酶法制備天然鮮奶味香基的研究

潘振輝，李瑋琪，高 彤，任文彬，白衛東 ，3，鄧惠誼 ，汪 薇 ，3，劉曉艷 ，3

（1. 廣州酒家集團利口福食品有限公司，廣東番禺 511442；2. 仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東廣州 510225；3. 廣東省嶺南特色食品工程技術研究中心，廣東廣州 510225）

0 引言

奶味香精又可細分為鮮奶味、甜奶味、咸奶味、酸奶味和芝士味等不同風味，具有為食品原料賦香、補充原有香氣的不足、矯正掩蓋食品中不良氣味的作用，穩定和輔助食品中的固有香氣，在飲料、糖果、焙烤食品、冷飲等食品中應用廣泛[1-6]。

生物法制備天然奶味香精一般采用微生物或酶法，以獲得香氣增加幾百倍的奶味香基，香氣柔和、自然、和諧，留香持久，且對環境友好，符合當今社會對健康、自然、天然的追求，具有良好的市場前景[7-9]。由于酶對底物具有高度的選擇性，且其選擇性受底物的種類、反應pH 值等條件的影響[10-11]。因此，改變反應條件就可以得到不同風味的產物。

采用生物法制備甜奶味和奶酪味的天然奶香基料[12-14]，試驗對鮮奶味的天然奶香基料的制備進行了研究。

1 材料與方法

1.1 材料

雀巢無水奶油，市售；乳清粉，廣州市日鋒畜牧有限公司提供；脂肪酶A12、蛋白酶MSD，天野酶制劑（江蘇） 有限公司上海分公司提供。

乙醚、異丙醇、氫氧化鉀、酚酞指示劑等，均為市售分析純。

1.2 酶解工藝流程

稱取雀巢無水奶油并溶解→添加水、輔底物→75 ℃下恒溫水浴滅菌20 min→降溫至35~45 ℃→添加脂肪酶A12 和蛋白酶MSD→45 ℃下恒溫氣浴振蕩一定時間→90 ℃下恒溫水浴滅酶10 min→以轉速5 000 r/min 離心10 min→裝樣。

1.3 感官評價

隨機選取若干人組成奶香基料香氣感官評價鑒定小組，分別對水解物的奶香強度、甜香強度、香氣協調性和留香時間進行評分，評分結果為四者之和，總分為10 分。

香氣評分標準見表1。

表1 香氣評分標準

2 結果與分析

2.1 反應體系pH 值對產香的影響

反應體系pH 值的改變能影響底物和酶分子活性中心基團的解離狀態，從而影響底物與酶分子的結合狀態，以及酶的催化作用。探討了不同pH 值條件下，復合酶水解奶油對產香的影響。

pH 值對復合酶水解奶油產香的影響見表2。

表2 pH 值對復合酶水解奶油產香的影響

由表2 可知，當pH 值小于6.5 時，隨著pH 值的增加，鮮奶味逐漸增強，甜味越來越重；當pH 值為6.5 時，復合酶的活性最強，鮮奶味最強，協調性好，香氣評分最高，此時的酸價為3.0 mg/g；當pH 值超過6.5 后，隨著pH 值的繼續增加，不僅鮮奶香味變弱，還出現酸味和油脂氧化異味。綜上所述，酶解的最適宜pH 值為6.5。

2.2 脂肪酶和蛋白酶比例對酶解奶油產香的影響

由于脂肪酶本身就是蛋白質，而在試驗中脂肪酶和蛋白酶是同時添加，故蛋白酶可能會對脂肪酶的活性產生影響。因此，在試驗中要控制好2 種酶之間的比例，使酶解產生的鮮奶味香基的香味更加細膩醇厚。

脂肪酶和蛋白酶比例對酶解奶油產香的影響見表3。

表3 脂肪酶和蛋白酶比例對酶解奶油產香的影響

由表3 可知，脂肪酶A12 與蛋白酶MSD 比例小于5∶1 時，隨著脂肪酶A12 比例的增加，酶解奶油產生的香味越來越濃郁，香氣評分也越來越高，酸價呈上升趨勢；當脂肪酶A 與復合蛋白酶比例為5∶1 時，此時的感官評分最高，香氣最為濃郁、純正，鮮奶味與甜味協調；當脂肪酶A12 與蛋白酶MSD 比例大于5∶1 時，隨著脂肪酶A12 比例的增大，鮮奶味變弱，且不協調，開始出現異味。綜上所述，脂肪酶A12 與蛋白酶MSD 的比例以5∶1為宜。

2.3 總酶量對酶解奶油產香的影響

在酶的催化反應過程中，如果酶添加量較少，生成的風味物質就不夠；而如果酶添加量過多，則可能因產生過多的游離脂肪酸而帶來異味，也會影響產物的風味，因此要控制好脂肪酶添加量。

總酶量對酶解奶油產香的影響見表4。

表4 總酶量對酶解奶油產香的影響

由表4 可知，當總酶量小于0.33%時，隨著總酶量的增大，鮮奶味和甜味均隨之增強；當總酶量達到0.33%時，鮮奶味和甜香味較突出，協調性較高；當總酶量大于0.33%時，開始出現酸臊味，酸價也隨之升高。綜上所述，最適的總酶量以0.33%為宜。

2.4 酶解時間對酶解奶油產香的影響

酶解時間的控制對酶解程度的影響極其重要，隨著酶解時間的增長，酶解反應可以更為徹底、充分。但是，如果酶解時間過長，在充分酶解的同時也會產生其他附加不良反應，產生不良風味的雜質，從而影響酶解效果。因此，需要對酶解時間進行控制，既可得到優質成品，又可以節約資源。

酶解時間對酶解奶油產香的影響見表5。

表5 酶解時間對酶解奶油產香的影響

由表5 可知，當酶解時間小于6 h 時，隨著酶解時間增長，香氣評分越高，樣品香氣越濃，鮮奶香味越足；酶解時間大于6 h 時，鮮奶味和甜味慢慢變淡，且隨著酶解時間的加長，酸敗味也隨之加重；當酶解時間為6 h 時，水解產物酸價為2.81 mg/g，香氣評分達到最高分7.6 分，香氣評價為鮮奶味較強，甜香味很強，協調性很好，沒有出現異味，產香效果達到最好。綜上所述，最適的酶解時間以6 h為宜。

2.5 乳清粉添加量對酶解奶油產香的影響

乳清粉屬于一種全價蛋白，它所含有的氨基酸相當豐富，特別是它的加工特性及其優良，其含有的乳糖和蛋白質及其豐富，因而使得酶解底物更加豐富、柔和，具有修飾奶味香基風味的作用，使所得奶味香基的烤香氣味更加濃厚，因而乳清粉的添加，為奶味香基增加了更多修飾成分[15]。

乳清粉添加量對酶解奶油產香的影響見表6。

表6 乳清粉添加量對酶解奶油產香的影響

由表6 可知，當乳清粉添加量小于12.5%時，香氣隨著乳清粉的添加量呈上升趨勢，鮮奶味也越來越濃郁；當乳清粉添加量為12.5%時，鮮奶味最重，甜味也最強，香氣協調性好；當乳清粉添加量大于12.5%時，鮮奶味開始變淡，甜味很重，開始出現異味。綜上所述，乳清粉最適宜添加量為無水奶油質量的12.5%。

2.6 正交試驗結果與分析

在單因素試驗的基礎上，以感官評分為評價指標，采用L9（34）正交試驗，研究總酶量、脂肪酶A12及蛋白酶MSD 的比例、酶解時間、乳清粉添加量對酶解物感官評分影響。

正交試驗因素與水平設計見表7，正交試驗結果見表8。

表7 正交試驗因素與水平設計

表8 正交試驗結果

2.7 驗證試驗

單因素試驗與正交試驗最優結果對比見表9。

由于正交試驗的最佳組合并未出現在表8 中，故需要進行驗證試驗。由表9 可知，正交試驗的最優組合 A3B2C2D2的感官評分達到8.3 分，所得香基鮮奶味更濃郁，香味純正、協調、持久性好。

表9 單因素試驗與正交試驗最優結果對比

3 結論

制備該天然鮮奶味香基的最佳條件為酶解pH 值6.5，總酶量為奶油質量的0.33%，酶比例6∶1，酶解時間6 h，乳清粉添加量為奶油質量的12.5%。在該條件下，所得香基呈鮮奶味，香氣濃郁、豐富、逼真。且產物風味較佳時，酸價值在2.6~3.4。但應用于餅干后，發現該鮮奶味香精耐熱性不佳，不適合用于焙烤食品。

采用生物法研制的甜奶味天然香基耐熱性很好，十分適用于焙烤食品，但是該鮮奶味香基的耐熱性不佳。這其中耐熱性的差別產生的原因有待進一步深入研究，為耐熱性天然香基的研究提供理論基礎。