复合酶水解黄油制备天然咸奶味香基的研究

李玮琪，王婧，杨娟,2，黄绮婷，艾卿，房佳晴，白卫东,2，汪薇,2*，刘功良,2

(1.仲恺农业工程学院 轻工食品学院，广州 510225；2.现代农业工程创新研究院，广州 510225；3.广东顺大食品调料有限公司，广东 潮州 521523)

奶味香精，也被称为“乳香香精”、“乳香香味剂”等[1]，以其赋香、固香、矫香的作用，广泛应用于液体奶、乳饮料、冷冻食品、人造奶油、糖果、焙烤食品、饮料和饲料中[2-5]。随着人们生活水平的提高，崇尚健康、回归自然已成为不可抗拒的潮流。在生物技术不断发展的今天，越来越多的学者也将目光聚焦在天然香精香料的制备上。生物法制备天然奶味香精一般采用微生物或酶法，以获得使香气增加几百倍的奶味香基，香气柔和、自然、和谐，留香持久，且对环境友好，符合当今社会对健康、自然、天然的追求，具有良好的市场前景[6-10]。酶法制备奶味香基是指以稀奶油、牛奶等为主要原料，通过脂肪酶的作用将乳脂肪分解为小分子脂肪酸，形成多种风味成分的前体物质，再经过自然的氧化、断裂、内酯化等反应产生一系列风味物质，如β-酮酸、风味酯类、甲基酮类等。同时，因生产原料利用率高，成品香气柔和、饱满、自然，能明显改善和提高加香产品的内在质量，在行业中得以广泛应用[11-13]。

目前，采用酶法制备天然奶香基料的报道不少[14-21]，但是有关咸奶味天然奶香基料的报道很少见，而咸奶味奶香基料在饼干、糕点等食品中的应用十分广泛。鉴于此，本文对天然咸奶味奶香基料的研制进行了研究。

1 材料与方法

1.1 实验材料

多美鲜无盐黄油：市售；乳清粉：广州市日锋畜牧有限公司；脂肪酶Lipase G “Amano” 50和蛋白酶Protease M “Amano” SD：均由天野酶制剂(江苏)有限公司上海分公司赠送；酚酞、乙醚、异丙醇、KOH等：均为市售分析纯。

1.2 工艺流程

称取黄油→添加乳清粉和水→75 ℃水浴灭菌20 min→冷却至35 ℃→添加脂肪酶(Lipase G“Amano”50)于45 ℃下进行水解→90 ℃水浴灭酶→添加蛋白酶(MSD)于45 ℃下进行水解→90 ℃水浴灭酶→离心→获得上层样品。

1.3 感官评价

以实验小组成员组成感官评价小组，按表1的标准分别对样品香精的咸香味强度、奶香味强度、香气协调性等进行感官评价，评分结果为三者得分之和，总分为15分。

表1 香气评分标准Table 1 The aroma scoring standard

1.4 酥性饼干的制作

1.4.1 制作材料

奶味香精样品、低筋小麦粉、棕榈油、小苏打、糖粉、盐、蒸馏水。

1.4.2 工艺流程

准备材料→揉制面团→压块成型→烘烤→冷却→品尝→感官评价。

2 结果与分析

2.1 辅底物的种类对产香的影响

本实验以卵磷脂、乳清粉、脱脂奶粉、酪蛋白分别作为辅底物，研究了其对酶解产香的影响，结果见表2。

表2 辅底物对产香的影响Table 2 The effect of auxiliary substrates on the flavor production

由表2可知，卵磷脂、乳清粉、脱脂奶粉以及酪蛋白作为辅底物的得率相差不大。以卵磷脂为辅底物所得产物的酸价仅为1.6 mg KOH/g脂肪，且此香基的香味最差，有难闻的臊味，气味十分不和谐；当辅底物为脱脂奶粉时，其最终产物具有淡淡的甜奶味；当辅底物为酪蛋白时，所制得的奶味香基味道比较淡；而用乳清粉作为辅底物制成的奶味香基则有明显的咸奶味，且略带一丝甜味，和谐度较高，故最终选择乳清粉作为本实验的辅底物。

2.2 脂肪酶的添加量对酶解反应的影响

脂肪酶催化生成奶香基料时，其添加量对产物的风味影响较大。酶的添加量较少时，风味物质生成量少，奶味较淡；酶用量过多，虽然可以产生大量的风味物质，但可能会产生不良风味的物质。因此，选择合适的脂肪酶添加量在工业生产中发挥着重要的作用。

表3 脂肪酶的添加量对产香的影响Table 3 The effect of lipase additive amount on the flavor production

由表3可知，当脂肪酶的添加量小于2.0%时，随着酶添加量的增加，所得奶香基料的得率逐渐上升，这可能是酶量的增加使反应更加彻底，从而得到更多的酶解产物。同时，随着脂肪酶添加量的增大，酸价逐渐增大，所制成的奶香基料香味亦越来越浓郁；应用于饼干制作中，饼干中的咸味与奶味也越来越浓郁，并且香味及口感也随着脂肪酶添加量的增多而越来越佳。

当脂肪酶添加量为1.5%时，所制成的奶香基料在烘焙饼干中体现出的咸奶香最为适宜，咀嚼饼干时能明显尝出咸奶的浓郁香气，且口腔中能较长时间留有余味。而当脂肪酶添加量大于1.5%时，反应程度达到饱和，甚至会引起一些不良风味物质的产生，得率随之降低，风味也开始减弱，咸味逐渐变淡，饼干的香气协调性亦逐渐下降。综合考虑，脂肪酶的最适添加量为1.5%。

2.3 脂肪酶的酶解时间对酶解反应的影响

从理论上说，酶解时间越长，反应越彻底，风味物质得率越高。实际上，过长的反应时间可能会增加不良风味物质的生成，影响香基的整体风味，但如果酶解时间过短，则会导致反应程度不足，风味没有充分形成。因此，合理控制反应时间，才能获得具有理想风味的产物。

表4 脂肪酶的酶解时间对产香的影响Table 4 The effect of enzymatic hydrolysis time of lipase on the flavor production

由表4可知，当酶解时间为5～8 h时，酶解反应进行得比较彻底，因此产品的得率都较高，达到77%以上，并且较为接近，说明当脂肪酶酶解时间在5 h以上时，酶解时间对得率已经没有太大的影响。随着酶解时间的延长，酸价亦呈上升趋势，可能是因为酶解时间增加，导致了游离脂肪酸含量的增多。当酶解时间为4～6 h时感官评分都较高，其中酶解时间为5 h时产香效果最好，用该奶香基料制成的饼干奶香浓郁，带有香浓的咸奶味，赋香效果最佳。当脂肪酶的酶解时间逐渐增加，所制成的奶香基料的感官评分却随之降低，咸味与甜味都开始减弱，应用于饼干制作时，奶香基料的效果并不明显，这可能是因为酶解过度，将对奶香风味有贡献的物质分解了。综合考虑，最适脂肪酶酶解时间为5 h。

2.4 蛋白酶的添加量对酶解反应的影响

由于该反应中添加了辅底物乳清粉，而乳清粉的主要成分为蛋白质，故尝试添加蛋白酶对其进行酶解，以期使所得产物的风味更加丰富和细腻。

表5 蛋白酶的添加量对产香的影响Table 5 The effect of protease additive amount on the flavor production

由表5可知，当蛋白酶的添加量低于0.15%时，随着添加量的增多，将得到的奶香基料应用于饼干制作中，制得的饼干产品咸奶味饱满、浓郁。当蛋白酶的添加量高于0.15%时，随着蛋白酶添加量的增加，所得到的奶香基料的香味浓度开始降低，且有不和谐的气味出现，应用于饼干后，发现其咸味与奶味都有所降低。当蛋白酶的添加量为0.15%时得到的奶味香基风味最浓郁，且得率最高。故筛选出蛋白酶的最适宜添加量为0.15%。将此奶味香基应用于饼干中，所制作成的饼干奶味充足，咸香适当，香味和谐。

2.5 蛋白酶的酶解时间对酶解反应的影响

蛋白酶催化生成奶香基料时，其反应时间对产物的风味影响较大。通过控制不同反应时间，对该奶香基料进行得率测定、酸价测定以及感官评价，结果分析见表6。

表6 蛋白酶的酶解时间对产香的影响Table 6 The effect of enzymatic hydrolysis time of protease on the flavor production

由表6可知，随着蛋白酶反应时间的增加，奶香基料的得率越来越高，这说明反应得越久，乳清粉被酶解得越彻底，产品越容易分离。当酶解时间为7～8 h时，得率达到87%～90%，此时感官评分较高，所得到的奶香基料应用于饼干制作中越发浓厚、香甜，尤其是咸香与奶香的协调性越来越好。当酶解时间达到7～8 h时，所得到的奶味香基感官评分接近，用此奶香基料烘焙而得的饼干在奶香与咸香味的搭配以及整体香气协调性方面都最为适宜。综合考虑，本实验中蛋白酶的最佳反应时间应为7 h，此时所生产的奶味香基香味宜人，应用于饼干制作中香味持久度高，咸香与奶香味搭配得最好。

2.6 反应体系的pH对酶解反应的影响

在酶促反应体系中，pH值的改变对酶的活性、产物的风味会产生不同的影响。通过调节不同的pH值，对该奶香基料进行得率测定、酸价测定以及感官评价，结果分析见表7。

表7 反应体系的pH值对产香的影响Table 7 The effect of pH value on the flavor production

由表7可知，随着反应体系pH值的增加，所得奶香基料的得率相差无几，比较接近，说明pH值对产物得率并无太大影响。实验结果表明，当反应体系的pH值为6.5时，所制备的奶香基料酸价为1.5 mg KOH/g脂肪，当pH值大于6.5时酸价逐渐增大，所制备的奶香基料应用于饼干制作中，咸味开始降低，协调性开始变差。当pH值为6.5时所得奶香基料用于饼干制作中尝得的咸味与奶香味效果最佳，其综合香味圆润饱满，咸香和奶香搭配得当，得到了感官评价小组成员的一致好评。综合考虑，pH值为6.5时所制得的奶香基料应用于烘焙饼干制作中风味最佳。

3 结论

通过以上酶水解法催化黄油生成天然奶味香基的单因素实验研究表明，以多美鲜黄油为原料，脂肪酶添加量为1.5%，酶解时间为5 h，蛋白酶添加量为0.15%，酶解时间为7 h，反应体系pH值为6.5时，所生成的奶香基料应用效果最佳。经感官分析，在上述酶解条件下制备的奶味香精应用于饼干制作中，所制成的饼干具有浓郁柔和的咸奶香，香气自然，协调度高，持香时间长，说明该咸奶味香基的耐高温性能良好。