酶解奶油制备乳酪味奶香基料的研究

陈 清，黄卓尧，汪 薇，2，3，鲁玉侠，李香莉，白卫东，2，3

（1.仲恺农业工程学院 轻工食品学院，广东 广州 510225；2.广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室，广东 广州 510225；3.仲恺农业工程学院 现代农业工程创新研究院，广东 广州 510225；4.广州市名花香料有限公司，广东 广州 510080）

0 引言

奶香基料是奶味香精调配的前体物质，作为香精香气的主要来源，为香精的制备提供关键性风味物质，因此也被称为香精的半成品[1-3]。奶味香精，既可以称之为乳香香精，亦可称之为乳香香味剂，是以奶香基料作为底料，经调配而成的富含奶香味的食品添加剂，按其制备途径主要分为天然奶味香精和合成奶味香精，在赋予食物原料香味方面应用极为广泛，不仅可以修饰食品中的不良风味，还可以增强、固化食品原有的香气，普遍应用于饮料糖果、焙烤食品、家禽饲料等[4-8]。

在食品添加剂的开发和研究领域中，奶味香精是非常具有市场价值的产品。国外对奶味香精的研发较早，生产技术也较成熟，而我国由于饮食习惯、香料工业整体发展较慢等原因，奶味香精的整体发展水平较低，特别是以酶法制备奶味香精的研制，我国尚处于起步阶段[9-10]。

目前，奶味香精的调配方式主要有单体香原料合成、酶法制备、微生物发酵及天然植物萃取等[11-12]。利用酶法制备的奶香基料增香效果可达200倍，其风味物质丰富、饱满，常见的原料有牛奶、奶油、稀奶油等，通过脂肪酶的酶解作用生成脂肪酸、酮、酯等物质，从而获得不同香味的奶香基料，此方法绿色环保，没有废弃物产生，对原料可达到全利用的目的[13-14]。胡鹏丽等人[15]以稀奶油为底物，采用脂肪酶和磷脂酶进行复合酶解发现丁酸、辛酸、癸酸及内脂类物质对奶味香精香气的贡献度较大。王孟辉等人[16]发现酶解后的奶味香精短链和中链脂肪酸相对含量有所上升，氨基酸总量也提升了10倍左右。

随着我国经济社会的不断发展，人民的生活水平迅速提高，乳及各种乳制品在国人的餐桌上占据越来越重要的地位。奶味香精的介入可弥补乳及乳制品在加工、贮藏过程中香气的损失，以增强、改善食品的口感、香味，满足人们的需求。而市面上乳酪制品的价格较为昂贵，食品企业主要使用合成香原料调配奶味香精，为此，采取生物酶法研发价格更为低廉的乳酪味奶香基料具有广阔的市场价值和巨大的开发价值[17-18]。

以雀巢无水奶油为底物，乳清粉和酪蛋白为辅底物，探究辅底物配比、乙基麦芽酚添加量、脂肪酶与蛋白酶的添加量及时间等因素对产香的影响，制备乳酪味的奶香基料，以酸价和感官评分为指标对其进行评定。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

雀巢无水奶油、乳清粉、酪蛋白、乙基麦芽酚，广东铭康香精香料有限公司提供；脂肪酶A12、蛋白酶MSD，日本天野酶制品株式会社上海代表处提供；乙醚、异丙醇、氢氧化钾、邻苯二甲酸氢钾、酚酞指示剂等，均为市售分析纯。

ZQZY-78CV型振荡培养箱，上海知楚仪器有限公司产品；BSA224S-CW型电子天平，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司产品；HHS-11-2型电热恒温水浴锅，上海博迅实业有限公司医疗设备厂产品；Neo 15R型高速冷冻离心机，上海力申科学仪器有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

称取雀巢无水奶油→添加水、乳清粉、酪蛋白粉和乙基麦芽酚→于75℃下水浴杀菌20 min→降温至35～45℃→添加脂肪酶A12→在特定条件下酶解→于90℃下灭酶10 min→添加蛋白酶MSD→在特定条件下酶解→于90℃下灭酶10 min→以转速5 000 r/min离心10 min→取油状物待测。

1.2.2 酶解条件对产香的影响

（1）辅底物添加比例对产香的影响。用电子天平称取雀巢无水奶20 g/份，分别加入锥形瓶中，并添加8 mL水，0.15 g乙基麦芽酚，总质量2.5 g酪蛋白和乳清粉，其中酪蛋白和乳清粉的配比分别为1∶1，2∶1，3∶1，4∶1，5∶1，混合均匀，灭菌后加入脂肪酶A12反应8 h，灭酶后再加入蛋白酶MSD反应8 h，按工艺流程固定参数进行反应得到成品，待测。

（2）乙基麦芽酚添加量对产香的影响。用电子天平称取雀巢无水奶20 g/份，分别加入锥形瓶中，并添加8 mL水，总质量2.5 g酪蛋白和乳清粉下分别加入无水奶油质量0，0.5%，0.75%，1.00%，1.25%的乙基麦芽酚，混合均匀，灭菌后加入脂肪酶A12反应8 h，灭酶后再加入蛋白酶MSD反应8 h，按工艺流程固定参数进行反应得到成品，待测。

（3）脂肪酶A12添加量对产香的影响。用电子天平称取雀巢无水奶20 g/份，分别加入锥形瓶中，并添加8 mL水，总质量2.5 g酪蛋白和乳清粉下0.15 g乙基麦芽酚，混合均匀，灭菌后分别加入无水奶油质量0.70%，0.75%，0.80%，0.85%，0.90%的脂肪酶A12反应8 h，灭酶后加入蛋白酶MSD反应8 h，按工艺流程固定参数进行反应得到成品，待测。

（4）脂肪酶A12酶解时间对产香的影响。用电子天平称取雀巢无水奶20 g/份，分别加入锥形瓶中，并添加8 mL水，总质量2.5 g酪蛋白和乳清粉，0.15 g乙基麦芽酚，混合均匀，灭菌后分别加入无水奶油质量0.2%的脂肪酶A12，反应时间分别为4，6，8，10，12 h，灭酶后加入蛋白酶MSD，放入恒温水浴摇床，于45℃下水浴振荡8 h后，按工艺流程固定参数进行反应得到成品，待测。

（5）蛋白酶MSD添加量对产香的影响。用电子天平称取雀巢无水奶20 g/份，分别加入锥形瓶中，并添加8 mL水，总质量2.5 g酪蛋白和乳清粉，0.15 g乙基麦芽酚，混合均匀，灭菌后分别加入脂肪酶A12反应8 h，灭酶后加入无水奶油质量0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的蛋白酶MSD反应8h，按工艺流程固定参数进行反应得到成品，待测。

（6）蛋白酶MSD酶解时间对产香的影响。用电子天平称取雀巢无水奶20 g/份，分别加入锥形瓶中，并添加8 mL水，总质量2.5 g酪蛋白和乳清粉，0.15 g乙基麦芽酚，混合均匀，灭菌后分别加入脂肪酶A12反应8 h，灭酶后分别加入蛋白酶MSD，反应时间分别为4，6，8，10，12 h，按工艺流程固定参数进行反应得到成品，待测。

1.3 酸价的测定

根据国标《食品中酸价的测定》标准号（GB 5009.229—2016）的方法一冷溶剂指示剂滴定法进行测定。

计算公式见下式：

式中：V——滴定消耗的氢氧化钾溶液体积，mL；

C——KOH溶液质量浓度，mg/L；

m——试样质量，g；

56.1——KOH的摩尔质量，g/mol。

1.4 感官评价

选15名经专业培训的人员组成奶香基料香气感官评价鉴定小组，对乳酪味奶香基料进行感官评价，分别从香气强度、香气协调性、留香时间进行评分，评分结果为三者之和，总分为10分。

香气评分标准见表1。

表1 香气评分标准

2 结果与分析

2.1 辅底物配比对产香的影响

不同辅底物的添加，在酶解过程中会提供不同特征性风味物质，由于仅采用酪蛋白或乳清粉作为辅底物时，产物的乳酪风味并不纯正，所以试验将酪蛋白、乳清粉按不同配比混合作为辅底物，以增强产物的香气和改善其风味。

辅底物配比对产香的影响见图1。

图1 辅底物配比对产香的影响

由图1可知，当酪蛋白和乳清粉总添加量一致时，随着乳清粉占比的增大，酶解产物的乳酪味逐渐增强，当酪蛋白和乳清粉的配比为1∶4和1∶5时，所制备的乳酪味香精的味道相当。综上所述，辅底物的最佳配比为酪蛋白与乳清粉的配比为1∶4。

2.2 乙基麦芽酚添加量对产香的影响

乙基麦芽酚为白色针状晶体或白色结晶粉末，具有焦糖和水果香气，其增香效果为甲基麦芽酚的6倍，1份乙基麦芽酚可以代替24份香豆素[19]，是一种优良的香味增效剂，其增香极为显著、持久，在食品及日用品中使用较为普遍。

乙基麦芽酚添加量对产香的影响见图2。

图2 乙基麦芽酚添加量对产香的影响

由图2可知，当乙基麦芽酚添加量为底物质量的0.75%时，感官评分最高，成品香气较为浓郁，纯正，乳酪味最为明显。当乙基麦芽酚添加量≤底物质量0.75%时，随着乙基麦芽酚添加量的增加，乳酪香味逐渐增强；当乙基麦芽酚添加量≥底物质量0.75%时，随着乙基麦芽酚添加量的增加逐渐出现异味，可能是乙基麦芽酚本身甜味与乳酪味混合形成令人不适的味道。综上所述，乙基麦芽酚的最佳添加量为底物质量的0.75%。

2.3 脂肪酶A12添加量对产香的影响

在酶解乳脂制备奶香基料的过程中，脂肪酸是奶香基料的重要香味成分，在一定范围内，乳脂水解程度越大，则脂肪酸含量越高，酸值越高，香气越强烈[20]。

脂肪酶A12添加量对产香的影响见图3。

由图3可知，当脂肪酶添加量小于0.75%时，随着酶的增加乳酪味变得馥郁浓厚；当脂肪酶添加量为0.75%时，所制备的奶香基料最为浓郁纯正、香气协调且细腻柔和，香气评分最高；当继续增加脂肪酶时，不良风味也随之产生，这不仅增加反应成本，而且影响整体乳酪香味。综上所述，脂肪酶的最佳添加量为0.75%。

图3 脂肪酶A12添加量对产香的影响

2.4 脂肪酶A12酶解时间对产香的影响

酶解时间的长短会影响产物的整体风味，时间过长会造成成本的浪费，反应时间过短风味物质积累太少，要达到理想的效果必需控制好反应时间。

脂肪酶A12酶解时间对产香的影响见图4。

图4 脂肪酶A12酶解时间对产香的影响

由图4可知，当酶解时间在8 h以内，随着时间的延长，酶解产物的乳酪香气由淡薄转变为饱满，香气也越来越协调；当酶解时间达到8 h时，香气评分最高；但当酶解时间超过8 h时，奶香基料开始出现异味，其香气也变得不协调。酶解时间越长，酶解产物的品质越差，可能是酶解物中的脂肪酸及甲基酮类物质的含量随酶解时间的延长而增加，其酸值也升高，致使产物中的奶香风味转变成难以接受的气味[21]。综上所述，最佳酶解时间为8 h。

2.5 蛋白酶MSD添加量对产香的影响

蛋白酶MSD添加量对产香的影响见图5。

图5 蛋白酶MSD添加量对产香的影响

由图5可知，蛋白酶添加量为底物质量的0.15%时得分最高；当蛋白酶的添加量小于底物质量的0.15%时，随着蛋白酶添加量的增加，酶解产物的乳酪香气越来越浓郁、纯正且协调；当蛋白酶的添加量大于底物质量的0.15%时，气味逐渐淡薄、不饱和。原因可能是蛋白酶添加过量，水解过度添加，使水解产物酸败，导致不良风味物质的产生，用量过多也会增加成本。综上所述，蛋白酶MSD最佳添加量为底物质量的0.15%。

2.6 蛋白酶MSD酶解时间对产香的影响

蛋白酶MSD酶解时间对产香的影响见图6。

图6 蛋白酶MSD酶解时间对产香的影响

由图6可知，蛋白酶MSD的酶解时间为8 h时香气评分最高，乳酪香味最丰润，闻着令人感到舒适；当酶解时间小于等于8 h时，饱满度随酶解时间的增加而增强，乳酪香气越来越浓郁，原因可能是在合适的酶解时间内，无水奶油中的蛋白质水解产生小分子肽及多肽类的呈味物质，使得产品的味道更为柔和自然；当酶解时间大于8 h时，乳酪香气下降，甚至产生刺喉的不良风味。综上所述，蛋白酶MSD最佳酶解时间为8 h。

3 应用试验

将所制备的奶香基料应用于淡奶油，结果表明，不添加奶香基料的淡奶油只有原料的味道，风味比较单一；而添加奶香基料的淡奶油香气变得明显丰富，乳酪味迎口而入。感官评价小组人员品尝后，口腔中充满乳酪的香味，留有一种圆润饱满的口感，还带有淡淡的甜香味。

根据上述评价，不添加奶香基料的淡奶油整体风味效果不如添加奶香基料的淡奶油，说明乳酪味奶香基料在低温食品中的应用可以起到丰富口味、增香的效果。

4 结论

以雀巢无水奶油为原料，乳清粉、酪蛋白和乙基麦芽酚为辅料，乳清粉和酪蛋白的添加量为奶油质量的12.5%，其中乳清粉与酪蛋白的配比为4∶1，乙基麦芽酚的添加量为奶油质量的0.75%，脂肪酶的添加量为奶油质量的0.75%，酶解时间为8 h，蛋白酶MSD的最适添加量为奶油质量的0.15%，酶解时间为8h。在此条件下得到的奶香基料应用到淡奶油中，可得到带有乳酪味且口味纯正的淡奶油，对工业化生产有很好的指导意义。

除此之外，可以尝试用更廉价的底物原料进行研究，如棕榈油、植物油等，从而降低生产成本，提高利润。