酶法水解製備天然奶香飼料調味劑底物的研究

最新 08-30

摘要：通過酶解牛奶等製備天然奶香底物，得到最佳工藝條件為溫度為55℃，酶解時間為6h，pH為6.5，酶添加量0.1%。此工藝條件製備的奶香底物與豬奶的風味更加接近，40%添加到奶香香基中，使產品更加柔和，天然模擬，增強了適口性，促進了採食。

關鍵詞：酶解，感官評分，酸度，奶香飼料調味劑

奶味香精多以單體調配為主，酶解天然奶香產物非常複雜，相比於調配法的奶味香精，奶香香氣更加自然、柔和、豐滿、真實，賦予加香產品的風味與天然奶香更加吻合，在食品或飼料行業，天然奶香是主要的發展趨勢[1]。天然奶香多以酶法和發酵法最為常見，酶法製備天然奶香底物是以牛奶、奶油等為主要原料，通過脂肪酶的作用將乳脂肪分解，從而得到增香150-200倍的乳香底物。汪建明等[2]採用乳酪香精脂肪酶和複合蛋白酶共同作用水解牛奶得到具有濃郁乳酪風味的添加劑，使人們能以牛奶的價格嘗到乳酪的風味。日本長谷川公司利用脂肪酶處理油脂生產奶香料，kanisawa等[3]人報道了微生物脂肪酶對奶香料中的重要成分十六酸和十八一烯酸表現出較高的活性。

1實驗材料

1.1實驗材料與試劑

牛奶市售

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脂肪酶南寧龐博生物工程有限公司

1.2實驗儀器設備

電子天平北京賽多利斯儀器系統有限公司

HH-S數顯恆溫水浴鍋

pH計成都方舟科技有限公司

磁力加熱攪拌機金壇市富華儀器有限公司

低速離心機湖南星科科學儀器有限公司

2實驗方法

2.1實驗設計

以牛奶、乳清粉為原料，用兩種酶進行酶解，通過單因素試驗、正交試驗，確定其最佳的酶解工藝條件，在優化的工藝條件下進行擴大驗證。選取4個因素進行單因素實驗，各因素為：（1）溫度（2）酶解時間（3）反應體系的pH（4）酶添加量。

2.2香氣考察指標

2.2.1奶味香精感官評定

採用評分法，參照GB/T14454.2-2008，對奶香底物進行評價。

2.2.2酸度測定

酸度度數是以酚酞作為指示劑中和100g樣品所需0.1mol/L的氫氧化鈉的體積（mL）。

操作方法：稱取5g已攪拌均勻的樣品置於150mL錐形瓶中，加入40mL新煮沸放冷至40℃的蒸餾水，混勻，然後加入數滴10g/L酚酞指示劑，用0.1mol/L的氫氧化鈉滴定至微紅色，並在0.5min內不消失為終點。消耗0.1mol/L的氫氧化鈉體積乘以20，即得100g乳的酸度。

2.3脂肪酶酶解工藝[4-9]

牛奶和乳清粉攪拌巴氏殺菌降溫添加蛋白酶水解滅酶離心收集感官評定測定酸度

3結果與分析

3.1.溫度對酶解反應的影響

乳清粉和牛奶以1：1混合後，稱取50g，pH為7.5時，酶添加量為0.1%，酶解6h，溫度分別在45，50，55，60℃時，進行酶解反應，結果見圖1。

由圖1可見，脂肪酶水解的最適溫度為55℃，這是因為在此溫度時，脂肪酶的活力最高，水解的效果也最好，隨著溫度的增加，體系奶香風味降低，由於溫度過高，酶失活速率增加。

3.2酶解時間對酶解反應的影響

乳清粉和牛奶以1：1混合後，稱取50g，溫度為55℃，pH為7.5時，酶添加量為0.1%時，酶解時間分別為4，5，6，7h，進行酶解反應，見圖2。

由圖2可見，酶解時間為6h是奶香味最好，水解的時間過長會使產物變酸，使不良的物質生成過多，使奶香味變差。

3.3 pH對酶解反應的影響

乳清粉和牛奶以1：1混合後，稱取50g，溫度為55℃，酶解時間為6h，酶添加量為0.1%時，pH分別在6.5，7，7.5，8時，進行酶解反應，結果見圖3。

由圖3可以看出，pH為7時，水解得到的產物奶香味最佳，過高的pH使脂肪酶失活，使體系的奶香風味降低。

3. 4酶添加量對酶解反應的影響

乳清粉和牛奶以1：1混合後，稱取50g，溫度為55℃，酶解時間為6h，pH為7.5，酶添加量分別在0.05%，0.1%，0.15%，0.2%，進行酶解反應，結果見圖4。

由圖4可知，加入酶量在0.15%時，產物奶香味最好，當脂肪酶添加過量，使水解過度，產物變酸，影響了奶香味。

3. 5正交實驗

根據以上單因素實驗結果，確定了溫度﹑酶解時間﹑pH﹑酶添加量對酶解反應的影響，為得到最佳的酶解工藝條件，用正交實驗進行工藝參數優化，設計成4因素4水平進行實驗，選用L16（45）正交表，實驗因素水平表見表3，實驗結果見表4。

表3採用直觀極差分析對酶解反應的影響，結果表明，最佳的工藝組合是A3B3C1D2，即當溫度為55℃，酶解時間為6h，pH為6.5，酶添加量0.1%。比較各因素R值可知，RC＞RA＞RD＞RB，各因素對實驗影響主次順序是：pH＞溫度＞酶添加量＞酶解時間。將最佳組合的條件進行驗證，所得的底物的奶香味較好。