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酶法水解制备天然奶香饲料调味剂底物的研究

简介
通过酶解牛奶等制备天然奶香底物,得到最佳工艺条件为温度为55℃,酶解时间为6h,pH为6.5,酶添加量0.1%。
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  摘要:通过酶解牛奶等制备天然奶香底物,得到最佳工艺条件为温度为55℃,酶解时间为6h,pH为6.5,酶添加量0.1%。此工艺条件制备的奶香底物与猪奶的风味更加接近,40%添加到奶香香基中,使产品更加柔和,天然仿真,增强了适口性,促进了采食。

  关键词:酶解,感官评分,酸度,奶香饲料调味剂

  奶味香精多以单体调配为主,酶解天然奶香产物非常复杂,相比于调配法的奶味香精,奶香香气更加自然、柔和、丰满、真实,赋予加香产品的风味与天然奶香更加吻合,在食品或饲料行业,天然奶香是主要的发展趋势[1]。天然奶香多以酶法和发酵法最为常见,酶法制备天然奶香底物是以牛奶、奶油等为主要原料,通过脂肪酶的作用将乳脂肪分解,从而得到增香150-200倍的乳香底物。汪建明等[2]采用奶酪香精脂肪酶和复合蛋白酶共同作用水解牛奶得到具有浓郁奶酪风味的添加剂,使人们能以牛奶的价格尝到奶酪的风味。日本长谷川公司利用脂肪酶处理油脂生产奶香料,kanisawa等[3]人报道了微生物脂肪酶对奶香料中的重要成分十六酸和十八一烯酸表现出较高的活性。

  1  实验材料

  1.1 实验材料与试剂

  牛奶       市售
  脱脂奶粉   济宁佰一化工有限公司购买
  脂肪酶    南宁庞博生物工程有限公司

  1.2  实验仪器设备

  电子天平  北京赛多利斯仪器系统有限公司
  HH-S     数显恒温水浴锅
  pH计     成都方舟科技有限公司
  磁力加热搅拌机    金坛市富华仪器有限公司
  低速离心机    湖南星科科学仪器有限公司

  2  实验方法

  2.1  实验设计

  以牛奶、乳清粉为原料,用两种酶进行酶解,通过单因素试验、正交试验,确定其最佳的酶解工艺条件,在优化的工艺条件下进行扩大验证。选取4个因素进行单因素实验,各因素为:(1)温度(2)酶解时间(3)反应体系的pH(4)酶添加量

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  2.2  香气考察指标

  2.2.1 奶味香精感官评定

  采用评分法,参照GB/T14454.2-2008,对奶香底物进行评价。
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  2.2.2 酸度测定

  酸度度数是以酚酞作为指示剂中和100g样品所需0.1mol/L的氢氧化钠的体积(mL)。

  操作方法:称取5g已搅拌均匀的样品置于150mL锥形瓶中,加入40mL新煮沸放冷至40℃的蒸馏水,混匀,然后加入数滴10g/L酚酞指示剂,用0.1mol/L的氢氧化钠滴定至微红色,并在0.5min内不消失为终点。消耗0.1mol/L的氢氧化钠体积乘以20,即得100g乳的酸度。

  2.3  脂肪酶酶解工艺[4-9]

  牛奶和乳清粉→搅拌→巴氏杀菌→降温→添加蛋白酶→水解→灭酶→离心收集→感官评定→测定酸度

  3  结果与分析

  3.1. 温度对酶解反应的影响

  乳清粉和牛奶以1:1混合后,称取50g,pH为7.5时,酶添加量为0.1%,酶解6h,温度分别在45,50,55,60℃时,进行酶解反应,结果见图1。

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  由图1可见,脂肪酶水解的最适温度为55℃,这是因为在此温度时,脂肪酶的活力最高,水解的效果也最好,随着温度的增加,体系奶香风味降低,由于温度过高,酶失活速率增加。

  3.2  酶解时间对酶解反应的影响

  乳清粉和牛奶以1:1混合后,称取50g ,温度为55℃,pH为7.5时,酶添加量为0.1%时,酶解时间分别为4,5,6,7h,进行酶解反应,见图2。

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  由图2可见,酶解时间为6h是奶香味最好,水解的时间过长会使产物变酸,使不良的物质生成过多,使奶香味变差。

  3.3  pH对酶解反应的影响

  乳清粉和牛奶以1:1混合后,称取50g,温度为55℃,酶解时间为6h,酶添加量为0.1%时,pH分别在6.5,7,7.5,8时,进行酶解反应,结果见图3。

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  由图3可以看出,pH为7时,水解得到的产物奶香味最佳,过高的pH使脂肪酶失活,使体系的奶香风味降低。

  3. 4 酶添加量对酶解反应的影响

  乳清粉和牛奶以1:1混合后,称取50g,温度为55℃,酶解时间为6h,pH为7.5,酶添加量分别在0.05%,0.1%,0.15%,0.2%,进行酶解反应,结果见图4。

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  由图4可知,加入酶量在0.15%时,产物奶香味最好,当脂肪酶添加过量,使水解过度,产物变酸,影响了奶香味。

  3. 5 正交实验

  根据以上单因素实验结果,确定了温度﹑酶解时间﹑pH﹑酶添加量对酶解反应的影响,为得到最佳的酶解工艺条件,用正交实验进行工艺参数优化,设计成4因素4水平进行实验,选用L16(45)正交表,实验因素水平表见表3.1,实验结果见表3.2。

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  表3采用直观极差分析对酶解反应的影响,结果表明,最佳的工艺组合是A3B3C1D2,即当温度为55℃,酶解时间为6h,pH为6.5,酶添加量0.1%。比较各因素R值可知,RC>RA>RD>RB,各因素对实验影响主次顺序是:pH>温度>酶添加量>酶解时间。将最佳组合的条件进行验证,所得的底物的奶香味较好。

  4 奶香底物在奶香饲料调味剂中的应用

  将奶香底物按照一定比例加入奶香香基中,结果如下:
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  综合结果,将此奶香底物40%添加到奶香香基中,配置成奶香饲料调味剂。经过评定,添加了奶香底物的饲料调味剂,奶香更加柔和,更好地模拟了猪奶的风味,促进采食。

  5 结论

  利用天然牛奶酶解制备奶香底物,通过单因素和正交试验,得到了奶香底物的最佳条件:温度为55℃,酶解时间为6h,pH为6.5,酶添加量0.1%。此工艺条件制备的奶香底物与猪奶的风味更加接近,40%添加到奶香香基中,使产品更加柔和,天然仿真,增强了适口性,促进了采食。

  参考文献(略)

  来源: 大帝汉克

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