CN102640797B - 一种乳脂肪酶解产物及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乳脂肪酶解产物及其制备方法和用途，该方法包括下述步骤：(1)将稀奶油灭菌后加入脂肪酶混合均匀，形成混合物，在搅拌或者振荡条件下进行酶解反应，或者将稀奶油加入乳化剂乳化后灭菌，再加入脂肪酶混合均匀，在静置条件下或者在搅拌或振荡条件下进行酶解反应，(2)将步骤(1)所得的酶解产物加热，将脂肪酶灭活即可。本发明同时提供了该乳脂肪酶解产物在制备食品中的用途，可将此产物应用于牛奶风味、奶油风味及相关风味的烘焙食品、乳制品等食品中。本发明提供的乳脂肪酶解产物可在不添加任何食品添加剂的情况下，达到增强产品特征香气、标准化不同生产批次产品感官特性的效果。

Description

一种乳脂肪酶解产物及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于食品领域，特别涉及一种乳脂肪酶解产物的制备方法，该制备方法所得的乳脂肪酶解产物及其用途。

背景技术

食品的感官质量促进着食品消费，然而在食品健康越来越被关注的今天，消费者对感官追求越来越高，但排斥非天然物质的添加。因此，利用生物技术等方法获得天然风味物质是必然的趋势。化学合成的奶味香精尚难以对乳脂香气进行精细的模拟，而天然奶味香精则在香气上表现优越的多，尤其在烘焙领域。利用相关微生物、酶水解奶油等生物技术手段再经过修饰调配制成的奶味香精具有香气自然、柔和的特点。但是，该手段制备奶味香精除具有成本高、操作复杂等缺点外，在法规上依然被视为食品添加剂，无法做到真正的“无添加”食品。因此，将乳脂肪酶解产物直接用于食品增香成为研究的热点领域，但由于获得稳定的酶解风味和生产工艺的实际应用是两大难点，因此，至今还没有利用乳脂肪酶解物直接增香的相关报道。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题就是针对现有的乳品生产工艺中产生的稀奶油副产品用途较为局限，消费者对乳品中外来化学添加剂接受程度日益降低的缺陷和问题，提供一种新的乳脂肪酶解产物制备方法，该制备方法所得的乳脂肪酶解产物以及该产物在制备食品中的用途。

本发明人通过大量研究和反复实验惊喜地发现在乳脂肪的酶解过程中，随着脂肪酶的酶切位点的不同，可获得奶油味、干酪味、牛奶味、甜香味、坚果味等不同风味方向的天然来源风味物质，可分别应用于烘焙食品、乳制品等食品加工工艺中，以达到增加产品特征香气、标准化不同生产批次产品感官特性等效果，从而完成了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案之一是：一种乳脂肪酶解产物的制备方法，其中所述方法包括以下步骤：

(1)将稀奶油灭菌后加入脂肪酶混合均匀，形成混合物，在搅拌或者振荡条件下进行酶解反应，或者将稀奶油加入乳化剂乳化后灭菌，再加入脂肪酶混合均匀，在静置条件下或者在搅拌或振荡条件下进行酶解反应；

(2)将步骤(1)所得的酶解产物加热，将脂肪酶灭活即可。

其中步骤(1)所述的稀奶油是由原料乳经离心机分离得到的产物。所述的稀奶油的脂肪含量较佳地在36～40％(质量百分比)，pH值较佳地为6.5～7.5。本发明中所述稀奶油最佳地是生产脱脂奶时分离出的稀奶油。其中所述的原料乳为本领域常规使用的原料乳，较佳地可为全脂乳、复原乳、生鲜牛乳、山羊乳和绵羊乳中的一种或几种，最佳地为生鲜牛乳，所述的生鲜牛乳是指从健康牛体正常乳房挤下的天然乳腺分泌物，仅经过冷却，可能经过过滤，但未杀菌、加热、净乳，特别是未经过巴氏杀菌，又可称为生牛乳、生鲜牛乳或原料乳。所述的灭菌是本领域的常规灭菌技术，灭菌温度较佳地为95～137℃，灭菌时间较佳地为4～900秒。

其中步骤(1)所述脂肪酶是对脂肪中短链脂肪酸有较强特异性的、经过安全评价且商品化的脂肪酶，所述的脂肪酶的酶活力为250～80000LU/g；所述的脂肪酶较佳的是脂肪酶1～5中的任何一种。所述的脂肪酶1～5分别是：脂肪酶1，Validase Lipase MJ(商品名称)，酶切位点为sn-1，sn-3(部分sn-2)，酶解产物的游离脂肪酸组成为M＞S＝L(M：中链脂肪酸；S：短链脂肪酸；L：长链脂肪酸)；脂肪酶2，Validase Lipase AN(商品名称)，酶切位点为sn-1，sn-3，酶解产物的游离脂肪酸组成为L＞M＞S；脂肪酶3，Fungal LipaseRO(商品名称)，酶切位点为sn-1，sn-3，酶解产物的游离脂肪酸组成为S＞M＞＞＞L；脂肪酶4，Pancreatic Lipase 250(商品名称)，酶切位点为sn-1，sn-3，酶解产物的游离脂肪酸组成为S＞L；脂肪酶5，Dietrenz Lipase CR(商品名称)，酶切位点为sn-1，sn-2，sn-3；所述脂肪酶的添加量较佳的是混合物总重量的0.1％～1.0％(质量百分比)。

其中步骤(1)所述的混合以脂肪酶在稀奶油中分散均匀为目的，此步骤可采用本领域常规的方法进行。

其中步骤(1)所述的乳化剂为本领域常规使用的食品乳化剂。食品乳化剂属于表面活性剂，一般以非离子表面活性剂和阴离子型居多，它由亲水和疏水基团构成，由于具有亲水和亲油的两亲特性，能降低水与油的表面张力，使水和油互溶。本领域常规食品乳化剂包括单，双硬脂酸甘油酯及其衍生物、卵磷脂及其衍生物、蔗糖脂肪酸酯以及丙二醇脂肪酸酯等，本发明所述乳化剂更佳地选自单硬脂酸甘油酯、卵磷脂、吐温80、和蔗糖脂肪酸酯中的一种或几种。所述乳化剂较佳的使用量为质量百分比0.1～0.5％。

其中步骤(1)所述的静置是针对乳化剂乳化处理的灭菌稀奶油，而未经乳化处理的灭菌稀奶油则需要在搅拌或振荡条件下进行酶解。其中所述的搅拌为本领域常规技术，所述搅拌速度较佳地是60～900r/min，更佳地为60～650r/min，最佳地是350～650r/min；所述振荡的速度较佳地为60～250r/min。

其中所述的酶解反应时间，是酶解反应完全所需时间，所述酶解时间较佳地为2.5～24h；所述酶解的温度为脂肪酶的酶活性最佳温度，较佳地为8～50℃，所述酶解反应终止时酶解产物的pH值较佳地为5.0～6.5。

其中步骤(2)所述的热处理灭酶是本领域的常规技术，较佳地酶灭活条件是在80～95℃下保温5～30min；更佳地灭活条件是在90～95℃下保温5～15min。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案之二是：由上述制备方法所得的乳脂肪酶解产物。

其中所述的乳脂肪酶解产物，由于乳脂肪中的脂肪酸甘油三酯等被酶解成饱和及不饱和脂肪酸、酮酸等风味物质和风味物质前体，并且随着酶切位点的不同，可获得不同风味方向的天然来源风味物质：其中所述脂肪酶1的酶解产物具有酪乳及奶油香气；脂肪酶2的酶解产物具有成熟切达干酪风味、略带皂味；脂肪酶3的酶解产物具有浓郁的奶油香气；脂肪酶4的酶解产物奶酪味浓郁；脂肪酶5的酶解产物奶香浓郁。所述乳脂肪酶解产物经冷却至7℃以下保存，可用于同日及次日的多批产品生产。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案之三是：本发明所述的乳脂肪酶解产物在制备食品中的用途。

本发明所述乳脂肪酶解产物经酶灭活处理后，可直接使用，无需任何其他处理。

本发明所述用途较佳地为所述乳脂肪酶解产物在制备发酵乳(包括全脂、脱脂和部分脱脂发酵乳)中的用途。所述发酵乳较佳地是指以生牛乳或乳粉为原料，经杀菌、发酵后制成的pH值降低的产品。所述生牛乳最佳地为生鲜牛乳，所述的生鲜牛乳是指从健康牛体正常乳房挤下的天然乳腺分泌物，仅经过冷却，可能经过过滤，但未杀菌、加热、净乳，特别是未经过巴氏杀菌，又可称为生牛乳、生鲜牛乳或原料乳。所述制备发酵乳的方法为本领域常规工艺，将乳脂肪酶解产物加入到原料乳中完成配料，然后均质、杀菌、冷却、接种发酵、冷却、灌装，即得。所述乳脂肪酶解产物的添加量较佳地为0.05％～1.0％(v/v)。

其中所述用途较佳的是所述乳脂肪酶解产物在制备干酪或再制干酪中的用途。所述的干酪，较佳地是指成熟或未成熟的软质、半硬质、硬质或特硬质、可有涂层的乳制品，其中乳清蛋白/酪蛋白的比例不超过牛奶中的相应比例。所述制备干酪的方法为本领域常规工艺，将所述乳脂肪酶解产物加入到原料乳中，然后均质、杀菌、冷却、接种发酵、加入凝乳酶、切割、搅拌升温、排乳清、加盐、堆砌、压制成型、成熟，即得。

其中所述的再制干酪，较佳地是指以干酪(比例大于15％)为主要原料，加入乳化盐，添加或不添加其它原料，经加热、搅拌、乳化等工艺制成的产品。所述制备再制干酪的方法为本领域常规方法，将天然干酪、黄油切块、加入其余配料、升温搅拌、加入乳脂肪酶解产物、乳化、均质、杀菌、冷却即得。其中所述乳脂肪酶解产物的添加量较佳地为0.05％～1.0％(v/v)。

其中所述用途较佳的是所述乳脂肪酶解产物在制备烘焙食品中的用途。所述烘焙食品较佳地是指以面粉、酵母、食盐、砂糖和水为基本原料，添加适量油脂、乳品、鸡蛋、添加剂等，经一系列复杂的工艺手段烘焙而成的方便食品。所述制备烘焙食品的方法为本领域常规制备方法，将乳脂肪酶解产物加入至牛油中，配成油样，在油样中加入其余配料，打发；放入烤箱中180℃，烘烤15min即可。其中所述乳脂肪酶解产物的添加量较佳地为0.05％～1.0％(v/v)。

本发明所用的原料或试剂除特别说明之外，均市售可得。

相比于现有技术，本发明的有益效果如下：随着脂肪酶酶切位点的不同，将稀奶油用脂肪酶水解后，可获得不同风味方向的天然来源风味物质：脂肪酶1的酶解产物具有酪乳及奶油香气；脂肪酶2的酶解产物具有成熟切达干酪风味、略带皂味；脂肪酶3的酶解产物具有浓郁的奶油香气；脂肪酶4的酶解产物奶酪味浓郁；脂肪酶5的酶解产物奶香浓郁。

上述乳脂肪酶解产物可分别应用于焙烤食品、乳制品等食品中，以达到增加产品特征香气、标准化不同生产批次产品感官特性等效果。该产物不加入任何食品添加剂，利用生物技术获得天然风味物质，既迎合了消费者健康与口味并重的心理，又为生产脱脂乳过程中产生的稀奶油增加了新的用途。同时酶解稀奶油环节的增加，稳定的乳脂肪酶解水解产物的控制，是乳品生产工艺的又一创新和进步，推动了酶制剂产业的发展，拓展了食品用酶在乳品加工中的应用。

附图说明

以下结合附图说明本发明的特征和有益效果。

图1是稀奶油的气相色谱图。

图2是稀奶油酶解产物的气相色谱图。

图3是稀奶油在乳脂肪酶水解前后游离脂肪酸含量对比图。

图4是乳脂肪酶解产物制备工艺流程图。

具体实施方式

下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。其中所述百分比若无特别说明，均为质量百分比。实施例中的产品原料包括：

脂肪酶：脂肪酶1，Validase Lipase MJ(商品名)；脂肪酶2，ValidaseLipaseAN(商品名)；脂肪酶3，Fungal Lipase RO(商品名)；脂肪酶4，Pancreatic Lipase 250(商品名)；脂肪酶5，Dietrenz Lipase CR(商品名)；供应商：帝斯曼(中国)有限公司。

牛奶：市售光明鲜牛奶。

发酵菌种Y-100：保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌。丹尼斯克(中国)有限公司。

白砂糖：上海市糖业烟酒(集团)有限公司。

变性淀粉：嘉吉亚太(中国)有限公司。

增稠剂：羟丙基二淀粉磷酸酯50％、果胶30％、明胶20％。上海蓝岛加华食品有限公司。

实施例1

发酵乳配方：

原料

添加量(％)

牛奶	92.3
		发酵菌种	2
白砂糖	7.0
		变性淀粉	0.3
增稠剂	0.2
		稀奶油酶解物	0.2(V/V)

制备工艺：乳脂肪酶解产物的制备工艺如图4所示。

1、稀奶油灭菌：稀奶油脂肪含量40％，灭菌温度137℃，灭菌时间4s，pH7.50，降温至40℃。

2、酶活力为15000LU/g的脂肪酶1与步骤1所得的灭菌稀奶油混合，恒温搅拌20min，使之混匀，其中脂肪酶1占混合物质量的0.2％。

3、振荡水解：40℃，振荡速度60rpm，反应时间4.5h，终点pH5.40。

4、酶的灭活：在90℃下保温15min。

5、乳脂肪酶解产物与原料奶恒温搅拌15min，使之混匀混合，其中乳脂肪酶解产物占终产品体积的0.2％。

6、进入发酵乳加工工艺中：标准化的原料奶(加入酶解产物，加入方式为常规投料)→配料→均质→杀菌→冷却→接种发酵→翻缸冷却→灌装。

由此得到的最终产品无需添加任何香精香料，奶香浓郁，奶油感强。

实施例2

切达干酪配方：

原料	添加量(％)
		牛奶	99.0
稀奶油酶解物	1.0(V/V)
		发酵剂	2

凝乳酶

0.003

制备工艺：

1、稀奶油灭菌：稀奶油脂肪含量36％，灭菌温度95℃，灭菌时间900s，pH6.50，降温至50℃。

2、酶活力为80000LU/g的脂肪酶2与步骤1所得的灭菌稀奶油混合，其中脂肪酶2占混合物质量的0.1％。

3、搅拌水解，50℃，搅拌速度900rpm，反应时间2.5h，终点pH5.0。

4、酶的灭活：在80℃下保温30min。

5、进入切达干酪加工工艺中：牛奶→加入1.0％(v/v)酶解产物→均质→巴氏杀菌→降温→加入发酵剂→加入凝乳酶→切割→搅拌升温→排乳清→加盐→堆砌→压制成型→成熟。

由此得到的最终产品短期成熟后，即得到浓郁的切达干酪特征风味，从而得到成熟期短并且风味浓郁的切达干酪产品。

实施例3

奶油奶酪配方：

原料	添加量(％)
		牛奶	89.73
稀奶油	9.97
		稀奶油酶解物	0.3(V/V)
发酵剂	1.5
		凝乳酶	0.003

制备工艺：

1、稀奶油乳化、灭菌：稀奶油脂肪含量36％，加入0.3％(质量百分比)的复合乳化剂(60％的单硬脂酸甘油酯、40％的吐温80，丹尼斯克(中国)有限公司)，搅拌、均质，灭菌处理，温度120℃，灭菌时间15s，pH6.74，降温至8℃。

2、酶活力为8000LU/g的脂肪酶3与步骤1所得的灭菌稀奶油混合，其中脂肪酶3占混合物质量的1.0％。

3、振荡水解：8℃，振荡速度250rpm，反应时间24h，终点pH5.50。

4、酶的灭活：在95℃下保温5min。

5、乳脂肪酶解产物与巴氏杀菌后的牛奶、稀奶油混合，其中乳脂肪酶解产物占混合物体积的0.3％。

6、进入奶油奶酪加工工艺中：步骤5的混合物→均质→加入发酵剂→加入凝乳酶→切割→热烫→成型→翻转排乳清→加盐→后处理、包装。

由此得到的奶油奶酪奶香浓郁、奶油感强，回味绵长。

实施例4

再制奶酪配方：

制备工艺：

1、稀奶油灭菌：稀奶油脂肪含量36％，高速搅拌下加入0.2％(质量百分比)的复合乳化剂(50％蔗糖脂肪酸酯、50％的卵磷脂，丹尼斯克(中国)有限公司)，均质、灭菌。灭菌温度98℃，灭菌时间900s，pH6.60，降温至45℃。

2、酶活力为15000LU/g的脂肪酶4与步骤1所得的灭菌稀奶油充分混合，其中脂肪酶4占混合物质量的0.15％。

3、45℃静置水解，水解时间24h，终点pH5.38。

4、酶的灭活：在95℃下保温5min。

5、乳脂肪酶解产物加入升温后的再制干酪预混料中，其中乳脂肪酶解产物占混合物体积的0.05％。

6、进入再制干酪加工工艺：天然干酪、黄油切块→加入其余配料→升温搅拌→加入乳脂肪酶解产物→乳化→均质→杀菌→冷却。

由此得到的再制干酪具备浓郁的天然干酪特征风味。

实施例5

曲奇饼干配方：

原料	添加量(％)
		牛油	29
稀奶油酶解物	1.0(V/V)
		砂糖	11.6
油脂	20.7
		面粉	29
鸡蛋	8.7

制备工艺：

1、稀奶油灭菌：稀奶油脂肪含量39％，灭菌温度135℃，灭菌时间4s，pH7.0，降温至40℃。

2、酶活力为250LU/g的脂肪酶5与步骤1所得的灭菌稀奶油混合，其中脂肪酶5占混合物质量的1％(质量百分比)。

3、搅拌水解，35℃，搅拌速度60rpm，反应时间4h，终点pH6.5。

4、酶的灭活：在80℃下保温30min。

5、乳脂肪酶解产物加入至牛油中，加入量为1.0％(V/V)，配成油样。

6、在油样中加入其余配料，打发。放入烤箱中180℃，烘烤15min。

由此得到的曲奇奶香浓郁、滋味、气味均好于未添加乳脂肪酶解产物的曲奇饼干。

效果实施例1

对实施例1～5中加入水解产物的终产品和相同配方和工艺制成的未添加乳脂肪酶解产物作为对照产品依照GB/T 4454.2-2008进行感官测评，香气评定结果用分数表示(满分为40分)，选用纯正(39.1分～40.0分)、较纯正(36.0分～39.0分)、可以(32.0分～35.9分)、尚可(28.0分～31.9分)、及格(24.0分～27.9分)和不及格(24.0分以下)表述。评定结果显示，加入水解产物的终产品得到的分数均不低于39.1分(详见表1)。加入乳脂肪酶解产物的终产品经感官评价，其结果显示乳脂肪酶解物的添加，使终产品同对照产品相比，特征风味显著增强、回味真实而绵长。

表1感官评定分数对比

样品	发酵乳	切达干酪	奶油奶酪	再制奶酪	曲奇饼干
						对照产品	37.8	36.5	38.8	37.5	37.0
实施例产品	39.1	39.9	39.5	39.2	39.8

从以上数据中可以看出，本发明所制备的稀奶油酶解产物除可用于巴杀和灭菌牛奶(全脂、部分脱脂、脱脂)增强奶香风味外，还可用于其他乳制品：如发酵乳、干酪、奶油奶酪、再制干酪以及焙烤食品等食品中，从感官评价结果来看，在该技术的应用范围中，加入乳脂肪酶解产物对终产品的滋味和气味改进效果显著。

效果实施例2

乳脂肪中的中短链及部分长链脂肪酸是乳类食品重要的香气来源。因此，以脂肪酶3为例，将脂肪酶3以1.0％(w/w)的接入量加入至40℃的灭菌稀奶油中，振荡水解，250rpm，反应时间5h，终点pH5.25，95℃下保温5min灭酶，得到稀奶油酶解产物。通过气象色谱分析，测定了稀奶油和稀奶油酶解产物的挥发性风味物质及游离脂肪酸组成。该结果显示，稀奶油酶解产物中游离脂肪酸总量增长近10％，其中，中短链及部分长链脂肪酸有显著增加，图1、图2分别为稀奶油和稀奶油脂肪酶解产物的气相色谱图，图3则为部分增长显著的游离脂肪酸含量对比结果。

由上述数据可见稀奶油经脂肪酶酶解后，具有乳类特征风味香气(例如，牛奶味、奶油味、奶酪味、酪乳味等)的成分，稀奶油乳脂肪酶的水解产物的游离脂肪酸中，短链脂肪酸(C₂～C₆)偏重奶酪味，中链脂肪酸(C₈～C₁₆)偏重奶油味，长链脂肪酸(＞C₁₈)偏重肥皂味。游离脂肪酸成分的明显增加，在理论上解释了乳脂酶解技术改进相关产品风味的现象。

应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种乳脂肪酶解产物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将稀奶油加入乳化剂乳化后灭菌，所述乳化剂的添加量为质量百分比0.1～0.5％，再加入脂肪酶混合均匀，在静置条件下进行酶解反应，所述的脂肪酶选自Validase Lipase MJ、Validase Lipase AN、Fungal Lipase RO、Pancreatic Lipase250和Dietrenz Lipase CR中的一种，所述的脂肪酶的酶活力为250～80000LU/g，脂肪酶添加量是混合物总重量的0.1%～1.0%，所述百分比为质量百分比，其中所述酶解时间为2.5～24小时，所述酶解的温度为8～50℃，所述酶解反应终止时酶解产物的pH值为5.0～6.5；

（2）将步骤（1）所得的酶解产物加热，将脂肪酶灭活即得乳脂肪酶解产物，其中所述的加入的脂肪酶为Validase Lipase MJ所得的酶解产物是具有酪乳及奶油香气风味的乳脂肪酶解产物；所述的加入的脂肪酶为ValidaseLipase AN所得的酶解产物是具有成熟切达干酪风味、略带皂味的乳脂肪酶解产物；所述的加入的脂肪酶为Fungal Lipase RO所得的酶解产物是具有奶油香气的乳脂肪酶解产物；所述的加入的脂肪酶为Pancreatic Lipase250所得的酶解产物是具有奶酪风味的乳脂肪酶解产物；所述的加入的脂肪酶为Dietrenz Lipase CR所得的酶解产物是具有奶香风味的乳脂肪酶解产物。

2.如权利要求1所述的乳脂肪酶解产物的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述稀奶油的脂肪含量为36～40%，所述的百分比为所述脂肪占所述稀奶油的质量百分比，pH值为6.5～7.5，所述的灭菌温度为95～137℃，灭菌时间为4～900秒。

3.如权利要求1所述的乳脂肪酶解产物的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的乳化剂包括单硬脂酸甘油酯、卵磷脂、吐温80和蔗糖脂肪酸酯中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的乳脂肪酶解产物的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述酶解产物加热温度为90～95℃，保温时间为5～30分钟。

5.一种如权利要求1～4任一项所述制备方法所得的乳脂肪酶解产物。

6.如权利要求5所述的乳脂肪酶解产物在制备食品中的用途。

7.如权利要求6所述的用途，其特征在于，所述的乳脂肪酶解产物用于制备发酵乳、干酪、再制干酪或烘焙食品。

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