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利用热反应法制备奶味增香剂

发布时间:2017-02-13作者:赵吉顺、王虎成来源:上海华宝孔雀香精香料有限公司 阅读次数:

一.    天然奶味香精研究现状

随着人们生活水平的提高,乳及各种乳制品在人们的饮食结构所中占的地位越来越重要。奶味制品逐步成为我国日常膳食的重要组成部分,不仅因为其具有较高的营养价值,也因为牛奶风味的口感和香味非常受人喜爱。由于许多食品原材料本身是不具备奶味的,如坚果炒货、咖啡、巧克力、糖果、烘焙食品等,需要在加工过程中进行赋香,因此往往要借助于奶味香精的使用。使产品具备奶油感、丰满感、厚重感等乳制品气味。

目前,从奶味香精制备的技术来看,奶味香精的类型主要有两种,即调配型奶味香精和复合型奶味香精。调配型奶味香精:各种香料化合物经调香师有机的组合,使其呈现出奶味香气。这种香精香气强度大、有较好的持久性。复合型奶味香精:以乳脂为基料,加入酶,经过水解,制成奶味香基,在奶味香基的基础上,加以香原料修饰调配,使其香气特征更加突出,圆和。这种香精具有体香丰厚,香味逼真的特点。

目前国外的奶味香精加工工业中,大多数的产品都属于复合型香精。因为以酶解乳脂为基料的复合型奶味香精中既含有多种奶香味特征化合物,可使产品具有一种独特的强烈风味,也含有大量的丁酸、己酸、辛酸等短碳链脂肪酸,它们是重要的奶香味组成成份;同时也满足了人们对食品越来越多的天然性方面的诉求,并且复合型奶味香精还具备加工成本低、易于贮藏、货架期较长等优点。

二.技术背景

未经加工的鲜乳香味很弱,乳中香味化合物主要是在贮存、加工过程中,由于热、光、氧气、酶和微生物等作用形成的。乳制品的香气主要来自于构成乳脂肪的脂肪酸。乳脂肪的化学组成是食用脂肪中最复杂的,一般动物脂肪和植物油中含有的脂肪酸绝大多数是碳原子为偶数的直链脂肪酸,而乳脂肪中含有奇数碳原子脂肪酸,并发现带侧链的脂肪酸。同时,乳脂肪中含有多达 14%的中、短碳链的脂肪酸甘油酯,因此,乳脂肪可以水解出大量低碳链脂肪酸,增强奶香味,例如丁酸增强奶风味,己酸增强奶酪风味等。另外,乳脂肪中还含有酮酸、羟基酸、不饱和脂肪酸甘油酯,在这些甘油酯水解得到脂肪酸中,β-酮酸受热脱羧可以生成对奶香味贡献较大的甲基酮类化合物,如 2-戊酮、2-庚酮、2-壬酮、2-十一酮等;4-羟基酸和 5-羟基酸受热后分子内酯化生成 γ-内酯和 δ-内酯,虽然这些内酯类化合物含量不高,但对形成奶香的贡献度却很大,其中 δ-辛内酯、δ-癸内酯、γ-癸内酯和 δ-十二内酯等偶碳数内酯类化合物对奶香味的贡献非常重要;不饱和脂肪酸可以被氧化生成氢过氧化物,氢过氧化物随后又可以生成醛酮类化合物。

因为天然乳制品中的香味化合物主要来源于乳脂肪,并且乳脂肪中含有的中短碳链脂肪酸、酮酸、羟基酸、不饱和脂肪酸等化合物在加热或氧化条件下可以生成对于奶香味有较大贡献的香味化合物,因此人们可以通过控制乳脂的水解达到制备奶味香基的目的。

酶法水解得到的香精基料能够赋予产品天然的奶香口味,因而为国内外香精香料生产厂家所关注。但值得注意的是这类酶解乳品香精基料大多以利用特异性脂肪酶水解脂肪后的酶解产物为主,其中具有较多的挥发性风味组分,但单一使用该方法制备得到的香精基料中风味组分多为脂肪酸类组分,风味组成较为单一,甲基酮、酯类以及内酯这些乳制品中令人感到愉悦的风味组分相对较少,因而以该方法制备得到的香精基料的产品质量不高。而本技术制备得到的乳品香精基料,在原酶法水解得到的香精基料的基础上,会进一步生产较多的其它类型的风味组分,使得该天然牛奶香精基料风味更加柔和、细腻,因而香精品质得到较大提高。

在高温条件下,油脂可发生聚合、分解和缩合反应等反应,其中无氧条件下,油脂可形成二聚单环化合物、醚、丙烯酸、脂肪酸、甲基酮和丙烯二醇二酯等,在有氧条件下,反应更为复杂,主要可形成醛、酮、酸、内酯、醇、短链脂肪酸酯和烃类等。本项目的目的是为了解决目前市场上使用的奶油酶解香精主要利用脂肪酶将乳脂肪直接分解后得到,酶解产物中脂肪酸含量过高,而其它风味化合物含量相对较低,并且中短碳链的脂肪酸类化合物阈值很低,酶解产物整体风味强度过大,不够柔和,直接酶解方法得到的酶解奶油香料的品质不高等问题,提供一种新型天然奶油香精基料的制备方法。天然奶味一直广受消费者的喜爱,市场需求量巨大,因此该产品具有显著的经济效益和广阔的市场前景。

本技术的目的是为了解决目前市场上使用的奶油酶解香精主要利用脂肪酶将乳脂肪直接分解后得到,酶解产物中脂肪酸含量过高,而其它风味化合物含量相对较低,并且中短碳链的脂肪酸类化合物阈值很低,酶解产物整体风味强度过大,不够柔和,直接酶解方法得到的酶解奶油香料的品质不高等问题,提供一种新型天然奶油香精基料的制备方法。天然奶味一直广受消费者的喜爱,市场需求量巨大,因此该产品具有显著的经济效益和广阔的市场前景。

三.    技术内容

 本项目首先以黄油为原料对几种脂肪酶和蛋白酶的组合进行筛选和评价,工艺上综合了前人的经验积累,得到酸值较高的黄油酶解物;将黄油酶解物进一步氧化热裂解反应,严格控制热反应的工艺条件,得到不同风格且奶香浓郁的奶香基料。

所述制备方法的具体步骤如下:

(1)配置缓冲溶液

经过研究,黄油酶解使用的缓冲液以弱碱性为宜。在本发明方法中,采用磷酸氢二钠、磷酸二氢钾和无菌水以一定比例配置得到所述缓冲液。

(2)乳化

100重量份黄油在40-60℃下加热熔化,继续加热至80-90℃,杀菌15-30分钟,接着冷却至40-60℃,然后加入步骤(1)得到的缓冲溶液,进行机械乳化,得到乳化液。

 (3)酶解反应

向步骤(2)得到的乳化液中添加复合酶溶液,充分振荡并持续反应,然后对该组产品进行技术指标评定和感官评价,在最终油相酸值稳定后停止反应,接着将反应体系加热,使酶失活,去除水相部分,所得油相即为黄油酶解物。

(4)氧化热裂解反应

将步骤(3)得到的黄油酶解物置于反应罐中,进行氧化热裂解反应,在反应结束后除去底层不溶物,得到的产物即为本发明的奶香基料。

氧化热裂解能弥补酶水解技术的缺陷,制备一些在脂肪酶水解产物中没有发现的奶香味成分。利用酶水解技术和热裂解技术的组合,可以制备许多奶香料重要成分,一些化合物如烯醛类物质,单靠脂肪酶水解奶油并不能获得,却能通过随后的氧化热裂解得到高浓度制备。尽管利用生物裂解酶也能专一性裂解脂肪酸为烯醛类物质,但商品化的裂解酶很难获得,因此,氧化热裂解可以作为产生烯醛类和内酯类化合物的有效手段。通过两种手段的组合,可以制得一种天然奶香料,该香料具有更好地天然协调性,能明显提高奶香味强度和丰富性,具有很好的工业化前景。 

四.    前景展望

   酶法水解得到的香精基料能够赋予产品天然的奶香口味,因而为国内外香精香料生产厂家所关注。但值得注意的是这类酶解乳品香精基料大多以利用特异性脂肪酶水解脂肪后的酶解产物为主,其中具有较多的挥发性风味组分,但单一使用该方法制备得到的香精基料中风味组分多为脂肪酸类组分,风味组成较为单一,甲基酮、酯类以及内酯这些乳制品中令人感到愉悦的风味组分相对较少,因而以该方法制备得到的香精基料的产品质量不高。而本技术制备得到的乳品香精基料,在原酶法水解得到的香精基料的基础上,会进一步生产较多的其它类型的风味组分,使得该天然牛奶香精基料风味更加柔和、细腻,因而香精品质得到较大提高。

   本方法制备的奶香基料较黄油酶解物在香气强度上有明显的提高,并且风味明显改善,没有了黄油酶解物常见的酸臭气息,而且香气更加浓郁饱满、回味悠长。该产品应用广泛,可以直接应用于坚果炒货、烘焙制品、乳品等各类领域,市场前景十分广阔。