酶解法制备天然奶味香精(3)
1.4 牛奶香精成分概述
我们熟知的奶香精[9,10]的主要成分是酸类、内酯类、酮类等化合物。其中酸类有丁酸、己酸、辛酸、癸酸、十二酸、十四酸等;内酯类有丁位癸内酯、丁位十二内酯等;酮类有丁二酮、甲基的系列酮;醇类有己醇、辛醇、癸醇等;醛类有辛醛、癸醛、庚烯醛等[11]。这些香气成分主要来源于奶油脂肪水解生成的系列脂肪酸及其受热生成的内酯类、酮类等化合物。这些香气成分以一定的比例合到一起就形成了奶香气。其中,双乙酰,即丁二酮是奶香香气的主要成分。
1.5 天然奶香精的制备以及发展趋势
现在制备奶香精的方法[12,13]有化学合成法和生物酶解法，大概分一下几种：用单体香原料进行调配；利用有关的生物酶解奶油，再经过后期的修饰调配而行成的奶香精；应用天然萃取物调配奶香精。化学方法主要是根据已经得到确定的牛奶中的香成分，采用化学合成的方式来制备单体香原料，如双乙酰、牛奶内酯等。此种方法制备的香精中有一些化学合成的单体物质、溶剂以及某些食品添加剂所组成的具有一定香气的混合物。其优点在于工艺十分简单，原料的价格低廉，反应一般来说较容易控制，工艺技术比较成熟，可在工业化中进行大的生产。但这种方法制备的香精香较单一，香气不是非常自然，与天然的奶香的香气之间还有较大的差距。该法在制备奶香精时使用的有机溶剂，不仅会造成环境的污染，还会大大降低食品的安全性。随着人们的生活水平提高，天然的奶香精越来越受到消费者的追捧。生物法来制备的奶香精采用价格低廉的牛奶作为原材料，不仅生产成本低；原料利用率可达到近100％，整个过程中无三废的产生，对环境污染也小，可持续发展的要求；生产的产品属于天然食品添加剂，安全无公害，香气自然、柔和、逼真，能够明显的改善和提高加香产品的内在质量。复合酶制剂的添加量以原料重量计为0.2%。10%酶解温度为35.55℃，酶解时间为4.16小时。该发明制备的奶香精，香气自然、柔和，与传统工艺制备的产品相比，可增香150～250倍，对加香产品的内在质量有明显的改善和提高，是一种理想的天然食品添加剂。而且根据我们不同的需求，采用不同的酶和微生物可以制备出一系列口的奶香精，这是香料工业技术的重要进步。
1.6 酶解反应及其影响因素
酶解反应[14]，就是利用生物酶去除一些化合物结构的反应。酶具有专一高效的性质，例如纤文素酶可以催化纤文素分解，蛋白酶可以催化蛋白质分解。酶解反应就是用酶类使该种酶的作用对象分解。酶的催化活性的强弱以单位时间（每分）内底物减少量或产物生成量来表示。研究某一因素对酶促反应速率的影响时，应在保持其他因素不变的情况下，单独改变研究的因素。
1.6.1 脂肪酶
（1）定义
脂肪酶[15,16]是一类具有多种催化能力的酶，可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应，除此之外还表现出其他一些酶的活性，如磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰肽水解酶活性等。脂肪酶有不同活性的体现依赖于它的反应体系的特点。脂肪酶广泛的存在于动植物和微生物中。植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子，如蓖麻籽、油菜籽，当油料种子发芽时，脂肪酶能与其他的协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类，提供种子生根发芽所必需的养料和能量；动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织，在肠液中含有少量的脂肪酶，用于补充胰脂肪酶对脂肪消化的不足，在肉食动物的胃液中含有少量的丁酸甘油酯酶。在动物体内，各类脂肪酶控制着消化、吸收、脂肪重建和脂蛋白代谢等过程；细菌、真菌和酵母中的脂肪含量更为丰富(Pandey等)。由于微生物种类多、繁殖快、易发生遗传变异，具有比动植物更广的作用pH、作用温度范围以及底物专一性，且微生物来源的脂肪酶一般都是分泌性的胞外酶，适合于工业化大生产和获得高纯度样品，因此微生物脂肪酶是工业用脂肪酶的重要来源，并且在理论研究方面也具有重要的意义。脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶，可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应，除此之外还表现出其他-些酶的活性，如磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰肽水解酶活性等(Hara；Schmid)。脂肪酶不同活性的发挥依赖于反应体系的特点，如在油水界面促进酯水解，而在有机相中可以酶促合成和酯交换。脂肪酶的性质研究主要包括最适温度与pH、温度与pH稳定性、底物特异性等几个方面。迄今，已分离、纯化了大量的微生物脂肪酶，并研究了其性质，它们在分子量、最适pH、最适温度、pH和热稳定性、等电点和其他生化性质方面存在不同(Veeraragavan等)。总体而言，微生物脂肪酶具有比动植物脂肪酶更广的作用pH、作用温度范围，高稳定性和活性，对底物有特异性(Schmid等；Kazlauskas等)。