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奶香型香味料技术研究进展

2016-03-03 16:02    来源:中国食品安全报 中国食品安全网    作者:艾娜丝 王静 张晓梅 郑福平 孙宝国

乳与乳制品在食品行业中占据重要地位,且人们对奶香型香味料的风味和档次需求越来越高,因此奶香型香味料成为香精香料领域广泛研究的焦点。本文通过介绍奶香型香味料的来源、制备及分析技术,并对其未来发展趋势予以展望,以期为奶香型香味料的研究提供参考。

风味是影响乳及乳制品质量的重要因素之一,随着人们生活水平的提高及健康意识的增强,牛乳这种天然的,营养最接近完善的营养佳品已成为普通家庭餐桌上常见的食品,从而使得人们对乳及乳制品的口感和风味的要求也越来越高,然而,牛乳当中的一些原有的香味物质会受到加工、贮存、光照、氧化、水解及内源酶等影响而遭到破坏或产生不良的甚至有毒害的风味物质,由于奶香味风味化合物在样品中的存在浓度较低,且将其从样品基质中分离较为困难,因而准确分离和分析乳中的风味化合物一直以来是食品风味化学领域需要解决的问题之一。本文旨在通过介绍奶香型香味料的来源、制备及分析技术,并对其未来发展趋势予以展望,以期为奶香型香味料的研究提供参考。

乳制品风味物质的主要来源

乳脂肪是乳及乳制品风味的重要来源物质之一,乳脂肪的主要成分是约占55%的饱和脂肪酸甘油三酯、约占43%的不饱和脂肪酸甘油三酯、分别约占1%的酮酸甘油三酯和羧酸甘油三酯,这些物质通过脂肪酶、自身氧化或水解作用产生游离脂肪酸,在加热过程中这些游离态的脂肪酸进行一系列的自动氧化、分解、脱水、脱酸等反应形成2-戊酮,2-庚酮等化合物,这些物质具有较高的香气强度,是构成乳香的主要成分。

此外乳脂肪中饱和脂肪酸存在一些γ-和δ-羟基酸,这些羟基酸易被转化成γ-和δ-内酯,且饱和脂肪酸经β-氧化生成β-酮酸后,会发生脱羧作用形成甲基酮,而乳脂肪中的不饱和脂肪酸可能通过水合作用生成羟基酸,羟基酸经过β-氧化生成γ-和δ-内酯,内酯类化合物在香气上与相应的酯类有一定的相似之处,是一类重要的奶香味香料化合物,虽然含量不高但对乳中奶香的形成贡献却很大。

乳蛋白经过美拉德、酶促降解反应和微生物等作用所产生的化合物是牛乳的重要风味物质。半胱氨酸和甲硫氨酸通过美拉德反应形成硫化物,如硫化氢、甲硫醇及二甲基二硫化物等。蛋白质或氨基酸可转化为苯乙醛、3-甲基丁醛和吲哚等,在Strecker降解中,氨基酸与α-二羰基化合物反应,失去一分子CO2而降解成为少一个碳原子的醛类和氨基酮,生成的这些不同碳原子数的特殊醛类称之为Strecker醛类,Strecker醛类物质就是造成牛乳不同香气的重要因素。通常而言,乳糖与氨基酸之间发生的美拉德反应是导致牛乳关键风味物质产生的一个重要反应,在该反应的初始阶段,乳糖和赖氨酸生成希夫碱,希夫碱环化生成N-取代的葡萄糖胺,随后通过Amadori重排转变为1-脱氧-1-氨基乳糖赖氨酸;而在高级阶段Amadori化合物进一步生成糖脱水和降解产物,如糖醛、呋喃衍生物等物质。

奶香型香味料的制备技术

目前,奶香型香味料的制备技术大致可分为以下三种:化学法合成单体香味料;酶法水解奶油或稀奶油;微生物发酵法制备奶香型香味料。不同的制备方法所得的奶香型香味料风味存在一定的差异,因此,要根据所要制备的目标物的相关特性及现有的分析技术和生产条件来确定采用何种制备技术,以下介绍了几种主要的奶香型香味料的常用制备和分析技术及其相关的优缺点。

化学合成法。目前大多数的奶香型香味料是通过化学合成的方法制得的。如乙偶姻的合成,乙偶姻又称3-羟基-2-丁酮,也称之为甲基乙酰甲醇,具有令人愉快的奶油香味,多用作奶油、干酪、坚果等食品的香味增强剂;还可以改变啤酒的风味,确定奶酪发酵过程中的香味等。我国学者利用NaHSe还原法来制备乙偶姻,产品得率为57%。例如双乙酰的合成,双乙酰是一种重要的香料化合物,具有甜的、奶油、黄油香气。欧阳天慧等人采用三价铁盐或二价铜盐为氧化剂,以乙偶姻为原料来制备双乙酰,2011年王江梅等采用KI氧化剂,以乙偶姻为原料来制备丁二酮,氧化剂KI用双氧水进行再生,该法用碘系催化剂代替铁系催化剂,降低污染排放。

酶法制备。随着奶香型香味料需求量日益增大以及人们对于“回归自然”、“绿色安全”的消费需求增加,酶法制备奶香型香味料越来越受到人们的关注,酶法制备奶香型香味料技术主要是通过脂肪酶作用于乳脂肪,催化其水解并增强奶香香味料香气的一种方法,因其具备反应条件温和,基本没有副产物的污染等优点,使得酶法制备奶香型香味料的技术已被广泛应用与研究。

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责任编辑:E06