专利名称：干酪风味剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及食品领域的乳制品干酪加工中副产物乳清的加工与利用，乳清经乳糖水解、酶解改性以及微胶囊化等工序获得一种食品风味物质——干酪风味剂及其制备方法。
背景技术：
干酪是深受欧美等西方国家人民喜爱的食品，随中国有改革开放，中西方饮食文化的交流，干酪及其加工制品也逐渐受到我国人民的喜爱。在薯片、膨化食品、比萨饼、糕饼、干酪面包、干酪涂抹酱、干酪风味小吃中开始大量使用干酪风味。通常这些食品中的干酪风味来自天然干酪产品或其香味提取物，而天然干酪产品成本高，其香味提取物价格就更昂贵，从而限制干酪风味的使用，不能满足人们对干酪美味的需求。
新鲜干酪是以动物乳为原料，经过乳酸菌发酵，在发酵过程中添加凝乳酶，形成凝乳，然后通过加热、切割和破碎、过滤等方法排出乳清。乳清的排除量根据依产品的种类而异，为原料乳的20％～90％。乳清含有蛋白质0.6％～0.9％、乳糖4.5％～6.5％、矿物质0.5％～0.9％，脂肪0.1％～0.2％，是重要的营养资源。如果不加以利用，既浪费资源，又造成环境污染。
酶在干酪生产中起着重要的作用，尤其是对干酪风味的形成；同样，在由乳清制备干酪风味剂或干酪风味增强剂过程中，酶发挥了关键的作用。
脂肪对干酪香气具有决定作用，油脂尤其是乳脂肪是风味的重要来源，通过控制脂肪酶对乳脂肪及油脂的水解程度，生成乳香味的主要成分，达到酶解增香的目的。脂肪酶为广谱性水解酶类，在水相或非水相中能催化许多化学反应；对温度、酸碱度、有机溶剂稳定性高，特异性选择不同的化学键、结构域和对异构体。植物、动物、微生物脂肪酶中，微生物酶用途最为广泛。微生物脂肪酶容易培养、获得；能催化多种降解和合成反应。在干酪的熟化和香气形成中起重要作用。能够产生脂肪酶的微生物种类较多，现已有成型的商用制剂。Novo Nordisk公司由Rhizomucor miehei生产的脂肪酶PalataseM200L制剂在Tulum cheese干酪熟化中能够提高风味、增加香气。添加脂肪酶后，可以明显地改变干酪的化学成分。因此，在由乳清加工干酪风味剂或干酪风味增强剂中脂肪酶是不可或缺的。
需注意脂肪酶种类较多，不同来源的脂肪酶作用的底物也不同，牛皱胃原肠脂肪酶主要水解三酰甘油酯为甘油二酯和游离脂肪酸，而乳酸菌的脂肪酶、真菌的脂肪酶优先降解甘油二酯。脂肪酶降解脂肪为游离脂肪酸，游离脂肪酸进一步地分解为乙酯、丙酮等呈味物质，提高风味和香气，同时，催化酯交换作用，随机完全地打乱脂肪的分布，改良了营养价值与油脂风味。脂肪酶、蛋白酶等降解大分子物质(脂肪酸、蛋白质等)为小分子挥发性的呈香物质，氨基肽酶的转氨基作用、脱羧酶的脱羧作用、脱氢酶的还原作用形成的芳香族化合物，产生并增加干酪特有的香气。
在干酪熟化过程中，蛋白酶、氨基肽酶、以及氨基脱氢酶、氨基脱羧酶等对形成一些干酪特有香气关系重大。Gummalla et al研究了乳酸菌发酵剂中的菌体对Tyr、Phe的代谢情况，发现干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)相继地催化Tyr、Phe的转氨基和脱氢反应。胶束电泳毛细管层析证实干酪乳杆菌和瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)对Tyr、Phe的代谢反应非常活跃，其形成的苯基丙酸、ρ-羟基苯基丙酸等与干酪的芳香气味有关。现在的商业酶制剂中了加入了氨基肽酶，利用蛋白酶、脂肪酶和氨基肽酶的协同作用，提高干酪风味和香气，同样道理也应用在由乳清加工制备干酪风味剂或干酪风味增强剂过程中。
乳糖是存在于哺乳动物乳汁中的一种双糖，甜度和溶解度均较低，且在小肠里不能被直接吸收，故必须通过小肠内乳糖酶水解才能被人体消化吸收。乳清中存在较多的乳糖，如果不经处理，在使用时有可能在部分人群中引起乳糖不适症，尤其是亚洲人群体内缺乏乳糖酶，不适宜食用含有乳糖的制品。乳糖酶(β-半乳糖苷酶)广泛存在于植物、动物器官和微生物中，其中微生物乳糖酶应用较多，尤其是酵母或霉菌产生的乳糖酶。乳糖酶是一种无味、无嗅，溶解后呈浅棕色且无毒、副作用的生物酶制剂，它可以催化水解乳糖生成半乳糖和葡萄糖，该酶在水解乳糖的同时还能发生转半乳糖反应，生成具有生理功能的低聚半乳糖(GOS)。应用酵母半乳糖糖苷酶水解低浓度的乳糖可以产生半乳糖和葡萄糖，具有增加免疫功能和调理肠胃的功能。
发明内容
本发明的目的在于利用干酪加工中排放的乳清，提供一种干酪风味剂及其制备工艺，该干酪风味剂配方科学合理，成本低，制备工艺简单科学。
该干酪风味剂的组分及配比为动物乳干酪乳清80％～95％乳糖酶0.01％～0.5％食用油脂 1～50％食用盐1～30％酶0.1～5.0％乳化剂0.2％～2％
壁材10％～40％％。
而且，所述的动物乳干酪乳清为牛乳或者水牛乳或者绵羊乳或者山羊乳或者马乳或者骆驼乳及其全脂乳粉和脱脂乳粉以及上述乳粉的复原乳以及上述原料的混合物经干酪加工后排出的乳清，或者乳清制品复原物。
而且，所用的乳糖酶为市售的由动物或者植物或微生物提取的产物。
而且，所述的食用油脂可以是动物油脂或动植物油脂或人造油脂，动物油脂包括稀奶油、奶油、无水奶油、牛油、猪脂、羊脂；植物油脂包括花生油、豆油、菜籽油、芝麻油、棕榈油、椰子油；人造油脂包括氢化油、人造奶油。
而且，所述的酶是脂酶或脂酶与蛋白酶的复合酶，该脂酶为动物性或植物性或微生物来源的脂酶，如动物脂肪酶或者真菌脂肪酶或者转基因米曲霉脂肪酶以及牛皱胃原肠脂肪酶；蛋白酶为来自动物或植物或微生物的外切酶或者内切酶。
而且，所述的乳化剂为单甘酯或者蔗糖脂肪酸酯。
而且，所述的壁材为明胶或者植物胶或者变性淀粉或者非凝胶蛋白以及麦芽糊精。
该干酪风味剂的制备方法是(1)将动物乳干酪乳清过滤或离心分离，以分离乳清中的凝乳碎粒；(2)在温度-30～80℃条件下浓缩该乳清，直至乳清中浓缩终点乳糖浓度为2％～90％；(3)然后添加乳糖酶水解乳清中的乳糖，控制温度30～70℃，时间1～5h；(4)应用食用油脂调整浓缩乳清中油脂含量，调整范围是1％～50％；(5)添加食盐，其含量为1～30％；(6)将所得乳清混合物在5Mpa～50Mpa条件下均质1～2次；(7)添加酶进行酶解改性，控制温度30～60℃，时间1～6h；然后升温至70～90℃，保持10～30min灭酶；(8)添加壁材、乳化剂一起混合并均质形成混合物，然后将这种乳化物进行喷雾干燥微胶囊化，即为成品。
而且，浓缩乳清可以在乳清水解之后进行，也可以与乳清水解同时进行，其环境条件相同。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体表现在(1)干酪加工副产物——乳清，经乳糖水解、成分调整并均质、酶解改性、微胶囊化等步骤，得到风味纯正的干酪风味剂或干酪风味增强剂，其风味成分与成熟干酪风味成分十分相似，且价格低廉，极大地满足顾客对干酪美味的需要。
(2)开辟乳清利用新途径。本发明利用乳清制造干酪风味剂或干酪风味增强剂，充分利用乳清中所含脂肪、蛋白质等营养成分，尤其是干酪加工中形成并溶入乳清中的功能成分如酪蛋白磷酸肽和血管紧张素转化酶抑制肽等，均能为人类所用，可谓变废为宝、物尽其值，同时可以降低干酪风味食品的成本。
(3)赋予干酪风味食品新功能。在对乳清进行酶解过程中，由于脂肪酶、蛋白酶的作用，脂肪、蛋白质等大分子物质催化裂解为小分子物质，在提升干酪香气、风味的同时，产生氨基酸、功能性短肽、必须脂肪酸等营养成分。乳糖经乳糖酶水解产生葡萄糖和半乳糖，避免了乳糖不适症的问题，并且该酶在水解乳糖的同时还能发生转半乳糖反应，生成具有生理功能的低聚半乳糖(GOS)(4)适用面宽广。本发明适用于一切干酪乳的不同干酪品种中所排除乳清的处理。
具体实施例方式
下面通过具体实施例子对本发明进行具体详述干酪风味剂的组分及配比为(均以原料乳清为基准)动物乳干酪乳清80％～95％乳糖酶0.01％～0.5％食用油脂 1～50％食用盐1～30％酶0.1～5.0％乳化剂0.2％～2％壁材 10％～40％％。
上述的动物乳干酪乳清为牛乳或者水牛乳或者绵羊乳或者山羊乳或者马乳或者骆驼乳及其全脂乳粉和脱脂乳粉以及上述乳粉的复原乳以及上述原料的混合物经干酪加工后排出的乳清，或者乳清制品复原物。
上述的乳糖酶为市售的由动物或者植物或微生物提取的产物。
上述的食用油脂可以是动物乳脂或动植物油脂或人造油脂，动物油脂包括稀奶油、奶油、无水奶油、牛油、猪脂、羊脂，植物油脂包括花生油、豆油、菜籽油、芝麻油、棕榈油、椰子油等，人造油脂包括氢化油、人造奶油。
上述的酶是脂酶或脂酶与蛋白酶的复合酶，该脂酶为动物性或植物性或微生物来源的脂酶，如动物脂肪酶或者真菌脂肪酶或者转基因米曲霉脂肪酶以及牛皱胃原肠脂肪酶；蛋白酶为来自动物或植物或微生物的外切酶或者内切酶。
上述的乳化剂为单甘酯或者蔗糖脂肪酸酯。
上述的壁材为明胶或者植物胶或者变性淀粉或者非凝胶蛋白以及麦芽糊精。
干酪风味剂的制备工艺(以1000L原料乳清为例)。
(1)收集动物干酪加工中排出的1000L乳清(选择各种动物干酪根据不同地区的口味来定)，分析测定其主要成分含量范围在蛋白质0.65％、乳糖6.0％、矿物质0.5％，脂肪0.15％。
(2)采用减压浓缩法浓缩乳清，添加黑曲霉乳糖酶，添加量为2NLU/ml，控制浓缩时温度为55～60℃，真空度为0.30～0.95Mpa；真空度随乳清浓度增大而不断提高。历经5小时，将乳清浓缩3倍，乳糖水解率达74％。
(3)应用稀奶油调整浓缩乳清中油脂含量10％，添加食盐使其含量达20％。
(4)调整乳清pH为7.0，添加米曲霉蛋白酶Flavorzyme和转基因米曲霉脂肪酶Palatase 2000L分别为0.45％，0.1％，控制温度为45～50℃，保持2小时，然后升温到75℃保持15min灭酶。
(5)微胶囊化壁材明胶∶麦芽糊精为1∶4；乳化剂单甘酯∶蔗糖脂肪酸酯为1∶3，添加量2％，心壁比1∶1，乳化温度60℃。喷雾干燥条件进风温度180～190℃，出风温度80～90℃，进料速度17L/min，得到干酪风味剂67kg。
上述步骤2中，浓缩乳清可以在乳清水解之后进行，也可以与乳清水解同时进行，其环境条件相同。
干酪风味剂应用实例应用所制备的干酪风味剂或干酪风味增强剂加工干酪脆饼(见应用实例1)与干酪面包(见应用实例2)，天然干酪或天然干酪风味提取物加工的制品作为对照，添加量均以质量为基准，产品中固形物含量保持一致；采用2点嗜好试验法，由专业评审员评定样品的干酪风味与整体风味之间的差异，结果参见应用实例3。
应用实例1分别应用干酪风味提取物及上述由乳清经浓缩、乳糖水解、成分调整及均质，酶解改性及微胶囊化得到的干酪风味剂制作干酪脆饼。干酪脆饼的组成如下
采用发酵疏松面团加工工艺制作干酪脆饼，约60％的面粉、所有的酵母、大部分的水混合调制面团，在室温下发酵8小时，然后，在发好的面团中加入的面粉、糖浆、干酪风味剂等配料进行第二次调粉，在室温下放置(发酵)2.5小时后，进行辊轧，冲印成型，饼坯放在刷油的烤盘上，在220℃远红外烤箱中烘烤2～7分钟即可。
应用实例2分别应用天然契达干酪及上述由乳清经浓缩、乳糖水解、成分调整及均质，酶解改性及微胶囊化得到的干酪风味剂制作干酪面包。干酪面包的配方如下
干酪面包制作方法为先加热牛乳，将水温调至约30℃活化酵母，熔化黄油，将热牛乳、酵母液、黄油、糖及盐混合，然后加入鸡蛋和干酪或干酪风味剂，所有这些物质充分混合均匀，最后加入面粉调制面团，充分搅拌面团直到各成分在面团中分布均匀。将面团分割、揉圆，装模，在38℃、相对湿度85％条件下发酵，直到体积增加为原来2倍，在180～200℃远红外烤箱中烘烤约25～30分钟。
应用实例3采用2点嗜好试验法，由60名专业评审员分别评定AB两种干酪脆饼和AB两种干酪面包的干酪风味与整体风味之间的差异，完成问卷。为消除品尝顺序的影响，将评审员分成两组，一组，先尝A，另一组先尝B；试样的代号采用随机数，提供试样的条件相同。
60名专业评审员对干酪脆饼的评定结果如下喜欢A的人数35名喜欢A的人数25名合计 60名查2点嗜好试验检验表，看n＝60这一栏，信度5％对应的数字为39，1％为41，0.1％为44。因为，多数一方人数为35，它比信度5％对应的数字39还要小，故，结论是在信度5％时，A和B没有嗜好差别，即所制备的干酪风味剂加工的干酪脆饼与添加干酪风味提取物制作的干酪脆饼在干酪风味及整体风味上没有显著差异。
60名专业评审员对干酪面包的评定结果如下喜欢A的人数28名喜欢A的人数32名合计 60名同样的分析方法，因为多数一方人数为32，它比信度5％对应的数字39还要小，故，结论是在信度5％时，A和B没有嗜好差别，即由制备的干酪风味剂加工的干酪面包与天然契达干酪制作的干酪面包在干酪风味及整体风味上没有显著差异。
权利要求
1.一种干酪风味剂，其特征在于其组分及配比为动物乳干酪乳清80％～95％乳糖酶0.01％～0.5％食用油脂 1～50％食用盐1～30％酶0.1～5.0％乳化剂0.2％～2％壁材 10％～40％％。
2.根据权利要求1所述的干酪风味剂，其特征在于所述的动物乳干酪乳清为牛乳或者水牛乳或者绵羊乳或者山羊乳或者马乳或者骆驼乳及其全脂乳粉和脱脂乳粉以及上述乳粉的复原乳以及上述原料的混合物经干酪加工后排出的乳清，或者乳清制品复原物。
3.根据权利要求1所述的干酪风味剂，其特征在于所用的乳糖酶为市售的由动物或者植物或微生物提取的产物。
4.根据权利要求1所述的干酪风味剂，其特征在于所述的食用油脂可以是动物油脂或动植物油脂或人造油脂，动物油脂包括稀奶油、奶油、无水奶油、牛油、猪脂、羊脂；植物油脂包括花生油、豆油、菜籽油、芝麻油、棕榈油、椰子油；人造油脂包括氢化油、人造奶油。
5.根据权利要求1所述的干酪风味剂，其特征在于所述的酶是脂酶或脂酶与蛋白酶的复合酶，该脂酶为动物性或植物性或微生物来源的脂酶，如动物脂肪酶或者真菌脂肪酶或者转基因米曲霉脂肪酶以及牛皱胃原肠脂肪酶；蛋白酶为来自动物或植物或微生物的外切酶或者内切酶。
6.根据权利要求1所述的干酪风味剂，其特征在于所述的乳化剂为单甘酯或者蔗糖脂肪酸酯。
7.根据权利要求1所述的干酪风味剂，其特征在于所述的壁材为明胶或者植物胶或者变性淀粉或者非凝胶蛋白以及麦芽糊精。
8.一种如权利要求1所述的干酪风味剂的制备方法，其特征在于制备方法是(1)将动物乳干酪乳清过滤或离心分离，以分离乳清中的凝乳碎粒；(2)在温度-30～80℃条件下浓缩该乳清，直至乳清中浓缩终点乳糖浓度为2％～90％；(3)然后添加乳糖酶水解乳清中的乳糖，控制温度30～70℃，时间1～5h；(4)应用食用油脂调整浓缩乳清中油脂含量，调整范围是1％～50％；(5)添加食盐，其含量为1～30％；(6)将所得乳清混合物在5Mpa～50Mpa条件下均质1～2次；(7)添加酶进行酶解改性，控制温度30～60℃，时间1～6h；然后升温至70～90℃，保持10～30min灭酶；(8)添加壁材、乳化剂一起混合并均质形成混合物，然后将这种乳化物进行喷雾干燥微胶囊化，即为成品。
9.根据权利要求8所述的干酪风味剂的制备方法，其特征在于浓缩乳清可以在乳清水解之后进行，也可以与乳清水解同时进行，其环境条件相同。
全文摘要
本发明涉及食品领域的一种由干酪副产物乳清或乳清粉复原物为主要原料的制备干酪风味剂及制备方法。其主要技术特点是收集干酪制造过程所排除的乳清经浓缩，乳糖水解，成分调整并均质，再经酶解改性获得干酪风味主体，最后经微胶囊化成为干酪风味剂或干酪风味增强剂。所制备的产品可作为食品干酪风味增香剂用于薯片、膨化食品、比萨饼，干酪面包，沙司等食品中，也可应用于干酪中，增强干酪香味。本发明为乳清的综合利用开辟了新的途径。
文档编号A23C21/00GK1903050SQ200510014629
公开日2007年1月31日 申请日期2005年7月26日 优先权日2005年7月26日
发明者李文钊, 阮美娟, 汪建明, 赵征 申请人:天津科技大学