1、不同添加量的蛋白酶对稀奶油-乳清体系乳酸菌增殖和发酵产酸的影响
所有样品在发酵过程中滴定酸度和活菌数变化趋势基本一致,但变化速率有所不同。蛋白酶添加量较低时样品的pH值、滴定酸度和活菌数差异不明显;添加量达到一定量时(高于0.01%)pH值下降速率、滴定酸度上升速率和乳酸菌增殖速率明显加快;添加量高于0.03%时pH值、滴定酸度和活菌数则无明显差异。
2、蛋白酶与脂肪酶对稀奶油-乳清体系乳酸菌增殖和发酵产酸的影响
在发酵过程中S4、S5样品的滴定酸度远高于C、S3样品,这是因为脂肪酶水解产生大量游离脂肪酸,是滴定酸度主要来源。当滴定酸度达到一定量时,乳酸菌增殖会受到抑制。复配添加蛋白酶后,S5样品的滴定酸度反而比S4样品低,这是因为添加蛋白酶降低了脂肪酶的活性,进而影响其水解产生游离脂肪酸。添加脂肪酶后,在发酵初期S4、S5样品的pH值下降速率高于C、S3样品,在发酵后期则相反,pH值下降明显放缓。
3、蛋白酶与脂肪酶对稀奶油-乳清体系中挥发性风味物质的影响
被检出的挥发性风味物质中,羧酸类和酯类物质的产生主要与脂肪酶相关,特别是酯类,仅在添加脂肪酶的样品中被检出;而酮类和醛类的产生主要与蛋白酶相关,前3 类物质对风味的贡献度最大。挥发性羧酸类物质主要有乙酸、丁酸和己酸,酮类物质主要有2,3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮和2-庚酮,酯类物质主要有己酸乙酯,与前人关于酸牛奶关键风味物质的研究结果较一致,但有所区别的是本研究中的关键风味物质多了乙酯类物质。
4、稀奶油-乳清体系中挥发性风味物质的主成分分析结果
每个点代表一个样品,所有样品均在95%的置信区间内。第1主成分的贡献率为63.5%,第2主成分的贡献率为13.7%,累计贡献率达到77.2%。与样品在同一个椭圆的挥发性风味物质刚好是该样品的主要风味物质。S4-60 h和S5-60 h样品及其风味物质所在的椭圆与其他2 个椭圆没有交集,说明脂肪酶能明显改变体系风味,而S3-60 h样品及其主要风味物质所在的椭圆与C-60 h样品有交集,2,3-丁二酮是它们共同的风味物质,说明蛋白酶对风味主要起增强作用。5 种样品明显分散,说明各样品的挥发性风味物质发生了很明显变化。
5、稀奶油-乳清体系的感官评定结果
不同样品的风味强度和特征差异明显。添加蛋白酶使得S3-60 h样品产生显着的奶油味和酸味(滋味),而添加脂肪酶的S4-60 h样品产生显着的酸味,蛋白酶和脂肪酶能够提高样品的风味品质,2 种酶复配则能缓和大量脂肪酸带来的刺激性酸味,赋予更柔和的风味品质。
结 论
本实验以稀奶油和浓缩乳清为原料,添加发酵剂(瑞士乳杆菌和副干酪乳杆菌)与酶制剂(菠萝蛋白酶和脂肪酶),研究单独及复配添加蛋白酶和脂肪酶对稀奶油-乳清体系乳酸菌发酵特性及风味的影响。蛋白酶可促进体系中乳酸菌增殖和发酵产酸,促进效果和添加量呈正相关;脂肪酶可大幅度提高体系的酸度,但抑制乳酸菌增殖和发酵产酸;复配后结合2 种酶的特点,蛋白酶对脂肪酶水解有干扰作用。
顶空-固相微萃取和气相色谱-质谱测定结果表明,体系中挥发性风味物质以挥发性羧酸类、酮类和酯类为主。蛋白酶明显促进酮类含量增加;脂肪酶明显地促进羧酸类含量和种类增加,同时酯类的生成是脂肪酶对体系中挥发性风味物质最大的影响;2 种酶复配更明显地促进羧酸类含量和种类增加,提高了酯类物质产量,结合2 种酶的优点给样品带来更浓郁和更丰富的挥发性风味物质。
通过主成分分析,蛋白酶和脂肪酶复配对体系中挥发性风味物质变化影响最大,显着改变体系风味;脂肪酶的影响次之,明显改变风味;蛋白酶的影响最小,对风味主要起增强作用。通过感官评定,蛋白酶和脂肪酶均能提高风味品质,复配后能缓和大量脂肪酸带来的刺激性酸味,赋予更柔和的风味品质。本研究为利用发酵工程与酶技术提升乳制品风味提供了理论支撑和实验依据。