利用醬渣生物酶解制備熱反應香精的方法及其制備的香精技術

本發明專利技術公開了一種利用醬渣生物酶解制備熱反應香精的方法及其制備的香精。它是以醬渣為原料，通過對醬渣進行內切蛋白酶水解、外切蛋白酶水解和糖苷酶水解，然后將這些酶失活后，溶液經膜分離，再將透過液濃縮，加入糖和氨基酸進行熱反應，而制備獲得香精。本發明專利技術所制備的香精，醬香、酯香濃郁，色澤光亮，香氣醇正，風味突出。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于食品精深加工
，具體來說涉及一種利用醬渣生物酶解制備熱 反應香精的方法及其制備的香精。
技術介紹
我國是全球最重要的醬油生產國、出口國和消費國，醬油生產量占世界總產量的 60%以上，在國際市場上的影響力舉足輕重。醬渣是醬醅浸淋醬油后的下腳料，含有豐富的 脂肪、蛋白質和碳水化合物，具備良好的精深加工潛力。然而長期以來，由于受到經濟技術 的制約，許多地區將醬渣作為工業垃圾進行處理，造成了嚴重的資源浪費。若能對其實現回 收利用，可有效防止資源流失，避免環境污染。目前對醬渣的加工技術主要包括兩個方面1)飼料加工在醬渣中加入輔料，通 過發酵的方法制成飼料，提高普通飼料的蛋白含量和營養價值。2)肥料加工醬渣經微生 物發酵處理后，脂肪、蛋白組成發生改變，將其制成有機肥料，可用于作物生長。上述加工技 術簡單，產品附加值較低。熱反應制備香精的方法也稱作美拉德反應技術，是一種新型重要的現代香精香料 生產技術，突破了傳統香精調配和生產工藝的范疇。該技術主要利用羰基化合物(如還原 糖)與氨基化合物(如氨基酸、肽等)在高溫條件下發生的一系列反應，最終生成具有顯著 風味的物質。單一的還原糖與氨基酸雖然也能發生美拉德反應，但產生的香味較單一，不能 被市場所接受。而天然的生物質是豐富的碳水化合物與蛋白質資源，通常包含多種單糖和 氨基酸成分。采用現代生物技術手段與美拉德反應途徑，利用該種生物質中的碳水化合物 和蛋白質資源，則有可能得到特征香味明顯，風味醇正突出的香精產品。
技術實現思路
本專利技術的目的是彌補目前的醬渣精深加工技術的不足，提供一種利用醬渣作為原 料通過生物酶解制備熱反應香精的方法及利用該方法制備的香精。本專利技術利用醬渣作為原料，通過現代蛋白、碳水化合物生物酶解技術和高溫熱反 應，在充分利用醬渣自身脂肪、蛋白質和碳水化合物的基礎上，制備出了具有濃郁醬香和脂 香味的香精，從而實現了本專利技術的目的。本專利技術的利用醬渣生物酶解制備熱反應香精的方法，包括以下步驟a)內切蛋白酶水解將醬渣加入其質量5 10倍的水中，調節pH值為5.0 8.0， 添加醬渣質量0. 05% 0. 5%的內切蛋白酶，在40 60°C條件下，反應0. 5 3h ；b)外切蛋白酶水解在a)步驟獲得的酶解液中加入醬渣質量0. 05% 0. 5%的 外切蛋白酶，調節PH值為5. 0 7. 0，在30 50°C條件下，反應3 9h ；C)糖苷酶水解在b)步驟獲得的酶解液中加入醬渣質量0.01% 0. 的糖苷 酶，調節PH值為5. 0 7. 0，在50 70°C條件下，反應0. 5 3h，然后加熱使酶失活；d)膜分離將C)步驟獲得的酶失活的溶液離心除渣，所得上清液通過分子量35000 30000Da的超濾膜，除去大分子物質，收集透過液，濃縮至可溶性固形物的質量分數 為 15% 25% ；e)熱反應在d)步驟獲得的醬渣生物酶解濃縮液中，以其質量為基準，添加5% 20%的糖，0.01% 0. 的氨基酸和2 5倍的體積比為7 3的丙二醇/水，調節pH值 為5. 0 7. 0，在100 130°C條件下，反應1 4h，自然冷卻后即為香精。所述的c)步驟中的加熱使酶失活，其優選方法是將溫度升至95°C，維持30min。本專利技術直接采用醬油生產廠的醬渣副產物-醬渣作為原料，該醬渣不需要進一步 的干燥、粉碎或其它處理。在醬渣中加入一定量的水，可以是自來水或蒸餾水。加水量根據 我們的研究發現，5 10倍較為合適，可以確保后續的生物酶水解步驟順利進行，且節約水 資源，并有利于后續的濃縮工作。本專利技術中用于調節pH值的物質一般采用氫氧化鈉溶液和鹽酸溶液。生物酶水解步驟的最終目的是為后續的熱反應提供小分子肽與糖類反應的前提 物質，該步驟的反應效率受多種因素的影響，包括內切蛋白酶種類、外切蛋白酶種類、糖苷 酶種類、反應溫度、PH和反應時間。對于不同的生物質材料，其蛋白與碳水化合物組成不 同，因此反應條件也有顯著區別。本專利技術人根據醬渣的蛋白和碳水化合物組成，確定了醬渣 生物酶水解的反應條件，并通過我們的篩選發現，內切蛋白酶優選為堿性蛋白酶、中性蛋白 酶、酸性蛋白酶、復合蛋白酶中的一種或數種的混合物；外切蛋白酶優選為風味蛋白酶，羧 肽酶、氨肽酶中的一種或數種的混合物；糖苷酶為甘露糖苷酶、半乳糖苷酶中的一種或兩種 的混合物，以這些酶水解可以取得較好的結果。經過生物酶水解的醬渣水解液除了含有小分子肽、糖等物質外，還含有多種大分 子物質。這些大分子物質的存在會影響后續的熱反應，降低香精產品的品質。膜分離是除 去大分子雜質的有效方法，而截留分子量是影響透過液品質的關鍵因素。本專利技術以5000 30000Da截留分子量的超濾膜作為分離工具，經該截留分子量范圍的超濾膜分離所得的透 過液，有助于提高熱反應香精產品品質。在熱反應過程中輔助添加糖和氨基酸可以進一步改善產品香精的香味特征，使其 風味更佳飽滿，香味更加突出。本專利技術優選紅糖、果糖或木糖中的一種或數種的混合物作為 輔助糖，組氨酸、賴氨酸、谷氨酸中的一種或數種的混合物作為輔助氨基酸，與不外加糖和 氨基酸的對照醬渣熱反應香精比較，醬香味和酯香味得到顯著增強，而且風味更加醇正。添 加量也是影響最終產品的重要因素，綜合考慮到產品品質與成本，單糖的合適添加量為醬 渣生物酶解濃縮液質量的5% 20%，氨基酸的合適添加量為醬渣生物酶解濃縮液質量的 0. 01% 0. 1%。本專利技術以醬渣作為原料，根據醬渣的實際成份組成，通過多重生物酶解技術，降解 醬渣中的大分子蛋白生成小分子肽和游離氨基酸，降解大分子碳水化合物生成寡糖和游離 單糖，促進醬渣蛋白肽與小分子碳水化合物的高效溶出，提高了原料利用率，結合膜分離技 術除去大分子雜質，為后續的熱反應提供了必要的前提物質，再通過熱反應，制備出香精。 對本專利技術制備的香精進行感官評價，主要考察醬香味、酯香味、雜味、綜合得分四個指標。表 1為各評價指標得分含義，表2為8位評委對本專利技術香精的感官評價結果。表1評價指標得分含義本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
一種利用醬渣生物酶解制備熱反應香精的方法，其特征在于，包括以下步驟a)內切蛋白酶水解將醬渣加入其質量5～10倍的水中，調節pH值為5.0～8.0，添加醬渣質量0.05％～0.5％的內切蛋白酶，在40～60℃條件下，反應0.5～3h；b)外切蛋白酶水解在a)步驟獲得的酶解液中加入醬渣質量0.05％～0.5％的外切蛋白酶，調節pH值為5.0～7.0，在30～50℃條件下，反應3～9h；c)糖苷酶水解在b)步驟獲得的酶解液中加入醬渣質量0.01％～0.1％的糖苷酶，調節pH值為5.0～7.0，在50～70℃條件下，反應0.5～3h，然后加熱使酶失活；d)膜分離將c)步驟獲得的酶失活的溶液離心除渣，所得上清液通過分子量5000～30000Da的超濾膜，除去大分子物質，收集透過液，濃縮至可溶性固形物的質量分數為15％～25％；e)熱反應在d)步驟獲得的醬渣生物酶解濃縮液中，以其質量為基準，添加5％～20％的糖，0.01％～0.1％的氨基酸和2～5倍的體積比為7∶3的丙二醇/水，調節pH值為5.0～7.0，在100～130℃條件下，反應1～4h，自然冷卻后即為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊寶，蔣躍明，
申請(專利權)人：中國科學院華南植物園，
類型：發明
國別省市：81