CN103355570A

CN103355570A - 一种生物凝固剂及其制作方法和应用

Info

Publication number: CN103355570A
Application number: CN2013103379532A
Authority: CN
Inventors: 罗爱平; 赵贵丽; 宋志敏
Original assignee: Guizhou University
Current assignee: Guizhou University
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2013-10-23

Abstract

本发明一种生物凝固剂及其制作方法和应用，属食品及食品加工技术领域，本发明公开的一种生物凝固剂，是以黄浆水为培养基质，按比例加入面粉，其中面粉与豆腐黄浆水的重量比为4～8:100，调整豆腐黄浆水pH为6.0～6.4，接种9～15%的乳酸链球菌种子液，培养温度35～40℃，培养时间50～70h发酵而成的凝固剂。本发明还公开了生物凝固剂的制作方法和用本发明生物凝固剂制作豆腐方面的应用。本发明生物凝固剂制作的豆腐软硬适宜，质地细腻，刀切后不塌陷，豆香浓郁，在4℃条件下保质期11～12天，较普通酸浆豆腐保质期3～4天明显延长。

Description

一种生物凝固剂及其制作方法和应用

技术领域

本发明属于食品及食品加工技术领域，具体的说是一种生物凝固剂及其制作方法和应用。

背景技术

在传统豆腐的制作过程中，常用的凝固剂是氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸–δ–内酯、酸浆。氯化镁生产的豆腐持水性差，保质期短；硫酸钙制作豆腐时凝固速度慢，且不能完全溶解, 使豆腐有涩味、苦味；氯化镁、硫酸钙均属于化学凝固剂，长期食用会危害人体健康；葡萄糖-δ-内脂虽是一种新型凝固剂，所制豆腐质量也较好，但生产成本较高，且豆香味不足，有微酸味、涩味。酸浆是以生产豆腐时压制产生的黄浆水为发酵原料，经多种微生物混合自然发酵而成的天然凝固剂。酸浆制作的豆腐感官品质与盐卤、石膏等化学凝固剂制作的豆腐相比，具有保水性好、质地细腻、口味清淡、略带甘甜的优点，但由于酸浆属自然发酵，酸浆中的微生物菌群比较复杂，其微生物含量难以控制，保质期短，且优势菌群不同会导致豆腐风味不同，很难实现工业化、规范化、标准化生产。

乳酸乳球菌乳酸亚种（Lactococcus lactis subsp. lactis）, 系乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）的亚种，在代谢过程中不仅能够产酸，还能产生由核糖体合成并分泌到环境中的一类具有抑(杀)菌活性的代谢产物，其摩尔质量为7000~100000的多肽化合物乳酸链球菌素（Nisin）。Nisin由34个氨基酸组成，其中碱性氨基酸含量高，能有效地杀死或抑制引起食品腐败变质的革兰氏阳性菌及芽孢菌。Nisin对蛋白水解酶特别敏感，进入人体后，在消化道内被胃蛋白酶水解，不会引起抗菌素出现的抗药性，也不会改变人体肠道内的正常菌群，病理学研究以及毒理学试验证明，Nisin对人体安全无毒，是一种安全的生物防腐剂。本发明选用的乳酸乳球菌乳酸亚种（Lactococcus lactis subsp. lactis）来源于中国普通微生物菌种保藏管理中心，编号为1.2281。

本发明的生物凝固剂，是指乳酸乳球菌乳酸亚种在添加面粉的灭菌黄浆水中发酵一定时间制作而成的凝固剂。生物凝固剂制作的豆腐保持了酸浆豆腐质地细腻、口味清淡、略带甘甜等优点，摒弃酸浆中微生物菌群复杂的缺点，具有延长豆腐保质期、生产过程机械化、规范化、标准化、自动化程度高，生产效率高的优点；满足人们追求绿色食品、天然食品的理念。

发明内容

本发明的目的第一：研发一种新型生物凝固剂，弥补传统化学凝固剂的不足，满足人们追求绿色食品、天然食品的理念。第二：以乳酸乳球菌乳酸亚种代谢产酸为生物凝固剂，另一种代谢产物乳酸链球菌素（Nisin）为生物防腐剂，消除人们对物理及化学防腐剂给人们带来危害的担心。

本发明一种生物凝固剂，是指以乳酸乳球菌乳酸亚种为发酵菌株，黄浆水为发酵基质，添加一定量的面粉作为天然促生因子，发酵一定时间制作而成的凝固剂。

乳酸乳球菌乳酸亚种（Lactococcus lactis subsp. lactis），不仅可以利用碳水化合物进行发酵产生乳酸，而且还能产生一种多肽化合物类物质乳酸链球菌素（Nisin）。

乳酸（Lactic acid），是一种天然存在的有机酸，广泛用于人体、动物、植物和微生物中。并广泛用作酸味剂、风味剂、pH调节剂和细菌酸败抑制剂。

乳酸链球菌素（Nisin），亦称乳链菌肽，为灰白色固体粉末。是目前国际上允许商业化生产的最重要的生物食品防腐剂。可被人体内的酶降解、消化，它能抑制多数革兰氏阳性菌，尤其对产生芽孢的革兰氏阳性菌如枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等有很强的抑制作用。在一定条件下，如冷冻、加热、降低pH值、EDTA处理等，乳酸链球菌素亦可抑制一些革兰阴性菌，如沙门氏菌、大肠杆菌、假单胞菌等的生长。目前由乳酸链球菌素（Nisin）和氯化钠等成分复配的制剂作为防腐剂已广泛应用于食品行业，可降低食品灭菌温度，缩短食品灭菌时间，提高食品品质，减少食品营养破坏，延长食品保藏时间。符合未来食品防腐剂的要求。

本发明所指黄浆水是来自热豆浆凝固、制坯压榨出来的泔水。制作豆腐时，加入约1O倍于大豆干重的水研磨成浆，其中约有1/2～1/3在随后的加工过程中被沥出，形成豆腐沥水，俗称黄浆水。目前黄浆水基本上作为废水直接排放，造成资源的浪费。黄浆水中含0.25%～0.4%蛋白质、0.1%还原糖和多糖类物质，作为微生物发酵基质所得生物量有限。黄浆水中C：N约为10～15:1，而一般培养基的C：N为100:0.5～2.0，故黄浆水中碳氮比过低，需要补充一定量的碳源以满足微生物的正常生长繁殖，由于葡萄糖成本高，故本发明选用面粉作为碳源。

本发明所指面粉是由小麦磨成的粉末，为最常见的食品原料之一。面粉富含碳水化合物、蛋白质和膳食纤维，含有一定量的矿物质和脂肪。中医认为，面粉性味甘凉，有养心益肾、健脾厚肠、除热止渴的功效。

本发明一种生物凝固剂，是以面粉和黄浆水为原料，经80℃糊化，调节pH=6.0～6.4，经灭菌处理得灭菌培养基，每100mL灭菌培养基接种乳酸乳球菌乳酸亚种种子液9～15mL，在35～40℃条件下培养发酵50～70h，当pH变化到3.6时，即得生物凝固剂，面粉和黄浆水重量比为4～8:100。

上述优选条件是面粉与黄浆水的重量比为6:100,80℃糊化后调节pH=6.2，灭菌处理后，每100mL灭菌培养基接种乳酸乳球菌乳酸亚种种子液12mL，在37℃培养59h，当pH=3.6时，即得生物凝固剂。

本发明一种生物凝固剂的加工方法，依次按下列步骤加工：

（1）.按比例称取面粉和黄浆水，面粉和黄浆水重量比4～8:100，将面粉加入到黄浆水中，调匀，得面粉和黄浆水混合液；

（2）.将面粉-黄浆水混合液经80℃糊化5min，得糊化液；

（3）.调整糊化液pH=6.0～6.4，得自制培养基；

（4）.将自制培养基在121℃灭菌10～20min，冷却，得灭菌培养基；

（5）.按每100mL灭菌培养基接种乳酸乳球菌乳酸亚种种子液9～15mL，得发酵液；

（6）.发酵液在35～40℃条件下培养发酵59h，pH=3.6，即得生物凝固剂。

上述加工方法的优选条件为：

步骤（1）.面粉和黄浆水重量比为6:100；

步骤（3）.调整糊化液pH=6.2；

步骤（5）.每100mL灭菌培养基接种乳酸乳球菌乳酸亚种种子液12mL。

上述生物凝固剂的加工方法中所述乳酸乳球菌乳酸亚种种子液的制备是在100mL黄浆水中加4g葡萄糖，加入6mL经驯化的乳酸乳球菌乳酸亚种菌株，活菌数＞10⁶ CFU/mL，37℃培养24h。

上述一种生物凝固剂的加工方法中驯化乳酸乳球菌乳酸亚种菌株的方法是依次按下列步骤进行：

①菌株活化：将乳酸乳球菌乳酸亚种标准菌株进行活化复壮，选择MRS肉汤培养基，培养条件为37℃，24h后测活菌数，4次继代培养即达到对数生长期活菌数＞10^６CFU/mL；

②乳酸乳球菌乳酸亚种菌株驯化：将已活化至第四代乳酸乳球菌乳酸亚种菌株，3%接种量接种到含有90%（v/v） MRS肉汤培养基、10%（ v/v）自制培养基的灭菌混合液中，37℃培养24h；观察在含有10%自制培养基中菌株的生长情况，并继续驯化；依次增加20%的自制培养基比例，最终使乳酸乳球菌乳酸亚种在100%自制培养基中24h达到对数生长期，活菌数＞10^６ CFU/mL；

本发明一种生物凝固剂的应用是用本发明制作的生物凝固剂点浆制成豆腐。

上述一种生物凝固剂及其加工方法是用0.1mol/L盐酸溶液或0.1mol/L氢氧化钠溶液调整培养基的pH。

发明效果：

本发明产品工艺及配方特点：

1、将微生物发酵技术与传统豆腐加工工艺有机结合，利用乳酸乳球菌乳酸亚种制作生物凝固剂，取代传统的氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸–δ–内酯、酸浆。提高豆腐的营养价值，延长豆腐保质期，全面提升豆腐的食用价值和产品档次。

2、迄今市场上未见乳酸乳球菌乳酸亚种发酵制作凝固剂，该菌株一方面代谢产酸为生物凝固剂，另一方面代谢产乳酸链球菌素（Nisin）为生物防腐剂，消除人们对物理及化学防腐剂给人体带来危害的担心。既弥补传统化学凝固剂及酸浆的不足，又满足人们追求绿色食品、天然食品的新理念。该产品顺应了广大消费者对营养、健康、方便、安全新型食品的需求，具有广阔的市场前景。

3、培养基中使用面粉作为碳源来提高乳酸乳球菌乳酸亚种的生物量，改变传统使用葡萄糖作为碳源，节约生产成本，扩宽碳源的来源，在补充碳源同时还能提供其他营养物质，有利于提高乳酸乳球菌乳酸亚种的代谢产物量。

4. 使用黄浆水作为发酵基质制作生物凝固剂，不仅能够防止资源浪费，还能有效减轻废水治理负荷，为企业治污减轻负担。

5. 采用纯种乳酸乳球菌乳酸亚种发酵黄浆水工艺制作生物凝固剂，其所制作的豆腐风味与传统酸浆豆腐相似，且生产过程中菌群单一，能代谢产生乳酸链球菌素作为生物防腐剂，克服自然发酵的酸浆由于微生物菌群复杂而易导致货架期短的问题，能实现规范化、标准化、工业化生产。

本发明的生物凝固剂制作的豆腐色泽呈乳白色，色泽均匀，块形完整，软硬适宜，质地细腻，刀切后不塌陷，豆香浓郁。

本发明的生物凝固剂制作的豆腐在25℃、10℃及4℃条件下保质期分别为2～3d、6～7d、11～12d，而普通酸浆豆腐分别为1d、4～5d、8～9d。较普通酸浆豆腐分别延长1～2d、2～3d、3～4d，保质期明显比普通酸浆豆腐延长。

附图说明

附图为生物凝固剂工艺流程示意图，从图可知本发明的加工方法共分六步骤：

（1）称取6g的面粉加入100mL黄浆水中，调匀，得面粉-黄浆水混合液；

(2) 面粉-黄浆水混合液经80℃水浴糊化5min，得糊化液；

（3）调整糊化液pH为6.0～6.4，得自制培养基；

（4）将自制培养基在121℃灭菌10～20min，冷却，得灭菌培养基；

（5）按每100mL灭菌培养基接种乳酸乳球菌乳酸亚种种子液9～15mL，得发酵液；

（6）发酵液在37～40℃条件下，pH=3.6时，即得生物凝固剂。

具体实施方式

实施例一, 乳酸乳球菌乳酸亚种种子液的制备:

乳酸乳球菌乳酸亚种种子液的制备是在100mL黄浆水中加4g葡萄糖，加入6mL经驯化的乳酸乳球菌乳酸亚种菌株，活菌数＞10⁶ CFU/mL，37℃培养24h。

实施例二, 乳酸乳球菌乳酸亚种菌株的驯化，依次按下列步骤进行：

①菌种活化：将乳酸乳球菌乳酸亚种标准菌株进行活化复壮，选择MRS肉汤培养基，培养条件为37℃，24h后测活菌数，4次继代培养即达到对数生长期活菌数＞10^６CFU/mL；

②乳酸乳球菌乳酸亚种菌株驯化：将已活化至第四代乳酸乳球菌乳酸亚种菌株，3%接种量接种到含有90%(v/v )MRS肉汤培养基、10% (v/v)自制培养基的灭菌混合液中，37℃培养24h；观察在含有10%自制培养基中菌株的生长情况，并继续驯化；依次增加20%的自制培养基比例，最终使乳酸乳球菌乳酸亚种在100%自制培养基中24h达到对数生长期，活菌数＞10^６ CFU/mL。

实施例三，生物凝固剂的制备方法：

（1）.称取40g面粉加入4000mL黄浆水中，调匀，得面粉-黄浆水混合液；

（2）.面粉-黄浆水混合液经80℃水浴糊化5min，得糊化液；

（3）.用0.1mol/L盐酸溶液或0.1mol/L氢氧化钠溶液调整糊化液pH=6.0，得自制培养基；

（4）.将自制培养基在121℃灭菌10min，冷却，得灭菌培养基；

（5）.在4000mL灭菌培养基接种乳酸乳球菌乳酸亚种种子液360mL，得发酵液；

（6）.发酵液在35℃条件下培养发酵50h，pH=3.6，即得生物凝固剂。

实施例四，生物凝固剂的制备方法：

（1）.称取80g面粉加入8000mL黄浆水中，调匀，得面粉-黄浆水混合液；

（2）.面粉-黄浆水混合液经80℃水浴糊化5min，得糊化液；

（3）.用0.1mol/L盐酸溶液或0.1mol/L氢氧化钠溶液调整糊化液pH=6.4，得自制培养基；

（4）.将自制培养基在121℃灭菌20min，冷却，得灭菌培养基；

（5）.在8000mL灭菌培养基接种乳酸乳球菌乳酸亚种种子液1200mL，得发酵液；

（6）.发酵液在40℃条件下培养发酵70h，pH=3.6，即得生物凝固剂。

实施例五，生物凝固剂的制备方法：

（1）.称取60g面粉加入6000mL黄浆水中，调匀，得面粉-黄浆水混合液；

（2）.面粉-黄浆水混合液经80℃水浴糊化5min，得糊化液；

（3）.用0.1mol/L盐酸溶液或0.1mol/L氢氧化钠溶液调整糊化液pH=6.2，得自制培养基；

（4）.将自制培养基在121℃灭菌15min，冷却，得灭菌培养基；

（5）.在6000mL灭菌培养基接种乳酸乳球菌乳亚种种子液720mL，得发酵液；

（6）.发酵液在37℃条件下培养发酵59h，pH=3.6，即得生物凝固剂。

实施例六，生物凝固剂的应用,利用本发明的生物凝固剂制作豆腐，依次按以下步骤进行：

①大豆原料预处理：选取500g色泽光亮、粒大皮薄、整齐饱满、表皮无皱、无霉烂、无虫蛀的大豆为原料，清水漂洗，除去杂质；

②浸泡：用三倍于大豆干重的自来水于室温下浸泡8～10h；

③磨浆：沥干后，用8倍于大豆干重的自来水于磨浆机进行磨浆；

④滤浆：将所得豆浆用120目滤布进行过滤；

⑤煮浆：将豆浆加热至95℃，保持5min；

⑥点浆：待豆浆冷却到80℃，量取1000mL熟豆浆于容器中，并置于80℃的恒温水浴中，然后将185mLpH 3.6的生物凝固剂缓慢加入熟豆浆中，并轻轻搅拌，直至豆浆凝固物出现停止搅拌；

⑦保温凝固：保温静置20min；

⑧压榨成型：用11×7×6cm（L×W×H）的特制木模具（内铺有纱布作为豆腐包布）作为成型盒，然后用2.6kg重的方形铁块压制15min，即得豆腐；

⑨冷却：将豆腐放置冷却，即得成品。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种生物凝固剂，其特征是以面粉和黄浆水为原料，经80℃糊化，调节pH=6.0～6.4，经灭菌处理得灭菌培养基，每100mL灭菌培养基接种乳酸乳球菌乳酸亚种种子液9～15mL，在35～40℃条件下培养发酵50～70h，当pH变化到3.6时，即得生物凝固剂，面粉和豆腐黄浆水重量比为4～8:100。

2.根据权利要求1所述的一种生物凝固剂，其特征是面粉与黄浆水的重量比为6:100,80℃糊化后调节pH=6.2，灭菌处理后，每100mL灭菌培养基接种乳酸乳球菌乳酸亚种种子液12mL，在37℃培养59h，当pH=3.6时，即得生物凝固剂。

3.按照权利要求1或2所述的一种生物凝固剂的加工方法，其特征是依次按下列步骤加工：

（2）.将面粉—黄浆水混合液经80℃糊化5min，得糊化液；

（3）.调整糊化液pH=6.0～6.4，得自制培养基；

4.根据权利要求3所述的一种生物凝固剂的加工方法，其特征是：

（1）.面粉和黄浆水重量比为6:100；

（3）.调整糊化液pH=6.2；

（5）.每100mL灭菌培养基接种乳酸乳球菌乳酸亚种种子液12mL。

5.根据权利要求3或4所述的一种生物凝固剂的加工方法，其特征是乳酸乳球菌乳酸亚种种子液的制备是在100mL黄浆水中加4g葡萄糖，加入6mL经驯化的乳酸乳球菌乳酸亚种菌株，活菌数＞10⁶ CFU/mL，37℃培养24h。

6.根据权利要求5所述的一种生物凝固剂的加工方法，其特征是驯化乳酸乳球菌乳酸亚种菌株的方法依次按下列步骤进行：

②乳酸乳球菌乳酸亚种菌株驯化：将已活化至第四代乳酸乳球菌乳酸亚种菌株，3%接种量接种到含有90%（v/v） MRS肉汤培养基、10%（ v/v）自制培养基的灭菌混合液中，37℃培养24h；观察在含有10%自制培养基中菌株的生长情况，并继续驯化；依次增加20%的自制培养基比例，最终使乳酸乳球菌乳酸亚种在100%自制培养基中24h达到对数生长期，活菌数＞10^６ CFU/mL。

7.按照权利要求1所述的一种生物凝固剂的应用，其特征是用本发明的生物凝固剂点浆制作豆腐。

8.根据权利要求1或3所述的一种生物凝固剂及其加工方法，其特征是用0.1mol/L盐酸溶液或0.1mol/L氢氧化钠溶液调整培养基的pH。