CN103749599A - 一种半固体发酵生产发酵面粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微生物发酵技术领域，特别涉及一种半固体发酵生产发酵面粉的方法，解决传统固体面粉发酵，培养条件不稳定，加工及贮存过程中容易发生品质变化等问题。以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）为菌种，对面粉进行半固体发酵生产发酵面粉；其中，植物乳杆菌于2013年11月25日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC保藏，保藏编号：CGMCC No.8496。本发明采用植物乳杆菌对半液态面粉进行发酵，半液态发酵在工业化生产中较固态发酵具有易操作的特点，最大限度保留了其中的风味物质和活性成分，产品风味及性能得到了保证，可以与普通面粉直接混合使用，简化了使用方法。
Description
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域，特别涉及一种半固体发酵生产发酵面粉的方法。
背景技术
发酵面粉是改良面包风味、质地、微生物和保质期的一种传统方法。发酵面粉在面粉和水（还有其他次要成分）的微生物发酵过程中，作为促进剂。发酵面粉应用在烘烤中，即能增加面包体积，延缓老化和提高营养价值，又能延长保质期并改善风味。
乳酸菌在面制品中的应用具有丰富而悠久的历史，在国内外传统酸面团中，是典型而且重要的一类微生物。面制品中添加乳酸菌发酵面粉能够改善产品的质构和风味，提高营养和延缓老化，日益受到国内外的关注和重视，也成为近年中国传统发酵面制品的研究热点。
乳酸菌发酵面粉在面包生面团的制作中起重要作用，如：工艺特性（改善面团机械加工性能）、营养特性（促进植酸盐水解）、面包感官特性（面包比容，质地和独特风味）和延长保质期等。
传统的固体面粉发酵是采用老面（又称面肥、老酵头）和酵子对面粉进行发酵，从而制作出面包、馒头等面制品。传统面粉发酵出的产品口味均有不同，而且制作工艺粗放、落后，培养条件不稳定，加工及贮存过程中容易发生品质变化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半固体发酵生产发酵面粉的方法，解决传统固体面粉发酵，培养条件不稳定，加工及贮存过程中容易发生品质变化等问题。
本发明的技术方案是：
一种半固体发酵生产发酵面粉的方法，以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）为菌种，对面粉进行半固体发酵生产发酵面粉；其中，植物乳 杆菌（Lactobacillus plantarum）于2013年11月25日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC保藏，保藏编号：CGMCC No.8496。
所述的半固体发酵生产发酵面粉的方法，具体步骤如下：
（1）种子培养基
按重量体积百分比g/ml计，种子培养基的组成为，蛋白胨：1%、牛肉膏：1%、酵母膏或酵母粉：0.5%、葡萄糖：2%、乙酸钠：0.5%、柠檬酸氢二胺：0.2%，吐温-80：1%、磷酸氢二钾：0.2%、七水硫酸镁：0.02%、七水硫酸锰：0.005%，余量为水，pH6.2～6.4；
（2）预处理
将植物乳杆菌按种子培养基体积的0.1～0.5%，接入步骤（1）的种子培养基中，30℃～37℃，180～200rpm摇床震荡，培养16～32小时后，将菌液分散均匀；
（3）生产发酵
将步骤（2）所得的植物乳杆菌液按0.5%～1%v/v接种量接入发酵培养基，以150～500rpm的搅拌速率，培养温度26～30℃，进行发酵培养，当发酵液pH降至3.7，并持续15分钟以上，停止发酵，发酵结束；
以重量体积百分比计，所述发酵培养基的组成为：按重量百分比计，40%～50%小麦面粉，余量为水，自然pH；
（4）干燥：将步骤（3）所得产物进行转鼓干燥，温度为85～90℃，时间为15～20秒。
所述的半固体发酵生产发酵面粉的方法，步骤（3）中发酵培养时间为12～48小时。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明采用植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）对半液态面粉进行发酵，面粉与水的重量比例为1:1～1:1.2，半液态发酵在工业化生产中较固态发酵具有易操作的特点。
2、本发明还在发酵后将半液态面粉发酵液进行干燥，形成一种特殊的、可改善食品口感的固态粉状食品原料，将该原料运用于食品工业中，避免了新鲜酸面团存在的储藏期限短和不易运输等限制，而且最大限度保留了其中的风味物质和活性成分，产品风味及性能得到了保证。并且可以与普 通面粉直接混合使用，简化了使用方法。
具体实施方式
本发明提供一种半固体发酵生产发酵面粉的方法，以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）为菌种，对面粉进行半固体发酵生产发酵面粉。其中，植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）于2013年11月21日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC保藏，保藏编号：CGMCC No.8496，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。该植物乳杆菌的筛选与鉴定过程如下：
（1）筛选：将发酵酸面团用灭菌生理盐水按10%的重量充分溶解，逐级稀释后涂平板，30℃～37℃倒置培养24～36小时，挑单菌落，扩繁培养。
（2）鉴定及保藏：将筛选所得菌种送至中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC进行鉴定及保存。
本发明半固体发酵生产发酵面粉的方法，具体步骤如下：
（1）种子培养基
按重量体积百分比（g/ml）计，种子培养基的组成为，蛋白胨：1%、牛肉浸取物（牛肉膏）：1%、酵母膏或酵母粉：0.5%、葡萄糖：2%、乙酸钠：0.5%、柠檬酸氢二胺：0.2%，吐温-80：1%、磷酸氢二钾：0.2%、七水硫酸镁：0.02%、七水硫酸锰：0.005%，余量为水，pH6.2～6.4。
（2）预处理（菌种培养）
将植物乳杆菌按种子培养基体积的0.1～0.5%，接入步骤（1）的种子培养基中，30℃～37℃，180～200rpm摇床震荡，培养16～32小时后，将菌液分散均匀；
（3）生产发酵
将步骤（2）所得的植物乳杆菌液按0.5%～1%（v/v）接种量接入发酵培养基，发酵罐的装液量为37%～74%（v/v），以150～500rpm的搅拌速率，培养温度26～30℃，进行发酵培养，当发酵液pH降至3.7，并持续15分钟以上，停止发酵，发酵结束；培养时间为12～48小时。
以重量体积百分比计，所述发酵培养基的组成为：按重量百分比计，40%～50%小麦面粉，余量为水，自然pH。
（4）干燥：将步骤（3）所得产物进行转鼓干燥，温度为85～90℃，时间为15～20秒。
按重量百分比计，本发明的发酵面粉主要成分如下：碳水化合物71%～75%，蛋白质10%～12%，水分5%～7%，乳酸1.2%～3.2%，纤维2.4%～4.4%，脂肪1.4%～2.4%，灰分1.5%～3.5%。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
采用本发明所述方法生产发酵面粉（10升发酵罐），具体如下：
一、种子培养基
按重量体积百分比（g/ml）计，种子培养基的组成为，蛋白胨：1%、牛肉浸取物（牛肉膏）：1%、酵母膏或酵母粉：0.5%、葡萄糖：2%、乙酸钠：0.5%、柠檬酸氢二胺：0.2%，吐温-80：1%、磷酸氢二钾：0.2%、七水硫酸镁：0.02%、七水硫酸锰：0.005%，余量为水，pH6.2～6.4。
二、预处理
将植物乳杆菌按种子培养基体积的0.2%，分别接入两只1000ml三角瓶中，每瓶内装种子培养基300ml培养条件：30℃，转速200rpm摇床震荡，培养30小时，至光密度OD600为2.5。
三、生产发酵
1、在10升发酵罐中投入6L发酵培养基，发酵培养基成分：按重量百分比计，45%小麦面粉，余量为水，自然pH。
2、取步骤（2）所得的植物乳杆菌液按1%（v/v）的接种量接入发酵罐；
发酵生产：培养温度为30℃，发酵时间12小时，搅拌速率250rpm。
3、发酵过程结束：
当发酵液pH降至3.7，并持续20分钟，停止发酵，发酵结束。将发酵产物进行转鼓干燥，90℃，15秒。
四、产品
1、此条件下的产品特征为，滴定酸度法测定发酵面粉总酸度为55～65（°）。
2、产品命名为发酵面粉Ⅰ。
本实施例中，按重量百分比计，发酵面粉成分如下：碳水化合物72%，蛋白质11%，水分6%，乳酸3.2%，纤维3.5%，脂肪1.7%，灰分2.6%。
实施例2
采用本发明所述方法生产发酵面粉（10升发酵罐），具体如下：
一、种子培养基
按重量体积百分比（g/ml）计，种子培养基的组成为，蛋白胨：1%、牛肉浸取物（牛肉膏）：1%、酵母膏或酵母粉：0.5%、葡萄糖：2%、乙酸钠：0.5%、柠檬酸氢二胺：0.2%，吐温-80：1%、磷酸氢二钾：0.2%、七水硫酸镁：0.02%、七水硫酸锰：0.005%，余量为水，pH6.2～6.4。
二、预处理
将植物乳杆菌按种子培养基体积的0.3%，分别接入两只1000ml三角瓶中，每瓶内装种子培养基300ml培养条件：32℃，转速200rpm摇床震荡，培养24小时，至光密度OD600为1.8。
三、生产发酵
1、在10升发酵罐中投入6L发酵培养基，发酵培养基成分：按重量百分比计，45%小麦面粉，余量为水，自然pH。
2、取植物乳杆菌液按1%（v/v）的接种量接入发酵罐；
发酵生产：培养温度为26℃，发酵时间36小时，搅拌速率200rpm。
3、发酵过程结束：
当发酵液pH降至3.7，并持续30分钟，停止发酵，发酵结束。将发酵产物进行转鼓干燥，90℃，15秒。
四、产品
1、此条件下的产品特征为，滴定酸度法测定发酵面粉总酸度为40～50（°）。
2、产品命名为发酵面粉Ⅱ。
本实施例中，按重量百分比计，发酵面粉成分如下：碳水化合物73%，蛋白质12%，水分5%，乳酸2.2%，纤维2.4%，脂肪2.4%，灰分3.0%。
实施例3
采用本发明所述方法生产发酵面粉（10升发酵罐），具体如下：
一、种子培养基
按重量体积百分比（g/ml）计，种子培养基的组成为，蛋白胨：1%、牛肉浸取物（牛肉膏）：1%、酵母膏或酵母粉：0.5%、葡萄糖：2%、乙酸 钠：0.5%、柠檬酸氢二胺：0.2%，吐温-80：1%、磷酸氢二钾：0.2%、七水硫酸镁：0.02%、七水硫酸锰：0.005%，余量为水，pH6.2～6.4。
二、预处理
将植物乳杆菌按种子培养基体积的0.5%，分别接入两只1000ml三角瓶中，每瓶内装种子培养基300ml培养条件：37℃，转速180rpm摇床震荡，培养24小时，至光密度OD600为2.1。
三、生产发酵
1、在10升发酵罐中投入6L发酵培养基，发酵培养基成分：按重量百分比计，45%小麦面粉，余量为水，自然pH。
2、取植物乳杆菌液按1%（v/v）的接种量接入发酵罐；
发酵生产：培养温度为26℃，发酵时间48小时，搅拌速率150rpm。
3、发酵过程结束：
当发酵液pH降至3.7，并持续60分钟，停止发酵，发酵结束。将发酵产物进行转鼓干燥，90℃，15秒。
四、产品
1、此条件下的产品特征为，滴定酸度法测定发酵面粉总酸度为40～60（°）。
2、产品命名为发酵面粉Ⅲ。
本实施例中，按重量百分比计，发酵面粉成分如下：碳水化合物74%，蛋白质10%，水分7%，乳酸1.2%，纤维4.4%，脂肪1.4%，灰分2.0%。
实施例4
采用本发明所述方法生产发酵面粉（10升发酵罐），具体如下：
一、种子培养基
按重量体积百分比（g/ml）计，种子培养基的组成为，蛋白胨：1%、牛肉浸取物（牛肉膏）：1%、酵母膏或酵母粉：0.5%、葡萄糖：2%、乙酸钠：0.5%、柠檬酸氢二胺：0.2%，吐温-80：1%、磷酸氢二钾：0.2%、七水硫酸镁：0.02%、七水硫酸锰：0.005%，余量为水，pH6.2～6.4。
二、预处理
将植物乳杆菌按种子培养基体积的0.5%，分别接入四只1000ml三角瓶中，每瓶内装种子培养基300ml；培养条件：30℃，转速200rpm摇床震荡， 培养30小时，至光密度OD600为2.5。
三、生产发酵
1、在50升发酵罐中投入30L发酵培养基，发酵培养基成分：按重量百分比计，45%小麦面粉，余量为水，自然pH。
2、取植物乳杆菌液按1%（v/v）的接种量接入发酵罐；
发酵生产：培养温度为30℃，发酵时间12小时，搅拌速率350rpm。
3、发酵过程结束：
当发酵液pH降至3.7，并持续45分钟，停止发酵，发酵结束。将发酵产物进行转鼓干燥，90℃，15秒。
四、产品
1、此条件下的产品特征为，滴定酸度法测定发酵面粉总酸度为40～65（°）。
2、产品命名为发酵面粉Ⅳ。
本实施例中，按重量百分比计，发酵面粉成分如下：碳水化合物75%，蛋白质11%，水分6%，乳酸1.5%，纤维2.5%，脂肪2.5%，灰分1.5%。
由于发酵面粉经过长时间发酵，积累了丰富的微生物细胞和芳香物质，在制作馒头或面包的时候添加，使馒头或面包风味丰富、浓厚，并且能够工业化生产。本发明提取植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum），接种在面粉里进行发酵，积累了丰富的微生物细胞和芳香物质，产生丰富的风味物质和菌体细胞。经过转鼓干燥机干燥，不破坏发酵面粉原有化学性质，同时保留菌种的活力。在制作馒头或面包的时候添加，缩短馒头或面包的发酵时间，提高馒头或面包的营养价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种半固体发酵生产发酵面粉的方法，其特征在于，以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）为菌种，对面粉进行半固体发酵生产发酵面粉；其中，植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）于2013年11月25日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC保藏，保藏编号：CGMCC No.8496。
2.按照权利要求1所述的半固体发酵生产发酵面粉的方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）种子培养基
按重量体积百分比g/ml计，种子培养基的组成为，蛋白胨：1%、牛肉膏：1%、酵母膏或酵母粉：0.5%、葡萄糖：2%、乙酸钠：0.5%、柠檬酸氢二胺：0.2%，吐温-80：1%、磷酸氢二钾：0.2%、七水硫酸镁：0.02%、七水硫酸锰：0.005%，余量为水，pH6.2～6.4；
（2）预处理
将植物乳杆菌按种子培养基体积的0.1～0.5%，接入步骤（1）的种子培养基中，30℃～37℃，180～200rpm摇床震荡，培养16～32小时后，将菌液分散均匀；
（3）生产发酵
将步骤（2）所得的植物乳杆菌液按0.5%～1%v/v接种量接入发酵培养基，以150～500rpm的搅拌速率，培养温度26～30℃，进行发酵培养，当发酵液pH降至3.7，并持续15分钟以上，停止发酵，发酵结束；
以重量体积百分比计，所述发酵培养基的组成为：按重量百分比计，40%～50%小麦面粉，余量为水，自然pH；
（4）干燥：将步骤（3）所得产物进行转鼓干燥，温度为85～90℃，时间为15～20秒。
3.按照权利要求2所述的半固体发酵生产发酵面粉的方法，其特征在于，步骤（3）中发酵培养时间为12～48小时。
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