CN105124711B - 一种慈姑发酵饮料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种慈姑发酵饮料的制备方法，其中，该饮料加工过程包括原料预处理、打浆、过滤、酶解、灭酶、调配、均质、脱气、灌装密封等工序。本发明采用低频超声辅助酶解液化，减少酶的用量和缩短液化时间；发酵过程辅以低频超声，有助于植物乳杆菌的快速繁殖，大大缩短了慈姑发酵饮料的生产周期；本发明生产工艺简单，容易实现工业化。
Description
技术领域
本发明属于果蔬食品加工技术领域，涉及饮料及其加工方法，具体地说是一种慈姑发酵饮料的制备方法。
背景技术
慈姑(Sagittifolia S.)又名白地栗、燕尾草、酥卵等，属于泽泻科慈姑属的多年生水生草本植物，广布全球，我国则以南方水乡栽培为主，尤其以江苏省扬州市宝应县慈姑种植面积大，品质好，素有“中国慈姑之乡”的美誉，并作为国家地理标志产品。慈姑以其球茎供食，营养价值颇高。每100克鲜慈姑含碳水化合物占18.5、蛋白质4.6g、膳食纤维1.4g、脂肪0.2g、钾707mg，磷157mg，钠39.1mg，镁24mg，钙14mg，铁2.2mg，Vit.C 4mg，Vit.E2.16mg，烟酸1.6mg，还有微量的锌、硒、锰、铜等，此外还有生物碱类等活性物质。同时慈姑也是药食两用植物资源。《本草纲目》曾记载，慈姑球茎性微寒，味甘微苦、生津润肺、补中益气，解毒利尿、强心润肺、咳喘等功效。现代药理学研究表明，慈姑具有抗氧化、降血糖、抗肿瘤等生物活性。所以慈姑被认为是无公害绿色保健食品中的上等珍品。
目前慈姑采收后仍以鲜食为主。因慈姑含水量高，很难贮存和运输，再加上地域分布，严重制约其资源的开发和利用。关于慈姑的加工仍以产地初加工为主，即直接散装上市，或真空包装，偶见鲜切慈姑和慈姑咸菜。关于慈姑饮料的深加工的研究报道较少。
果蔬发酵饮料在我国饮料产业中的份额正逐年增加，随着国民经济的快速发展，人民对健康的诉求越来越高，果蔬发酵饮品必将会受到越来越多消费者的青睐。迄今，市场上尚未见慈姑发酵饮料产品，也无此方面的文献报道。究其原因，一方面，慈姑资源的季节和地域限制；另一方面慈姑中富含淀粉，在饮料制备和存放过程中极易分层等问题限制其产品的开发和应用。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有慈姑发酵饮料制备方法及慈姑发酵饮料中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的一个目的是一种慈姑发酵饮料的制备方法，利用该方法制备的饮料不仅可以提高慈姑的营养价值，保持慈姑原有风味和生物活性，又可以改变产品的特性、扩大产品的原料范围，以更低的成本获得更高的收益。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种慈姑发酵饮料的制备方法，其包括，打浆：将慈姑与含有质量百分比0.1～0.3‰维生素C的水溶液按照质量体积比1﹕2～4添加，打浆10～20min，并过滤；酶解液化：将慈姑过滤液边搅拌边加热至65～75℃，随后加入淀粉酶，其加酶量按慈姑质量计分别为0.1～0.4mL/kg，同时按照每2℃/min的升温速度加热混合液，使温度从首次加热后的温度升至100℃，而后将混合液瞬时高温灭酶3～5s，冷却至35～45℃，得到液化后的慈姑液；发酵：将液化后的慈姑液按慈姑液质量的2～5％接种乳酸菌，在35～40℃恒温下，发酵10～20h，当pH为4.0以下时发酵结束，过滤，制得慈姑汁发酵液；调配：按慈姑汁发酵液质量百分比的3～20％加入糖；均质：将调配后的慈姑过滤液于30～40MPa下均质、脱气、分装。
作为本发明所述慈姑发酵饮料的制备方法的一种优选方案，其中：所述酶解液化中，加入淀粉酶包括第一淀粉酶和第二淀粉酶，其加酶量按慈姑质量分别为0.1～0.3mL/kg和0.2～0.4mL/kg，所述第一淀粉酶最适温度为70～75℃，所述第二淀粉酶最适温度为90～95℃。
作为本发明所述慈姑发酵饮料的制备方法的一种优选方案，其中：所述第一淀粉酶和第二淀粉酶分别为中温a-淀粉酶和耐高温a-淀粉酶。
作为本发明所述慈姑发酵饮料的制备方法的一种优选方案，其中：所述酶解液化中，利用超声波辅助酶解，其超声波功率500～1000w，频率为15～25kHz，超声时间4～8min，当升至100℃后保温5min。
作为本发明所述慈姑发酵饮料的制备方法的一种优选方案，其中：所述发酵，将液化后的慈姑液按慈姑液质量的2～5％接种已经驯化好的植物乳酸杆菌，所述已经驯化好的植物乳酸杆菌，其驯化步骤为：在牛奶中按其体积加入1:1液化后的慈姑液，然后接入植物乳酸杆菌菌种，慈姑液加入量应使乳酸杆菌菌种能够活化，并采用功率300～1000w，频率20kHz的低频超声波辅助活化10～20min，促进乳酸杆菌繁殖，得到第一次驯化的菌种；第二次驯化时减少牛奶量的一半，增加慈姑液量的一半，接入第一次驯化的菌种，再次使用功率300～1000w，频率20kHz的低频超声波辅助活化10～20min，得到第二次驯化的菌种；如此递次倍减牛奶比例，直至牛奶量为零时得到所需驯化的植物乳酸杆菌菌种。
作为本发明所述慈姑发酵饮料的制备方法的一种优选方案，其中：所述发酵，在35～40℃恒温下，一并采用功率300～1000w，频率20kHz的低频超声波辅助发酵1～2h后，继续发酵10～20h。
本发明的有益效果：
(1)充分利用我国南方尤其宝应县的资源优势建立慈姑发酵饮料的深加工方法；
(2)慈姑不需去皮工序，直接打浆粉碎，降低加工成本；
(3)采用低频超声辅助酶解液化，减少酶的用量和缩短液化时间；
(4)发酵过程辅以低频超声，有助于植物乳杆菌的快速繁殖，大大缩短了慈姑发酵饮料的生产周期；
(5)本发明生产工艺简单，容易实现工业化。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
选取新鲜、球茎完好和无病虫害的慈姑50kg，经流水清洗3遍。立刻放入100L并含有0.1‰Vit.C的水中，打浆20min，并经200目不锈钢网筛过滤。将滤液泵入液化罐中，边搅拌边加热至70℃，随后加入中温a-淀粉酶5mL和耐高温a-淀粉酶10mL。按照每5min升高10℃的升温速度加热慈姑液，使温度从70℃升到100℃，此过程中利用超声辅助酶解，超声功率1000w，频率为20kHz，超声时间8min，当升至100℃后保温5min，总共耗时20min。将料液瞬时高温灭酶3s，冷却至40℃。将液化后的慈姑液泵入无菌发酵罐中，按慈姑液重量的3％接种已经驯化好的植物乳酸杆菌，其中，驯化好的植物乳酸杆菌的驯化步骤为：在液化后的慈姑液加入等量牛奶，按1﹕1的比例接入植物乳酸杆菌菌种，控制38℃恒温，并采用功率500w，频率20kHz的低频超声辅助活化10min后，继续恒温培养，得到第一次驯化的菌种。逐次经过多次驯化，并逐渐减少牛奶的加入量，且每一次接入的菌种应是前一次驯化的菌种，直至能在100％的慈姑液中生长繁殖，得到驯化好的植物乳酸杆菌菌种，即为生产所需的发酵剂。然后，在38℃下恒温发酵，初期采用功率1000w，频率20kHz的低频超声辅助发酵累计时间2h，随后停止超声继续发酵10h，当pH为4.0时发酵结束，过滤，制得慈姑汁发酵液。按发酵滤液重量百分比的10％加入白砂糖，搅拌均匀后，于均质机40MPa下均质2次，脱气，分装，即得慈姑发酵饮料。
实施例2
选取新鲜、球茎完好和无病虫害的慈姑50kg，经流水清洗3遍。按照实施例1，加入200L并含有0.3‰Vit.C的水中打浆20min，浆液中加入中温a-淀粉酶15mL和耐高温a-淀粉酶20mL。利用超声辅助酶解5min。按液化后慈姑液重量的5％接种已经驯化好的植物乳酸杆菌，在38℃下恒温发酵，初期采用功率1000w，频率20kHz的低频超声辅助发酵累计时间1h，随后停止超声继续发酵20h，当pH为4.0时发酵结束，过滤，制得慈姑汁发酵液。按发酵滤液重量百分比的10％加入白砂糖，搅拌均匀后，于均质机30～40MPa下均质2次，脱气，分装，即得慈姑发酵饮料。
实例3慈姑发酵饮料对宿主肠道菌群平衡的改善
实验采用单因素试验设计，选用20只体重相近的6周龄BABC/L雄性小鼠，随机分为2组，对照组饲喂基础饲粮，每天灌胃1mL清水；实验组饲喂基础饲粮，每天灌胃1mL慈姑发酵饮料。实验组每天每组3个重复，每个重复3只小鼠，饲喂1个月后处死小鼠，解剖，取盲肠，手术线将两端扎紧，立即送入实验室进行大肠杆菌及乳杆菌数量测定。用1g肠道内容物中细菌数量的对数表示，即log cfu/g。
表1慈姑发酵饮料对小鼠肠道菌群数量的影响
*：同列不同的字母代表差异显著(p≤0.05)。
产品实验测定：
所得产品感官正常，乳杆菌的数量由原来的7.3±0.2log cfu/g增加为16.6±0.2log cfu/g，且存储实验证明，慈姑发酵饮料存储50～70天饮料不发生沉淀以及变色。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种慈姑发酵饮料的制备方法，其特征在于：包括，
打浆：将慈姑与含有质量百分比0.1～0.3‰维生素C的水溶液按照质量体积比1﹕2～4添加，打浆10～20min，并过滤；
酶解液化：将慈姑过滤液边搅拌边加热至65～75℃，随后加入淀粉酶，其加酶量按慈姑质量计为0.1～0.4mL/kg，同时按照2℃/min的升温速度加热混合液，使温度从首次加热后的温度升至100℃，而后将混合液瞬时高温灭酶3～5s，冷却至35～45℃，得到液化后的慈姑液，所述酶解液化中，利用超声波辅助酶解，其超声波功率500～1000w，频率为15～25kHz，超声时间4～8min，当升至100℃后保温5min；
发酵：将液化后的慈姑液按慈姑液质量的2～5％接种乳酸菌，在35～40℃恒温下，发酵10～20h，当pH为4.0以下时发酵结束，过滤，制得慈姑汁发酵液，所述发酵，将液化后的慈姑液按慈姑液质量的2～5％接种已经驯化好的植物乳酸杆菌，所述已经驯化好的植物乳酸杆菌，其驯化步骤为：在牛奶中加入等量的液化后的慈姑液，并混合，然后按混合液1:1的比例接入植物乳酸杆菌菌种，慈姑液加入量应使乳酸杆菌菌种能够活化，并采用功率300～1000w，频率20kHz的低频超声波辅助活化10～20min，促进乳酸杆菌繁殖，得到第一次驯化的菌种；第二次驯化时减少牛奶用量的一半，增加慈姑液的量的一半，接入第一次驯化的菌种，再次使用功率300～1000w，频率20kHz的低频超声波辅助活化10～20min，得到第二次驯化的菌种；如此递次倍减牛奶比例，直至牛奶量为零时得到所需驯化的植物乳酸杆菌菌种，所述发酵，在35～40℃恒温下，一并采用功率300～1000w，频率20kHz的低频超声波辅助发酵1～2h后，继续发酵10～20h；
调配：按慈姑汁发酵液质量百分比的3～20％加入糖；
均质：将调配后的慈姑过滤液于30～40MPa下均质、脱气、分装。
2.根据权利要求1所述的慈姑发酵饮料的制备方法，其特征在于：所述酶解液化中，加入淀粉酶包括第一淀粉酶和第二淀粉酶，其加酶量按慈姑质量分别为0.1～0.3mL/kg和0.2～0.4mL/kg，所述第一淀粉酶最适温度为70～75℃，所述第二淀粉酶最适温度为90～95℃。
3.根据权利要求2所述的慈姑发酵饮料的制备方法，其特征在于：所述第一淀粉酶和第二淀粉酶分别为中温a-淀粉酶和耐高温a-淀粉酶。
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