CN105410936A - 一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,由以下步骤制备:1)原料匀浆制备;2)物料混合;3)浸提;4)过滤;5)培蒸灭菌;6)发酵;7)后处理。本发明利用笋蒲头进行发酵,并辅以甘草、箬竹叶进行增香调味和抑制部分杂菌生长,辅以生姜以降低或者消除竹笋的寒凉,得到具有独特风味的竹笋酵素液。该产品含有酵素的营养物质,味道鲜美,富含竹笋膳食纤维,是一种安全绿色的酵素产品,且成本极低,同时解决了笋蒲头废弃物污染问题,变废为宝,将其开发了成了一种高附加值的风味独特、安全可靠的植物酵素,极大的促进了竹笋产业的环境友好型发展。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域,具体涉及一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法。
背景技术
酵素是指经过发酵的营养素,以发酵的方法使水果蔬菜等原料先行完成消化步骤,得到的产品就是酵素。酵素进入肠胃后不必再消化,可以直接被身体吸收,吸收利用率高。因此,不仅可以减少体内原有酵素的消耗外,还可以减轻身体各器官的负担。
竹笋富含多种氨基酸、蛋白质和维生素,其含量均高于一般水果和蔬菜,特别是竹笋中的氨基酸、膳食纤维、植物黄酮和微量元素硒、钼、铬、锰等,具有调节机体代谢、增进机体健康的多种功效,在对肥胖、高血压、高脂血症、心脏病、白血病、大肠癌、肾炎、水肿、膀胱炎等的预防和治疗中,具有很强的抑制作用和药理功效。
目前,国内外相继出现了水果酵素、蔬菜酵素、谷物酵素等产品。但现有的酵素产品多是以不同的水果蔬菜或者添加名贵中草药如虫草等进行复合,复合后通过接种发酵菌种,制成酵素初提液,种类繁多,成本很高,难以普及大众,发酵可控性差,风味难以调节。还有通过添加乳糖或淀粉做载体,明胶,羧甲基纤维素钠,甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮等制成各种剂型,该种制备方法,由于多种赋形剂的添加,容易造成肠胃功能紊乱,引起便秘等不良反应。还有通过把虫草等多种药食同源的药材同果蔬一起粉碎,加入酵素液中,进行再发酵获得产品,或者是混合多种果蔬、淀粉类原料、米醋等,不接种菌种,自然发酵而成酵素液,上述制备方法虽然对众多的原料的功效一一陈述,但是按照药理学的知识来看,众多的药材和食材混合起来,没有明确的配伍说明,功效方面难以把控,是否会发生化学反应从而产生有害物质,也令人担忧。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法。
本发明通过以下技术方案加以实现:
所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于由以下步骤制备:
1)原料匀浆制备:收集竹笋加工的剩余物-新鲜笋蒲头去杂、清洗干净后预粉碎,而后经匀浆机匀浆成0.1-0.3mm的笋蒲头匀浆,甘草和箬竹叶用水浸泡0.5-1小时捞出,生姜去皮洗净切片,按一定的质量比进行混合,混合均匀后破碎成0.1-0.3mm的混合匀浆;
2)物料混合:按照如下质量比进行混合,笋蒲头匀浆:混合匀浆:水=1000:50-200:300-600,制得混合物料;
3)浸提:将混合物料在超声功率750-1500W条件下,浸提30-50分钟;
4)过滤:用板框压滤机或者厢式压滤机对浸提后的混合物料进行过滤,过滤压力为0.8-1.5Mpa;
5)培蒸灭菌:将过滤后的混合物料进行培蒸灭菌,强度为在95-115℃的温度条件下连续灭菌20-60分钟,然后冷却至25-30℃;
6)发酵:将活化后制备的酵母菌菌液、双歧杆菌菌液、嗜酸乳杆菌菌液、保加利亚乳杆菌菌液、嗜热链球菌菌液按一定的体积比混合,作为发酵种子液,将发酵种子液接种于灭菌冷却后的混合物料中,在无氧级嫌气发酵罐中进行二级发酵,控制无氧级嫌气发酵罐中含氧量低于5%;
7)后处理:发酵结束后,出罐,发酵产物先用双联过滤器进行过滤,滤液于离心机中进行离心沉降,收取上清液制得笋蒲头酵素。
所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤1)中甘草、生姜、箬竹叶的质量比为甘草:生姜:箬竹叶=10:50:20。
所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤2)中笋蒲头匀浆液:混合匀浆液:水的质量比为1000:130:450。
所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤6)中酵母菌菌液、双歧杆菌菌液、嗜酸乳杆菌菌液、保加利亚乳杆菌菌液、嗜热链球菌菌液的体积比为,酵母菌菌液:双歧杆菌菌液:嗜酸乳杆菌菌液:保加利亚乳杆菌菌液:嗜热链球菌菌液=1:1:2:2:1。
所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤6)中的二级发酵包括第一阶段和第二阶段,所述第一阶段发酵温度为32-34度,发酵液PH为6-6.5,发酵时间为24-48小时;第二阶段发酵温度为36-38度,发酵液PH为5-6,发酵时间为48-96小时。
所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤6)中发酵种子液的接种量为发酵物料总重量的4-6%。
所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤7)中离心机转速为2000-5000转/分钟,离心时间为5-10分钟。
本发明利用竹笋加工过程中切下来的废弃物-笋蒲头,依据其自身所含的氨基酸、膳食纤维及糖等营养物质和高活性酶,进行发酵,并辅以甘草、箬竹叶进行增香调味和抑制部分杂菌生长,辅以生姜以降低或者消除竹笋的寒凉,得到具有独特风味的竹笋酵素液。该产品,不仅含有酵素的营养物质,同时味道鲜美,富含竹笋膳食纤维,是一种安全绿色的酵素产品,且成本极低,同时解决了制约竹笋产业的不可食用的笋蒲头的废弃物污染问题,变废为宝,将其开发了成了一种高附加值的风味独特、安全可靠的植物酵素,极大的促进了竹笋产业的环境友好型发展,意义深远。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明,并给出具体实施方式。
实施例1
一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,由以下步骤制备:1)原料匀浆制备:收集竹笋加工的剩余物-新鲜笋蒲头去杂、清洗干净后预粉碎,而后经匀浆机匀浆成0.1-0.3mm的笋蒲头匀浆,甘草和箬竹叶用水浸泡0.5-1小时捞出,生姜去皮洗净切片,按甘草:生姜:箬竹叶=10:50:20的质量比进行混合,混合均匀后破碎成0.1-0.3mm的混合匀浆;2)物料混合:按照如下质量比进行混合,笋蒲头匀浆:混合匀浆:水=1000:130:450,制得混合物料;3)浸提:将混合物料在超声功率750-1500W条件下,浸提30-50分钟;4)过滤:用板框压滤机或者厢式压滤机对浸提后的混合物料进行过滤,过滤压力为0.8-1.5Mpa;5)培蒸灭菌:将过滤后的混合物料进行培蒸灭菌,强度为在95-115℃的温度条件下连续灭菌20-60分钟,然后冷却至25-30℃;6)发酵:将活化后制备的酵母菌菌液、双歧杆菌菌液、嗜酸乳杆菌菌液、保加利亚乳杆菌菌液、嗜热链球菌菌液按酵母菌菌液:双歧杆菌菌液:嗜酸乳杆菌菌液:保加利亚乳杆菌菌液:嗜热链球菌菌液=1:1:2:2:1的体积比混合,作为发酵种子液,将发酵种子液接种于灭菌冷却后的混合物料中,发酵种子液的接种量为发酵物料总重量的5%,在无氧级嫌气发酵罐中进行二级发酵,控制无氧级嫌气发酵罐中含氧量低于5%,二级发酵包括第一阶段和第二阶段,第一阶段发酵温度为32-34度,发酵液PH为6-6.5,发酵时间为24-48小时;第二阶段发酵温度为36-38度,发酵液PH为5-6,发酵时间为48-96小时;7)后处理:发酵结束后,出罐,发酵产物先用双联过滤器进行过滤,滤液于离心机中进行离心沉降,离心机转速为2000-5000转/分钟,离心时间为5-10分钟,收取上清液制得笋蒲头酵素。
实施例2
实施例2的制备方法同实施例1,不同之处在于步骤2)中,笋蒲头匀浆:混合匀浆:水的质量比为1000:50:300;步骤6)中的接种量为4%。
实施例3
实施例3的制备方法同实施例1,不同之处在于步骤2)中,笋蒲头匀浆液:甘薯渣匀浆液:混合匀浆液:水的质量比为1000:200:600;步骤6)中的接种量为6%。
实验例:
竹笋酵素的减肥功能检验
实验仪器:高速冷冻离心机(Sigma3-16K),灌胃针,电子秤,手术剪,高压灭菌锅。
动物与实验方法:Wistar大鼠,雄性,体重220±23g,购自于浙江省疾控中心。
实验分组:大鼠适应性饲养一周,随机分为3组:
①正常组(n=10):给予维持饲料,灌胃给予蒸馏水(1.5mL/100g)
②模型组(n=10):给予高脂饲料(70%基础饲料+15%蔗糖+15%猪油),灌胃给予蒸馏水(1.5mL/100g)
③剂量组(n=10):给予高脂饲料,灌胃给予实施例1制备的竹笋酵素(1.5mL/100g)
实验方法:适应性饲养一周后,按大鼠体重随机分为两组,将其中10只大鼠给予正常饲料,作为正常组。30只大鼠给予高脂饲料,每周记录体重,给食量,撒食量和剩食量。饲养两周后,给予高脂饲料的大鼠按体重增重顺序,淘汰体重增重较低的1/3肥胖抵抗大鼠。
将筛选出的20只肥胖敏感大鼠分为模型组和剂量组,模型组和剂量组继续给予高脂饲料,正常组继续给予正常饲料,剂量组给予竹笋酵素(1.5mL/100g),模型组和正常组给予蒸馏水(1.5mL/100g),受试样品给予时间为六周。实验结束后,称量体重,称量剩食量,解剖取肾周围脂肪、睾丸周围脂肪计算脂/体比。根据《保健食品检验与评价技术规范》(2003版),建立大鼠肥胖模型,观察正常组、模型组、竹笋酵素组大鼠的体重变化、体内脂肪变化、脂/体比、摄食量以及食物利用率等各指标,以评价竹笋酵素的减肥作用。
数据处理:试验数据采用方差分析进行统计处理。应用SPSS10.0软件进行方差分析和t检验,p<0.05为差异显著,有统计学意义。
竹笋酵素对大鼠体重、体重增重、脂肪重量、脂/体比、摄食量、食物利用率的影响结果见表1。
表1
与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01;
1.竹笋酵素对大鼠体重的影响
由表1可见,正常组、模型组和酵素组大鼠的初始体重无显著性差别(P>0.05),给予高脂饲料六周后,正常组和竹笋酵素组大鼠的末次体重显著低于模型组大鼠体重(P<0.05)。正常组、酵素组大鼠的体重增重显著低于模型组大鼠的体重增重(P<0.05),其中,酵素组大鼠的体重增重最不明显(P<0.01)。
本实验研究结果表明,正常组、模型组和给酵素组大鼠的初始体重无显著性差异,给予高脂饲料八周后,模型组大鼠的体重和体重增重明显高于给予正常饲料的大鼠,表明高脂饲料过多食用会造成大鼠体内脂肪的积累,增加了大鼠体重,导致肥胖,说明动物肥胖模型制造成功。三组初始体重无明显差异,但实验八周之后,体重却有显著性差异,表明竹笋酵素可以抑制大鼠体重的增长。
2.竹笋酵素对体内脂肪重量和脂肪/体重的影响
由表1可见,正常组和竹笋酵素组大鼠的体内脂肪重量显著低于模型组大鼠体内脂肪重量(P<0.05),其中,正常组大鼠的体内脂肪重量最少(P<0.01)。
在脂肪/体重值上,三组没有明显的差别(P>0.05)。可能原因为:脂肪重量较多的大鼠体重会偏重,脂肪重量较少的大鼠体重也会偏轻,所以可能导致二者的比值没有显著性的差异。
本实验研究结果表明,脂肪重量是大鼠体脂水平和肥胖程度衡量指标之一。随着体重的增长,大鼠体内脂肪重量也相应的提高,给予高脂饲料模型组大鼠的脂肪重量显著高于给予正常饲料大鼠的脂肪重量,可知高脂饲料造成了大鼠体内脂肪的积累。给予高脂饲料的同时给予竹笋酵素大鼠的脂肪重量显著低于给予高脂饲料模型组大鼠的脂肪重量,表明竹笋酵素可以有效的抑制大鼠体内脂肪的积累。
3.竹笋酵素对大鼠摄食量和食物利用率的影响
由1可见,正常组、模型组和竹笋酵素组大鼠摄食量之间差异均无显著性(P>0.05)。
本实验研究结果表明,给予高脂饲料的模型组大鼠与给予正常饲料大鼠摄食量没有显著性差异,但高脂饲料的热量要大于正常饲料的热量,从而引起大鼠机体的肥胖;给予竹笋酵素的大鼠摄食量与模型组相比没有显著性差异,表明给酵素组摄入的热量与模型组大鼠摄入的热量没有显著性差别,而给酵素组的体重、体重增重和脂肪重量却明显低于模型组,表明竹笋酵素可以有效的抑制大鼠体重和脂肪重量的增长,从而具有减肥的作用。
4.结论
竹笋酵素对大鼠减肥功能研究的试验结果表明:试验末期模型对照组体重高于正常组,且差异具有显著性(p<0.05),说明肥胖模型成立;各组大鼠初始体重无显著性差异,试验末期,竹笋酵素组的体重、体内脂肪重量低于模型对照组且差异具有显著性(p<0.05),酵素组大鼠的体重增重明显低于模型对照组大鼠且差异具有显著性(P<0.01),而摄食量却无明显差别,说明竹笋酵素可以有效抑制大鼠体重增长和脂肪的积累,动物减肥功能试验结果阳性,具有减肥的功效。
竹笋酵素改善胃肠功能检验
实验材料:实施例1制备的竹笋酵素,吗丁啉片(西安扬森制药有限公司生产,规格10mg×30片)(10mg吗丁啉片加入蒸馏水100mL制成吗丁啉溶液,即每毫升溶液含吗丁啉0.1mg),葡聚糖蓝2000(Sigma)
仪器:高速冷冻离心机(Sigma3-16K),灌胃针,电子秤,手术剪,高压灭菌锅,UV-1800PC型紫外可见分光光度计,光学显微镜
实验动物:清洁级昆明种小白鼠60只,体重20-24g;由浙江省疾控中心提供。
试验方法
小鼠小肠推动功能的检测:取清洁级昆明种小白鼠30只,禁食24小时,随机分为3组,即对照组,竹笋酵素组,吗丁啉组,每组10只动物,用苦味酸标记。用药组分别给予竹笋酵素原液(25.0mL/kg)及吗丁啉溶液(3.0mg/kg)灌胃,对照组给予等量生理盐水灌胃,90分钟后各组给予0.4mL墨汁液灌胃。20分钟后,颈椎脱臼处死,打开腹腔分离肠膜,上端至幽门、下端至回盲部剪取肠管,置于托盘上。轻轻将小肠拉成直线,测量肠管长度作为小肠总长度。从幽门至墨汁前沿的距离作为“墨汁在肠内推进距离”。用公式计算墨汁推进百分率。墨汁推进率(%)=墨汁在肠内推进距离(cm)/小肠全长(cm)×100%。根据《保健食品检验与评价技术规范》(2003版),检验其改善胃肠功能。
小鼠胃排空功能的检测:将小白鼠30只随机分为竹笋酵素组、吗丁啉组和对照组,每组10只,竹笋酵素组以25.0mL/kg,吗丁啉组以3.0mg/kg,对照组以等容积去离子水,分别灌胃给药,10分钟后灌服2%葡聚糖蓝2000溶液,每只0.5mL。再经30分钟颈椎脱臼处死动物,开腹取出全部胃肠,自幽门括约肌处取胃,将其内残留色素(葡聚糖蓝2000)充分溶于5mL去离子水中,4000rpm离心20分钟,取上清液,玻璃棉滤器过滤,滤液用UV-1800PC型紫外可见分光光度计于620nm测吸光度,折算为胃内色素残留量,并求出各组均值。以对照组均值为100%,各组均值与其之百分比为相对胃内色素残留率。根据《保健食品检验与评价技术规范》(2003版),检验其改善胃肠功能。
数据处理:试验数据采用方差分析进行统计处理。应用SPSS10.0软件进行方差分析和t检验,p<0.05为差异显著,有统计学意义。
各组小鼠小肠推动功能比较结果见表2。
表2各组小鼠小肠推进功能的比较
与正常对照组比较,△P<0.01;与吗丁啉组比较,*P<0.05。
小鼠胃排空功能比较结果见表3。
表3各组小鼠胃内色素残留率比较
与正常对照组比较,△P<0.01;与吗丁啉组比较,*P<0.05。
结论
本次试验研究竹笋酵素对动物的小肠推进功能和胃排空功能。竹笋酵素对动物的小肠推进功能试验结果表明:竹笋酵素组动物的小肠墨汁总推进距离和推进率大于正常对照组(生理盐水组)且差异具有显著性(P<0.01),竹笋酵素组动物的小肠墨汁总推进距离和推进率大于吗丁啉组且差异具有显著性(P<0.05)。
竹笋酵素对动物的胃排空功能试验结果表明:竹笋酵素组试验动物的胃内色素残留量和相对胃内色素残留率低于正常对照组(去离子水组)且差异具有显著性(P<0.01),竹笋酵素组试验动物的胃内色素残留量和相对胃内色素残留率低于吗丁啉组且差异具有显著性(P<0.05)。
以上结果说明:竹笋酵素能够加速小鼠的胃排空能力,促进胃动力;对于小鼠小肠对食物的吸收也有明显的增强效果,通过提高小肠的蠕动速度,达到促进小肠的推进功能的效果,在消化系统最重要的胃肠器官,均有很好的功效。
Claims (7)
1.一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于由以下步骤制备:
1)原料匀浆制备:收集竹笋加工的剩余物-新鲜笋蒲头去杂、清洗干净后预粉碎,而后经匀浆机匀浆成0.1-0.3mm的笋蒲头匀浆,甘草和箬竹叶用水浸泡0.5-1小时捞出,生姜去皮洗净切片,按一定的质量比进行混合,混合均匀后破碎成0.1-0.3mm的混合匀浆;
2)物料混合:按照如下质量比进行混合,笋蒲头匀浆:混合匀浆:水=1000:50-200:300-600,制得混合物料;
3)浸提:将混合物料在超声功率750-1500W条件下,浸提30-50分钟;
4)过滤:用板框压滤机或者厢式压滤机对浸提后的混合物料进行过滤,过滤压力为0.8-1.5Mpa;
5)培蒸灭菌:将过滤后的混合物料进行培蒸灭菌,强度为在95-115℃的温度条件下连续灭菌20-60分钟,然后冷却至25-30℃;
6)发酵:将活化后制备的酵母菌菌液、双歧杆菌菌液、嗜酸乳杆菌菌液、保加利亚乳杆菌菌液、嗜热链球菌菌液按一定的体积比混合,作为发酵种子液,将发酵种子液接种于灭菌冷却后的混合物料中,在无氧级嫌气发酵罐中进行二级发酵,控制无氧级嫌气发酵罐中含氧量低于5%;
7)后处理:发酵结束后,出罐,发酵产物先用双联过滤器进行过滤,滤液于离心机中进行离心沉降,收取上清液制得笋蒲头酵素。
2.如权利要求1所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤1)中甘草、生姜、箬竹叶的质量比为甘草:生姜:箬竹叶=10:50:20。
3.如权利要求1所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤2)中笋蒲头匀浆液:混合匀浆液:水的质量比为1000:130:450。
4.如权利要求1所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤6)中酵母菌菌液、双歧杆菌菌液、嗜酸乳杆菌菌液、保加利亚乳杆菌菌液、嗜热链球菌菌液的体积比为,酵母菌菌液:双歧杆菌菌液:嗜酸乳杆菌菌液:保加利亚乳杆菌菌液:嗜热链球菌菌液=1:1:2:2:1。
5.如权利要求1所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤6)中的二级发酵包括第一阶段和第二阶段,所述第一阶段发酵温度为32-34度,发酵液PH为6-6.5,发酵时间为24-48小时;第二阶段发酵温度为36-38度,发酵液PH为5-6,发酵时间为48-96小时。
6.如权利要求1所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤6)中发酵种子液的接种量为发酵物料总重量的4-6%。
7.如权利要求1所述的一种竹笋加工剩余物制备酵素的方法,其特征在于步骤7)中离心机转速为2000-5000转/分钟,离心时间为5-10分钟。
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