CN105558957A - 生物法快速发酵泡菜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了生物法快速发酵泡菜的制备方法，本发明属于蔬菜深加工领域，特别涉及利用复合菌粉生产泡菜的方法。本发明解决了快速生产高品质发酵泡菜的技术问题。本发明主要步骤有：(1)加料密封：蔬菜原料切分后放入容器中，加入含有醋酸杆菌、酿酒酵母菌的复合菌粉和含有食盐的辅料，密封容器；(2)发酵：控制温度在23-36℃进行前期发酵，随后将温度控制在15-25℃进行后发酵，整个发酵时间在20-40小时；(3)脱水调配：发酵完毕脱去泡菜水分，加入调味料混合均匀即可。本发明适用于不同规模的泡菜生产，可以明显缩短生产时间，泡菜产品营养丰富、口味纯正，本产品在泡菜生产领域具有广阔的应用前景。
Description
技术领域：
本发明属于蔬菜深加工领域，特别涉及利用复合菌粉生产泡菜的方法。
技术背景：
泡菜是一种独特而具有悠久历史的大众发酵蔬菜制品。其制作工艺可以追溯到2000多年前,在先秦古籍《周礼》、《毛诗》、《仪礼》中早有记载。其制作容器泡菜坛最早出现于汉代前后，流行各地至今不衰。千百年来,泡菜以其酸鲜纯正、脆嫩芳香、清爽可口、回味悠久、解腻开胃、增进食欲的良好效果为世人所津津乐道，吸引着国内外众多消费者。
泡菜属发酵“冷加工”制作的蔬菜产品。由于加工工艺及制作方法的独特性，对保持蔬菜的营养成分和色香味体极为有利，使泡菜产品不但充分保留了原有蔬菜良好的感官品质和营养成分，而且赋予其更新的功能特性。
泡菜的营养成分十分丰富，除含有蛋白质、膳食纤维、钙、磷、铁、胡萝卜素、辣椒素等营养成分外，还含有维生素A、B1、B2、C等营养成分。同时，由于有益菌的发酵作用，产生的代谢产物又赋予泡菜一定的功能性。为此，泡菜成为民间几千年来经久不衰的产品。
国内企业和民间泡菜生产多采用自然发酵工艺，该工艺的弊端有：(1)发酵周期相对较长(6-30天)，生产力低下；(2)受卫生条件、生产季节和用盐量影响,发酵易失败；(3)发酵质量不稳定，不利于工厂化、规模化及标准化生产；(4)沿用老泡渍盐水的传统工艺，难以实现大规模的工业化生产；(5)异地生产，难以保证产品的一致性；(6)亚硝酸盐、食盐含量高，食用安全性差。为了解决上述问题，国内开展了乳酸菌纯菌种发酵和直投式乳酸菌菌种发酵的研究，但上述技术尚未进入应用阶段；国外已开始采用纯乳酸菌接种的方法生产泡菜，这种方法在一定程度上促进了泡菜传统生产工艺的革新和发展。但由于采用的菌种多为乳酸菌、菌群单一，且在泡菜制作基质的特定环境中无法生产出风味独特、品质高的泡菜产品。
一种泡菜发酵液饮料及其生产方法，申请号：200810224035.8，申请日：2008-10-10；该发明公开了利用泡菜发酵液制备的饮料产品及其生产方法，该发明直接采用泡菜发酵生产末期排放的发酵液为原料，制备工艺如下：1.过滤：过滤除去发酵液中的菜叶等大粒物质；2.稀释：按照1：0.1-4比例添加水进行稀释；3.灌装；4.灭菌，经过上述步骤得到饮料产品。本发明产品有效的实现了泡菜发酵液的清洁后处理，有效利用其丰富的营养成分制造可口的饮料产品，同时也实现了泡菜生产的零排放，实现了循环绿色生产。同时发明产品不仅富含多种营养成分，而且酸味协调，十分爽口，是一种具有良好市场前景的饮料产品。
蔬菜发酵制备方法，申请号：201010247425.4，该发明公开了一种蔬菜发酵制备方法，属于蔬菜深加工领域，包括如下步骤：(1)加料密封；(2)前发酵；(3)调温后发酵；(4)调味：其特征在于所述调温后发酵为控制温度在15～30℃进行30～90小时后发酵，中间至少一次降低温度到0～5℃保持1-10小时。该发明借助乳酸菌发酵，使苦苦菜产品具有良好的风味，易于保存和食用，产品中富含益生菌和多种营养成分。采用本发明方法生产苦苦菜泡菜，生产厂家无需专门培养发酵菌剂；厂家无需建立相关培养设备和设施；节省了人员和设备投资。
由此可见，泡菜产品生产用发酵剂及相应的泡菜生产工艺是影响泡菜工业进一步发展的关键问题。
发明内容：
本发明解决的技术问题是提供一种生物法快速发酵泡菜的制备方法。
本发明中泡菜生产的主要步骤包括：蔬菜清洗，切分，放入泡菜生产容器，随后加入蔬菜原料10-30％的泡菜发酵液，0.5～1.0％的花椒、0.1—1.0％的八角、0.05—0.5％的山奈、0.1—0.5％的排草的混合料包，控制温度在20—28℃进行5—10小时的发酵，发酵6-10小时添加蔬菜原料0.01—1克/公斤的复合菌粉，随后控制温度在5—9℃保持3-20小时；整个发酵期间容器密封；发酵完毕脱水调味：泡菜脱水后加入泡菜含量0.5—2％的大蒜、0.05—0.2％的辣椒粉、0.1—1％的鲜姜、0.05—0.1％的味素或其他调味料的粉碎混合液，然后经真空包装冷藏销售。
泡菜发酵液体参照背景技术中专利文献信息制备，在泡菜发酵结束分离蔬菜后得到的发酵液体便是泡菜发酵液体。参照蔬菜发酵制备方法专利制备泡菜发酵液体，其专利号为201010247425.4。
所述蔬菜发酵用复合菌剂；含有植物乳杆菌CGMCC11763；
所述蔬菜发酵用复合菌剂由如下菌剂组成：鼠李糖乳杆菌、醋酸杆菌酵母菌；植物乳杆菌CGMCC11763、
所述菌剂的重量份数组成为：植物乳杆菌CGMCC1176315-25、鼠李糖乳杆菌2-4，醋酸杆菌1-3，酵母菌0.5-1；
本发明中各种菌种组成比例也是经过精心试验研究得到，上述菌种的选择和配比保障了泡菜产品的生产速度、泡菜产品良好风味和泡菜产品的良好质量。
本发明的技术方案概述如下：
本发明首先对植物乳杆菌，醋酸杆菌、鼠李糖乳杆菌、酿酒酵母菌种进行单独培养，培养到预定时间后经离心后收集菌体，利用常规微生物制剂的生产方法制备各菌的粉状微生物菌粉；将制备的菌种粉剂根据配比进行混和调配。
本发明中菌粉的生产如下：首先生产醋酸杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌粉状菌粉，生产步骤如下：将斜面菌种转接到液体培养基并逐级扩培到要求的体积；将扩培得到的菌液进行离心分离，收集沉淀菌体；向沉淀菌体中加入保护剂并进行稀释；利用干燥设备制备粉状菌剂，上述方法制得植物乳杆菌菌粉中活细胞数为(0.1—6.0)×(1010)个/克,醋酸杆菌菌粉中活细胞数为(0.1—6.0)×109个/克,鼠李糖乳杆菌(0.1—6.0)×109个/克、另采用活性干酵母的制造方法制得活性酵母菌粉，其中活性酵母菌数量在(0.05—5.0)×109个/克。
植物乳杆菌菌粉的具体生产方法已有较多报道，报道文章有黄良昌的硕士学位论文“真空冷冻干燥法生产干酸奶发酵剂工艺的研究”(2002年)，刘宇峰等在中国乳品工业杂志发表的“直接使用型酸奶发酵剂的研制”发表于1995年第5期。酵母菌菌粉的生产方法参见肖冬光著“酿酒活性干酵母的生产与应用技术”，内蒙古人民出版社1994年出版。
所述植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)XH于2015年11月30日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，保藏号为CGMCCNO.11763，保藏地址为：中国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，邮编：100101。
植物乳杆菌益生特性如下：
本发明所提供的植物乳杆菌CGMCCNO.11763经实验发现能够在pH为1.50的条件下存活，在1％胆盐培养4小时后仍处于存活状态；植物乳杆菌CGMCCNO.11763降解亚硝酸盐速度快，分解能力达到10.9mg/h/kg，该菌种在生产泡菜时，整个发酵过程中亚硝酸盐浓度在4.8mg/kg以下；CGMCCNO.11763在发酵60h小时后，对胆固醇降解率可达到64.76％，黏附能力测定的自凝集率为95.71％。
CGMCCNO.11763对胆固醇降解能力研究和测定：
取1mlCGMCCNO.11763母液接种于10mL的MRS胆固醇液体培养基(胆固醇含量0.1mg/ml,pH6.2)中，37℃的恒温静置分别培养20h、40h、60h备用，以接入1mL无菌水的MRS胆固醇培养基为对照，取以上培养不同时间的菌液样品及对照液各1ml,9000r/min，4℃下离心10min，得到发酵上清液，邻苯二甲醛法测定上清液中胆固醇含量(具体为：取各上清液0.1ml于相应的试管中,加冰醋酸0.3ml,1mg/ml的邻苯二甲醛0.15ml，缓缓加入浓硫酸1.0ml，混合均匀。室温静置10min，于550nm下测吸光值)。每一处理3个重复，以同样方法制作胆固醇标准曲线，计算上清液中胆固醇含量及降解率,结果见表1。可知，CGMCCNO.11763对胆固醇有很好的降解作用，在发酵60h小时后，降解率可达到64.76％。
表1对胆固醇的降解情况。
菌CGMCCNO.11763菌株的耐胆盐试验：
取CGMCCNO.11763菌液1mL接种菌种于含有不同胆盐(含量梯度为0.0％、0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1％)的10mLMRS液体培养基(PH＝6.4)，置于37℃下分别培养0、2、4h，每个处理3个重复。各取1ml样品菌液于9ml生理盐水中混匀，制备稀释度溶液，取0.1ml稀释液于MRS中涂布，于37℃生化培养箱中倒置培养48小时(每个稀释度做3个平行)记录计算平板上的菌数个数。结果见表2。可知该菌在胆盐浓度为1％处理4h后菌的生长量依然达到0.59±0.92×107(cfu/ml)，有很好的耐胆盐能力。
表2耐胆盐能力检测[(±s)×107cfu/ml]
菌CGMCCNO.11763菌株的耐酸试验
取HLX37母液按1ml接种菌种于不同pH值(pH梯度为1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0)的10mLMRS液体培养基，置于37℃下分别培养0、2、4h，每一处理3个重复。各取1ml样品菌液于9ml生理盐水中混匀，制备稀释溶液，取0.1ml稀释液于MRS中涂布，于37℃生化培养箱中倒置培养48小时(每个稀释度做3个平行)记录平板上的菌落个数。结果见表3。说明该菌具有很强的耐酸能力。
表3耐酸能力检测[(±s)×107cfu/ml]
菌CGMCCNO.11763的黏附能力测定
培养CGMCCNO.11763(MRS液体培养基)、大肠杆菌DH5α(LB液体培养基)24h得发酵液，分别置于3000r/min、4℃下离心10min，收集菌泥，分别用pH＝7.0的无菌磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤菌泥2次(即在菌落中加入PBS，震荡混合均匀后，置于3000r/min、4℃下离心10min，收集菌体)。自凝集率(％)：用无菌的PBS将菌泥CGMCCNO.11763制成在波长600nm处的吸光值为0.4±0.1(A0)的悬浮菌液及菌悬液,静置24h后测定吸光值A24，自凝集率(％)公式为(A0—A24)/A0。；他凝集率(％)：将CGMCCNO.11763和大肠杆菌DH5α的悬菌液调节成在波长600nm处的吸光值为0.6±0.1(A0)的混合悬浮菌液。静置24H后测定吸光值A24，他凝集率(％)公式为(A0—A24)/A0。测定结果见表5，可知CGMCCNO.11763的自凝集率为95.71％，有很强的黏附能力。
表4黏附能力表
菌株生理特性
所述植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)XH于2015年11月30日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，保藏号为CGMCCNO.11763，保藏地址为：中国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，邮编：100101。
该菌株特点如下：在显微镜下观察，该菌株为短杆状，革兰氏染色呈阳性，无鞭毛，不产芽孢；在固体培养基上，该菌菌落为白色，表面光滑，致密，形态为圆形，边缘较整齐。
理化特征为：过氧化氢酶(-)，明胶液化(-)，吲哚实验(+)，运动性(-)，发酵产气(-)，亚硝酸盐还原(-)，发酵产气(-)，产硫化氢气体(-)，pH4.0MRS培养基中生长(+)。经过生理生化鉴定为为植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)，命名为植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)XH。
菌株能够在57℃下生长良好，葡萄糖耐受能力为275g/L。
本发明植物乳杆菌由采集人李建树，从新疆维吾尔族老乡家中酸奶中分离得到，采集时间2015年6月2日。
5L发酵罐试验
(1)取斜面上的植物乳杆菌CGMCCNO.11763一环，接入装有50mL培养基MRS(无琼脂)(葡萄糖浓度为150g/L)培养基的250mL三角瓶中，200rpm，37℃培养12h左右，使菌体处于对数生长中期。
(2)将对数期的菌种接入装有3LMRS液体培养基(初始葡萄糖为150g/L)的5L发酵罐中。接种量为10％，37℃下100rpm培养8小时，对数前期溶氧控制10％(通气0.5L/min)，后期厌氧培养63小时。发酵结束后，植物乳杆菌CGMCCNO.11763的乳酸产量达到110g/L。这样的产乳酸速率利于泡菜的快速发酵。
(4)将对数期的菌种接入装有3L亚硝酸钠液体筛选培养基(单一氮源为2g/L亚硝酸钠的改性MRS筛选培养基)的5L发酵罐中。接种量为10％，37℃下100rpm培养8小时，对数前期溶氧控制10％(通气0.5L/min)，后期厌氧，发酵过程根据亚硝酸盐的消耗速率流加20g/L的亚硝酸钠溶液，培养2-3天。发酵结束后，计算发酵过程植物乳杆菌CGMCCNO.11763对亚硝酸钠的降解速率。结果发现：在该条件下，XH对亚硝酸钠的降解速率可以达到653mg/h/L。
(5)将对数期的菌种10mL接入装有2kg预处理过的白菜中，按照传统泡菜方法进行加工，每12小时测定泡菜中的亚硝酸盐含量。结果发现，在整个发酵过程中，XH菌对亚硝酸钠的分解速率为10.9mg/h/kg白菜。泡菜中的亚硝酸钠含量始终低于4.8mg/kg，远低于国家标准GB2714-2003中规定的含量(20mg/kg)。
醋酸杆菌,鼠李糖乳杆菌和酿酒酵母菌选择常见市场销售菌种。
泡菜菌粉产品的使用方法如下：在泡菜生产中按照10—1000克/吨的比例加入，按照泡菜生产工艺进行生产。
本发明中干燥设备最好采用真空冷冻干燥设备，真空冷冻干燥设备可以较其他设备使菌剂中活菌数量多。
本发明中所采用菌种是经长期试验研究得到，所得菌种特别适合泡菜发酵生产，制成直投式，采用泡菜发酵专用菌粉，可以快速制备泡菜产品，生产周期短，产品质量好，风味佳，安全性高，产品标准一致，既可适合工业化大规模生产，又可用于手工作坊式生产，产品有较大的应用市场。
一种用于泡菜生产的微生物菌剂；
所述微生物菌剂产品，含有植物乳杆菌CGMCC11763；
所述微生物菌剂产品由如下菌剂组成：鼠李糖乳杆菌、醋酸杆菌,酵母菌；植物乳杆菌CGMCC11763；
所述菌剂的重量份数组成为：植物乳杆菌CGMCC1176320、鼠李糖乳杆菌3，醋酸杆菌1，酵母菌0.5。
所述鼠李糖乳杆菌为CICC20255，所述醋酸杆菌为CICC21684,所述酵母菌为CICC1002。
所述醋酸杆菌还可以选择CICC7008、CICC7016、CICC7012；
酿酒酵母菌选择CICC1526，CICC413，CICC1559，CICC1570；
上述菌种均购于中国工业微生物菌种保藏中心。
本发明中蔬菜原料为市场上常见各种蔬菜，如大白菜、胡萝卜、黄瓜、甘蓝菜、等或是它们的混合。
有益效果：
本发明中在泡菜的前发酵阶段，添加泡菜发酵液可以快速发动发酵进程，并将泡菜发酵液中的有效营养成分有机的溶入泡菜，提升泡菜品质。泡菜的低温发酵阶段，随着菌粉的加入可以有效调整泡菜的风味结构。在后发酵阶段，主要的变化是代谢产物的进一步缓慢产生，代谢产物之间发生反应形成泡菜产品特有的物质，泡菜中形成了乳酸乙酯、醋酸乙酯等泡菜产品的主体香味成分。
本发明借助复合菌粉中多菌种的协同生长发酵，使泡菜产品具有良好的风味，产品中富含益生菌和多种营养成分。
采用本发明方法可以快速制备泡菜产品，生产周期较天然发酵和纯菌种发酵周期明显缩短，产品质量好，风味佳，安全性高，产品标准一致，既可适合工业化大规模生产，又可用于手工作坊式生产，产品有较大的应用市场。
采用本发明方法生产泡菜，生产厂家无需专门培养泡菜发酵菌剂；厂家无需建立相关培养设备和设施；节省了人员和设备投资。
具体实施方式：
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
本发明解决的技术问题是提供一种生产泡菜的方法。
本发明中泡菜生产的主要步骤包括：蔬菜清洗，切分，放入泡菜生产容器，随后加入蔬菜原料20％的泡菜发酵液，0.8％的花椒、0.5％的八角、0.3％的山奈、0.4％的排草的混合料包，控制温度在25℃进行8小时的发酵，随后控制温度在5—9℃保持3-20小时；整个发酵期间容器密封；发酵完毕脱水调味：泡菜脱水后加入泡菜含量1％的大蒜、0.151％的辣椒粉、0.5％的鲜姜、0.75％的味素或其他调味料的粉碎混合液，然后经真空包装冷藏销售。发酵6小时添加蔬菜原料0.5克/公斤的蔬菜发酵用复合菌剂。
所述蔬菜发酵用复合菌剂；含有植物乳杆菌CGMCC11763；
所述蔬菜发酵用复合菌剂由如下菌剂组成：鼠李糖乳杆菌、醋酸杆菌酵母菌；植物乳杆菌CGMCC11763、
所述菌剂的重量份数组成为：植物乳杆菌CGMCC1176320、鼠李糖乳杆菌3，醋酸杆菌2，酵母菌0.75；
实施例2基本同例1
本发明解决的技术问题是提供一种生产泡菜的方法。
本发明中泡菜生产的主要步骤包括：蔬菜清洗，切分，放入泡菜生产容器，随后加入蔬菜原料30％的泡菜发酵液，0.5％的花椒、1.0％的八角、0.5％的山奈、0.1％的排草的混合料包,控制温度在28℃进行10小时的发酵,随后控制温度在5℃保持5小时；整个发酵期间容器密封；发酵完毕脱水调味：泡菜脱水后加入泡菜含量0.5％的大蒜、0.2％的辣椒粉、0.1％的鲜姜、0.05％的味素或其他调味料的粉碎混合液，然后经真空包装冷藏销售。发酵6小时添加蔬菜原料1克/公斤的蔬菜发酵用复合菌剂。
所述蔬菜发酵用复合菌剂；含有植物乳杆菌CGMCC11763；
所述蔬菜发酵用复合菌剂由如下菌剂组成：鼠李糖乳杆菌、醋酸杆菌酵母菌；植物乳杆菌CGMCC11763、
所述菌剂的重量份数组成为：植物乳杆菌CGMCC1176325、鼠李糖乳杆菌2，醋酸杆菌3，酵母菌0.5；在整个发酵过程中泡菜中的亚硝酸钠含量始终低于4.8mg/kg。
Claims (7)
1.生物法快速发酵泡菜的制备方法，其特征在于：包括：蔬菜清洗，切分，放入泡菜生产容器，随后加入蔬菜原料10-30％的泡菜发酵液，0.5～1.0％的花椒、0.1～1.0％的八角、0.05～0.5％的山奈、0.1～0.5％的排草的混合料包，控制温度在20～28℃进行5～10小时的发酵，发酵6-10小时添加蔬菜原料0.01～1克/公斤的蔬菜发酵用复合菌剂，随后控制温度在5～9℃保持3-20小时；整个发酵期间容器密封；发酵完毕脱水调味：泡菜脱水后加入泡菜含量0.5～2％的大蒜、0.05～0.2％的辣椒粉、0.1～1％的鲜姜、0.05～0.1％的味素或其他调味料的粉碎混合液，然后经真空包装冷藏销售。
2.根据权利要求1所述的生物法快速发酵泡菜的制备方法，其特征在于：所述泡菜发酵液是泡菜发酵结束分离蔬菜后得到的发酵液体。
3.根据权利要求1或2所述的生物法快速发酵泡菜的制备方法，其特征在于：所述所述蔬菜发酵用复合菌剂；含有植物乳杆菌CGMCC11763。
4.根据权利要求1-3所述的生物法快速发酵泡菜的制备方法其特征在于：，所述蔬菜发酵用复合菌剂由如下菌剂组成：鼠李糖乳杆菌、醋酸杆菌酵母菌；植物乳杆菌CGMCC11763。
5.根据权利要求1所述的生物法快速发酵泡菜的制备方法，其特征在于：所述菌剂的重量份数组成为：植物乳杆菌CGMCC1176315-25、鼠李糖乳杆菌2-4，醋酸杆菌1-3，酵母菌0.5-1。
6.根据权利要求1所述的生物法快速发酵泡菜的制备方法，其特征在于：包括：蔬菜清洗，切分，放入泡菜生产容器，随后加入蔬菜原料20％的泡菜发酵液，0.8％的花椒、0.5％的八角、0.3％的山奈、0.4％的排草的混合料包，控制温度在25℃进行8小时的发酵，随后控制温度在5～9℃保持3-20小时；整个发酵期间容器密封；发酵完毕脱水调味：泡菜脱水后加入泡菜含量0.5～2％的大蒜、0.05～0.2％的辣椒粉、0.1～1％的鲜姜、0.05～0.1％的味素或其他调味料的粉碎混合液，然后经真空包装冷藏销售。发酵6小时添加蔬菜原料0.5克/公斤的蔬菜发酵用复合菌剂。
7.根据权利要求6所述的生物法快速发酵泡菜的制备方法，其特征在于：所述蔬菜发酵用复合菌剂；含有植物乳杆菌CGMCC11763。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20160511 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |