CN105661540A - 沙棘酵素的生产方法及沙棘酵素原液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品发酵生产技术领域，尤其涉及一种以野生沙棘为原料的酵素的生产方法以及所制得的沙棘酵素原液，所述沙棘酵素的生产方法包括沙棘清洗、破碎榨汁、酶解、菌种接种步骤，在菌种接种步骤中，选择酵母菌和乳酸菌先后接种到沙棘原汁中，使其发酵，得到沙棘酵素，本发明采用多种益生菌为发酵菌种进行发酵获得的沙棘酵素，原料与菌种以合适的比例混合发酵后，使其活性更高，抗氧化性能力更强。
Description
技术领域
本发明涉及食品发酵生产技术领域，尤其涉及一种沙棘酵素的生产方法及沙棘酵素原液。
背景技术
天然果蔬酵素不仅含有果蔬的营养成份，还具有菌类的特殊功效，已经越来越受社会的关注和喜爱。
沙棘酵素作为一类新的酵素种类，其不仅含有沙棘的营养成份，还具有酵母菌、乳酸菌多种菌种的抗氧化能力，但是人们对其生产方法还处于摸索阶段，尤其对沙棘和多种菌种的合理选择，仍然没有完整的技术方法。
发明内容
有必要提出一种将沙棘和多种菌种混合发酵来制作沙棘酵素的沙棘酵素的生产方法。
还有必要提出一种沙棘酵素原液。
一种沙棘酵素的生产方法包括以下步骤：
沙棘清洗：挑选野生沙棘除杂及洗涤；
破碎榨汁：将清洗好的沙棘压榨、取汁，得到沙棘原汁；
酶解：按每升沙棘原汁中加入果胶酶40mg，使其酶解反应，反应温度为50℃，时间为4h；
菌种接种：在酶解后的沙棘原汁中接种酵母菌和乳酸菌，接种顺序为先接种酵母菌，再接种乳酸菌，接种酵母菌的比例为：按照每升沙棘原汁中加入1g酵母菌，接种后在28℃发酵12h后，接种乳酸菌的比例为：按照每升沙棘原汁中加入0.5g乳酸菌，接种后在37℃下发酵28h，然后降温6～8℃后继续发酵48h，发酵结束，得到沙棘酵素。
一种沙棘酵素原液，所述沙棘酵素原液中的酵母菌活菌数≥6×108CFU/g，乳酸菌活菌数≥6×108CFU/g，所述沙棘酵素原液中的SOD的活性达到(498±5)U/g。
本发明选用的药食同源的野生资源沙棘为原料，采用多种益生菌为发酵菌种进行发酵获得的沙棘酵素，过程中，不采用高温灭菌，保留菌类的活性，原料与菌种以合适的比例混合发酵后，使其活性更高，抗氧化性能力更强。
具体实施方式
以下对本发明的技术方案作进一步的说明。
上述沙棘酵素的生产方法包括以下步骤：
沙棘清洗：挑选野生沙棘除杂及洗涤，以去除杂草、灰尘等。在挑选野生沙棘时，优选生长在宁夏本地的野生沙棘，进而充分利用当地资源，发挥资源优势。
破碎榨汁：将清洗好的沙棘通过液压机压榨、取汁，得到沙棘原汁；
酶解：按每升沙棘原汁中加入果胶酶40mg，使其酶解反应，反应温度为50℃，时间为4h；
菌种接种：在酶解后的沙棘原汁中接种酵母菌和乳酸菌，接种顺序为先接种酵母菌，再接种乳酸菌，接种酵母菌的比例为：按照每升沙棘原汁中加入1g酵母菌，接种后在28℃发酵12h，接种乳酸菌的比例为：按照每升沙棘原汁中加入0.5g乳酸菌，接种后在37℃下发酵28h，然后降温6～8℃后继续发酵48h，发酵结束，得到沙棘酵素，也就是沙棘酵素原液，或者将降温6～8℃后得到的沙棘酵素立即低温喷雾造粒，得到沙棘酵素固态冲剂。
在培养乳酸菌的过程中，在培养基内加入质量百分比为0.3%的磷酸盐，以补充乳酸菌生长所需磷元素。
上述菌种接种过程中，酵母菌和乳酸菌的接种比例、发酵时间、发酵温度是通过以下实验确定的。
1、酵母菌接种条件的实验方案：
通过单因素试验来考察发酵温度、接种量、发酵时间、培养基优化四个因素对酵母菌发酵的影响。
发酵温度：在保证菌种发酵液充分溶氧下，酵母接种量为1%，分别控制温度为25℃、30℃、35℃进行发酵，发酵时间为18h，发酵后测定酵母个数和SOD的活性，确定最适发酵温度。
酵母接种量：将发酵温度控制在30℃，在保证发酵液充分溶氧下，分别接种0.5%，1%，1.5%，2.0%，2.5%、3%的酵母量进行发酵，发酵时间为18h，发酵结束后测定其酵母个数和SOD的活性，确定最适酵母菌接种量。
发酵时间：在保证发酵液充分溶氧下，发酵温度为30℃，将发酵时间设置为6h，12h，18h，24h，36h，发酵结束后测其酵母个数和SOD的活性，确定最适发酵时间。
培养基：设置氮源配制不同碳氮比的培养基，碳氮比分别为3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1，考察不同碳氮比对酵母菌生长个数及酵母菌产SOD影响。
2、乳酸菌接种条件的实验方案：
通过单因素试验来考察发酵温度、接种量、发酵时间、培养基优化四个因素对乳酸菌发酵的影响。
发酵温度的确定：分别设定发酵温度为26℃、32℃、37℃、42℃，在接种量为1%、发酵时间为48h，磷酸盐的添加量为0.3%的条件下测定活菌数的变化规律。
接种量的确定：分别设定接种量为0、0.5%、1.0%、1.5%、2%，在发酵时间为48h时，发酵温度37℃，磷酸盐的添加量为0.3%的条件下，测定活菌数。
发酵时间的确定：接种乳酸菌1%，发酵温度37℃，磷酸盐的添加量为0.3%的条件下，测定不同发酵时间过程的沙棘发酵液SOD活性。
磷酸盐添加量的确定：为确定混合乳酸菌发酵剂在沙棘汁中磷酸盐添加量，分别设定磷酸盐添加量为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%。在发酵时间为28h，发酵温度为37℃，接种量为0.5%的条件下，测定乳酸菌活菌数。
通过以上单因素实验以及正交试验，以发酵液SOD活性和活菌数为衡量指标，考虑到在发酵时，由于乳酸菌利用发酵液中的营养成分比较快，会很快消耗掉营养物质，所以，以生物量、酵母个数，乳酸菌活菌数、SOD活性和剩余还原糖含量为指标确定最佳接种工艺条件为：酵母菌的接种量为每升沙棘原汁中加入0.5g乳酸菌，发酵温度为37℃，发酵时间为28h，乳酸菌的接种量为每升沙棘原汁中加入0.5g乳酸菌，发酵温度为37℃，发酵时间为28h，并且先接种酵母菌，再接种乳酸菌。
在此最佳工艺条件下发酵制备沙棘酵素原液，其中，酵母菌活菌数≥6×108CFU/g，乳酸菌活菌数≥6×108CFU/g，SOD的活性达到(498±5)U/g。并且，该沙棘酵素原液色泽均匀，为橘黄色，散发浓郁的沙棘香味并伴有发酵香气，酸甜适口，持久不刺激。
以下采用不同的实验方案对沙棘酵素的抗氧化活性进行功能性测定。
1、沙棘酵素对超氧阴离子自由基清除作用的测定
取0.05mol/LpH8.2的Tris-HCl缓冲液4.5mL，置于25℃水浴中预热20min，分别加入1mL不同浓度的酵素和0.4mL25mmol/L的邻苯三酚溶液，混匀后于25℃水浴中反应5min，加入8mol/LHCl1.0mL终止反应，以Tris-HCl缓冲液作参比，在299nm处测定吸光度，计算清除率。空白对照组以1mL试样溶剂代替样品，每个处理均做3个重复。
清除率的计算公式：超氧阴离子自由基清除率(%)=(A1-A2)/A1×100
式中：
A1为空白的平均吸光度；
A2为试样的平均吸光度。
2、对羟自由基清除作用的测定
·OH由Fenton反应产生，·OH氧化水杨酸产生对510nm光有特征吸收的2,3-二羟基苯甲酸，通过测定水杨酸捕获·OH所得到的产物确定·OH的清除率。在25mL比色管中2mmol/LFeSO43mL、1mmol/LH2O23mL，摇匀，接着加入6mmol/L水杨酸3mL，摇匀，于37℃水浴加热15min后取出，测其吸光度A0。然后分别加入一定浓度的待测液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL，然后再分别加入蒸馏水0.8、0.6、0.4、0.2、0mL，摇匀，继续水浴加热15min，取出测其吸光度Ax。为消除后加的共1.0mL待测液和蒸馏水所造成的体系吸光度值的降低，方法同上，恒温15min后测其吸光度值A00，加1mL蒸馏水，摇匀后再测一次其吸光度Axx，A降低＝A00－Axx。待测液对·OH清除率为：·OH清除率(%)=(A0－Ax－A降低)/A0×100
3、对DPPH自由基清除作用测定
按照准确称取20mgDPPH·，用无水乙醇定容于250mL容量瓶中，得到浓度为20mmol/L的DPPH·溶液，将酵素样品分别用蒸馏水稀释成不同浓度的测试液。取2mL测试液及2mL的20mmol/LDPPH·混匀后反应30min，测定波长517nm下吸光度的变化，对照溶剂用无水乙醇代替，按下式计算抗氧化物质的抑制率。抑制率(%)=[1-(Ai－Aj)/Ac]×100式中：Ai为2mLDPPH·液与2mL提取液的吸光度；Aj为2mL提取液与2mL无水乙醇的吸光度；Ac为2mLDPPH·液与2mL无水乙醇的吸光度。
4、酵素内SOD活力测定
采用试剂盒法测定SOD活力。
SOD的提取：配制3ml、50mol/L、pH值为8.2的磷酸缓冲溶液，取1.0g的酵母湿菌体倒入缓冲液中，搅匀，然后用超声波振荡器破碎细胞悬浮液中的酵母菌细胞壁，使其胞内酶SOD释放出来，再将释放SOD酶液放入高速离心机中以6500r/min离心20min，弃掉沉淀，得上清液，即为SOD的粗酶液，用于酶活的测定。
通过上述实验，沙棘酵素对超氧阴离子自由基和DPPH·自由基具有很强的清除作用，在上述测定实验中，清除能力为100%，并对羟自由基清除也有一定的清除作用，在上述测定实验中，清除能力为50%，表明沙棘酵素能够清除体内多余自由基，具有抗氧化、抗衰老、增强免疫力、预防各种疾病的功效。
本发明中，由于酵母菌和乳酸菌可以通过产生SOD、GSH～Px、NADH氧化酶和NADH过氧化酶等抗氧化酶类来清除活性氧，并且，酵母菌和乳酸菌自身具有的抗氧化能力，再加上沙棘自身SOD活性就较强，经过酵母菌和乳酸菌发酵后得到的沙棘酵素的抗氧化能力得到了极大的提高，其抗氧化能力远远大于沙棘、单一菌种、沙棘和单一菌种混合发酵、或沙棘和其他菌种混合发酵后的产品的抗氧化能力。
Claims (3)
1.一种沙棘酵素的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
沙棘清洗：挑选野生沙棘除杂及洗涤；
破碎榨汁：将清洗好的沙棘压榨、取汁，得到沙棘原汁；
酶解：按每升沙棘原汁中加入果胶酶40mg，使其酶解反应，反应温度为50℃，时间为4h；
菌种接种：在酶解后的沙棘原汁中接种酵母菌和乳酸菌，接种顺序为先接种酵母菌，再接种乳酸菌，接种酵母菌的比例为：按照每升沙棘原汁中加入1g酵母菌，接种后在28℃发酵12h，接种乳酸菌的比例为：按照每升沙棘原汁中加入0.5g乳酸菌，接种后在37℃下发酵28h，然后降温6～8℃后继续发酵48h，发酵结束，得到沙棘酵素。
2.如权利要求1所述的沙棘酵素的生产方法，其特征在于：在培养乳酸菌的过程中，在培养基内加入质量百分比为0.3%的磷酸盐。
3.一种沙棘酵素原液，其特征在于：所述沙棘酵素原液中的酵母菌活菌数≥6×108CFU/g，乳酸菌活菌数≥6×108CFU/g，所述沙棘酵素原液中的SOD的活性达到(498±5)U/g。
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