CN105918822A - 一种乳酸菌发酵生产高值谷物粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种乳酸菌发酵生产高值谷物粉的方法，属于食品加工技术领域。本发明工艺步骤为：以燕麦、小麦、青稞等谷物为原料，粉碎过筛，加入5‑8倍水、1‑3％蔗糖、3‑5％麦芽糊精，121℃灭菌20分钟，冷却后接种2‑4％乳酸菌，于30‑37℃发酵36‑48小时，设定喷雾干燥条件：进风温度160‑180℃、热空气流量34‑38立方米/小时、压缩空气流量436‑496升/小时，脱水生产高值谷物粉，无菌包装。本发明特点是：采用乳酸菌发酵法，提高谷物营养价值和生物活性功能，得到口感、风味俱佳的高值谷物粉。本发明是一种安全高效的生产方法，充分利用我国丰富的谷物资源，为谷物精深加工和增值转化提供了新的途径。
Description
一、技术领域
本发明提供了一种乳酸菌发酵生产高值谷物粉的方法，属于食品加工技术领域。
二、背景技术
在“富贵病”泛滥的二十一世纪，谷物食品所代表的健康生活方式在全球得到了广泛追随。谷物中富含蛋白质、矿物元素、膳食纤维和维生素，总糖和脂肪含量较低，符合当代社会“三高两低”的饮食结构需要；其中多种功效成分，如酚类化合物、类胡萝卜素、维生素E、β-葡聚糖、抗性淀粉、植物甾醇等，对防治慢性病和辅助治疗疾病也有积极作用。随着研究的深入，谷物的营养价值和保健功能正不断被挖掘，长期食用谷物能降低中风危险30-36％，II型糖尿病21-30％，心脏疾病25-28％，预防肠胃癌和控制体重。因此，开发和利用谷物潜在资源，对未来功能性食品研究将具有重要的意义。
乳酸菌被公认为是最安全的食品级微生物，广泛应用于乳制品、肉制品、果蔬制品和谷物制品的生产加工中。通过发酵，乳酸菌能够增加食品中营养物质的种类，提高维生素、氨基酸、矿物元素等含量；产生乳酸、醋酸、丙酸等有机酸，赋予食品柔和的酸味，形成新的呈味物质；活性菌体及其代谢产生的生理活性物质，可以刺激巨噬细胞的吞噬作用，有效增强机体免疫力，避免病原菌侵害；乳酸作为最主要的代谢产物，能够降低pH值，防止杂菌污染，延长产品保质期。因此，元麦经过乳酸菌发酵，既可以释放出大量小分子活性物质，提高自身的营养价值，又可以作为乳酸菌生长载体，改善肠道微生态环境、调节消化系统、增强机体免疫力。
本专利以谷物为原料，采用微生物发酵法，结合喷雾干燥技术，将谷物发酵液制成粉粒状产品。该发明的谷物粉不但具有较高的营养价值和生物活性功能，易于储藏运输，还可以作为固体饮料直接冲水服用，或作为食品辅料添加于乳制品、肉制品、冷饮制品、面制品及调味品中，市场前景十分广阔。此外，该发明安全高效，对提高产品附加值、促进资源开发利用意义重大，不仅为谷物精深加工和增值转化提供了新的途径，还具有重要的社会价值和经济效益。
三、发明内容
本发明主要开发一种乳酸菌发酵生产高值谷物粉的方法，以燕麦、小麦、青稞等谷物为原料，通过乳酸菌发酵，结合喷雾干燥技术，生产营养丰富、活性功能高的谷物粉。
技术方案：以燕麦、小麦、青稞等谷物为原料，粉碎过筛后加入一定比例的水、调味剂，高温灭菌，接种乳酸菌于发酵罐中，喷雾干燥处理，无菌包装，其工艺为：
A、谷物预处理：挑选颗粒饱满的谷物仁，去除杂质、瘪粒、坏粒，清洗后烘干；
B、粉碎过筛：将谷物仁放入粉碎机中，用3500-5000W功率粉碎1-3分钟，过40-80目筛；
C、谷物原浆的制备：在谷物粉中加入5-8倍的水(以谷物质量倍数计)，以及1-3％蔗糖、3-5％麦芽糊精(以谷物质量百分比计)，混合均匀后高压灭菌，条件为121℃热处理20分钟，冷却后备用；
D、发酵剂的制备：选用乳酸菌作为发酵菌种，将其接种于MRS培养基中，30-37℃静置培养18-24小时进行活化，再以3％(以培养基体积百分比计)的比例接种于MRS中，30-37℃扩大培养12-18小时，之后4℃、8000转/分钟离心收集菌体，用无菌生理盐水洗涤2-3次，制备浓度为107-108cfu/mL的发酵剂；
E、接种、发酵：在制备好的谷物原浆中按2-4％接种量(以谷物原浆体积百分比计)加入乳酸菌发酵剂，混匀菌种与谷物原浆，封口，于30-37℃发酵36-48小时得谷物发酵液；
F、喷雾干燥：将谷物发酵液倒入喷雾干燥设备中，设定进风温度160-180℃、热空气流量34-38立方米/小时、压缩空气流量436-496升/小时，脱水生产高值谷物粉，无菌包装。
主要优点：与现有技术相比，本发明具有一定的优点与积极作用，主要为：
1、采用乳酸菌发酵谷物，将谷物中的大分子蛋白质降解为小分子氨基酸，结合态酚类分解为游离态酚酸，产生多种新的呈味物质，不仅提高了产品的营养价值和生物活性功能，还使产品口感和风味得到改善，极大增加了谷物的附加值；
2、乳酸菌在发酵过程中产生大量有机酸和天然抗菌物质(如乳酸菌素等)，能够有效降低产品pH值，抑制腐败菌生长，使产品无需添加任何防腐剂，保质期延长；
3、采用喷雾干燥技术，可较好保持产品的风味、营养、及生物活性成分，干燥后的粉末状产品，易于贮藏、运输，可作为配料用于其它食品加工，是重要的谷物精深加工产品。
四、具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明作进一步说明：
实施案例1：
挑选优质燕麦仁，去除杂质、瘪粒、坏粒，洗净后烘干，放入中草药粉碎机中，4000W功率粉碎2分钟，过80目筛，在燕麦粉中添加6倍水、2％蔗糖、3.5％麦芽糊精，混合均匀，于121℃高压热处理20分钟，冷却备用。在37℃条件下活化乳酸菌两次，分别为24小时和12小时，制备浓度约为107cfu/mL的发酵剂，以4％接种量加入燕麦原浆中，混匀封口，37℃发酵40小时。设定喷雾干燥设备的进风温度170℃、热空气流量36立方米/小时、压缩空气流量476升/小时，脱水燕麦发酵液，对所得的高值燕麦粉进行无菌包装。
实施案例2：
挑选优质青稞仁，去除杂质、瘪粒、坏粒，洗净后烘干，放入中草药粉碎机中，3500W功率粉碎3分钟，过60目筛，在青稞粉中添加5倍水、1.5％蔗糖、4％麦芽糊精，混合均匀，于121℃高压热处理20分钟，冷却备用。在37℃条件下活化乳酸菌两次，分别为20小时和18小时，制备浓度约为108cfu/mL的发酵剂，以3％接种量加入青稞原浆中，混匀封口，37℃发酵48小时。设定喷雾干燥设备的进风温度180℃、热空气流量38立方米/小时、压缩空气流量456升/小时，脱水青稞发酵液，对所得的高值青稞粉进行无菌包装。
Claims (4)
1.一种乳酸菌发酵生产高值谷物粉的方法，其特征在于，以燕麦、小麦、青稞等谷物为原料，粉碎过筛，按一定比例加入配料，121℃灭菌20分钟，接种2-4％乳酸菌，于30-37℃发酵36-48小时，放入喷雾干燥设备中，脱水干燥，无菌包装，其工艺为：
A、谷物预处理：挑选颗粒饱满的谷物仁，去除杂质、瘪粒、坏粒，清洗后烘干；
B、粉碎过筛：将谷物仁放入粉碎机中，用3500-5000W功率粉碎1-3分钟，过40-80目筛；
C、谷物原浆的制备：在谷物粉中加入5-8倍的水(以谷物质量倍数计)，以及1-3％蔗糖、3-5％麦芽糊精(以谷物质量百分比计)，混合均匀后高压灭菌，条件为121℃热处理20分钟，冷却后备用；
D、发酵剂的制备：选用乳酸菌作为发酵菌种，将其接种于MRS培养基中，30-37℃静置培养18-24小时进行活化，再以3％(以培养基体积百分比计)的比例接种于MRS中，30-37℃扩大培养12-18小时，之后4℃、8000转/分钟离心收集菌体，用无菌生理盐水洗涤2-3次，制备浓度为107-108cfu/mL的发酵剂；
E、接种、发酵：在制备好的谷物原浆中按2-4％接种量(以谷物原浆体积百分比计)加入乳酸菌发酵剂，混匀菌种与谷物原浆，封口，于30-37℃发酵36-48小时得谷物发酵液；
F、喷雾干燥：将谷物发酵液倒入喷雾干燥设备中，设定进风温度160-180℃、热空气流量34-38立方米/小时、压缩空气流量436-496升/小时，脱水生产高值谷物粉，无菌包装。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，谷物原浆的制备中按一定比例加入配料，分别为5-8倍水、1-3％蔗糖、3-5％麦芽糊精，所述添加量以谷物质量计。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，谷物原浆在121℃灭菌20分钟，接种乳酸菌2-4％，于30-37℃发酵36-48小时，接种量以谷物原浆体积计。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，喷雾干燥的脱水条件为：进风温度160-180℃、热空气流量34-38立方米/小时、压缩空气流量436-496升/小时。
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