CN105996008A - 一种人参黄精酵素产品及其制备方法 - Google Patents
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Classifications
-
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Landscapes
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
一种人参黄精酵素产品及其制备方法，属于食品发酵领域，包括以下步骤：提取步骤、分解发酵步骤、纯种发酵步骤、螯合发酵步骤。提取步骤用有机溶剂提取功能性成分；分解发酵、纯种发酵和螯合发酵使原料中成分不断分解发酵和混合，使产品的风味更佳，营养更丰富。经过有机溶剂提取和微生物对残渣进行分解后能够充分释放原料的有效成分，不仅提高了原料利用率、综合原料的功能作用，也更利于人体对功能成分的吸收。通过接种酵母菌群、醋酸菌群、乳酸菌群进行分级发酵后能够促进各种有效成分的螯合，促进人参和黄精生物活性成分更好的发挥作用，提高了产品营养价值和口感。
Description
技术领域
本发明涉及一种食品发酵领域，且特别涉及一种人参黄精酵素产品及其制备方法。
背景技术
酵素又称酶(enzyme)，是生物体中所产生的具有催化作用的活性大分子。几乎所有的细胞活动进程都需要酵素的参与，以提高效率。生物体内的各种生理生化反应，几乎都要在酵素的催化作用下进行，人体的新陈代谢、能量摄取、成长和繁殖等生命现象都必须通过酵素的帮助才能完成。大多数的酵素可以将其催化的反应之速率提高上百万倍：酵素作为催化剂，本身在反应过程中不被消耗，也不影响反应的化学平衡。与其他非生物催化剂不同的是，酵素具有高度的专一性，只催化特定的反应或产生特定的构型。酵素具有增强人体新陈代谢，清除体内毒素，活化生理机能的作用，还具有延缓皮肤老化，修复皱纹等美容作用。
人参(Panax ginseng C.A.Mey)为多年生草本植物，喜阴凉，叶片无气孔和栅栏组织，无法保留水分。被人们称为“百草之王”，是闻名遐迩的“东北三宝”(人参、貂皮、鹿茸)之一，是驰名中外、老幼皆知的名贵药材。在中国应用己有上千年的历史，历代中医对人参的功效都很推崇，《神农本草经》中记载人参具有“大补元气，复脉固脱，补脾益肺，生津止渴，安神益智”等功效。现代技术研究表明，人参中可分离出30多种人参总皂背、多糖；是人参生理活性的物质基础。
黄精(Polygonatum sibiricum)，又名：鸡头黄精、黄鸡菜、笔管菜、爪子参、老虎姜、鸡爪参；属百合科植物，滇黄精、黄精或多花黄精的根茎，根茎横走，圆柱状，结节膨大，叶轮生无柄。是我国一味传统的中药材。在古代的养生家眼里，黄精是一味神奇的延年益寿之品，且是一种药食两用的植物，具有补脾，润肺生津的作用；同时黄精具有调节血糖、调节血脂、免疫调节、抗疲劳和延缓衰老等保健作用。黄精多糖是黄精的标志性活性成分，也是主要的药效活性物质，具有阵血脂、阵血糖、增强记忆、抗病毒和增强肌体免疫力等药理作用。黄精含有赖氨酸，苏氨酸，异亮氨酸，丝氢酸，亮氨酸，谷氨酸，酷氨酸，脯氨酸，甘氨酸，丙氨酸等是十一种氨基酸和人体的必须元素，多花黄精中含有天门冬氨酸，高丝氨酸，二氨基丁酸。炙黄精同时兼有通经活络之功。
目前，人参类保健饮品主要以含有人参成分的饮品和人参酵素为主，也有利用人参为主要原料加工而成的其他产品或形成的专利。人参饮品采用的工艺一般为人参提取物和水、糖、食品添加剂等混合调配而成。人参酵素采用的工艺一般为人参与水果或蔬菜或菇类等切片加糖后，通过自然发酵或添加菌种方式混合发酵，发酵后过滤得到酵素产品。但上述产品在营养价值、口味等方面还有很大的改善空间。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种人参黄精酵素的制备方法，该方法操作简单易行，效果稳定，能有效的获得人参和黄精中的有效成分并很好的融合到成品中。
本发明的第二目的在于提供一种人参黄精酵素产品，该产品具有营养丰富，风味醇美的特点。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种人参黄精酵素的制备方法，包括以下步骤：
提取步骤：采用有机溶剂提取第一原料的功能性成分，得到第一提取液和残渣；第一原料为人参和黄精的混合物；
分解发酵步骤：将果蔬、糖和残渣混合得到第一发酵原料，第一发酵原料接种根霉、木霉和纤维单胞菌进行固态发酵，得到过滤液，过滤液分离于固态发酵的产物；残渣、果蔬和糖的重量比＝1-2：1-2：2-5；
纯种发酵步骤：将第一发酵混合物依次进行酵母菌群发酵、醋酸菌群发酵和乳酸菌群发酵，得到第二发酵混合物；其中，第一发酵混合物由第一提取液和过滤液按照重量比为1-3：3混合得到；
螯合发酵步骤：第二发酵混合物经厌氧发酵螯合80-100天，得到酵素精华液。
本发明提出一种人参黄精酵素产品，采用上述的制备方法制得。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
此方法经过有机溶剂提取和根霉、芽孢杆菌，纤维单孢菌等微生物对残渣进行分解后能够充分释放原料的有效成分，不仅提高了原料利用率、综合原料的功能作用，也更利于人体对功能成分的吸收。通过接种酵母菌群、醋酸菌群、乳酸菌群进行分级发酵后能够促进各种有效成分的螯合，促进人参和黄精生物活性成分更好的发挥作用，提高了产品营养价值和口感。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种人参黄精酵素的制备方法进行具体说明。
本发明提出一种人参黄精酵素的制备方法包括以下步骤：
提取步骤：采用有机溶剂提取第一原料的功能性成分，得到第一提取液和残渣；第一原料为人参和黄精的混合物。
进一步地，第一原料为40-60目的粉末料或浆料；所用人参黄精原料为粉末料或浆料，有利于扩大原料与反应液的接触面积，加快反应的速度。
进一步地，提取步骤中，优选采用超声波-乙醇法提取第一原料的功能性成分并得到粗提物，超声波-乙醇法提取条件为：温度55-65℃，时间20-40min，料液比为1-2：4-6，重复提取2-4次。采用超声波-乙醇法提取功能性成分，可以温和的提取，避免因为温度过高等因素影响功能性成分的活性。
进一步地，粗提物经第一过滤步骤和第一真空浓缩步骤得到第一提取物；第一过滤步骤中采用90-110目筛过滤；第一真空浓缩步骤的真空度为0.7-1.0MPa，温度为60-70℃；同样利用真空浓缩，避免温度过高破坏有益成分的活性及热稳定性。
分解发酵步骤：将果蔬、糖和残渣混合得到第一发酵原料，第一发酵原料接种根霉、木霉和纤维单胞菌进行固态发酵，得到过滤液，过滤液分离于所述固态发酵的产物；残渣、果蔬和糖的重量比＝1-2：1-2：2-5。
进一步地；接种的根霉、木霉和纤维单胞菌分解原料，将分解细胞壁纤维素等大分子降解，使原料中有益成分充分释放；根霉、木霉和纤维单胞菌的接种量为第一原料的1/30-1/20；第一原料中的糖是作为所接种的接种根霉、木霉和纤维单胞菌的碳源物质，同时兼有改善口味的作用；可以是红糖、白糖、果糖等，优选为红糖。
进一步地，固态发酵条件为：发酵时间为15-20天，温度为25-30℃。
进一步地，果蔬原料为山药、枇杷、梅子、凤梨、红龙果、青木瓜、地瓜、马铃薯、芋、南瓜、胡瓜、红萝卜、豆薯、莲藕、小黄瓜、冬瓜、秋葵、青花椰菜、桑椹、芥兰、嫩茎莴苣、球茎甘蓝、青椒、菱角、高丽菜、西红柿、红凤菜、甜柿、荞麦、胡麻、龙眼、红甘蔗、结球白菜、角菜、山芹菜、哈密瓜、柠檬、梨、杨桃、葡萄、葡萄柚、菠萝蜜、苹果、奇异果、草莓、酪梨、樱桃、橙子和水蜜桃中的至少一种；选用不同的果蔬，可以制成不同果蔬味的人参酵素产品，可以适合不同口味的人群，同时让消费者具有多元的选择，避免产品的单一性。
纯种发酵步骤：将第一发酵混合物依次进行酵母菌群发酵、醋酸菌群发酵和乳酸菌群发酵，得到第二发酵混合物；其中，第一发酵混合物由第一提取液和过滤液按照重量比为1-3：3混合得到。
进一步地，纯种发酵步骤为：在第一发酵混合物中添加酵母菌菌液并发酵6-9天，然后添加醋酸菌菌液并发酵6-9天，再添加乳酸菌菌液并发酵6-9天；其中，酵母菌菌液的添加量为第一发酵混合物的体积的0.8-1.2％，醋酸菌菌液的添加量为第一发酵混合物的体积的0.8-1.2％，乳酸菌菌液的添加量为所述第一发酵混合物的体积的0.8-1.2％。酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的发酵，可以让原料中降解出来的活性成分，进一步分解成人体能吸收的小分子活性物质。
进一步地，酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的菌液中菌落数目为105-106CFU/ml。
螯合发酵步骤：第二发酵混合物经厌氧发酵螯合80-100天，得到酵素精华液。
进一步地，第二发酵混合物在厌氧发酵之前还进行了第二真空浓缩步骤；真空浓缩的条件为：真空度0.8-1.0MPa，温度为40-45℃。
进一步地，还包括对酵素精华液进行的精滤步骤，精滤步骤选用400-900目过滤筛，优选为500目的过滤筛；将酵素精华液过滤去掉其中的残渣，使产品的口感更佳。
本发明还提出一种人参黄精酵素产品，该产品采用上述制备方法制得；进一步地，该产品总糖大于30mg/100ml、总皂苷大于20mg/100ml、总酸大于2.00g/100ml和总黄酮大于20mg/100ml。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种人参黄精酵素的制备方法包括以下步骤：
(1)备料步骤：选取无霉无腐的新鲜的优质人参和黄精原料，选取新鲜山药作为果蔬原料；对人参和黄精原料磨浆处理，得到人参黄精的浆料作为第一原料，浆料的目数为40目；新鲜山药清洗干净并沥干切片备用。
(2)提取步骤：采用超声波-乙醇法提取第一原料的功能性成分，料液比为1：4，提取温度为55℃，提取时间为40min，重复提取2次；采用90目筛过滤；得到第一提取液和残渣；然后对第一提取液采用0.7MPa的真空度和60℃的温度进行真空浓缩并浓缩到第一提取液原体积的1/2。
(3)分解发酵步骤：将残渣、山药和白糖按照2：2：5的重量比混合得到第一发酵原料；并接种根霉、木霉和纤维单胞菌进行固态发酵，根霉、木霉和纤维单胞菌的接种量均为第一发酵原料总重量的1/20；固态发酵的时间20天，发酵温度25℃；发酵完成后进行分离得到过滤液。
(4)纯种发酵步骤：将第一提取液和过滤液按照1:1的比例在发酵罐中混和成第一发酵混合物，接种第一发酵混合物总体积0.8％的酵母菌菌液并厌氧发酵；9天后，再接种第一发酵混合物总体积0.8％的醋酸菌菌液发酵；9天后，再接种总体积0.8％的乳酸菌菌液，发酵9天。接种的酵母菌、醋酸菌和乳酸菌菌液中的菌落数目均为106CFU/ml。
(5)螯合发酵步骤：密封发酵罐80天，进行螯合发酵，得到酵素精华液。
(6)成品处理步骤：对酵素精华液进行真空浓缩和精滤，得到酵素原液，然后将酵素原液分袋包装；真空浓缩的真空度控制在0.8MPa，温度控制在40℃，精滤选用400目筛。
实施例2
一种人参黄精酵素的制备方法包括以下步骤：
(1)备料步骤：选取无霉无腐的新鲜的优质人参和黄精原料，选取新鲜山药和秋葵作为果蔬原料；对人参黄精原料磨浆处理，得到人参和黄精的浆料作为第一原料，浆料的目数为50目；新鲜山药和秋葵清洗干净并沥干切片备用。
(2)提取步骤：采用超声波-乙醇法提取第一原料的功能性成分，料液比为1：5，提取温度为60℃，提取时间为30min，重复提取4次；采用100目筛过滤；得到第一提取液和残渣；然后对第一提取液采用0.8MPa的真空度和65℃的温度进行真空浓缩并浓缩到原来体积的1/4。
(3)分解发酵步骤：将残渣、果蔬原料和红糖按照1：1：2的比例混合得到第一发酵原料；并接种根霉、木霉和纤维单胞菌进行固态发酵，根霉、木霉和纤维单胞菌的接种量均为第一发酵原料总重量的1/25；固态发酵的时间18天，发酵温度27℃；发酵完成后进行分离得到过滤液。
(4)纯种发酵步骤：将第一提取液和过滤液按照1:2的比例在发酵罐中混和成第一发酵混合物，接种第一发酵混合物总体积1.0％的酵母菌菌液并厌氧发酵；7天后，再接种第一发酵混合物总体积1.0％的醋酸菌菌液发酵；7天后，再接种第一发酵混合物总体积1.0％的的乳酸菌菌液，发酵7天。接种的酵母菌、醋酸菌和乳酸菌菌液中的菌落数目均为105CFU/ml。
(5)螯合发酵步骤：密封发酵罐90天，进行螯合发酵，得到酵素精华液。
(6)成品处理步骤：对酵素精华液进行真空浓缩和精滤，得到酵素原液，然后将酵素原液分袋包装；真空浓缩的真空度控制在0.9MPa，温度控制在43℃，精滤选用500目筛。
实施例3
一种人参黄精酵素的制备方法包括以下步骤：
(1)备料步骤：选取无霉无腐的干燥的优质人参和黄精原料，选取新鲜苹果、奇异果、草莓、酪梨、樱桃、橙子和水蜜桃作为果蔬原料；对人参和黄精原料磨粉处理，得到人参黄精的粉末作为第一原料；粉末料的目数为60目；新鲜果蔬原料清洗干净并沥干切片备用。
(2)提取步骤：采用超声波-乙醇法提取第一原料的功能性成分，料液比为2：7，提取温度为65℃，提取时间为20min，重复提取2次；采用100目筛过滤；得到第一提取液和残渣；然后对第一提取液采用1.0MPa的真空度和70℃的温度进行真空浓缩并浓缩到原来体积的1/3。
(3)分解发酵步骤：将残渣、山药和果糖按照1：2：5的比例混合得到第一发酵原料；并接种根霉、木霉和纤维单胞菌进行固态发酵，根霉、木霉和纤维单胞菌的接种量均为第一发酵原料总重量的1/30；固态发酵的时间15天，发酵温度30℃；发酵完成后进行分离得到过滤液。
(4)纯种发酵步骤：将第一提取液和过滤液按照1:3的比例在发酵罐中混和成第一发酵混合物，接种第一发酵混合物总体积1.2％的酵母菌菌液并厌氧发酵；6天后，再接种第一发酵混合物总体积1.2％的醋酸菌菌液发酵；6天后，再接种第一发酵混合物总体积1.2％的的乳酸菌菌液，发酵6天。接种的酵母菌、醋酸菌和乳酸菌菌液中的菌落数目均为105CFU/ml。
(5)螯合发酵步骤：密封发酵罐100天，进行螯合发酵，得到酵素精华液。
(6)成品处理步骤：对酵素精华液进行真空浓缩和精滤，得到酵素原液，然后将酵素原液分袋包装；真空浓缩的真空度控制在1.0MPa，温度控制在45℃，精滤选用900目筛。
实施例4
一种人参黄精酵素的制备方法包括以下步骤：
(1)备料步骤：选取无霉无腐的新鲜的优质人参和黄精原料，选取新鲜山药作为果蔬原料；对人参和黄精原料磨浆处理，得到人参黄精的浆料作为第一原料，浆料的目数为30目；新鲜山药清洗干净并沥干切片备用。
(2)提取步骤：采用超声波-乙醇法提取第一原料的功能性成分，料液比为1：7，提取温度为50℃，提取时间为20min，重复提取1次；采用60目筛过滤；得到第一提取液和残渣；然后对第一提取液采用0.7MPa的真空度和40℃的温度进行真空浓缩并浓缩到第一提取液原体积的1/2。
(3)分解发酵步骤：将残渣、山药和白糖按照1：2：7的重量比混合得到第一发酵原料；并接种根霉、木霉和纤维单胞菌进行固态发酵，根霉、木霉和纤维单胞菌的接种量均为第一发酵原料总重量的1/40；固态发酵的时间12天，发酵温度20℃；发酵完成后进行分离得到过滤液。
(4)纯种发酵步骤：将第一提取液和过滤液按照1:1的比例在发酵罐中混和成第一发酵混合物，接种第一发酵混合物总体积0.6％的酵母菌菌液并厌氧发酵；5天后，再接种第一发酵混合物总体积0.8％的醋酸菌菌液发酵；5天后，再接种总体积0.6％的乳酸菌菌液，发酵5天。接种的酵母菌、醋酸菌和乳酸菌菌液中的菌落数目均为107CFU/ml。
(5)螯合发酵步骤：密封发酵罐70天，进行螯合发酵，得到酵素精华液。
(6)成品处理步骤：对酵素精华液进行真空浓缩和精滤，得到酵素原液，然后将酵素原液分袋包装；真空浓缩的真空度控制在0.8MPa，温度控制在40℃，精滤选用300目筛。
实验例
1、参照DB22/T 1668-2012(人参食品中人参总皂苷的测定)，用分光光度法测定人参黄精酵素中总皂苷含量。总皂苷含量大于20mg/100ml为优。
2、参照DB22/T 1685-2012(人参中人参多糖的测定)，用分光光度法测定人参黄精酵素中总多糖含量。总多糖含量大于30mg/100ml为优。
3、参照GB-T20574-2006(总黄酮含量的测定方法)，用分光光度法比色法测定人参黄精酵素中总黄酮含量。总黄酮含量大于20mg/100ml为优。
4、参照GB/T 12456-2008(食品中总酸的测定)，用酸碱滴定法测定人参黄精酵素中总酸含量。总酸含量大于2g/100ml为优。
表1实施例1-3的评价表
从表1可以看出，实施例1-3根据本发明提供的方法，生成的成品，各项指标的评价表现都是优，均超出优秀指标的较大范围；较能代表人参黄精酵素产品的整体的性能。从实施例1-3的相互比较看，实施例2在总皂苷、总黄酮和总酸这三个指标上都是最高的，表现最为优异。而实施例4由于各项参数未设置在优选的范围内，导致各项指标均低于优的指标，同时口感也不如实施例1-3所得产品好；可能是由于提取不彻底，发酵不充分等原因导致。可见实施例1-3的制备方法中各项参数为较好的范围；综合比较看尤其是实施例2的各项参数为最优的选择。
人参和黄精中均含有皂苷、多糖、黄酮等多种生物活性物质，本产品通过利用两者提取物与残渣和果蔬提取液协同发酵，提高了产品中总皂苷、多糖、总黄酮的含量，促进了二者功能互相的协调，产品具有以下特点：
(1)、抗疲劳、抗应激、抗抑郁、改善记忆功能、对皮层神经细胞损伤的保护作用；
(2)、补气益肾，增强体力，调节机体免疫；
(3)、提高造血功能和细胞活力，预防肿瘤疾病，保护心血管系统；
(4)、抗肿瘤，调节内分泌系统和免疫系统，延缓衰老。
(5)、促进血液循环，降低胆固醇，增强身体抵抗力；
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种人参黄精酵素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提取步骤：采用有机溶剂提取第一原料的功能性成分，得到第一提取液和残渣；所述第一原料为人参和黄精的混合物；
分解发酵步骤：将果蔬、糖和所述残渣混合得到第一发酵原料，所述第一发酵原料接种根霉、木霉和纤维单胞菌进行固态发酵，得到过滤液，所述过滤液分离于所述固态发酵的产物；所述残渣、所述果蔬和所述糖的重量比＝1-2：1-2：2-5；
纯种发酵步骤：将第一发酵混合物依次进行酵母菌群发酵、醋酸菌群发酵和乳酸菌群发酵，得到第二发酵混合物；其中，所述第一发酵混合物由所述第一提取液和所述过滤液按照重量比为1-3：3混合得到；
螯合发酵步骤：所述第二发酵混合物经厌氧发酵螯合80-100天，得到酵素精华液。
2.根据权利要求1所述的人参黄精酵素的制备方法，其特征在于，所述纯种发酵步骤为：在所述第一发酵混合物中添加酵母菌菌液并发酵6-9天，然后添加醋酸菌菌液并发酵6-9天，再添加乳酸菌菌液并发酵6-9天；其中，所述酵母菌菌液的添加量为所述第一发酵混合物的体积的0.8-1.2％，所述醋酸菌菌液的添加量为所述第一发酵混合物的体积的0.8-1.2％，所述乳酸菌菌液的添加量为所述第一发酵混合物的体积的0.8-1.2％。
3.根据权利要求2所述的人参黄精酵素的制备方法，其特征在于，所述酵母菌、所述醋酸菌和所述乳酸菌的菌液中菌落数目均为105-106CFU/ml。
4.根据权利要求1所述的人参黄精酵素的制备方法，其特征在于，所述第一原料为40-60目的粉末料或浆料。
5.根据权利要求1所述的人参黄精酵素的制备方法，其特征在于，所述提取步骤中，采用超声波-乙醇法提取第一原料的功能性成分并得到粗提物，所述超声波-乙醇法提取条件为：温度55-65℃，时间20-40min，料液比为1-2：4-6，重复提取2-4次。
6.根据权利要求5所述的人参黄精酵素的制备方法，其特征在于，所述粗提物经第一过滤步骤和第一真空浓缩步骤得到所述第一提取物；所述第一过滤步骤中采用90-110目筛过滤；所述第一真空浓缩步骤的真空度为0.7-1.0MPa，温度为60-70℃。
7.根据权利要求1所述的人参黄精酵素的制备方法，其特征在于，所述固态发酵条件为：发酵时间为15-20天，温度为25-30℃。
8.根据权利要求1所述的人参黄精酵素的制备方法，其特征在于，所述第二发酵混合物在厌氧发酵之前还进行了第二真空浓缩步骤；所述真空浓缩的条件为：真空度0.8-1.0MPa，温度为40-45℃。
9.根据权利要求8所述的人参黄精酵素的制备方法，其特征在于，还包括对所述酵素精华液进行的精滤步骤，所述精滤步骤选用400-900目过滤筛。
10.一种采用权利要求1-9任一项所述方法制得的人参黄精酵素产品。
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