CN106343019A - 一种火龙果籽蛋白益生菌发酵乳及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种火龙果籽蛋白益生菌发酵乳及其制备方法，它以脱油的火龙果籽粕为主要原料，利用米曲霉及植物乳杆菌混合发酵制备的蛋白乳及其制备方法。本发明的加工方法包括：1）火龙果籽蛋白浆的制备；2）火龙果籽蛋白浆的调配；3）发酵剂的制备；4）接种发酵。本发明以脱油的火龙果籽粕为原料，实现了副产物的再利用，提高了其营养附加值；利用微生物直接发酵制得，容易实现；产品风味独特，酸甜适中，并含有丰富的营养物质及γ‑氨基丁酸等活性成分，具有良好的营养、经济及环保效益。

Description

一种火龙果籽蛋白益生菌发酵乳及其制备方法
技术领域
本发明属于农副产品增值利用及发酵食品技术领域，具体为一种火龙果籽蛋白益生菌发酵乳及其制备方法。
背景技术
火龙果（Hylocereus undulatus）又名红龙果、青龙果、仙蜜果、情人果等，为仙人掌科量天尺属果用栽培作物，原产于墨西哥、巴西等热带地区，现在我国广西、广东、福建、海南、台湾地区等地均有大量种植。其果实外形独特、美味可口、营养丰富，具有降血压、抗氧化、养颜等多重功效，集美味、营养、保健于一身，深受消费者的喜爱，具有广阔的发展前景。目前火龙果主要以鲜食为主，深加工大多处于研究探索阶段，技术不成熟，产品质量不高，加工产品果脯、果汁、果酒、果醋等也都以果肉为原料，加工过程中产生的果皮、果籽等副产物未得到综合利用。随着火龙果种植面积和产量的不断增加，加工必将成为其产业发展的趋势，对其加工副产物进行综合利用，不仅可变废为宝，提高火龙果的附加值，还可减少环境污染，为火龙果的产业化发展提供新的思路。
火龙果籽为镶嵌在火龙果果肉中类似黑芝麻状的种仁，含丰富的脂肪、蛋白质等营养物质及钙、磷、铁等矿物质，火龙果籽中脂肪含量最高可为32.02%，其次为蛋白质22.06%，其他营养成分为水分5.8%，淀粉21.03%，总糖1.75%，粗纤维10.35%，灰分3.18%；火龙果籽油中必需脂肪酸约占其脂肪酸的50%左右，不饱和脂肪酸含量高达80.83%，其中亚油酸占54.43%，视黄醛相对含量为2.95%，角鲨烯为 6.76%，是植物油脂中罕见的生物活性成分，属于高品质可食用油脂；火龙果籽蛋白质中氨基酸种类齐全，人体必需氨基酸含量为24.38%，其组成中以谷氨酸含量最高，达4379.86 mg/100 g，精氨酸次之，为2423.73 mg/100 g，精氨酸属于半必需氨基酸，含量最低的是赖氨酸，为359.09 mg/100 g。制油后的火龙果籽粕是一种优质的植物蛋白，具有极高的开发利用价值。
γ-氨基丁酸是近年来世界学术和企业界研究非常热的一种功能因子，微量存在于动物脑髓和植物胚芽体内的一种非蛋白质氨基酸，具有增进脑活力、安神、调节激素分泌、改善脂质代谢、降血压、治疗癫痫和改善更年期综合症等多重生理功能，目前主要以化学合成法或生物发酵法制得。生物发酵法以谷氨酸或其盐或富含谷氨酸的物质等为原料，利用具有食品安全性的微生物发酵制得，相比之下，利用生物发酵法开发在加工过程中自然产生γ-氨基丁酸的食品，具有工艺简单、食用方便、安全等多重优势。
米曲霉是美国食品与药物管理局1989年公布的40余种安全微生物菌种之一，具有丰富的蛋白酶系，能产生酸性、中性和碱性蛋白酶，其稳定性高，并且含有谷氨酰胺酶，可以催化谷氨酰胺转化为谷氨酸，不仅可以产生很多重要的风味物质，还能为其它微生物发酵提供前提物质，广泛地应用于食品、医药及饲料等工业中。乳酸菌具有帮助消化、维持人体肠道菌群平衡等多种保健功能，是一种公认安全的益生菌，并且能高效转化谷氨酸为功能因子γ-氨基丁酸，故利用乳酸菌发酵生产富含如γ-氨基丁酸等功能因子的发酵乳、乳酸饮料等具有广阔的应用范围和市场前景。
目前针对火龙果发酵的研究颇多，如申请公布号CN 103798372 A的专利：一种火龙果酸奶；申请公布号CN 105154308A的专利：火龙果醋的制备工艺；申请公布号CN104962424A的专利：一种火龙果酒配方；申请公布号CN 104304578A的专利：一种火龙果菌茶；申请公布号CN 103380925A的专利：一种益生菌发酵火龙果汁的制备方法；申请公布号CN 105167095A的专利：一种火龙果果皮乳酸发酵饮料；申请公布号CN 105623968A的专利：一种红肉火龙果混合发酵果酒等，均对火龙果通过发酵技术进行开发，但对含谷氨酸丰富的火龙果籽进行开发研究的成果还未见报道。
本发明以脱油的火龙果籽粕为主要原料，利用米曲霉丰富的蛋白酶系生成谷氨酸，再经过植物乳杆菌发酵，制备一种新型的植物蛋白发酵乳。所得产品含有丰富的植物蛋白、肽、氨基酸、γ-氨基丁酸等营养因子，是一种兼具风味与营养的功能食品。
发明内容
本发明的目的是提供一种以火龙果籽粕为主要原料制备的植物蛋白益生菌发酵乳及其加工方法，以实现对火龙果加工副产物的综合利用，最大程度提高其资源的营养保健附加值。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种火龙果籽蛋白益生菌发酵乳，以脱油的火龙果籽粕为原料，由火龙果籽蛋白浆经米曲霉和植物乳杆菌发酵得到，其中火龙果籽粕脱油率为30～95%。
本发明火龙果籽蛋白益生菌发酵乳的制备方法，包括如下步骤：
（1）火龙果籽蛋白浆的制备：将脱油处理后的火龙果籽粕在粉碎机中粉碎，加入6～8倍水浸泡4～6 h，于70～80℃下用打浆机打浆，胶体磨磨浆2遍，过200目滤网筛后制成火龙果籽蛋白浆，备用。
（2）火龙果籽蛋白浆的调配：将火龙果籽蛋白浆预热到55～65℃，加入蔗糖、乳化剂、稳定剂搅拌溶解，冷却至18～25℃后，用柠檬酸调pH至5.0～6.0，匀质后即可得到火龙果籽蛋白浆原液；所述蔗糖添加量8～10%；所述乳化剂为蔗糖酯和单甘酯，添加量分别为0.20%和0.10%、所述稳定剂为黄原胶，添加量为0.09%；匀质条件为预热温度50～70℃、压力20～40 MPa、匀质2次。
（3）发酵剂的制备：
a米曲霉活化:制备马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基(PDA)，将米曲霉菌种接种于PDA 斜面；培养条件：温度30℃、80%相对湿度恒温培养2 d，冷藏备用。
b米曲霉种子液制备:种子培养基配方：马铃薯200 g，酵母膏2.0 g，KH2PO4 1.0 g，MgSO4 0.6 g，加水至1 L，再将活化的菌种接种于种子培养液中，90 r/min、30℃摇床培养16 h。
c植物乳杆菌活化：配制质量浓度为6%的脱脂乳培养基，装入试管至试管长度的1/4，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃，无菌条件下接入重量分数为0.1～0.5%的植物乳杆菌菌种，42℃恒温培养6～8 h至凝乳，测定滴定酸度达70°T以上。
d植物乳杆菌驯化：将火龙果籽蛋白浆与脱脂乳按体枳比0:10、2:8、4:6、6:4、8:2、10:0混合，分装于试管并按1-6依次编号，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃后备用，向1号管中加入质量分数为2～4%活化后的植物乳杆菌培养液，42℃培养至凝乳后接入2号管中，以此类推，最后接入100%火龙果籽蛋白浆中，即可作为益生菌发酵剂备用。
（4）接种发酵：将步骤（2）中火龙果籽蛋白浆原液于85℃下杀菌20 min，冷却至42℃，按原液质量的4～5%接入米曲霉种子液，于90 r/min、30℃下发酵2天，再接入4～5%植物乳杆菌发酵剂，90 r/min、37℃下混合发酵1天。
（5）后熟：发酵结束后，发酵液冷却到10℃以下，于2～4℃冰箱存放12 h。
（6）均质装瓶：发酵液经均质、灭菌、灌装后即为火龙果籽蛋白益生菌发酵乳。
本发明的有益效果是：
（1）本发明火龙果籽蛋白益生菌发酵乳含有丰富的植物蛋白、肽、氨基酸、及γ-氨基丁酸等营养因子，发酵风味浓郁，兼具风味与营养效果。
（2）本发明以火龙果籽粕为主要原料，实现了副产物的综合利用，提高了火龙果资源的利用率与加工深度，为火龙果资源新产品的研发提供新思路。
（3）火龙果籽粕中含有很高的γ-氨基丁酸合成底物谷氨酸，本发明首先利用米曲霉丰富的酶系生成发酵前体物质，再接入植物乳杆菌混合发酵，可提高生产率，为微生物混合发酵自然生产富含γ-氨基丁酸的食品提供了新方法。
（4）本发明的生产方法简单，成本低，容易实现，具备很好的经济、环保与营养保健价值。
具体实施方式
实施例一 火龙果籽蛋白益生菌发酵乳制备方法一
（1）火龙果籽蛋白浆的制备：将脱油35%处理后的火龙果籽粕在粉碎机中粉碎，加入6倍水浸泡4 h，于70℃下用打浆机打浆，胶体磨磨浆2遍，过200目滤网筛后制成火龙果籽蛋白浆，备用。
（2）火龙果籽蛋白浆的调配：将火龙果籽蛋白浆预热到55℃，加入蔗糖8%、蔗糖酯0.20%、单甘酯0.10%、黄原胶0.09%，搅拌溶解，冷却至18℃后，用柠檬酸调pH至5.0～6.0，匀质后即可得到火龙果籽蛋白浆原液；匀质条件为预热温度50℃、压力20 MPa、匀质2次。
（3）发酵剂的制备：
a米曲霉活化:制备马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基(PDA)，将米曲霉菌种接种于PDA 斜面；培养条件：温度30℃、80%相对湿度恒温培养2 d，冷藏备用。
b米曲霉种子液制备:种子培养基配方：马铃薯200 g，酵母膏2.0 g，KH2PO4 1.0 g，MgSO4 0.6 g，加水至1 L，再将活化的菌种接种于种子培养液中，90 r/min、30℃摇床培养16 h。
c植物乳杆菌活化：配制质量浓度为6%的脱脂乳培养基，装入试管至试管长度的1/4，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃，无菌条件下接入重量分数为0.1%的植物乳杆菌菌种，42℃恒温培养6 h至凝乳，测定滴定酸度达70°T以上。
d植物乳杆菌驯化：将火龙果籽蛋白浆与脱脂乳按体枳比0:10、2:8、4:6、6:4、8:2、10:0混合，分装于试管并按1-6依次编号，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃后备用，向1号管中加入质量分数为2～4%活化后的植物乳杆菌培养液，42℃培养至凝乳后接入2号管中，以此类推，最后接入100%火龙果籽蛋白浆中，即可作为益生菌发酵剂备用。
（4）接种发酵：将步骤（2）中火龙果籽蛋白浆原液于85℃下杀菌20 min，冷却至42℃，按原液质量的4%接入米曲霉种子液，于90 r/min、30℃下发酵2天，再接入4%植物乳杆菌发酵剂，90 r/min、37℃下混合发酵1天。
（5）后熟：发酵结束后，发酵液冷却到10℃以下，于2～4℃冰箱存放12 h；
（6）均质装瓶：发酵液经均质、灭菌、灌装后即为火龙果籽蛋白益生菌发酵乳。
实施例二 火龙果籽蛋白益生菌发酵乳制备方法二
（1）火龙果籽蛋白浆的制备：将脱油50%处理后的火龙果籽粕在粉碎机中粉碎，加入7倍水浸泡5 h，于75℃下用打浆机打浆，胶体磨磨浆2遍，过200目滤网筛后制成火龙果籽蛋白浆，备用。
（2）火龙果籽蛋白浆的调配：将火龙果籽蛋白浆预热到60℃，加入蔗糖9%、蔗糖酯0.20%、单甘酯0.10%、黄原胶0.09%，搅拌溶解，冷却至18℃后，用柠檬酸调pH至5.0～6.0，匀质后即可得到火龙果籽蛋白浆原液；匀质条件为预热温度60℃、压力30 MPa、匀质2次。
（3）发酵剂的制备：
a米曲霉活化:制备马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基(PDA)，将米曲霉菌种接种于PDA 斜面；培养条件：温度30℃、80%相对湿度恒温培养2 d，冷藏备用。
b米曲霉种子液制备:种子培养基配方：马铃薯200 g，酵母膏2.0 g，KH2PO4 1.0 g，MgSO4 0.6 g，加水至1 L，再将活化的菌种接种于种子培养液中，90 r/min、30℃摇床培养16 h。
c植物乳杆菌活化：配制质量浓度为6%的脱脂乳培养基，装入试管至试管长度的1/4，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃，无菌条件下接入重量分数为0.3%的植物乳杆菌菌种，42℃恒温培养7h至凝乳，测定滴定酸度达70°T以上。
d植物乳杆菌驯化：将火龙果籽蛋白浆与脱脂乳按体枳比0:10、2:8、4:6、6:4、8:2、10:0混合，分装于试管并按1-6依次编号，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃后备用，向1号管中加入质量分数为3%活化后的植物乳杆菌培养液，42℃培养至凝乳后接入2号管中，以此类推，最后接入100%火龙果籽蛋白浆中，即可作为益生菌发酵剂备用。
（4）接种发酵：将步骤（2）中火龙果籽蛋白浆原液于85℃下杀菌20 min，冷却至42℃，按原液质量的4.5%接入米曲霉种子液，于90 r/min、30℃下发酵2天，再接入4.5%植物乳杆菌发酵剂，90 r/min、37℃下混合发酵1天。
（5）后熟：发酵结束后，发酵液冷却到10℃以下，于2～4℃冰箱存放12 h；
（6）均质装瓶：发酵液经均质、灭菌、灌装后即为火龙果籽蛋白益生菌发酵乳。
实施例三 火龙果籽蛋白益生菌发酵乳制备方法三
（1）火龙果籽蛋白浆的制备：将脱油处理95%后的火龙果籽粕在粉碎机中粉碎，加入8倍水浸泡6 h，于80℃下用打浆机打浆，胶体磨磨浆2遍，过200目滤网筛后制成火龙果籽蛋白浆，备用。
（2）火龙果籽蛋白浆的调配：将火龙果籽蛋白浆预热到65℃，加入蔗糖10%、蔗糖酯0.20%、单甘酯0.10%、黄原胶0.09%，搅拌溶解，冷却至18℃后，用柠檬酸调pH至5.0～6.0，匀质后即可得到火龙果籽蛋白浆原液；匀质条件为预热温度60℃、压力40 MPa、匀质2次。
（3）发酵剂的制备：
a米曲霉活化:制备马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基(PDA)，将米曲霉菌种接种于PDA 斜面；培养条件：温度30℃、80%相对湿度恒温培养2 d，冷藏备用。
b米曲霉种子液制备:种子培养基配方：马铃薯200 g，酵母膏2.0 g，KH2PO4 1.0 g，MgSO4 0.6 g，加水至1 L，再将活化的菌种接种于种子培养液中，90 r/min、30℃摇床培养16 h。
c植物乳杆菌活化：配制质量浓度为6%的脱脂乳培养基，装入试管至试管长度的1/4，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃，无菌条件下接入重量分数为0.5%的植物乳杆菌菌种，42℃恒温培养8 h至凝乳，测定滴定酸度达70°T以上。
d植物乳杆菌驯化：将火龙果籽蛋白浆与脱脂乳按体枳比0:10、2:8、4:6、6:4、8:2、10:0混合，分装于试管并按1-6依次编号，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃后备用，向1号管中加入质量分数为4%活化后的植物乳杆菌培养液，42℃培养至凝乳后接入2号管中，以此类推，最后接入100%火龙果籽蛋白浆中，即可作为益生菌发酵剂备用。
（4）接种发酵：将步骤（2）中火龙果籽蛋白浆原液于85℃下杀菌20 min，冷却至42℃，按原液质量的5%接入米曲霉种子液，于90 r/min、30℃下发酵2天，再接入5%植物乳杆菌发酵剂，90 r/min、37℃下混合发酵1天。
（5）后熟：发酵结束后，发酵液冷却到10℃以下，于2～4℃冰箱存放12 h。
（6）均质装瓶：发酵液经均质、灭菌、灌装后即为火龙果籽蛋白益生菌发酵乳。
实施例四 火龙果籽蛋白益生菌发酵乳制备方法四
（1）火龙果籽蛋白浆的制备：将脱油65%处理后的火龙果籽粕在粉碎机中粉碎，加入6倍水浸泡6 h，于75℃下用打浆机打浆，胶体磨磨浆2遍，过200目滤网筛后制成火龙果籽蛋白浆，备用。
（2）火龙果籽蛋白浆的调配：将火龙果籽蛋白浆预热到65℃，加入蔗糖8.5%、蔗糖酯和单甘酯，添加量分别为0.20%和0.10%、黄原胶，添加量为0.09%；匀质条件为预热温度65℃、压力30 MPa、匀质2次。
（3）发酵剂的制备：
a米曲霉活化:制备马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基(PDA)，将米曲霉菌种接种于PDA 斜面；培养条件：温度30℃、80%相对湿度恒温培养2 d，冷藏备用。
b米曲霉种子液制备:种子培养基配方：马铃薯200 g，酵母膏2.0 g，KH2PO4 1.0 g，MgSO4 0.6 g，加水至1 L，再将活化的菌种接种于种子培养液中，90 r/min、30℃摇床培养16 h。
c植物乳杆菌活化：配制质量浓度为6%的脱脂乳培养基，装入试管至试管长度的1/4，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃，无菌条件下接入重量分数为0.5%的植物乳杆菌菌种，42℃恒温培养6 h至凝乳，测定滴定酸度达70°T以上。
d植物乳杆菌驯化：将火龙果籽蛋白浆与脱脂乳按体枳比0:10、2:8、4:6、6:4、8:2、10:0混合，分装于试管并按1-6依次编号，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃后备用，向1号管中加入质量分数为2%活化后的植物乳杆菌培养液，42℃培养至凝乳后接入2号管中，以此类推，最后接入100%火龙果籽蛋白浆中，即可作为益生菌发酵剂备用。
（4）接种发酵：将步骤（2）中火龙果籽蛋白浆原液于85℃下杀菌20 min，冷却至42℃，按原液质量的4%接入米曲霉种子液，于90 r/min、30℃下发酵2天，再接入4%植物乳杆菌发酵剂，90 r/min、37℃下混合发酵1天。
（5）后熟：发酵结束后，发酵液冷却到10℃以下，于2～4℃冰箱存放12 h；
（6）均质装瓶：发酵液经均质、灭菌、灌装后即为火龙果籽蛋白益生菌发酵乳。

Claims (3)

1.一种火龙果籽蛋白益生菌发酵乳，其特征在于：所述发酵乳以脱油的火龙果籽粕为原料，由火龙果籽蛋白浆经米曲霉和植物乳杆菌发酵得到，其中火龙果籽粕脱油率为30～95%。
2.权利要求1所述火龙果籽蛋白益生菌发酵乳的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）火龙果籽蛋白浆的制备：将脱油处理后的火龙果籽粕在粉碎机中粉碎，加入6～8倍水浸泡4～6 h，于70～80℃下用打浆机打浆，胶体磨磨浆2遍，过200目滤网筛后制成火龙果籽蛋白浆，备用；
（2）火龙果籽蛋白浆的调配：将火龙果籽蛋白浆预热到55～65℃，加入蔗糖、乳化剂、稳定剂搅拌溶解，冷却至18～25℃后，用柠檬酸调pH至5.0～6.0，匀质后即可得到火龙果籽蛋白浆原液；
（3）发酵剂的制备：
a米曲霉活化:制备马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基(PDA)，将米曲霉菌种接种于PDA 斜面；培养条件：温度30℃、80%相对湿度恒温培养2 d，冷藏备用；
b米曲霉种子液制备:种子培养基配方：马铃薯200 g，酵母膏2.0 g，KH2PO4 1.0 g，MgSO4 0.6 g，加水至1 L，再将活化的菌种接种于种子培养液中，90 r/min、30℃摇床培养16 h；
c植物乳杆菌活化：配制质量浓度为6%的脱脂乳培养基，装入试管至试管长度的1/4，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃，无菌条件下接入重量分数为0.1～0.5%的植物乳杆菌菌种，42℃恒温培养6～8 h至凝乳，测定滴定酸度70°T以上；
d植物乳杆菌驯化：将火龙果籽蛋白浆与脱脂乳按体枳比0:10、2:8、4:6、6:4、8:2、10:0混合，分装于试管并按1-6依次编号，115℃高压蒸汽灭菌20 min，冷却到42℃后备用，向1号管中加入质量分数为2～4%活化后的植物乳杆菌培养液，42℃培养至凝乳后接入2号管中，以此类推，最后接入100%火龙果籽蛋白浆中，即可作为益生菌发酵剂备用；
（4）接种发酵：将步骤（2）中火龙果籽蛋白浆原液于85℃下杀菌20 min，冷却至42℃，按原液质量的4～5%接入米曲霉种子液，于90 r/min、30℃下发酵2天，再接入4～5%植物乳杆菌发酵剂，90 r/min、37℃下混合发酵1天；
（5）后熟：发酵结束后，发酵液冷却到10℃以下，于2～4℃冰箱存放12 h；
（6）均质装瓶：发酵液经均质、灭菌、灌装后即为火龙果籽蛋白益生菌发酵乳。
3.根据权利要求2所述火龙果籽蛋白益生菌发酵乳的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中蔗糖添加量8～10%；所述乳化剂为蔗糖酯和单甘酯，添加量分别为0.20%和0.10%、所述稳定剂为黄原胶，添加量为0.09%；匀质条件为预热温度50～70℃、压力20～40 MPa、匀质2次。
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