CN106509081A - 一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂及其制备方法 - Google Patents

一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂，主要成分为植物乳杆菌和蛹虫草混合发酵液；其中，所述植物乳杆菌为CICC No.20242，所述蛹虫草为CICC No.14014。本发明还公开了一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂的制备方法及其应用。本发明具有安全高效的特点，且安全，营养，无化学污染，具有环境友好、生防效果突出等优点，能明显减少果蔬腐烂、防止氧化变色、减缓软化和变味、减少化学杀菌剂的施用，对于食品安全、环境保护、农业增收增效以及可持续发展等具有重要的意义。

Description

一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂及其制备方法
技术领域
本发明属于食品保鲜技术领域，具体涉及一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂及其制备方法。
背景技术
近年来，生物保鲜已成为一种延长果蔬保质期，提高食品的微生物安全性很有前景的策略，因为它很贴合和满足人们以自然的方式保存食物的愿望。在国外，生物活菌保鲜剂已成功地用于菠萝、草莓、菠菜、白菜等果蔬保鲜。
生物保鲜技术的是根据将果蔬与空气隔离，延缓氧化，或者是根据生物保鲜剂本身具有良好的抑菌作用，从而达到保鲜防腐的效果。生物保鲜剂的作用机理一般有三种：1、微生物通过分泌胞外多糖等成膜物质，在食品外部形成一层致密的薄膜，隔绝氧气，防止水分蒸发。2、保鲜微生物可与致病菌竞争食品中的糖类等营养物质和生存空间，从而抑制有害微生物的生长。3、微生物主要是通过拮抗作用抑制或杀死食品中的有害微生物，从而达到防腐保鲜目的。生物保鲜与化学防腐保鲜相比，具有无味、无毒、安全的特点；与物理防腐保鲜相比，具有技术性要求低、设备要求不高、成本低等特点。
在一般情况下，乳酸菌作为生物防治剂在鲜切果蔬保鲜中表现出了极大的潜力，因为它们被广泛应用于发酵食品，有一个长期安全使用的历史。乳酸菌在防止不良微生物的生长和活性上的成功是由于与抗菌物质合成相关作用机制的多样性。这些抗菌物质包括有机酸、过氧化氢、细菌素、双乙酰。较低的pH值和乳酸菌产生的有机分子的抗菌活性是生物保鲜的主要机制。几种产细菌素乳酸菌已被证明在微加工的果蔬中能够有效抑制腐败和致病微生物。然而，细菌素对鲜切产品的直接应用由于所添加的化合物的吸附或失活还没有得到完全满意的结果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂。
本发明还要解决的技术问题是提供上述生物保鲜剂的制备方法。
本发明最后要解决的技术问题是提供上述生物保鲜剂的应用。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂，主要成分为植物乳杆菌和蛹虫草混合发酵液；其中，植物乳杆菌为CICC No.20242；蛹虫草为CICC No.14014。
一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将植物乳杆菌CICC No.20242接种乳酸菌培养基，封闭发酵至发酵液pH4.2-5.2，优选pH4.6；
(2)在步骤(1)得到的发酵液中添加灭菌处理后的红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母粉混合液；
(3)将蛹虫草CICC No.14014孢子悬液接种在步骤(2)得到的发酵液中，变氧环境下间歇搅拌发酵2-4周，优选4周，获得益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂。
本发明中，步骤(1)中的乳酸菌培养基配方如下：红糖5g/L，胰蛋白胨10g/L，牛肉膏3g/L，废啤酒酵母粉3g/L，溶剂为水，121℃灭菌20分钟；植物乳杆菌的接种量为每升乳酸菌培养基接种1×106-1×107(优选1×107)个植物乳杆菌细胞。
本发明中，步骤(1)中的发酵温度为25-35℃(优选30℃)，搅拌转速为60-100rpm(优选80rpm)。
本发明中，步骤(2)中的红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液的配方为红糖200-300g/L(优选280g/L)，胰蛋白胨100-200g/L(优选180g/L)，废啤酒酵母粉200-300g/L(优选220g/L)，溶剂为水，灭菌处理为121℃灭菌15分钟。
本发明中，步骤(2)中的红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液在步骤(1)得到的发酵液中的添加体积比例为1:3-7，优选1:4。
本发明中，步骤(3)中的蛹虫草孢子悬液的制备方法为，在PDA培养基上接种蛹虫草，25℃培养5天后，用无菌水震荡刮取孢子，经四层纱布过滤，滤液收集合并，用无菌水将孢子浓度调整为1×104-1×106cfu/ml，优选1×105cfu/ml，即为蛹虫草孢子悬液。
本发明中，步骤(3)中的蛹虫草CICC No.14014孢子悬液接种量为1.0-10.0％v/v，优选8.0％v/v。
本发明中，步骤(3)中变氧间歇搅拌的过程为，每12h交替采用搅拌和静置发酵，搅拌发酵时，转速为60-100rpm(优选80rpm)，控制溶氧为70-90％(优选85％)，静置发酵时，停止搅拌和供氧，整个发酵过程温度控制在22-27℃，优选25℃。
本发明还公开了一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂在果蔬保鲜中的应用。
有益效果：
1、本发明中乳酸菌的发酵能够给蛹虫草的发酵提供较好的环境，例如适合的pH值，较低的氧分压等，这些都有利于虫草素的合成。虫草素的积累可以抑制枯草杆菌、链球菌、鼻疽杆菌、炭疽杆菌、猪出血性败血症杆菌及葡萄球菌的生长。而乳酸菌产生的有机酸、过氧化氢、细菌素、双乙酰也能防止不良微生物的生长。
2、本发明将蛹虫草和乳酸菌一同用于鲜切果蔬的护色保鲜，将能对两种菌的杀菌谱起到互补和叠加的作用。而且整个保鲜剂制备过程均采用天然物质，不存在化学品污染，因此更加环保和有利于食品安全。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
(1)按照如下配方：红糖5g/L，胰蛋白胨10g/L，牛肉膏3g/L，废啤酒酵母粉3g/L，溶剂为水，充分搅拌溶解后121℃灭菌20分钟，制得乳酸菌培养基。
(2)将植物乳杆菌CICC No.20242以1×107个植物乳杆菌细胞/每升乳酸菌培养基的接种量接种，在30℃，搅拌转速为80rpm，封闭发酵步骤，至发酵液pH4.6。
(3)按照如下配方：红糖280g/L，胰蛋白胨180g/L，废啤酒酵母粉220g/L，溶剂为水，121℃灭菌15分钟，制得红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液。
(4)将红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液以1:4的体积比添加入(2)的发酵液中。
(5)在PDA培养基上接种蛹虫草CICC No.14014，25℃培养5天后，用无菌水震荡刮取孢子，经四层纱布过滤，滤液收集合并，用无菌水将孢子浓度调整为1×105cfu/ml，即为蛹虫草CICC No.14014孢子悬液。
(6)将步骤(5)制得的蛹虫草CICC No.14014孢子悬液以8.0％v/v的接种量接种到(4)中。采用变氧间歇搅拌发酵，即每12h交替采用搅拌和静置发酵，搅拌发酵时，转速为80rpm，控制溶氧为85％，静置发酵时，停止搅拌和供氧。25℃发酵4周，获得益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂。
实施例2：
(1)按照如下配方：红糖5g/L，胰蛋白胨10g/L，牛肉膏3g/L，废啤酒酵母粉3g/L，溶剂为水，充分搅拌溶解后121℃灭菌20分钟，制得乳酸菌培养基。
(2)将植物乳杆菌CICC No.20242以1×106个植物乳杆菌细胞/每升乳酸菌培养基的接种量接种，在25℃，搅拌转速为60rpm，封闭发酵步骤，至发酵液pH4.2。
(3)按照如下配方：红糖200g/L，胰蛋白胨100g/L，废啤酒酵母粉200g/L，溶剂为水，121℃灭菌15分钟，制得红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液。
(4)将红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液以1:3的体积比添加入(2)的发酵液中。
(5)在PDA培养基上接种蛹虫草CICC No.14014，25℃培养5天后，用无菌水震荡刮取孢子，经四层纱布过滤，滤液收集合并，用无菌水将孢子浓度调整为1×104cfu/ml，即为蛹虫草CICC No.14014孢子悬液。
(6)将步骤(5)制得的蛹虫草CICC No.14014孢子悬液以1.0％v/v的接种量接种到(4)中。采用变氧间歇搅拌发酵，即每12h交替采用搅拌和静置发酵，搅拌发酵时，转速为60rpm，控制溶氧为70％，静置发酵时，停止搅拌和供氧。22℃发酵2周，获得益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂。
实施例3：
(1)按照如下配方：红糖5g/L，胰蛋白胨10g/L，牛肉膏3g/L，废啤酒酵母粉3g/L，溶剂为水，充分搅拌溶解后121℃灭菌20分钟，制得乳酸菌培养基。
(2)将植物乳杆菌CICC No.20242以1×107个植物乳杆菌细胞/每升乳酸菌培养基的接种量接种，在35℃，搅拌转速为100rpm，封闭发酵步骤，至发酵液pH5.2。
(3)按照如下配方：红糖300g/L，胰蛋白胨200g/L，废啤酒酵母粉300g/L，溶剂为水，121℃灭菌15分钟，制得红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液。
(4)将红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液以1:7的体积比添加入(2)的发酵液中。
(5)在PDA培养基上接种蛹虫草CICC No.14014，25℃培养5天后，用无菌水震荡刮取孢子，经四层纱布过滤，滤液收集合并，用无菌水将孢子浓度调整为1×106cfu/ml，即为蛹虫草CICC No.14014孢子悬液。
(6)将步骤(5)制得的蛹虫草CICC No.14014孢子悬液以10.0％v/v的接种量接种到(4)中。采用变氧间歇搅拌发酵，即每12h交替采用搅拌和静置发酵，搅拌发酵时，转速为100rpm，控制溶氧为90％，静置发酵时，停止搅拌和供氧。27℃发酵4周，获得益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂。
对比例1：
(1)按照如下配方：红糖5g/L，胰蛋白胨10g/L，牛肉膏3g/L，废啤酒酵母粉3g/L，溶剂为水，充分搅拌溶解后121℃灭菌20分钟，制得乳酸菌培养基。
(2)将植物乳杆菌CICC No.20242以优选1×107个植物乳杆菌细胞/每升乳酸菌培养基的接种量接种，在30℃，搅拌转速为80rpm，封闭发酵步骤，至发酵液pH4.6。
(3)按照如下配方：红糖280g/L，胰蛋白胨180g/L，废啤酒酵母粉220g/L，溶剂为水，121℃灭菌15分钟，制得红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液。
(4)将红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液以1:4的体积比添加入(2)的发酵液中。
(5)采用变氧间歇搅拌发酵，即每12h交替采用搅拌和静置发酵，搅拌发酵时，转速为80rpm，控制溶氧为85％，静置发酵时，停止搅拌和供氧。25℃发酵4周，获得益生菌发酵果蔬用生物保鲜剂。
对比例2：
(1)按照如下配方：红糖280g/L，胰蛋白胨180g/L，废啤酒酵母粉220g/L，溶剂为水，121℃灭菌15分钟，制得红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液。
(2)按照如下配方：红糖5g/L，胰蛋白胨10g/L，牛肉膏3g/L，废啤酒酵母粉3g/L，溶剂为水，充分搅拌溶解后，调pH4.6，121℃灭菌20分钟，与红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液以4:1的体积比混合，制得食用菌培养基。
(3)在PDA培养基上接种蛹虫草CICC No.14014，25℃培养5天后，用无菌水震荡刮取孢子，经四层纱布过滤，滤液收集合并，用无菌水将孢子浓度调整为1×105cfu/ml，即为蛹虫草CICC No.14014孢子悬液。
(4)将步骤(3)制得的蛹虫草CICC No.14014孢子悬液以8.0％v/v的接种量接种到(2)中。采用变氧间歇搅拌发酵，即每12h交替采用搅拌和静置发酵，搅拌发酵时，转速为80rpm，控制溶氧为85％，静置发酵时，停止搅拌和供氧。25℃发酵4周，获得食用菌发酵果蔬用生物保鲜剂。
生物保鲜剂对果蔬腐烂的防治效果比较：
以市售的大白菜、草莓为试验材料，以实施例1-3和对比例1、2为实验样品，进行果蔬防腐外观评价和质地评价；
称取100g大白菜和草莓，用自来水浸泡洗涤2h，自然晾干，备用。将洗好晾干的果蔬置于保鲜剂中，浸泡30s，捞出晾干，用聚乙烯袋密封，室温下放置。以2g/L苯甲酸钠溶液作为阳性对照，以自来水作为空白对照，每4d观察果蔬的外观、质地、颜色变化，评价保鲜效果。
表1实验果蔬的外观评价
注:+表示鲜度色泽好，-表示鲜度色泽差
表2实验果蔬的质地评价
注:+表示弹韧性好，-表示弹韧性差。

Claims (10)

1.一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂，其特征在于，主要成分为植物乳杆菌和蛹虫草混合发酵液；其中，所述植物乳杆菌为CICC No.20242，所述蛹虫草为CICCNo.14014。
2.一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将植物乳杆菌接种乳酸菌培养基，封闭发酵至pH4.2-5.2；
(2)在步骤(1)得到的发酵液中添加灭菌处理后的红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母粉混合液；
(3)将蛹虫草孢子悬液接种在步骤(2)得到的发酵液中，变氧间歇搅拌发酵2-4周即得。
3.根据权利要求2所述的一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乳酸菌培养基配方如下：红糖5g/L，胰蛋白胨10g/L，牛肉膏3g/L，废啤酒酵母粉3g/L，溶剂为水，121℃灭菌20分钟；所述植物乳杆菌的接种量为每升乳酸菌培养基接种1×106-1×107个植物乳杆菌细胞。
4.根据权利要求2所述的一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述封闭发酵的发酵温度为25-35℃，搅拌转速为60-100rpm。
5.根据权利要求2所述的一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液的配方为红糖200-300g/L，胰蛋白胨100-200g/L，废啤酒酵母粉200-300g/L，溶剂为水；所述灭菌处理为121℃灭菌15分钟。
6.根据权利要求2所述的一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述红糖、胰蛋白胨和废啤酒酵母混合液在所述步骤(1)得到的发酵液中的添加体积比例为1:3-7。
7.根据权利要求2所述的一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述蛹虫草孢子悬液的制备方法为：在PDA培养基上接种蛹虫草，25℃培养5天后，用无菌水震荡刮取孢子，经四层纱布过滤，滤液收集合并，用无菌水将孢子浓度调整为1×104-1×106cfu/ml即得。
8.根据权利要求2所述的一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述蛹虫草孢子悬液接种量为1.0-10.0％v/v。
9.根据权利要求2所述的一种益生菌食用菌混合发酵果蔬用生物保鲜剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述变氧间歇搅拌发酵的过程为：每12h交替采用搅拌和静置发酵，搅拌发酵时，转速为60-100rpm，控制溶氧为70-90％，静置发酵时，停止搅拌和供氧，整个发酵过程温度控制在22-27℃。
10.权利要求1所述的生物保鲜剂在果蔬保鲜中的应用。
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