CN106942661A - 利用果渣生产红色素和可溶性膳食纤维的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用果渣生产红色素和可溶性膳食纤维的方法，包括步骤：(1)菌种活化：将斜面保存的产红色素的红曲霉菌种接种至灭菌过的PDA培养基中，在27～30℃温度下培养3～5天，(2)种子液制备：将活化菌种接种到灭菌过的液体PDA培养基中，置于27～30℃温度下，摇床培养4‑6天，得种子液；(3)发酵：将步骤(2)中制备好的种子液接种至经过处理的果渣中，置于摇床中培养，得果渣发酵液。本发明利用产红色素的红曲霉作为发酵菌种来发酵大量废弃的果渣，发酵产物与未发酵果渣相比，既产生了红色素又提高了其可溶性膳食纤维的含量。

Description

利用果渣生产红色素和可溶性膳食纤维的方法
技术领域
本发明属于食品生物技术领域，具体涉及一种以水果渣为原料发酵制取膳食纤维的方法。
背景技术
果渣主要指苹果渣、梨渣等果汁饮料加工的副产物。我国是水果的生产大国，水果除了日常食用外，大多都加工成果汁饮料，产生大量的果渣。据调查,这些大量的果渣除15％-20％用作燃料、约10％作饲料外，约70％被白白废弃。果渣中含有丰富的营养成分，如膳食纤维、碳水化合物、矿物质等。果渣中富含的膳食纤维，对人体健康具有重要的生理功能，如可以降低胆固醇可以预防肥胖，可以预防心血管疾病的发生。目前，食品研究和加工领域大多是通过物理、化学等方法来提高可溶性膳食纤维。例如何玉凤，张侠等(《食品与发酵工业》,2010(11):189-193)采用L-抗坏血酸结合六偏磷酸钠浸提法制备马铃薯渣水溶性膳食纤维，水溶性膳食纤维的最高产率可达43.4％。
食品企业在生产食品时往往通过添加食用色素来增加食品的美感，从而吸引消费者眼球，增加消费者的购买欲。红色素是红曲霉发酵产生的无毒无害的天然色素，具有防腐效果，可以作为食品的添加剂和护色剂。果渣用红曲霉发酵后产生了红色素，改善了果渣的色泽，提高了产物的经济价值。
将食品工业废弃的果渣利用起来，生产可溶性膳食纤维，是提高经济效益、增进人民健康的有益措施。
发明内容
针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提出一种利用果渣生产红色素和可溶性膳食纤维的方法。
实现本发明上述目的的技术方案为：
一种利用果渣生产红色素和可溶性膳食纤维的方法，其包括步骤：
(1)菌种活化：将斜面保存的产红色素的红曲霉菌种接种至灭菌过的PDA培养基中，在27～30℃温度下培养3-5天，得活化菌种；
(2)种子液的制备：将步骤(1)中的活化菌种接种至灭菌过的液体PDA培养基中，接种量为0.02％～0.03％(v/v)，置于27～30℃摇床培养4～6天，得种子液；
(3)发酵：将步骤(2)中制备好的种子液接种至经过处理的果渣中，置于摇床中培养，得果渣发酵液。
本发明利用果渣经红曲霉发酵产红色素，且提高了果渣中可溶性膳食纤维的含量，红色素一方面改善了果渣的色泽，另一方面提高可溶性膳食纤维含量，增加了果渣的营养价值。
其中，所述的果渣为苹果渣、梨渣、葡萄渣渣、山楂渣中的一种或多种，是果汁饮料加工的副产物。
其中，所述的果渣过筛目数为80～100目。
其中，所述的步骤(3)中果渣的处理方式为：果渣加入水，果渣和水的质量比为1:1.2～1:1.4，然后高温蒸煮。
优选地，所述高温蒸煮的温度为120℃，蒸煮时间为12～20min。
果渣因水果不同，其可发酵性糖的含量不同，为了改进发酵的效果，果渣中可加入葡萄糖再蒸煮。
优选地，所述的步骤(3)中果渣加入葡萄糖后再蒸煮，葡萄糖的添加量为果渣质量的3％～5％。
其中，所述的步骤(3)中接种量为5％～7％(v/v)。
其中，所述的步骤(3)中发酵温度为28～29℃；发酵时间为5～7天。
进一步地，将步骤(3)得到的果渣发酵液经干燥处理后用于面食制作；或直接加入到杀菌奶中制备发酵乳制品。
本发明所述的方法制备得到的产物。
本发明方法得到的产物，可以是液体、或干燥后的固体，所得产物富含可溶性膳食纤维，可作为主食或饮料，对人体健康十分有益。
本发明的有益效果在于：
本发明利用产红色素的红曲霉作为发酵菌种来发酵大量废弃的果渣，发酵产物与未发酵果渣相比，既产生了红色素又提高了其可溶性膳食纤维的含量。产生的红色素可以改善果渣在食品加工中的色泽，延长食品的保质期，可溶性膳食纤维含量的增加，增加了果渣的营养功能，在加工成的食品中对人体健康具有重要的作用，降低胆固醇，预防肥胖，预防心血管疾病的发生，可以被消费者所喜爱，给食品企业带来更多的效益。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
使用的红曲霉菌(Monascus.anka)菌株购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，保藏号3.4811。
实施例中，如无特殊说明，所使用的方法均为本领域常规的方法。
实施例1
本实施例采用的果渣为苹果生产果汁后剩余的果渣，主要由果皮、果核组成，其含水量为81％，粗纤维含量0.3101g/g，可溶性膳食纤维0.0622g/g。过80目筛备用。
(1)菌种活化：将斜面保存的产红色素的红曲霉菌种接种至灭菌过的PDA培养基中，在28℃温度下培养4天，得活化菌种；
(2)种子液的制备：将步骤(1)中的活化菌种接种至灭菌过的液体PDA培养基中，接种量为0.03％(体积比)，置于28℃摇床培养5天，得种子液，浓度为6.0×106CFU/ml；
(3)发酵：果渣中加入水和葡萄糖，果渣与水质量比为1:1.2，以果渣质量计，葡萄糖添加量为3％，然后120℃蒸煮15min；
将步骤(2)中制备好的的种子液接种至经过处理的果渣中，接种量为4％，置于28℃温度下，摇床培养6天，得果渣发酵液。
(4)发酵液的处理与利用：将步骤(3)中得到的果渣发酵液经干燥处理后添加到面粉中，做成富含可溶性膳食纤维的面制品；或直接用来做发酵乳制品的发酵液，做成富含膳食纤维的发酵乳饮料。
用酶重量法(GB 5009.88-2014)测得果渣中可溶性膳食纤维含量为0.0944g/g，本发明利用红曲霉对果渣进行发酵提高了果渣可溶性膳食纤维的量，提高了53％。
本发明利用红曲霉对果渣进行发酵使红色素含量大大增加。对发酵液离心后，以70％乙醇作参比溶液，在505nm下用分光光度计测吸光度，经计算色价达到了3.67U/ml，改善了果渣的色泽，有利于果渣运用到食品中去。
发酵液的处理与利用：将步骤(3)中得到的果渣发酵液经干燥处理后添加到面粉中，做成富含可溶性膳食纤维的面食。
发酵液直接用来做饮料，按每100ml添加白糖1g、不添加色素和香味料，即可获得良好的口感，其富含膳食纤维，对心脑血管健康、减肥具有极好的效果。该发酵液外观为透明的浅红色，常温放置2周不浑浊。
实施例2：
本实施例采用的果渣为苹果生产果汁后剩余的果渣，主要由葡萄皮、果核组成，其含水量为82％，粗纤维含量0.3142g/g，可溶性膳食纤维0.0711g/g。过90目筛备用。
(1)菌种活化：将斜面保存的产红色素的红曲霉菌种接种至灭菌过的PDA培养基中，在28℃温度下培养4天，得活化菌种；
(2)种子液的制备：将步骤(1)中的活化菌种接种至灭菌过的液体PDA培养基中，接种量为0.03％，置于29℃温度下摇床培养5天，得种子液，浓度为7×106CFU/ml；
(3)发酵：果渣中加入水和葡萄糖，果渣与水质量比为1:1.3，以果渣质量计，葡萄糖添加量为4％，然后120℃蒸煮15min；
将步骤(2)中制备好的的种子液接种至蒸煮处理后果渣中，接种量为5％，置于29℃温度下，摇床培养7天，得果渣发酵液。
用酶重量法(GB 5009.88-2014)测得果渣中可溶性膳食纤维含量为0.1102g/g，本发明利用红曲霉对果渣进行发酵提高了果渣可溶性膳食纤维的量，提高了55％。
本发明利用红曲霉对果渣进行发酵使红色素含量大大增加。对发酵液离心后，以70％乙醇作参比溶液，在505nm下用分光光度计测吸光度，经计算色价达到了4.12U/ml。
发酵液的处理与利用：将步骤(3)中得到的果渣发酵液干燥处理后添加到面粉中，做成富含可溶性膳食纤维的面食；或直接用来做发酵乳制品的发酵液，做成富含膳食纤维的发酵乳饮料。
实施例3：
本实施例采用的果渣为梨生产果汁后剩余的果渣，主要由果皮、果核组成，其含水量为83％，总糖18.4％，粗纤维含量0.3153g/g，其中可溶性膳食纤维0.0687g/g。过100目筛备用。
(1)菌种活化：将斜面保存的产红色素的红曲霉菌种接种至灭菌过的PDA培养基中，在28℃温度下培养4天，得活化菌种；
(2)种子液的制备：将步骤(1)中的活化菌种接种至灭菌过的液体PDA培养基中，接种量为0.03％，置于28℃温度下摇床培养5天，得种子液，浓度为1×107CFU/ml；
(3)发酵：果渣中加入水，果渣与水质量比为1:1.4，然后120℃蒸煮15min；
将步骤(2)中制备好的的种子液接种至蒸煮处理后的果渣中，接种量为6％，置于30℃温度下摇床培养8天，得果渣发酵液。
用酶重量法(GB 5009.88-2014)测得果渣中可溶性膳食纤维含量为0.1079g/g，本发明利用红曲霉对果渣进行发酵提高了果渣可溶性膳食纤维的量，提高了57％。
本发明利用红曲霉对果渣进行发酵使红色素含量大大增加。对发酵液离心后，以70％乙醇作参比溶液，在505nm下用分光光度计测吸光度，经计算色价达到了3.69U/ml。
发酵液的处理与利用：将步骤(3)中得到的淀粉质渣发酵液干燥处理后添加到面粉中，做成富含可溶性膳食纤维的面制品。
步骤(3)得到发酵液富含可溶性膳食纤维，口感清甜，灭菌后可直接饮用。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种利用果渣生产红色素和可溶性膳食纤维的方法，其特征在于，包括步骤：
(1)菌种活化：将斜面保存的产红色素的红曲霉菌种接种至灭菌过的PDA培养基中，在27～30℃温度下培养3～5天，得活化菌种；
(2)种子液的制备：将步骤(1)中的活化菌种接种至灭菌过的液体PDA培养基中，接种量为0.02％-0.03％(v/v)置于27～30℃摇床培养4～6天，得种子液；
(3)发酵：将步骤(2)中制备好的种子液接种至经过处理的果渣中，置于摇床中培养，得果渣发酵液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的果渣为苹果渣、梨渣、葡萄渣渣、山楂渣中的一种或多种，是果汁饮料加工的副产物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的果渣过筛目数为80～100目。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中果渣的处理方式为：果渣加入水果渣和水的质量比为1:1.2～1:1.4，然后高温蒸煮。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述高温蒸煮的温度为120℃，蒸煮时间为12～20min。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中果渣中加入葡萄糖后蒸煮，葡萄糖的添加量为果渣质量的3％～5％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中接种量为5％～7％(v/v)。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中发酵温度为28～29℃；发酵时间为5～7天。
9.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，将步骤(3)得到的果渣发酵液经干燥处理后用于面食制作；或直接加入到杀菌奶中制备发酵乳制品。
10.根据权利要求1～9任一项所述的方法制备得到的产物。
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