CN106954850A - 高活性多种类酵素产品的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种高活性多种类酵素产品的制作方法，包含以下步骤：(a)提供多种发酵菌种、蔬果于容器中以形成混合发酵液；(b)在内含多种发酵菌种的混合发酵液的容器内通入二氧化碳、氧气与氮气，在第一阶段中发酵；(c)在第一阶段之后，进行第二阶段发酵；以及(d)进行真空超声波均质处理此容器内的混合发酵液。在发酵期间，PH值、二氧化碳的比例、氧气的比例、氮气的比例均随着不同的阶段而有所调整。

Description

高活性多种类酵素产品的制作方法

技术领域

本发明关于一种酵素产品的领域，特别涉及一种高活性多种类酵素产品的制作方法。

背景技术

酵素(Enzyme)又称为“酶”，是维持身体正常功能、消化食物、修复组织所必须。酵素在人体内是担任催化的功能和角色，若人体缺乏酵素则体内所有的活动都将停止。所以，尽管有足量的维生素、矿物质、水分及蛋白质，但如果没有酵素，仍无法维持生命。人体本身能由胰脏、肝脏细胞来合成酵素，但也能从食物中获取，在生鲜的蔬果及各种蔬菜中都含有丰富的酵素。

人体的肝脏、胰脏虽可自行分泌酵素，但是随着年龄的增长，分泌酵素的能力会逐渐下降，且也会因饮食、生活习惯、污染、压力、抽烟、喝酒…等导致人体酵素流失。因此需从日常食物中摄取，但大部份的酵素经烹调加热过程会降低酵素的活性并失去其作用，所以需要通过外界食物来补充酵素，保持体内足够的酵素量确保健康远离疾病。

人体内重要的生化及代谢反应非常复杂，而其反应过程能循序渐进的进行，主要是靠着数十种酵素的作用。酵素为人体生化代谢及维持生理功能的重要成份，其广泛存在天然植物及活体动物上。酵素本身为蛋白质结构，具有抑菌、灭菌、分解废物、去除药害与公害物质等功能。人体每天都会有变弱或遭到破坏的细胞，因此加强体内所制造的酵素或者摄取新鲜的酵素，提供细胞所需的酵素。

酵素是人类身体的催化剂，是由多种氨基酸构成，为具有生理活性的蛋白质。酵素是属于一种蛋白质，因此对热敏感。酵素的活性会随着温度的上升而增加，但当温度达到45℃以上时其酵素活性就会开始随着温度的上升而下降。酵素具有专一性，每一种酵素只能催化一种生化反应进行。

人体所吸收的养分，本身并不会分解、组成细胞及合成相关营养素，必须借着酵素来促进新陈代谢，在人体细胞组织内存在着许多的天然酵素，完成组织器官的生化功能。对人体而言，除自行合成的酵素外，需借助摄取天然食品中具活性的酵素，才能使人体的新陈代谢及生理生化功能维持正常，并促进健康。

但是，人体所摄取的食物，绝大部分是加工制品，其所含的酵素在进入人体中的肠胃(消化道)时，因受到酸碱的作用造成蛋白质变性，结构改变，使酵素活性受到破坏而失去原有的功能。

酵素食品是以蔬果加入微生物菌种及糖来进行发酵的。通常自行酿造的酵素液所使用的蔬果种类、发酵菌种、发酵天数都较为少及短，且整个发酵过程中的温度、PH值、菌种的发酵变化较难以控制，如此一来发酵出来的营养物质、酵素种类及数量都比专业生物科技公司所生产的酵素食品来的差，质量也较不稳定。通常质量优良的酵素食品最少需发酵540天，才能发酵出最符合人体所需的各类有益物质。但是，如此长时间制作酵素食品并不符合经济成本与效益。

本发明所提出的高活性多种类酵素产品的制作方法，可以兼顾经济成本的效益以及产品的质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种高活性多种类酵素产品的制作方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种高活性多种类酵素产品的制作方法，包含：提供多个发酵菌种与果浆在容器中以形成混合发酵液；然后，在内含多个发酵菌种与果浆的混合发酵液的容器内通入二氧化碳、氧气与氮气，在第一阶段中发酵，其中PH值控制在5.0～6.5之间，二氧化碳的比例约为2～4％、氧气的比例约为18～22％、氮气的比例约为76～80％；之后，在第一阶段之后，进行第二阶段发酵，其中PH值控制在3.0～4.5之间，二氧化碳的比例约为2～5％、氧气的比例约为10～15％、氮气的比例约为80～88％；以及在第二阶段之后，进行真空超声波声波均质处理容器内的混合发酵液，其中PH值控制在5.0～6.5之间。

特定而言，上述多个发酵菌种包含多个厌氧菌株、多个好氧菌株以及多个兼氧菌株。此外，多个发酵菌种包含嗜热链球菌、副干酪乳酸杆菌、保加利亚乳酸杆菌、比菲德氏菌A、比菲德氏菌B、酵母菌、醋酸菌、克菲尔乳酸菌、龙根菌、鼠李糖杆菌、发酵乳杆菌、瑞士乳杆菌以及凝乳芽孢杆菌。

更进一步来说，上述真空超声波均质处理容器内的混合发酵液，其中PH值控制在5.0～6.5之间。真空超声波均质处理是真空超声波均质同步处理。

这些优点及其他优点从以下优选实施例的叙述及权利要求将使读者得以清楚了解本发明。

具体实施方式

此处本发明将针对发明具体实施例及其观点加以详细描述，此类描述为解释本发明的结构或步骤流程，这是为了说明之用而非用以限制本发明的权利要求。因此，除说明书中的具体实施例与优选实施例外，本发明也可广泛施行于其他不同的实施例中。

说明书中所述实施例指的是特定被叙述与此实施例有关的特征、方法或者特性被包含在至少一些实施例中。因此，一个实施例或多个实施例的各种形式的实施不一定为相同实施例。此外，本发明有关的特征、方法或者特性可以适当地结合于一个或多个实施例之中。

值得注意的是，本发明所提供的发酵菌种可以应用于任何的酵素产品。在一个例子中，本发明的酵素产品是利用13株发酵菌种所制作。

在一个实施例中，本发明的酵素食品是以蔬果加入微生物菌种及糖去做发酵。酿造的酵素液所使用的蔬果种类、发酵菌种的种类、发酵天数被控制，且整个发酵过程中的温度、PH值、通气气体的比例也必须控制，以期控制菌种的发酵变化，而得到最佳的酵素产品的质量。

一般而言，影响发酵菌种生长及代谢的主要气体为氧气及二氧化碳。根据氧气需求的各种不同的程度，发酵菌种可以包含：一、需要充分氧气者为好氧菌，例如假单胞菌属、细球菌属、醋菌属等；二、不需要氧气者为厌氧菌，例如梭菌属；三、有氧或无氧气下均能生存者为兼氧菌。

好氧菌的细胞采取呼吸代谢，其细胞内膜含有完整性的电子传递链，氧气为链中最终电子的接受者。一般的酵化物，例如葡萄糖经过电子传递链的代谢后，最后的产物为二氧化碳及水。厌氧菌的细胞，在无氧状态下，把酵化物进行发酵，最终的产物仍为有机物质，此即不完全利用酵化物。兼氧菌在有氧状态下进行呼吸代谢，在无氧下，进行发酵反应。有氧状态下，兼氧菌生长量较多，生长速度较快。因此，好氧菌对于酵化物的利用效率较厌气菌高。在有氧状态下，细胞的代谢中常有过氧化物或过氧化氢产生。好氧菌体内，含有触酶或过氧化物催解酶能把过氧化物，或过氧化氢分解成无毒性的产物。厌氧菌体内并无此种分解过氧化物的酵素。因此，厌氧菌在氧气中，生长遭受抑制甚至被杀死。

在含有酵素液的容器(设备)中，好氧菌因需氧气而出现于液体接口的上层，厌氧菌因不需氧气而出现于容器的底部，兼氧菌则可分散于整个液体接口(大致上出现于上层与底部之间)。

在本发明中，高活性多种类酵素产品的制作方法包括底下几个步骤。

步骤一：提供一系列的(多个)发酵菌种、蔬果于容器中以形成发酵液，该容器内可以预先置放蔬果于其内。容器是发酵槽。

在此步骤中，将酵素原料清洗、破碎以及打浆，以形成果浆。酵素原料可以为蔬菜类或水果类。酵素原料的主原料例如为菠萝、木瓜、苹果、葡萄、波萝等，而副原料例如为黄梅浆、葡萄干等。其中主原料、副原料的种类、重量比例可以视需要而选择与决定。形成果浆之后再接菌，以将果浆与菌种依照一定的比例混合后，置入于发酵槽中形成发酵液。

发酵菌种包括以下成分：(a)厌氧菌株；(b)好氧菌株；以及(c)兼氧菌株(facultative aerobes)。兼氧菌是一类既可以进行有氧呼吸，也能够进行无氧呼吸或发酵的微生物。在氧气充足时，它们会通过有氧呼吸来产生ATP(三磷酸腺苷)，但当氧气缺乏时，它们的呼吸方式就会变为无氧呼吸。好氧菌(专性需氧微生物)在无氧环境下无法产生ATP，而厌氧菌(专性厌氧微生物)则因为无过氧化氢酶等物质而会在有氧环境下死亡。举例而言，兼氧菌包含葡萄球菌属、链球菌属、李斯特菌、奥奈达湖希瓦氏菌。酵母菌是一种典型的兼氧菌。兼氧菌这类微生物的适应范围广，在有氧或无氧的环境中均能生长。一般以有氧生长为主，有氧时靠呼吸产能；兼具厌氧生长能力，无氧时通过发酵或无氧呼吸产能。例如地衣芽孢杆菌(bacillus lichenifornus)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)等。

举一实施例而言，在步骤一之中，发酵菌种包括以下13种菌株：嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、副干酪乳酸杆菌(Lactobacillus paracasei)、保加利亚乳酸杆菌(Lactobacillus bulgaricus)、比菲德氏菌A(Lactobacillusacidophilus)、比菲德氏菌B(Bifidobacterium)、酵母菌(Yeast)、醋酸菌(Aceticacid bacillus)、克菲尔乳酸菌(Kefir acidophilus)、龙根菌(Bifidobacteriumlongum)、鼠李糖杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、发酵乳杆菌(Lactobacillusfermentum)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helvetics)以及凝乳芽孢杆菌(Bacilluscoagulans)。

在步骤一之中，上述13种发酵菌种与果浆混合之后形成发酵液，并自动形成三层，其中好氧菌因需氧气而出现于发酵液的上层，厌氧菌因不需氧气而出现于容器的底部，兼氧菌则大致上出现于上层与底部之间。

本发明的发酵菌种并不限于上述13种发酵菌种，亦可以加入其他菌种于步骤一之中。

步骤二：在内含13种发酵菌种与果浆的混合发酵液的容器内通入二氧化碳、氧气与氮气，在第一阶段中发酵。

在第一阶段发酵(初发酵)之中，温度控制在20～30℃，PH值则控制在5.0～6.5之间。在通入气体之中，二氧化碳的比例约为2～4％、氧气的比例约为18～22％、氮气的比例约为76～80％，以控制菌种的发酵变化。在第一阶段之中，发酵天数大约控制在10天。

步骤三：在内含13种发酵菌种与果浆的混合发酵液的容器内通入二氧化碳、氧气与氮气，在第二阶段中发酵。

在第一阶段中发酵之后以及第二阶段中发酵之前更包括加糖的步骤，例如加入适量的蔗糖、木醇糖、果寡糖及/或麦芽糖等。

在第二阶段发酵(后发酵)之中，温度控制在20～30℃，PH值则控制在3.0～4.5之间。在通入气体之中，二氧化碳的比例约为2～5％、氧气的比例约为10～15％、氮气的比例约为80～88％，以控制菌种的发酵变化。在第二阶段之中，发酵天数大约控制在20天。

步骤四：在内含13种发酵菌种与果浆的混合发酵液的容器内(通入二氧化碳、氧气与氮气)，利用真空超声波均质处理该容器内的混合发酵液。

真空超声波均质处理包括超声波与均质同步处理、或超声波与均质异步处理。超声波与均质同步处理是指超声波处理与均质处理在相同的时段来处理，而超声波与均质异步处理是指超声波处理与均质处理在不同的时段来处理。

在真空超声波均质处理步骤之中，温度控制在5～15℃，PH值则控制在5.0～6.5之间。在此阶段之中，超声波均质处理的时间大约控制在20～30分钟。利用真空超声波均质处理可以快速让细菌胞体瓦解(细胞壁破裂)而使其释放酵素。

底下表格一显示蔬果酵素发酵期间各类微生物的生长情形，以四种微生物种类为例子，其在发酵初期(上述第一阶段)、发酵后期(上述第二阶段)与利用真空超声波均质同步处理的微生物生长数据，以C.F.U./ml为单位。菌落形成单位(CFU，Colony-Forming Units)是指单位体积中的细菌群落总数。结果显示有通气的微生物生长仍比无通气的微生物生长快速。

微生物种类A包括嗜热链球菌，微生物种类B包括副干酪乳酸杆菌、保加利亚乳酸杆菌、比菲德氏菌A、比菲德氏菌B、克菲尔乳酸菌、龙根菌、鼠李糖杆菌、发酵乳杆菌、瑞士乳杆菌以及凝乳芽孢杆菌，微生物种类C包括酵母菌，而微生物种类D包括醋酸菌。

表格一

一般而言，消化酵素一般分为四种：1.淀粉分解酵素，专门分解淀粉类；2.蛋白质分解酵素，负责分解蛋白质；3.脂肪分解酵素，负责分解脂肪；4.纤维分解酵素，负责分解纤维。未成熟的木瓜与菠萝均是消化酵素极佳的来源(木瓜酵素、菠萝酵素)。表格二显示蔬果酵素发酵期间各种酵素的活性，以五种分解酵素为例子，其于发酵初期(上述第一阶段)、发酵后期(上述第二阶段)与利用真空超声波均质同步处理的酵素活性，以U/g(mL)/min为单位。酵素活性的国际单位(International Unit,IU)定义为：每分钟催化产生1微摩尔(μmole)产物所需的酵素量。

表格二

在上述的实施例之中，依照本发明方法制出的酵素在发酵初期、发酵后期与利用超声波处理之下进行酵素活性变化比对试验，其试验结果参照表格二所示酵素活性比对表。由表格二可看出，(1)在发酵初期的第一阶段，五种分解酵素中，酵素活性大小依次为：蛋白质分解酵素、淀粉分解酵素、脂质分解酵素、纤维分解酵素、超岐氧化酶；(2)在发酵后期的第二阶段，有通气与未通气二种区别，有通气的比未通气的酵素活性大约0.5～1倍，五种分解酵素的酵素活性相较于发酵初期均有所成长，其大小依次为(有通气)：淀粉分解酵素、蛋白质分解酵素、超岐氧化酶、脂质分解酵素、纤维分解酵素，其中淀粉分解酵素有数倍的成长，成长最大；(3)经过真空超声波均质同步处理之后，五种分解酵素的酵素活性相较于发酵后期又有进一步的成长，其大小依次为(有通气)：淀粉分解酵素、蛋白质分解酵素、超岐氧化酶、脂质分解酵素、纤维分解酵素，其中仍以淀粉分解酵素的成长最大，约有发酵初期的6倍之多；(4)有通入气体(二氧化碳、氧气与氮气)的酵素活性大约是没有通入气体(二氧化碳、氧气与氮气)的酵素活性的大约1.5～2倍。由此可知，有通入气体以及进行真空超声波均质同步处理之后，酵素活性的成长比率更加明显。

从上述可知，在本发明中，多种发酵菌种与果浆的混合发酵液可以适当地加入于酵素产品中，经过一定的控制天数，发酵过程中控制温度、PH值、通入一定的气体以及气体的比例，以及经过真空超声波均质同步处理，得以控制菌种的发酵变化，以得到最佳的酵素产品的质量。

本发明的优点包括：

(1)酵素产品的制作时间缩短：大约30天左右即可以完成酵素产品的制作；

(2)本发明的酵素产品可以降低防腐剂用量；

(3)本发明利用通入气体于发酵槽之中所制作的酵素产品的酵素活性可以大大地提升；

(4)本发明利用真空超声波均质同步处理在发酵槽之中的混合发酵液，所制作的酵素产品的酵素活性可以大大地提升；

(5)本发明的酵素产品可以降低PH值对酵素的破坏。

实施例为本发明的实作或范例。说明书中所述实施例、一个实施例、某些实施例或其他实施例指的是特定被叙述与此实施例有关的特征，结构，或者特质被包含在至少一些实施例中，但未必于所有实施例。而各种形式的实施例不一定为相同实施例。其中应被理解的是在本发明实施例描述中，各特征有时会组合于一个实施例的图、文字描述中，其目的为简化本发明技术特征，有助于了解本发明各方面的实施方式。除描述于此之外，可借助叙述于本发明中的实施例及实施方式所实现的不同改良方式，皆应涵盖于本发明的范围中。因此，公开于此范例只用以说明而非用以限制本发明，本发明的保护范围仅应以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种高活性多种类酵素产品的制作方法，其特征在于，包含：

提供多个发酵菌种与果浆于容器中以形成混合发酵液；

在内含该混合发酵液的该容器内通入二氧化碳、氧气与氮气，在第一阶段中发酵；

在该第一阶段之后，在内含该混合发酵液的该容器内通入二氧化碳、氧气与氮气，进行第二阶段发酵；以及

在该第二阶段之后，进行真空超声波均质处理该容器内的该混合发酵液。

2.如权利要求1所述的高活性多种类酵素产品的制作方法，其特征在于，所述的第一阶段中发酵，其中PH值控制在5.0～6.5之间，按体积百分比计，该二氧化碳的比例为2～4％、该氧气的比例为18～22％、该氮气的比例为76～80％。

3.如权利要求1或2所述的高活性多种类酵素产品的制作方法，其特征在于，所述的第二阶段中发酵，其中PH值控制在3.0～4.5之间，按体积百分比计，该二氧化碳的比例为2～5％、该氧气的比例为10～15％、该氮气的比例为80～88％。

4.如权利要求1所述的高活性多种类酵素产品的制作方法，其特征在于，所述的真空超声波均质处理是真空超声波均质同步处理。

5.如权利要求1所述的高活性多种类酵素产品的制作方法，其特征在于，所述的多个发酵菌种包含嗜热链球菌、副干酪乳酸杆菌、保加利亚乳酸杆菌、比菲德氏菌A、比菲德氏菌B、酵母菌、醋酸菌、克菲尔乳酸菌、龙根菌、鼠李糖杆菌、发酵乳杆菌、瑞士乳杆菌以及凝乳芽孢杆菌。

6.一种高活性多种类酵素产品的制作方法，其特征在于，包含：

提供多个发酵菌种与果浆于容器中以形成混合发酵液；

在内含该混合发酵液的该容器内通入二氧化碳、氧气与氮气，在第一阶段中发酵；以及

在该第一阶段之后，在内含该混合发酵液的该容器内通入二氧化碳、氧气与氮气，进行第二阶段发酵。

7.如权利要求6所述的高活性多种类酵素产品的制作方法，其特征在于，所述的第一阶段中发酵，其中PH值控制在5.0～6.5之间，按体积百分比计，该二氧化碳的比例为2～4％、该氧气的比例为18～22％、该氮气的比例为76～80％。

8.如权利要求6或7所述的高活性多种类酵素产品的制作方法，其特征在于，所述的第二阶段中发酵，其中PH值控制在3.0～4.5之间，按体积百分比计，该二氧化碳的比例为2～5％、该氧气的比例为10～15％、该氮气的比例为80～88％。

9.一种高活性多种类酵素产品的制作方法，其特征在于，包含：

提供多个发酵菌种与果浆于容器中以形成混合发酵液；

在内含该混合发酵液的该容器内进行第一阶段中发酵，其中PH值控制在5.0～6.5之间；

在该第一阶段之后，在内含该混合发酵液的该容器内进行第二阶段发酵，其中PH值控制在3.0～4.5之间；以及

在该第二阶段之后，进行真空超声波均质处理该容器内的该混合发酵液。

10.如权利要求9所述的高活性多种类酵素产品的制作方法，其特征在于，所述的真空超声波均质处理是真空超声波均质同步处理。