CN108354171A - 一种抗氧化性风味紫大薯酵素及其制备方法 - Google Patents
一种抗氧化性风味紫大薯酵素及其制备方法 Download PDFInfo
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
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Abstract
本发明涉及一种抗氧化性风味紫大薯酵素及其制备工艺，特别是一种采用海南紫大薯为原料，生产酵素及其制备工艺。经选料、整理、清洗、消毒、切片、烘干、粉碎、筛分，在符合要求的粉体中加入适量水进行特定的酶解后灭菌，再经芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌及醋酸菌一种或者几种发酵制成抗氧化性风味紫大薯酵素。
Description
【技术领域】
本发明属于食品技术领域，特别涉及一种抗氧化性风味紫大薯酵素及其制作方法。
【背景技术】
大薯，又称参薯，俗称脚板薯，为薯蓣科薯蓣属藤本植物，广泛分布于热带、亚热带地区(Korada，et al.2010)。野生块茎常见圆柱形或棒形，栽培者块茎变异较大，呈长圆柱形、掌形、圆锥形及砧板形等。薯皮多为紫黑色或者棕色，薯肉有紫色、白色、黄色等。
我国海南种植肉为紫色的紫大薯历史悠久。然而，紫大薯作为一种海南特产,至今仍为得到很好的利用，其产品加工利用一直处于落后阶段。目前，除了农民自己种植食用及简单将其打成粉出口日本外，还未得到规模商品化的利用。
其实，紫大薯块茎营养丰富，富含维生素(B1，B2，C和E)、矿物质(钙，镁，钾和锌)、膳食纤维和碳水化合物等。在非洲一些国家紫大薯是仅次于木薯的第二大粮食作物(Arnau，Nemorin，et al.2009)。与普通的薯不同，紫大薯含有大量的花青素，使其具有较强的抗氧化能力，抗突变性，降血压和缓解肝损伤作用(Kano，Takayanagi，et al.2005)。
花青素作为一种天然食用色素是目前科学界发现的防治疾病、维护人类健康最直接、最有效、最安全的自由基清除剂，其清除自由基的能力是维生素C的20倍、维生素E的50倍(唐忠厚，周丽.2009)。然而，自然界中植物组织中含有的花青素通常与一个或者多个葡萄糖、半乳糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖等通过糖苷键形成花色苷，再通过酰基化与香豆酸、阿魏酸、芥子酸、琥珀酸、肉桂酸、乙酸、对羟基苯甲酸等酸形成结构多样的酰基化合物(Ali，Almagribi，et al.2016)。如何将植物中这些结合状态的功能成分释放出来是一个非常值得研究的方向，也是食品加工中的难点。
发酵是食品加工常见的方法。因为在发酵过程中，菌可以产生多种高活性酶，这些酶可以将食物中的淀粉、蛋白、纤维素、脂肪等大分子物质水解成寡糖、氨基酸等小分子物质，有利于人体吸收，另外，可以将食物中一些处于结合状态的功能生物活性成分释放出来，所以发酵一直被用来提高食品的营养和风味。
本发明以海南紫大薯为原料，用益生菌包括芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌及醋酸菌中3-4种发酵成富含多酚(花青素、黄酮、黄酮醇等)和超歧化氧化酶等抗氧化性物质和富含有机酸、酮及醇等风味物质的抗氧化性风味酵素。基于有机酸、酮、醇、多酚和超歧化氧化酶的协同作用，所制得的酵素不但对自由基具有良好的清除能力而且散发着宜人的香味，具有成为功能保健食品的潜力。
【发明内容】
【发明目的】
本发明旨在提供一种用海南紫大薯发酵制备含抗氧化性和风味物质的酵素方法及其产品。这一发明将有助于解决海南紫大薯加工技术低端化，产品单一化等问题，为紫大薯尤其是海南紫大薯深加工产业提供技术参考。同时提供的抗氧化性风味紫大薯酵素可以广泛用于食品和保健行业。
【本发明的技术方案】
本发明所述的一种抗氧化性风味紫大薯酵素的制备方法包括如下步骤：
1)选取优质的海南紫大薯进行整理、清洗、消毒(50-100ppm的ClO2溶液浸泡10-20分钟)、切片、烘干、粉碎、筛分；
2)将过1000目筛子所得的紫大薯粉与水按质量比1：10-1：30混合，调节pH加入适量顺次加入高温淀粉酶、果胶酶、糖化酶及纤维素酶进行酶解后灭菌，冷却后顺次或一次性接入一定量芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌及醋酸菌种的中3-4种进行共发酵，发酵过程用色谱监控目标产物，根据需要适当添加无菌葡萄糖或者蔗糖。
3)发酵结束后，用膜过滤除菌，70-75℃灭菌30分钟，制成液体酵素或喷雾干燥成酵素粉。
【本发明的优点】
本发明旨在提供一种抗氧化性风味紫大薯酵素的方法。这一发明具有如下优点：
1)采用本发明提供的技术方案，以紫大薯粉的酶液作为培养基用益生菌直接发酵，利用酶降解原料使之降解成菌可以食用的大分子和小分子物质，菌生长后又产生多种酶可以进一步降解原料，使得原料中的结合态多酚(花青素、黄酮、黄酮醇等)生物活性物质变成游离态，提高了其生物利用度，同时菌产生有机酸、醇及酮等风味代谢产物，这一工艺集成了酶解和发酵的技术，工艺简单，可操作性强，免去目标生物活性物质的分离过程，大大降低了经济成本；
2)本发明中有机酸、酮、醇、多酚(花青素、黄酮、黄酮醇等)及超歧化氧化酶的协同作用，使得所得酵素对自由基具有良好的清除能力而且散发着宜人的香味，具有成为功能保健食品的潜力。
总之，这一发明将有助于解决紫大薯加工技术低端化，产品单一化等问题，为紫大薯尤其是海南紫大薯深加工产业提供技术参考。
【具体实施方法】
实施例1
将5000克整理过的紫大薯洗净，用100ppm的ClO2溶液浸泡20分钟后切成厚为3-5毫米薄片，80℃烘48小时粉碎成紫大薯粉末，用1000目的筛子筛分，取筛下部分留着备用。
取上述紫大薯粉15克与300克水置于三角瓶中混合，搅拌均匀，调节混合液的pH至6.2，加入10毫克高温淀粉酶搅拌均匀封口将其放置90℃水浴中酶解2小时(每隔一小时振荡瓶子一次，所有酶解都一样，下述的酶解不再说明)，该酶酶解结束后，取出瓶子冷却至室温调节混合液的pH至5.0，加入15毫克果胶酶搅拌均匀封口将其放置45℃水浴中酶解6小时，结束后再取出瓶子冷却至室温调混合液的pH至4.5，加入15毫克糖化酶搅拌均匀封口将其放置50℃水浴中酶解8小时，结束后再取出瓶子冷却至室温调混合液的pH至5.0，加入15毫克纤维素酶，搅拌均匀封口将其放置55℃水浴中酶解10小时，酶解结束后，115℃灭菌20分钟冷却作为发酵培养基备用。
将用甘油管保存的芽孢杆菌、乳酸菌和醋酸菌及用固体斜面保存的酵母菌分别接到各自的液体培养基中进行活化，重复3-5次以充分恢复菌株活力。菌株充分活化后，除酵母菌以外，各菌分别以接种量体积比为1％(酵母菌5％)的比例分别接入各自的液体培养基在各菌的最适温度下培养16-18h得到各菌种子液，留着备用。
将芽孢杆菌种子液1ml接入上述制备的紫大薯培养基中于35℃静置培养3天(隔天振荡一次，下述的所有发酵相同，不再说明)，再接入葡萄汁酵母菌种子液3ml于28℃静置培养5天，再接入植物乳杆菌种子液1ml于35℃静置培养6天，最后接入醋酸菌种子液1ml于30℃静置培养3天。
将上述发酵液6000转/分钟离心10分钟，取上层清液，随后用膜过滤除菌，所得滤液在70℃灭菌30分钟，获得深黄色澄清透亮散发浓香味的酵素液。
实施例2
紫大薯发酵培养基及种子液的制作与实施例1相同。
将1ml芽孢杆菌种子液、3ml葡萄汁酵母菌种子、1ml植物乳杆菌种子液及1ml醋酸菌种子液一同接入紫大薯培养基中于28℃静置培养，在发酵第10天加入3克无菌葡萄糖继续发酵至20天停止发酵。
将上述发酵液6000转/分钟离心10分钟，取上层清液，随后用膜过滤除菌，所得滤液在75℃灭菌30分钟，获得淡黄色澄清透亮散发淡淡香味的酵素液。
实施例3
紫大薯发酵培养基及种子液的制作与实施例1相同。
将啤酒酵母菌种子液3ml接入上述制备的紫大薯培养基中于28℃静置培养5天，再接入保加利亚乳杆菌种子液1ml于35℃静置培养6天，再芽孢杆菌种子液1ml于35℃静置培养3天，最后接入醋酸菌种子液1ml于30℃静置培养3天。
将上述发酵液6000转/分钟离心10分钟，取上层清液，随后用膜过滤除菌，所得滤液在70℃灭菌30分钟，获得深黄色澄清透亮散发浓香味的酵素液。
实施例4
紫大薯发酵培养基及种子液的制作与实施例1相同。
将葡萄汁酵母菌种子液3ml接入上述制备的紫大薯培养基中于28℃静置培养5天，再芽孢杆菌种子液1ml于35℃静置培养3天，再接入植物乳杆菌种子液1ml于35℃静置培养6天，最后接入醋酸菌种子液1ml于30℃静置培养3天。
将上述发酵液6000转/分钟离心10分钟，取上层清液，随后用膜过滤除菌，所得滤液在75℃灭菌30分钟，获得深黄色澄清透亮散发浓香味的酵素液。
实施例5
紫大薯发酵培养基及种子液的制作与实施例1相同。
将葡萄汁酵母菌种子液3ml接入上述制备的紫大薯培养基中于28℃静置培养5天，再芽孢杆菌种子液1ml于35℃静置培养3天，再接入醋酸菌种子液1ml于30℃静置培养3天，最后接入嗜酸乳杆菌种子液1ml于35℃静置培养5天。
将上述发酵液6000转/分钟离心10分钟，取上层清液，随后用膜过滤除菌，所得滤液在75℃灭菌30分钟，获得深黄色澄清透亮散发浓香味的酵素液。
实施例6
紫大薯发酵培养基及种子液的制作与实施例1相同。
将1ml芽孢杆菌种子液、3ml啤酒酵母菌种子液及1ml醋酸菌种子液一同接入紫大薯培养基中于28℃静置培养，在发酵第10天加入3克无菌葡萄糖继续发酵至20天停止发酵。
将上述发酵液6000转/分钟离心10分钟，取上层清液，随后用膜过滤除菌，所得滤液在75℃灭菌30分钟，获得淡黄色澄清透亮散发香味的酵素液。
实施例7
紫大薯发酵培养基及种子液的制作与实施例1相同。
将1ml芽孢杆菌种子液、3ml葡萄汁酵母菌种子液及1ml嗜酸乳杆菌种子液一同接入紫大薯培养基中于28℃静置培养，在发酵第10天加入3克无菌葡萄糖继续发酵至20天停止发酵。
将上述发酵液6000转/分钟离心10分钟，取上层清液，随后用膜过滤除菌，所得滤液在75℃灭菌30分钟，获得淡黄色澄清透亮散发香味的酵素液。
实施例8
紫大薯发酵培养基及种子液的制作与实施例1相同。
将植物乳杆菌种子液1ml接入上述制备的紫大薯培养基中于于35℃静置培养5天，再接入芽孢杆菌种子液1ml于35℃静置培养3天，再接入葡萄汁酵母菌种子液3ml于28℃静置培养5天，最后接入醋酸菌种子液1ml于30℃静置培养3天。
将上述发酵液6000转/分钟离心10分钟，取上层清液，随后用膜过滤除菌，所得滤液在75℃灭菌30分钟，获得深黄色澄清透亮散发浓香味的酵素液。
实施例9
紫大薯发酵培养基及种子液的制作与实施例1相同。
将4ml葡萄汁酵母菌种子液、1ml嗜酸乳杆菌种子液和1ml醋酸菌种子液一同接入紫大薯培养基中于28℃静置培养，在发酵第10天加入4克无菌蔗糖继续发酵至20天停止发酵。
将上述发酵液6000转/分钟离心10分钟，取上层清液，随后用膜过滤除菌，所得滤液在75℃灭菌30分钟，获得淡黄色澄清透亮散发香味的酵素液。
实施例10
紫大薯发酵培养基及种子液的制作与实施例1相同。
将3ml啤酒汁酵母菌种子液、1ml植物乳杆菌种子液和1ml芽孢杆菌种子液一同接入紫大薯培养基中于28℃静置培养，在发酵第10天加入4克无菌蔗糖继续发酵至20天停止发酵。
将上述发酵液6000转/分钟离心10分钟，取上层清液，随后用膜过滤除菌，所得滤液在75℃灭菌30分钟，获得淡黄色澄清透亮散发香味的酵素液。
Claims (9)
1.一种抗氧化性风味紫大薯酵素制备方法，包括如下步骤：
1)选取优质的海南紫大薯进行整理、清洗、消毒、切片、烘干、粉碎、筛分；
2)将筛分所得的紫大薯粉与水按一定比例混合，调节pH加入适量的酶顺次进行酶解后115℃灭菌20分钟，冷却后接入一定量的菌种进行发酵。
3)发酵结束后，离心过滤除菌，灭菌，制成液体酵素或喷雾干燥成酵素粉。
2.根据权利要求1所述的一种抗氧化性风味紫大薯酵素制备方法，其特征在于步骤1)所述紫大薯的消毒是用50-100ppm的ClO2溶液浸泡10-20分钟消毒杀菌，所述筛分是指通过1000目的筛子，取筛下部分。
3.根据权利要求1所述的一种抗氧化性风味紫大薯酵素制备方法，其特征在于步骤2)所述紫大薯粉与水的质量比例为1：10-1：30，所述酶为高温淀粉酶、果胶酶、糖化酶及纤维素酶，所述的菌种为芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌及醋酸菌一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种抗氧化性风味紫大薯酵素制备方法，其特征在于步骤3)所述的除菌为膜过滤除菌，所述灭菌温度和时间分别分为70-75℃和30分钟。
5.根据权利要求3所述酶的加入量和酶解条件分别为：高温淀粉酶加入量为固体紫大薯粉末质量的0.5-1‰，酶解温度为80-90℃，pH＝5.5-6.5，酶解时间2-3小时；果胶酶加入量为固体紫大薯粉末质量的1-3‰，酶解温度为40-50℃，pH＝4.5-5.5，酶解时间4-6小时；糖化酶加入量为固体紫大薯粉末质量的1-2‰，酶解温度为45-55℃，pH＝4.0-5.0，酶解时间6-8小时；纤维素酶加入量为固体紫大薯粉末质量的1-2‰，酶解温度为45-55℃，pH＝4.0-5.0，酶解时间10-12小时。
6.根据权利要求3所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、所述酵母菌为啤酒酵母或葡萄汁酵母，所述乳酸菌为双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌等，所述醋酸菌为巴氏醋杆菌。芽孢杆菌、乳酸菌及醋酸菌接种量为紫大薯粉末的质量分数的0.05-0.1‰，酵母接种量为紫大薯粉末的质量分数的0.1-1‰。发酵方式为混菌共发酵。
7.根据权利要求6所述的混菌共发酵接种方式为顺次接入或一次性共同接入。
8.根据权利要求7所述的顺次接种次序和间隔时间为芽孢杆菌(发酵3-5天)+酵母菌(5-7天)+乳酸菌(5-7天)+醋酸菌(3-5天)或酵母菌(5-7天)+乳酸菌(5-7天)+芽孢杆菌(发酵3-5天)+醋酸菌(3-5天)或乳酸菌(5-7天)+芽孢杆菌(发酵3-5天)+酵母菌(5-7天)+醋酸菌(3-5天)或酵母菌(5-7天)+芽孢杆菌(发酵3-5天)+乳酸菌(5-7天)+醋酸菌(3-5天)或酵母菌(5-7天)+芽孢杆菌(发酵3-5天)+醋酸菌(3-5天)+乳酸菌(5-7天)等；一次性共同接种可以接入四种菌种(芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌和醋酸菌)中的3-4种共发酵16-20天。发酵过程中用色谱监控目标产物，根据需要添加适量的无菌葡萄糖或者蔗糖。
9.本发明所制得的酵素可广泛用于食品和保健品的行业中。
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|---|---|---|---|---|
| CN108852957A (zh) * | 2018-10-10 | 2018-11-23 | 翟超颖 | 一种保湿、美白、消炎、抗痘酵素面膜及其制备方法 |
Citations (2)
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| CN104522557A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-22 | 深圳先进技术研究院 | 一种无糖酵素及其制备方法 |
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