CN110050923A - 一种石斛发酵饮品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石斛发酵饮品，属于发酵食品加工技术领域。本发明石斛发酵饮品按质量份数包括石斛5～7份，核桃粕40～60份，枸杞2～3份，金银花1～2份，山楂2～3份，菊花1～2份，饮用水400～600份，蜂蜜4～6份，乳杆菌发酵剂0.2～0.4份，低聚果糖6～8份；既保留了石斛独特的风味又带有宜人的发酵后乳酸香味，发酵20d即得，时间较短。发酵饮品口感柔和，酸甜适中，且营养组分丰富。本发明提供了一种加工简便、过程安全且产品健康的有益菌发酵工艺，核桃粕与石斛混合发酵获得的饮品，具有清热养阴、活血化瘀、提高心脑血管功能、益胃生津等作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种石斛发酵饮品，属于发酵食品加工技术领域。
背景技术
铁皮石斛又被称为铁皮枫斗、黑节草，是传统医学中一种名贵的中草药，药用历史悠久，有“植物黄金”的美誉。石斛含有多糖、生物碱、黄酮、酚、萜、氨基酸等活性物质。其中，水溶性多糖、生物碱和游离氨基酸等是铁皮石斛最重要的活性物质之一。现代药理研究结果表明，石斛具有增强免疫、抗氧化、抗疲劳、延缓衰老、护肝抗炎、保护神经系统、保护心血管、改善肠胃功能等作用。但石斛一般作为药用和保健品原料，在食品市场中的产品较少，欠缺深加工提高其附加值以及经济效益、社会效益。
金银花、山楂、菊花、枸杞均为药食两用的原料，含有多种生物活性组分，因而具有如清肝明目、清热解毒、抗氧化、抗衰老等药理作用。但这几种原料的深加工产业发展相对薄弱，大多停留在初加工阶段，或者直接以原料方式使用，缺乏高附加值产品的开发。因此，将几种药食两用的原料有机结合进行大众食品的开发，对其种植产业和地方经济的发展有重要意义。
核桃仁具有较高的营养价值和经济价值，有着“益智果”、“长寿果”的美誉。目前核桃加工的主要产品为核桃油、核桃蛋白粉、核桃乳、核桃仁休闲食品等，核桃产品较为单一，产品深加工基础较为薄弱。在生产核桃油的过程中，可获得大量的加工副产物，即核桃粕，是一种天然的植物性原料。脱脂核桃粕中富含蛋白质、维生素、胡萝卜素、磷脂、多酚类、黄酮类、三萜类、糖苷类、微量元素等营养物质。由于榨油工艺的要求，核桃粕成分比较复杂，通常核桃粕被当做废料丢弃或用于禽畜的饲料，利用价值较低，其产品附加值未得到较好发挥，不仅造成了核桃资源的浪费，还限制了核桃精深加工。通过精深加工对核桃粕进行有效利用，可节省资源、降低成本、充分提高核桃的综合利用，将我国的核桃产业从资源优势转向经济优势。
目前，国内有关药食同源原料多是以中药饮片或者药膳方式消费为主，一定程度上可满足居民日常的需要，但加工制备简单，产品技术含量低，对新产品的开发投入仍不足。已有一些报道采用微生物发酵将药食两用原料加工成饮料或其它形态，但存在如选用发酵原材料种类多，无法准确阐释具体起功效作用的机制，成分经发酵过程是否发生不利反应产生有害物质，原料是否适合微生物发酵等问题。本发明从以上问题出发，在发酵原料选择方面，选择已知药理作用相近的几种药食两用材料作为辅料，优选发酵用有益菌的菌株，并优化发酵时间制备获得质量较佳、能够保持或增强有效组分的发酵产品。
发明内容
为了实现上述目的，充分利用核桃加工副产物，提高资源利用率，以及丰富市场核桃产品，本发明以核桃粕、石斛为主要原料，结合具有多种生物功能的金银花、山楂、菊花和枸杞进行有益菌发酵制备混合发酵饮品。一方面，由于富含多种蛋白质、氨基酸、黄酮、酚类物质、多糖等生物活性物质，发酵饮品具有如抗氧化、清热养阴、活血化瘀、提高心脑血管功能、益胃生津等的功能性；另一方面，实现了核桃副产物的深加工及综合利用，开发出高附加值产品，具有非常重要的经济价值。
本发明的第一个目的是提供一种石斛发酵饮品，所述饮品的配方按质量份数配比，包括核桃粕40～60份，石斛5～7份，枸杞2～3份，金银花1～2份，山楂2～3份，菊花1～2份，饮用水400～600份，蜂蜜4～6份，乳杆菌发酵剂0.2～0.4份，低聚果糖6～8份；其中乳杆菌发酵剂为植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌和干酪乳杆菌的复合菌剂。
在本发明的一种实施方式中，所述乳杆菌发酵剂的活菌总数≥108CFU/mL。
在本发明的一种实施方式中，所述乳杆菌发酵剂是由植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌按菌体重量比1：2～3：2～3：2～3混合得到。
在本发明的一种实施方式中，所述所述菌体是将所述植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌分别接种至液体培养基，培养24～60h后离心获得。
在本发明的一种实施方式中，所述蜂蜜是按每40～60份核桃粕加入4～6份蜂蜜的比例添加。
本发明的第二个目的是提供所述石斛发酵饮品的制备方法，所述方法包括如下步骤：按照上述配方中的配比，将核桃粕、石斛、枸杞、金银花、山楂、菊花、饮用水、蜂蜜和乳杆菌发酵剂混合调配，然后在25～28℃发酵20-30d。
在本发明的一种实施方式中，乳杆菌发酵剂的活菌数≥108CFU/mL。
在本发明的一种实施方式中，发酵时间优选20d。
在本发明的一种实施方式中，所述石斛发酵饮品的制备方法具体包括：
(1)原料预处理；
(2)调配：按照配比，将原料混合，加入蜂蜜和活菌数≥108CFU/mL的乳杆菌发酵剂，25～28℃发酵20-30d；
(3)过滤后进行二次调配，即得核桃粕石斛混合发酵饮品。
在本发明的一种实施方式中，所述乳杆菌发酵剂中的乳杆菌是用MRS液体培养基在37℃下摇床中120r/min的速度扩大培养24～48h，将培养液4000～6500r/min，4℃离心10min，收集菌体，并用无菌生理盐水洗涤菌体2～3次，4℃保存备用。
在本发明的一种实施方式中，所述预处理包括：
(1)打散榨油后压成饼状的核桃粕，剔除明显异物，并除去因长时间存放已出现氧化等质变的饼粕；
(2)优选色泽均匀的干制石斛，剔除异物，粉碎备用；
(3)挑选优质枸杞，剔除杂质，用清水冲洗1～2次，沥干水备用；
(4)挑选优质干制金银花和菊花，剔除杂物，粉碎成粗粉备用；
(5)优选山楂，清洗干净，沥干水后组织捣碎机捣碎成浆备用。
在本发明的一种实施方式中，所述过滤采用纱布或滤布进行粗滤，粗滤后再用超滤装置进行精滤。
在本发明的一种实施方式中，所述超滤装置为无机陶瓷膜过滤机；所述精滤采用的滤膜为无机陶瓷膜，过滤精度为50nm，过滤压力0.2～0.25MPa，滤液得率100mL/min。
在本发明的一种实施方式中，所述二次调配是加入甜味剂调整糖度为7～8％，所述甜味剂为低聚果糖。
在本发明的一种实施方式中，所述二次调配后还进行灌装、杀菌；所述灌装是发酵滤液移入加热桶中调节温度至85℃，杀菌15～20min，然后趁热装瓶。
在本发明的一种实施方式中，所述灌装、杀菌后还进行排气、密封，具体是灌装后于90℃左右排气15min，然后密封，室温冷却，即得成品。
本发明的第三个目的是将上述的核桃粕石斛混合发酵饮品的制备方法应用于提高混合发酵饮品中可溶性多糖或总酚或黄酮或总游离氨基酸的含量。
本发明的第四个目的是将上述的核桃粕石斛混合发酵饮品的制备方法应用于提高混合发酵饮品的抗氧化能力。
本发明的有益效果为：
1、采用核桃加工核桃油后的下脚料饼粕与药食两用的石斛、枸杞、金银花、山楂、菊花进行混合有益乳酸菌发酵，发酵过程中多种活性组分得以释放，提高了原料营养物质的生物利用率，制备获得的混合发酵饮品中总蛋白含量1.75％，总游离氨基酸0.45％，多糖6.72％，总酚0.46％，黄酮0.31％。
2、本发明采用有益菌进行发酵，发酵过程中蛋白质和糖类在乳酸菌的作用下发生水解，增加了饮品中的游离氨基酸、小分子肽以及单糖、低聚糖的含量。此外，发酵过程促使原料的结构发生变化，原料中的活性组分得以释放到溶液中，生理活性提高，且易于机体的消化吸收。获得的发酵饮品具有一定的抗氧化、益胃生津、清热养阴、活血化瘀、提高心脑血管功能等功效。
3、采用本发明的方法制备的发酵饮品既赋予了石斛独特的风味，又融合了经发酵后乳酸的香味。该生产工艺简单易于控制，发酵20d即得，时间较短，生产周期短，易实现工业化，有助于增加开发核桃和石斛、金银花等深加工制品的多样性。
附图说明
图1为本发明石斛发酵饮品的生产工艺流程图。
具体实施方式
活菌计数采用显微镜直接计数法计算大概的单位重量菌数；基本成分测定参照GB/T 5009食品卫生检验方法系列标准：总蛋白含量测定参照国家标准GB 5009.5-2016；粗脂肪含量测定参照国家标准GB 5009.5-2016；游离氨基酸测定参考国家标准GB 5009.124-2013，样品不经水解，仅取一定量样品加入等体积5％三氯乙酸沉淀蛋白，3000rpm离心5min取上清液400μL进样检测，其它操作与标准相同；多糖含量测定参照国家标准GB 5009.7-2008。
总酚(没食子酸当量)含量采用Folin法测定：取一定量样品稀释至基本无色，记录稀释倍数，取稀释后溶液0.15mL于试管中，加入1.5mL稀释10倍的Folin试剂，混匀，静置5min后加入1.5mL 6％(w/v)Na2CO3溶液，将试管置于75℃恒温水浴中孵育10min。随后取出立即冰水浴冷却，转移至离心管中5000rpm，4℃离心5min。于725nm波长下测定吸光值，重复测定3次。以没食子酸为标准品，绘制标准曲线，从而计算样品中总酚含量。
黄酮含量测定：精确吸取1.0mL样品溶液于25mL容量瓶中，加1mL 5％NaNO2溶液摇匀，放置5min，再准确加入10％Al(NO3)3溶液1mL摇匀，放置6min，然后加入5mL 4％NaOH溶液，最后用30％甲醇稀释到刻度，于温水浴中加热10min，取出，同时作试剂空白，以芦丁为标准品绘制标准曲线，于510nm波长处测定吸光度A，查标准曲线，即得所取样液中黄酮含量。
FRAP、DPPH、ABTS 3个指标均按照上海碧云天公司对应检测试剂盒的操作方法进行测定。
实施例1
配方：榨油后获得的核桃饼粕50份，石斛7份，枸杞3份，金银花2份，山楂2份，菊花1.5份，饮用水500份，蜂蜜6份，乳杆菌发酵剂0.3份，低聚果糖7份。
核桃粕石斛混合发酵饮品制作方法(按上述添加质量份数计)，如图1所示，具体步骤为：
1)核桃饼粕预处理：除去发生氧化有哈喇味的饼粕，将饼粕打散成小块状，剔除可能在榨油时带入的异物。
2)石斛预处理：优选色泽均匀的干制石斛，剔除异物，粉碎备用。
3)枸杞预处理：挑选优质枸杞，剔除杂质，用清水冲洗1～2次，沥干水备用。
4)金银花和菊花预处理：剔除杂物，粉碎成粗粉备用。
5)山楂预处理：优选山楂，清洗干净，沥干水后组织捣碎机捣碎成浆备用。
6)乳杆菌发酵剂：乳杆菌发酵剂由植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌4种乳杆菌混合得到。分别将上述4种经复苏且生长状态良好的乳杆菌接种至MRS液体培养基中，于37℃下摇床120r/min培养48h，将培养液于5000r/min，4℃离心5min，收集菌体，并用无菌生理盐水分3次洗涤菌体。将植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌按重量比1：2：2：2混合得到乳杆菌发酵剂。
7)调配：将准备好的核桃粕、石斛、枸杞、金银花、山楂、菊花原料按比例份数移至发酵用桶内，依次加入约400份饮用水、6份蜂蜜、0.3份发酵乳杆菌(乳杆菌的添加量要求总的活菌数达108CFU/mL以上)，最后将剩余饮用水(100份)全部加入搅拌混匀。
8)发酵处理：用保鲜膜密封桶口后盖桶盖，隔绝空气进行厌氧发酵，室温约为26℃，发酵时间20d。
9)过滤：发酵结束后，用搅拌器或不锈钢勺略加搅拌，然后用滤布袋进行过滤，将发酵液与发酵原料初步分离，得到粗滤液；粗滤液再经超滤装置进行精滤，滤膜为精度50nm的无机陶瓷膜，过滤压力0.2～0.25MPa，滤液得率100mL/min。
10)二次调配：精滤后的发酵液中加入按发酵液百份重量计的8份低聚果糖，搅拌混匀，调整发酵液的糖度和甜度。
11)灌装、杀菌：发酵滤液移入加热桶中调节温度至85℃，杀菌20min，趁热装瓶。
12)排气、密封、成品：灌装后于90℃左右热水中排气15min，密封取出，置于室温冷却，得到核桃粕石斛混合发酵饮品的成品。
以自然发酵制备的核桃粕石斛混合发酵为对照(自然发酵方式仅不加入发酵用乳杆菌，其他操作工艺相同)，对制备得到的发酵饮品基本组分进行测定和比较，并随机抽取15～20名受过专业感官训练的人员进行感官评价，结果如表1～3所示。
由表1结果可看出，添加有益乳杆菌控制发酵过程制得的核桃粕石斛混合发酵产品，其具有生物活性的可溶性多糖、总酚、黄酮以及总游离氨基酸含量均比通过自然发酵制得的发酵饮品高，其中黄酮的含量提高约40％，总酚的含量提高约44％，总游离氨基酸含量提高约32％。对成品的3个抗氧化指标进行分析检测(表2)，结果表明添加乳酸菌调控发酵的产品中，抗氧化能力总体也较自然发酵产品的高，可能与添加乳酸菌发酵的饮品中，生物活性组分如酚类物质、还原性多糖等含量较高有关。由表3感官评价结果可知，本工艺制得的核桃粕石斛混合发酵饮品其色泽、口感以及香味和滋味均优于对比组的自然发酵制得的酵素饮品，通过本发明获得较佳品质的核桃粕石斛混合发酵饮品。
表1核桃粕石斛混合发酵饮品基本组分检测结果
表2抗氧化能力检测结果
表3不同发酵工艺制得核桃粕石斛混合发酵饮品感官评价
其中，透光率测定方法为：分光光度计法。样品在分光光度计波长680nm下测定其透光率。
本发明加工时间为20d，与传统的果蔬发酵饮料加工长达1年相比，大大缩短了工艺时间。而在产品附加值方面，按照年加工核桃粕石斛混合发酵饮品500吨的量，每吨售价约8万元来看，年产值在4千万元左右，极大提高了核桃和石斛等作物资源的经济效益。
实施例2
按实施例1的方法制备核桃粕石斛混合发酵饮品，区别在于，配方为：榨油后获得的核桃饼粕60份，石斛6份，枸杞3份，金银花2份，山楂3份，菊花1份，饮用水600份，蜂蜜5份，乳杆菌发酵剂0.4份，低聚果糖8份。
对制备得到的发酵饮品中基本成分及功能因子含量进行检测。结果显示，发酵饮品的总蛋白含量为1.87％，多糖含量6.85％，总游离氨基酸0.49％，含总酚0.50mg GAE/100mL，黄酮0.36％。抗氧化指标结果：FRAP(110.03μmol TE/mL)、DPPH(96.25％)、ABTS(89.97μmol TE/mL)均表明，实施例2制备得到的发酵饮品，其基本成分和抗氧化效果与实施例1获得发酵饮品的质量无显著差异。
实施例3
按实施例1的方法制备核桃粕石斛混合发酵饮品，区别在于，配方为：榨油后获得的核桃饼粕40份，石斛5份，枸杞2份，金银花1.5份，山楂2份，菊花2份，饮用水400份，蜂蜜5份，乳杆菌发酵剂0.2份，低聚果糖7份。
对制备得到的发酵饮品中基本成分及功能因子含量进行检测。结果显示，发酵饮品的总蛋白含量为1.68％，多糖含量6.59％，总游离氨基酸0.38％，含总酚0.37mg GAE/100mL，黄酮0.26％。抗氧化指标结果：FRAP(100.33μmol TE/mL)、DPPH(92.03％)、ABTS(86.16μmol TE/mL)均表明，实施例3制备得到的发酵饮品，其基本成分和抗氧化效果与实施例1、2获得发酵饮品的质量无显著差异。
对照例1发酵时间的优化
参照实施例1，将步骤(8)中的发酵时间分别替换为10d、30d、90d，其他条件不变，制备得到核桃粕石斛混合发酵饮品的成品。
对制备得到的发酵饮品中基本成分及功能因子含量进行检测，结果表4所示。发酵时间段，有效组分未能充分释放和水解；发酵时间延长，由于微生物利用物质发酵的能力及生物反应活力下降，活性组分对环境稳定性等影响，有效组分含量发生明显下降，且发酵产品酸度和色泽、外观等感官指标质量也有所下降。因此，选择20d作为发酵时间制备得到的饮品质量最佳。
表4不同发酵时间所得发酵饮品的性能结果
对照例1发酵剂的影响
参照实施例1，将乳杆菌发酵剂分别替换为下述复合菌剂，其他条件不变，制备得到相应的核桃粕石斛混合发酵饮品的成品。
复合菌剂1：嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌按重量比1：2：2；
复合菌剂2：嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌按重量比1：2；
复合菌剂3：发酵乳杆菌、巴氏醋酸杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌按重量比1：1：2：2；
复合菌剂4：以现有报道使用的发酵剂：嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌，按添加量1％加入，重量比为1:1。
对制备得到的发酵饮品中基本成分及功能因子含量进行检测，结果如表5所示。不同发酵剂复合以及发酵剂种类均会影响发酵饮品的活性组分含量以及抗氧化效果，对比对照例选用的几种复合发酵剂发酵制备获得的饮品品质，本发明经优化得到的复合发酵剂种类发酵制备的饮品效果更佳。
表5不同发酵剂所得发酵饮品的性能结果
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种石斛发酵饮品，其特征在于，所述饮品的配方按质量份数计，包括5～7份石斛，40～60份核桃粕，2～3份枸杞，1～2份金银花，2～3份山楂，1～2份菊花，400～600份饮用水，4～6份蜂蜜，0.2～0.4份乳杆菌发酵剂，6～8份低聚果糖；其中乳杆菌发酵剂为植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌和干酪乳杆菌混合的复合菌剂。
2.根据权利要求1所述的石斛发酵饮品，其特征在于，所述乳杆菌发酵剂中植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌的菌体质量比为1：2～3：2～3：2～3。
3.根据权利要求1或2所述的石斛发酵饮品，其特征在于，所述乳杆菌发酵剂的活菌总数≥108CFU/mL。
4.权利要求1-3任一所述的石斛发酵饮品的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：按照权利要求1所述配方将核桃粕、石斛、枸杞、金银花、山楂、菊花、饮用水、蜂蜜和乳杆菌发酵剂混合调配，然后在25～28℃发酵20-30d。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，发酵时间为20d。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括混合调配后加入低聚果糖进行二次调配。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述二次调配是加入低聚果糖，调整糖度为7～8％。
8.根据权利要求4-7任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所得石斛发酵饮品进行杀菌灌装。
9.权利要求4-8任一所述的方法在提高混合发酵饮品中可溶性多糖含量、总酚含量、黄酮含量或总游离氨基酸含量中的应用。
10.权利要求4-8任一所述的方法在提高混合发酵饮品的抗氧化能力中的应用。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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