CN111296699A - 一种富含花青素的蓝莓益生菌发酵原液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种富含花青素的蓝莓益生菌发酵原液的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：（1）浸泡：取蓝莓全果清洗干净，将蓝莓全果浸泡在二氧化氯溶液中，然后沥干水份备用；（2）破碎：将蓝莓全果与水混合，进行蓝莓的破碎，得到蓝莓浆料；（3）发酵：将灭菌后的蓝莓浆料，放入灭过菌的洁净发酵罐中，投入SH‑470乳酸菌冻干粉，当发酵液pH值降至3.3~3.5时，终止发酵；（4）过滤除渣；（5）调配；（6）除菌：进行膜过滤除菌后装瓶包装。本发明通过选择合适的乳酸菌冻干粉，可以保证在低温发酵的环境下得到较好的发酵效果，发酵得到的蓝莓益生菌发酵原液不仅花青素含量最高可达13.5mg/g，而且乳酸含量也高达17660.24 mg/100mL。
Description
技术领域
本发明涉及发酵制品的技术领域，尤其是涉及一种富含花青素的蓝莓益生菌发酵原液及其制备方法。
背景技术
蓝莓属小浆果类果树，世界上约有450多个品种，主要分布于北半球的温带和亚热带。蓝莓营养物质丰富，富含有机酸、维生素、矿物质、不饱和脂肪酸和微量元素等，尤其是花青素含量较为丰富。蓝莓花青素是一种具有类黄酮典型结构的水溶性色素，它是纯天然的抗衰老的营养补充剂，是当今人类发现最有效的天然抗氧化生物活性剂，具有改善视力、抗衰老、清除自由基、调节血脂、抗癌等多种功能，在食品、化妆和医药等方面有着巨大的应用潜力。
新鲜蓝莓储存时间一般约半个月，时间太长则其风味会发生变化，与其他新鲜水果一样，蓝莓在种植、运输和储藏过程中无法避免会产生不符合标准的果实或会出现季节性盈余等情况，因此，生产蓝莓饮料是一种转化这种季节性水果价值并延长消费的方法。
在公开号为CN107173655A的中国专利中，其公开了一种蓝莓酵素饮料的制作方法，是经过如下加工过程制备而成：将蓝莓果实洗净后用打浆机打成蓝莓果浆，将蓝莓果浆、清水和白砂糖按照质量比8:2:3的比例混合均匀，在14-20℃的厌氧条件下发酵150-200天得蓝莓发酵原液；将蓝莓发酵原液和黄豆芽浆按照质量比10:1的比例混合均匀，在42-46℃条件下酶解2-3天后降温到在30-32℃，接入10％的醋酸醋杆菌种子液，培养8-10天，然后接入植物乳杆菌冻干粉，在32-38℃条件下厌氧发酵2-4天后置于12-18℃条件下密闭贮存2-3个月进行后熟，后熟结束后再经过滤、调配、灌装、封口即得成品。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：1、发酵时间过长，仅蓝莓发酵原液就需要发酵150-200天，不适于工业上的生产；2、没有测定所得到的成品中花青素含量，无法判定制备得到的蓝莓酵素饮料中花青素含量的高低。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种蓝莓益生菌发酵原液及其制备方法，本发明的蓝莓益生菌发酵原液制备时间短，且制备得到的蓝莓益生菌发酵原液花青素含量较高。
本发明的第一个目的是提供一种富含花青素的蓝莓益生菌发酵原液的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)浸泡：将蓝莓全果浸泡在二氧化氯溶液中，然后沥干水份备用；
(2)破碎：将蓝莓全果与水混合，进行蓝莓的破碎，得到蓝莓浆料，加入降酸剂调节蓝莓浆料的pH值至6.0～6.5，然后加热至62～65℃，保温25～35min，进行巴氏灭菌；
(3)发酵：将灭菌后的蓝莓浆料，放入灭过菌的洁净发酵罐中，当蓝莓浆料冷却至40～45℃时投入SH-470乳酸菌冻干粉，搅拌8～12min，发酵温度42～45℃，发酵6.5～7.5小时后，将发酵液温度降至34～38℃继续发酵，当发酵液pH值降至3.3～3.5时，终止发酵；
(4)过滤除渣：将步骤(3)中得到的发酵液过滤除去发酵残渣；
(5)调配：过滤后的发酵液加入低聚半乳糖、低聚果糖或麦芽糖醇调味至合适的酸甜比；
(6)除菌：进行膜过滤除菌后装瓶包装。
通过采用上述技术方案，通过选择SH-470乳酸菌冻干粉，可以保证在低温发酵的环境下得到较好的发酵效果，发酵得到的蓝莓益生菌发酵原液不仅花青素含量高，而且乳酸含量也非常高。同时，本发明采用巴氏灭菌和膜过滤除菌，在整个生产工艺过程中不会将蓝莓浆料或蓝莓益生菌发酵原液加热到过高温度，而使得花青素等活性成分的失活。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤(1)中所述浸泡为将蓝莓全果浸泡在40～50mg/L的二氧化氯溶液中，浸泡时间18～24min。
通过采用上述技术方案，二氧化氯含量低于40mg/L，对蓝莓全果表面灭菌效果较差，无法达到较好的灭菌效果，二氧化氯含量高于50mg/L，会导致蓝莓全果表面氧化严重，使得蓝莓全果表面发白。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤(2)中所述蓝莓全果和水的重量比为蓝莓全果：水＝90～95％：5～10％。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤(2)中所述水温为40～50℃。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤(2)中所述降酸剂为Na2CO3。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤(3)中所述冻干粉的添加比例为：每吨蓝莓浆料添加95～105U冻干粉。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤(6)中所述膜过滤除菌为先用1μm的微孔滤膜过滤，再用0.45μm的微孔滤膜过滤。
通过采用上述技术方案，先用1μm的微孔滤膜过滤除去发酵液中较大的颗粒物，然后利用0.45μm的微孔滤膜除去发酵液中的微生物。
本发明的第二个目的是提供一种富含花青素的蓝莓益生菌发酵原液，所述蓝莓益生菌发酵原液是按照所述的制备方法制备得到
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.本发明通过选择合适的乳酸菌冻干粉，可以保证在低温发酵的环境下得到较好的发酵效果，发酵得到的蓝莓益生菌发酵原液不仅花青素含量最高可达13.5mg/g，而且乳酸含量也高达17660.24mg/100mL；
2.发明人经过多次尝试，在众多乳酸菌冻干粉中选择出SH-470乳酸菌冻干粉，并对发酵参数进行优化，使得到的蓝莓益生菌发酵原液口感细腻舒畅且有特殊风味。
3.本发明采用巴氏灭菌和膜过滤除菌，在整个生产工艺过程中不会将蓝莓浆料或蓝莓益生菌发酵原液加热到过高温度，而使得花青素等活性成分的失活。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。
实施例1
一种蓝莓益生菌发酵原液，其具体制备步骤如下：
(1)浸泡：称取成熟、无腐败蓝莓全果清洗干净，将蓝莓全果浸泡在45mg/L的二氧化氯溶液中，浸泡时间20min，然后沥干水份备用；
(2)破碎：将92％重量份的蓝莓全果与8％重量份的水(水温45℃)混合，进行蓝莓的破碎，得到蓝莓浆料，向蓝莓浆料中加入降酸剂Na2CO3调pH值至6.5，然后加热至63℃，保温30min，进行巴氏灭菌；
(3)发酵：将灭菌后的蓝莓浆料，放入灭过菌的洁净发酵罐中，当蓝莓浆料冷却至43℃时投入益生菌菌种(益生菌菌种为商业直投乳酸菌冻干粉，选自台湾生和生物科技有限公司型号为SH-470的乳酸菌植物性发酵剂，含有嗜热链球菌、植物乳杆菌)，每吨蓝莓浆料添加100U冻干粉，缓慢搅拌10min，发酵温度43℃，发酵7小时后，将发酵液温度降至36℃继续发酵，当发酵液pH值降至3.3～3.5时，终止发酵；
(4)过滤除渣：将步骤(3)中得到的发酵液过滤除去发酵残渣；
(5)调配：过滤后的发酵液加入低聚半乳糖、低聚果糖或麦芽糖醇调味至合适的酸甜比；
(6)除菌：将调配后的发酵液进行膜过滤除菌，先用1μm的微孔滤膜过滤，再用0.45μm的微孔滤膜过滤，然后装瓶包装。
实施例2
一种蓝莓益生菌发酵原液，其具体制备步骤如下：
(1)浸泡：称取成熟、无腐败蓝莓全果清洗干净，将蓝莓全果浸泡在48mg/L的二氧化氯溶液中，浸泡时间18min，然后沥干水份备用；
(2)破碎：将93％重量份的蓝莓全果与7％重量份的水(水温45℃)混合，进行蓝莓的破碎，得到蓝莓浆料，向蓝莓浆料中加入降酸剂Na2CO3调pH值至6.0，然后加热至62℃，保温28min，进行巴氏灭菌；
(3)发酵：将灭菌后的蓝莓浆料，放入灭过菌的洁净发酵罐中，当蓝莓浆料冷却至45℃时投入益生菌菌种(益生菌菌种为商业直投乳酸菌冻干粉，选自台湾生和生物科技有限公司型号为SH-470的乳酸菌植物性发酵剂，含有嗜热链球菌、植物乳杆菌)，每吨蓝莓浆料添加105U冻干粉，缓慢搅拌12min，发酵温度45℃，发酵6.5小时后，将发酵液温度降至38℃继续发酵，当发酵液pH值降至3.5时，终止发酵；
(4)过滤除渣：将步骤(3)中得到的发酵液过滤除去发酵残渣；
(5)调配：过滤后的发酵液加入低聚半乳糖、低聚果糖或麦芽糖醇调味至合适的酸甜比；
(6)除菌：将调配后的发酵液进行膜过滤除菌，先用1μm的微孔滤膜过滤，再用0.45μm的微孔滤膜过滤，然后装瓶包装。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处仅在于所采用的益生菌菌种不同，对比例1采用的是台灣亞芯生物科技有限公司的乳酸菌菌粉(http://zhuying201001.foodmate.net/sell/itemid-496201.shtml)，菌种组成为保加利亚菌和嗜热链球菌。
对比例2
对比例2与实施例1的不同之处仅在于所采用的益生菌菌种不同，对比例2采用的是陕西晨明生物科技有限公司的食品级乳酸菌冻干粉(https://sxcmsw.51pla.com/product_0_135.htm)，菌种组成为唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius)。
对比例3
对比例3与实施例1的不同之处仅在于所采用的益生菌菌种不同，对比例3采用的是醋酸醋杆菌CICC21684(采购于中国工业微生物菌种保藏管理中心)。
测试1
对实施例1-2和对比例1-3发酵得到的蓝莓益生菌发酵原液的口感进行测定，检测结果如表1所示：
口感检测方法：采用模糊数学中的七度法对蓝莓益生菌发酵原液进行评分值分析，评分论域为：1、最难接受，2、较难接受，3、稍难接受，4、勉强接受，5、稍易接受，6、容易接受，7、最易接受。
表1蓝莓益生菌发酵原液的口感进行测定
乳酸菌除主要产生乳酸外，还可生成醋酸、丙酸等有机酸，它们在赋予食品以酸味的同时还可与乳酸发酵中产生的醇、醛、酮等物质相互作用，形成多种新的香味物质。由于乳酸菌的产酸、生香、脱异味作用，使乳酸发酵食品具有其独特的风味。
而在乳酸菌发酵中，菌种的选择十分重要，不同的发酵原料适配不同的乳酸菌，发明人经过多次尝试，在众多乳酸菌冻干粉中选择出SH-470乳酸菌冻干粉，并对发酵参数进行优化，使得到的蓝莓益生菌发酵原液口感细腻舒畅且有特殊风味。
测试2
测定实施例1-2和对比例1-3发酵得到的蓝莓益生菌发酵原液的各项参数指标，其检测结果如表2所示：
(1)花青素含量检测：根据常规的pH示差法进行检测；
(2)乳酸含量的测定：采用高效液相色谱法进行检测，具体检测方法为：采用HPhypersil ODS柱(5μm，2.1mm×100mm)、保护柱HP hypersil ODS柱(5μm，2.1mm×20mm)；紫外检测波长为210nm；进样量为5μl；柱温为室温。流动相为甲醇与10mmol/L磷酸二氢铵体积比为5∶95，配制前10mmol/L磷酸二氢铵用50％磷酸溶液调节pH值至2.2。使用前流动相中添加配制0.65mmol/L TM2β2CD，并且流动相通过0.45μm孔径的合成纤维素膜真空抽滤，并超声脱气。
表2蓝莓益生菌发酵原液的各项参数指标
花青素的化学性质比较活泼，对光、热敏感，一般70℃就可以破坏其化学结构，发酵过程中的生产工艺也会对花青素的含量造成影响。本发明通过选择的乳酸菌冻干粉，可以保证在低温发酵的环境下得到较好的发酵效果，发酵得到的蓝莓益生菌发酵原液不仅花青素含量高，而且乳酸含量也非常高。同时，本发明采用巴氏灭菌和膜过滤除菌，在整个生产工艺过程中不会将蓝莓浆料或蓝莓益生菌发酵原液加热到过高温度，而使得花青素等活性成分的失活。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种富含花青素的蓝莓益生菌发酵原液的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
（1）浸泡：将蓝莓全果浸泡在二氧化氯溶液中，然后沥干水份备用；
（2）破碎：将蓝莓全果与水混合，进行蓝莓的破碎，得到蓝莓浆料，加入降酸剂调节蓝莓浆料的pH值至6.0~6.5，然后加热至62~65℃，保温25~35min，进行巴氏灭菌；
（3）发酵：将灭菌后的蓝莓浆料，放入灭过菌的洁净发酵罐中，当蓝莓浆料冷却至40~45℃时投入SH-470乳酸菌冻干粉，搅拌8~12min，发酵温度42~45℃，发酵6.5~7.5小时后，将发酵液温度降至34~38℃继续发酵，当发酵液pH值降至3.3~3.5时，终止发酵；
（4）过滤除渣：将步骤（3）中得到的发酵液过滤除去发酵残渣；
（5）调配：过滤后的发酵液加入低聚半乳糖、低聚果糖或麦芽糖醇调味至合适的酸甜比；
（6）除菌：进行膜过滤除菌后装瓶包装。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述浸泡为将蓝莓全果浸泡在40~50mg/L的二氧化氯溶液中，浸泡时间18~24min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述蓝莓全果和水的重量比为蓝莓全果：水=90~95%：5~10%。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述水温为40~50℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述降酸剂为Na2CO3。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述冻干粉的添加比例为：每吨蓝莓浆料添加95~105U冻干粉。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（6）中所述膜过滤除菌为先用1μm的微孔滤膜过滤，再用0.45μm的微孔滤膜过滤。
8.一种富含花青素的蓝莓益生菌发酵原液，其特征在于：所述蓝莓益生菌发酵原液是按照权利要求1~7任一所述的制备方法制备得到。
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