CN111500643A - 一种新会柑发酵液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微生物发酵技术领域，公开了一种新会柑发酵液及其制备方法和应用。本发明所述新会柑发酵液由保藏编号为CCTCC No：M 20191045的植物乳杆菌Picp‑2和保藏编号为CCTCC No：M 20191046的单胞酿酒酵母菌ZLG‑6发酵新会柑后获得。本发明选择特定筛选的单胞酿酒酵母菌和植物乳杆菌作为新会柑发酵的优势菌种，主要用于总黄酮、乳酸的发酵制备，所制备的新会柑发酵液具备较高的总黄酮和乳酸成分以及较低的乙醇含量，相比较新会柑果浆可以提高总黄酮含量高达40％以上，可以提高乳酸含量高达1200％以上，可以作为化妆品或食品的有效成分，可有效解决新会柑果肉大量废弃的问题。
Description
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域，具体涉及一种新会柑发酵液及其制备方法和应用。
背景技术
作为国家地理标志产品的新会陈皮，距今已有700多年的历史，主产于江门市新会地区，为广东省十大道地药材之一，也是首批立法保护的8种岭南中药材之一，具有理气健脾、和胃止呕、燥湿化痰等功效。随着陈皮文化的推广和加工产品的不断扩展、深化，柑种植面积逐年扩大，柑果产量快速增长，新会柑果加工产生的废弃物不断增多。目前，被珍惜的价值集中在柑皮上，造成了大量柑肉因吃不完、保鲜难、处理成本高而一度被丢弃。每年柑果丰收，取皮去果，剥皮后的柑肉连天匝地，成为无人问津的弃置品。据媒体报道，新会区柑肉丢弃量每年高达8万吨。丢弃后的柑肉发酸发臭，影响城市和乡镇环境卫生，污染空气和水体。而其柑肉本身仍具有较高的营养价值和药效。经权威部门检测结果显示，柑肉粗多糖和总黄酮成分含量非常高。其中总黄酮含量是苹果的25倍，蜜桔的20倍，苦瓜的11倍，香蕉的8.7倍，葡萄(巨峰)的6.7倍，草莓的5.3倍，山楂的3.6倍；总黄酮具有抗氧化、抗癌、预防心血管疾病、抗菌、调节肠道微生态等多种保健功效。因此，如何有效利用这些具有潜在价值柑肉问题成为近年来新会柑产业的研究热点。
当前，益生菌有益健康的理念已深入人心。随着消费者对益生菌的认知水平逐年上升，随着国内消费市场对益生菌产品的需求大幅增加，益生菌产业也迎来了井喷式发展。近年来，将益生菌发酵技术引入现代果蔬食品加工领域也已成为科学研究的重要方向。研究认为，利用益生菌发酵，不仅能解决传统果蔬加工技术存在的能耗偏高、污染较大、生产周期较长的问题，还可改善果蔬加工产品的口感，保持或增加其营养成分，产品市场前景非常广阔。目前，国内果蔬发酵饮料产业尚在起步阶段，专用菌种缺乏、复合菌剂规模化制备技术落后、发酵果蔬产品种类单一、难以满足不同人群的多样化需求等仍旧是目前较为突出的问题。
新会柑发酵多采用传统发酵工艺，发酵时间相对较长，而利用优势菌种进行接种发酵的技术相对较少，特别是针对总黄酮、乳酸等的特定发酵菌种。再者，益生菌的功能具有菌株特异性，不同发酵原料有其适合的发酵菌株。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新会柑发酵液及其制备方法，使得所述新会柑发酵液具备较高含量的总黄酮；
本发明的另外一个目的在于提供一种新会柑发酵液及其制备方法，使得所述新会柑发酵液具备较高含量的乳酸；
本发明的另外一个目的在于提供一种新会柑发酵液及其制备方法，使得所述新会柑发酵液具备较低含量的乙醇；本发明的另外一个目的在于提供上述新会柑发酵液在制备化妆品或食品中的应用。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新会柑发酵液，由保藏编号为CCTCC No：M 20191045的植物乳杆菌Picp-2和保藏编号为CCTCC No：M 20191046的单胞酿酒酵母菌ZLG-6发酵新会柑后获得。
针对目前新会柑果肉发酵工艺缺乏针对发酵制备总黄酮、乳酸以及降低乙醇含量的优势菌种的问题，本发明通过筛选获得了特定的单胞酿酒酵母菌ZLG-6和植物乳杆菌Picp-2，两者对新会柑进行发酵，能够获得较高含量的总黄酮、乳酸，以及较低的乙醇含量的发酵原料。
其中，所述发酵新会柑为先进行植物乳杆菌Picp-2发酵，然后再进行单胞酿酒酵母菌ZLG-6发酵。
作为优选，所述发酵新会柑为在30-40℃下黑暗密闭发酵新会柑1-7天；更优选地，所述植物乳杆菌Picp-2发酵在35-40℃下黑暗密闭发酵新会柑1-3天，所述单胞酿酒酵母菌ZLG-6发酵在30-35℃下黑暗密闭发酵新会柑3-7天；在本发明具体实施方式中，所述植物乳杆菌Picp-2发酵在37℃下黑暗密闭发酵新会柑36h，所述单胞酿酒酵母菌ZLG-6发酵在35℃下黑暗密闭发酵新会柑5天。
在新会柑发酵试验中，相对于其他微生物菌获得的发酵液，本发明新会柑发酵液总黄酮含量可达0.9713g/kg，相比较新会柑果浆的0.682g/kg提高了40％以上，而相比较其他酵母菌和乳酸菌组合也提高了30％以上；
同时，本发明还以含总黄酮较多的蓝莓为发酵原料，利用本发明的单胞酿酒酵母菌ZLG-6和植物乳杆菌Picp-2发酵，所获得的发酵原料总黄酮含量达3.738g/kg，相比较蓝莓果浆的3.056g/kg只提高了20％以上，这表明单胞酿酒酵母菌ZLG-6和植物乳杆菌Picp-2在发酵制备总黄酮时有其适宜的发酵原料，可以作为新会柑的优势发酵菌种。
此外，相对于其他微生物菌获得的发酵原料，本发明新会柑发酵液乳酸含量可高达4500mg/kg以上，相比较新会柑果浆的300mg/kg左右提高了1200％以上，而相比较其他酵母菌和乳酸菌组合也提高了14％以上；并且，在乙醇含量上，本发明新会柑发酵液仅含有0.43g/100g，而其他微生物组合均超过了3g/100g。
基于上述优异的技术效果，本发明提供了所述新会柑发酵液在制备食品或化妆品中的应用。
同时，本发明还提供了所述新会柑发酵液的制备方法，包括
新会柑新鲜果浆(无需加水直接打浆)加入蔗糖后，杀菌处理。将植物乳杆菌Picp-2接种新会柑果浆，35-40℃黑暗避光密封发酵1-7天。随后将单胞酿酒酵母菌ZLG-6接种植物乳杆菌发酵后的新会柑果浆，35-40℃黑暗避光密封发酵1-7天，并适当通气。发酵完成后，将发酵后的新会柑果浆进行过滤离心处理，滤液进行滤膜除菌，即为新会柑发酵液；
作为优选，还包括将新会柑发酵液置于灭菌处理的密封环境中进行后熟；后熟时间优选为10-30天，更优选为20天。
其中，红糖加入量为1-10％，优选为5％；植物乳杆菌接种量为1-10％，优选为5％；单胞酿酒酵母菌接种量为1-5％；
作为优选，所述植物乳杆菌Picp-2和单胞酿酒酵母菌ZLG-6接种之前进行种子液制备，在本发明具体实施方式中植物乳杆菌Picp-2和单胞酿酒酵母菌ZLG-6均采用二级种子液；植物乳杆菌Picp-2和单胞酿酒酵母菌ZLG-6的种子液培养基分别为MRS培养基和YPD培养基。
MRS培养基：蛋白胨10g、牛肉提取物10g、酵母提取物5g、葡萄糖20g、柠檬酸三铵2g、乙酸钠5g、MgSO40.1g、MnSO40.05g、K2HPO42g、吐温80 1mL、琼脂13g，pH6.2。1L蒸馏水溶化后分装，115℃，灭菌30min；
YPD培养基：酵母提取物10g、蛋白胨20g、琼脂粉13g，900mL蒸馏水，溶化后分装，121℃，灭菌20min。使用前加入100mL20％过滤除菌葡萄糖溶液。
由以上技术方案可知，本发明选择特定筛选的单胞酿酒酵母菌和植物乳杆菌作为新会柑发酵的优势菌种，主要用于总黄酮、乳酸的发酵制备，所制备的新会柑发酵液具备较高的总黄酮和乳酸成分以及较低的乙醇含量，相比较新会柑果浆可以提高总黄酮含量高达40％以上，可以提高乳酸含量高达1200％以上，可以作为化妆品或食品的有效成分，可有效解决新会柑果肉大量废弃的问题。
生物保藏说明
Kazachstania unispora ZLG-6，分类命名为：Kazachstania unispora ZLG-6，于2019年12月13日保藏在中国典型培养物保藏中心，地址为中国.武汉.武汉大学，保藏编号为CCTCC No：M 20191046；
Lactobacillus plantarum Picp-2，分类命名为：Lactobacillus plantarumPicp-2，于2019年12月13日保藏在中国典型培养物保藏中心，地址为中国.武汉.武汉大学，保藏编号为CCTCC No：M 20191045。
具体实施方式
本发明公开了一种新会柑发酵液及其制备方法和应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述新会柑发酵液及其制备方法和应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的新会柑发酵液及其制备方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
在具体实施例中，对比试验中除应有的技术区别外，其余所用原料、试剂等试验环境、操作保持一致；
具体实施方式中总黄酮检测方法参考国标GB/T 12143-2008《饮料通用分析方法》附录G；乳酸的测定是参考国标GB 5009.157-2016食品中有机酸的测定。
乙醇含量使用试剂盒测定，具体方法如下：
检测波长：340nm；
温度：25℃；
表1
分别将空白管和样品管/标准管两次测得的吸光度值进行相减(A2-A1)，然后将样品/标准吸光度值的变化值减去空白吸光度值的变化值，获得ΔA样品或ΔA标准。
计算方法：
注：C标准为标准品浓度，即5μg/mL；F为样品稀释倍数；V样品为100g样品溶液的体积；
以下就本发明所提供的一种新会柑发酵液及其制备方法和应用做进一步说明。
实施例1：采用单胞酿酒酵母菌ZLG-6和植物乳杆菌Picp-2发酵新会柑果肉制备本发明新会柑发酵液
1、种子液培养
配置MRS固体培养基(蛋白胨10g、牛肉提取物10g、酵母提取物5g、葡萄糖20g、柠檬酸三铵2g、乙酸钠5g、MgSO40.1g、MnSO40.05g、K2HPO42g、吐温80 1mL、琼脂13g，pH6.2。1L蒸馏水溶化后分装，115℃，灭菌30min)，将植物乳杆菌picp-2于固体平板上进行划线37℃黑暗培养1-2d，挑取单菌落于1mLMRS液体培养基中培养获得初级种子液。然后将该植物乳杆菌悬浮液按1:20的比例扩大培养2级(37℃黑暗培养16h)，即为植物乳杆菌种子液。
配置YPD固体培养基(酵母提取物10g、蛋白胨20g、琼脂粉13g，900mL蒸馏水，溶化后分装，121℃，灭菌20min。使用前加入100mL20％过滤除菌葡萄糖溶液)，将单胞酿酒酵母菌ZLG-6于固体平板上进行划线30℃黑暗培养1-2d，挑取单菌落于1mLYPD液体培养基中培养获得初级种子液。然后将该酵母菌悬浮液按1:20的比例扩大培养2级(30℃黑暗培养24h)，即为酵母菌种子液。
2、发酵新会柑果浆
新会柑新鲜果浆(不加水直接打浆)加入5％蔗糖后，于80℃水浴锅中进行巴氏杀菌处理30min。将培养好的植物乳杆菌以5％的接种比例接种新会柑果浆，混合均匀后于37℃黑暗避光密封发酵36h。随后将培养好的单胞酿酒酵母菌以1％的接种比例接种植物乳杆菌发酵后的新会柑果浆，混合均匀后于30℃黑暗避光发酵5d，并适当通气。发酵完成后，将发酵后的新会柑果浆进行过滤离心处理，同时通过0.45um滤膜进行过滤除菌，并于灭菌处理的蓝盖瓶中密封进行后熟反应20d，即可得到新会柑发酵原液。
实施例2：不同微生物菌发酵新会柑的总黄酮含量对比
1、分组
原果浆组、植物乳杆菌Picp-2组、植物乳杆菌Picp-2+酿酒酵母RV171(网购安琪葡萄酒高活性酿酒酵母)组、植物乳杆菌Picp-2+单胞酿酒酵母ZLG-6组、乳酸菌G4(实验室中与植物乳杆菌Picp-2一同筛选出的乳酸菌)单胞酿酒酵母ZLG-6组、益生菌(市售植物乳杆菌+嗜酸乳杆菌+长双歧杆菌+鼠李糖乳杆菌+副干酪乳杆菌)+酿酒酵母RV171；
2、除原果浆外其余各组按照实施例1中的方法进行发酵(各组同类菌接种时活菌数保持一致)，所的发酵液参照国标GB/T 12143-2008《饮料通用分析方法》附录G检测总黄酮含量，结果见下表2。
表2
| 总黄酮含量(g/kg) | |
| 原果浆 | 0.682 |
| Picp-2 | 0.7367 |
| Picp-2+RV171 | 0.580 |
| Picp-2+ZLG-6 | 0.9713 |
| G4+ZLG-6 | 0.7233 |
| 益生菌+RV171 | 0.851 |
由表1可知，采用单胞酿酒酵母菌ZLG-6和植物乳杆菌Picp-2获得的本发明新会柑发酵液总黄酮含量可达0.9713g/kg，相比较新会柑果浆的0.682g/kg提高了40％以上，而相比较其他酵母菌和乳酸菌组合也提高了30％以上；
实施例3：复合微生物发酵蓝莓的总黄酮含量
按照实施例2方法，更改发酵原料为蓝莓果浆，然后统计总黄酮含量，结果见下表3；
表3
| 总黄酮含量(g/kg) | |
| 原果浆 | 3.056 |
| Picp-2+RV171 | 3.653 |
| Picp-2+ZLG-6 | 3.738 |
由表2可知，以含总黄酮较多的蓝莓为发酵原料，利用本发明的单胞酿酒酵母菌ZLG-6和植物乳杆菌Picp-2发酵，所获得的发酵原料总黄酮含量达3.738g/kg，相比较蓝莓果浆的3.056g/kg只提高了20％以上，与Picp-2+RV171组合基本相当，这表明单胞酿酒酵母菌ZLG-6和植物乳杆菌Picp-2在发酵制备总黄酮时有其适宜的发酵原料，可以作为新会柑的优势发酵菌种。
实施例4：不同复合微生物发酵新会柑的乳酸和乙醇含量
1、分组
原果浆组、植物乳杆菌Picp-2+酿酒酵母RV171(网购安琪葡萄酒高活性酿酒酵母)组、植物乳杆菌Picp-2+单胞酿酒酵母ZLG-6组、益生菌(市售植物乳杆菌+嗜酸乳杆菌+长双歧杆菌+鼠李糖乳杆菌+副干酪乳杆菌)+酿酒酵母RV171；
2、除原果浆外其余各组按照实施例1中的方法进行发酵(各组同类菌接种时活菌数保持一致)，所得发酵液参考国标GB 5009.157-2016食品中有机酸的测定检测乳酸含量，使用前述提供的试剂盒方法检测乙醇含量，结果见下表4。
表4
| 乳酸含量(mg/kg) | 酒精含量(g/100g) | |
| 原果浆 | 309.77±10.2 | 0.02±0.003 |
| Picp-2+RV171 | 4027.95±434.83 | 4.2±0.35 |
| Picp-2+ZLG-6 | 4615.94±327.21 | 0.43±0.041 |
| 益生菌+RV171 | 2172.10±688.69 | 3.04±0.71 |
由表4可以明显看出，在乳酸含量方面，本发明新会柑发酵液乳酸含量可达4615.94mg/kg，相比较新会柑果浆的309.77mg/kg提高了1390％以上；而相比较其他酵母菌和乳酸菌组合也提高了14％以上，同时也可以看出本发明使用的ZLG-6能够协同植物乳杆菌Picp-2提高乳酸产量，而一般的酵母是基本不产乳酸的；相比较市售的多种益生菌也提高了110％以上；
在降低乙醇含量方面，本发明获得的新会柑发酵液仅含有0.43g/100g，而其他微生物组合均超过了3g/100g。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种新会柑发酵液，其特征在于，由保藏编号为CCTCC No：M 20191045的植物乳杆菌Picp-2和保藏编号为CCTCC No：M 20191046的单胞酿酒酵母菌ZLG-6发酵新会柑后获得。
2.根据权利要求1所述新会柑发酵液，其特征在于，所述发酵新会柑为先进行植物乳杆菌Picp-2发酵，然后再进行单胞酿酒酵母菌ZLG-6发酵。
3.根据权利要求1所述新会柑发酵液，其特征在于，所述发酵新会柑为在30-40℃下黑暗密闭发酵新会柑1-7天。
4.权利要求1所述新会柑发酵液在制备食品或化妆品中的应用。
5.一种新会柑发酵液发酵液的制备方法，其特征在于，新会柑果浆加入蔗糖后，杀菌处理；将保藏编号为CCTCC No：M 20191045的植物乳杆菌Picp-2接种新会柑果浆，35-40℃黑暗避光密封发酵1-7天；随后将保藏编号为CCTCC No：M 20191046的单胞酿酒酵母菌ZLG-6接种植物乳杆菌发酵后的新会柑果浆，35-40℃黑暗避光密封发酵1-7天，并适当通气；发酵完成后，将发酵后的新会柑果浆进行过滤离心处理，滤液进行滤膜除菌，获得新会柑发酵液。
6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述蔗糖加入量为1-10％。
7.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述植物乳杆菌Picp-2和单胞酿酒酵母菌ZLG-6接种之前进行种子液制备。
8.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述植物乳杆菌Picp-2接种量为1-10％。
9.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述单胞酿酒酵母菌接种量为1-5％。
10.根据权利要求5-9任意一项所述制备方法，其特征在于，还包括将新会柑发酵液置于灭菌处理的密封环境中进行后熟。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
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Inventor after: Zhou Yingjun Inventor after: Peng Yuande Inventor after: Chen Baizhong Inventor after: Xie Chunliang Inventor after: Gong Wenbing Inventor after: Zhu Zuohua Inventor before: Zhou Yingjun Inventor before: Peng Yuande Inventor before: Xie Chunliang Inventor before: Gong Wenbing Inventor before: Zhu Zuohua |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20211115 Address after: 410000 No. 348, xianjiahu West Road, Yuelu District, Changsha City, Hunan Province Applicant after: INSTITUTE OF BAST FIBER CROPS, CHINESE ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES Applicant after: GUANGDONG XINBAOTANG BIOTECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 410000 No. 348, xianjiahu West Road, Yuelu District, Changsha City, Hunan Province Applicant before: INSTITUTE OF BAST FIBER CROPS, CHINESE ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES |
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| GR01 | Patent grant | ||
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