CN111972583A - 一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法，通过蒸汽爆破对豆渣进行预处理，采用超高压对梨渣进行预处理，分离和筛选出耐氧耐低温的双歧杆菌生产菌株，然后通过厌氧发酵和低温无菌灌装，制得双歧杆菌发酵饮料产品。双歧杆菌发酵饮料，在保质期内，产品中的双歧杆菌活菌数保持在105以上；产品中含有来自于豆渣、梨渣的膳食纤维；开盖即饮，食用方便，是一款新型健康饮料。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，涉及一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法。
背景技术
豆渣是制作豆腐、豆干、酱油、豆油、豆浆、豆奶等大豆类制品的主要副产物。我国是生产和消费大豆的主要国家，大豆类制品产量巨大，同时也会产生大量的豆渣。豆渣质地松散，含水量大，容易变质腐烂，风味较差，长期以来主要作为饲料使用，附加值很低。随着科学的发展和人们膳食水平的提高，人们逐渐开始从营养学的角度开始重新认识豆渣。经研究证明，大豆中有较多的营养成分残留在豆渣中，一般豆渣含水份85%，蛋白质3.0%，脂肪0.5%，碳水化合物（纤维素、多糖等）8.0%，此外，还含有钙、磷、铁等矿物质；特别突出的，豆渣富含膳食纤维。
梨渣是鲜梨果实经破碎、压榨、提汁后的剩余物，主要由果皮、果核和残余果肉组成，总量约为原果重量的40-50%。梨渣中，果皮和果肉约占96.2%、果核占3.1%、果梗占0.7%。经检测，梨渣无氮浸出物为61.5%，其中总糖15.1%、粗脂肪6.8%、粗蛋白含量6.2%。梨渣的膳食纤维含量丰富，并且可溶性膳食纤维占比较高。
膳食纤维是一种多糖，它既不能被胃肠道消化吸收，也不能产生能量；曾一度被认为是一种“无营养物质”而长期得不到足够的重视。然而，随着营养学和相关科学的深入发展，人们逐渐发现了膳食纤维具有重要的生理作用：膳食纤维能刺激肠道蠕动，有利于粪便排出，可预防便秘、直肠癌、痔疮及下肢静脉曲张；可预防动脉粥样硬化和冠心病等心血管疾病的发生；预防胆结石的形成等。因而，膳食纤维并被营养学界补充认定为第七类营养素，和传统的六类营养素——蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质与水并列。我国人民的膳食，长期以谷类食物为主，并辅以蔬菜果类，很少出现缺乏膳食纤维的问题；然而，随着生活水平的提高，食物精细化程度越来越高，动物性食物所占比例大大增加，膳食纤维的摄入量明显降低。由此，补充膳食纤维的食品，将具有巨大的市场开发潜力。
双歧杆菌是一个细菌属名，革兰氏阳性多形态杆菌，呈Y字形、V字形、弯曲状、刮勺状等形态。双歧杆菌是人体及很多动物体消化道中的原生菌，在厌氧环境下繁殖并产生乳酸及多种功能型活性物质，减低系统pH值而迅速使肠道菌群发生变化，抑制和杀死肠道病原菌，能够减少消化道感染和肠炎、肠癌的发生，同时增强人体免疫力。双歧杆菌对维持人体正常的肠道微生物平衡起到非常重要的作用，服用双歧杆菌活菌可以增进人体健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法，包括下列步骤：
步骤1：将新鲜豆渣放入蒸汽爆破设备中，用1.8-2.0MPa蒸汽维压处理240-300s；收集爆破处理后的物料，然后研磨至细度80-150目，得到预处理后的豆渣；
步骤2：将新鲜梨渣装入食品级塑料袋中，真空密封后放入超高压设备中，在5-30℃温度下，以水为压媒，采用250-400MPa超高压处理，保压时间8-12min；然后研磨至细度80-150目，得到预处理后的豆渣梨渣；
步骤3：将预处理后的豆渣和预处理后的梨渣按质量比1:1-3混合均匀，然后将混合物料研磨至细度低于50μm，得到微细混合浆料；
步骤4：将微细混合浆料与纯化水按质量比1:2.5-3.0混合，搅拌均匀后采用20-30MPa高压均质循环处理3-5次；然后对高压均质后的物料进行超高温瞬时杀菌，得到双歧杆菌发酵培养基；
步骤5：将保藏双歧杆菌的斜面或平板放入厌氧环境中，35-37℃活化20-24h；然后向活化后的双歧杆菌的斜面或平板上加入无菌水，无菌条件下用接种铲将菌落刮下，制成菌种悬液；然后按1-5%的接种量将菌种悬液接入双歧杆菌发酵培养基中，35-37℃条件下无菌培养46-50h，得到双歧杆菌种子液；接着按1-5%的接种量将双歧杆菌种子液接入双歧杆菌发酵培养基中，35-37℃条件下无菌培养48-72h，得到双歧杆菌发酵菌液；
步骤6：双歧杆菌发酵菌液灌装后即为利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料。
优选的技术方案为：步骤4中，超高温瞬时杀菌参数为温度135-145℃、时间30-45s。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
1、本发明的豆渣预处理方法采用蒸汽爆破处理，可以有效分解纤维素等大分子物质，利于后续双歧杆菌的发酵利用；同时，有效的降低了豆腥味，优化了风味。
2、本发明的梨渣预处理方法采用超高压处理，既钝化了残留的酶类，又促进了梨渣风味的优化与释放。
3、双歧杆菌发酵饮料的生产与贮藏中，特别是灌装环节，很难做到严格厌氧；本发明依据双歧杆菌发酵饮料的生产、灌装和冷藏贮藏要求，分离和筛选出耐氧耐低温的双歧杆菌菌株；将耐氧耐低温的双歧杆菌菌株用作生产菌株，从源头上确保了产品品质。
4、本发明利用豆渣和梨渣制作的双歧杆菌发酵饮料，产品在保质期内，双歧杆菌活菌数保持在105以上。
5、本发明利用豆渣和梨渣制作的双歧杆菌发酵饮料，产品中含有来自于豆渣、梨渣的膳食纤维。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1：一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法
一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法，其特征在于，包括以下技术步骤。
（1）豆渣预处理
蒸汽爆破处理。将新鲜豆渣放入蒸汽爆破设备中，用1.9MPa蒸汽维压处理270s；然后，关闭高压蒸汽，打开料液出口阀门，物料喷出，在压力差和温度差的作用下发生爆破；收集爆破处理后的物料。
球磨细化。将蒸汽爆破处理后的物料，采用食品级不锈钢球磨设备，充分研磨至100目，备用。
（2）梨渣预处理
超高压处理。将新鲜梨渣装入食品级塑料袋中，在真空表压-0.09～-0.10MPa 环境中热封口，然后放入食品超高压设备中，在20℃温度下，以水为压媒，采用300MPa超高压处理，保压时间10min；然后卸去压力，备用。
球磨细化。将超高压处理后的梨渣，采用食品级不锈钢球磨设备，充分研磨至100目，备用。
（3）混合与微细化处理
将预处理后的豆渣、预处理后的梨渣按质量比1:2充分混合均匀，然后将混合物料采用胶体磨处理，充分研磨至细度低于50μm，得到微细混合浆料，备用。
（4）双歧杆菌的分离与筛选
分离。将4-8周龄、哺乳兼食饲料的健康小猪，在无菌条件下宰杀解剖，取盲肠内容物溶解于12倍质量的无菌水中，充分混合均匀；在无菌厌氧条件下，将混合液做10-2~10-9的系列梯度稀释，取10-5~10-9稀释液，涂布到无菌的双歧杆菌琼脂平板上，采用36±1℃厌氧培养60h。所述的双歧杆菌琼脂平板，即使用双歧杆菌琼脂培养基做成的平板，双歧杆菌琼脂培养基的配方参见“GB4789.34-2016 食品安全国家标准 食品微生物学检验 双歧杆菌检验”。
鉴定。挑选呈深蓝色的菌落，在无菌的双歧杆菌琼脂平板上进行纯化培养，直至形成纯菌落。然后，采用“GB4789.34-2016 食品安全国家标准 食品微生物学检验 双歧杆菌检验”中“菌种鉴定”的方法，鉴定并筛选出多个双歧杆菌菌株。
耐氧菌株筛选。将分离得到的多个双歧杆菌菌株，按1%的接种量，分别接种于无菌的PYG液体培养基中，在厌氧培养箱中，36±1℃厌氧培养48h；然后，将菌液移放入常规有氧环境中，36±1℃培养5h；培养完成后，筛选出菌液中活菌数在106以上的菌株，得到耐氧菌株。所述的PYG液体培养基，其配方参见“GB4789.34-2016 食品安全国家标准 食品微生物学检验 双歧杆菌检验”。
耐低温菌株筛选。将筛选得到的耐氧菌株，按1%的接种量，分别接种于无菌的PYG液体培养基中，在厌氧培养箱中，36±1℃厌氧培养48h；然后，将菌液移放入常规有氧环境中，36±1℃培养5h；培养完成后，将培养液密闭包装，在3℃冷藏条件下贮藏8d；贮藏完成后，筛选出菌液中活菌数在105以上的菌株，得到耐氧耐低温菌株，即为生产菌株。
菌株保藏。筛选得到的双歧杆菌生产菌株，接种到双歧杆菌琼脂培养基上，低温厌氧保藏。
（5）制备双歧杆菌发酵培养基
高压均质。将（3）中微细混合浆料与食品级纯化水按质量比1:2.8混合，充分搅拌均匀，采用25MPa高压均质循环处理4次。
UHT杀菌。将高压均质后的物料采用超高温瞬时杀菌（UHT杀菌），杀菌参数为温度140℃、时间35s，然后在45min内通过管道无菌降温至36℃，无菌保温，备用。
（6）双歧杆菌发酵
双歧杆菌种子活化。将保藏双歧杆菌的斜面或平板放入厌氧环境中，36℃活化22h。
双歧杆菌种子培养。向活化后的双歧杆菌的斜面或平板上加入适量无菌水，无菌条件下用接种铲将菌落刮掉，制成菌种悬液；按3%的接种量将菌种悬液接入（5）中双歧杆菌发酵培养基中，36℃无菌培养48h，得到双歧杆菌种子液。
双歧杆菌发酵培养。按3%的接种量将双歧杆菌种子液接入（5）中双歧杆菌发酵培养基中，36℃无菌培养60h，得到双歧杆菌发酵菌液，菌液中活菌数应在106以上。
（7）调配与灌装
调配方法。（6）中的双歧杆菌发酵菌液，可以直接灌装，成为饮料产品；也可以与果蔬汁、酸奶、饮料稳定剂、风味添加成分等，在无菌厌氧的条件下混合，调配成含有双歧杆菌活菌的果蔬汁、酸奶等产品，再灌装成瓶（杯）装饮料。优选的，双歧杆菌发酵菌液在果蔬汁、酸奶中添加量为5-25%。以下为双歧杆菌发酵菌液的灌装与贮藏方法。
灌装。将（6）中的双歧杆菌发酵菌液，无菌降温至0-6℃，然后无菌灌装至食品级塑料杯（瓶）或纸塑杯（瓶）中，封盖后得到双歧杆菌发酵饮料产品。优选的，双歧杆菌发酵饮料采用低温无菌充氮灌装。
贮藏与保质期。双歧杆菌发酵饮料产品，灌装后立即放入0-6℃低温贮藏。0-6℃低温贮藏的双歧杆菌发酵饮料，保质期为7d；保质期内，产品中的双歧杆菌活菌数应保持在105以上。
所述的双歧杆菌发酵饮料，在保质期内，产品中的双歧杆菌活菌数保持在105以上；产品中含有来自于豆渣、梨渣的膳食纤维；产品开盖即饮，食用方便，是一款新型健康饮料。
实施例2：一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法
一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法，包括下列步骤：
步骤1：将新鲜豆渣放入蒸汽爆破设备中，用1.8MPa蒸汽维压处理240s；收集爆破处理后的物料，然后研磨至细度80目，得到预处理后的豆渣；
步骤2：将新鲜梨渣装入食品级塑料袋中，真空密封后放入超高压设备中，在5℃温度下，以水为压媒，采用250MPa超高压处理，保压时间8min；然后研磨至细度80目，得到预处理后的豆渣梨渣；
步骤3：将预处理后的豆渣和预处理后的梨渣按质量比1:1混合均匀，然后将混合物料研磨至细度低于50μm，得到微细混合浆料；
步骤4：将微细混合浆料与纯化水按质量比1:2.5混合，搅拌均匀后采用20MPa高压均质循环处理3-5次；然后对高压均质后的物料进行超高温瞬时杀菌，得到双歧杆菌发酵培养基；
步骤5：将保藏双歧杆菌的斜面或平板放入厌氧环境中，35℃活化20h；然后向活化后的双歧杆菌的斜面或平板上加入无菌水，无菌条件下用接种铲将菌落刮下，制成菌种悬液；然后按1%的接种量将菌种悬液接入双歧杆菌发酵培养基中，35℃条件下无菌培养46h，得到双歧杆菌种子液；接着按1%的接种量将双歧杆菌种子液接入双歧杆菌发酵培养基中，35℃条件下无菌培养48h，得到双歧杆菌发酵菌液；
步骤6：双歧杆菌发酵菌液灌装后即为利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料。
优选的实施方式为：步骤4中，超高温瞬时杀菌参数为温度135℃、时间30s。
实施例3：一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法
一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法，包括下列步骤：
步骤1：将新鲜豆渣放入蒸汽爆破设备中，用2.0MPa蒸汽维压处理300s；收集爆破处理后的物料，然后研磨至细度150目，得到预处理后的豆渣；
步骤2：将新鲜梨渣装入食品级塑料袋中，真空密封后放入超高压设备中，在30℃温度下，以水为压媒，采用400MPa超高压处理，保压时间12min；然后研磨至细度150目，得到预处理后的豆渣梨渣；
步骤3：将预处理后的豆渣和预处理后的梨渣按质量比1:3混合均匀，然后将混合物料研磨至细度低于50μm，得到微细混合浆料；
步骤4：将微细混合浆料与纯化水按质量比1:3.0混合，搅拌均匀后采用30MPa高压均质循环处理5次；然后对高压均质后的物料进行超高温瞬时杀菌，得到双歧杆菌发酵培养基；
步骤5：将保藏双歧杆菌的斜面或平板放入厌氧环境中，37℃活化24h；然后向活化后的双歧杆菌的斜面或平板上加入无菌水，无菌条件下用接种铲将菌落刮下，制成菌种悬液；然后按5%的接种量将菌种悬液接入双歧杆菌发酵培养基中，37℃条件下无菌培养50h，得到双歧杆菌种子液；接着按5%的接种量将双歧杆菌种子液接入双歧杆菌发酵培养基中，37℃条件下无菌培养72h，得到双歧杆菌发酵菌液；
步骤6：双歧杆菌发酵菌液灌装后即为利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料。
优选的实施方式为：步骤4中，超高温瞬时杀菌参数为温度145℃、时间45s。
以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。
Claims (2)
1.一种利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法，其特征在于：包括下列步骤：
步骤1：将新鲜豆渣放入蒸汽爆破设备中，用1.8-2.0MPa蒸汽维压处理240-300s；收集爆破处理后的物料，然后研磨至细度80-150目，得到预处理后的豆渣；
步骤2：将新鲜梨渣装入食品级塑料袋中，真空密封后放入超高压设备中，在5-30℃温度下，以水为压媒，采用250-400MPa超高压处理，保压时间8-12min；然后研磨至细度80-150目，得到预处理后的豆渣梨渣；
步骤3：将预处理后的豆渣和预处理后的梨渣按质量比1:1-3混合均匀，然后将混合物料研磨至细度低于50μm，得到微细混合浆料；
步骤4：将微细混合浆料与纯化水按质量比1:2.5-3.0混合，搅拌均匀后采用20-30MPa高压均质循环处理3-5次；然后对高压均质后的物料进行超高温瞬时杀菌，得到双歧杆菌发酵培养基；
步骤5：将保藏双歧杆菌的斜面或平板放入厌氧环境中，35-37℃活化20-24h；然后向活化后的双歧杆菌的斜面或平板上加入无菌水，无菌条件下用接种铲将菌落刮下，制成菌种悬液；然后按1-5%的接种量将菌种悬液接入双歧杆菌发酵培养基中，35-37℃条件下无菌培养46-50h，得到双歧杆菌种子液；接着按1-5%的接种量将双歧杆菌种子液接入双歧杆菌发酵培养基中，35-37℃条件下无菌培养48-72h，得到双歧杆菌发酵菌液；
步骤6：双歧杆菌发酵菌液灌装后即为利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料。
2.根据权利要求1所述的利用豆渣和梨渣制作双歧杆菌发酵饮料的方法，其特征在于：步骤4中，超高温瞬时杀菌参数为温度135-145℃、时间30-45s。
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