CN113150941A - 一种富含苯乳酸的食醋、制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于食醋生产技术领域，尤其涉及一种富含苯乳酸的食醋、制备方法及应用。本申请以合成苯乳酸的葡糖醋杆菌菌株FBFS 97，通过强化方式应用于食醋生产，既不影响食醋的产量，主要是总酸含量，同时提高食醋中苯乳酸含量达到439.26mg/L。本研究赋予食醋良好的保健功效，为健康醋的开发提供新的思路。

Description

一种富含苯乳酸的食醋、制备方法及应用
技术领域
本发明属于食醋生产技术领域，尤其涉及一种富含苯乳酸的食醋、制备方法及应用。
背景技术
醋，无论是谷物醋还是果醋，都被认为具有多种生理功能。这就促使食醋的消费需求从厨房调味品，逐步扩展到饮品和保健品领域，如日本横井酿造公司的食醋，美国佛蒙特州的食醋，法国的香醋、酒醋等，都是全球闻名的健康食醋。在我国，食醋作为饮料和保健品食用起步较晚，功能食醋市场拥有巨大的潜力。目前已经明确的食醋中的功能因子为数不多，如具有抗氧化作用的阿魏酸、没食子酸，具有降血脂功能的川穹嗪，以及醋酸、乳酸等多种有机酸。最近，陈亨业等从山西老陈醋中分离鉴定到一个新的组分---苯乳酸。吴仁蔚等、宁亚维等先后报道了多种食醋中含有浓度不等的苯乳酸(0～979.97mg/L)，其中经过特制或陈酿的食醋，普遍苯乳酸含量更高。从酿造工艺方面，以传统方法酿制的谷物醋，苯乳酸含量显著高于液态发酵的食醋和果醋(0～22.77mg/L)。总之，由于原料(稻米、糯米、高粱)、发酵方式(固态和液态深层发酵)、微生物和陈化时间等方面的差异，不同种类、不同工艺生产的食醋中的苯乳酸含量变化范围很大。
苯乳酸(又称2-羟基-3-苯基丙酸，phenyllactic acid)，是丹参素的结构类似物。丹参素是中药丹参的功效成分之一，丹参具有改善心脑血管功能、预防心脏疾病、活血化瘀，抑菌等功效。含有丹参的中药有丹参片、丹参口服液和丹参舒心胶囊、丹田降脂片等。所以苯乳酸也被认为具有多种生理功效。已报道苯乳酸具有体外抑制血小板聚集活性、抑制血栓形成及改善微循环、治疗冠心病等功效，动物实验证明苯乳酸还可以减少肠道致病菌。同时它也是新型生物防腐剂。
苯乳酸可通过化学合成和生物合成获得。但是，化学合成法路线复杂，反应条件严苛，不易分离和纯化，环境污染问题突出，而生物合成法副产物少、对环境友好、催化底物合成过程可控，故生物合成苯乳酸是当前研究的热点。目前国内外文献已报道从不同食物中分离到合成苯乳酸的微生物，如酸面团、木薯、多种发酵食品，报道最多的是来源于各种泡菜的乳酸菌。刘书亮等[一株产苯乳酸干酪乳杆菌及其应用，CN202011174207.2]从四川麸醋中分离到一株合成苯乳酸的干酪乳杆菌，将其应用于模拟麸醋发酵，合成苯乳酸的同时，可显著提高醋醅中风味物质的种类和含量。陈福生等[一株高合成苯乳酸的葡糖醋杆菌及其苯乳酸的制备方法，CN201610853578.0]分离到一株合成苯乳酸的葡糖醋杆菌，经全基因组序列分析，确证了该菌株具有通过莽草酸途径合成苯乳酸的全部关键基因，并且不含有任何产毒素的基因。
现有技术中虽然已经存在利用微生物生产富含苯乳酸的食醋的方法，但是苯乳酸含量依然不够高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种富含苯乳酸的食醋、制备方法及应用，目的在于解决现有技术中的一部分问题或至少缓解现有技术中的一部分问题。
本发明提供了葡糖醋杆菌FBFS 97在制备富含苯乳酸的醋醅中的应用。
进一步地，制备方法包括：
S1：将麸皮、稻壳混合，加入酒醪浸泡，得到生醋醅；
S2：将葡糖醋杆菌FBFS 97浓缩液加入至生醋醅中，再加入种醅，得到FBFS 97强化醋醅；
S3：向生醋醅中接入FBFS 97强化醋醅，发酵，得到富含苯乳酸的成熟醋醅。
进一步地，步骤S1中浸泡时间为18～24h。
进一步地，步骤S2中葡糖醋杆菌FBFS 97浓缩液的制备方法为：将FBFS 97种子液离心后，收集沉淀，将沉淀重悬于1/10体积的生理盐水，得到FBFS 97浓缩液；FBFS 97种子液的制备方法为将葡糖醋杆菌FBFS 97接种于GY肉汤培养基中，30℃活化24±2h。
进一步地，步骤S2中，葡糖醋杆菌FBFS 97浓缩液为生醋醅的1％。
步骤S3中，种醅的接入量为生醋醅的2-3％，混合均匀于室温进行发酵，发酵时间为19天。
本发明还提供了一种富含苯乳酸的醋醅，利用上述的方法制备得到。
本发明还提供了利用上述的醋醅制备的食醋。
本发明还提供了利用葡糖醋杆菌FBFS 97生产苯乳酸的方法，发酵培养基包括100g/L果糖、40g/L酵母浸粉和1.2g/L K2HPO4；初始pH为4.4，于28℃条件下有氧培养。
进一步地，发酵培养基还包括3g/L苯丙氨酸。
本申请利用该葡糖醋杆菌合成苯乳酸的能力，通过强化将其应用于食醋生产，使醋醅中苯乳酸含量比山西老陈醋酿造过程的监测结果(＜275mg/kg)[食醋中苯乳酸的提取、鉴定及含量比较，中国酿造]大幅度提高。该方法可以提高苯乳酸含量，赋予食醋一定的保健功效。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本申请以合成苯乳酸的葡糖醋杆菌FBFS 97，通过强化方式应用于食醋生产，既不影响食醋的产量，按照国标(GB2719—2018)主要是总酸含量，同时提高食醋中苯乳酸含量达到439.26mg/L，其浓度达到中药丹参滴丸、丹参益心胶囊等多款中药所含丹参素的浓度。本研究赋予食醋良好的保健功效，为健康醋的开发提供新的思路。
附图说明
图1是食醋生产工艺流程；
图2是发酵过程醋醅中苯乳酸含量；
图3是发酵过程醋醅中总酸含量。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，各实施例及试验例中所用的设备和试剂如无特殊说明，均可从商业途径得到。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
根据本申请包含的信息，对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本发明的精确描述进行各种改变，而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解，本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分，因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。实际上，本领域或相关领域的技术人员明显能够对本发明实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。
为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围，在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。本发明中，“约”指给定值或范围的10％以内，优选为5％以内。
本发明下述各实施例中未特别限定温度时，则均为常温条件。常温是指四季中自然室温条件，不进行额外的冷却或加热处理，一般常温控制在10～30℃，最好是15～25℃。
本发明提供了一种富含苯乳酸的食醋、制备方法及应用，生产工艺如图1所示，本发明中使用的菌株已经在公告号为CN106497824B的发明专利(一株高合成苯乳酸的葡糖醋杆菌及其苯乳酸的制备方法)中披露。具体如下实施例所示。
实施例
1.葡糖醋杆菌FBFS 97种子液的制备。
将-80℃保藏的葡糖醋杆菌FBFS 97接种于GY肉汤(1％葡萄糖，1％酵母浸粉)，30℃活化24±2h，即为种子液。
2.葡糖醋杆菌FBFS 97发酵条件优化。
本实施例分别研究了营养素碳源、氮源、无机盐、pH、装液量对苯乳酸产量的影响。然后以苯乳酸产量为响应值，对FBFS 97合成苯乳酸的条件进行优化。发酵液8000r/min离心5min，0.22μm滤膜过滤后进样，高效液相色谱法测量PLA含量。然后在优化条件下，在优化培养基中加入苯丙氨酸，测定发酵液中苯乳酸的含量。
3.葡糖醋杆菌FBFS 97强化制作食醋
(1)按镇江香醋的工艺配方按5：1.7：0.8的比例称取酒醪、麸皮和稻壳，并浸泡18～24h，即为生醋醅。
(2)葡糖醋杆菌FBFS 97强化醋醅的制作。
50mL FBFS 97种子液，经8000r/min离心5min，收集沉淀，重悬于5mL生理盐水，制成FBFS 97浓缩液。
FBFS 97浓缩液加入至生醋醅，浓缩液用量为生醋醅的1％，然后加入2％-3％的种醅(本领域中的常规种醅均可使用，本实施例中使用的是以套醪方式接种，发酵至7-9天的醋醅)。搅拌均匀，于30℃培养2d。此为FBFS 97强化醋醅。
(3)按上述方法浸泡好的原料(即生醋醅)，接入2％-3％FBFS 97强化的醋醅，设只接种醋醅的处理作为对照。室温发酵，发酵19天结束，即为成熟醋醅。
(4)采用高效液相色谱仪、氨基酸自动分析仪和酸碱滴定法，分别对实验组与对照组中成熟醋醅的苯乳酸含量、游离氨基酸总量和总酸进行测定。
实验结果：
1.葡糖醋杆菌FBFS 97发酵条件的优化。
葡糖醋杆菌FBFS 97合成苯乳酸的最佳营养条件为：100g/L果糖、40g/L酵母浸粉和1.2g/L K2HPO4的液体培养基；发酵条件为培养基初始pH为4.4，装液量为1/10体积，接种5％(v/v)活化的种子液，于28℃，150r/min培养。上述优化条件下，PLA产量可达203.24mg/L。在优化培养基中添加3g/L苯丙氨酸，苯乳酸的产量为588.07mg/L。
2.食醋生产的强化。
按照上述食醋生产工艺流程，加入2％-3％的强化醋醅，同时设只加2％-3％的生产醋醅组作为对照。室温发酵19天，即为成熟醋醅。
液相色谱测定醋醅中苯乳酸含量，FBFS 97强化组和对照组分别为473.95mg/kg和392.40mg/kg(图2)。FBFS 97强化与对照组醋酸含量分别为7.76g/100g和7.46g/100g(图3)，通过葡糖醋杆菌FBFS 97强化组与对照组在总酸含量无明显差异。
采用套淋的方式进行淋醋。发酵结束的醋醅，加入2％食盐，1.5-2倍体积的饮用水，浸泡18-24h，过滤得到的滤液为头醋，固体物质再加入1.5-2倍体积的水，浸泡18-24h，过滤得到滤液为二醋。重复上述步骤，获得的滤液为三醋。当再次进行淋醋，以二醋浸泡获得头醋，即生醋，三醋浸泡获得二醋，往复进行。
80℃水浴30min进行灭菌，得到终产物食醋。对食醋进行检测分析，FBFS 97强化组和对照组苯乳酸含量分别为439.26mg/L和323.95mg/L，总酸含量分别为6.93g/100mL和6.06g/100mL。
上述结果表明通过葡糖醋杆菌FBFS 97的强化，既不会影响镇江香醋食醋的品质，又可以极大地提高苯乳酸含量，其浓度达到中药丹参滴丸、丹参益心胶囊等多款中药所含丹参素的浓度，赋予了食醋良好的保健功效。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.葡糖醋杆菌FBFS 97在制备富含苯乳酸的醋醅中的应用。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，制备方法包括：
S1：将麸皮、稻壳混合，加入酒醪浸泡，得到生醋醅；
S2：将葡糖醋杆菌FBFS 97浓缩液加入至生醋醅中，再加入种醅，得到FBFS 97强化醋醅；
S3：向生醋醅中接入FBFS 97强化醋醅，发酵，得到富含苯乳酸的成熟醋醅。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：步骤S1中浸泡时间为18～24h。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤S2中葡糖醋杆菌FBFS 97浓缩液的制备方法为：将FBFS 97种子液离心后，收集沉淀，将沉淀重悬于1/10体积的生理盐水中，得到FBFS 97浓缩液；FBFS 97种子液的制备方法为将葡糖醋杆菌FBFS 97接种于GY肉汤培养基中，30℃活化24±2h。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤S2中，葡糖醋杆菌FBFS 97浓缩液用量为生醋醅的1％。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤S3中，种醅的接入量为生醋醅的2-3％，混合均匀于室温进行发酵，发酵时间为19天。
7.一种利用权利要求2-6中任一所述的制备方法制备的富含苯乳酸的醋醅。
8.一种利用权利要求7中所述的醋醅制备的食醋。
9.利用葡糖醋杆菌FBFS 97生产苯乳酸的方法，其特征在于：发酵培养基包括100g/L果糖、40g/L酵母浸粉和1.2g/L K2HPO4；初始pH为4.4，于28℃条件下有氧培养。
10.根据权利要求9所述的利用葡糖醋杆菌FBFS 97生产苯乳酸的方法，其特征在于：发酵培养基还包括3g/L苯丙氨酸。
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