CN113951409B - 一种活菌型不老莓发酵果汁及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制备果汁技术领域，尤其是涉及一种活菌型不老莓发酵果汁及其加工方法。其加工出的果汁中活菌含量达到108 cfu/mL以上，营养价值高，改善了不老莓本身的涩味，风味优良，无任何添加剂，绿色健康。本发明果汁由以下重量份原料组成：不老莓原浆40‑60份、纯净水33‑57份、葡萄糖3‑7份、乳酸菌，通过1）果汁预处理；2）菌种活化；3）接种；4）主发酵；5）后发酵的步骤制备而成。
Description
技术领域：
本发明涉及制备果汁技术领域，尤其是涉及一种活菌型不老莓发酵果汁及其加工方法。
背景技术：
不老莓，学名黑果腺肋花楸，其果实中富含各类生物活性物质，多酚、黄酮、花青素含量在所有已知植物中最高。此外，研究表明黑果腺肋花楸在抗氧化、抑菌、抗炎、降低心血管疾病风险、预防及治疗糖尿病等方面均发挥着积极作用。
目前，市面上最常见的不老莓加工产品包括功能性精华液和果汁饮料两类。
功能性精华液营养价值高，但价格昂贵，口感酸涩，因此难以打开消费市场。
果汁饮料通过调配掩盖了不老莓本身的酸涩口感，价格相对低廉，但加工过程中热烫、高温灭菌等操作会导致生物活性物质的大量损失，蔗糖、果葡糖浆等物质的加入也使产品成为高糖食品，丧失了不老莓本身的营养价值优势，并且不适宜糖尿病患者、肥胖症患者和老年人食用。
发明内容：
有鉴于此，本发明提供一种活菌型不老莓发酵果汁及其加工方法，加工出的果汁中活菌含量达到108cfu/mL以上，营养价值高，改善了不老莓本身的涩味，风味优良，无任何添加剂，绿色健康。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种活菌型不老莓发酵果汁，其特征在于，所述果汁由以下重量份原料组成：不老莓原浆40-60份、纯净水33-57份、葡萄糖3-7份、乳酸菌。
进一步，不老莓原浆是由成熟、无病害的不老莓果实，清水洗净后，破碎打浆，并于4℃冷藏30min，过滤除去果渣沉淀后获得。
进一步，乳酸菌为鼠李糖乳杆菌、副干酪乳杆菌及短乳杆菌中的一种或多种。
一种活菌型不老莓发酵果汁的加工方法的步骤为：
1)果汁预处理：按照比例称量不老莓原浆、葡萄糖与纯净水，混合均匀，使用食品级NaHCO3调节其pH至4.6-5.0后，高压均质，并进行巴氏杀菌处理，冷却至20-30℃，得到发酵原汁；
2)菌种活化：将乳酸菌从冻存甘油管取出后，接种入MRS液体培养基，35-37℃恒温培养箱培养15-18h后，取出1mL接种入新的MRS液体培养基进行二次扩培，至培养基中菌液浓度为1010cfu/mL以上，停止培养，离心分离菌体，弃掉培养基，无菌生理盐水冲洗菌体后，使用无菌水重悬菌体，得到发酵剂；
3)接种：将发酵剂按比例接种到发酵原汁中，搅拌均匀；
4)主发酵：将步骤3)接种后的发酵原汁置于35-37℃恒温培养箱中静置培养42h或72h后停止发酵；
5)后发酵：主发酵结束后，将发酵果汁于0-4℃环境中静置24h，即得活菌型不老莓发酵果汁，活菌型不老莓发酵果汁应于0-4℃条件下贮藏运输。
进一步，步骤1)中高压均质的方法为：0-4℃，15-20Mpa条件下均质两次；
进一步，步骤1)中巴氏杀菌的方法为80-90℃维持5-10min。
进一步，步骤3)中接种比例为：单一菌种发酵剂接种比例2-8％；两种混合发酵剂接种比例0.5-5％。
与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：
1)本发明通过发酵，使得不老莓果汁中原有的营养物质得到优化，与发酵原汁相比，发酵后果汁总酚与黄酮含量均得到升高；
2)本发明发酵过程中，不老莓中一些具有特殊气味的物质被分解，乳酸菌代谢产生有机酸、氨基酸等物质，对果汁风味有明显改善，其酸涩味道大大减弱，香气更加浓郁，消费者可接受度提升；
3)本发明的活菌型不老莓发酵果汁属于活菌型果汁，乳酸菌含量可以达到108cfu/mL以上，远高于《GB 7101-2015食品安全国家标准饮料》中对于活菌型乳酸菌饮料菌浓度的要求，产品中的乳酸菌被人体摄入后，可以改善肠道菌群结构、维持肠道菌群生态平衡，刺激免疫细胞的活化和代谢、调节机体免疫反应，抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡，对人体健康有极大益处；
4)本发明原料中只增加了葡萄糖，没有使用任何添加剂及调味剂，既加快乳酸菌发酵过程、缩短发酵时间，又保证产品绿色健康、适用人群广泛。
附图说明：
图1活菌型不老莓发酵果汁实施例发酵过程中菌落浓度变化，其中(a)为实施例1发酵过程中菌落浓度变化图；(b)为实施例2发酵过程中菌落浓度变化图；
图2活菌型不老莓发酵果汁实施例与对比例总酚含量；
图3活菌型不老莓发酵果汁实施例与对比例黄酮含量；
图4活菌型不老莓发酵果汁实施例与对比例对小鼠餐后血糖变化的影响，其中(a)为空白对照及实施例对小鼠餐后血糖变化的影响；(b)为空白对照及对比例对小鼠餐后血糖变化的影响。
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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
S1、果汁预处理：称量不老莓原浆60份、葡萄糖5份，纯净水35份，混合均匀，使用食品级NaHCO3调节其pH至4.6后，于4℃15Mpa条件下高压均质两次，并按照85℃10min条件进行巴氏杀菌处理，冷却至20-30℃，得到发酵原汁；
S2、菌种活化：将副干酪乳杆菌从冻存甘油管取出后，接种入MRS液体培养基，37℃恒温培养箱培养18h后，取出1mL接种入新的MRS液体培养基进行二次扩培，至培养基中菌液浓度为1010cfu/mL以上，停止培养，离心分离菌体，弃掉培养基，无菌生理盐水冲洗菌体后，使用无菌水重悬菌体，得到发酵剂；
S3、接种：按照5％的接种比例将发酵剂接种入发酵原汁中，搅拌均匀；
S4、主发酵：将接种后的发酵原汁置于37℃恒温培养箱中静置培养42h后停止发酵；
S5、后发酵：主发酵结束后，将发酵果汁于0-4℃环境中静置24h，即得活菌型不老莓发酵果汁，活菌型不老莓发酵果汁应于0-4℃条件下贮藏运输。
监测实施例1发酵过程中菌落浓度变化(具体可见图1(a))，检测实施例1的总酚含量(具体可见图2)，检测实施例1的黄酮含量(具体可见图3)，检测实施例1对小鼠餐后血糖变化的影响(具体可见图4(a))。
实施例2
S1、果汁预处理：称量不老莓原浆50份、葡萄糖7份，纯净水43份，混合均匀，使用食品级NaHCO3调节其pH至4.8后，于4℃15Mpa条件下高压均质两次，并按照85℃10min条件进行巴氏杀菌处理，冷却至20-30℃，得到发酵原汁；
S2、菌种活化：将短乳杆菌及鼠李糖乳杆菌从冻存甘油管取出后，分别接种入MRS液体培养基，37℃恒温培养箱培养18h后，取出1mL接种入新的MRS液体培养基进行二次扩培，至培养基中菌液浓度为1010cfu/mL以上，停止培养，离心分离菌体，弃掉培养基，无菌生理盐水冲洗菌体后，使用无菌水重悬菌体，得到发酵剂，将短乳杆菌发酵剂及鼠李糖发酵剂按照1:2的体积比混合，得到混合发酵剂；
S3、接种：按照2％的接种比例将混合发酵剂接种入发酵原汁中，搅拌均匀；
S4、主发酵：将接种后的发酵原汁置于37℃恒温培养箱中静置培养78h后停止发酵；
S5、后发酵：主发酵结束后，将发酵果汁于0-4℃环境中静置24h，即得活菌型不老莓发酵果汁，活菌型不老莓发酵果汁应于0-4℃条件下贮藏运输。
监测实施例2发酵过程中菌落浓度变化(具体可见图1(b))，检测实施例2的总酚含量(具体可见图2)，检测实施例2的黄酮含量(具体可见图3)，检测实施例2对小鼠餐后血糖变化的影响(具体可见图4(b))。
本发明鼠李糖乳杆菌、短乳杆菌及副干酪乳杆菌其中两种发酵剂可按照体积比1:1、1:2或2:1混合后，得到混合发酵剂。
对比例1
S1、果汁预处理：称量不老莓原浆50份、葡萄糖7份，纯净水43份，混合均匀，使用食品级NaHCO3调节其pH至4.8后，于4℃15Mpa条件下高压均质两次，并按照85℃10min条件进行巴氏杀菌处理，冷却至20-30℃，得到发酵原汁作为对比例1。
检测对比例1的总酚含量(具体可见图2)，检测对比例1的黄酮含量(具体可见图3)，检测对比例1对小鼠餐后血糖变化的影响(具体可见图4(b))。
对比例2
市售不老莓果汁饮料，果汁添加量为50％。
检测对比例2对小鼠餐后血糖变化的影响(具体可见图4(b))。
对比例3
市售益生菌发酵果汁，含植物乳杆菌、副干酪乳杆菌，果汁添加量58％以上。
检测对比例3对小鼠餐后血糖变化的影响(具体可见图4(b))。
上述实施例及对比例中涉及的检测方法及结果如下：
菌落浓度测定方法：
平板培养法。参考《GB 4789.2-2016食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》中所述方法进行。
菌落浓度测定结果如图1所示。实施例1及实施例2分别经48h或72h发酵后，发酵结束，菌落浓度达到最高，分别为7×109cfu/mL及5×108cfu/mL。
总酚含量检测方法：
福林酚比色法。将发酵果汁于8000r/min条件下离心10min，取上清液稀释10倍待测；取稀释后上清液0.2mL，加入2mL稀释后的福林酚溶液，混匀后加入1.8mL 7.5％的Na2CO3溶液，混匀避光放置1h后于765nm处测定吸光度值。总酚含量按下式计算，结果以没食子酸含量表示：
总酚含量(mg/L以没食子酸计)＝(A765-0.0566)/0.0057×10
其中，A765表示样品在765nm处的吸光度值。
总酚含量检测结果如图2所示。总酚含量为：实施例1>实施例2>对比例1。表明发酵后产品的总酚含量得到提升。
黄酮含量检测方法：
NaNO2-Al(NO3)3比色法。将发酵果汁于8000r/min条件下离心10min，取上清液稀释10倍待测；取5mL稀释后上清液于试管中，加入0.3mL 5％NaNO2溶液，混匀避光静置6min，加入0.3mL 10％Al(NO3)3溶液，混匀避光静置6min，加入2mL 1.0mol/L NaOH溶液，用30％乙醇定容至10mL，避光静置15min，于510nm处测吸光度值。黄酮含量按下式计算，结果以儿茶素含量表示：
黄酮含量(mg/L以儿茶素计)＝(A510-0.0163)/0.0162×Df
其中，A510表示样品在510nm处的吸光度值，Df为稀释倍数。
黄酮含量检测结果如图3所示。黄酮含量为：实施例2>实施例1>对比例1。表明发酵后产品的黄酮含量得到提升。
小鼠餐后血糖变化检测方法：
选择48只健康的SPF级六周龄KM雄性小鼠，体重25±5g，随机分为6组，分别是空白组、实施例1组、实施例2组、对比例1组、对比例2组、对比例3组，小鼠体重无明显组间差异。
空白组小鼠灌胃生理盐水，其余组小鼠灌胃对应果汁样品，灌胃量为10mL/kg，共干预7d，干预期间小鼠正常进食饮水。第七天灌胃结束后，小鼠禁食12h。禁食结束后，尾尖取血测定小鼠空腹血糖值，并记为0h。之后按照6g/kg对小鼠灌胃糊化后的淀粉糊，并从灌胃后起每隔0.5h测定一次小鼠血糖值，测定至2h结束。
小鼠餐后血糖变化测定结果如图4所示。
图4显示，对比例3小鼠进食淀粉后血糖升高最快且下降缓慢。实施例1对于降低小鼠进食30min血糖峰值的效果最显著，实施例2使小鼠餐后血糖波动整体趋势相对平缓，二者对小鼠健康具有有益效果。
不老莓富含碳水化合物、多酚、维生素、矿物质和膳食纤维，是乳酸菌发酵的理想基质。本发明通过发酵，不老莓中部分营养物质的生物可及性提高，抗营养素水解，营养价值更高。此外，乳酸菌代谢产生有机酸、氨基酸等物质，给果汁风味带来明显改善，其酸涩味道大大减弱，香气更加浓郁复杂。因此，发酵不老莓汁不仅保留了其原有的营养价值优势，还大大改善了果汁风味，绿色健康，适用人群广泛。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种活菌型不老莓发酵果汁的加工方法，其特征在于，步骤为：
1）果汁预处理：称量不老莓原浆40-60份、纯净水33-57份、葡萄糖3-7份，混合均匀，使用食品级NaHCO3调节其pH至4.6-5.0后，高压均质，并进行巴氏杀菌处理，冷却至20-30℃，得到发酵原汁；
2）菌种活化：将乳酸菌从冻存甘油管取出后，接种入MRS液体培养基，35-37℃恒温培养箱培养15-18 h后，取出1 mL接种入新的MRS液体培养基进行二次扩培，至培养基中菌液浓度为1010 cfu/mL 以上，停止培养，离心分离菌体，弃掉培养基，无菌生理盐水冲洗菌体后，使用无菌水重悬菌体，得到发酵剂；乳酸菌为鼠李糖乳杆菌、副干酪乳杆菌及短乳杆菌中的一种或多种；
3）接种：将发酵剂按比例接种到发酵原汁中，搅拌均匀；
4）主发酵：将步骤3）接种后的发酵原汁置于35-37℃恒温培养箱中静置培养42 h或72h后停止发酵；
5）后发酵：主发酵结束后，将发酵果汁于0-4 ℃环境中静置24 h，即得活菌型不老莓发酵果汁，活菌型不老莓发酵果汁应于0-4 ℃条件下贮藏运输。
2.根据权利要求1所述的一种活菌型不老莓发酵果汁的加工方法，其特征在于，所述的步骤1）中高压均质的方法为：0-4℃，15-20 Mpa条件下均质两次。
3.根据权利要求1或2所述的一种活菌型不老莓发酵果汁的加工方法，其特征在于，所述的步骤1）中巴氏杀菌的方法为80-90℃维持5-10 min。
4.根据权利要求3所述的一种活菌型不老莓发酵果汁的加工方法，其特征在于，所述的步骤3）中接种比例为：单一菌种发酵剂接种比例2-8%；两种混合发酵剂接种比例0.5-5%。
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