CN114403388B - 一种双菌株发酵功能风味型笋干及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双菌株发酵功能风味型笋干及其制备方法，该方法为：将乳酸发酵后的竹笋在缓冲液中浸泡，灭菌，制成竹笋固态发酵基质；向竹笋固态发酵基质中接种纳豆芽孢杆菌的菌液，进行固态发酵；对固态发酵后的基质真空冷冻干燥、包装，即可得到所述溶栓性竹笋干；其味道清爽，口感清脆，不仅克服了大豆纳豆激酶的异味，而且纳豆激酶含量高，并且富含蛋白质、多糖、多肽等，具有较好的预防血栓凝结、抗氧化、防止衰老等功效，营养功能更丰富，是一款休闲减肥的健康食品。
Description
技术领域
本发明属于食品类产品加工领域，具体涉及一种双菌株发酵功能风味型笋干及其制备方法。
背景技术
竹笋富含蛋白质、多糖、多肽和膳食纤维等，营养价值高，具有开胃健脾，促进肠道蠕动，减肥助消化，促进肠道内胆固醇类物质的排出，降低血清胆固胆固醇含量，预防心血管疾病和结肠癌，降“三高”和增强机体免疫力等作用。此外，竹笋还含有人体所必需的微量元素、多种维生素、多糖及氨基酸，尤其含有人体自身无法合成的赖氨酸，对婴儿、儿童有特别作用的组氨酸以及其他功能的氨基酸，如天门冬氨酸、胱氨酸等。含有的微量有机元素，如硅，能活化人体细胞、延缓人体衰老、起到调节人体机能的作用。
竹笋资源丰富，目前市场上竹笋制品种类较为单一，多为竹笋原料。少量加工产品有碳烤笋、罐头笋和笋干等，加工方式传统，功能风味变化不大。
微生物发酵竹笋是一种较新的方式，其发酵方式一般类似酸奶发酵，使用的菌种大都为乳酸菌、嗜热球菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，其发酵后的pH一般为4.0左右。这在一定程度上改变了竹笋的风味，但功能性略显不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双菌株发酵功能风味型笋干及其制备方法，将乳酸菌发酵的竹笋用缓冲溶液处理后，制成竹笋固态发酵基质，接种纳豆芽孢杆菌的菌液，进行固态发酵；再冷冻干燥得到双菌株发酵功能风味型笋干，其味道清爽，口感清脆，不仅克服了大豆纳豆激酶的异味，而且纳豆激酶含量高，并且富含蛋白质、多糖、多肽等，具有较好的预防血栓凝结、抗氧化、防止衰老等功效，营养功能更丰富，是一款休闲减肥的健康食品。
本发明具体技术方案如下：
一种双菌株发酵功能风味型笋干的制备方法，包括以下步骤：
1)低温高压乳酸菌发酵竹笋；
2)将步骤1)制备后的竹笋在缓冲液中浸泡，灭菌，制成竹笋固态发酵基质；
3)向竹笋固态发酵基质中接种纳豆芽孢杆菌的菌液，进行固态发酵；
4)步骤3)发酵后进行预冻、真空冷冻干燥，即得双菌株发酵功能风味型笋干。
步骤1)中低温高压乳酸菌发酵竹笋具体为：
将整块竹笋煮熟，自然冷却后，在4-10℃条件下给竹笋施加20-200KN压力，此条件下保藏3-6个月，发酵后pH至2.8-3.5。
优选的，步骤1)低温高压乳酸菌发酵竹笋具体为：
将整块竹笋煮熟，自然冷却后，竹笋堆放置于4-6米的井中，4-6米的井能够保证温度在4-10℃，用千斤顶在竹笋堆的顶部加压20-200KN，竹笋在此条件下保藏3-6个月，发酵至pH至2.8-3.5。
步骤1)中，煮熟的竹笋自然冷却，此过程中环境中的乳酸菌会侵染竹笋，在4-10℃条件下给竹笋施加20-200KN压力，并未对竹笋进行密封，此条件下乳酸菌发酵，发酵至pH至2.8-3.5，能够将竹笋中的营养物质分解为更小的分子，有利于后续接种的纳豆枯草芽孢杆菌发酵。
步骤1)中所述整块竹笋为自然采摘后无加工处理的竹笋，便于贮藏和运输。
步骤2)中，所述步骤1)制备后的竹笋切割成长×宽×厚为10-60mm×5-30mm×8mm大小适宜的块状；有利于成分溶出，便于纳豆枯草芽孢杆菌发酵利用。步骤2)中竹笋与缓冲液的用量比为0.8-1:1g/mL。
步骤2)中，浸泡时间为1-24h，浸泡温度为20-30℃。这个条件可保证竹笋充分溶胀，利于后续的发酵。
步骤2)中，所述缓冲液是pH＝6-6.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。
步骤2)中所述灭菌是指121℃灭菌20-21min；
步骤3)中，所述纳豆芽孢杆菌为纳豆枯草芽孢杆菌，菌液浓度为1×107-9.0×107CFU/mL；
步骤3)中所述菌液的接种量为竹笋固态发酵基质质量的10-25％，优选为20％，这样的条件下可保证竹笋在短时间内充分被发酵。
步骤3)中所述纳豆芽孢杆菌的菌液的制备方法为：将纳豆芽孢杆菌于种子培养基中活化，再用酪蛋白平板筛选透明圈大的菌落，挑取筛选出的菌落至种子培养基中扩大培养。
所述种子培养基的组成为：胰蛋白胨6-8g、葡萄糖10-12g、牛肉浸膏3-5g、蒸馏水600mL、pH为7.0。
步骤3)中，所述固态发酵的条件为35-40℃，160-220r/min，摇床培养15-24h。
步骤4)中，所述预冻为在-20℃预冻3-4h；
步骤4)中，所述真空冷冻干燥为：在真空条件气压10Pa下，-80℃冷冻干燥3-12h，采用此种干燥方式可最大程度的保留住溶栓性竹笋干中的营养成分。
本发明提供的一种双菌株发酵功能风味型笋干，采用上述方法制备得到。所得笋干的蛋白酶活达到300-500IU/mL、纤溶酶活达到800-3000IU/mL，生物量达到(0.6-1.5)×108CFU。
根据所述的制备方法制备得到的溶栓性竹笋干，色泽均匀、风味协调、味道清爽，口感清脆，并且具有较好的预防血栓凝结、抗氧化、减肥和防止衰老等功效。
本发明利用竹笋是乳酸菌的天然底物的特性，将竹笋放置于深井的低温中，并用千斤顶维持一个高压的环境压力，应用乳酸菌缓慢持续处理竹笋。发酵后的竹笋为酸性，不利于纳豆枯草芽孢杆菌的生长。通过调节初始pH后，发现竹笋可以培养纳豆芽孢杆菌生产纳豆激酶、蛋白酶和多肽等功能性成分。因纳豆激酶具有显著的溶栓作用，可以防治心血管疾病，进而丰富了发酵后竹笋的功能。并因蛋白酶的作用，使竹笋的营养更易吸收。再经风味调节，产生一种功能与风味并举的竹笋新产品。本发明不仅拓宽了竹笋产品功能，而且也打破了黄豆作为传统纳豆激酶产品基质，丰富了纳豆激酶产品的类型。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)本发明所用竹笋样品经乳酸菌在低温高压条件下缓慢发酵，至较低pH为2.8-3.5，能够充分获得小分子营养物质，有利于后续纳豆枯草芽孢杆菌发酵。
2)本发明对井压笋进行pH调配后，应用市售纳豆枯草芽孢杆菌对其进行固态发酵，产生大量的纳豆激酶和蛋白酶，这是目前竹笋加工方法没有的现象。蛋白酶可降解竹笋蛋白，形成多肽和氨基酸，相对发酵前营养更加丰富，得到的竹笋干产品具有溶栓、抗氧化、抗衰老、减肥的功效。
3)以竹笋为基质的发酵产物纤溶活性较高，且异味明显低于以黄豆为基质的发酵产物，突破异味对纳豆激酶产品的限制。
4)本发明首次将竹笋制备成具有溶栓性功能的食品类产品，提升了竹笋的营养保健价值。
附图说明
图1为各实施例和对比例发酵前后纤溶活性对比；
图2为各实施例和对比例发酵前后生物量对比；
图3为各实施例和对比例发酵前后蛋白含量对比；
图4为各实施例和对比例发酵前后多肽含量对比；
图5为各实施例和对比例发酵前后抗氧化性含量对比；
图6为各实施例和对比例发酵前后总糖含量对比；
图7为各实施例和对比例发酵前后还原糖含量对比；
图8为各实施例和对比例发酵前后蛋白酶活对比；
图中，a-实施例1、b-对比例1、c-对比例2、d-对比例3、e-实施例2、f-实施例3、g-对比例4。
具体实施方式
以下各实施例和对比例所使用的纳豆芽孢杆菌均为纳豆枯草芽孢杆菌(市售产品)，且菌液浓度均是相同的。
以下各实施例和对比例所用的纳豆芽孢杆菌的菌液的制备方法为：将纳豆枯草芽孢杆菌于种子培养基中活化，再用酪蛋白平板筛选透明圈大的菌落，挑取筛选出的菌落至种子培养基中扩大培养至菌液浓度为1.0×107-8.3×107CFU/mL。种子培养基的组成为：胰蛋白胨6g、葡萄糖12g、牛肉浸膏3g、蒸馏水600mL、pH为7.0。
实施例1
一种双菌株发酵功能风味型笋干的制备方法，包括以下步骤：
1)低温高压乳酸菌发酵竹笋:自然采摘后无加工处理的竹笋，将整块竹笋煮熟，自然冷却后，竹笋堆放置于6米深的井中，6米的井能够保证温度在4-10℃，用千斤顶在竹笋堆的顶部加压100KN，竹笋在此条件下保藏4个月，发酵至pH至3.0即得井压笋；
2)将井压笋切成长宽厚为20mm×20mm×8mm的中块后，取20g井压笋，加入20mL pH＝6.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液于25℃浸泡12h，121℃灭菌20min，获得竹笋固态发酵基质；
3)向竹笋固态发酵基质中接入5mL纳豆芽孢杆菌的菌液，在37℃，200r/min摇床培养24h；
4)将步骤3)发酵后的基质于-20℃预冻3h，-80℃真空10Pa下真空冷冻干燥4h；
5)将步骤4)中的样品包装即得。
对比例1
一种竹笋干的制备方法，包括如下步骤：
1)向20g市售笋干中加入20mL pH＝6.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液于25℃浸泡12h，121℃灭菌20min，制备成竹笋固态发酵基质；
2)向竹笋固态发酵基质中接入5mL纳豆芽孢杆菌的菌液，在37℃，200r/min摇床培养24h；
3)将步骤2)发酵后的基质于-20℃预冻3h，-80℃真空10Pa下真空冷冻干燥4h；
4)将步骤3)中的样品包装即得。
对比例2
一种竹笋干的制备方法，包括如下步骤：
1)向20g市售碳烤笋中加入20mL pH＝6.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液于25℃浸泡12h，121℃灭菌20min，制备成竹笋固态发酵基质；
2)向竹笋固态发酵基质中接入5mL纳豆芽孢杆菌的菌液，在37℃，200r/min摇床培养24h；
3)将步骤2)发酵后的基质于-20℃预冻3h，-80℃真空10Pa下真空冷冻干燥4h；
4)将步骤3)中的样品包装即得产品。
对比例3
一种竹笋干的制备方法，包括如下步骤：
1)向20g市售柴火烟笋中加入20mL pH＝6.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液于25℃浸泡12h，121℃灭菌20min，制备成竹笋固态发酵基质；
2)向竹笋固态发酵基质中接入5mL纳豆芽孢杆菌的菌液，在37℃，200r/min摇床培养24h；
3)将步骤2)发酵后的基质于-20℃预冻3h，-80℃真空10Pa下真空冷冻干燥4h；
4)将步骤3)中的样品包装即得产品。
实施例2
一种双菌株发酵功能风味型笋干的制备方法，包括以下步骤：
1)低温高压乳酸菌发酵竹笋:同实施例1；
2)将井压笋切成长宽厚为10mm×5mm×8mm的小块后，取20g，加入20mL pH＝6.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液于25℃浸泡12h，121℃灭菌20min，制备成竹笋固态发酵基质；
3)向竹笋固态发酵基质中接入5mL纳豆芽孢杆菌的菌液，在37℃，200r/min摇床培养24h；
4)将步骤3)发酵后的基质于-20℃预冻3h，-80℃真空10Pa下真空冷冻干燥4h；
5)将步骤4)中的样品包装即得产品。
实施例3
一种双菌株发酵功能风味型笋干的制备方法，包括以下步骤：
1)低温高压乳酸菌发酵竹笋:同实施例1；
2)将井压笋切成长宽厚为60mm×30mm×8mm的大块后，取20g，加入20mL pH＝6.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液于25℃浸泡12h，121℃灭菌20min，制备成竹笋固态发酵基质；
3)向竹笋固态发酵基质中接入5mL纳豆芽孢杆菌的菌液，在37℃，200r/min摇床培养24h；
4)将步骤3)发酵后的基质于-20℃预冻3h，-80℃真空10Pa下真空冷冻干燥4h；
5)将步骤4)中的样品包装即得产品。
对比例4
一种双菌株发酵功能风味型笋干的制备方法，包括以下步骤：
1)向20g笋干中加入20mL pH＝6.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液和0.4g胰蛋白胨(PEP)，25℃浸泡12h，121℃灭菌20min，制备成竹笋固态发酵基质；
2)向竹笋固态发酵基质中接入5mL纳豆芽孢杆菌的菌液，在37℃，200r/min摇床培养24h；
3)将步骤2)发酵后的基质于-20℃预冻3h，-80℃真空10Pa下真空冷冻干燥4h；
4)将步骤3)中的样品包装即得产品。
测试上述各实施例和对比例发酵组及未发酵组竹笋的蛋白质含量、多肽含量、抗氧化性、总糖含量、还原糖含量、纤溶酶活力、蛋白酶活力，结果如表1所示；对各例进行感官评价，结果如表2所示。未发酵组与发酵组的唯一区别在于未发酵组接种去离子水，发酵组接种纳豆芽孢杆菌的菌液。
表1各实施例和对比例成分含量
实施例中，未发酵组即乳酸菌单一菌种发酵各营养成分含量低于双菌种发酵组，可见，本发明通过双菌发酵，具有协同作用。
表1中的各项结果的测试方法如下：
蛋白质含量：采用双缩脲法测定；
多肽含量测定：先以三氯乙酸(TCA)为沉淀剂除去大分子蛋白质，再应用双缩脲法测定；
抗氧化性测定：铁氰化钾还原法；
总糖含量的测定：应用苯酚-硫酸法测定；
还原糖含量测定：应用DNS法测定；
纤溶酶比活力：以纤维蛋白平板法检测。
从表1可以看出，相较于未发酵组，发酵组竹笋纤溶活性、蛋白酶活、蛋白质含量、多肽含量、多糖含量和生物量都不同程度增大，说明用纳豆芽孢杆菌进行二次发酵可丰富竹笋的营养。
比较实施例1、实施例2和实施例3发现，中块竹笋发酵后各营养成分含量相对最高，竹笋切块大小对发酵后各营养成分含量有影响，既不成正比，也不成反比。此外，对比例4与对比例1比较发现，PEP(蛋白胨)能显著提升纳豆芽孢杆菌的发酵水平，但仍低于实施例1的各项指标，即相较于比较例中未经乳酸菌自然发酵，直接加工的笋干、柴火烟笋、碳烤笋，实施例中的井压笋发酵后纤溶活性、蛋白质含量、多肽含量、多糖含量和生物量相对最大，说明低温高压乳酸菌发酵有利于纳豆芽孢杆菌的二次发酵，表现出一定协同效果。
感官评价方法如下：邀请10名经过培训和筛选的具有食品专业背景的研究生组成评价小组，其中男生5名、女生5名，且按表2中的感官评价标准要求客观地进行评价，不搀杂个人情绪，每评定一个样品结束后评定员要使用清水漱口，中间间隔10min后再对下一个样品进行评定，以保证评价结果真实、客观。
表2各实施例和对比例产品感官评价
上述参照产品例对一种溶栓性竹笋干及其制备方法进行了详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种双菌株发酵功能风味型笋干的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
1）低温高压乳酸菌发酵竹笋；
2）将步骤1）制备后的竹笋在缓冲液中浸泡，灭菌，制成竹笋固态发酵基质；
3）向竹笋固态发酵基质中接种纳豆枯草芽孢杆菌的菌液，进行固态发酵；
4）步骤3）发酵后进行预冻、真空冷冻干燥，即得双菌株发酵功能风味型笋干；
步骤1）中所述低温高压乳酸菌发酵竹笋具体为：
将整块竹笋煮熟，自然冷却后，在4-10℃条件下给竹笋施加20-200KN压力，此条件下保藏3-6个月，发酵后pH至2.8-3.5；
步骤2）中，浸泡时间为1-24 h，浸泡温度为20-30℃；所述缓冲液是pH＝6-6.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液；
步骤3）中，菌液浓度为1×107-9.0×107 CFU/mL；所述菌液的接种量为竹笋固态发酵基质质量的10-25%；所述固态发酵的条件为35-40℃，160-220 r/min，摇床培养15-24h。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，竹笋与缓冲液的用量比为1:1g/ mL。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4）中，所述预冻为在-20℃预冻3~4 h。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，步骤4）中，所述真空冷冻干燥为：在真空条件气压10 Pa下，-80℃冷冻干燥3-12 h。
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