CN115211556A - 一种苦荞芽果味酵素及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种苦荞芽果味酵素及其制备方法，包括：苦荞芽80‑120份、菠萝80‑120份、百香果40‑60份、白砂糖15‑35份、发酵时间20‑30h、发酵温度25‑35℃、接种量1％‑5％。所述发酵菌种为酵母菌、植物乳杆菌进行分段发酵缩短了发酵时间。该酵素含有苦荞芽以及菠萝、百香果等多种成分，发酵液颜色呈现菠萝百香果特有的金黄色、口感酸甜可口、香气浓厚、产品感官质量好营养丰富，且具有一定的营养保健功能。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种新型苦荞芽果味酵素发酵制品及其制备方法。
背景技术
酵素指以一种或多种新鲜蔬菜、水果等为原料，经多种有益菌发酵而产生的，含有丰富的维生素、酶、矿物质和次生代谢产物等营养成分的功能性微生物发酵产品，它具有抗衰老、抗菌消炎、净化血液、增强机体免疫能力及解毒抗癌等多种保健功能。人类的多种疾病如衰老、动脉硬化、炎症性疾病、糖尿病、癌症等，被证实与活性氧和自由基有关。研究表明富含抗氧化成分的食品在防治自由基引起的疾病方面有重要的作用。果蔬酵素经过益生菌发酵，不仅保留了原料中固有营养物质，还产生了一些新的对身体有益的生物活性成分和生物酶，总多酚、黄酮等物质含量有所提高，发酵产品不仅提高了产品抗氧化性也大大提高了原料的利用度。
发明内容
本发明的目的在于提出一种新的酵素，其含有苦荞芽、菠萝、百香果等多种成分，不同原料成分的活性物质间能够产生协同效果，具有营养保健功能，发酵出来的产品最终具有菠萝和百香果独特的香气，口感和色泽等感官品质较好。
本发明的目的还在于提出该酵素的制备方法，通过如下步骤逐渐完成本发明的技术方案：
酿酒酵母(安琪旗舰店)消耗还原糖能力快，产酸能力强，发酵速度快，且表现出较强的产酶能力，且该菌株能够很好的适应苦荞芽菠萝百香果发酵基质，适合该酵素产品快速发酵。植物乳杆菌(陕西省西安市高新技术产业开发区逸翠园公司)对于营养成分利用的速率快于酵母菌，因此在发酵过程中，先进行酵母菌发酵，再进行植物乳杆菌发酵可充分利用前一阶段发酵产生的有益物质促进后续基质发酵提高有益物质含量及产生新物质，维生素、氨基酸、有机酸等。
首先随机选择了市售的8种水果与苦荞芽进行复配发酵，原料组合详见表1，以感官评价和DPPH为评价指标，由图1可知：试验结果表明8种水果中(苦荞芽、菠萝、百香果)这一组发酵的产品感官品质最好，感官评分和DPPH自由基清除率均优于其他几组试验。苹果和猕核桃、柠檬和雪梨两组试验的DPPH自由基清除率虽和菠萝百香果实验组相差不小但感官品质较差。菠萝和百香果因其特殊的香气成分使得发酵以后能够覆盖苦荞芽的青草味以及苦涩重的品质问题，因此选择菠萝和百香果作为辅助发酵材料可有效提高产品最终的口感和香气。
表1原料组合
| 编号 | 水果种类 | 菌种 |
| 1 | 苦荞芽苗柠檬雪梨 | 酵母菌+植物乳杆菌 |
| 2 | 苦荞芽苗白香果猕猴桃 | 酵母菌+植物乳杆菌 |
| 3 | 苦荞芽苗苹果百香果 | 酵母菌+植物乳杆菌 |
| 4 | 苦荞芽苗苹果柠檬 | 酵母菌+植物乳杆菌 |
| 5 | 苦荞芽苗猕猴桃火龙果 | 酵母菌+植物乳杆菌 |
| 6 | 苦荞芽苗火龙果雪梨 | 酵母菌+植物乳杆菌 |
| 7 | 苦荞芽苗苹果猕猴桃 | 酵母菌+植物乳杆菌 |
| 8 | 苦荞芽苗菠萝百香果 | 酵母菌+植物乳杆菌 |
表2原料配比
| 编号 | 水果种类 | 配比 |
| 1 | 菠萝百香果苦荞芽苗 | 1:1:1 |
| 2 | 菠萝百香果苦荞芽苗 | 1:1:2 |
| 3 | 菠萝百香果苦荞芽苗 | 1:2:1 |
| 4 | 菠萝百香果苦荞芽苗 | 1:2:2 |
| 5 | 菠萝百香果苦荞芽苗 | 2:1:1 |
| 6 | 菠萝百香果苦荞芽苗 | 2:1:2 |
| 7 | 菠萝百香果苦荞芽苗 | 2:2:1 |
根据表1中的试验选出的原料进行复配发酵，复配比例如表2所示，结合图2结果可知，实验结果表明菠萝，百香果和苦荞芽的比例为2:1:2时感官评分和DPPH自由基清除率均高于其他组，第二组和第四组DPPH自由基清除率虽与第六组不相上下但感官评分较低。可能是由于菠萝和百香果添加较少香气不足而导致发酵后产品具有苦荞芽浓烈的青草味而导致口感和气味较差。在原料配比为2:1:2时发酵出来的产品菠萝和百香果的香气能够很好的覆盖了苦荞芽的青草味以及苦涩味重的品质问题。
表3感官评价表
由图3可知随着白砂糖的添加感官评分和SOD活力都呈现一个逐渐上升的趋势，在添加量为25g时达到最高值，超过25g时呈下降趋势，可能是由于随着白砂糖的添加氮源和碳源物质供给逐渐增加在25g时达到一个饱和值，在发酵过程中提供能量补给菌种以充分发挥其生长优势，超过25g时可能是由于氮源碳源物质过量而使得菌种利用过度而生长缓慢使得发酵出来的产品各指标均有下降的趋势，因此选择白砂糖添加量为20-30g时为宜。
由图4可知随着发酵时间的延长总体呈上升趋势感官评分和SOD活力也逐渐增加，发酵到30h感官评分达到最高分，SOD活力在30h也达到最高值。但发酵时间在30h以后感官评分和SOD活力有下降的趋势，由于发酵时间过久各原料之间开始有腐败的情况发生而导致感官品质的下降产品品质劣变，其中酚类物质和黄酮类物质随着发酵时间的延长，逐渐与酵素液混合，但是30h后，酚类物质可能受到氧化作用的影响，使得产品品质变化开始呈现下降趋势。相关指标变化随发酵时间变化而变化。因此选择发酵时间不超过30h。
由图5可知酵母菌的接种量在1％至1.5％时感官评分和SOD活力达到最高值，当接种量大于1.5％时各项值呈下降趋势，总体呈先上升后下降的趋势。可能是接种量达到一定量时充分利用碳源及氮源物质发挥出生长优势使得产品达到最佳的状态，当接种量超过1.5％时可能由于接种量过大碳源及氮源物质耗尽而导致菌种无法生存而使产品感官品质下降，SOD活力也有下降的趋势。因此酵母菌接种量选择1-2％为宜。
由图6可知植物乳杆菌的接种量在2％-3％时感官评分和SOD活力达到最高值，在接种量为2％时较显著，总体呈一个先上升后下降的一个趋势，但接种量过大菌体生长所需要的营养物质不能满足微生物的生长，且相应的游离物质会被微生物吸收利用，随着接种量的增加相应的指标呈现下降趋势，是由于接种量较大菌体生长速度加快提早达到衰退期导致产品腐败褐变，从而影响使得产品品质，感官评分下降，因此选择接种量在2％-3％时发酵出来的产品品质较好。
正交试验设计
表4正交设计表
通过比较酵素产品的感官品质和抗氧化性评价，将感官评分权重系数设为0.6和SOD活力权重系数为0.4，计算方法为：(感官评分/感官评分最高分)×100×0.6+(SOD活力/SOD活力最大值)×100×0.4进行综合评分评价产品的最终品质，苦荞芽果味酵素发酵工艺正交试验结果如下表5所示。
正交试验结果
表5正交实验结果
根据表5的结果表明：发酵时间(A)、白砂糖添加量(B)、酵母菌接种量(C)、乳酸菌接种量(D)四个因数的极差(R)分别为：RA＝3.74、RB＝4.8、RC＝1.97、RD＝3.7，RB＞RA＞RD＞RC，可知在四个因数中白砂糖添加量对苦荞芽果味酵素产品的感官和SOD活力影响最大，其次是发酵时间、植物乳杆菌接种量、酵母菌接种量。
根据综合评分评价法可得出发酵后酵素产品评分最高得一组为6号A2B3C1D2,即发酵时间30h、白砂糖添加量30g、酵母菌接种量1％、植物乳杆菌接种量2％，表中k1、k2、k3分别为A、B、C、D4个因素各水平所对应的感官评分和SOD活力的综合评分平均值。在A因素中，k2＞k3＞k1；在B因素中，k3＞k2＞k1；在C因素中，k1＞k2＞k3。在D因数中，k2＞k1＞k3。因此，各因素水平对结果影响的强弱顺序是：A2＞A3＞A1，B3＞B2＞B1，C1＞C2＞C3，D2＞D1＞D3。因此苦荞芽果味酵素饮料发酵工艺的最优方案为A2B3C1D2，即发酵时间30h、白砂糖添加量30g、酵母菌接种量1％、植物乳杆菌接种量2％。在此条件下发酵出来的苦荞芽果味酵素产品口感酸甜适口，香味浓郁、色泽鲜艳总体感官品质较优，根据单因素试验和正交试验可知SOD活力也较发酵前有提高。为苦荞芽果味酵素产品进一步开发提供了技术参考。
发酵前后氨基酸含量分析详见表6：
表6发酵前后氨基酸含量
根据表6结果表明，发酵后各呈味物质氨基酸含量大幅度增加，其中色氨酸具有消除疲劳、保持精力旺盛、改善亚健康状态，改善睡眠质量，此外色氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸氨基酸是构成人体免疫系统的基本材料，氨基酸的数量和质量，与免疫系统功能强弱密切相关，色氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等是生成抗体的所必需的原材料，补充全面均衡的氨基酸，是提高人体免疫力的关键。
鲜味氨基酸主要是天冬氨酸和谷氨酸，芳香类氨基酸主要是酪氨酸和苯丙氨酸，甜味氨基酸主要是甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸和脯氨酸，苦味氨基酸主要是缬氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸和亮氨酸。其中甘氨酸和缬氨酸发酵后有少量的降低，其他氨基酸含量均增加，说明苦荞芽、菠萝百香果复合发酵可以提高氨基酸的含量使氨基酸更加均衡。
发酵前后有机酸含量分析，具体结果详见表7。
表7苦荞芽果味酵素发酵前后有机酸含量
根据表7结果表明，发酵前后有机酸含量差异明显，发酵后乳酸、丙二酸、草酸、酒石酸、甲酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸、丙酸含量都发生变化。发酵前两个图谱中各有机酸的峰面积分别为：3.006、0.433、0.488、0.357、0.636、4.039、0.107、0.464、0.056、0.436mAu/min。发酵后各有机酸峰面积分别为：3.579、0.663、1.788、1.28、0.842、2.685、0.969、1.147、0.258、0.442mAu/min。由峰面积可知，发酵后只有苹果酸的峰面积降低，其他有机酸峰面积均呈现增加的趋势，有机酸含量与之呈正相关关系，各有机酸含量随峰面积增加而增加结果较为显著，特别是酒石酸、乙酸、琥珀酸峰面积从0.357、0.107、0.056、分别增加到1.28、0.969、0.258，可能是由于两种发酵菌种分段发酵充分利用发酵基质发酵使有机酸含量增加。其中乙酸含量增加10倍左右，酒石酸和琥珀酸增加5倍左右，说明发酵后主要以乙酸、酒石酸、琥珀酸为主要特征有机酸。此外草酸和柠檬酸峰面积也较发酵前增加含量也随着增加。有机酸是果实中主要的风味营养物质，可软化血管，促进钙、铁元素的吸收，能刺激消化腺的分泌活动，有增进食欲、帮助消化吸收及止渴解暑的功能。此外有机酸还具有抑菌消炎、降血糖、抗氧化以及调节机体免疫等作用，能够增加冠状动脉血流量、抑制脑组织脂质过氧化物生成、软化血管、促进钙、铁元素的吸收，同时帮助胃液消化脂肪，还能够预防疾病和促进新陈代谢等作用。有机酸可与醇发生反应生成酯，酯类为产品主要的香气成分之一，发酵后产品有机酸含量丰富使产品感官品质提升还能更好的使产品发挥其功效作用。
本发明解决上述现有技术问题的技术方案如下：
一种苦荞芽果味酵素，包括：
苦荞芽80-120份、菠萝80-120份、百香果40-60份、白砂糖15-35份。
进一步的，该苦荞芽果味酵素，包括：
苦荞芽100份、菠萝100份、百香果50份、白砂糖25份。
本发明还公开了一种苦荞芽果味酵素的制备方法，包括以下步骤：
(1)苦荞芽切段备用，菠萝去皮切丁备用，百香果取汁备用；
(2)取200份水与白砂糖混合，充分溶解得糖水备用；
(3)取苦荞芽、菠萝、百香果和糖水混合，巴氏杀菌；
(4)将灭菌的产品密封冷却至35℃，分别进行两阶段发酵；
(5)将发酵后的产品再次进行两阶段发酵，待发酵成熟进行过滤紫外灭菌结束发酵，即得成品。
进一步的，所述步骤(1)中所述苦荞芽由如下方法制得：
挑选优质苦荞籽粒进行萌发15天为苦荞芽原料。
进一步的，步骤(3)所述巴适杀菌温度为80-90℃，杀菌时间为30min。
进一步的，步骤(4)所述两阶段发酵包括：
第一阶段发酵：酵母菌接种发酵10-14h；发酵温度23-35℃，接种量1％-5％；
第二阶段发酵：植物乳杆菌发酵14-18h；发酵温度23-35℃，接种量1％-5％。
进一步的，步骤(5)所述两阶段发酵包括：
第一阶段发酵：酵母菌接种发酵10-14h；发酵温度23-35℃，接种量1％-5％；
第二阶段发酵：植物乳杆菌发酵14-18h；发酵温度23-35℃，接种量1％-5％。
进一步的，步骤(5)所述紫外灭菌时间为30min。
本发明还公开了一种根据上述任一制备方法制得的苦荞芽果味酵素。
本发明的有益效果在于：
本发明的酵素中加入了苦荞芽、菠萝和百香果，含有丰富的营养物质，具有营养和保健的双重功效。其中荞麦既五谷之首，含有丰富的黄酮等活性物质，菠萝和百香果含有丰富的维生素C有机酸等物质，原料所含有的蛋白，多糖、矿物质和黄酮等营养物质含量较高，并能在蛋白组成等方面形成良好的结合互补，通过协同作用，提高产品品质。
本发明的酵素中，苦荞芽中黄酮等活性成分含量较籽粒高，且含有人体所必须的多种矿物质，蛋白质和多糖，Ca、Fe、Zn等多种微量元素，这些营养物质含量丰富，能够很好的和水果结合互补增加产品营养。因苦荞芽有严重的青草味和苦涩味水果中含有一些具有特殊效用的活性成分及香气成分，在制备酵素时可充分分散在发酵基质中完全覆盖苦荞芽的青草味和苦涩为味，在此同时形成良好的协同效果，可进一步提升酵素的整体气与味，提高产品食用性。
本发明的酵素中使用的菠萝、百香果，口感好、有营养、色泽纯正亮丽，不添加人工色素，从原料选择出发制备一款老少皆宜的休闲健康饮品。
本发明充分将几种主要原料苦荞芽、菠萝和百香果进行复合制备出高营养高附加值的产品，不仅扩宽了苦荞产品的种类市场也扩大了苦荞芽苗类产品的市场，对于水果的过剩进行充分利用防止浪费，更加丰富了酵素产品的品质和营养，为后续的研究提供了技术参考。
附图说明
图1为不同原料配方发酵对酵素产品各指标影响图；
图2为不同比列原料发酵对酵素产品各指标影响图；
图3为白砂糖添加量对酵素产品各指标影响图；
图4为发酵时间对酵素产品各指标影响图；
图5为酵母菌接种量对酵素产品各指标影响图；
图6为植物乳杆菌接种量对酵素产品各指标影响图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中未标明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用苦荞芽原料为成都大学杂粮加工重点实验室提供，其他材料或仪器未标明生产厂商者均可通过市售购买获得常规产品。
实施例1
一种苦荞芽果味酵素，其包括：按重量份计，苦荞芽100份、菠萝100份、百香果40份、白砂糖25份，酵母接种量1.5％、14h，植物乳杆菌2％、16h。根据以下步骤制得：
(1)苦荞芽苗的选择：挑选优质苦荞籽粒进行萌发15天为苦荞芽原料，无菌水清洗切段备用，菠萝去皮清洗、切丁备用，百香果取汁备用；
(2)辅料的选择与预处理：分别称量所需苦荞芽、菠萝、百香果、白砂糖备用，按所述重量份配比取苦荞芽、菠萝、百香果、白砂糖和200ml水，将所述白砂糖和定量水充分溶解得糖水备用；
(3)原辅料的复配：按所述重量份配比取苦荞芽、菠萝、百香果和所述糖水倒入玻璃管中进行混合，然后进行巴氏杀菌85℃、30min。
(4)分段接种发酵：①第一段发酵：将灭菌的产品密封冷却至35℃。酵母菌接种1.5％，28℃发酵14h后接种植物乳杆菌2％发酵16h。②第二段发酵：将灭菌冷却好的产品进行接种发酵，酵母菌接种1.5％发酵14h后接种植物乳杆菌2％，36℃发酵16h，待发酵成熟进行紫外灭菌结束发酵即得成品。
实施例2
一种苦荞芽果味酵素，其包括：按重量份计，苦荞芽80份、菠萝80份、百香果40份、白砂糖15份，酵母接种量1.5％、14h，植物乳杆菌2％、16h。根据以下步骤制得：
(1)苦荞芽苗的选择：挑选优质苦荞籽粒进行萌发15天为苦荞芽原料，无菌水清洗切段备用，菠萝去皮清洗、切丁备用，百香果取汁备用；
(2)辅料的选择与预处理：分别称量所需苦荞芽、菠萝、百香果、白砂糖备用，按所述重量份配比取苦荞芽、菠萝、百香果、白砂糖和200ml水，将所述白砂糖和定量水充分溶解得糖水备用；
(3)原辅料的复配：按所述重量份配比取苦荞芽、菠萝、百香果和所述糖水倒入玻璃管中进行混合，然后进行巴氏杀菌85℃、30min。
(4)分段接种发酵：①第一段发酵：将灭菌的产品密封冷却至35℃。酵母菌接种1.5％，28℃发酵14h后接种植物乳杆菌2％发酵16h。②第二段发酵：将灭菌冷却好的产品进行接种发酵，酵母菌接种1.5％发酵14h后接种植物乳杆菌2％，36℃发酵16h，待发酵成熟进行紫外灭菌结束发酵即得成品。
实施例3
一种苦荞芽果味酵素，其包括：按重量份计，苦荞芽120份、菠萝120份、百香果60份、白砂糖35份，酵母接种量1.5％、14h，植物乳杆菌2％、16h。根据以下步骤制得：
(1)苦荞芽苗的选择：挑选优质苦荞籽粒进行萌发15天为苦荞芽原料，无菌水清洗切段备用，菠萝去皮清洗、切丁备用，百香果取汁备用；
(2)辅料的选择与预处理：分别称量所需苦荞芽、菠萝、百香果、白砂糖备用，按所述重量份配比取苦荞芽、菠萝、百香果、白砂糖和200ml水，将所述白砂糖和定量水充分溶解得糖水备用；
(3)原辅料的复配：按所述重量份配比取苦荞芽、菠萝、百香果和所述糖水倒入玻璃管中进行混合，然后进行巴氏杀菌85℃、30min。
(4)分段接种发酵：①第一段发酵：将灭菌的产品密封冷却至35℃。酵母菌接种1.5％，28℃发酵14h后接种植物乳杆菌2％发酵16h。②第二段发酵：将灭菌冷却好的产品进行接种发酵，酵母菌接种1.5％发酵14h后接种植物乳杆菌2％，36℃发酵16h，待发酵成熟进行紫外灭菌结束发酵即得成品。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种苦荞芽果味酵素，包括：
苦荞芽80-120份、菠萝80-120份、百香果40-60份、白砂糖15-35份。
2.根据权利要求1所述的苦荞芽果味酵素，其中：
苦荞芽100份、菠萝100份、百香果40份、白砂糖25份。
3.一种制备如权利要求1或2所述的苦荞芽果味酵素的方法，包括：
(1)苦荞芽切段备用，菠萝去皮切丁备用，百香果取汁备用；
(2)取200份水与白砂糖混合，充分溶解得糖水备用；
(3)取苦荞芽、菠萝、百香果和糖水混合，巴氏杀菌；
(4)将灭菌的产品密封冷却至35℃，分别进行两阶段发酵；
(5)将发酵后的产品再次进行两阶段发酵，待发酵成熟进行过滤紫外灭菌结束发酵，即得成品。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中：
所述步骤(1)中所述苦荞芽由如下方法制得：
挑选优质苦荞籽粒进行萌发15天为苦荞芽原料。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其中：
步骤(3)所述巴适杀菌温度为80-90℃，杀菌时间为30min。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其中：
步骤(4)所述两阶段发酵包括：
第一阶段发酵：酵母菌接种发酵10-14h；发酵温度23-35℃，接种量1％-5％；
第二阶段发酵：植物乳杆菌发酵14-18h；发酵温度23-35℃，接种量1％-5％。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其中：
步骤(5)所述两阶段发酵包括：
第一阶段发酵：酵母菌接种发酵10-14h；发酵温度23-35℃，接种量1％-5％；
第二阶段发酵：植物乳杆菌发酵14-18h；发酵温度23-35℃，接种量1％-5％。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其中：
步骤(5)所述紫外灭菌时间为30min。
9.一种根据权利要求3-8所述任一制备方法制得的苦荞芽果味酵素。
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|---|---|---|---|
| CN202210855092.6A CN115211556A (zh) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | 一种苦荞芽果味酵素及其制备方法 |
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- 2022-07-19 CN CN202210855092.6A patent/CN115211556A/zh active Pending
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