CN115517361A - 一种液态发酵法食品生物酵素及其制作方法 - Google Patents
一种液态发酵法食品生物酵素及其制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种液态发酵法食品生物酵素及其制作方法,具体涉及微生物发酵领域。所述方法包括液态食品生物酵素发酵菌种,尤其是多联益生菌的选育及扩大培养和果蔬生物酵素接种发酵。本发明的食品生物酵素富含各种食品原料特有营养成分、多种游离氨基酸、多肽、蛋白质,富含多种益生菌、生物活性酶类以及发酵生成的多种生物活性物质的复合发酵制剂,它能迅速到达人体内提前老化和菌群失调的区域,活化、再生细胞,平衡肠道菌群,维护黏膜免疫屏障,抑制各种有害菌的产生和孳长。
Description
技术领域
本发明涉及食品发酵领域,具体涉及一种液态发酵法食品生物酵素及其制作方法。
背景技术
生物酵素在人体内的主要作用分为以下几方面:
(1)消炎抗菌:生物酵素能够促进血液中白血球裂解增殖,诱发强化白血球的抗菌功能,从而起到消炎抗菌的作用。
(2)激活细胞:能够促进机体细胞新陈代谢,加速细胞裂变增生,活化细胞,延缓衰老,保持旺盛的体力。
(3)血液净化:能够分解、代谢血液垃圾和引发机体炎症某些的病毒,改善机体内部环境,清除体内垃圾,使血液保持健康的状态,促进全身血液循环。
(4)促进营养物质分解吸收:催化、分解食物,帮助促进食物的消化,加速各类营养素的吸收,增强体质。
(5)调节菌群平衡,建立免疫屏障:生物酵素能够促进体内有益菌的优化生长,从而抑制有害菌,调节机体菌群平衡,增强机体免疫功能,使各类消化系统疾病能够提前康复。
(6)清除氧化自由基:由于生物酵素发酵过程中,特别是随着后酵陈贮期的延长,溶液中多酚类物质倍增,抗氧化能力得到显著提高,对各类氧化自由基清除能力呈逐渐增加趋势,有显著的机体抗衰老功效。
长期以来,食品生物酵素一直以家庭作坊式在民间使用,对工业化生产技术鲜有成熟工艺,其工艺技术也没有引起人们的足够重视,随着对食品生物酵素资源开发研究的不断深入,人们发现,它具有高度开发价值和极高营养保健价值。
目前市场上也有工业化生产生物酵素,比如:
申请号201210216324X公开的一种植物精华酵素及其制备方法,但该专利由于在洗净、晾干过程中,单纯的强调洗净水果蔬菜,造成了水果果皮、蔬菜表面果蔬酵素天然微生物群系的破坏,发酵过程中容易造成由于果蔬酵素天然微生物群系、益生菌群系的破坏,而使得引起水果蔬菜腐败菌系在温度适宜条件下快速繁殖,从而造成水果蔬菜发酵液酸败,造成发酵液出现酸臭味和绿色、灰黑色、橘黄或棕红色腐败菌系霉斑或菌斑的出现,同时,发酵液中添加了酒的成分,一是影响发酵原液的口感,二是果蔬酵素发酵本身属于好气性发酵,添加酒的成分后,会因果蔬酵素天然微生物群系中醋酸菌的作用,使酒转化为醋酸,从而破坏果蔬酵素自然发酵的有机物成分,降低了发酵溶液的pH值,容易导致果蔬酵素天然微生物群系因pH值下降过快引起发酵菌类早衰,造成果蔬酵素发酵不彻底。
另外,该专利中描述的自然发酵原液,是过滤出果蔬渣后的一次发酵液,过早地过滤出果蔬渣,容易导致果蔬渣中的膳食纤维、天然矿物质、甾类、黄酮类等有益成分不能够在后发酵阶段中不能够被充分转化利用,降低了果蔬酵素发酵液的营养物质含量;其次,该专利中描述的一次、二次、三次、四次增氧曝气发酵,只是在过滤出果蔬渣的果蔬发酵原液增加水和糖类物质,这样只能会增加发酵液的有机酸类含量,甚至还会产生对人体有害的高级醇类,同时,由于不断的增加水和糖类物质,不但造成发酵液pH值不断下降、糖类得不到有效转化、果蔬酵素益生菌类早衰,还导致了果蔬自然发酵原液有效成分和营养物质含量的降低,根本不会得到富含各种氨基酸、具有生理活性的特殊蛋白质以及活性酶类的果蔬生物酵素。
专利申请号2014100990092公开了一种微生态果蔬酵素制备方法,使用的是嗜酸乳杆菌、凝结芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、酿酒酵母、屎肠球菌和双歧杆菌六种发酵菌类中的4-6种,但酿酒酵母、屎肠球菌不利于果蔬酵素的发酵。而酿酒酵母只会利用果蔬中的还原糖类转化为酒精,在有氧发酵条件下,酒精被醋酸菌转化为醋酸,降低了发酵溶液的pH值,容易导致果蔬酵素天然微生物群系因pH值下降过快引起发酵菌类早衰,造成果蔬生物酵素发酵不彻底。
另外,单纯的依靠嗜酸乳杆菌、凝结芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、酿酒酵母、屎肠球菌和双歧杆菌六种发酵菌类中的4-6种,无法保证果蔬生物酵素发酵代谢生成多种生物活性酶类、具有生物活性的特殊蛋白质,更无法保证果蔬酵素天然微生物群系、益生菌群系的菌群多样性,降低了果蔬生物酵素的生物活性功能。
专利申请号2015103714652公开了一种苹果微生物酵素及其制备方法,由于苹果和黑糖都经过了灭菌处理,水果表面携带的果蔬酵素天然微生物群系、益生菌群系被全部杀灭、破坏,另外,果蔬生物酵素是一种在果蔬酵素天然微生物群系、益生菌群系作用下的有氧生物发酵过程,而该专利描述的发酵过程是将苹果除籽切块装入无菌反应器中,添加酵母菌密封、发酵,是一种在单一酵母菌种作用下的无氧发酵过程,利用该专利的制备方法,只会发酵生成含有酒精和少量有机酸的苹果酿造酒类,不会发酵生成人体代谢所需要的多种生物活性酶类、具有生物活性的特殊蛋白质类,以及可以起到消炎抗菌、激活细胞、净化血液作用的发酵类生物活性物质。
另外,单纯依靠酵母菌作为发酵菌种进行无氧发酵,本质上不符合果蔬生物酵素发酵需要自然界中无数种果蔬酵素益生菌类参与其中,果蔬酵素天然微生物群系、益生菌群系的菌群多样性混合有氧发酵的生化机理,本质上不会得到对人体有多种益生作用果蔬生物酵素。
申请号2015105557016公开了一种基于接种菌种进行发酵制备水果酵素的方法,由于经过了灭菌处理,水果表面携带的果蔬酵素天然微生物群系、益生菌群系被全部杀灭、破坏,另外,该专利的发酵过程是将水果剥皮切片、调整糖度、灭菌、添加改性发酵液、发酵和过滤,改性菌种也只是选择了米曲霉、酵母菌、嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌中的至少一种,是在单一或几种菌种作用下的发酵过程,利用该专利的制备方法,选择米曲霉作为菌种,只会将果蔬生物酵素发酵原料中的淀粉质、纤维质类等物质代谢为糖类和屈指可数的几种酶类;利用酵母菌,只会发酵生成含有酒精和少量有机酸的酿造酒类;利用嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌作为菌种,只会发生乳酸菌发酵一类的生化反应,其代谢产物也主要是乳酸,单纯的依靠选自米曲霉、酵母菌、嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌中的至少一种作为发酵菌种,无法保证果蔬生物酵素发酵代谢生成多种生物活性酶类、具有生物活性的特殊蛋白质,更无法保证果蔬酵素天然微生物群系、益生菌群系的菌群多样性,降低了果蔬生物酵素的生物活性功能,不会发酵生成人体代谢所需要的多种生物活性酶类、具有生物活性的特殊蛋白质类以及可以起到消炎抗菌、激活细胞、净化血液作用的发酵类生物活性物质。
申请号CN105285988A公开了一种菊芋蓝莓复合果蔬酵素,首先该专利所叙述工艺过程,不具备果蔬酵素液态发酵过程中,“以富含各种特有营养成分的水果、蔬菜,以及药食同源植物或果实为原料,利用自然界中存在的多样性益生菌微生物群系、纯种益生菌多联菌系,复合添加多种生物活性酶类,经过多种益生菌及生物活性酶制剂液态复合发酵酶解,而得到的一种微生态免疫营养制剂、富含多种生物活性酶类、益生菌类,以及多种发酵中间体生物活性物质,对人体具有复合营养保健价值的果蔬生物发酵营养饮品”,充其量只能算作改进了某种生产方法的、传统意义上的“泡菜及其发酵溶液”。
其次,该专利中,姑且抛开其发酵母液培养过程不说,单就添加发酵母液之后的生物发酵过程来讲,其生物发酵过程添加了碳酸钙、碳酸氢钾等碱性物质,使得发酵原料中自然存在的有机酸类,在碱性物质作用下,生成了盐类化合物,从而造成生物发酵液pH值提高,破坏了生物发酵液的弱酸性环境,极易造成有害杂菌污染,即使依靠发酵母液中选育出的植物乳杆菌,也不能保证发酵前期能够很快使发酵液酸度提高,即使是在高盐渗透压环境下,生物发酵液同样存在很大的有害菌群污染风险,从而造成发酵失败。
其三,该专利选用的原料中,由于菊芋中主要含有菊糖(又称菊粉、多聚果糖)、果糖等不含还原基的糖类,以及多种膳食纤维、淀粉等大分子碳水化合物,而该专利在发酵母液选育过程中,存在的诸多制约因素,决定了发酵母液中极少含有能够分解大分子碳水化合物的曲霉菌及其酶类,单纯依靠在生物发酵过程中添加少量果胶酶,只能部分分解原料中的果胶质,不能够使原料中的大分子碳水化合物、蛋白质、脂肪得到有效生物降解,更不能转化为一系列对人体有益的生物活性物质。
其四,由于该专利中发酵母液菌种选育缺陷,导致只能选育耐受高盐渗透环境的乳酸菌类及其相关菌类,既不能达到多种益生菌有效共存,又不能形成多种微生物复合发酵过程中,所代谢产生的富含多种生物活性酶类果蔬酵素发酵液。
其五,由于该专利中添加了较多量的食盐,过高的食盐含量会造成发酵液中的钠离子含量升高,从而造成人体内部的体液及血液的离子平衡负担,长期积累极易造成人群(特别是中老年人群)心脑血管疾病的产生及恶化,并影响人体免疫力、加速人体衰老,对生物发酵制得酵素产品的功能保健作用和营养作用有诸多破坏,故而,其得到的发酵产品只能是以乳酸为主,辅以少量乙酸和乙醇的益生菌产品,而不是“以富含各种特有营养成分的水果、蔬菜,以及药食同源植物或果实为原料,利用自然界中存在的多样性益生菌微生物群系、纯种益生菌多联菌系,复合添加多种生物活性酶类,经过多种益生菌及生物活性酶制剂液态复合发酵酶解,而得到的一种微生态免疫营养制剂、富含多种生物活性酶类、益生菌类,以及多种发酵中间体生物活性物质,对人体具有复合营养保健价值的果蔬生物发酵营养饮品”。
其六,该专利在发酵母液制作过程中,单纯的强调取完整无损的白萝卜、黄瓜、西红柿和包菜洗净晾干,然后切片或切段,放入泡菜坛,用2%冷食盐水加满,控制温度密封进行菌种选育,造成了蔬菜表面的果蔬酵素天然微生物群系破坏,发酵过程中容易造成由于果蔬酵素天然微生物群系、益生菌群系的破坏,而使得引起蔬菜腐败菌系在温度、pH值适宜条件下快速繁殖,从而造成蔬菜发酵液酸败,可能造成不能发酵制备最基本的、具有一定营养价值的植物营养发酵液,甚至有可能造成制备的发酵液对人体有害。
发明人之前的专利,201610596089.0,但是之前的专利中仅仅依靠的是有机酸来调节生物酵素培养液、正常发酵溶液的基础酸度,所存在的溶液酸度得不到保障,从而引起有害杂菌生长繁殖,导致生物酵素发酵益生菌群系选育失败,乃至于导致生物酵素发酵失败的风险;之前申报专利单纯依靠原料自身携带的微生物群系,控制一定的工艺条件,自然选育果蔬原料自身携带的食品生物酵素发酵益生菌群系,这种不加控制溶液基础酸度、靠天吃饭的菌种选育模式,势必会带来难以预测的有害菌群污染风险,从而导致食品生物酵素发酵转化失败,这种方式也是造成目前社会上对生物酵素产业谈虎色变、褒贬不一的主要原因;之前申报专利在没有使用各类酶制剂的情况下,势必造成发酵原料转化率低、功能性活性物质含量相对较少,后期过滤澄清过程中的生产效率低下、糟粕数量较多,加大了后期生态环保治理难度;由于之前申报专利使用的发酵原料品种比较单一,从而造成了食品生物酵素中原料带来的功能性活性营养物质、微量元素等生物活性营养源品种数量较少,生物酵素益生菌群系发酵过程中所产生的发酵代谢产物相对较少,制约了食品生物酵素最终产品质量;之前申报专利在前发酵过程中始终保持通风发酵过程,而且通风发酵温度也比较高,发酵液基础酸度单一依靠原料中的有机酸调整,造成了发酵溶液pH值较高,从而使得前发酵溶液益生菌群系发生早衰,前发酵溶液原料得不到充分发酵转化,降低了原料利用率,另外,全过程通风发酵不利于厌氧型生物益生菌群系的繁育及正常发酵,极易造成前发酵溶液被有害杂菌污染,导致产生食品生物酵素发酵失败的风险,而且,全过程通风发酵也不利于前发酵后期发酵糟粕的分离,增加发酵糟粕分离难度,降低生产效率。
发明内容
为此,本发明提供一种液态发酵法果蔬生物酵素及其制作方法,以解决现有发酵技术中菌群失调,口感变差,营养价值降低等问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
根据本发明一方面提供的一种液态发酵法食品生物酵素的制作方法,所述方法包括以下步骤:
步骤一,液态食品生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养
(1)将纯净水预先自然曝气处理、灭菌冷却处理,得预处理水
利用双级逆渗透技术获得的电导率较低、纯净度较高的纯净水;
(2)发酵菌种培养液选育所用的自然成熟度8成以上果蔬原料的预处理
将自然成熟度8成以上的果蔬原料进行分拣,剔除腐败变质、贮存期过长的原料,保留成熟原料表皮的自然状态,用清水漂洗干净,沥干水分,并保持自然干燥状态,将果蔬原料用消毒杀菌后的刀具将各种原料刨切成厚度不超过2㎜的半月牙形薄片,或者长度不超过1cm的小段状果蔬原料,均须将果蔬中的果核、籽实剔除,保持原料的自然风味;
(3)发酵菌种培养液的配制
各组分的重量百分比为黑糖10-15%,水果和/或蔬菜食材原料20-30%,纯净水60-70%,具体的,称取黑糖,将其充分溶解于步骤一(1)中处理过的纯净水中,按比例称取已经切成薄片并剔除果核、籽实的水果和/或蔬菜,在通风搅拌式培养罐中,与充分溶解后的黑糖水溶液混合均匀,并将水果和/或蔬菜切片完全浸渍在黑糖纯净水溶液中;
按照30-50U/g菌种培养液的酶制剂用量,分别称取酶活力均不少于100000U/g酶制剂的纤维素酶30g、半纤维素酶30g,用菌种培养溶液充分溶解均匀,倒入菌种培养溶液中,同时,称取食品级柠檬酸0.2kg,其中,柠檬酸含量≥99%,将称取的柠檬酸加入到菌种培养溶液之中,并充分溶解均匀,调节菌种培养溶液pH值保持在4~5,以确保自然益生菌的菌种选育;
(4)8联益生菌发酵菌种扩大培养
称取8联益生菌发酵菌种100g,所选用发酵菌种要求为益生菌活菌的菌落总数数量不低于100亿CFU/g菌剂,以植源性乳酸菌-植物乳杆菌为主,搭配包括嗜酸乳杆菌、乳双歧杆菌、干酪亚乳杆菌、长双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、嗜热链球菌不少于7种乳酸菌的不少于8种的多联益生菌,用温度保持32-38℃、预先灭菌冷却的纯净水,在无菌空气层流装置内、无菌条件下进行接种混匀,然后将不少于8种的多联益生菌菌种,在无菌状态下接种到上述已经调配制作好的发酵菌种培养液之中,充分混匀,保持溶液温度在26±2℃条件下,进行液态果蔬生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养;
(5)天然益生菌群系选育及扩大培养
将(3)中培养好的另一部分培养液混合均匀后,控制pH值在4-5之间,保持溶液温度在26±2℃条件下,进行液态果蔬生物酵素天然益生菌发酵菌种的选育及扩大培养;
(6)在(4)不少于8种的多联益生菌菌种扩大培养和(5)中天然益生菌菌种的选育菌种培养的过程中,必须每间隔1.5-2.5h,对培养液通风搅拌10-20分钟,以利于天然菌种充分接触培养液,加速菌种的繁殖,选育、扩培70-75h,正常情况下,可以明显看到培养液表面出现白色菌膜或者白色菌类斑点,扩培好的酵素菌液略有酒精味,发酵液自然气味呈现有机酸类与水果自然果香的复合香气,有明显的发酵香味,酵素溶液较为澄清,酸味感较强,无不愉快的味道,发酵液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,说明液态果蔬生物酵素发酵菌种已经正常生长繁殖;
待液态果蔬生物酵素天然益生菌菌种、纯种不少于8种的多联益生菌发酵菌种培养液表面布满平滑状白色微生物菌膜,培养液表面不再出现气体泡沫溢出,水果和/或蔬菜切片等菌种培养液原料自然沉降到通风搅拌式培养罐底部,培养液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,天然果蔬生物酵素发酵菌种培养液即告培养完成;
将培养成熟的天然益生菌菌种、纯种不少于8种的多联益生菌发酵菌种培养液混合均匀,作为成熟天然果蔬生物酵素发酵菌种培养液使用;
步骤二,果蔬生物酵素接种发酵
(1)自然成熟度8成以上的果蔬原料,以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材进行预处理:将自然成熟度8成以上的果蔬原料,以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材原料进行分拣,剔除腐败变质、贮存期过长的原料,保留成熟原料表皮的自然状态,然后,用清水漂洗干净,沥干水分,并保持自然干燥状态,然后,将果蔬原料,以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材破碎成直径不超过2mm颗粒状,水果原料用消毒杀菌后的刀具将各种原料刨切成厚度不超过2㎜的半月牙形薄片,蔬菜原料分切成长度不超过1cm的小段状,如果是果蔬原料,须将水果中部果核、籽实剔除,保持原料自然风味,用破碎打浆机将上述洗净沥干、刨切的食品生物酵素发酵原料进行打浆,打浆的粒度直径要求通过打浆筛网进入到含碳水化合物的食物和/或含碳水化合物的药食同源药材浆液中的最大粒度直径不超过1mm,得到食品生物酵素发酵原料浆液;
(2)接种和前发酵:称取黑糖,将其充分溶解预处理水中,得黑糖溶液;向黑糖溶液中加入食品级柠檬酸粉剂0.2kg,控制混合溶液的pH值保持在4.0-5.0,加入食品浆,在通风搅拌式培养罐中,混合均匀;加入酶制剂,混合均匀后,加入天然食品生物酵素发酵菌种培养液,保持溶液温度在25-28℃条件下进行接种,并充分搅拌混合均匀;进行通风搅拌发酵;待天然食品生物酵素发酵液表面布满平滑状白色微生物菌膜,发酵液表面不再出现气体泡沫溢出,将果蔬原料,以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材渣汁自然沉降到通风搅拌式培养罐底部,发酵液呈现自然地棕黄色至红棕色时,天然食品生物酵素发酵液前发酵完成;
①发酵菌种的接种:首先,将天然益生菌选育扩培溶液、纯种不少于8种的多联益生菌扩培溶液混合在一起,充分混匀,制备成发酵菌种的混合菌种培养液备用;
其次,按照重量百分比为黑糖10-15%,果蔬原料,以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材20-30%,纯净水60-70%,称取黑糖,将其充分溶解于步骤一(1)中处理过的纯净水中,同时,称取食品级柠檬酸粉剂0.2kg,柠檬酸含量≥99%,将称取的柠檬酸用上述黑糖水溶液充分溶解均匀,以调节混合溶液pH值在3.5-5.0,然后,称取已经打成浆液的含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材原料,与充分溶解后的黑糖、柠檬酸纯净水溶液混合均匀,另外,按照30-50U/g菌种培养液的酶制剂用量,分别称取酶活力均不少于100000U/g酶制剂的纤维素酶、半纤维素酶各30g,用待发酵溶液充分溶解均匀,倒入待发酵溶液中,将上述原料在通风搅拌式发酵罐中混合均匀,重量比为待发酵混合溶液85%-90%,液态果蔬生物酵素发酵菌种培养液重量比为10%-15%的比例,称取培养成熟的果蔬生物酵素混合发酵菌种培养液,保持溶液温度在25-28℃条件下进行接种,并充分搅拌混合均匀;
②前发酵:将待发酵果蔬原料,以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材原料浆液与培养成熟的液态果蔬生物酵素发酵菌种培养液按比例混合均匀后,保持溶液发酵温度在26±2℃条件下,进行通风搅拌发酵;
天然果蔬生物酵素发酵过程中,必须每间隔1.5-2.5小时,用过滤除菌后的无菌空气,对发酵液通风搅拌10-20分钟,以利于天然菌种充分接触发酵液,加速菌种的繁殖、发酵,发酵10天以上,可以明显看到培养液表面出现白色菌膜或者白色菌类斑点,发酵液自然气味呈现有机酸类与水果自然果香的复合香气,发酵液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,说明天然果蔬生物酵素发酵正常进行;
将正常发酵的天然果蔬生物酵素发酵液保持品温26±2℃,继续厌氧发酵不少于60天,期间,前发酵30天之内,每间隔1.5-2.5小时,开启发酵罐机械搅拌装置,对前发酵溶液进行搅拌10-20min,后期静置发酵,待天然果蔬生物酵素发酵液表面布满平滑状白色微生物菌膜,发酵液表面不再出现气体泡沫溢出,果蔬渣汁自然沉降到通风搅拌发酵罐底部,发酵液呈现自然地棕黄色至红棕色时,天然果蔬生物酵素发酵液前发酵完成;
(3)中期发酵:天然果蔬生物酵素发酵液前发酵完成,待发酵液中只出现少量发酵气体,继续保持弱酸性发酵环境、保持品温20±2℃,进行中期发酵,中期发酵期间,保持厌氧发酵环境,只需每天开启发酵罐一次,并搅拌25-35分钟即可,中期发酵时间不少于120天,中期发酵完成后,发酵液表面会呈现加厚状表面平滑的白色或微黄色片状微生物菌膜,发酵液上层出现自然澄清发酵液,此时,中期发酵完成;
(4)后酵陈贮:中期发酵完成后,将果蔬生物酵素发酵液打入后酵陈贮罐,保持发酵液品温在15℃以下,进行后酵陈贮,为保证后酵陈贮期间生物活性氨基酸、高活性生物酶系、多酚类还原性物质、生物有机酸等机体活性物质的富集和生成纯化,后酵陈贮时间要求在2年以上,为保证后酵陈贮期间天然生物发酵果蔬酵素产品澄清程度,后酵陈贮期间不得再进行通风搅拌;
(5)倒罐澄清:后酵陈贮满2年后,保持后酵陈贮温度,在后酵陈贮罐中部左右的侧放料管,将发酵成熟、自然澄清的果蔬生物酵素溶液放出,打入过滤澄清罐进行机械过滤,即可得到澄清有光泽、色泽呈棕黄色至红棕色、发酵成熟的食品生物酵素溶液;
下部自然沉降、含有大量果渣的果蔬生物酵素发酵液,可以作为发酵菌种,在新一轮次的果蔬生物酵素发酵过程中使用,这样既节省了天然果蔬生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养环节,又可以赋予下一轮次发酵的果蔬生物酵素发酵液一种自然陈化果蔬生物酵素发酵液香气,同时,可以促进该轮次果蔬生物酵素发酵液的陈化老熟,提高果蔬生物酵素发酵液的质量;
(6)过滤澄清:在后酵陈贮罐侧放料管放出的发酵成熟、自然澄清的果蔬生物酵素发酵液,保持后酵陈贮温度,打入过滤澄清罐后,首先高速离心沉降设备进行离心沉降分离,分离出的澄清液再用硅藻土过滤机进行机械过滤,过滤完毕后,再用微孔膜直径在0.1-0.2μm的高分子膜过滤设备进行精细过滤,即可得到澄清有光泽、色泽呈棕黄色至红棕色、发酵成熟的果蔬生物酵素溶液;
(7)低温贮存:为保持果蔬生物酵素溶液发酵过程产生的各类生物活性酶类、益生菌类、生物活性氨基酸类、多酚类还原性物质的活性,以及各类活性物质对人体机能的功能性和免疫力,将机械过滤澄清后的澄清有光泽、色泽呈棕黄色至红棕色、发酵成熟的食品生物酵素溶液打入低温存贮罐中,将果蔬生物酵素溶液温度降温至10℃以下,并保持低温存贮,即可得到发酵成熟、随用随取的高活性食品生物酵素溶液。
进一步的,所述步骤一中,双级逆渗透技术为将逆渗透技术获得的电导率在30μs/cm以下的纯净水加热到100℃,并保持微沸3-7分钟,自然冷却后,将其自然曝气24小时以上。
进一步的,所述步骤一中,所述初发酵液的配制方法中,所述黑糖、水果和/或蔬菜原料薄片和纯净水的总量为100kg。
进一步的,所述步骤二中,机械过滤得方法为高速离心沉降设备进行离心沉降分离,取上层澄清液,分离出的澄清液再用硅藻土过滤机进行机械过滤,滤液再用微孔膜直径在0.1-0.2μm的高分子膜过滤设备进行精细过滤。
根据本发明另一方面提供的一种食品生物酵素,是由上述方法制备而成。
前发酵溶液弱酸性环境,抑制杂菌生长,保证益生菌群系的正常扩繁、正常发酵;用过滤除菌后的无菌空气对发酵液通风搅拌,促进天然菌种充分接触发酵液,并预防通风搅拌过程中可能出现的杂菌感染;对发酵温度、发酵周期进行限定,主要是保证前发酵期间,益生菌群系在适宜的温度、酸度条件下,在整个前发酵周期内,能够对食品原料彻底发酵分解,并随着发酵产物的不断富集,进一步提高前发酵溶液基础酸度,保证前发酵周期内的益生菌群系正常发酵转化,降低杂菌污染风险,保证食品生物酵素产品质量。
中期发酵过程中规定了“保持品温在20±2℃,进行中期发酵,保持厌氧发酵环境,每天开启发酵罐一次,并搅拌30分钟,中期发酵时间120天”,其目的在于:使得食品原料中的部分难于发酵代谢的物质能够在较低温度、厌氧环境条件下,能够尽可能的发酵转化,提高食品生物酵素最终代谢产物中生物活性物质含量,提高原料利用率,同时,保障食品生物酵素后期澄清过滤过程中的顺利实施,提高生产效率、降低过滤糟粕数量,同时,降低发酵废弃物数量,有效促进生态环境保护工作的实施。
后酵陈贮过程中规定了“保持陈贮发酵液品温在15℃以下,后酵陈贮时间保持2年以上,后酵陈贮期间不得通风搅拌”,其目的在于:保证后酵陈贮期间生物活性氨基酸、高活性生物酶系、多酚类还原性物质、生物有机酸等机体活性物质的富集和生成纯化,保证后酵陈贮期间天然生物发酵食品酵素产品澄清程度。
倒罐澄清、过滤澄清的目的在于:倒罐澄清过程中,下部自然沉降、含有大量果渣的食品生物酵素发酵液,可以作为发酵菌种,在下一轮次的食品生物酵素发酵过程中使用,既节省了天然食品生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养环节,又可以赋予下一轮次发酵的食品生物酵素发酵液一种自然陈化食品生物酵素发酵液香气,同时,可以促进该轮次食品生物酵素发酵液的陈化老熟,提高食品生物酵素发酵液的质量;过滤澄清主要是为了得到澄清有光泽、色泽呈棕黄色至红棕色、发酵成熟的食品生物酵素溶液。
同时,倒罐澄清、过滤澄清的目的还在于:降低食品生物酵素中的发酵糟粕废弃物数量,有效促进生态环境保护工作的实施,并有效提高食品生物酵素的产品质量。
低温贮存过程中规定了“将食品生物酵素溶液温度降温至10℃以下,并保持低温存贮”,其目的在于:保持食品生物酵素溶液发酵过程产生的各类生物活性酶类、益生菌类、生物活性氨基酸类、多酚类还原性物质的活性,以及各类活性物质对人体机能的功能性和免疫力,保证发酵成熟的高活性食品生物酵素溶液在低温条件下,不会出现杂菌感染风险。
进一步的,所述步骤一中,纯净水预先自然曝气处理、灭菌冷却处理方法为将逆渗透技术获得的电导率在30μs/cm以下的纯净水加热到100℃,并保持微沸3-7分钟,自然冷却后,将其自然曝气24小时以上。
进一步的,所述步骤一中,含碳水化合物的食物和/或含碳水化合物的药食同源药材的预处理方法为将自然成熟度8成以上的含碳水化合物的食物和/或含碳水化合物的药食同源药材进行分拣,剔除腐败变质、贮存期过长的食品原料,保留成熟水食品菜表皮的自然状态,用清水漂洗干净,沥干水分,并保持自然干燥状态,用消毒杀菌后的刀具将含碳水化合物的食物和/或含碳水化合物的药食同源药材刨切成厚度不超过3㎜的半月牙形薄片,并将水果中部果核、籽实剔除,以确保自然益生菌的菌种选育。
进一步的,所述步骤一中,所述初发酵液的配制方法为称取黑糖,将其充分溶解预处理水中,得黑糖溶液;向黑糖溶液中加入食品级柠檬酸粉剂,控制混合溶液的pH值保持在4-5,加入预处理的含碳水化合物的食物和/或含碳水化合物的药食同源药材,在通风搅拌式培养罐中,混合均匀;所述黑糖、含碳水化合物的食物和/或含碳水化合物的药食同源药材薄片和纯净水的总量为100kg。
进一步的,所述步骤二中,中期发酵期间,保持厌氧发酵环境,每天开启发酵罐一次,并搅拌30分钟,中期发酵时间为120天。
天然菌种的选育、8联益生菌发酵菌种扩大培养过程中,必须每间隔2小时,对培养液通风搅拌15分钟,以利于天然菌种充分接触培养液,加速菌种的繁殖,选育、扩培72小时左右,正常情况下,可以明显看到培养液表面出现白色菌膜或者白色菌类斑点,扩培好的酵素菌液略有酒精味,发酵液自然气味呈现有机酸类与水果自然果香的复合香气,有明显的发酵香味,酵素溶液较为澄清,酸味感较强,无不愉快的味道,发酵液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,说明液态食品生物酵素发酵菌种已经正常生长繁殖。
进一步的,所述步骤二中,机械过滤得方法为高速离心沉降设备进行离心沉降分离,取上层澄清液,分离出的澄清液再用硅藻土过滤机进行机械过滤,滤液再用微孔膜直径在0.1-0.2μm的高分子膜过滤设备进行精细过滤。
进一步的,所述步骤二中,低温储存的温度为不高于10℃。
各组分的作用:
黑糖:利用黑糖本身含糖量高、吸湿能力强,渗透压高的特点,所形成的益生菌类的生物多样性,选育更多样性的食品生物酵素发酵菌种,以利于食品生物酵素发酵过程中产生更多品种、更多数量的生物活性物质,以此提高食品生物酵素产品质量。
有效利用黑糖本身所含有的的苹果酸、柠檬酸等有机酸类,黑糖中的叶酸、氨基酸、微量矿质元素,以及黑糖中的维他命、类黑素、膳食纤维等生物活性物质和电解质,保障菌种选育营养液、食品生物酵素发酵液中“抑制杂菌生长、促进益生菌选育及生物发酵”的弱酸性环境,从而获得生物活性较高、较为纯净的益生菌微生物群系。
有效利用黑糖中的各种能量物质和生物活性物质,提高菌种选育营养液、食品生物酵素发酵液中的膳食纤维、维生素类、多酚类物质、类黑素,以及微生物繁育和人体必需的微量元素含量,保证食品生物酵素产品质量。
预处理水:有效提高生产用水渗透能力、溶解能力,加速块状或颗粒状的食品生物酵素发酵原料有效成分溶出,促进发酵过程中的原料快速转化,提高发酵速率和原料利用率。
有效预防食品生物酵素培菌发酵过程中,生产用水中的氯离子含量偏高,而导致生产过程中的不锈钢管道及容器渗漏损坏,由此导致的食品生物酵素发酵溶液泄露损失,乃至引起发酵液杂菌感染,从而导致的食品生物酵素发酵失败风险,或者导致食品生物酵素产品质量严重下降。
有效预防食品生物酵素发酵过程中,由于生产用水的硬度偏高,导致的食品生物酵素成品溶液浑浊、失去折光性,甚至影响食品生物酵素成品溶液感官质量和内在品质。
将生产用水中可能带入的污染杂菌彻底杀灭,并保持适当的益生菌菌群选育温度和食品生物酵素最适发酵温度,确保不会因为生产用水因素造成杂菌感染,影响食品生物酵素发酵。
酸性水果:利用水果中含有的天然有机酸类,调节菌种选育营养液、食品生物酵素发酵液的pH值,使其保持pH值4~5的弱酸性环境,保障菌种选育营养液、食品生物酵素发酵液中“抑制杂菌生长、促进益生菌选育及生物发酵”的弱酸性环境,以达到“选育优良益生菌群系,利用多种益生菌微生物群系,复合发酵而得到的富含多种生物活性酶系、益生菌,以及多种发酵中间体营养活性物质,对人体具有多种复合营养保健价值的食品生物酵素”的目的。
8联益生菌:利用纯种8联益生菌群系在食品生物酵素培菌、发酵期间的生长优势,以及培菌发酵过程中生成的有机酸类,使得食品生物酵素培菌发酵期间,降低培菌发酵液酸度、形成益生菌佶抗优势,抑制杂菌生长,保证食品生物酵素益生菌群系的形成富集,以及益生菌群系的正常发酵,确保食品生物酵素产品质量。
利用纯种8联益生菌群系在食品生物酵素培菌、发酵期间的生长优势,以及培菌发酵过程中生成的有机酸类,确保食品生物酵素在天然益生菌的菌群选育、扩培过程中,形成天然益生菌的菌群生物多样性,选育更多样性的食品生物酵素发酵菌种,同时,通过选育出的天然益生菌群和纯种8联益生菌群系的复合发酵作用,促使食品生物酵素发酵过程中产生品种、数量更多的生物活性物质,以此提高食品生物酵素产品质量。
利用多种水果原料天然具备的果糖等“益生元”生物活性物质,结合8联益生菌、自然界中的天然益生菌群系发酵代谢所产生的“合生元”生物活性物质,以及发酵产生的“后生元”生物活性代谢产物,提高生物酵素产品质量,保障和促进人体的机体代谢机能,提高人体健康活动指数。
柠檬酸:利用外源输入调配方式,创造食品生物酵素培菌发酵溶液的弱酸性环境,有效控制水食品菜天然益生菌群系选育扩培期间,能够切实抑制杂菌污染,选育对食品生物酵素发酵有效用的天然益生菌群系,并防止食品生物酵素在纯种8联益生菌发酵菌种的培菌发酵过程中,有可能引起的杂菌污染风险。
食品预处理及生物酶制剂:在食品原料预处理过程中,保持食品原料表面微生物群系丰富性、完整性,提高发酵制得的食品生物酵素中多酚类物质、白藜芦醇、花青素等生物活性物质含量。
利用外源加入的生物酶制剂,促使食品生物酵素发酵液所存在的食品表皮及内部的纤维质、半纤维质、难溶性长碳链膳食纤维物质得到充分酶解,提高食品生物酵素发酵液中的水溶性膳食纤维、功能性寡糖及游离氨基酸含量,提高食品生物酵素口感圆润感、适口性,以及食品生物酵素的香气风味。
本发明具有如下优点:
本发明的液态发酵法食品生物酵素是“以富含各种特有营养成分的水果、蔬菜,以及药食同源植物或果实为原料,利用自然界中存在的多样性益生菌微生物群系、纯种益生菌多联菌系,复合添加多种生物活性酶类,经过多种益生菌及生物活性酶制剂液态复合发酵酶解,而得到的一种微生态免疫营养制剂、富含多种生物活性酶类、益生菌类,以及多种发酵中间体生物活性物质,对人体具有复合营养保健价值的食品生物发酵营养饮品”,是富含各种食品原料特有营养成分、多种游离氨基酸、多肽、蛋白质,富含多种益生菌、生物活性酶类,以及发酵生成的多种生物活性物质的复合发酵制剂,它能迅速到达人体内提前老化和菌群失调的区域,活化、再生细胞,平衡肠道菌群,维护黏膜免疫屏障,抑制各种有害菌的产生和孳长,保证人体长期保持年轻健康的状态;它能在体温条件下,使体内本不会发生的化学反应或很难发生的生化反应加速进行;能够促进人体的新陈代谢、能量摄取,以及生长和繁殖等生命现象,是一种生命活动中不可或缺的媒介物质。
本发明利用有机酸含量较高的水果品种,以及黑糖本身含有的苹果酸、柠檬酸等有机酸类,调节菌类培养液和发酵液的pH值,有效利用黑糖中的叶酸、氨基酸、微量矿质元素,以及黑糖中的维他命、类黑素、膳食纤维等生物活性物质和电解质,保证菌类培养液和发酵液的弱酸性环境,保障菌种选育营养液、食品生物酵素发酵液中“抑制杂菌生长、促进益生菌选育及生物发酵”的弱酸性环境,从而获得生物活性较高、较为纯净的益生菌微生物群系。
本发明的制作方法保障食品生物酵素菌种选育营养液的最适菌种选育底物浓度、食品生物酵素发酵液的最适发酵底物浓度,提高益生菌群系在食品生物发酵过程中的生物活性物质生成和代谢能力,有效提高食品生物酵素中的生物活性物质品种数量和含量
本发明有效利用山楂、山杏及鸭梨,以及黑糖中的各种能量物质和生物活性物质,提高菌种选育营养液、食品生物酵素发酵液中的膳食纤维、维生素类、多酚类物质、类黑素,以及微生物繁育和人体必需的微量元素含量,保证食品生物酵素产品质量。
本发明制作生物酵素时,对食品生物酵素发酵过程,制定了合理的温控、pH、前期发酵时间、后酵陈贮时间,以及后期净化处理工艺条件及要求,保证了食品生物酵素发酵原料的有效转化,提高了产品生物活性物质的品种及含量,保证了食品生物酵素品质。
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,显然,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1一种液态发酵法食品生物酵素的制作方法
步骤一,液态食品生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养:
原料:
果蔬:山楂10kg、山杏5kg、鸭梨5kg
黑糖:10kg
菌种培养液的酶制剂:纤维素酶30g、半纤维素酶30g(两种酶的酶活力均为100000U/g酶制剂)
柠檬酸粉剂:0.20kg
纯净水:70kg
多联益生菌(以下各种益生菌基数均≥15亿CFU/g菌剂):8联益生菌发酵菌种用量为100g,活菌菌落总数数量要求如下,植源性乳酸菌-植物乳杆菌含量要求≥15亿CFU/g菌剂、嗜酸乳杆菌含量要求≥15亿CFU/g菌剂、乳双歧杆菌≥15亿CFU/g菌剂、干酪亚乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、长双歧杆菌≥15亿CFU/g菌剂、保加利亚乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、瑞士乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、嗜热链球菌≥15亿CFU/g菌剂,将上述所选用8联益生菌发酵菌种混合均匀,并保证所选用8联益生菌发酵菌种活菌数量不低于100亿CFU/g菌剂;
(1)将纯净水预先自然曝气处理、灭菌冷却处理,得预处理水
将逆渗透技术获得的电导率在30μs/cm以下的纯净水加热到100℃,并保持微沸5分钟,自然冷却后,将其自然曝气24小时以上,备用。
(2)发酵菌种培养液选育所用的自然成熟度8成以上果蔬的预处理
将自然成熟度8成以上的山楂、山杏、鸭梨进行分拣,剔除腐败变质、贮存期过长的原料,保留成熟原料表皮的自然状态,用清水漂洗干净,沥干水分,并保持自然干燥状态,将山楂、山杏、鸭梨用消毒杀菌后的刀具将各种原料刨切成厚度不超过2㎜的半月牙形薄片,或者长度不超过1cm的小段状果蔬原料,均须将果蔬中的果核、籽实剔除,保持原料的自然风味;
(3)发酵菌种培养液的配制
称取黑糖,将其充分溶解于步骤一(1)中处理过的纯净水中,按比例称取已经切成薄片并剔除果核、籽实的山楂、山杏、鸭梨,在通风搅拌式培养罐中,与充分溶解后的黑糖水溶液混合均匀,并将山楂、山杏、鸭梨切片完全浸渍在黑糖纯净水溶液中;
按照30U/g菌种培养液的酶制剂用量,分别称取酶活力均不少于100000U/g酶制剂的纤维素酶、半纤维素酶,用菌种培养溶液充分溶解均匀,倒入菌种培养溶液中,同时,称取食品级柠檬酸粉剂,其中,柠檬酸含量≥99%,将称取的柠檬酸加入到菌种培养溶液之中,并充分溶解均匀,调节菌种培养溶液pH值保持在4~5,得发酵菌种培养液,以确保自然益生菌的菌种选育,将培养液分成两部分;
(4)不少于8种的多联益生菌发酵菌种扩大培养
称取多联益生菌发酵菌种,所选用发酵菌种要求为益生菌活菌数量不低于100亿CFU/g菌剂,多联益生菌,用温度保持32-38℃、预先灭菌冷却的纯净水,在无菌空气层流装置内、无菌条件下进行接种混匀,然后将不多联益生菌菌种,在无菌状态下接种到上述已经调配制作好的发酵菌种培养液之中,充分混匀,保持溶液温度在26±2℃条件下,进行液态果蔬生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养;
(5)天然益生菌群系选育及扩大培养
将(3)中培养好的另一部分培养液混合均匀后,控制pH值在4-5之间,保持溶液温度在26±2℃条件下,进行液态果蔬生物酵素天然益生菌发酵菌种的选育及扩大培养;
(6)在(4)和(5)菌种培养的过程中,必须每间隔1.5-2.5h,对培养液通风搅拌10-20分钟,以利于天然菌种充分接触培养液,加速菌种的繁殖,选育、扩培70-75h,正常情况下,可以明显看到培养液表面出现白色菌膜或者白色菌类斑点,扩培好的酵素菌液略有酒精味,发酵液自然气味呈现有机酸类与水果自然果香的复合香气,有明显的发酵香味,酵素溶液较为澄清,酸味感较强,无不愉快的味道,发酵液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,说明液态果蔬生物酵素发酵菌种已经正常生长繁殖;
待液态果蔬生物酵素天然益生菌菌种、纯种不少于8种的多联益生菌发酵菌种培养液表面布满平滑状白色微生物菌膜,培养液表面不再出现气体泡沫溢出,水果和/或蔬菜切片等菌种培养液原料自然沉降到通风搅拌式培养罐底部,培养液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,天然果蔬生物酵素发酵菌种培养液即告培养完成;
将培养成熟的天然益生菌菌种、纯种不少于8种的多联益生菌发酵菌种培养液混合均匀,作为成熟天然果蔬生物酵素发酵菌种培养液使用;
天然菌种的选育、不少于8种的多联益生菌发酵菌种扩大培养过程中,必须每间隔2小时,对培养液通风搅拌15分钟,以利于天然菌种充分接触培养液,加速菌种的繁殖,选育、扩培72小时左右,正常情况下,可以明显看到培养液表面出现白色菌膜或者白色菌类斑点,扩培好的酵素菌液略有酒精味,发酵液自然气味呈现有机酸类与水果自然果香的复合香气,有明显的发酵香味,酵素溶液较为澄清,酸味感较强,无不愉快的味道,发酵液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,说明液态食品生物酵素发酵菌种已经正常生长繁殖。
待液态食品生物酵素发酵菌种培养液表面布满平滑状白色微生物菌膜,培养液表面不再出现气体泡沫溢出,含碳水化合物的食物和/或含碳水化合物的药食同源药材切片自然沉降到通风搅拌式培养罐底部,培养液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,天然食品生物酵素发酵菌种培养液即告培养完成。
步骤二,果蔬生物酵素接种发酵
原料:
含碳水化合物的原料:山杏5kg、黄瓜5kg、大米5kg和高粱10kg
黑糖:10kg
纯净水:65kg
100kg混合发酵液的酶制剂用量:纤维素酶30g、半纤维素酶30g(两种酶的酶活力均为100000U/g酶制剂)
柠檬酸粉剂:0.20kg
(1)自然成熟度8成以上的含碳水化合物的原料进行预处理:将自然成熟度8成以上的含碳水化合物的原料进行分拣,剔除腐败变质、贮存期过长的原料,保留成熟原料表皮的自然状态,然后,用清水漂洗干净,沥干水分,并保持自然干燥状态,然后,将含碳水化合物的原料破碎成直径不超过2mm颗粒状,水果原料用消毒杀菌后的刀具将各种原料刨切成厚度不超过2㎜的半月牙形薄片,蔬菜原料分切成长度不超过1cm的小段状,如果是果蔬原料,须将水果中部果核、籽实剔除,保持原料自然风味,用破碎打浆机将上述洗净沥干、刨切的食品生物酵素发酵原料进行打浆,打浆的粒度直径要求通过打浆筛网进入到含碳水化合物的食物和/或含碳水化合物的药食同源药材浆液中的最大粒度直径不超过1mm,得到食品生物酵素发酵原料浆液;
(2)接种和前发酵:称取黑糖,将其充分溶解预处理水中,得黑糖溶液;向黑糖溶液中加入食品级柠檬酸粉剂,控制混合溶液的pH值保持在4.0-5.0,加入食品浆,在通风搅拌式培养罐中,混合均匀;加入酶制剂,混合均匀后,加入天然食品生物酵素发酵菌种培养液,保持溶液温度在25-28℃条件下进行接种,并充分搅拌混合均匀;进行通风搅拌发酵;待天然食品生物酵素发酵液表面布满平滑状白色微生物菌膜,发酵液表面不再出现气体泡沫溢出,将含碳水化合物的原料渣汁自然沉降到通风搅拌式培养罐底部,发酵液呈现自然地棕黄色至红棕色时,天然食品生物酵素发酵液前发酵完成;
具体的:①发酵菌种的接种:
首先,将天然益生菌选育扩培溶液、纯种不少于8种的多联益生菌扩培溶液混合在一起,充分混匀,制备成发酵菌种的混合菌种培养液备用;
其次,称取黑糖,将其充分溶解于步骤一(1)中处理过的纯净水中,同时,称取食品级柠檬酸,柠檬酸含量≥99%,粉剂,将称取的柠檬酸用上述黑糖水溶液充分溶解均匀,以调节混合溶液pH值在3.5-5.0,然后,称取已经打成浆液的含碳水化合物的原料,与充分溶解后的黑糖、柠檬酸纯净水溶液混合均匀,另外,按照30-50U/g菌种培养液的酶制剂用量,分别称取酶活力均不少于100000U/g酶制剂的纤维素酶、半纤维素酶,用待发酵溶液充分溶解均匀,倒入待发酵溶液中,将上述原料在通风搅拌式发酵罐中混合均匀,重量比为待发酵混合溶液85%-90%,液态果蔬生物酵素发酵菌种培养液重量比为10%-15%的比例,称取培养成熟的果蔬生物酵素混合发酵菌种培养液,保持溶液温度在25-28℃条件下进行接种,并充分搅拌混合均匀;
②前发酵:将待含碳水化合物的原料浆液与培养成熟的液态果蔬生物酵素发酵菌种培养液按比例混合均匀后,保持溶液发酵温度在26±2℃条件下,进行通风搅拌发酵;
天然果蔬生物酵素发酵过程中,必须每间隔1.5-2.5小时,用过滤除菌后的无菌空气,对发酵液通风搅拌10-20分钟,以利于天然菌种充分接触发酵液,加速菌种的繁殖、发酵,发酵10天以上,可以明显看到培养液表面出现白色菌膜或者白色菌类斑点,发酵液自然气味呈现有机酸类与水果自然果香的复合香气,发酵液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,说明天然果蔬生物酵素发酵正常进行;
将正常发酵的天然果蔬生物酵素发酵液保持品温26±2℃,继续厌氧发酵不少于60天,期间,前发酵30天之内,每间隔1.5-2.5小时,开启发酵罐机械搅拌装置,对前发酵溶液进行搅拌10-20min,后期静置发酵,待天然果蔬生物酵素发酵液表面布满平滑状白色微生物菌膜,发酵液表面不再出现气体泡沫溢出,含碳水化合物的原料渣汁自然沉降到通风搅拌发酵罐底部,发酵液呈现自然地棕黄色至红棕色时,天然果蔬生物酵素发酵液前发酵完成;
(3)中期发酵:天然果蔬生物酵素发酵液前发酵完成,待发酵液中只出现少量发酵气体,继续保持弱酸性发酵环境、保持品温20±2℃,进行中期发酵,中期发酵期间,保持厌氧发酵环境,只需每天开启发酵罐一次,并搅拌25-35分钟即可,中期发酵时间不少于120天,中期发酵完成后,发酵液表面会呈现加厚状表面平滑的白色或微黄色片状微生物菌膜,发酵液上层出现自然澄清发酵液,此时,中期发酵完成;
(4)后酵陈贮:中期发酵完成后,将果蔬生物酵素发酵液打入后酵陈贮罐,保持发酵液品温在15℃以下,进行后酵陈贮,为保证后酵陈贮期间生物活性氨基酸、高活性生物酶系、多酚类还原性物质、生物有机酸等机体活性物质的富集和生成纯化,后酵陈贮时间要求在2年以上,为保证后酵陈贮期间天然生物发酵果蔬酵素产品澄清程度,后酵陈贮期间不得再进行通风搅拌;
(5)倒罐澄清:后酵陈贮满2年后,保持后酵陈贮温度,在后酵陈贮罐中部左右的侧放料管,将发酵成熟、自然澄清的果蔬生物酵素溶液放出,打入过滤澄清罐进行机械过滤,即可得到澄清有光泽、色泽呈棕黄色至红棕色、发酵成熟的食品生物酵素溶液;
下部自然沉降、含有大量果渣的果蔬生物酵素发酵液,可以作为发酵菌种,在新一轮次的果蔬生物酵素发酵过程中使用,这样既节省了天然果蔬生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养环节,又可以赋予下一轮次发酵的果蔬生物酵素发酵液一种自然陈化果蔬生物酵素发酵液香气,同时,可以促进该轮次果蔬生物酵素发酵液的陈化老熟,提高果蔬生物酵素发酵液的质量;
(6)过滤澄清:在后酵陈贮罐侧放料管放出的发酵成熟、自然澄清的果蔬生物酵素发酵液,保持后酵陈贮温度,打入过滤澄清罐后,首先高速离心沉降设备进行离心沉降分离,分离出的澄清液再用硅藻土过滤机进行机械过滤,过滤完毕后,再用微孔膜直径在0.1-0.2μm的高分子膜过滤设备进行精细过滤,即可得到澄清有光泽、色泽呈棕黄色至红棕色、发酵成熟的果蔬生物酵素溶液;
(7)低温贮存:为保持果蔬生物酵素溶液发酵过程产生的各类生物活性酶类、益生菌类、生物活性氨基酸类、多酚类还原性物质的活性,以及各类活性物质对人体机能的功能性和免疫力,将机械过滤澄清后的澄清有光泽、色泽呈棕黄色至红棕色、发酵成熟的食品生物酵素溶液打入低温存贮罐中,将果蔬生物酵素溶液温度降温至10℃以下,并保持低温存贮,即可得到发酵成熟、随用随取的高活性食品生物酵素溶液。
实施例2
本实施例与实施例1区别在于:
步骤一,液态食品生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养
原料:
果蔬:山楂10kg、桃子5kg、鸭梨5kg
黑糖:15kg
菌种培养液的酶制剂:纤维素酶30g、半纤维素酶30g(两种酶的酶活力均为100000U/g酶制剂)
柠檬酸粉剂:0.20kg
纯净水:65kg
多联益生菌(以下各种益生菌基数均≥15亿CFU/g菌剂):8联益生菌发酵菌种用量为100g,活菌的菌落总数数量要求如下,植源性乳酸菌-植物乳杆菌含量要求≥15亿CFU/g菌剂、嗜酸乳杆菌含量要求≥15亿CFU/g菌剂、乳双歧杆菌≥15亿CFU/g菌剂、干酪亚乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、长双歧杆菌≥15亿CFU/g菌剂、保加利亚乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、瑞士乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、嗜热链球菌15≥亿CFU/g菌剂,将上述所选用8联益生菌发酵菌种混合均匀,并保证所选用8联益生菌发酵菌种活菌数量不低于100亿CFU/g菌剂;
步骤二,果蔬生物酵素接种发酵
原料:
含碳水化合物的原料:山杏5kg、西红柿5kg、大米5kg和铁皮石斛5kg
黑糖:10kg
纯净水:70kg
100kg混合发酵液的酶制剂用量:纤维素酶30g、半纤维素酶30g(两种酶的酶活力均为100000U/g酶制剂)
柠檬酸粉剂:0.20kg
其他步骤操作与实施例1完全一致。
实施例3一种液态发酵法食品生物酵素的制作方法
步骤一,液态食品生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养
原料:
果蔬:山楂10kg、香蕉5kg、鸭梨5kg
黑糖:15kg
菌种培养液的酶制剂:纤维素酶30g、半纤维素酶30g(两种酶的酶活力均为100000U/g酶制剂)
柠檬酸粉剂:0.20kg
纯净水:65kg
多联益生菌(以下各种益生菌基数均≥15亿CFU/g菌剂):8联益生菌发酵菌种用量为100g,活菌的菌落总数数量要求如下,植源性乳酸菌-植物乳杆菌含量要求≥15亿CFU/g菌剂、嗜酸乳杆菌含量要求≥15亿CFU/g菌剂、乳双歧杆菌≥15亿CFU/g菌剂、干酪亚乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、长双歧杆菌≥15亿CFU/g菌剂、保加利亚乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、瑞士乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、嗜热链球菌≥15亿CFU/g菌剂,将上述所选用8联益生菌发酵菌种混合均匀,并保证所选用8联益生菌发酵菌种活菌数量不低于100亿CFU/g菌剂;
步骤二,果蔬生物酵素接种发酵
原料:
含碳水化合物的原料:鸭梨5kg、西红柿5kg、土豆5kg和铁皮石斛5kg
黑糖:10kg
纯净水:70kg
100kg混合发酵液的酶制剂用量:纤维素酶30g、半纤维素酶30g(两种酶的酶活力均为100000U/g酶制剂)
柠檬酸粉剂:0.20kg
其他步骤操作与实施例1完全一致。
实施例4一种液态发酵法食品生物酵素的制作方法
步骤一,液态食品生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养
原料:
果蔬:山楂10kg、桃子5kg、火龙果5kg
黑糖:15kg
菌种培养液的酶制剂:纤维素酶30g、半纤维素酶30g(两种酶的酶活力均为100000U/g酶制剂)
柠檬酸粉剂:0.20kg
纯净水:65kg
多联益生菌(以下各种益生菌基数均≥15亿CFU/g菌剂):8联益生菌发酵菌种用量为100g,活菌的菌落总数数量要求如下,植源性乳酸菌-植物乳杆菌含量要求≥15亿CFU/g菌剂、嗜酸乳杆菌含量要求≥15亿CFU/g菌剂、乳双歧杆菌≥15亿CFU/g菌剂、干酪亚乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、长双歧杆菌≥15亿CFU/g菌剂、保加利亚乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、瑞士乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、嗜热链球菌≥15亿CFU/g菌剂,将上述所选用8联益生菌发酵菌种混合均匀,并保证所选用8联益生菌发酵菌种活菌数量不低于100亿CFU/g菌剂;
步骤二,果蔬生物酵素接种发酵
原料:
含碳水化合物的原料:樱桃5kg、西红柿5kg、胡萝卜5kg和土豆10kg
黑糖:10kg
纯净水:65kg
100kg混合发酵液的酶制剂用量:纤维素酶30g、半纤维素酶30g(两种酶的酶活力均为100000U/g酶制剂)
柠檬酸粉剂:0.20kg
其他步骤操作与实施例1完全一致。
实施例5一种液态发酵法食品生物酵素的制作方法
步骤一,液态食品生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养
原料:
果蔬:山楂10kg、桃子5kg、香蕉5kg
黑糖:15kg
菌种培养液的酶制剂:纤维素酶30g、半纤维素酶30g(两种酶的酶活力均为100000U/g酶制剂)
柠檬酸粉剂:0.20kg
纯净水:65kg
多联益生菌(以下各种益生菌基数均≥15亿CFU/g菌剂):8联益生菌发酵菌种用量为100g,活菌的菌落总数数量要求如下,植源性乳酸菌-植物乳杆菌含量要求≥15亿CFU/g菌剂、嗜酸乳杆菌含量要求≥15亿CFU/g菌剂、乳双歧杆菌≥15亿CFU/g菌剂、干酪亚乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、长双歧杆菌≥15亿CFU/g菌剂、保加利亚乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、瑞士乳杆菌≥15亿CFU/g菌剂、嗜热链球菌≥15亿CFU/g菌剂,将上述所选用8联益生菌发酵菌种混合均匀,并保证所选用8联益生菌发酵菌种活菌数量不低于100亿CFU/g菌剂;
步骤二,果蔬生物酵素接种发酵
原料:
含碳水化合物的原料:山杏5kg、黄瓜5kg、小米5kg和党参5kg
黑糖:10kg
纯净水:70kg
100kg混合发酵液的酶制剂用量:纤维素酶30g、半纤维素酶30g(两种酶的酶活力均为100000U/g酶制剂)
柠檬酸粉剂:0.20kg
其他步骤操作与实施例1完全一致。
对比例
发明人之前的专利号为201610596098.0。
本发明较发明人之前专利的优势:
1、与之前申报专利相比较,本发明无论是在食品生物酵素菌种选育扩培过程中,还是在食品生物酵素正常发酵过程中,前期都利用食品级柠檬酸对生物酵素菌种培养液、正常发酵溶液调节基础酸度,保持溶液pH值4~5左右,使得生物酵素菌种培养液、正常发酵溶液始终处于弱酸性环境,在弱酸性环境下,既可以抑制有害杂菌污染,又可以形成生物酵素菌种培养液、正常发酵溶液中的益生菌生长优势,保证了菌种培养溶液选育、扩培过程中,得到生长优势更加突出的天然益生菌群系、8联益生菌群系,然而,调酸工艺要求是在之前申报专利中所没有的,必然导致之前申报专利单纯依靠果蔬原料中的少量有机酸,来调节生物酵素菌种培养液、正常发酵溶液的基础酸度,所存在的溶液酸度得不到保障,从而引起有害杂菌生长繁殖,导致生物酵素发酵益生菌群系选育失败,乃至于导致生物酵素发酵失败的风险。
2、与之前申报专利相比较,本发明采用了天然益生菌群系选育扩培、纯种8联益生菌扩培相结合的方式,来选育、扩培生物酵素菌种培养液,既保证了食品生物酵素菌种培养液的丰富性、完整性,又提高了益生菌群系的选育、扩培质量,降低了有害杂菌污染的可能性,充分保障了食品生物酵素发酵转化质量,然而,之前申报专利单纯依靠原料自身携带的微生物群系,控制一定的工艺条件,自然选育果蔬原料自身携带的食品生物酵素发酵益生菌群系,这种不加控制溶液基础酸度、靠天吃饭的菌种选育模式,势必会带来难以预测的有害菌群污染风险,从而导致食品生物酵素发酵转化失败,这种方式也是造成目前社会上对生物酵素产业谈虎色变、褒贬不一的主要原因。
3、与之前申报专利相比较,本发明无论是在食品生物酵素菌种选育扩培过程中,还是在食品生物酵素正常发酵过程中,都在工艺操作过程中,添加了一定数量的纤维素酶、半纤维素酶等酶制剂,添加酶制剂之后,使得生物酵素菌种选育以及正常发酵原料中的长碳链纤维素、半纤维素等物质,能够得到有效降解,增加了原料中可发酵物质含量,以及发酵原料中的功能性植物多糖含量,在有效提高发酵原料转化率的同时,提高了食品生物酵素发酵溶液中的生物活性酶类、功能性活性物质类含量,有效提高了食品生物酵素质量,另外,降低了食品生物酵素后期过滤澄清过程中的工艺难度和糟粕数量,在提高生产效率的同时,保障了生态环保效益,然而,之前申报专利在没有使用各类酶制剂的情况下,势必造成发酵原料转化率低、功能性活性物质含量相对较少,后期过滤澄清过程中的生产效率低下、糟粕数量较多,加大了后期生态环保治理难度。
4、与之前申报专利相比较,本发明在食品生物酵素正常发酵过程中,所使用的原料是“自然成熟度8成以上的果蔬原料以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材”,丰富的生物酵素发酵原料品种,赋予了食品生物酵素中的植物多糖、皂甙、花青素、维生素类等功能性活性营养物质,以及微量元素等矿物质更加丰富的品种数量,食品生物酵素中的功能性营养源得到进一步加强,同时,品种数量丰富的发酵原料促进了益生菌群系发酵代谢,使得食品生物酵素中的益生菌发酵代谢产物更加丰富,提高了食品生物酵素质量,然而,由于之前申报专利使用的发酵原料品种比较单一,从而造成了食品生物酵素中原料带来的功能性活性营养物质、微量元素等生物活性营养源品种数量较少,生物酵素益生菌群系发酵过程中所产生的发酵代谢产物相对较少,制约了食品生物酵素最终产品质量。
5、与之前申报专利相比较,本发明在食品生物酵素正常发酵过程中,特别是在前发酵过程中,除了前期接种发酵菌种培养液之后,进行通风发酵,以促进接种后的前发酵溶液益生菌发酵菌群快速繁育、确保正常发酵之外,前发酵中间阶段采用了间歇机械搅拌厌氧发酵工艺,保证了发酵原料转化率的提高,前发酵后段采用了自然静置厌氧发酵工艺,确保了发酵原料糟粕能够与生成的食品生物酵素前发酵溶液自然分离,降低了发酵糟粕分离难度,提高了生产效率,然而,之前申报专利在前发酵过程中始终保持通风发酵过程,而且通风发酵温度也比较高,发酵液基础酸度单一依靠原料中的有机酸调整,造成了发酵溶液pH值较高,从而使得前发酵溶液益生菌群系发生早衰,前发酵溶液原料得不到充分发酵转化,降低了原料利用率,另外,全过程通风发酵不利于厌氧型生物益生菌群系的繁育及正常发酵,极易造成前发酵溶液被有害杂菌污染,导致产生食品生物酵素发酵失败的风险,而且,全过程通风发酵也不利于前发酵后期发酵糟粕的分离,增加发酵糟粕分离难度,降低生产效率。
6、与之前申报专利相比较,本发明无论是在食品生物酵素菌种选育扩培过程中,还是在食品生物酵素正常发酵过程中,均采用了较低的菌种选育、正常发酵、后期陈贮温度,例如,菌种选育采用了温度控制在25-28℃,前发酵周期温度控制在26±2℃,中期发酵温度控制在20±2℃,后酵陈贮温度控制在15℃以下,低温陈贮温度控制在10℃以下,上述温度控制措施,保证了食品生物酵素菌种选育、发酵、陈贮的全过程,能够保持发酵益生菌群系生长优势和生物活性,确保了食品生物酵素发酵全过程,不会因为发酵溶液营养丰富、发酵益生菌群系早衰等因素,导致有害菌群污染的风险,保证了食品生物酵素最终产品质量,然而,之前申报专利在菌种选育、发酵、陈贮等阶段,均采用了较高温度,势必导致发酵益生菌群系早衰、生物活性降低、发酵溶液营养物质得不到充分发酵降解转化,势必增加食品生物酵素发酵溶液被有害菌群污染的风险,影响食品生物酵素质量,另外,还会增加发酵糟粕数量,加大生态环保治理难度,降低生产效率。
实验例
(一)食品生物酵素产品技术标准及检测方法
经检验,本发明食品生物酵素技术性能参数为:
(1)总酸度(以柠檬酸计):≥10.0g/L饮料;
(2)总酚(以没食子酸计):≥1.5g/L饮料;
(3)有机酸(以乳酸计):≥1.0g/L饮料;
(4)粗多糖:≥1.0g/L饮料;
(5)外观:呈棕黄色至红棕色自然愉悦的色泽,澄清透明有光泽;
(6)风味:具有发酵带来的自然愉悦的有机酸与果香的复合香气,有明显的发酵香味,略有酒精味,酸甜适口,口感舒适、润滑,组织形态均匀细腻。
(二)总酚含量的测定方法
(一)试剂:
(1)钨酸钠——钼酸钠混合溶液:称取50.0g钨酸钠,12.5g钼酸钠,用350mL水溶解到1000mL的回流瓶中,加入25mL磷酸及50mL盐酸,充分混匀,小火加热回流两小时,再加入75g硫酸锂、25mL蒸馏水、数滴溴水,然后继续沸腾15min(至溴水完全挥发为止),冷却后,转入500mL容量瓶定容,过滤,至棕色瓶中保存,使用时稀释一倍。
(2)75g/L碳酸钠溶液:称取37.5g无水碳酸钠溶于250mL温水中,混匀,冷却,稀释至500mL,过滤到储液瓶中备用。
(3)没食子酸标准储备液:准确称取0.1100g一水合没食子酸,溶解并定容至100mL,此溶液没食子酸质量浓度为1000mg/L,在冰箱中2—3℃可保存五天。
(4)没食子酸标准使用液:分别称取1000mg/L的没食子酸标准储备液0、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL和5.0mL至100mL容量瓶中,定容,溶液质量浓度为0、10.0mg/L、20.0mg/L、30.0mg/L、40.0mg/L、50.0mg/L。
(二)检测步骤
(1)标准曲线的绘制:吸取0、10.0mg/L、20.0mg/L、30.0mg/L、40.0mg/L、50.0mg/L的没食子酸标准使用液各1.0mL,分别加5.0mL水,1.0mL钨酸钠-钼酸钠混合溶液和3.0mL碳酸钠溶液,混匀,没食子酸标准溶液浓度分别为0、1.0mg/L、2.0mg/L、3.0mg/L、4.0mg/L、5.0mg/L,显色,放置2小时,以标准曲线的“0”管为空白,在765nm波长下测定标准溶液的吸光度,以没食子酸浓度为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线。
(2)样品的测定:吸取1.0mL试样提取液,分别加入5.0mL水,1.0mL钨酸钠——钼酸钠混合溶液和3.0mL碳酸钠溶液,显色,放置2小时,以标准曲线的“0”管为空白,在765nm波长下测定试样溶液的吸光度,根据标准曲线求出试样溶液的多酚浓度,以没食子酸计,如果吸光度值超过5.0mg/L没食子酸的吸光度时,将样品提取液稀释后重新测定。
(三)计算多酚含量的公式:
X=(C×10×A)/(m×1000)
X—试样中多酚含量,g/L;
C—试样测定液中没食子酸的浓度,mg/L;
1000—试样测定液浓度由mg/L换算成g/L的换算系数;
10—试样测定液定容体积,mL;
A—样品稀释倍数;
m—试样体积,mL。
上述总酸度测定依据国标GB/T12456《食品中总酸的测定》。
上述有机酸测定依据GB5009.157《食品中有机酸的测定》检测。
上述粗多糖测定依据SN/T4260《出口植物源食品中粗多糖的测定苯酚-硫酸法》规定的方法检测。
上述外观、口感依照饮料外观口感检测标准进行判定。
将实施例1-5的酵素进行各项指标的检测,检测见表1所示。
表1实施例1-5各项指标检测结果表
2.污染物的含量符合GB 2762的规定。
3、微生物限量应符合表2的规定
表2微生物限量
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种液态发酵法食品生物酵素的制作方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤一,液态食品生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养
(1)将纯净水预先自然曝气处理、灭菌冷却处理,得预处理水
利用双级逆渗透技术获得的电导率较低、纯净度较高的纯净水;
(2)发酵菌种培养液选育所用的自然成熟度8成以上的果蔬原料的预处理
将自然成熟度8成以上的果蔬原料进行分拣,剔除腐败变质、贮存期过长的原料,保留成熟原料表皮的自然状态,用清水漂洗干净,沥干水分,并保持自然干燥状态,将果蔬原料用消毒杀菌后的刀具将各种原料刨切成厚度不超过2㎜的半月牙形薄片,或者长度不超过1cm的小段状果蔬原料,均须将果蔬中的果核、籽实剔除,保持原料的自然风味;
(3)发酵菌种培养液的配制
各组分的重量百分比为黑糖10-15%,水果和/或蔬菜食材原料20-30%,纯净水60-70%,具体的,称取黑糖,将其充分溶解于步骤一(1)中处理过的纯净水中,按比例称取已经切成薄片并剔除果核、籽实的水果和/或蔬菜,在通风搅拌式培养罐中,与充分溶解后的黑糖水溶液混合均匀,并将水果和/或蔬菜切片完全浸渍在黑糖纯净水溶液中;
按照30-50U/g菌种培养液的酶制剂用量,分别称取酶活力均不少于100000U/g酶制剂的纤维素酶、半纤维素酶,用菌种培养溶液充分溶解均匀,倒入菌种培养溶液中,同时,称取食品级柠檬酸,其中,柠檬酸含量≥99%,将称取的柠檬酸加入到菌种培养溶液之中,并充分溶解均匀,调节菌种培养溶液pH值保持在4~5,得发酵菌种培养液,以确保自然益生菌的菌种选育,将培养液分成两部分;
(4)不少于8种的多联益生菌发酵菌种扩大培养
称取多联益生菌发酵菌种,所选用发酵菌种要求为益生菌活菌的菌落总数数量不低于100亿CFU/g菌剂,以植源性乳酸菌-植物乳杆菌为主,搭配包括嗜酸乳杆菌、乳双歧杆菌、干酪亚乳杆菌、长双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、嗜热链球菌不少于7种乳酸菌的不少于8种的多联益生菌,用温度保持32-38℃、预先灭菌冷却的纯净水,在无菌空气层流装置内、无菌条件下进行接种混匀,然后将不少于8种的多联益生菌菌种,在无菌状态下接种到上述已经调配制作好的一部分的发酵菌种培养液之中,充分混匀,保持溶液温度在26±2℃条件下,进行液态果蔬生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养;
(5)天然益生菌群系选育及扩大培养
将(3)中培养好的另一部分培养液混合均匀后,控制pH值在4-5之间,保持溶液温度在26±2℃条件下,进行液态果蔬生物酵素天然益生菌发酵菌种的选育及扩大培养;
(6)在(4)不少于8种的多联益生菌菌种扩大培养和(5)中天然益生菌菌种的选育菌种培养的过程中,必须每间隔1.5-2.5h,对培养液通风搅拌10-20分钟,以利于天然菌种充分接触培养液,加速菌种的繁殖,选育、扩培70-75h,正常情况下,可以明显看到培养液表面出现白色菌膜或者白色菌类斑点,扩培好的酵素菌液略有酒精味,发酵液自然气味呈现有机酸类与水果自然果香的复合香气,有明显的发酵香味,酵素溶液较为澄清,酸味感较强,无不愉快的味道,发酵液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,说明液态果蔬生物酵素发酵菌种已经正常生长繁殖;
待液态果蔬生物酵素天然益生菌菌种、纯种不少于8种的多联益生菌发酵菌种培养液表面布满平滑状白色微生物菌膜,培养液表面不再出现气体泡沫溢出,水果和/或蔬菜切片等菌种培养液原料自然沉降到通风搅拌式培养罐底部,培养液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,天然果蔬生物酵素发酵菌种培养液即告培养完成;
将培养成熟的天然益生菌菌种、纯种不少于8种的多联益生菌发酵菌种培养液混合均匀,作为成熟天然果蔬生物酵素发酵菌种培养液使用;
步骤二,果蔬生物酵素接种发酵
(1)自然成熟度8成以上的果蔬原料、含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材进行预处理:将自然成熟度8成以上的果蔬原料,以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材原料进行分拣,剔除腐败变质、贮存期过长的原料,保留成熟原料表皮的自然状态,然后,用清水漂洗干净,沥干水分,并保持自然干燥状态,然后,将果蔬原料,以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材破碎成直径不超过2mm颗粒状,水果原料用消毒杀菌后的刀具将各种原料刨切成厚度不超过2mm的半月牙形薄片,蔬菜原料分切成长度不超过1cm的小段状,如果是果蔬原料,须将水果中部果核、籽实剔除,保持原料自然风味,用破碎打浆机将洗净沥干、刨切的食品生物酵素发酵原料进行打浆,打浆的粒度直径要求通过打浆筛网进入到含碳水化合物的食物和/或含碳水化合物的药食同源药材浆液中的最大粒度直径不超过1mm,得到食品生物酵素发酵原料浆液;
(2)接种和前发酵:称取黑糖,将其充分溶解预处理水中,得黑糖溶液;向黑糖溶液中加入食品级柠檬酸粉剂,控制混合溶液的pH值保持在4.0-5.0,加入食品浆,在通风搅拌式培养罐中,混合均匀;加入酶制剂,混合均匀后,加入天然食品生物酵素发酵菌种培养液,保持溶液温度在25-28℃条件下进行接种,并充分搅拌混合均匀;进行通风搅拌发酵;待天然食品生物酵素发酵液表面布满平滑状白色微生物菌膜,发酵液表面不再出现气体泡沫溢出,将果蔬原料,以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材渣汁自然沉降到通风搅拌式培养罐底部,发酵液呈现自然地棕黄色至红棕色时,天然食品生物酵素发酵液前发酵完成;
①发酵菌种的接种:首先,将天然益生菌选育扩培溶液、纯种不少于8种的多联益生菌扩培溶液混合在一起,充分混匀,制备成发酵菌种的混合菌种培养液备用;
其次,按照重量百分比为黑糖10-15%,果蔬原料,以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材20-30%,纯净水60-70%,称取黑糖,将其充分溶解于步骤一(1)中处理过的纯净水中,同时,称取食品级柠檬酸,柠檬酸含量≥99%,粉剂,将称取的柠檬酸用上述黑糖水溶液充分溶解均匀,以调节混合溶液pH值在3.5-5.0,然后,称取已经打成浆液的含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材原料,与充分溶解后的黑糖、柠檬酸纯净水溶液混合均匀,另外,按照30-50U/g菌种培养液的酶制剂用量,分别称取酶活力均不少于100000U/g酶制剂的纤维素酶、半纤维素酶,用待发酵溶液充分溶解均匀,倒入待发酵溶液中,将上述原料在通风搅拌式发酵罐中混合均匀,重量比为待发酵混合溶液85%-90%,液态果蔬生物酵素发酵菌种培养液重量比为10%-15%的比例,称取培养成熟的果蔬生物酵素混合发酵菌种培养液,保持溶液温度在25-28℃条件下进行接种,并充分搅拌混合均匀;
②前发酵:将待发酵果蔬原料,以及含碳水化合物的食品原料和/或含碳水化合物的药食同源药材原料浆液与培养成熟的液态果蔬生物酵素发酵菌种培养液按比例混合均匀后,保持溶液发酵温度在26±2℃条件下,进行通风搅拌发酵;
天然果蔬生物酵素发酵过程中,必须每间隔1.5-2.5小时,用过滤除菌后的无菌空气,对发酵液通风搅拌10-20分钟,以利于天然菌种充分接触发酵液,加速菌种的繁殖、发酵,发酵10天以上,可以明显看到培养液表面出现白色菌膜或者白色菌类斑点,发酵液自然气味呈现有机酸类与水果自然果香的复合香气,发酵液呈现自然澄清的棕黄色至红棕色时,说明天然果蔬生物酵素发酵正常进行;
将正常发酵的天然果蔬生物酵素发酵液保持品温26±2℃,继续厌氧发酵不少于60天,期间,前发酵30天之内,每间隔1.5-2.5小时,开启发酵罐机械搅拌装置,对前发酵溶液进行搅拌10-20min,后期静置发酵,待天然果蔬生物酵素发酵液表面布满平滑状白色微生物菌膜,发酵液表面不再出现气体泡沫溢出,果蔬渣汁自然沉降到通风搅拌发酵罐底部,发酵液呈现自然地棕黄色至红棕色时,天然果蔬生物酵素发酵液前发酵完成;
(3)中期发酵:天然果蔬生物酵素发酵液前发酵完成,待发酵液中只出现少量发酵气体,继续保持弱酸性发酵环境、保持品温20±2℃,进行中期发酵,中期发酵期间,保持厌氧发酵环境,只需每天开启发酵罐一次,并搅拌25-35分钟即可,中期发酵时间不少于120天,中期发酵完成后,发酵液表面会呈现加厚状表面平滑的白色或微黄色片状微生物菌膜,发酵液上层出现自然澄清发酵液,此时,中期发酵完成;
(4)后酵陈贮:中期发酵完成后,将果蔬生物酵素发酵液打入后酵陈贮罐,保持发酵液品温在15℃以下,进行后酵陈贮,为保证后酵陈贮期间生物活性氨基酸、高活性生物酶系、多酚类还原性物质、生物有机酸等机体活性物质的富集和生成纯化,后酵陈贮时间要求在2年以上,为保证后酵陈贮期间天然生物发酵果蔬酵素产品澄清程度,后酵陈贮期间不得再进行通风搅拌;
(5)倒罐澄清:后酵陈贮满2年后,保持后酵陈贮温度,在后酵陈贮罐中部左右的侧放料管,将发酵成熟、自然澄清的果蔬生物酵素溶液放出,打入过滤澄清罐进行机械过滤,即可得到澄清有光泽、色泽呈棕黄色至红棕色、发酵成熟的食品生物酵素溶液;
下部自然沉降、含有大量果渣的果蔬生物酵素发酵液,可以作为发酵菌种,在新一轮次的果蔬生物酵素发酵过程中使用,这样既节省了天然果蔬生物酵素发酵菌种的选育及扩大培养环节,又可以赋予下一轮次发酵的果蔬生物酵素发酵液一种自然陈化果蔬生物酵素发酵液香气,同时,可以促进该轮次果蔬生物酵素发酵液的陈化老熟,提高果蔬生物酵素发酵液的质量;
(6)过滤澄清:在后酵陈贮罐侧放料管放出的发酵成熟、自然澄清的果蔬生物酵素发酵液,保持后酵陈贮温度,打入过滤澄清罐后,首先高速离心沉降设备进行离心沉降分离,分离出的澄清液再用硅藻土过滤机进行机械过滤,过滤完毕后,再用微孔膜直径在0.1-0.2μm的高分子膜过滤设备进行精细过滤,即可得到澄清有光泽、色泽呈棕黄色至红棕色、发酵成熟的果蔬生物酵素溶液;
(7)低温贮存:为保持果蔬生物酵素溶液发酵过程产生的各类生物活性酶类、益生菌类、生物活性氨基酸类、多酚类还原性物质的活性,以及各类活性物质对人体机能的功能性和免疫力,将机械过滤澄清后的澄清有光泽、色泽呈棕黄色至红棕色、发酵成熟的食品生物酵素溶液打入低温存贮罐中,将果蔬生物酵素溶液温度降温至10℃以下,并保持低温存贮,即可得到发酵成熟、随用随取的高活性食品生物酵素溶液。
2.根据权利要求1所述一种液态发酵法食品生物酵素的制作方法,其特征在于,所述步骤一中,双级逆渗透技术为将逆渗透技术获得的电导率在30μs/cm以下的纯净水加热到100℃,并保持微沸3-7分钟,自然冷却后,将其自然曝气24小时以上。
3.根据权利要求1所述一种液态发酵法食品生物酵素的制作方法,其特征在于,所述步骤一中,初发酵液的配制方法种,所述黑糖、水果和/或蔬菜原料薄片和纯净水的总量为100kg。
4.根据权利要求1所述一种液态发酵法食品生物酵素的制作方法,其特征在于,所述步骤二中,机械过滤得方法为高速离心沉降设备进行离心沉降分离,取上层澄清液,分离出的澄清液再用硅藻土过滤机进行机械过滤,滤液再用微孔膜直径在0.1-0.2μm的高分子膜过滤设备进行精细过滤。
5.一种食品生物酵素,其特征在于,是由权利要求1-4任一所述方法制备而成。
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CN (1) | CN115517361A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1169925A1 (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-09 | Sitia-Yomo S.p.A. | Foodstuffs containing a fermented vegetable matrix and relevant preparation process |
CN106173613A (zh) * | 2014-10-08 | 2016-12-07 | 中国科学院上海生命科学研究院 | 一种利用益生菌发酵制备果蔬或谷物或药食同源酵素保健食品的方法 |
CN106235306A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-21 | 杜增鹏 | 液态发酵法果蔬生物酵素及其生产方法和用途 |
CN109123284A (zh) * | 2018-08-14 | 2019-01-04 | 安徽康之味生物科技有限公司 | 一种菠萝黄瓜果蔬酵素原液饮品及其制备方法 |
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2022
- 2022-09-29 CN CN202211202375.7A patent/CN115517361A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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