CN115777920A - 一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉及其制备方法，首先取蓝莓果渣进行灭菌后备用，然后活乳酸菌菌种并调节菌液浓度，之后将菌液接种至灭菌果渣中充分搅拌后于发酵，发酵结束后，将果渣进行真空冷冻干燥，然后粉碎过筛，即得发酵蓝莓果渣冻干粉。本发明的技术方案利用乳酸菌发酵对蓝莓果渣进行处理，破坏植物细胞壁结构并促进结合态多酚分解为游离态多酚的酶，从而增强果渣中功能性成分的生物利用度，赋予果渣新的活力与价值，提升经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及发酵工程技术领域，更具体的说是涉及一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉及其制备方法。
背景技术
蓝莓近些年来引起人们的广泛关注，最主要的原因在于其多酚含量很高，并赋予其独特的活性。研究证明，蓝莓具有抗突变、抗肿瘤、抗氧化等作用，这些作用主要是高含量的多酚所介导的。蓝莓果渣是将蓝莓加工成果浆、果汁、浓缩汁或果酒的过程中的残留物，大量多酚残留在果渣中，据报道，在巴氏杀菌的蓝莓果汁制备中，只有13％～23％的花青素与36％～39％的多酚存在于成品果汁中，而超过71.8％的花青素与超过15％的多酚存留于果渣中。
多酚类化合物通常以两种形式即游离态多酚和结合态多酚存在于植物中，其中游离态多酚容易被人体消化吸收，然而结合态多酚通常与植物细胞壁中的纤维素、蛋白质或多糖相互作用形成共价化合物，较难被人体吸收利用。果渣中结合态多酚的含量非常高，其难以被人体吸收利用，因此，蓝莓果渣难以得到充分利用，造成大量营养物质被浪费，影响经济效益。
因此，如何提供一种蓝莓果渣的处理方法使其得到充分的利用，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉及其制备方法，利用乳酸菌发酵处理，破坏植物细胞壁结构并促进结合态多酚分解为游离态多酚的酶，从而增强果渣中功能性成分的生物利用度，赋予果渣新的活力与价值。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：原料处理
在蓝莓果渣中加入水混合，用破碎仪进行机械破碎和充分混匀后灭菌备用；
步骤二：菌液制备及接种
活化乳酸菌菌种，将菌液接种于果渣中，充分搅拌均匀，于30～37℃条件下发酵48～72h；
步骤三：后处理
发酵结束后，将果渣放入-20℃冰箱进行预冷冻2～4h；然后进行真空冷冻干燥，粉碎，过60目筛，即得发酵蓝莓果渣冻干粉。
优选的，步骤一中所述的加水量为蓝莓果渣的20～30wt％。
优选的，步骤一中所述的灭菌为高压蒸汽灭菌，压力103kPa、温度121℃、时间15～20min。
优选的，步骤二中所述的乳酸菌为植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌。
进一步的，步骤二中所述的活化乳酸菌菌种具体包括以下步骤：
将植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌分别就接种于MRS培养基中，接种量为0.1g/L，于37℃活化16h。
进一步的，步骤二中接种菌液量为蓝莓果渣重量的5～10％，其中植物乳杆菌菌菌液和嗜酸乳杆菌菌液的质量比为(1-2)：1。
优选的，步骤三中真空冷冻干燥条件为：设置冷阱温度为-50℃，真空度为80Pa，在-40℃隔板温度条件下干燥3h，然后将隔板温度在6h之内由-40℃升高至40℃，最后在40℃隔板温度条件下干燥20h；粉碎粒径≤2cm。
此外，本发明还请求保护了采用上述技术方案制备得到的富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉及其制备方法，具有如下有益效果：
本发明采用蓝莓果渣乳酸菌发酵，乳酸菌在发酵过程中能够产生破坏植物细胞壁结构并促进结合态多酚分解为游离态多酚的酶，从而使结合态多酚释放出来被利用，发酵过程中产生的酶还可以促进多酚类生物活性物质的转化，提高其抗氧化活性和生物效价；乳酸菌发酵过程产生的酶作用于蓝莓果渣基质，可以破坏细胞壁糖苷键，促进多酚类物质的转化，提高多酚的抗氧化活性和生物利用率，增强果渣中功能性成分的生物利用度，赋予果渣新的活力与价值；并且本发明的技术方案采用半固态发酵，半固态发酵中微生物周围水分较少且存在固态颗粒物质，养分和代谢产物呈现明显的分层现象，表现为异质性，从而能够更好地刺激微生物持续发酵，代谢产物抑制效果较小，最终表现为微生物发酵能力高，发酵时间短，终产物浓度高。即本发明的制备方法具有环境友好、能耗低、产率高等特点。所制备得到的产物为冻干态，其保质期长且便于携带。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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
富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：原料处理
在蓝莓果渣中加入20％水(w/w)混合，用破碎仪进行机械破碎和充分混匀后在压力103kPa、温度121℃条件下高压蒸汽灭菌15min，4℃冷却备用；
步骤二：菌液制备及接种
活化乳酸菌菌种(植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌，两种菌液体积比为1：1)，将菌液接种于果渣中，接种量为5％(v/v)，充分搅拌均匀，于30℃条件下发酵48h；
步骤三：后处理
发酵结束后，将果渣放入-20℃冰箱进行预冷冻2h；然后进行真空冷冻干燥，粉碎，过60目筛，即得发酵蓝莓果渣冻干粉；真空冷冻干燥条件为：设置冷阱温度为-50℃，真空度为80Pa，在-40℃隔板温度条件下干燥3h，然后将隔板温度在6h之内由-40℃升高至40℃，最后在40℃隔板温度条件下干燥20h；粉碎粒径≤2cm。
实施例2
富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：原料处理
在蓝莓果渣中加入30％水(w/w)混合，用破碎仪进行机械破碎和充分混匀后在压力103kPa、温度121℃条件下高压蒸汽灭菌15min，4℃冷却备用；
步骤二：菌液制备及接种
活化乳酸菌菌种(植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌，两种菌液体积比为1：1)，将菌液接种于果渣中，接种量为10％(v/v)，充分搅拌均匀，于30℃条件下发酵72h；
步骤三：后处理
发酵结束后，将果渣放入-20℃冰箱进行预冷冻4h；然后进行真空冷冻干燥，粉碎，过60目筛，即得发酵蓝莓果渣冻干粉；真空冷冻干燥条件为：设置冷阱温度为-50℃，真空度为80Pa，在-40℃隔板温度条件下干燥3h，然后将隔板温度在6h之内由-40℃升高至40℃，最后在40℃隔板温度条件下干燥20h；粉碎粒径≤2cm。
实施例3
富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：原料处理
在蓝莓果渣中加入20％水(w/w)混合，用破碎仪进行机械破碎和充分混匀后在压力103kPa、温度121℃条件下高压蒸汽灭菌15min，4℃冷却备用；
步骤二：菌液制备及接种
活化乳酸菌菌种(植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌，两种菌液体积比为2：1)，将菌液接种于果渣中，接种量为10％(v/v)，充分搅拌均匀，于37℃条件下发酵72h；
步骤三：后处理
发酵结束后，将果渣放入-20℃冰箱进行预冷冻3h；然后进行真空冷冻干燥，粉碎，过60目筛，即得发酵蓝莓果渣冻干粉；真空冷冻干燥条件为：设置冷阱温度为-50℃，真空度为80Pa，在-40℃隔板温度条件下干燥3h，然后将隔板温度在6h之内由-40℃升高至40℃，最后在40℃隔板温度条件下干燥20h；粉碎粒径≤2cm。
对比例1
步骤一：原料处理
在蓝莓果渣中加入20％水(w/w)混合，用破碎仪进行机械破碎和充分混匀；然后压力103kPa、温度121℃高压蒸汽灭菌20min，4℃冷却备用；
步骤二：冻干
将果渣进行真空冷冻干燥，然后粉碎过筛，得蓝莓果渣冻干粉；真空冷冻干燥条件为：设置冷阱温度为-50℃，真空度为80Pa，在-40℃隔板温度条件下干燥3h，然后将隔板温度在6h之内由-40℃升高至40℃，最后在40℃隔板温度条件下干燥20h；粉碎粒径≤2cm。
对比例2
与实施例1的不同之处在于，采用红曲霉发酵。
试验例：
一、总酚含量测定
取1g果渣，用70％乙醇溶液提取，每次加2mL，超声10min，在4℃下12000r/min离心10min，收集上清液转入10ml容量瓶；对沉淀再次加入2ml提取液，超声，离心，收集上清液转入容量瓶；总共提取3次，收集好3次的上清液于容量瓶中，用提取液定容至10ml。
取1mL提取物，8000rpm4℃下离心15min，吸取0.8mL上清液于试管中，加入1.6mL蒸馏水稀释3倍。取125ul的酚类提取物，加入0.5mL去离子水和125ul福林酚试剂，震荡均匀后在室温下静置6min，然后加入1.25mL 7.5％(m/v)的Na2CO3溶液和1mL去离子水，震荡均匀后在室温下避光反应90min，在760nm波长下测定吸光值。以没食子酸为标品制作标准曲线。结果如表1所示。
表1总酚含量
二、DPPH自由基清除能力
准确吸取100uL样品和3.9mL DPPH溶液混合，室温下避光静置反应30min，在517nm处测吸光度。以甲醇代替样品作为空白。以Trolox作为标品制作标准曲线。结果如表2所示。
表2DPPH自由基清除能力
三、FRAP抗氧化能力
按照索莱宝总抗氧化能力(FRAP法)试剂盒说明书提供的方法进行检测。结果如表3所示。
表3FRAP抗氧化能力
上述结果可以表明，采用本发明技术方案制备得到的蓝莓果渣冻干粉总酚含量、DPPH自由基清除能力和FRAP抗氧化能力均优于对比例1和对比例2。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：原料处理
在蓝莓果渣中加入水混合，用破碎仪进行机械破碎和充分混匀后灭菌备用；
步骤二：菌液制备及接种
活化乳酸菌菌种，将菌液接种于果渣中，充分搅拌均匀，于30～37℃条件下发酵48～72h；
步骤三：后处理
发酵结束后，将果渣放入-20℃冰箱进行预冷冻2～4h；然后进行真空冷冻干燥，粉碎，过60目筛，即得发酵蓝莓果渣冻干粉。
2.根据权利要求1所述的一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的加水量为蓝莓果渣的20～30wt％。
3.根据权利要求1所述的一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的灭菌为高压蒸汽灭菌，压力103kPa、温度121℃、时间15～20min。
4.根据权利要求1所述的一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的乳酸菌为植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌。
5.根据权利要求4所述的一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的活化乳酸菌菌种具体包括以下步骤：
将植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌分别就接种于MRS培养基中，接种量为0.1g/L，于37℃活化16h。
6.根据权利要求4所述的一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉的制备方法，其特征在于，步骤二中接种菌液量为蓝莓果渣重量的5～10％，其中植物乳杆菌菌菌液和嗜酸乳杆菌菌液的质量比为(1-2)：1。
7.根据权利要求1所述的一种富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉的制备方法，其特征在于，步骤三中真空冷冻干燥条件为：设置冷阱温度为-50℃，真空度为80Pa，在-40℃隔板温度条件下干燥3h，然后将隔板温度在6h之内由-40℃升高至40℃，最后在40℃隔板温度条件下干燥20h；粉碎粒径≤2cm。
8.一种权利要求1-6任一项方法所制备的富含抗氧化成分的发酵蓝莓果渣冻干粉。
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| CN107772463A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-03-09 | 贵阳学院 | 一种蓝莓果渣酵素含片 |
| CN110236046A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-17 | 中国海洋大学 | 一种高活菌型乳酸菌发酵蓝莓果渣饮料及其制备方法 |
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2022
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