CN117481326A - 一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于固态调味料的技术领域，涉及一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，所述方法包括以下步骤：发酵，以蔗糖、酵母提取物为原料，经乳酸乳球菌发酵制得蔗糖发酵液；菌液分离，分离出发酵液中的菌体和不溶物，得到澄清透亮的分离液，所述菌液分离的方式选自陶瓷膜过滤、板框过滤和离心分离；浓缩，使用超滤膜截留分离液中的有机酸、多肽和蛋白质，获得浓缩液；配料，在浓缩液中加入辅料，搅拌均匀；干燥，将混合好的物料进行喷雾干燥，得到最终产品。本发明提供的具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，既能保留发酵液里面具有的提味、增鲜、抑菌功能的有效成分，又无任何化学试剂添加，且工艺简单易放大、产业化条件成熟。
Description
技术领域
本发明属于固态调味料的技术领域，涉及一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法。
背景技术
目前国内市场上虽有种类繁多的固态调味料，但多数都是以肉类、动物鲜骨、蔬菜、菌类为主要原料，采取蒸煮、浓缩、烘干等步骤，配合各种其他调味料制备而成；因此，此类调味料基本只具备了提味、增鲜、使用方便的特点。
利用发酵法生产的固态调味料，除了以上的特点外，还能够在一定程度上抑制微生物和致病菌的生长，延长食品产品保质期的作用。
公开号为CN 114128746A的“一种用于即食海鲜的复配天然防腐剂”发明专利，是苏州闻达食品配料有限公司在中国申请的专利，该专利公开了对经乳酸链球菌发酵后的发酵液用盐酸调节pH至2.5～3.0，升温至70℃～80℃维持30min，降温至50～55℃，过滤得到滤液，浓缩滤液，使固相物为30％～40％，得到浓缩液；将浓缩液进行盐析，加入浓缩液1/3重量的氯化钠；3000r/min离心取固相物；固形物调pH至2.5，再加入固相物质量60％的氯化钠，在220℃条件下喷雾干燥，得蔗糖发酵物。
上述专利公开了一种由蔗糖发酵液提取蔗糖发酵物的方法，其提纯工艺需通过调酸、升温、降温、浓缩、喷干过程，较为繁琐，需要使用盐酸等化学试剂。而且作为固态调味料主要功能成分的多肽在酸性环境下或高温环境下容易发生变性，失去活性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，既能较好的保留发酵液里面具有的提味、增鲜、抑菌功能的有效成分，又做到在提取过程中做的无任何化学试剂添加，且工艺简单易放大、产业化条件成熟。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)发酵，以蔗糖、酵母提取物为原料，经乳酸乳球菌发酵制得蔗糖发酵液；
(2)菌液分离，分离出发酵液中的菌体和不溶物，得到澄清透亮的分离液，所述菌液分离的方式选自陶瓷膜过滤、板框过滤和离心分离；
(3)浓缩，使用超滤膜截留分离液中的有机酸、多肽和蛋白质，获得浓缩液；
(4)配料，在浓缩液中加入辅料，搅拌均匀；
(5)干燥，将混合好的物料进行喷雾干燥，得到具有抑菌保鲜功能的固态调味料。
在上述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法中，所述乳酸乳球菌从中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)购买，具体为乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcuslactis subsp.lactis)，菌种编号为：CICC 6242乳酸乳球菌。
在上述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法中，优选的，所述步骤(2)中菌液分离的方法为陶瓷膜过滤，所述陶瓷膜的孔径为50nm。通过菌液分离，将发酵液中的菌体和不溶物分离，得到澄清透亮的深褐色液体。
在上述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法中，所述步骤(3)采用超滤膜浓缩设备浓缩分离液，所述超滤膜的分子量为500Dal-2000Dal。优选的，所述超滤膜的分子量为1000Dal-2000Dal。
在上述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法中，所述步骤(3)中的辅料选自氯化钠，麦芽糊精，淀粉，葡萄糖等其中的一种或多种。优选的，所述步骤(3)中的辅料为麦芽糊精。所述辅料的添加量可以根据超滤浓缩液体积或抑菌圈大小计算。
在上述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法中，所述步骤(4)中喷雾干燥的工艺参数为：进风温度设置为180℃-220℃，出风温度设置为80℃-110℃，雾化器转速设定为3500rad/min。
在上述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法中，优选的，所述方法包括：取经乳酸乳球菌发酵工艺生产的发酵液，用陶瓷膜设备进行过滤，浓缩10倍体积，水洗浓缩菌体1倍体积，将陶瓷膜透过液用2000分子量的超滤膜进行脱色纯化，超滤浓缩10倍体积，水洗浓缩液1倍体积，取超滤透过液，加入辅料，搅拌均匀，用离心式喷雾干燥设备喷干，得到粉末状的蔗糖发酵物。
本发明相对于现有技术的有益效果如下：
1、本发明提供了一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，所制备的固体调味料除具有提味、增鲜、使用方便的特点外，还能够在一定程度上抑制微生物和致病菌的生长，延长食品产品的保质期，具有十分重要的意义。本发明以天然原料-蔗糖、酵母抽提物为原料，经乳酸乳球菌发酵制得的产物，通过绿色稳定且易于产业化的提取纯化工艺，除去发酵液中大量的杂质，且分离纯化过程实现化学试剂零添加，符合绿色清洁理念。
2、本发明提供的提取工艺，不仅能有效的分离发酵液中的杂质，还能较好的保留发酵液里的有机酸、多肽、蛋白质等有效成分，工艺简单、产业化条件成熟。本发明将现有发酵法生产技术提纯工艺需调酸、升温、降温、浓缩、喷干过程，仅需要通过二次分离、喷干即得产物，过程简单、可以最大程度的去除各种杂质，获得的产品有效成份保护更好，适合工业化生产。
具体实施方式
下面通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或者改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
本发明实施例中所用的各种原料和试剂如无特别说明均为市售购买。
本发明实施例中使用的超滤膜设备为杭州瑞纳实验型超滤膜设备，膜规格为1812型，膜分子量分别选择为500D、1000D、2000D、5000D。
本发明实施例中抑菌性能的检测方法是：
1、试剂及材料：
吐温溶液：吐温20：水＝1:1
盐酸溶液：0.02mol/L
检测菌(藤黄微球菌：ATCC 10240)
平板培养基：胰蛋白胨0.8％；氯化钠0.5％；酵母粉0.5％；葡萄糖0.5％；磷酸氢二钠0.2％；琼脂粉1.2-1.5％，灭菌后pH6.8-7.0。
2、分析步骤：
检测菌(ATCC 10240)的培养及菌悬液的制备
检测菌的培养：将检测菌进行自然分离，挑出饱满、边缘光滑的菌落，扩大培养，接在平板培养基的试管斜面上，在36℃恒温箱中培养24-48h。
菌悬液的制备：斜面检测菌(ATCC 10240)，用无菌生理盐水洗脱下来，制成一定浓度的细胞悬液，备用。
平板的制备：配制平板培养基，经121℃、20分钟灭菌后，加入吐温-20溶液(吐温-20：水＝1:1)2％，充分摇匀，等冷却到50～55℃左右，加入已制备好的菌悬液适量，摇匀，倒入水平放置的已灭菌的平板中，等完全凝固后，用直径为7-10mm打孔器，在平板上垂直打出所需的孔数，小心挖掉孔内琼脂，为避免指示菌生长，平板制备完成后宜放入2-8℃冰箱中保存。
样品的稀释：液体：量取15ml0.02mol/L盐酸溶液于18*180mm试管中，加适量发酵液稀释，摇匀，备用；粉样：称重250mg溶解于0.02mol/L盐酸溶液，定容至25ml，稀释300倍。
滴加溶液：取出存放在冰箱中的平板，放入洁净工作台中吹风1.5-3.0h后，用移液器取70-90μl样品液，滴加到同一个平板中。
恒温培养：静置，等孔内溶液渗透完全后，移入30℃培养箱中培养15～24h,测量抑菌圈直径。
结果判定：20.0mm≤抑菌圈直径≤22.0mm，为合格；抑菌圈直径＜20.0mm，为不合格；
实施例1
发酵
以蔗糖6％、酵母提取物0.6％为原料，接入菌种，在恒定pH、温度条件下培养20-30h，停止发酵，获得发酵液。
取样检测抑菌圈直径为：21.53mm。
实施例2
取实施例1中的发酵液，经8倍稀释，检测抑菌圈直径为：21.53mm。
取上述发酵液500L，用陶瓷膜过滤，膜芯孔径为50nm，膜面积为3平方，控制运行温度为50℃左右，浓缩10倍体积，水洗一倍体积，收集滤液共500L，经8倍稀释，其抑菌圈直径为：21.10mm。
取上述陶瓷膜滤液100L，过超滤膜，进口压力为1.5mpa，运行温度控制在30℃以下，将滤液浓缩10倍体积，平均通量为22.6L/h*m2，得到浓缩液共10L，经80倍稀释，抑菌圈直径为：20.68mm。
本实例中的样品均为稀释2250倍后使用。
实施例3
取实施例2中的发酵液500L，用板框过滤，过滤面积面积为3平方，进料完毕后用50L清水循环清洗10min，压榨吹干，收集滤液共520L，经8倍稀释，其抑菌圈直径为：21.31mm。
取上述板框滤液100L，过超滤膜，进口压力为1.5mpa，运行温度控制在30℃以下，将滤液浓缩10倍体积，平均通量为18.2L/h*m2，得到浓缩液共10L，经80倍稀释，抑菌圈直径为：21.10mm。
实施例4
取实施例2中的发酵液500L，用三足式离心机进行菌液分离，转速为3200rad/min，物料进料完毕后用50L的清水洗涤，收集滤液为505L，经8倍稀释，其抑菌圈直径为：21.10mm。
取上述离心液100L，过超滤膜，进口压力为1.5mpa，运行温度控制在30℃以下，将滤液浓缩10倍体积，平均通量为17.8L/h*m2，得到浓缩液共10L,经80倍稀释，抑菌圈直径为：20.89mm。
经过测试，实施例2-实施例4表明，陶瓷膜过滤、板框过滤和离心分离，这三种方式均能有效的将菌体和固形物分离，且分离后仍然可以保持抗菌活性，但令人惊奇的是，三种分离方式对后续超滤膜脱色纯化却有着显著影响。
经过测试，三种滤液均采用2000分子量的膜浓缩，在浓缩倍数相同的条件下，陶瓷膜滤液浓缩过程整体通量明显优于板框滤液和离心滤液，所以陶瓷膜过滤可作为菌液分离的优选过滤方式。
实施例5
再次取实施例1中的发酵液，经4倍稀释，检测抑菌圈直径为：21.53mm；根据实施例2操作，获陶瓷膜滤液，经4倍稀释，检测抑菌圈直径为：21.06mm。
取上述陶瓷膜滤液20L，用分子量为500D的超滤膜浓缩，进口压力设为1.5Mpa，运行温度控制在35℃以下，浓缩20倍体积获得浓缩液，浓缩液稀释80倍测抑菌圈直径为：20.36mm，浓缩过程平均通量为10.6L/h*m2。
实施例6
取实施例5中的陶瓷膜滤液20L，用分子量为1000D的超滤膜浓缩，进口压力设为1.5Mpa，运行温度控制在35℃以下，浓缩20倍体积获得浓缩液，浓缩液稀释80倍测抑菌圈直径为20.23mm，浓缩过程平均通量为14.6L/h*m2。
实施例7
取实施例5中的陶瓷膜滤液20L，用分子量为2000D的超滤膜浓缩，进口压力设为1.5Mpa，运行温度控制在35℃以下，浓缩20倍体积获得浓缩液，浓缩液稀释80倍测抑菌圈直径为：20.21mm，浓缩过程平均通量为20.6L/h*m2。
实施例8
取实施例5中的陶瓷膜滤液20L，用分子量为5000D的超滤膜浓缩，进口压力设为1.5Mpa，运行温度控制在35℃以下，浓缩20倍体积获得浓缩液，浓缩液稀释80倍测抑菌圈直径为：19.58mm，浓缩过程平均通量为32.6L/h*m2。
经过测试，实施例5-实施例8表明，分子量为500D、1000D、2000D的超滤膜浓缩均可以有效保留抗菌活性，但用分子量为5000D的超滤膜浓缩后，无法获得令人满意的抗菌活性。同时，综合浓缩过程平均通量的考虑，分子量为2000D的超滤膜浓缩为最佳方式。
实施例9
配料
浓缩液和辅料的配置方案是根据成品的抑菌效果来制定的，抑菌效果跟多肽的浓度呈正相关，配置产品最终多肽经检测抑菌圈判定是否合格，辅料的选择有麦芽糊精，氯化钠，葡萄糖，乳糖等，配置过程将辅料加入到浓缩液中，用高速剪切泵剪切15min，即混合均匀。
实施例10
干燥
将实施例9中配置好的物料，用离心式喷雾干燥设备进行干燥，干燥条件设置为进风温度为160℃-180℃，出风温度在80℃-100℃，雾化频率设定为35000r/min，干燥即得到粉末状的蔗糖发酵物。
本实例中的样品为粉样，称重250mg溶解于0.02mol/L盐酸溶液，定容至25ml，稀释300倍，抑菌圈直径在20.00-22.00mm之间即为合格。
Claims (8)
1.一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)发酵，以蔗糖、酵母提取物为原料，经乳酸乳球菌发酵制得蔗糖发酵液；
(2)菌液分离，分离出发酵液中的菌体和不溶物，得到澄清透亮的分离液，
所述菌液分离的方式选自陶瓷膜过滤、板框过滤和离心分离；
(3)浓缩，使用超滤膜截留分离液中的有机酸、多肽和蛋白质，获得浓缩液；
(4)配料，在浓缩液中加入辅料，搅拌均匀；
(5)干燥，将混合好的物料进行喷雾干燥，得到具有抑菌保鲜功能的固态调味料。
2.根据权利要求1所述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中菌液分离的方法为陶瓷膜过滤，所述陶瓷膜的孔径为50nm。
3.根据权利要求1所述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)采用超滤膜浓缩设备浓缩分离液，所述超滤膜的分子量为500Dal-2000Dal。
4.根据权利要求1所述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)采用超滤膜浓缩设备浓缩分离液，所述超滤膜的分子量为1000Dal-2000Dal。
5.根据权利要求1所述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的辅料选自氯化钠，麦芽糊精，淀粉，葡萄糖等其中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的辅料为麦芽糊精。
7.根据权利要求1所述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中喷雾干燥的工艺参数为：进风温度设置为180℃-220℃，出风温度设置为80℃-110℃，雾化器转速设定为3500rad/min。
8.根据权利要求1所述的一种具有抑菌保鲜功能的固态调味料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：取经乳酸乳球菌发酵工艺生产的发酵液，用陶瓷膜设备进行过滤，浓缩10倍体积，水洗浓缩菌体1倍体积，将陶瓷膜透过液用2000分子量的超滤膜进行脱色纯化，超滤浓缩10倍体积，水洗浓缩液1倍体积，取超滤透过液，加入辅料，搅拌均匀，用离心式喷雾干燥设备喷干，得到粉末状的蔗糖发酵物。
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