TWI785784B - 含有酵素之無糖水果發酵產物的製法及其應用 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種含有酵素之無糖水果發酵產物的製法及其應用，本發明透過以水果為原料，配合高糖酵母進行初發酵並配合低糖酵母及產酸菌進行二度發酵的方法製得含有酵素之無糖水果發酵產物，達到提供含糖量極低，可避免食用後造成人體負擔，亦能夠供糖尿病患者食用，並保留發酵原材料之天然風味的含有酵素之無糖水果發酵產物。本發明製法獲得之無糖水果發酵產物能夠直接調味後飲用，也可進一步濃縮存放後使用，且測得類SOD活性定量數值達21475.93 Unit/mL極具商業推廣價值。

Description

含有酵素之無糖水果發酵產物的製法及其應用

本發明有關於水果酵素，特別是指利用水果發酵製成的含有酵素之無糖水果發酵產物的製法及其應用。

酵素(enzyme)是一種蛋白質，在生物體內擔任各種生理反應與化學作用的催化劑，亦即觸媒的角色，可增加反應速率，而酵素具有專一性，不同種類的酵素會針對特定的基質催化產生特定的產物，酵素的作用相當複雜，因此，專職分泌或製造酵素的器官也不盡相同，當人體隨著年紀的增長或是健康情形變差的時候，酵素的產生即有可能受到影響，另外，適當的補充製造酵素所需要的原料也是相當重要的，例如：胺基酸、營養素以及微量元素等。

1926年，美國化學家Sumner成功地結晶出尿素脢(urease)，使得酵素的研究進一步廣泛地應用於染紡、造紙、化學、醫學與食品加工業中。

一般製作食用酵素的方法多為：將新鮮水果、蔬菜等置於乾淨的容器中，再加入糖進行攪拌，利用天然野生酵母菌及乳酸菌進行發酵作用製造食用酵素，製造食用酵素的重要關鍵在於掌握發酵作用進行的時間，酵母菌會分解糖分以獲得能量進行分裂與繁殖，當酵母菌達到一定數量後，便會減緩分裂與繁 殖，同時將糖分進行水解形成酒精與二氧化碳，因此製造食用酵素需在酵母菌將糖分完全水解成酒精與二氧化碳之前，適當地添加糖以中止酵母菌的反應。

但是以前述方式製得的酵素，添加的糖分需達整體Brix糖度為40-60度才能達到充分抑制酵母菌的活性，如此一來，過多的糖分除了影響天然的水果、蔬菜的天然風味，同時也會為人體造成過多的負擔，尤其是對於糖尿病的患者而言，更無法藉由食用上述方式所製得的酵素，來達到補充酵素的功效。

為克服上述技術問題，本發明之目的在於提供一種含有酵素之無糖水果發酵產物的製法及其應用，透過以水果為原料進行二次發酵的方法製得含有酵素之無糖水果發酵產物，達到提供含糖量極低，可避免食用後造成人體負擔，能夠供糖尿病患者食用，並包括留發酵原材料之天然風味的含有酵素之無糖水果發酵產物。

緣是，為達上述目的，本發明所提供一種含有酵素之無糖水果發酵產物的製法，該製法包括初發酵階段及二度發酵階段；其中：該初發酵階段的步驟包括：取材步驟：提供高糖耐受性酵母菌(以下簡稱為高糖酵母)、酵素基及水；該酵素基是以水果為原料；混料步驟：將高糖酵母與水按照比例混合攪拌形成第一酵母液，再將第一酵母液與酵素基充分混合；其中，第一酵母液之高糖酵母與水的重量比例為1：10~1：100，第一酵母液與酵素基的重量比例為1：100~1：1000；初發酵步驟：將前述材料充分混合後，在環境溫度為15至35℃下定時攪拌並發酵，直至酵素基中的殘留糖分降至5度以下(Brix≦5度)；粗過濾步驟：將完成初發酵的產品進行粗過濾，以獲得初發酵濾液；該二度發酵階段，其步驟包 括：取材步驟：提供前述初發酵濾液、產酸菌及低糖度發酵酵母菌(以下簡稱低糖酵母)；混料步驟：將低糖酵母與初發酵濾液按照比例混合攪拌，再加入產酸菌充分混合；其中，低糖酵母與初發酵濾液的重量比例為1：10~1：1000，產酸菌與初發酵濾液的重量比例為1：10~1：1000；二度發酵步驟：將前述材料充分混合後，在環境溫度為30至40℃下靜置發酵，直至酵素基中的殘留糖分降至趨近零度(Brix≒0度)；細過濾步驟：將完成二度發酵的產品進行細過濾，以獲得含有酵素之無糖水果發酵產物。

較佳地，該酵素基包括水果及食鹽(NaCl)，其中，該水果選自單一種水果或多種類水果的組合；該食鹽的添加量為水果總重量的0.5wt%。

更佳地，以水果總重量計，該水果包括55~80wt%的鳳梨、5~15wt%的蘋果以及5~30wt%的木瓜。

較佳地，該產酸菌可選自乳酸桿菌、醋酸菌及其組合中的一種。

更佳地，該產酸菌由乳酸桿菌及醋酸菌組成，乳酸桿菌與醋酸菌的重量比例為1：1~1：100。

較佳地，該初發酵步驟的環境溫度為25±10℃；該二度發酵步驟的環境溫度為35±10℃。

較佳地，該初發酵階段的取材步驟中，控制該酵素基的糖度在10至25度。

本發明另提供一種含有酵素之無糖水果發酵產物在即食飲品中的應用。

本發明還提供一種含有酵素之無糖水果發酵產物在濃縮酵素中的應用。

較佳地，所述濃縮酵素用於製成陳年酵素。

有關於本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他功效，茲舉較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。

圖1是本發明含有酵素之無糖水果發酵產物製法中初發酵階段的步驟流實施例；圖2是本發明含有酵素之無糖水果發酵產物製法中二度發酵階段的步驟流實施例；圖3是本發明含有酵素之無糖水果發酵產物的應用方法示意圖。

附件：

附件一：本發明含有酵素之無糖水果發酵產物的製法獲得之產品進行「SOD like活性」測試項目的結果。

為利於對本發明的瞭解，以下結合實施例進行說明。

本發明提供的含有酵素之無糖水果發酵產物的製法，包括初發酵階段及二度發酵階段；其中，該初發酵階段的步驟包括：取材步驟：提供高糖酵母、酵素基及水；混料步驟：將高糖酵母與水按照比例混合攪拌形成第一酵母液，再將第一酵母液與酵素基充分混合；其中，高糖酵母與水的重量比例為1：10~1： 100，第一酵母液與酵素基的重量比例為1：100~1：1000；初發酵步驟：將前述材料充分混合後，在環境溫度為15至35℃下定時攪拌並發酵，直至酵素基中的殘留糖分降至5度以下(Brix≦5度)；粗過濾步驟：將完成初發酵的產品進行粗過濾，以獲得初發酵濾液；該二度發酵階段的步驟包括：取材步驟：提供前述初發酵濾液、產酸菌及低糖酵母；混料步驟：將低糖酵母與初發酵濾液按照比例混合攪拌，再加入產酸菌充分混合；其中，低糖酵母與初發酵濾液的重量比例為1：10~1：1000，產酸菌與初發酵濾液的重量比例為1：10~1：1000；二度發酵步驟：將前述材料充分混合後，在環境溫度為25至45℃下靜置發酵，直至酵素基中的殘留糖分降至趨近零度(Brix≒0度)；細過濾步驟：將完成二度發酵的產品進行細過濾，以獲得含有酵素之無糖水果發酵產物。

於本發明的製法實施例中，該酵素基包括水果及食鹽(NaCl)。其中，水果可為單一種水果或多種類混合的水果；水果較佳選自鳳梨、蘋果、木瓜或其組合；以水果總重量計，較佳包括60wt%的鳳梨、10wt%的蘋果以及30wt%的木瓜。另，前述食鹽的添加量按照水果總重量的0.5wt%計算添加；藉此，透過添加食鹽可控制酵母菌過快繁殖，可在適當時間水果分解之氨基酸與酵母菌分解糖產生之乙醇形成酯化物，增添風味。

此外，本發明製法中使用的水果是經過均勻攪拌混合後，以溫度設定為200℃的蒸箱進行瞬間高溫殺菌1至3分鐘後，獲得的經高溫殺菌的水果原 料；再取一經洗淨的乾淨容器將前述經高溫殺菌的水果原料置入該乾淨容器中，於無菌狀態下將水果原料切碎，最終獲取由水果組成的酵素基。更進一步地，該酵素基可利用Brix糖度計，將前述酵素基加糖調整使糖度控制在10至25度，以利於後續發酵時間及糖度的管理。

該水較佳為溫度25至46℃的逆滲透水；最佳溫度為40℃。

該高糖酵母為市售酵母，具體可選擇市售法國製造的滿點(fermipan)即發乾酵母，但不限於此。

於本發明的製法實施例中，該高糖酵母較佳與40℃的水混合形成該第一酵母液，並經充分攪拌20分鐘後加入與該第一酵母液等重量的酵素基，再經充分混合後加入發酵槽中的酵素基中進行初發酵。較佳地，該初發酵步驟在25±10℃的環境溫度下進行發酵。

於本發明的製法實施例中，初發酵至酵素基中殘留糖分降至5度以下，約需耗時7至21天。

於本發明的製法實施例中，該產酸菌可選自乳酸桿菌、醋酸菌及其組合中的一種。其中，添加的產酸菌種同時包括乳酸桿菌及醋酸菌時，乳酸桿菌與醋酸菌的重量比例較佳為1：1~1：100。

該低糖酵母為市售酵母，具體可選擇市售比利時製造的比利時伯爵(Algist Bruggeman)即發酵母，或者市售葡萄牙製造的南非安佳(Anchor Yeast)即發酵母，但不限於此。

於本發明的製法實施例中，該二度發酵步驟較佳在35℃的環境溫度下進行發酵。

於本發明的製法實施例中，二度發酵至酵素基中殘留糖分降至 趨近零度時，約需耗時7至28天。

由於酵母菌進行分裂與繁殖時，會釋放能量造成溫度上升，因此，當容器內部的溫度超過40℃時，即需要適當的降低溫度，是以，於本發明實施例中，初發酵的溫度較佳控制於15至35℃，二度發酵的溫度則較佳控制於25至45℃。

於本發明的製法實施例中，較佳在發酵作用進行時，持續以Brix糖度計檢測糖度的變化，以掌握酵母菌減緩進行分裂繁殖，轉而進行將糖分分解為酒精與二氧化碳的時機。具體地，例如當混合高糖酵母的酵素基(混合水果原料)的糖度自25度降為10度以下時(亦即發酵作用進行約7至28天)，即表示高糖酵母菌已近完成分裂繁殖且糖份分解為酒精與二氧化碳，此時於容器中約有6至7wt%的酒精，且酵素基中的殘留糖分剩下原來總糖分的約5-8%，至此即可將果渣去除(粗過濾步驟)，取澄清液(初發酵濾液)移至另一乾淨容置桶中，以再加入低糖酵母和產酸菌後進行二度發酵，利用低糖酵母消耗酵素基中的5-8%殘糖，並利用產酸菌將產生的酒精轉化為醋酸，此段步驟須以無菌操作並無菌發酵。

以上說明本發明含有酵素之無糖水果發酵產物的製法，以下請配合圖1、圖2，說明本發明製法的具體實施例。

如圖1顯示初發酵階段的實施例，於該實施例中，透過取材步驟、混料步驟、初發酵步驟及粗過濾步驟後製得初發酵濾液。其中，該取材步驟為提供包括高糖酵母、酵素基(水果混合物)、逆滲透水(滅菌水)；該混料步驟是將1mL的高糖酵母與升溫至46℃的40mL逆滲透水充分攪拌混合，接著再將前述混合物加入發酵槽中與1000mL的酵素基混合，同時加入佔該1000mL酵素基總量 重量0.5wt%的鹽，以形成發酵混合物；接著，在該初發酵步驟中，將該發酵混合物於25℃下發酵7天，直至酵素基的Brix≦5°時停止初發酵；最後進行該粗過濾步驟後獲得初發酵濾液。

如圖2顯示二度發酵階段的實施例，於該實施例中，透過取材步驟、混料步驟、二度發酵步驟及細過濾步驟後製得含有酵素之無糖水果發酵產物。其中，該取材步驟為提供包括低糖酵母、產酸菌(包括乳酸桿菌及醋酸菌)以及圖1流程製得的初發酵濾液；該混料步驟是將1mL的低糖酵母與1000mL的初發酵濾液混合後，再將1mL的產酸菌加入混料，以形成二度發酵混合物；接著，在該二度發酵步驟中，將該二度發酵混合物於35℃下靜置7-28天，直至酵素基的Brix≒0°時停止二度發酵；最後進行該細過濾步驟後製本發明的含有酵素之無糖水果發酵產物。

本發明製得的含有酵素之無糖水果發酵產物做為飲品的應用廣泛，極具商業推廣價值。具體地，如圖3所示，本發明製得含有酵素之無糖水果發酵產物即為發酵完成品，能夠作為即食飲品直接飲用。較佳地，該含有酵素之無糖水果發酵產物可適當地添加果汁、糖(較佳為10度以內)調整飲用風味後封裝成瓶。此外，本發明含有酵素之無糖水果發酵產物較佳在飲用前或封裝成瓶前在80℃溫度下進行滅菌。

或者，如圖3所示，本發明製得含有酵素之無糖水果發酵產物，可透過濃縮技術加工，以形成糖分(Brix)約為25至70度糖的濃縮酵素使用；具體地，該含有酵素之無糖水果發酵產物可以透過添加各種不同糖類，如二級砂糖、赤藻糖醇、木糖醇、菊糖、異麥芽寡糖達到濃縮目的。該濃縮酵素經桶裝存放180天後，可裝瓶形成濃縮酵素液成品，經出廠檢驗後使用，也可以比照Oloroso 系統，參照雪莉酒的陳釀方法，經窖藏後製成陳年酵素後使用。

以上說明了本發明含有酵素之無糖水果發酵產物的製法步驟及其應用，以下請配合參閱表1、表2及表3，逐一說明本發明含有酵素之無糖水果發酵產物的製法的成分組成配比實施例(表1)、各實施例在不同發酵階段的糖度變化(表2)以及各實施例最終發酵產物的糖分檢測結果。

如附件一所示，顯示本發明含有酵素之無糖水果發酵產物的製法獲得之產品(型號：CACB0625)進行「SOD like活性」(類SOD活性。SOD，全文superoxide dismutase，學名：超氧化岐化酶)測試項目的結果。該測試項目係以「Ultra-weak chemiluminescence Method」方法進行測試，測試結果為24175.93，定量/偵測極限為12.5，單位為Unit/mL。

綜上所述，本發明透過以水果為原料進行二次發酵的方法製得含有酵素之無糖水果發酵產物，確實能夠製得糖分極低(低至無法測得)的含有酵素之無糖水果發酵產物，從而能夠確實達到避免食用後造成人體負擔，同時能夠讓糖尿病患者食用，並保留發酵原材料之天然風味的發酵食品，極具健康以及經濟效益。

Claims (9)

1. 一種含有酵素之無糖水果發酵產物的製法，該製法包括初發酵階段及二度發酵階段；其中：該初發酵階段的步驟包括：取材步驟：提供高糖酵母、酵素基及水；該酵素基包括水果及食鹽(NaCl)，其中，該水果選自單一種水果或多種類水果的組合；該食鹽的添加量為水果總重量的0.5wt%；混料步驟：將高糖酵母與水按照比例混合攪拌形成第一酵母液，再將第一酵母液與酵素基充分混合；其中，高糖酵母與水的重量比例為1：10~1：100，第一酵母液與酵素基的重量比例為1：10~1：1000；初發酵步驟：將前述材料充分混合後，在環境溫度為15至35℃下定時攪拌並發酵，直至酵素基中的殘留糖分降至5度以下；粗過濾步驟：將完成初發酵的產品進行粗過濾，以獲得初發酵濾液；該二度發酵階段，其步驟包括：取材步驟：提供前述初發酵濾液、產酸菌及低糖酵母；混料步驟：將低糖酵母與初發酵濾液按照比例混合攪拌，再加入產酸菌充分混合；其中，低糖酵母與初發酵濾液的重量比例為1：10~1：1000，產酸菌與初發酵濾液的重量比例為1：10~1：1000；二度發酵步驟：將前述材料充分混合後，在環境溫度為30至40℃下靜置發酵，直至酵素基中的殘留糖分降至趨近零度；細過濾步驟：將完成二度發酵的產品進行細過濾，以獲得含有酵素之無糖發酵產物。
2. 如請求項1所述之含有酵素之無糖水果發酵產物的製法，其中，以水果總重量計，該水果包括55~80wt%的鳳梨、5~15wt%的蘋果以及5~30wt%的木瓜。
3. 如請求項1所述之含有酵素之無糖水果發酵產物的製法，其中，該產酸菌可選自乳酸桿菌、醋酸菌及其組合中的一種。
4. 如請求項3所述之含有酵素之無糖水果發酵產物的製法，其中，該產酸菌由乳酸桿菌及醋酸菌組成，乳酸桿菌與醋酸菌的重量比例為1：1~1：100。
5. 如請求項1所述之含有酵素之無糖水果發酵產物的製法，其中，該初發酵步驟的環境溫度為25±10℃；該二度發酵步驟的環境溫度為35±10℃。
6. 如請求項1所述之含有酵素之無糖水果發酵產物的製法，其中，該初發酵階段的取材步驟中，控制該酵素基的糖度在10至25度。
7. 一種如請求項1所述之含有酵素之無糖水果發酵產物的製法在即食飲品中的應用。
8. 一種如請求項1所述之含有酵素之無糖水果發酵產物的製法在濃縮酵素中的應用。
9. 如請求項8所述之應用，所述濃縮酵素用於製成陳年酵素。

Images