CN102351580B - 一种利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，所述方法以胡萝卜渣为黑木耳固态发酵主要原料，以黑木耳菌为出发菌株，进行液体培养、固态发酵，获得大量的黑木耳发酵菌质；然后将发酵菌质用热水浸提法获得富含黑木耳多糖和氨基酸的提取液，并制成浓缩液，当浓缩液可溶性固形物为6%时，多糖含量可达3.3﹪，氨基酸含量可达1150.59mg/100mL；最后将此浓缩液调配成适口性良好的营养液。该工艺的应用，充分利用了食品加工剩余物，还能够保护天然资源、缓解目前野生黑木耳资源严重缺乏的问题，部分代替黑木耳子实体进行应用。
Description
技术领域
本发明属于食用菌生产及加工领域，更具体涉及一种利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法。
背景技术
黑木耳(Auricularia auricula)隶属于真菌门、担子菌纲、木耳目、木耳科、木耳属，是著名的药食兼用真菌，，是一种大型真菌，由菌丝体和子实体组成。其主要活性成分黑木耳多糖具有抗肿瘤、抗血栓、抗衰老、降血糖、降血脂、调节免疫等功能。菌丝体是黑木耳的营养器官，相当于高等绿色植物的根、茎、叶，是黑木耳的主体。黑木耳的子实体，又称担子果，是我们烹饪食用的部分。
《本草纲目》中记载，黑木耳：性平，味甘；补齐止血、涩肠活血。近年来，国内外学者对黑木耳的药理作用作了较为深入的研究，黑木耳子实体及其提取物除了具有传统上的药理作用以外，还具有抗肿瘤、抗诱变、免疫调节降血脂降血糖等作用。由于野生黑木耳越来越稀少，且外销需求量大。目前研究以大量人工发酵菌丝体在生产上应用，但液体发酵耗能高，所得产物活性成分低，容易污染等缺陷。
在产物应用方面，有籍保平等的“黑木耳类降脂食品及加工方法”（CN1864541）以及张聪等的“黑木耳饮料的制备方法及其产品”（ CN101317681），他们均对黑木耳产品加工工艺进行了阐述，并将制成的产品用在降血脂以及保健功能上。
目前在黑木耳液体发酵领域的技术上存在原料成本高、发酵菌丝产量和菌丝粗多糖含量较低、在发酵产物上没有有效地提取利用等问题。目前，尚未见利用食品加工剩余物，通过黑木耳固态发酵培养物制成黑木耳营养液的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法。该方法利用食品加工剩余物，通过固态发酵法制备黑木耳营养液，发酵原料易得、成本低，固态发酵所得功能成分较高，营养价值高。
本发明的一种利用胡萝卜渣（胡萝卜经榨汁后的剩余物）等食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法。近些年来，胡萝卜汁加工产业发展较快，但同时也产生了大量的废弃物，通常，胡萝卜榨汁后，会产生40%左右的废渣，给生产及环境带来不利影响。本发明的方法较好地利用了加工剩余物，以黑木耳菌为出发菌株，进行液体培养、固态发酵，获得大量的黑木耳发酵菌质；然后将发酵菌质用热水浸提法获得富含黑木耳的提取液（含多糖、多肽等），并制成浓缩液；最后将此浓缩液调配成适口性良好的营养液。
本发明的技术方案具体如下：
本发明包括以下步骤：
（1）液体培养：以黑木耳菌为出发菌株，经斜面、一级摇瓶扩大培养得到摇瓶一级种；
（2）固态发酵：以胡萝卜渣为黑木耳固态发酵培养基的主要原料，接种摇瓶一级种，获得黑木耳发酵菌质；
（3）黑木耳发酵菌质用热水浸提法获得富含黑木耳多糖和氨基酸的提取液，并制成浓缩液；最后将该浓缩液调配成营养液。
其中步骤（1）中所述一级摇瓶扩大培养中一级摇瓶培养基的配制为：胡萝卜汁30～100 g/L、葡萄糖5～30 g/L、KH2PO4 1～5 g/L、MgSO4·7H2O 0.5～1 g/L，pH自然；培养条件为：80～200rpm培养5～7d，温度24～28℃。
步骤（2）所述固态发酵中采用的发酵培养基，其原料组成按重量比包括： 胡萝卜渣70～90%，麸皮10～30%；发酵培养基的制备为：将胡萝卜渣与麸皮充分搅拌均匀，加水，使培养料的含水量达到60～65%。
步骤（2）所述接种是将摇瓶一级种以3～12%（体积）的接种量接种，固态发酵的培养条件为：24～28℃，培养15～25天，菌丝即可长满瓶，待长出原基，获得黑木耳发酵菌质。
步骤（3）所述热水浸提法的步骤包括：
（1）将黑木耳发酵菌质从瓶中取出，加入3～10倍体积的水，85～100℃提取0.5～1h，经压滤后，得到提取液A和滤渣A；
（2）滤渣A中加入2～5倍重量的水，加热至85～100℃提取0.5～1h，经压滤得提取液B和滤渣B；
（3）合并提取液A和B，调节pH至6.0～7.0，加入相当于提取液A+B总量0.05%～0.1%（W/V）的α～淀粉酶并加温至55～60℃，维持20～30 min，随即调节pH至4.0～4.5，再加入相当于提取液A+B总量0.05%～0.1%（W/V）的糖化酶直至溶液加碘液不变蓝为止；待温度降至45℃～50℃，再加入相当于溶液0.03%～0.05%（W/V）的果胶酶维持20～30 min，然后使溶液升温至85～90℃，灭酶，维持10～15 min，经板框压滤得提取液，即所述富含黑木耳多糖和氨基酸的提取液。采用根据乳酸或柠檬酸调节上述pH。
步骤（3）所述浓缩液的制备为：将提取液在50～70℃，0.05～0.095Mpa条件下真空浓缩至可溶性固形物含量为6～20%（W/V），得浓缩液。
步骤（3）所述营养液的调配包括：将浓缩液煮沸，离心去除其中的不溶物质后备用；按重量比加入浓缩液5～10%，白糖5～10%，柠檬酸0.1～0.2%，蜂蜜0.5～1%，加蒸馏水调配，将调配好的营养液趁热装瓶、锁盖、杀菌。
上述W/V表示料液的质量与体积比即料液比，可以表示kg/L或g/ml。
本发明的一种利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，工艺稳定可靠，适合于工业化生产。原料得到充分的利用，发酵生产获得大量产物，可溶性固形物为6%时，多糖含量可达3.3﹪，氨基酸含量可达1150.59mg/100mL。
将本发明的黑木耳营养液，进行氨基酸检测，其结果表1所示。总氨基酸含量为1150.59mg/100mL，其中赖氨酸、苯丙氨酸、甲硫（蛋）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸及组氨酸等8种必需氨基酸共计504.79 mg/100mL，必需氨基酸含量接近氨基酸总量的一半。
表1 本发明的黑木耳营养液的氨基酸检测表
本发明通过固态发酵的方法，能获得大量的所需产物，利用食品用酶辅助热水提取法能获得富含黑木耳多糖和氨基酸的浓缩液，配制成营养液。该工艺的应用，充分利用了食品加工剩余物，还能够保护天然资源、缓解目前野生黑木耳资源严重缺乏的问题，部分代替黑木耳子实体进行应用。
具体实施方式
本发明的一种利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，包括以下步骤：
1．黑木耳的液体发酵：
1.1 将黑木耳用马铃薯培养基（PDA培养基）进行活化、复壮，置24～28℃恒温箱静止培养10～15天，得到生产斜面种，置冰箱中冷藏备用；所述的PDA培养基的配方为(g/L)：去皮马铃薯 200，葡萄糖 20，琼脂 20，加水定容至所需体积，pH自然；
1.2 将生产斜面种用摇瓶培养基进行扩大培养，得到生产摇瓶一级种；所述的摇瓶培养基的配方为(g/L)：胡萝卜汁30～100 g/L、葡萄糖5～30 g/L、KH2PO4 1～5 g/L、MgSO4·7H2O 0.5～1 g/L，pH自然； 培养条件为：以60～120mL/250mL装量，接入1cm2的斜面菌种，旋转式摇床80～200rpm培养5～10d，温度24～28℃；
2 黑木耳的固态发酵：
2.1发酵培养基配方： 胡萝卜渣：麸皮（W/W）=9：1～7：3；所述胡萝卜渣的含水量约为10%～14%，培养基中加水至含水量约为60～65%。
2.2拌料装瓶：胡萝卜渣与麸皮充分拌均匀，每千克干料加水1.0～1.2千克，使培养料的含水量达到60～65%左右。装瓶至甁肩处（2/3），在料中心扎一锥形孔，封口。
2.3灭菌接种：121℃高压灭菌，30min～40min，待冷却，将生产摇瓶一级种用3～12%（V/V）的接种量接种。置于24～28℃，培养15～25天左右，菌丝即可长满瓶，待长出原基，得发酵菌质。
3 浓缩液的制备：
3.1将发酵菌质从瓶中取出，加入三到十倍体积的水。85～100℃提取1h，经板框压滤后，得到提取液A和富含菌丝的滤渣A；
3.2将滤渣A加入2～5倍重量的水，加热至85～100℃提取0.5～1h，经板框压滤得提取液B和滤渣B；
3.3 合并提取液A和B，调节pH至6.0～7.0，加入相当于提取液0.05%～0.1%（W/V）的α～淀粉酶并加温至55～60℃，维持20～30 min，随即调节pH至4.0～4.5，再加入相当于浸提液0.05%～0.1%糖化酶直至溶液加碘液不变蓝为止。待温度降至45℃～50℃，再加入相当于溶液0.03%～0.05%（W/V）的果胶酶维持20～30 min，再使溶液升温至85～90℃，灭酶，维持10～15 min，经板框压滤得提取液C；酶对底物作用温和，食品用酶可以对浓缩液进行澄清及对大分子物质水解成小分子物质，小分子营养物质更容易为生物体吸收利用。
上述两处pH调节可采用乳酸或柠檬酸。
3.4 提取液C于50～70℃，0.05～0.095MPa低温真空浓缩至可溶性固形物为6～20%，得浓缩液。采用低温真空浓缩技术更好地保留了营养物质，减少了对营养物质的破坏。
4．营养液的调制：
4.1 将所述浓缩液煮沸，离心去除其中的不溶物质后，按重量比（W/W）加入白糖5～10%，柠檬酸0.1～0.2%，蜂蜜0.5～1%，余量为蒸馏水，调配，将调配好的营养液趁热（75～85℃）装瓶、锁盖、杀菌经检验合格后即为产品，水浴杀菌的公式为：5’～10’／100℃。
为充分公开本发明的一种利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，下面结合实施例加以说明。
实施例1：一种利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，包括以下步骤：
1．黑木耳的液体发酵：
1.1 将黑木耳用马铃薯培养基（PDA培养基）进行活化、复壮，置(28±1)℃恒温箱静止培养15天，得到生产斜面种，然后置冰箱中冷藏备用；
1.2 将生产斜面种用摇瓶培养基进行扩大培养，得到生产摇瓶一级种；所述的摇瓶培养基的配方为(g/L)：胡萝卜汁60、葡萄糖20、KH2PO4 1、MgSO4·7H2O 0.5，加水定容至所需体积，pH自然；其培养条件为：以160mL/500mL装量，接入约1cm2的斜面菌种，旋转式摇床140rpm培养8d，温度(28±1)℃；
1.3黑木耳的固态发酵培养基： 胡萝卜渣450g，麸皮50g，水。
1.4拌料装瓶：胡萝卜渣与麸皮充分拌均匀，加水，每千克干料加水1.0～1.2千克，使培养料的含水量达到60～65%左右。装瓶至甁肩处（2/3），在料中心扎一锥形孔，封口。
1.5灭菌接种：121℃高压灭菌，30min～40min，待冷却，将生产摇瓶一级种用3～12%的接种量接种。置于24～28℃，培养15～25天左右，菌丝即可长满瓶，得发酵菌质。
2 浓缩液的制备：
2.1将发酵物从瓶中取出，加入三倍体积的纯净水,90℃提取1h,经板框压滤后，得到提取液A和富含菌丝的滤渣A；
2.2将滤渣A加入3倍重量的水，加热至90℃提取0.5h，经板框压滤得提取液B和滤渣B。
2.3合并提取液A和B，用乳酸调节pH至6.5，加入相当于浸提液0.05%（W/V）的α～淀粉酶加温至60℃，维持20 min，随即用乳酸调节pH至4.5，再加入相当于浸提液0.05%糖化酶直至溶液加碘液不变蓝为止。待温度降至50℃，再加入相当于溶液0.03%～0.05%（W/V）的果胶酶维持20min，再使溶液升温至85℃，灭酶，维持15 min，经板框压滤得提取液C；
2.4提取液C于60℃，0.05～0.095MPa低温真空浓缩至可溶性固形物为6%，得浓缩液；可溶性固形物为6%时，多糖含量可达3.3﹪，氨基酸含量可达1150.59mg/100mL。
3.营养液的制备
将所述浓缩液煮沸，离心去除其中的不溶物质后，按重量比（W/W）加入白糖5%，柠檬酸0.1%，蜂蜜0.5%，调配，将调配好的营养液趁热（75～85℃）装瓶、锁盖、杀菌（10’／100℃），经检验合格后即为产品。所得产品酸甜可口，含有丰富的多糖、氨基酸和矿物元素等。
Claims (8)
1.一种利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
（1）液体培养：以黑木耳菌为出发菌株，经斜面、一级摇瓶扩大培养得到摇瓶一级种；
（2）固态发酵：以胡萝卜渣为黑木耳固态发酵培养基的主要原料，接种摇瓶一级种，获得黑木耳发酵菌质；
（3）黑木耳发酵菌质用热水浸提法获得富含黑木耳多糖和氨基酸的提取液，并制成浓缩液；最后将该浓缩液调配成营养液。
2.根据权利要求1所述的利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，其特征在于：步骤（1）中所述一级摇瓶扩大培养中一级摇瓶培养基的配制为：胡萝卜汁30～100 g/L、葡萄糖5～30 g/L、KH2PO4 1～5 g/L、MgSO4·7H2O 0.5～1 g/L，pH自然；培养条件为：80～200rpm培养5～7d，温度24～28℃。
3.根据权利要求1所述的利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，其特征在于：步骤（2）所述固态发酵中采用的发酵培养基，其原料组成按重量比包括： 胡萝卜渣70～90%，麸皮10～30%；发酵培养基的制备为：将胡萝卜渣与麸皮充分搅拌均匀，加水，使培养料的含水量达到60～65%。
4.根据权利要求1所述的利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，其特征在于：步骤（2）所述接种是将摇瓶一级种以体积比为3～12%的接种量接种，固态发酵的培养条件为：24～28℃，培养15～25天，菌丝即可长满瓶，待长出原基，获得黑木耳发酵菌质。
5.根据权利要求1所述的利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，其特征在于：步骤（3）所述热水浸提法的步骤包括：
（1）将黑木耳发酵菌质从瓶中取出，加入3～10倍体积的水，85～100℃提取0.5～1h，经压滤后，得到提取液A和滤渣A；
（2）滤渣A中加入2～5倍重量的水，加热至85～100℃提取0.5～1h，经压滤得提取液B和滤渣B；
（3）合并提取液A和B，调节pH至6.0～7.0，加入相当于提取液A+B总量0.05%～0.1%W/V的α～淀粉酶并加温至55～60℃，维持20～30 min，随即调节pH至4.0～4.5，再加入相当于提取液A+B总量0.05%～0.1%W/V的糖化酶直至溶液加碘液不变蓝为止；待温度降至45℃～50℃，再加入相当于溶液0.03%～0.05%W/V的果胶酶维持20～30 min，然后使溶液升温至85～90℃，灭酶，维持10～15 min，经板框压滤得提取液，即所述富含黑木耳多糖和氨基酸的提取液。
6.根据权利要求5所述的利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，其特征在于：采用根据乳酸或柠檬酸调节pH。
7.根据权利要求1所述的利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，其特征在于：步骤（3）所述浓缩液的制备为：将提取液在50～70℃，0.05～0.095Mpa条件下真空浓缩至可溶性固形物含量为6～20%W/V，得浓缩液。
8.根据权利要求1所述的利用食品加工剩余物制备黑木耳营养液的方法，其特征在于：步骤（3）所述营养液的调配包括：将浓缩液煮沸，离心去除其中的不溶物质后备用；按重量比加入浓缩液5～10%，白糖5～10%，柠檬酸0.1～0.2%，蜂蜜0.5～1%，加蒸馏水调配，将调配好的营养液趁热装瓶、锁盖、杀菌。
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