CN102524898A - 新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产技术，该生产技术的特点在于生产原料中含有燕麦和灵芝；饮料生产过程主要包括燕麦浆的制备与灭菌，接入活化后的灵芝菌，经过发酵一段时间后，除去灵芝菌丝体，剩余的液体经调配、灭菌后加工成一种富含灵芝多糖、灵芝酸的液体饮料或固体饮料。

Description

新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法

技术领域

本发明属于食品生产技术领域，具体涉及一种无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法。 

背景技术

燕麦中的营养成分丰富，燕麦中蛋白质、脂肪、膳食纤维等成分含量较高[1]，而且含有大量人体所需矿物质，主要包括钙、镁、铁、锰、锌、钾、磷和硒等[2-5]。燕麦具有减轻高血脂症、调节胰岛素及血糖、控制自身体重、促进肠胃健康等功效。发酵是生产和保存食品的最古老和最经济的方法之一[6]，也是一种天然的生产方式，可以减少食品中一些不良成分，增加食品的营养价值和感官特性，从而生产出安全性和功能性较高的产品[7]。谷类的自然发酵过程可以降低一些不易消化的多聚糖的含量，同时合成某些氨基酸和维生素B族，发酵过程还可以为酶降解植酸这一过程提供合适的pH环境，从而增加游离的铁、锌和钙的数量[8-12]。世界上的谷类发酵饮料主要可以分为酒精发酵饮料(啤酒、白酒)和非酒精发酵饮料，其中最主要的是乳酸发酵饮料[6，13]。目前的燕麦饮品主要为非发酵型调配饮料，如燕麦纤维乳饮料[14]，发酵型燕麦饮料主要是乳酸发酵饮料，如燕麦充气发酵饮料[15]和搅拌型燕麦麸酸奶[16]。本产品则是以燕麦为基础发酵培养灵芝，能够有效地将灵芝的药用功效与燕麦的营养与功能相结合，同时起到通过发酵来提高燕麦营养价值与功能的效果。 

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经公开专利检索，检出有关专利130多件，没发现与本专利申请相同方法或产品。 

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷与不足，本发明的目的在于提供一种不含任何外加防腐剂，富含灵芝多糖和燕麦中营养与保健功能因子的新型燕麦灵芝饮料的生产方法。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种无需添加任何防腐剂的燕麦灵芝液体饮料的生产方法，其特征在于，依次进行含燕麦培养基的制备、灭菌、菌种活化、接种、发酵、除去菌丝体、调配、灌装、灭菌；以及一种无需添加其它防腐剂的固体燕麦灵芝饮料的生产方法，其特征在于，生产步骤包括含燕麦培养基的制备、灭菌、菌种活化、接种、发酵、除去菌丝体或将菌丝体破碎均质、调配、浓缩、干燥、分装。 

本发明的新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法，其包括燕麦培养基接种菌种发酵、营养物提取和饮料调配等工序，其特征在于：其燕麦培养基接种菌种发酵，是以含燕麦培养基接种赤芝xnsp-02的灵芝菌种，在25-32℃、摇床转速100-300r/min的条件下进行恒温振荡培养发酵3-9天获得燕麦灵芝菌丝体，燕麦灵芝菌丝体经营养物提取和饮料调配，即得液体的燕麦灵芝饮料，浓缩、干燥、分装即得固体型燕麦灵芝饮料。其接种、营养物提取、饮料调配可采用现有技术来完成。注：赤芝xnsp-02的灵芝菌种(Ganoderma lucidum xnsp-02)，已于2011年10月12日，在武汉的中国典型培养物保藏中心保存，编号CCTCC NO：M2011347。 

所述燕麦灵芝菌丝体，优选由燕麦培养基接种接种灵芝菌，在28℃、摇床转速150r/min的条件下进行恒温振荡培养发酵5-6天获得。所述燕麦培养基，其制备，优选将燕麦进行发芽后粉碎加水制浆，或将燕麦粉碎后加水糊化后酶解制 浆，再以此燕麦浆为原料制得液体的燕麦培养基。所述接种的灵芝菌，优选为将斜面试管中菌种在平板培养基上进行培养基至形成均匀的菌落，再从菌落边缘打取菌丝块接入燕麦培养基上进行培养，至菌体浓度达到15-20g/L时的活化菌种液。所述营养物提取，优选用超声波将燕麦灵芝菌丝体破碎进行固液分离，获得发酵营养液。所述饮料调配，是优选去除菌丝体的发酵液中加入调味剂和稳定剂CMC-Na，在60-90Mpa的压力下将物料进行均质处理。所述稳定剂，优选CMC-Na为稳定剂，用量以所得发酵液的体积计，在0.1-0.2％范围。 

制得的液体饮料，其理化特性为：饮料中寡聚糖和多糖总量不低于100g/L，总酸(以结晶水柠檬汁)为0.05-0.15％(m/v，质量体积分数)，氨基酸总量为0.8-1.5％(m/m，质量分数)，可溶性固形物含量为3-5％(m/v，质量体积分数)，pH4.5-5.5。 

制得的固体饮料，其理化特性为：寡聚糖和多糖总量不低于50％，总酸约为0.5-1％。 

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：本产品则是以燕麦为基础发酵培养灵芝，能够有效地将灵芝的药用功效与燕麦的营养与功能相结合，同时起到通过发酵来提高燕麦营养价值与功能的效果。本技术选用优良的灵芝菌种，选用燕麦作为发酵基料之一，燕麦发酵后的营养利用率提高，发酵液中富含灵芝酸、灵芝多糖等功效性成分，具有较高的抗氧化活性，选用适合本产品特性的复合稳定剂，经过搅拌均匀、灌装、高压灭菌等工艺制成在常温下保质期达12个月的液体饮料或固体饮料。液体产品的体态均匀、酸甜适口，固体产品的速溶性好，具有一定的营养保健功能，优于目前市面上各类燕麦饮料产品。 

附图说明

图1本发明的工艺流程图 

图2发酵过程中四株灵芝菌的生长曲线 

图3发酵过程中胞内多糖产量变化 

图4发酵过程中胞外多糖产量变化 

图5发酵过程中pH的变化 

具体实施方式

以下通过发明人给出的具体制备实施例和检测效果试验例来进一步说明本发明的有益效果。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种无需添加任何防腐剂的燕麦灵芝液体饮料的生产方法，其特征在于，依次进行含燕麦培养基的制备、灭菌、菌种活化、接种、发酵、除去菌丝体、调配、灌装、灭菌；以及一种无需添加其它防腐剂的固体燕麦灵芝饮料的生产方法，其特征在于，生产步骤包括含燕麦培养基的制备、灭菌、菌种活化、接种、发酵、除去菌丝体或将菌丝体破碎均质、调配、浓缩、干燥、分装。 

本发明的新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法，详细工艺流见图1所示，是以含燕麦培养基接种赤芝xnsp-02的灵芝菌种，在25-32℃、摇床转速100-300r/min的条件下进行恒温振荡培养发酵3-9天获得燕麦灵芝菌丝体，燕麦灵芝菌丝体经营养物提取和饮料调配，即得液体的燕麦灵芝饮料，浓缩、干燥、分装即得固体型燕麦灵芝饮料。其接种、营养物提取、饮料调配可采用现有技术来完成。注：赤芝xnsp-02的灵芝菌种(Ganoderma hucidum xnsp-02)，已于2011 年10月12日，在武汉的中国典型培养物保藏中心保存，编号CCTCC NO：M2011347。 

所述燕麦灵芝菌丝体，优选由燕麦培养基接种接种灵芝菌，在28℃、摇床转速150r/min的条件下进行恒温振荡培养发酵5-6天获得。所述燕麦培养基，其制备，优选将燕麦进行发芽后粉碎加水制浆，或将燕麦粉碎后加水糊化后酶解制浆，再以此燕麦浆为原料制得液体的燕麦培养基。所述接种的灵芝菌，优选为将斜面试管中菌种在平板培养基上进行培养基至形成均匀的菌落，再从菌落边缘打取菌丝块接入燕麦培养基上进行培养，至菌体浓度达到15-20g/L时的活化菌种液。所述营养物提取，优选用超声波将燕麦灵芝菌丝体破碎进行固液分离，获得发酵营养液。所述饮料调配，是优选去除菌丝体的发酵液中加入调味剂和稳定剂CMC-Na，在60-90Mpa的压力下将物料进行均质处理。所述稳定剂，优选CMC-Na为稳定剂，用量以所得发酵液的体积计，在0.1-0.2％范围。 

含燕麦培养基的制备：是将燕麦进行发芽后粉碎加水制浆，或将燕麦粉碎后加水糊化后酶解制浆，再以此燕麦浆为原料制备液体发酵培养基； 

灭菌：是在121℃下灭菌30min； 

菌种活化：将斜面试管中菌种在平板培养基上进行培养基至形成均匀的菌落，再从菌落边缘打取菌丝块接入含燕麦的液体培养基上进行培养，至菌体浓度达到15-20g/L时作为种子液使用。 

接种：将液体培养灭菌后温度降到40-50℃时接种，接种量8-15％； 

发酵：28℃，150r/min，时间72h； 

除去菌丝体：是采用离心或过滤的方法去除发酵液中菌丝体，取清液备用； 

调配：是在去除菌丝体的发酵液中加入调味剂和稳定剂； 

灌装：是将调配好的发酵液分装入可灭菌的容器中； 

菌丝体破碎：是将液体发酵生成的灵芝菌丝体分离出来，用超声波或其它方式破碎。 

均质：是指在60-90Mpa的压力下将物料进行均质处理； 

浓缩：是指采用真空浓缩或快速浓缩的方法降低物料中的水分含量； 

干燥：是指采用喷雾干燥或真空干燥的方法将物料干燥至水分含量降低至5％以下。 

所得液体产品 

色泽：澄清、透明、鲜亮一致，无变色现象，淡黄色；香气、滋味：以燕麦香气为主的酸甜型，无异味；杂质：料液清澈透明，无肉眼可看见的杂质。其理化特性为：饮料中寡聚糖和多糖总量不低于100g/L，总酸(以结晶水柠檬汁)为0.05-0.15％(m/v，质量体积分数)，氨基酸总量为0.8-1.5％(m/m，质量分数)，可溶性固形物含量为3-5％(m/v，质量体积分数)，pH4.5-5.5。 

固体产品是由液体产品，经浓缩、干燥、分装获得，特点：色泽：黄色至酒红色；香气、滋味：以燕麦香气为主的酸甜型，无异味；寡聚糖和多糖总量≥50％，总酸约为0.5-1％，产品口感酸甜适口。 

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：本产品则是以燕麦为基础发酵培养灵芝，能够有效地将灵芝的药用功效与燕麦的营养与功能相结合，同时起到通过发酵来提高燕麦营养价值与功能的效果。本技术选用优良的灵芝菌种，选用燕麦作为发酵基料之一，燕麦发酵后的营养利用率提高，发酵液中富含灵芝酸、灵芝多糖等功效性成分，具有较高的抗氧化活性，选用适合本产品特性的复合稳定剂，经过搅拌均匀、灌装、高压灭菌等工艺制成在常温下保质期达12个月的液体饮料或固体饮料。液体产品的体态均匀、酸甜适口，固体产品的速溶性 好，具有一定的营养保健功能，优于目前市面上各类燕麦饮料产品。 

试验例1 

液体燕麦灵芝发酵饮料的生产技术 

1.1材料与方法 

菌种：CCTCC M 2011347，保藏于武汉典型微生物保藏中心。 

斜面培养基：PDA基础培养基，主要用于菌种保藏。 

灵芝菌的液体种子培养基：蛋白胨2g/L、葡萄糖40g/L、KH2PO·3H2O1.5g/L、MgSO4·7H2O 0.75g/L、维生素B1 1×10-5g/L，维持自然pH(大约6.5)。 

含燕麦发酵培养基：取质量较好的无霉变虫蛀燕麦粒，清洗干净后，浸渍于25℃温水10h；随后沥干水分，平铺于大号平盘中，盖上一层湿纱布，于25℃培养箱恒温放置3d；将麦粒和水按质量体积比1∶1进行混合，用打浆机制做燕麦浆，使其粉碎均匀，随后补加该燕麦浆体积4倍的水，混合均匀(相当于浓度为10％质量体积分数的燕麦浆)。将制备好的燕麦浆分装进250ml的三角瓶中，装液量为50ml，灭菌条件为121℃，30min，制备好后备用。 

灵芝种子液的制备：将活化好的灵芝菌接入种子培养液中，在28℃、摇床转速150r/min的条件下恒温振荡培养3d，至培养液中菌体干重达到15-20g/L以上。 

发酵培养：以10％的接种量在发酵培养基中接入制备好的灵芝种子液，在28℃、摇床转速150r/min的条件下进行恒温振荡培养，每天定时取出两瓶样品分别进行指标检测，取其平均值为最终结果。共培养9d。 

燕麦灵芝发酵液饮料研制：将带菌体发酵液在3900r/min离心15min，收集菌丝体，用等质量的无菌水悬浮菌丝体，并在40℃水浴锅恒温浸出4h，搅拌均匀后，再在3900r/min离心15min，收集上清液与前述无菌体发酵液相混合，作为发酵饮料用基础原料。 

由于发酵液中富含多糖、蛋白等成分，产品质地不均匀。为了提高产品的稳定性，需加入一定量的稳定剂。选择饮料生产中常用的CMC-Na、黄原胶和果胶等3种稳定剂，按稳定剂总质量与发酵液体积比为0.15％的比例加入发酵液中。所选稳定剂的种类及其配比见结果与分析部分的表3-1。 

菌体干重(DCW)的测定：将三角瓶中所有培养物在3500r/min离心15min，取菌丝体沉淀物，用去离子水重新悬浮，再在3500r/min离心15min后，60℃下烘至恒重，称其干重。用菌丝体干重除以培养物的体积，用每升培养物中的菌体干重(g/L)表示菌体的生长量。 

胞内多糖(IPS)和胞外多糖(EPS)的测定：使用参考文献(大连轻工业学院等八大院校编.1994)中蒽酮硫酸比色法，检测胞内多糖含量，表示为单位干重菌丝体中多糖含量(g/g)；检测胞外多糖含量，表示为单位体积发酵液中的多糖含量(g/L)。 

发酵液pH的测定：用pH计进行测定。 

燕麦灵芝发酵饮品的评价与标准：将配制好的饮料，在10℃放置一个月后，产品的稳定性、流动性和透明度等几个方面对产品质地进行评定。评定员由7名人员组成，每人分别打分，取其平均值为最终得分。具体的打分内容及标准见表1。 

液体产品特点： 

色泽：澄清、透明、鲜亮一致，无变色现象，淡黄色；香气、滋味：以燕麦香气为主的酸甜型，无异味；杂质：料液清澈透明，无肉眼可看见的杂质。理化特性 为：饮料中寡聚糖和多糖总量≥100g/L，总酸(以结晶水柠檬汁)为0.1％(m/v，质量体积分数)，氨基酸总量为1.16％(m/m，质量分数)，可溶性固形物含量为4％(m/v，质量体积分数)，pH5.0，产品口感酸甜适口。 

固体产品特点： 

色泽：黄色至酒红色；香气、滋味：以燕麦香气为主的酸甜型，无异味；寡聚糖和多糖总量≥50％，总酸约为0.5-1％，产品口感酸甜适口。 

表1燕麦灵芝饮料稳定性评价指标与标准 

1.2研究结果 

1.2.1灵芝在燕麦培养基中的生长与发酵特性 

1.2.1.1菌体生长特性 

在以燕麦浆为唯一培养基的液体培养过程中，灵芝菌能很好生长，第6d时达到最大值(25～30g/L)；此后，菌体开始自溶，菌体量下降(图1)。从外观看，此时发酵液中的菌丝体生长旺盛，发酵液整体呈现浆糊状浓稠状态。 

1.2.1.2胞内多糖的产生特性 

生长在液体培养基中的灵芝菌丝体，其体内的多糖含量(胞内多糖，IPS)在生长的前两天基本不变，之后逐渐增大，在第6d达到最大值，之后又逐渐下降。 

对比胞内多糖的生成曲线和菌体生长曲线析可以发现，胞内多糖含量达到最大值时，菌体生长量也达到最大值(图2)。这说明，胞内多糖含量的增加可能是导致菌体干重增加的原因之一。从不同灵芝菌间的差异来看，菌体干重和胞内多糖间的关系并不是直线正相关。胞内多糖产量最大时(第6d)时，赤芝胞内多糖含量最高，可达1.1g/。 

1.2.1.3胞外多糖的产生特性 

灵芝的胞外多糖(EPS)产量在发酵过程中波动较大，在第5d达到最大值(101g/L)。因此，如果以胞内多糖为目标产物，应在第6d停止发酵；而以胞外多糖为目标产物时，则应在第5d停止发酵。 

1.2.1.4发酵过程中的pH变化 

随着发酵过程的进行，培养基内的营养物质被消耗，菌体生长中的代谢产物会积累，从而导致发酵液的组成和特性发生一些变化。pH是反应这种变化的一种外在表现。试验发现，在发酵过程中，灵芝发酵液的pH均呈总体下降趋势，在3d至5d下降最快，此后有所上升，在第1d至第3d和第7d以后出现两个平台期。 

对比菌体生长曲线和发酵液的pH变化曲线可以看出，发酵液pH的快速下降 期(第3d～5d)恰好是灵芝菌的快速生长期。这说明，灵芝在快速生长阶段会产生一些酸性物质，如灵芝酸。 

1.2.1.5燕麦灵芝菌发酵饮料的研制 

在不同的稳定剂组合中，以单独使用CMC-Na对饮料的稳定效果最好。黄原胶和果胶对饮料的稳定效果较差，而且两者与CMC-Na复配时，会导致产品质量下降。单独添加0.15％的CMC-Na所得产品的稳定性、流动性和透明度的得分均为最高(表2)。此条件下所得产品具有良好的感观特性，其中，色泽：澄清、透明、鲜亮一致，无变色现象，淡黄色；香气、滋味：以燕麦香气为主的酸甜型，无异味；杂质：料液清澈透明，无肉眼可看见的杂质。理化特性为：饮料中多糖含量为103±1.89g/L，总酸(以结晶水柠檬汁)为0.1％(m/v，质量体积分数)，氨基酸总量为1.16％(m/m，质量分数)，可溶性固形物含量为4％(m/v，质量体积分数)，pH5.0，产品口感酸甜适口。 

表2稳定剂对产品品质的影响 

本发明可归纳为：其特征在于，所述液体型饮料的生产步骤包括：含燕麦培养基的制备、灭菌、菌种活化、接种、发酵、除去菌丝体、调配、灌装、灭菌；固体型饮料的生产步骤包括含燕麦培养基的制备、灭菌、菌种活化、接种、发酵、除去菌丝体或将菌丝体破碎均质、调配、浓缩、干燥、分装。所述的新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法，其特征在于，用于发酵的培养基中含有燕麦。所述的新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法，其特征在于，产品中没有外加防腐剂。 

所述的接种是菌种经过活化再接种。所述的调配是在除去菌丝体的发酵液中加入甜味剂、酸味剂和稳定剂。含燕麦培养基的制备：是将燕麦进行发芽后粉碎加水制浆，或将燕麦粉碎后加水糊化后酶解制浆，再以此燕麦浆为原料制备液体发酵培养基； 

灭菌：是在121℃下灭菌30min； 

菌种活化：将斜面试管中菌种在平板培养基上进行培养基至形成均匀的菌落，再从菌落边缘打取菌丝块接入含燕麦的液体培养基上进行培养，至菌体浓度达到15-20g/L时作为种子液使用。 

接种：将液体培养灭菌后温度降到40-50℃时接种，接种量8-15％； 

发酵：28℃，150r/min，时间72h； 

除去菌丝体：是采用离心或过滤的方法去除发酵液中菌丝体，取清液备用； 

调配：是在去除菌丝体的发酵液中加入调味剂和稳定剂； 

灌装：是将调配好的发酵液分装入可灭菌的容器中； 

菌丝体破碎：是将液体发酵生成的灵芝菌丝体分离出来，用超声波或其它方式破碎。 

均质：是指在60-90Mpa的压力下将物料进行均质处理； 

浓缩：是指采用真空浓缩或快速浓缩的方法降低物料中的水分含量； 

干燥：是指采用喷雾干燥或真空干燥的方法将物料干燥至水分含量降低至5％以下。 

Claims (6)

1.一种新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法，包括燕麦培养基接种菌种发酵、营养物提取和饮料调配工序，其特征在于：其燕麦培养基接种菌种发酵是以含燕麦培养基接种赤芝xnsp-02的灵芝菌种，在25-32℃、摇床转速100-300r/min的条件下进行恒温振荡培养发酵3-9天获得燕麦灵芝菌丝体，燕麦灵芝菌丝体经营养物提取和饮料调配，即得液体的燕麦灵芝饮料，浓缩、干燥、分装即得固体型燕麦灵芝饮料。

2.根据权利要求1所述的新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法，其特征在于：所述燕麦培养基，其制备，是将燕麦进行发芽后粉碎加水制浆，或将燕麦粉碎后加水糊化后酶解制浆，再以此燕麦浆为原料制得液体的燕麦培养基。

3.根据权利要求1所述的新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法，其特征在于：所述接种的灵芝菌，为将斜面试管中菌种在平板培养基上进行培养基至形成均匀的菌落，再从菌落边缘打取菌丝块接入燕麦培养基上进行培养，至菌体浓度达到15-20g/L时的活化菌种液。

4.根据权利要求1所述的新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法，其特征在于：所述营养物提取，用超声波将燕麦灵芝菌丝体破碎进行固液分离，获得发酵营养液。

5.根据权利要求1所述的新型无防腐剂燕麦灵芝饮料的生产方法，其特征在于：所述饮料调配，是去除菌丝体的发酵液中加入调味剂和稳定剂，在60-90Mpa的压力下将物料进行均质处理。

6.根据权利要求5所述的燕麦灵芝饮料的生产方法，其特征在于：所述稳定剂为CMC-Na，CMC-Na添加量以体积计，在0.1-0.2％范围。

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