CN108813592A - 一种发酵素食产品的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发酵素食产品的制备方法，该方法包括采用鼠李糖乳杆菌LGG(ATCC53103)作为唯一的发酵菌株，其中包括原料预处理、打浆过滤、碳源添加、均质灭菌、接种、发酵以及冷藏后酵等步骤。该方法不添加液态动物奶或奶粉，并采用适温培养，获得的发酵素食产品在保质期内具有较高的益生菌活菌数，酸度基本保持稳定，具有风味独特、无涩感、酸甜可口、口感幼滑、粘度适中等特点。
Description
技术领域
本发明属于使用益生菌发酵植物性制品领域，具体涉及一种益生菌发酵植物性产品的制备方法。
背景技术
随着豆类、谷物、坚果、蔬菜、水果功能性研究的深入和人们健康意识的提高，这些制品将成为大众的消费方向。高血压、高血脂、高血糖人群鉴于身体原因，更适宜以素食为主要食物来源。肥胖症患者为了控制体重，采用素食更有利于健康。
鼠李糖乳杆菌LGG(Lactobacillus Rhamnosus)(可购自美国菌种保藏中心，菌株编号为ATCC53103)作为典型的益生菌，其益生作用及安全性已被国际广泛认可，该益生菌是目前研究最广泛、最深入、临床支持文献最多、具有明确健康功效的一株益生菌。目前，益生菌是国内外健康产品行业普遍研究和开发的热点，植物性原料经鼠李糖乳杆菌LGG发酵可制成一种风味独特、营养丰富的发酵素食产品，它既可以满足食素群体的饮食需求，又提高了素食的营养价值，并具有益生菌的保健作用。
目前发酵乳制品中普遍加入益生菌参与发酵，但因为大多数益生菌发酵时间长，而普通的酸奶发酵菌株如嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌发酵速度快，因此混合菌株发酵的乳制品中益生菌基本没有参与发酵，益生菌数量取决于接种时的添加量，因而也没有产生益生菌有利于人体健康的代谢产物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以植物原料为发酵基料，采用一株健康功效明确的益生菌—鼠李糖乳杆菌LGG(ATCC53103)为唯一的发酵菌株，通过控制发酵糖源的添加量，生产出一种具有较高活菌数的植物性发酵产品。发酵产品内含有大量的益生菌代谢产物，在货架期内酸度基本保持稳定，并且发酵风味独特、无涩感、酸甜可口、口感幼滑、粘度适中。
本发明的一方面在于提供了一种发酵素食产品的制备方法，该方法可以包括：
原料的预处理步骤，对原料进行预处理，所用原料选自豆类、谷物、坚果、蔬菜、水果或其组合，其中，优选的预处理是，
针对豆类或谷物，所述预处理为沸水煮沸5-15分钟，再用沸水浸泡20-40分钟，然后去皮；
针对坚果，所述预处理为用125-130摄氏度烘烤1.5-2.5小时后去皮；
针对蔬菜或水果类，所述预处理为清洗和挑拣；
打浆过滤步骤，将经过所述预处理的原料与水混合进行打浆处理后得到混合浆料，对所述混合浆料进行过滤得到原料混合液；
碳源添加步骤，向所述原料混合液中添加碳源，并在50-60℃下搅拌溶解20-30分钟，其中，所述碳源选自葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、核糖、鼠李糖、麦芽糖、***糖、山梨糖、纤维二糖、海藻糖、塔格糖、岩藻糖或其组合，所述碳源的添加量相对于原料混合液的重量为0.1-8重量％；
均质灭菌步骤，将添加了所述碳源的所述原料混合液加热至65-75℃，在16-20MPa下均质，然后在90-95℃下灭菌20-30分钟；
接种步骤，将经过均质灭菌的所述原料混合液冷却至35-45℃，在无菌条件下接种用于发酵的鼠李糖乳杆菌LGG(ATCC53103)。所述用于发酵的鼠李糖乳杆菌可以是菌种培养液、浓缩培养液、冷冻浓缩培养液或冻干菌粉；添加量以活菌数计为103-107cfu/ml(g)；
发酵步骤，将接种后的原料混合液在35-45℃下培养8-25小时，得到发酵产物；和
冷藏后酵步骤，将所述发酵产物冷藏、后酵，即得发酵素食产品。
该方法基于对菌株的生理特性的深入了解，通过控制碳源的添加量，使发酵产物的活菌数和酸度可以控制，使发酵后的发酵产物中能够存在较高量的新鲜活跃的鼠李糖乳杆菌LGG。鼠李糖乳杆菌LGG耐胃酸能力强，肠道黏着率高、定植能力强，并且还具有平衡和改善胃肠道功能、增强人体自身免疫能力、预防和帮助治疗腹泻、高效降胆固醇等作用，同时还能促进肠道中双歧杆菌、嗜酸乳杆菌等其他益生菌的生长。最终得到的发酵素食产品可以常温或冷藏储存，货架期(21天)内该发酵素食产品中的鼠李糖乳杆菌LGG的活菌数可保持在106cfu/ml以上。
此外，原料可以选自豆类、谷物、坚果、蔬菜、水果或其组合，这突破了传统上采用纯液态动物奶或奶粉、或液态动物奶或奶粉与其它原料混合使用进行发酵的方法，因此该发酵素食产品可适用于乳糖不耐症患者。
添加的这些碳源均能被鼠李糖乳杆菌LGG利用，有利于促进鼠李糖乳杆菌LGG的增殖培养。
根据本发明的另一方面，发酵终止时，发酵产物的pH值可以在3.5-5.5之间。pH值在该区间内有利于保证发酵产物中的鼠李糖乳杆菌LGG的存活数量。
根据本发明的另一方面，发酵终止时，发酵产物中的活菌数大于108cfu/ml。该发酵素食产品在21天货架期内中的活菌数大于106cfu/ml以上。该发酵素食产品在21天货架期内的酸度基本保持稳定。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的生产步骤或添加物质，本发明无需写出这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
根据本发明的一个实施方案，提供了一种发酵素食产品的制备方法，该方法包括：
a)原料的预处理步骤：所用原料选自豆类、谷物、坚果、蔬菜、水果或其组合，其中，优选的预处理是，针对豆类或谷物，所述预处理为沸水煮沸5-15分钟，再用沸水浸泡20-40分钟，然后去皮；针对坚果，所述预处理为用125-130摄氏度烘烤1.5-2.5小时后去皮；针对蔬菜或水果类，所述预处理为清洗和挑拣；
b)打浆过滤步骤，将经过所述预处理的原料与水混合进行打浆处理后得到混合浆料，对所述混合浆料进行过滤得到原料混合液；
c)碳源添加步骤，向所述原料混合液中添加碳源，并在50-60℃下搅拌溶解20-30分钟，其中，所述碳源的实例包括葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、核糖、鼠李糖、麦芽糖、***糖、山梨糖、纤维二糖、海藻糖、塔格糖、岩藻糖等单糖、双糖或其组合，碳源的添加量相对于原料混合液的重量为0.1-8重量％；
d)均质灭菌步骤，将添加了所述碳源的所述原料混合液加热至65-75℃，在16-20MPa下均质，然后在90-95℃下灭菌20-30分钟；
e)接种步骤，将经过均质灭菌的所述原料混合液冷却至35-45℃，在无菌条件下接种用于发酵的鼠李糖乳杆菌LGG(ATCC53103)。所述用于发酵的鼠李糖乳杆菌可以是菌种培养液、浓缩培养液、冷冻浓缩培养液或冻干菌粉，添加量以活菌数计为103-107cfu/ml(g)；
f)发酵步骤，将接种后的原料混合液在35-45℃下培养8-25小时，得到发酵产物；和
g)冷藏后酵步骤，将所述发酵产物冷藏、后酵，即得发酵素食产品。
该方法通过控制碳源的添加量，使发酵产物的活菌数和酸度可以控制，使发酵后的发酵产物中能够存在较高量的新鲜活跃的鼠李糖乳杆菌LGG。最终得到的发酵素食产品可以常温或冷藏储存，21天货架期内该发酵素食产品中的鼠李糖乳杆菌LGG的活菌数可保持在106cfu/ml以上，酸度保持稳定。
原料选自豆类、谷物、坚果、蔬菜、水果或其组合，这突破了传统上采用纯液态动物奶或奶粉，或液态动物奶或奶粉与其它原料混合使用的方法，因此该发酵素食产品可适用于乳糖不耐症患者。其中，原料优选为黄豆和其他原料的混合物，例如黄豆与花生、黄豆与水果等。
所述碳源的实例包括葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、核糖、鼠李糖、麦芽糖、***糖、山梨糖、纤维二糖、海藻糖、塔格糖、岩藻糖等单糖、双糖或其组合，且添加量优选为0.1-0.8重量％(相对于原料混合液)。当添加的碳源种类和数量在上述范围之内时，有利于促进鼠李糖乳杆菌LGG的增殖培养，并保持货架期内发酵产物酸度的稳定。
根据本发明的另一个实施方案，发酵产物的pH值在3.5-5.5之间，在该区间内有利于保证发酵产物中的鼠李糖乳杆菌LGG的存活数量。
根据本发明的另一个实施方案，发酵终止时，发酵产物中的活菌数大于108cfu/ml。该发酵素食产品在21天货架期内中的活菌数大于106cfu/ml以上。该发酵素食产品在21天货架期内酸度基本保持稳定，酸度变化范围在10度以内。
实施例
对原料的预处理可以采取本领域所熟知的方法。例如，可以采取浸泡、煮沸、烘烤、去皮等步骤，预处理后的原料适用于后续的打浆过滤步骤即可。
实施例1-10和对比例1-4均根据以下方法的步骤实施，具体如下：
将原料预处理后，按一定质量比与水混合打浆得到混合浆料，对混合浆料进行粗过滤和100目过滤，得到原料混合液；向原料混合液中添加碳源，并在60℃下搅拌20分钟；将添加了碳源的原料混合液加热至65℃，在16-20MPa下均质，然后在90-95℃下灭菌20分钟；将原料混合液冷却至43℃，在无菌条件下接种用于发酵的菌种(接种量为103～107cfu/ml)；对接种后的原料混合液在35-45℃进行发酵培养8-25小时。发酵结束时的pH值在3.5-5.5之间；将发酵产物冷藏、后酵，即得最终产品。
下面在表1中列出实施例1-10和对比例1-4的参数，并予以比较。
表1
由表1可以看出，实施例1-10最终制得的发酵素食产品酸甜适中、质地均一，即使在21天后仍保持较高的活菌数和稳定的酸度，而对比例1-4制得的产品中，活菌数严重下降，酸度偏高或偏低，有豆腥味、酸甜不适、质地粗糙，无法作为商品出售，除了活菌数低以外，具体来说，对比例2所得产品口感酸涩，令人无法接受；对比例3发酵速度非常慢，且所得产品没有正常发酵的香味；对比例4中，黄豆与花生未经预处理，直接打浆，导致所得产品口感粗糙酸涩，豆腥味重。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的技术原理还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均包括在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
Claims (6)
1.一种发酵素食产品的制备方法，包括：
原料的预处理步骤，对原料进行预处理，所用原料选自豆类、谷物、坚果、蔬菜、水果或其组合；
打浆过滤步骤，将经过所述预处理的原料与水混合以进行打浆处理后得到混合浆料，对所述混合浆料进行过滤得到原料混合液；
碳源添加步骤，向所述原料混合液中添加碳源，并在50-60℃下搅拌溶解20-30分钟，其中，所述碳源选自葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、核糖、鼠李糖、麦芽糖、***糖、山梨糖、纤维二糖、海藻糖、塔格糖、岩藻糖或其组合，所述碳源的添加量相对于原料混合液的重量为0.1-8重量％；
均质灭菌步骤，将添加了所述碳源的所述原料混合液加热至65-75℃，在16-20MPa下均质，然后在90-95℃下灭菌20-30分钟；
接种步骤，将经过均质灭菌的所述原料混合液冷却至35-45℃，在无菌条件下接种用于发酵的鼠李糖乳杆菌LGG(ATCC53103)，添加量以活菌数计为103-107cfu/ml(g)；
发酵步骤，将接种后的原料混合液在35-45℃下培养8-25小时，得到发酵产物；和
冷藏后酵步骤，将所述发酵产物冷藏、后酵，即得发酵素食产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵步骤结束时，所述发酵产物的pH值在3.5-5.5之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵步骤结束时，所述发酵产物的活菌数大于108cfu/ml。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵素食产品在21天的货架期内的活菌数大于106cfu/ml。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述原料的预处理步骤中，
针对豆类或谷物，所述预处理为沸水煮沸5-15分钟，再用沸水浸泡20-40分钟，然后去皮；
针对坚果，所述预处理为用125-130摄氏度烘烤1.5-2.5小时后去皮；或者
针对蔬菜或水果类，所述预处理为清洗和挑拣。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述鼠李糖乳杆菌LGG(ATCC53103)是菌种培养液、浓缩培养液、冷冻浓缩培养液或冻干菌粉。
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