CN109561726A - 含有大量钙离子的发酵苹果产品 - Google Patents

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Abstract

本说明书的一个方面涉及一种发酵水果产品，包含其的组合物，及其制备方法,该发酵水果产品具有突出的味道和风味，其中Ca2+离子的含量基于发酵水果产品总重量为100ppm或更高。在特定实施方案中，水果包含苹果。发酵水果产品具有突出的味道和风味，并且表现出增强钙吸收到体内或通过皮肤吸收的优异效果。

Description

含有大量钙离子的发酵苹果产品
技术领域
本发明涉及一种发酵水果产品、含有其的组合物及其制备方法，该发酵水果产品具有突出的风味，其中Ca2+离子的含量基于发酵水果产品的总重量为100ppm或更高，其中发酵水果产品具有10白利糖度至50白利糖度的糖浓度，该水果包括苹果，或者该水果是苹果。
背景技术
钙对于骨骼和牙齿的生长和维持至关重要，其功能是帮助血液凝固和肌肉收缩。钙是骨骼中羟基磷灰石的主要成分，并且它具有强化骨骼的作用，还具有在体内储存钙的作用。此外，钙充当细胞中的关键信号转导物，并且钙浓度的增多或减少介导细胞中的信号转导过程。作为另一种功能，钙是控制皮肤屏障的动态平衡的必需元素。它在皮肤屏障损伤后参与再生过程。以高浓度施用的钙促进受损皮肤屏障功能的恢复，皮肤水合作用增强和炎症减少。因此，钙是人体生长和组成的关键和必需营养素，并且需要足够量的钙来维持身体健康。
然而，钙是一种典型的必需营养素，摄入量低，与其他营养素相比在体内利用较少。大多数钙源食品，除了作为钙源的牛奶外，仅限于凤尾鱼、奶酪、紫菜、大豆和海藻及不包括食用的食品，导致钙摄入不足。因此，有必要开发一种含钙食物以增大钙的摄入量并提供容易的和多样的形式以增大摄入量。
水果具有极好的风味和味道，因此与其他食物组相比，它们是优选的食物组。此外，建议适当食用水果，因为它们含有大量微量营养素，例如能量代谢中涉及的维生素和矿物质(Hyesoo Kim et al.,J Nutr Health 2014；47(2):134-144)。其中，苹果是已知的具有熟悉的味道和风味并且由于广泛用作食品成分并且具有富含矿物质如维生素、钙、钾和多酚的营养价值和功效而具有高优选性的水果。然而，存在的问题是，当钙和苹果一起服用时，钙吸收抑制剂如苹果的纤维素或半纤维素会干扰钙的吸收，因此是不适当的。
此外，发酵的苹果产品通过酒精发酵和醋酸发酵将糖转化为大量的有机酸。此时，根据发酵的温度、时间和微生物活性而产生各种风味和味道。特别地，在酒精发酵过程中通过酵母发酵是产生发酵产品的独特风味的关键过程。酵母根据发酵、熟化和储存状态发生自溶。此时，酵母中的酶分解细胞的碳水化合物、氮成分等，以分解细胞结构。因此，排出碱性氨基酸以升高pH并释放具有中链的脂肪酸(C6至C12)。在这种情况下，所产生的物质产生酯、醛和其他芳香族物质，并且源自氨基酸和单一脂肪酸的风味组分可以充当气味剂(odorants)。特别地，由于酵母自溶产生的具有中链(C6至C12)的脂肪酸被氧化或加热以产生羧酸，其主要包括己酸、辛酸和癸酸。这些物质对酒精发酵产品的风味有不利影响。此外，由于Strecker降解反应，通过酵母自溶产生的氨基酸经受热处理等从而产生醛。其中，异戊酸通过亮氨酸的前体产生，丁酸通过异亮氨酸的前体产生。当这些物质大量含有时，这些物质被认为是有气味的物质之一(P.Comuzzo et al.Food chemistry 99,2006,217-230)。此外，当酵母未被去除并保留时，可以抑制醋酸菌的生长，从而降低醋酸发酵的初始产率。在传统工艺中，主要在加热灭菌后进行醋酸发酵。因此，存在在灭菌过程中施加热的问题，并且由于未被杀死的残留酵母而产生气味。因此，在酒精发酵完成后，去除酵母以便控制酵母以防止自溶，从而抑制不希望的风味形成和控制风味。
[引用清单]
专利文献
韩国专利号：10-1321611
发明内容
技术问题
钙是典型的摄入不足的营养素并且在体内使用较少，使用具有优异味道和风味的熟悉的食物来源，特别是苹果，以增大钙的摄入和钙的生物利用度，从而以方便摄入和增大钙的生物利用度的形式提供足够量的钙。
此外，为了解决当钙和苹果一起食用时钙吸收抑制剂比如苹果的纤维素或半纤维素等干扰钙吸收的问题，将微生物发酵技术应用于水果以制备发酵水果产品，从而将纤维素、半纤维素、果胶等转化成低分子量成分和有机酸，以去除钙吸收抑制剂，并以易于吸收的形式提供钙。
此外，在水果产品发酵过程中，在常规加热和灭菌过程之后进行醋酸发酵。为了克服由施加有热但未被杀死的残留酵母引起的气味问题，使用非加热灭菌的膜过滤来消除酵母以控制气味的起因。因此，与通过加热灭菌去除酵母的常规方法相比，本发明提供了具有优异风味和味道的发酵水果产品。
它含有大量的钙离子以及水果尤其是苹果的有效成分。此外，由于其优异的风味，它易于用作食品和化妆品材料。
本发明的一个方面是提供含有大量具有高生物利用度的钙的发酵水果产品。
本发明的一个方面是提供一种发酵水果产品，其通过增大源自钙原料的钙的溶解度而含有大量离子形式的钙。
本发明的一个方面是提供一种具有优异风味和味道的新鲜发酵水果产品。
本发明的一个方面是提供一种新鲜的发酵水果产品，其具有优异的风味和味道以及大量离子形式的钙。
本发明的一个方面是提供一种通过增大来自钙原料的钙的溶解度来制备含有大量离子形式的钙的发酵水果产品的方法。
本发明的一个方面是提供一种制备具有优异风味和味道的新鲜发酵水果产品的方法。
本发明的一个方面是提供一种制备具有优异风味和味道以及大量离子形式的钙的新鲜发酵水果产品的方法。
本发明的一个方面是提供一种食品和化妆品组合物，其包含含有大量离子形式的钙的发酵水果产品。
本发明的一个方面是提供一种食品和化妆品组合物，其包含具有优异风味或味道的发酵水果产品。
本发明的一个方面是提供一种食品和化妆品组合物，其包含具有优异风味和味道以及大量离子形式的钙的发酵水果产品。
问题的解决方案
本发明的一个方面提供了一种含有机酸的发酵水果产品，其中，基于发酵水果产品的总重量，Ca 2+离子的含量为100ppm或更高。
本发明的一个方面提供了糖含量为10白利糖度至50白利糖度的水果浓缩物的发酵水果产品。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其中，所述水果包括苹果。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其中，所述水果是苹果。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其中，基于发酵水果产品的总重量，Ca2+离子的含量为1,000ppm或更高。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其中，基于发酵水果产品的总重量，Ca2+离子的含量为5,000ppm或更高。
本发明的一个方面提供了通过酒精发酵和醋酸发酵获得的发酵水果产品。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其是酵母菌属(Saccharomyces)酵母和醋酸杆菌属(Acetobacter)醋酸菌的发酵产品。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其中，有机酸的含量基于发酵水果产品的总重量为10,000ppm或更高，并且游离糖的含量基于发酵水果产品的总重量为25,000ppm或更低。
本发明的另一方面提供了一种包含如上所述的发酵水果产品的组合物，其中，所述组合物是食品或化妆品组合物。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，该方法包括：用酵母将水果原材料进行酒精发酵；以及用醋酸菌将该酒精发酵产品进行醋酸发酵，以得到发酵水果产品，其中，在醋酸发酵过程中基于酒精发酵产品的总体积添加按重量计浓度为0.05％(w/v)或更高的钙原料，以及其中，在醋酸发酵过程中，当发酵产品中有机酸的含量达到10,000ppm或更高时添加钙原料。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，该方法还包括在完成酒精发酵后通过非加热灭菌去除酵母。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，非加热灭菌包括选自紫外线灭菌、膜过滤灭菌、高压脉冲磁场灭菌、超高压灭菌和超声波灭菌中的一种或更多种。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，非加热灭菌是膜过滤灭菌。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，在膜过滤灭菌过程中，膜的孔径可以是5μm或更小、1μm或更小、0.65μm或更小、0.45μm或更小、0.2μm或更小、或者0.1μm或更小。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，在10℃至40℃的温度下进行去除酵母。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，在醋酸发酵过程中，当发酵产品中有机酸的含量为10,000ppm至100,000ppm时，加入钙原料。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，该方法还包括：在醋酸发酵过程中，在加入钙原料后进行熟化。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，该方法还包括在酒精发酵之前使用乳酸菌进行乳酸发酵。
本发明的又一方面提供了一种方法，其中，酵母是酵母菌属，醋酸菌是醋酸杆菌属，乳酸菌是乳酸杆菌属(Lactobacillus genus)。
本发明的又一方面提供了一种方法，其中酵母菌属是酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)，醋酸杆菌属是醋酸杆菌(Acetobacter aceti)，而乳酸杆菌属是干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)。
在本发明的又一方面，钙原料可以是包含钙的原料，更具体地，但不限于，是可以用作食品添加剂的钙类。
本发明的又一方面提供了一种方法，其中，钙原料包括选自柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、5-核糖核苷酸钙、氢氧化钙、硬脂酰乳酸钙、氯化钙、EDTA二钠钙、乳酸钙、羟基磷灰石钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、羧甲基纤维素钙、碳酸钙、泛酸钙、丙酸钙、硫酸钙、甘油磷酸钙、氧化钙、抗坏血酸钙、海藻酸钙、醋酸钙、苯甲酸钙、硬脂酸钙、山梨酸钙、亚铁氰化钙和酪蛋白酸钙中的一种或更多种。
本发明的又一方面提供了一种方法，其中，碳酸钙包括选自蛋壳钙、贝壳钙、海藻钙和珍珠钙中的一种或更多种。
发明的有益效果
根据本发明的一个方面的发酵产品提供了具有改善的风味和味道的发酵水果产品，其根据消费者的喜好促进钙的摄入。
根据本发明一个方面的发酵产品具有优异的钙生物利用度，因为发酵产品中含有的大量有机酸使钙离子化。
在根据本发明的含有大量钙离子的发酵水果产品中，当消耗700mL含有1,000ppm钙离子含量的发酵水果产品时，其产生满足所建议的19至49岁的韩国女性每日摄入量700mg的摄入量的效果。
在根据本发明的含有大量钙离子的发酵水果产品中，当消耗140mL含有5,000ppm钙离子含量的发酵水果产品时，其产生满足所建议的19至49岁的韩国女性每日摄入量700mg的摄入量的效果。
在根据本发明的含有大量钙离子的发酵水果产品中，当消耗70mL含有10,000ppm钙离子含量的发酵水果产品时，其产生满足所建议的19至49岁的韩国女性每日摄入量700mg的摄入量的效果。
根据本发明的一个方面的发酵产品由于含有大量的有机酸而在疲劳恢复中表现优异。
根据本发明的一个方面的发酵产品具有促进发酵产品中包含的钙组分的体内或皮肤吸收的优异效果。
根据本发明的一个方面的发酵产品具有高含量的Ca 2+离子。
根据本发明的一个方面的发酵产品或根据本发明的另一方面的组合物在帮助凝血方面具有优异的效果。
根据本发明的一个方面的发酵产品或根据本发明的另一方面的组合物在帮助肌肉收缩方面具有优异的效果。
根据本发明的一个方面的发酵产品或根据本发明的另一方面的组合物在控制皮肤屏障动态平衡方面具有优异的效果。
根据本发明的一个方面的发酵产品或根据本发明的另一方面的组合物在恢复皮肤屏障功能方面具有优异的效果。
根据本发明的一个方面的发酵产品或根据本发明的另一方面的组合物在增强皮肤水合作用方面具有优异的效果。
根据本发明的一个方面的发酵产品或根据本发明的另一方面的组合物具有减轻炎症的优异的效果。
根据本发明的一个方面的发酵产品或根据本发明的另一方面的组合物在皮肤中钙的吸收方面具有优异的效果。
根据本发明的一个方面的发酵产品或根据本发明的另一方面的组合物在体内钙的吸收方面具有优异的效果。
根据本发明的另一方面的制备组合物的方法提供了一种制备发酵产品的方法，该发酵产品在增强发酵产品中包含的钙组分的体内或皮肤吸收方面具有优异的效果。
附图说明
图1是根据本发明的实施例2和3的制备发酵苹果产品的方法的流程图。
图2是示出根据本发明的实验例1-2的实施例2的钙离子含量的曲线图。
图3是示出根据本发明的实验例2的酒精发酵过程中的酒精含量的曲线图。
图4是示出根据本发明的实验例2的醋酸发酵过程中总酸度变化的曲线图。
图5至图7是示出本发明的实验例3的风味模式的实验结果的曲线图，其中，图5针对比较例2，图6针对实施例1，图7针对实施例3。
图8是示出实验例4的风味感官试验的结果的图。
图9是示出实验例5的游离糖分析的结果的图。
具体实施方式
在下文中，详细描述了本发明。
本发明的一个方面提供一种含有机酸的发酵水果产品，其中，基于发酵水果产品的总重量，Ca2+离子的含量为100ppm或更高。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其含有糖含量为10白利糖度至50白利糖度的水果浓缩物的发酵产品。特别地，水果浓缩物的糖含量可以是10白利糖度或更高，15白利糖度或更高，或者20白利糖度或更高，并且可以是50白利糖度或更低，45白利糖度或更低，或者40白利糖度或更低。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其中，所述水果包括苹果。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其中，水果是苹果。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其中，基于发酵水果产品的总重量，Ca2+离子的含量为1,000ppm或更高。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其中，基于发酵水果产品的总重量，Ca2+离子的含量为5,000ppm或更高。
本发明的一个方面提供了一种组合物，其中，基于发酵水果产品的总重量，Ca2+离子的含量为1,000ppm至40,000ppm。
特别地，基于发酵水果产品的总重量，Ca2+离子的含量可以是100ppm或更高，500ppm或更高，1,000ppm或更高，5,000ppm或更高，7,000ppm或更高，8,000ppm或更高，9,000ppm或更高，10,000ppm或更高，11,000ppm或更高，12,000ppm或更高，15,000ppm或更高，20,000ppm或更高，或30,000ppm或更高。此外，基于发酵水果产品的总重量，Ca2+离子的含量可以是40,000ppm或更低，30,000ppm或更低，20,000ppm或更低，17,000ppm或更低，14,000ppm或更低，13,000ppm或更低，12,000ppm或更低，或10,000ppm或更低。
本发明的一个方面包括一种含有有机钙的发酵水果产品。有机钙可以因发酵水果产品的有机酸组分而以易于吸收到体内或皮肤中的Ca2+离子形式存在。常见的无机钙形式的钙不足以以Ca2+离子的形式存在，从而降低身体或皮肤的吸收速率。因此，该发酵产品具有足够量的Ca2+离子，因此易于使用。
在本说明书中，术语“体”是指施用组合物的受试者的体内，术语“皮肤”是指施用组合物的受试者的身体的外部覆盖物。
对于以苹果为主要成分制得的苹果醋，由于酵母、乳酸菌和醋酸菌的发酵过程，糖转化为“α-羟基酸”型有机酸(果酸、乙醇酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸等)。发酵过程中产生的有机酸提供了易于溶解钙的条件，从而提高了钙的生物利用度。因此，本发明的一个方面提供一种发酵产品，其能够有效地溶解钙原料，以改善体内有机钙的吸收。
在本发明的一个方面，苹果原料可以是苹果，但不限于苹果、苹果汁和苹果浓缩物。
苹果(Malus domestica)可以包括在一个或更多个物种中：早熟品种(鲜红(Sunhong)苹果、津轻苹果、珊夏苹果、署光(Seogwang)苹果)，中熟品种(红露(Hongo)苹果、甘红(Gamhong)苹果、阳光(Yangkwang)苹果、红月(Chuwang)苹果、红月(Hongwol)苹果、高尔(Goul)苹果、弘前(Hirosaki)、乔纳金苹果、红玉(Hongwok)、阳光苹果)和晚熟品种(富士(Fuji)、火红(Hawhong苹果)、皇家富士(royal fuji))，但是本发明不限于此。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其是酒精和醋酸发酵的产品。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其是酵母菌属酵母和醋酸杆菌属醋酸菌的发酵产品。
本发明的一个方面提供了一种发酵水果产品，其中，有机酸的含量基于发酵水果产品的总重量为10,000ppm或更高，并且游离糖的含量基于发酵水果产品的总重量为25,000ppm或更低。
在本发明的一个方面，基于发酵水果产品的总重量，有机酸的含量基于发酵水果产品的总重量可以是10,000ppm至170,000ppm。特别地，有机酸的含量基于发酵水果产品的总重量可以是10,000ppm或更高，15,000ppm或更高，20,000ppm或更高，25,000ppm或更高，30,000ppm或更高，35,000ppm或更高，40,000ppm或更高，45,000ppm或更高，48,000ppm或更高，50,000ppm或更高，55,000ppm或更高，60,000ppm或更高，或者65,000ppm或更高。此外，有机酸的含量基于发酵水果产品的总重量可以是170,000ppm或更低，150,000ppm或更低，100,000ppm或更低，90,000ppm或更低，80,000ppm或更低，70,000ppm或更低，或者65,000ppm或更低。当有机酸的含量满足上述范围时，原料中所含的糖组分通过发酵过程充分转化为有机酸，从而钙盐型的钙解离以增大可以被容易吸收的Ca2+离子的含量。
此外，在发酵水果产品中，游离糖的含量基于发酵水果产品的总重量可以是25,000ppm或更低，20,000ppm或更低，5,000ppm或更低，3,500ppm或更低，或者3,000ppm或更低。当游离糖的含量满足上述范围时，原料中所含的糖组分通过发酵过程充分转化为有机酸，从而钙盐型的钙解离以增大可以被容易吸收的Ca2+离子的含量。
本发明的另一方面提供了一种包含发酵水果产品的食品或化妆品组合物。
在本发明的另一方面，食品或化妆品组合物还可以包括在用于每种食品或化妆品组合物的范围内的所必需的添加剂。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，该方法包括：用酵母对水果原料进行酒精发酵；以及用醋酸菌对酒精发酵产品进行醋酸发酵，以得到发酵水果产品，其中，在醋酸发酵过程中，基于酒精发酵产品的总体积加入按重量计浓度为0.05％(w/v)或更高的钙原料，其中，在醋酸发酵过程中，当发酵产品中有机酸的含量达到10,000ppm或更高时加入钙原料。
在该方法中，用酵母对水果原料进行酒精发酵可以包括通过逐渐添加水果原料使酒精含量增加至高浓度。因此，本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中酒精发酵包括这样的发酵：其中，在酒精发酵产品的酒精含量达到12％或更多时开始添加，然后，基于酒精发酵产品的总重量添加3重量％至7重量％的水果原料的过程重复两次或更多次，然后保持发酵直至酒精发酵产品的最终酒精含量达到15％或更多。其他添加计数可以是3次至5次。此外，添加时间可以是当酒精发酵产品的酒精含量为12％或更大、12.5％或更大、13％或更大、13.5％或更大、14％或更大、14.5％或更大、或者15％或更大时的时间。此外，最终的酒精含量可以为15％或更大，15.5％或更大，或者16％或更大。进一步添加的水果原料可以是基于酒精发酵产品的总重量的3重量％或更大，3.5重量％或更大，4重量％或更大，4.5重量％或更大，5重量％或更大，或者5.5重量％或更大。此外，其可以为基于酒精发酵产品的总重量的7重量％或更小，6.5重量％或更小，6.0重量％或更小，5.5重量％或更小，或者5重量％或更小。
在该方法中，用醋酸菌对酒精发酵产品进行醋酸发酵可以包括通过逐渐加入酒精发酵产品来制备具有高酸度的醋酸发酵产品。因此，本发明的另一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中醋酸发酵包括这样的发酵：其中，在醋酸发酵产品的酸度达到5％或更高时开始添加，然后，将基于醋酸发酵产品的总重量添加15重量％至20重量％的酒精发酵产品的过程重复两次或更多次，然后保持发酵直至醋酸发酵产品的最终酸度达到9％或更高。其他添加计数可以是3次至5次。此外，添加时间可以是当醋酸发酵产品的酸度为5％或更大、5.5％或更大、6％或更大、6.5％或更大、7％或更大、7.5％或更大、或者8％或更大时的时间。此外，醋酸发酵产品的最终酸度可以是9％或更大，9.5％或更大或者10％或更大。进一步添加的酒精发酵产品可以是基于醋酸发酵产品的总重量的15重量％或更大，15.5重量％或更大，16重量％或更大，16.5重量％或更大，17重量％或更大，或者17.5重量％或更大。此外，其可以为基于醋酸发酵产品的总重量的20重量％或更小，19.5重量％或更小，19重量％或更小，18.5重量％或更小，或者18重量％或更小。
需要一种转化为大量有机酸的发酵工艺技术，以便以易于吸收的形式溶解钙。为了制备有机酸浓度为10％或更高的、含有高浓度乙酸的醋，需要高含量的酒精。为了制备高含量的酒精，需要高浓度的糖原。然而，高浓度的糖原可能成为抑制酵母生长的一个因素。此外，高浓度的酒精含量可以作为抑制醋酸菌生长的因素。因此，由于难以制备高浓度的酒精发酵产品，因此当生产具有高酸度的醋酸发酵产品时，通常通过添加酒精来进行醋酸发酵。然而，本发明目的在于提供是通过高浓度原料的逐步加入方法制备高浓度酒精发酵产品和高浓度醋酸发酵产品来提供含有大量有机酸的发酵水果产品。因此，本发明提供一种发酵水果产品，其中钙可以大量溶解，并且钙可以以大量的具有高生物利用度的离子化形式提供。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，该方法还包括在完成酒精发酵后通过非加热灭菌去除酵母。
本发明的又一方面提供一种制备发酵水果产品的方法，其中，所述非加热灭菌包括选自紫外线灭菌、膜过滤灭菌、高压脉冲磁场灭菌、超高压灭菌和超声波灭菌中的一种或更多种。去除酵母的非加热灭菌导致无气味(无臭味)和完全去除残留酵母，从而改善最终发酵产品的风味和味道。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，非加热灭菌是膜过滤灭菌。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，在膜过滤灭菌过程中，膜的孔径可以是5微米或更小，1微米或更小，0.65微米或更小，0.45微米或者更小，0.2微米或更小，或者0.1微米或更小。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，在10℃至40℃的温度下进行酵母的去除。特别地，去除酵母可以在10℃或更高、13℃或更高、15℃或更高、17℃或更高、20℃或更高、25℃或更高、28℃或更高、或者30℃或更高的温度下进行。此外，去除酵母可以在40℃或更低、38℃或更低、36℃或更低、35℃或更低、34℃或更低、33℃或更低、30℃或更低、或者28℃或更低的温度下进行。优选地，去除酵母可以在15℃至35℃的温度下进行。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，在醋酸发酵过程中，当发酵产品中有机酸的含量为10,000ppm或更高时加入钙原料。特别地，在醋酸发酵期间，可以在发酵产品中有机酸的含量为10,000ppm或更高、15,000ppm或更高、20,000ppm或更高、25,000ppm或更高、30,000ppm或更高、35,000ppm或更高、40,000ppm或更高、50,000ppm或更高、60,000ppm或更高、70,000ppm或更高、80,000ppm或更高、90,000ppm或更高、或者100,000ppm或更高时的时间添加钙原料。此外，可以在发酵产品中有机酸的含量为150,000ppm或更低、140,000ppm或更低、130,000ppm或更低、110,000ppm或更低、100,000ppm或更低、95,000ppm或更低、90,000ppm或更低、80,000ppm或更低、50,000ppm或更低、30,000ppm或更低、或者25,000ppm或更低时加入。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，在醋酸发酵过程中，在发酵产品中有机酸的含量为70,000ppm至100,000ppm时加入钙原料。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，该方法还包括在醋酸发酵过程中，在加入钙原料之后熟化和发酵。
在本发明的另一方面，水果原料可以是水果、果汁或水果浓缩物。
在本发明的又一方面，钙原料可以是包含钙的原料，更具体地，但不限于，是可以用作食品添加剂的钙类。
本发明的又一方面提供了一种方法，其中，钙原料包括选自柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、5-核糖核苷酸钙、氢氧化钙、硬脂酰乳酸钙、氯化钙、ETDA二钠钙、乳酸钙、羟基磷灰石钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、羧甲基纤维素钙、碳酸钙、泛酸钙、丙酸钙、硫酸钙、甘油磷酸钙、氧化钙、抗坏血酸钙、海藻酸钙、醋酸钙、苯甲酸钙、硬脂酸钙、山梨酸钙、亚铁氰化钙和酪蛋白酸钙中的一种或更多种。
本发明的又一方面提供了一种方法，其中，碳酸钙包括选自蛋壳钙、贝壳钙、海藻钙和珍珠钙中的一种或更多种。
在本发明的又一方面，根据其目的，钙原料作为食品或化妆品的原料可以是贝壳钙、珍珠钙、乳酸钙、氢氧化钙、碳酸钙或海藻钙，但其范围不限于此。根据其目的，可以以0.05％至20％(w/v)的含量添加钙原料用于制备。
在本发明的另一方面，发酵水果产品可以是通过使用苹果(包括果皮)作为原料制备的，如果需要，经过酶促反应以分解以下成分(不溶的或可溶的纤维蛋白)，诸如纤维素、半纤维素和果胶，并进行酒精发酵和醋酸发酵(如果需要，进行乳酸发酵)。
在本发明的另一方面，可以通过将0.1％至1.0％(v/v)的酵母接种到苹果原料中来在15℃至35℃的温度下进行酒精发酵。可以将果汁或浓缩物滴定至20至40的白利糖度。在酒精发酵完成后获得的发酵水果产品的酒精含量可以是10％至20％。为了获得高的酒精浓度，可以分3步至4步加入苹果原料以获得高浓度的果酒。在酒精发酵完成之后，酵母(和乳酸菌)的去除可以通过膜过滤灭菌方法进行灭菌，该方法是非加热灭菌方法之一。
在本发明的另一方面，可以通过将0.1％至1.0％(v/v)的醋酸菌培养基接种到发酵水果产品中来在25℃至35℃的温度下进行醋酸发酵。此时，为了获得含有高浓度有机酸的醋酸发酵产品，可以分4步至5步加入含有高浓度酒精的果酒，以进行醋酸发酵，并且熟化和发酵，从而制备发酵水果产品。这里，制备的发酵水果产品的总酸度可以是4.5％至12.0％。
本发明的又一方面提供了一种制备发酵水果产品的方法，其中，该方法还包括在酒精发酵之前使用乳酸菌进行乳酸发酵。
在本发明的另一方面，乳酸发酵可以根据其目的进行，以及通过在其中接种0.1％至1.0％(v/v)的乳酸菌而在25℃至35℃的温度下进行。在乳酸发酵和酒精发酵完成后获得的乙醇发酵产品的酒精含量可以是10％至20％。
本发明的又一方面提供了一种方法，其中，酵母是酵母菌属，醋酸菌是醋酸杆菌属，乳酸菌是乳酸杆菌属。
本发明的又一方面提供了一种方法，其中，酵母菌属是酿酒酵母，醋酸杆菌属是醋酸杆菌，而乳酸杆菌属是干酪乳杆菌。
在本发明的另一方面，酿酒酵母可以是泉标食品有限公司(Sempio foods co.,Ltd)拥有的微生物，它是2015年1月22日在韩国生物科学和生物技术研究所的韩国典型培养物保藏中心所保藏的微生物，其保藏编号为KCTC 12749BP。
在本发明的另一方面，醋酸杆菌可以通过从米酒自然发酵的醋中分离出具有优异的生长和乙酸生产的细菌而获得。其可以通过使用YPGD(W/0.5％乙酸，6％乙醇)培养基(YPGD培养基组成：1％酵母提取物，1％蛋白胨，2％甘油，0.5％葡萄糖，0.5％乙酸和6％乙醇)在需氧条件下在25℃至33℃的温度下进行振荡培养来获得。
在本发明的另一方面，干酪乳杆菌可以通过从米酒中分离具有优异的生长和风味的菌株而获得。其可以通过使用MRS肉汤培养基(DifcoTM Lactobacilli MRS肉汤：每1L中10g蛋白胨3号，10g牛肉提取物，5g酵母提取物，20g右旋糖，1g聚山梨醇酯80，2g柠檬酸铵，5g乙酸钠，0.1g硫酸镁，0.05g硫酸锰，2g磷酸氢二钾)在厌氧条件下在28℃至37℃的温度下进行静态培养来获得。
实施例
在下文中，本发明被更详细地描述。对于本领域技术人员显而易见的是，这些实施例仅用于说明本发明，并且本发明的范围不应解释为限于这些实施例。
[比较例1]苹果浓缩物
市售的苹果浓缩物(苹果原料)被用作为比较例1。比较例1的苹果浓缩物的有机酸和有机糖含量在如下所述的实验例5中确认。
[比较例2]通过加热杀菌的发酵苹果产品
比较例1的苹果浓缩物经由微生物发酵来制备发酵苹果产品。
将苹果原料与纯净水按体积比1:1混合并稀释后，根据混合物的总重量向其中加入0.1％至1.0％(v/v)的酵母(酵母培养液：保藏编号为KCTC 12749BP的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae))，在15℃至30℃下进行酒精发酵以获得苹果酒。将得到的苹果酒加热，使料温达到60℃至70℃以进行灭菌。将苹果酒与纯净水以1:1的体积比进行混合。然后，基于该混合物的液体总量，将0.1％至1.0％(v/v)的醋酸菌培养基(含有醋酸杆菌的培养基)接种到其中。然后在25℃至30℃下进行醋酸发酵和熟化，从而制备发酵苹果产品。
[比较例3]添加海藻钙的纯净水
将4％(w/v)的市售海藻钙加入到纯净水中，并搅拌。
[比较例4]在酒精发酵过程中添加有钙原料的发酵苹果产品
在比较例1的苹果浓缩物以微生物发酵时，在酒精发酵过程中向其中加入钙原料，从而制备发酵苹果产品。将苹果原料与纯净水按体积比1:1混合并稀释后，根据其总重量，向其中加入0.1％至1.0％(v/v)的酵母(酵母培养液：保藏编号为KCTC 12749BP的酿酒酵母)，并向其中加入1.0％(w/v)氢氧化钙。然后，在15℃至30℃下进行酒精发酵以获得苹果酒。将得到的苹果酒加热，使料温达到60℃至70℃以进行灭菌。将苹果酒与纯净水以1:1的体积比混合。然后，基于该混合物的液体总量，将0.1％至1.0％(v/v)的醋酸菌培养基(含有醋酸杆菌的培养基)接种到其中。然后，在25℃至30℃下进行醋酸发酵和熟化，从而制备发酵苹果产品。
[比较例5]在醋酸发酵开始时添加钙原料的发酵苹果产品
当比较例1的苹果浓缩物用微生物发酵时，在醋酸发酵开始时向其中加入钙原料，从而制备发酵苹果产品。将苹果原料与纯净水按体积比1:1混合并稀释后，基于其总重量，向其中加入0.1％至1.0％(v/v)的酵母(酵母培养液：保藏编号为KCTC 12749BP的酿酒酵母)。然后，在15℃至30℃下进行酒精发酵以获得苹果酒。将得到的苹果酒加热，使料温达到60℃至70℃以进行灭菌。将苹果酒与纯净水以1:1的体积比混合。然后，基于该混合物的液体总量，将0.1％至1.0％(v/v)的醋酸菌培养基(含有醋酸杆菌的培养基)接种到其中。向其中加入1.0％(w/v)氢氧化钙。在20℃至30℃下进行醋酸发酵和熟化，从而制备发酵苹果产品。
[实施例1]非加热灭菌的发酵苹果产品
当比较例1的苹果浓缩物用微生物发酵时，通过非加热灭菌去除酵母来制备发酵苹果产品，这与比较例2不同。将苹果原料与纯净水按体积比1:1混合并稀释后，基于其总重量，向其中加入0.1％至1.0％(v/v)的酵母(酵母培养液：保藏编号KCTC 12749BP的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae))。然后，在15℃至30℃下进行酒精发酵，然后去除酵母以获得苹果酒。为了获得高浓度的酒精，基于液体总量，以3步至4步、以按重量计每份5％加入苹果浓缩物，以获得高浓度的苹果酒。通过膜过滤灭菌进行酵母的去除，膜过滤灭菌是非加热灭菌工艺中的一种，其中使用孔径尺寸为0.45μm的过滤膜。将苹果酒与纯净水以1:1的体积比混合。然后，基于该混合物的液体总量，将0.1％至1.0％(v/v)的醋酸菌培养基(含有醋酸杆菌的培养基)接种到其中。然后，在25℃至30℃下进行醋酸发酵。此外，基于液体总量，将含有高浓度酒精的苹果酒以4步至5步、以按重量计每份17％加入其中，以获得含有高浓度有机酸的醋酸发酵产品。然后，进行醋酸发酵和老化以制备发酵苹果产品。
[实施例2]根据添加的钙原料的量，含有大量钙离子(来自氢氧化钙)的发酵苹果产品
除了在醋酸发酵过程中加入0.1％、1.0％、2.0％、3.0％、4.0％、5.0％、10.0％和30.0％的氢氧化钙，使用与实施例1相同的方式，并进行醋酸发酵和熟化以制备具有大量钙离子的发酵苹果产品。此时，在进行醋酸发酵后有机酸的含量达到90,000ppm时加入海藻钙，而不是在醋酸发酵开始时加入。
[实施例3]含有大量钙离子(来自氢氧化钙)的发酵苹果产品
除了在醋酸发酵过程中向其中加入1％(w/v)氢氧化钙，使用与实施例1相同的方式，并进行醋酸发酵和熟化以制备具有大量钙离子的发酵苹果产品。此时，在进行醋酸发酵后有机酸的含量达到90,000ppm时加入氢氧化钙，而不是在醋酸发酵开始时加入。
[实施例4]含有大量钙离子(来自海藻钙)的发酵苹果产品
除了在醋酸发酵过程中向其中加入4％(w/v)海藻钙，使用与实施例1相同的方式，并进行醋酸发酵和熟化以制备具有大量钙离子的发酵苹果产品。此时，在进行醋酸发酵后有机酸的含量达到90,000ppm时加入海藻钙，而不是在醋酸发酵开始时加入。
根据实施例2至4的发酵苹果产品的制备方法在图1中示出。
如上制备的比较例和实施例用于以下实验中。
[实验例1-1]钙离子含量的分析
比较了比较例3与实施例1和4的钙含量。测量钙的方法如下进行。
将每个样品过滤后，使用Cedex Bio钙测量仪器测量离子钙的含量。样品中含有的钙离子与指示剂中含有的5-硝基-5'-甲基-BAPTA形成络合物。该络合物与添加EDTA的指示剂反应。然后，钙离子与EDTA形成强螯合物。由于吸光度与钙浓度成比例变化的原理，设备自动测量样品中的钙离子含量。
钙含量比较的结果显示在下表1中。
[表1]
实验结果表明，通过添加钙原料(海藻钙)进行发酵的实施例4的钙含量为比较例3的钙含量的约575倍或更多，实施例2的钙含量与实施例1相比增大约100倍或更多。
[实验例1-2]实施例2的钙离子含量的分析
通过与实验例1-1中使用的相同方式测量实施例2中的根据钙原料的添加量的发酵苹果产品的钙含量。测量根据添加的钙原料的量的钙离子含量的结果在图2中示出。
实验结果表明，加入30％的氢氧化钙原料，其被溶解并被离子化至39,000ppm。
[实验例2]测量根据添加钙原料的时间的钙离子含量、酒精含量和总酸度
将比较例4和5与实施例3的钙离子含量进行比较，以确认钙原料是否根据添加钙原料的时间而损失。测量酒精含量和总酸度以调节添加该原料的正确时间。
(1)以与实验例1中相同的方式测量钙。
(2)将含酒精的内容物倒入100ml量瓶(messflask)至刻度，这在15℃下测定。将其转移至300至500mL烧瓶中，然后用约15mL水洗涤量瓶两次。将洗涤溶液加入烧瓶中。烧瓶连接到冷却器。蒸馏溶液，使用量瓶作为接收容器。当馏出物达到70mL(所需时间为约20分钟)时，停止蒸馏。在15℃下将水加入至量瓶的刻度。然后，将馏出物充分摇动并转移至量筒中。然后，使用自动密度测量仪(密度计，Anton paar，DMA4500M)，即一种用于分析乙醇的设备，来测量酒精含量。
(3)测量总酸度，其中，收集10mL样品，向其中加入蒸馏水至100mL，并将20mL的该液体用0.1N氢氧化钠溶液滴定，使用酚酞溶液作为指示剂(0.1N氢氧化钠溶液＝0.006gCH3COOH)。
总酸度(w/v％，作为乙酸)＝S×((f×0.006)÷收集的样品重量(g))×100
S：0.1N氢氧化钠溶液的消耗量(mL)
f：0.1N氢氧化钠溶液的滴定度
测量氢氧化钠的消耗量，并使用该等式计算总酸度。
实验结果如下。
(1)钙含量如下表2所示。
[表2]
(理论值的计算：参见“韩国保健功能食品法”和“食品添加剂法”中规定的无机原料(钙)的转换系数表)
原料溶解度(％)＝钙离子含量/理论值含量×100
(2)酒精发酵过程中酒精产生的变化在图3中所示。
(3)醋酸发酵过程中总酸度的变化如图4所示。
(4)实验结果描述如下。在比较例4中，32％的钙原料溶解，因此钙原料的损失大。此外，与不添加钙原料进行酒精发酵的比较例5和实施例3相比，酒精发酵的发酵产率显著降低，因此不适合制备发酵苹果产品，表明添加时间不正确。此外，在其中在醋酸发酵开始时加入钙原料的比较例5的情况下，86％的钙原料溶解并且14.1％的原料损失。另外，几乎不发生醋酸发酵，因此不适合制备发酵苹果产品，表明添加时间不正确。在实施例3的情况下，99％的钙原料溶解，钙原料的损失小，并且对酒精发酵或醋酸发酵的产率没有大的影响。已经证实，在进行醋酸发酵并且有机酸含量为10,000ppm或更高时添加钙原料对于增加钙离子含量是理想的。
[实验例3]根据新鲜发酵工艺的风味模式的变化
为了确认比较例2以及实施例1和3的风味模式，进行风味分析。使用Agilent的GC/MS设备分析每种物质。在40℃下进行30分钟的CAR/PDMS吸附以进行GC-MS分析。其他执行条件如下表3所示。
[表3]
注射器 250
柱 DB-WAX
气体流速 0.8毫升/分钟
烤箱温度 40℃(3分钟)→5℃/分钟→200℃(10分钟)
实验结果如表4和图5至图7所示。图5示出了比较例2的结果。图6示出了实施例1的结果。图7示出了实施例3的结果。
[表4]
风味分析的结果表明，与通过常规工艺的加热灭菌处理制备发酵苹果产品的比较例2相比，通过非加热灭菌方法制备的实施例1和3显示出乙偶姻、丙酸、丁酸、异戊酸、己酸、辛酸和癸酸的含量降低的趋势，这些物质是具有讨厌的或难闻的气味(油脂气味，芝士味，难闻气味)的特征的组分。特别地，结果显示丁酸和异戊酸降低，其是源自氨基酸的风味组分，氨基酸则是通过酵母的自溶和热处理而制备的组分之一，并且结果显示己酸、辛酸和癸酸降低，其是衍生自脂肪酸的风味组分。因此，证实了与常规的比较例2相比，本发明的实施例1至3的方法减少了气味(臭味)。
[实验例4]根据新鲜发酵工艺的风味感官测试
进行感官测试以确认比较例2与实施例1和3的总体风味。
对20名20至50岁的食品行业的人进行了感官测试。对于每种风味特征，感官测试以5分制进行。对于果味的、清新的、甜味的、难闻的、芝士味和汗味的，5分表示“强烈”，4分表示“微强”，3分表示“平均”，2分表示“微弱”，1分表示“弱”。
感官测试的结果显示在表5中并在图8中示出。
[表5]
比较例2 实施例1 实施例3
果味 1.8 3.7 3.0
清新 1.7 3.8 3.1
甜味 2.1 3.2 2.9
难闻味 3.6 1.6 1.6
芝士味 3.2 1.2 1.4
汗味 3.3 2.0 1.6
实验结果表明，实施例1对于果味、清新和甜味具有3分或更多，对于难闻味、芝士味和汗味具有2分或更少，表明与比较例2相比，在该风味部分中具有优异的感官效果。
[实验例5]发酵苹果产品中游离糖和有机酸的分析
分别对比较例1的苹果原料和实施例1和3的发酵苹果产品中含有的游离糖和有机酸进行分析。
(1)通过以下方法进行游离糖的分析。HPLC分析用于分析游离糖。对于样品预处理，将10ml液体充分溶解在50ml水中，混合物用乙腈定容并通过0.2μm过滤器过滤，然后进行分析。标准试剂是葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖和麦芽糖。HPLC分析条件如下表6所示。
[表6]
项目 条件
注射量 30μl
检测器 RI检测器
柱温 40℃
移动相 水25％，ACN 75％
流速 0.8毫升/分钟
柱 Shodex asahi pak NH2-50 4E
(2)有机酸的分析通过以下方法进行。HPLC分析用于分析有机酸。通过将液体样品用0.2μm过滤器过滤来进行样品预处理，然后进行分析。标准试剂是柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、乳酸、乙酸、乙酰丙酸和焦谷氨酸。HPLC分析条件如下表7所示。
[表7]
项目 条件
注射量 30微升
检测器 RI检测器
柱温 40℃
移动相 6mM高氯酸
流速 0.8毫升/分钟
柱 Shodex RS pak kc-811
作为实验的结果，游离糖的分析结果在图9中示出，有机酸的分析结果在表8中示出。
[表8]
实验结果表明，与比较例1相比，通过发酵工艺制备的实施例1和实施例3中的果糖、葡萄糖和蔗糖的含量降低，并且产生有机酸。因此，证实了本发明的实施例1的发酵工艺将原料中含有的糖转化为有机酸。
在上文中，详细描述了本发明的特定部分。然而，本领域技术人员显而易见的是，这些具体实施例仅是优选实施方案，并且本发明的范围不限于此。因此，本发明的实质范围由所附权利要求及其等同物限定。
[保藏编号]
保藏机构名称：韩国生物科学与生物技术研究所的韩国典型培养物保藏中心
保藏编号：KCTC12749BP
保藏日期：2015年1月22日

Claims (20)

1.一种含有有机酸的发酵水果产品，其中Ca2+离子的含量基于所述发酵水果产品的总重量为100ppm或更高。
2.根据权利要求1所述的发酵水果产品，其中所述发酵水果产品是糖含量为10白利糖度至50白利糖度的水果浓缩物的发酵产品。
3.根据权利要求1所述的发酵水果产品，其中所述水果包括苹果。
4.根据权利要求3所述的发酵水果产品，其中所述水果是苹果。
5.根据权利要求1所述的发酵水果产品，其中所述发酵水果产品通过酒精发酵和醋酸发酵获得。
6.根据权利要求5所述的发酵水果产品，其中所述发酵水果产品是酵母菌属酵母和醋酸杆菌属醋酸菌的发酵产品。
7.根据权利要求1所述的发酵水果产品，其中，基于所述发酵水果产品的总重量所述有机酸的含量为10,000ppm或更高，并且基于所述发酵水果产品的总重量游离糖的含量为25,000ppm或更低。
8.一种组合物，含有权利要求1至7中任一项所述的发酵水果产品，其中，所述组合物为食品或化妆品组合物。
9.一种制备根据权利要求1至7中任一项所述的发酵水果产品的方法，所述方法包括：
用酵母对水果原料进行酒精发酵；以及
用醋酸菌对酒精发酵产品进行醋酸发酵，得到发酵水果产品，
其中，在所述醋酸发酵过程中，基于所述酒精发酵产品的总体积，以按重量计0.05％(w/v)或更高的浓度添加钙原料，以及
其中，在所述醋酸发酵过程中，当发酵产品中所述有机酸含量达到10,000ppm或更高时添加所述钙原料。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法还包括在完成所述酒精发酵后通过非加热灭菌去除酵母。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述非加热灭菌包括选自膜过滤灭菌、高压脉冲磁场灭菌、超高压灭菌和超声波灭菌中的一种或更多种。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述去除酵母在10℃至40℃温度下进行。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述酒精发酵包括：在当所述酒精发酵产物的酒精含量达到12％或更多时的开始添加之后，基于所述酒精发酵产物的总重量添加3重量％至7重量％的所述水果原料的过程重复两次或更多次，以发酵所述酒精发酵产品，直至所述酒精发酵产品的最终酒精含量达到15％或更多。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述醋酸发酵包括：在当所述醋酸发酵产品的酸度达到5％或更高时的开始添加之后，基于所述醋酸发酵产品的总重量添加15重量％至20重量％的所述酒精发酵产品的过程重复两次或更多次，以发酵所述醋酸发酵产品，直至所述醋酸发酵产品的最终酸度达到9％或更高。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述醋酸发酵过程中，在所述发酵产品中有机酸的含量为70,000ppm至100,000ppm时添加所述钙原料。
16.根据权利要求9所述的方法，其中，所述钙原料包括选自柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、5-核糖核苷酸钙、氢氧化钙、硬脂酰乳酸钙、氯化钙、EDTA二钠钙、乳酸钙、羟基磷灰石钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、羧甲基纤维素钙、碳酸钙、泛酸钙、丙酸钙、硫酸钙、甘油磷酸钙、氧化钙、抗坏血酸钙、海藻酸钙、醋酸钙、苯甲酸钙、硬脂酸钙、山梨酸钙、亚铁氰化钙和酪蛋白酸钙中的一种或更多种。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述碳酸钙包括选自蛋壳钙、贝壳钙、海藻钙和珍珠钙中的一种或更多种。
18.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括在所述酒精发酵之前通过乳酸菌进行乳酸发酵。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述酵母是酵母菌属，所述醋酸菌是醋酸杆菌属，并且所述乳酸菌是乳酸杆菌属。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述酵母菌属是酿酒酵母，所述醋酸杆菌属是醋酸杆菌，并且所述乳酸杆菌属是干酪乳杆菌。
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