CN110025008A - 一种浓稠型酵素的制备方法 - Google Patents
一种浓稠型酵素的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于功能性食品加工技术领域,涉及一种浓稠型酵素的制备方法。经过一次发酵和二次发酵得到酵素原液,在酵素原液中加入卡拉胶和抗性糊精,得到浓稠型酵素。抗性糊精能够促进肠道内有益微生物的生长繁殖,从而起到整理肠道的功能,促进肠道蠕动。而且可以提高人体对各种营养素的吸收利用率。可以起到降低血糖的作用;还可降低人体血脂,改善高血脂人群代谢。抗性糊精作为膳食纤维,能够在消化道中膨胀产生饱腹感,有利于减肥人士控制体重。抗性糊精与卡拉胶发挥协同作用,增加酵素的稳定性。在酵素中加入卡拉胶后既能够使溶液变得浓稠,又能使其中的各种营养物质保持在均匀、稳定悬浮的状态。
Description
技术领域
本发明属于功能性食品加工技术领域,涉及一种浓稠型酵素的制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高,人们更加注重日常所摄入的食品对健康的影响。因此,功能性食品越来越受人们的关注,市场需求也在逐渐扩大。酵素是近几年比较流行的一类功能性食品,它以水果、谷物、蔬菜等植物为原料,加入一些发酵菌种如酵母菌、乳酸菌等对其进行发酵,最后通过压榨或者浸取等一系列的加工方式,得到的一类多成分发酵液,富含由微生物发酵得到的各种糖类、维生素、有机酸、酚类以及萜类等营养成分,还包含具有生物活性的一系列酶类。酵素不仅可以促进人体的肠胃蠕动,还能增强人体的免疫能力。研究表明,人体内所有的新陈代谢均有酵素参与其中,而且酵素能提高人体对营养物质的吸收利用率。
目前市场上酵素类型按状态主要分为液体酵素、半固体酵素以及固体酵素。半固体酵素是将发酵原液经过低温高度浓缩得到的产品,有一定的保质期。这一类酵素可以直接口服,也可以用水稀释后使用。但是经过高度浓缩后,酵素的口感与原来酵素液有明显区别,在感官品质上损失较大,而且此类酵素非一次性食用完毕,容易受到污染。固体酵素目前主要以酵素粉为主,是将发酵液通过不同干燥手段如喷雾干燥得到的粉末,整个过程经历了二次加工。这类酵素携带方便,保质期较长,但其加工工艺会对酵素中的营养成分造成破坏,而且,消费者在食用过程中一般都会用温水或开水冲服,这样又造成酵素营养成分的二次损失,最后被人体吸收的只占其全部营养成分的1/3。液体酵素是发酵得到的原液,酵素的主要物质活性酶都包含在其中,在这种状态下酶的活性能大部分保存下来而且也能够较好地被人体吸收。虽然液体酵素产品的最终酶活性较高,但其保质期不长,而且对储存及运输条件要求苛刻,在市场上的售价较高。普通液体酵素的口感清淡,食用时带有水样感,缺乏质感;浓稠型酵素口感醇厚,带有较浓稠的质感,在口感上符合消费者对于此类饮品的消费习惯。在功能上,浓稠型酵素除了能够促进人体的肠胃蠕动,增强人体的免疫能力,还拥有可观的膳食纤维含量,进一步提高酵素的功能特性。而且,加入增稠剂,可使酵素中的营养物质始终保持在悬浮稳定状态,从而使该类酵素有较长的货架期。此外相比于普通液体酵素,浓稠型酵素在运输和储藏过程中产生的振动对产品的影响会大幅度减小,更大程度上减少运输和储藏过程造成的损失。目前市场上浓稠型酵素产品还比较少,人们熟知的主要是液体酵素、半固体酵素以及固体酵素。因此,浓稠型酵素具有很好的发展前景。
发明内容
本发明针对传统酵素保存运输和食用过程中存在的问题提出一种新型的浓稠型酵素的制备方法。
卡拉胶是从红藻类海藻中提取到的一种天然海藻多糖,具有较高的持水性、分散性以及抗蛋白凝聚性、亲水无毒,因此在食品中可作为增稠剂、稳定剂、胶凝剂等,是一种天然的食品添加剂。抗性糊精是一种低分子水溶性膳食纤维,由淀粉加工而成,其水溶液黏度很低,随外界因素黏度变化微小,耐热、耐酸,加入后不会改变产品的味道,反而能提升酵素的膳食纤维含量和质感。我们研究发现,卡拉胶作为增稠剂加入到液体酵素中后,小分子的抗性糊精可以防止卡拉胶相互聚集形成沉淀,从而维持整个酵素体系的稳定。
本发明通过在精制的酵素原液中加入卡拉胶和抗性糊精,制备一种浓稠型酵素,既提升了卡拉胶的稳定作用,保持了酵素体系的稳定性,又强化了酵素的营养价值,丰富了市场上的酵素种类,满足人们对酵素浓稠质感以及更全面的营养的需求。
为了达到上述目的,本发明是采用下述的技术方案实现的:
一种浓稠型酵素的制备方法,经过一次发酵和二次发酵得到酵素原液,在酵素原液中加入卡拉胶和抗性糊精,得到浓稠型酵素。
作为优选,所述浓稠型酵素的制备方法,包括如下步骤:
(1) 原料挑选及处理:选用表面完整无破损、无虫害、成熟度好的低酸度水果为原料。用蒸馏水冲洗干净,自然沥干表面水分,去除果皮以及果核后切成小块。处理后转移到组织破碎机中进行破碎,组织破碎机功率为1.5KW,破碎时间30-60min。破碎过程中加入0.001-1%的维生素C(每升原料中维生素C的加入量为0.1-100g),防止发生褐变;加入0.0001-0.08%果胶酶和0.0001-0.2%纤维素酶,使后续发酵过程更加彻底,酵素原液更加澄清。预处理得到的原料破碎组织进行初步调配,加入1-5%蜂蜜或0-5%红糖或3-10%的蔗糖,以及70-80%无菌水,置于高剪切均质机中进行均质处理,控制均质流量10-100L/h,工作压力为0-20Mpa,均质时间为30-60min,以上百分数均为质量百分数,下同。
(2) 原料初步发酵:预处理后得到的原料首先进行初步发酵。均质后的原料转移到陶瓷发酵罐或玻璃发酵罐中,然后接种总质量分数为0.05-2%的以下菌类:纯种出芽酵母、鲁氏接合酵母以及醋酸杆菌,三者质量比例如为(0-0.1):(0.05-0.1):(0.05-0.1),搅拌均匀后进行发酵。控制发酵罐的温度在25-40℃,发酵周期为20-30d,过程中开罐3-6次,对发酵原料进行搅拌处理,释放罐中发酵产生的气体,保证发酵罐各个部分发酵均匀。发酵至无气泡产生。
(3) 二次发酵:初步发酵后无需再接种菌种,在原有的基础上进行完全密封发酵。控制发酵温度在25–35℃,发酵周期为150-200d。
(4) 调配浓稠型酵素:对完成二次发酵的酵素原料进行压榨过滤处理,得到酵素原液。在原液中加入0.01-1%的卡拉胶粉末和1-5%抗性糊精粉末,用超声均质器进行均质处理,控制超声频率200-500kHz,均质时长为30-60min,温度控制在30-40℃。调配好的浓稠型酵素转移到高压瞬时灭菌处理器中进行灭菌处理,控制灭菌温度110-121℃,灭菌时长15-30min,即得到浓稠型酵素成品。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:
酵素的主要成分是各种酶,在人体中能够参与几乎所有的新陈代谢反应。现代医学已有的研究表明,酵素能够维护人体肠道健康,保持肠道环境平衡,还能促进由各种代谢产生的多余成分的分解,如脂类物质,从而保持健康身材;在人体的各种合成反应中,酵素能够促进各种组织细胞的生成,提高人体的免疫力。
抗性糊精作为一种水溶性膳食纤维,在人体小肠内不会被消化吸收,直接进入大肠,能够促进肠道内有益微生物的生长繁殖,从而起到整理肠道的功能,促进肠道蠕动。而且微生物发酵后的代谢产物可以提高人体对各种营养素的吸收利用率。由于抗性糊精的抗消化性,可以延缓和抑制小肠对糖类的消化吸收,从而降低人体对胰岛素的需求,起到降低血糖的作用;抗性糊精还可吸附胆汁酸、脂肪等物质,使人体对其吸收率下降,达到降低人体血脂,改善高血脂人群代谢的目的。另外,抗性糊精作为膳食纤维,在进入人体后能够增容,持水,在消化道中膨胀产生饱腹感,而且热值低,有利于减肥人士控制体重。抗性糊精加入后还能与卡拉胶发挥协同作用,增加酵素的稳定性。
卡拉胶天然无毒且具有生物降解性,其优良的持水性、分散性以及抗蛋白凝聚性,使其作为食品增稠剂广泛应用于食品中。卡拉胶分子中含有带负电荷的硫酸酯基团,能够吸附溶液中带正电荷的物质,使得溶液整体保持在一种稳定均匀分散的状态。因此,在酵素中加入卡拉胶后既能够使溶液变得浓稠,又能使其中的各种营养物质保持在均匀、稳定悬浮的状态。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
若无特殊说明,实施例中各物质加入的量均采用质量百分数计量。
实施例1
一种浓稠型水蜜桃酵素的制备
(1) 选用表面完整无破损、无虫害、成熟度好的水蜜桃。选好的水蜜桃用蒸馏水冲洗干净,自然沥干表面水分,去除果皮以及果核后切成小块,转移到组织破碎机中进行破碎,组织破碎机功率为1.5KW,破碎30min。破碎过程中加入0.05%维生素C,防发生褐变;加入0.02%果胶酶和0.03%纤维素酶,使后续发酵过程更加彻底,酵素原液更加澄清。预处理得到的原料破碎组织进行初步调配,加入2%蜂蜜和5%红糖,以及75%无菌水,置于高剪切均质机中进行均质处理,控制流量20L/h、均质压力10Mpa、均质时间40min。
(2) 原料初步发酵:预处理后得到的果肉糜进行初步发酵。均质后原料转移到陶瓷发酵罐或玻璃发酵罐中,然后接种0.08%纯种出芽酵母,0.05%鲁氏接合酵母以及0.08%醋酸杆菌,搅拌均匀后开始发酵。控制发酵罐的温度为37℃,发酵周期为30d,过程中每隔6d开罐一次,对发酵原料进行搅拌,释放罐中发酵产生的气体,保证发酵罐各个部分发酵均匀。发酵至无气泡产生。
(3) 二次发酵:初步发酵后无需再接种菌种,在原有的基础上进行完全密封发酵。控制发酵温度在30℃,发酵周期为150d。
(4) 调配浓稠型酵素:对发酵好的酵素原料进行压榨过滤处理,得到酵素原液。在原液中加入0.06%卡拉胶粉末和1%抗性糊精粉末,用超声均质器进行均质处理,控制超声频率400kHz,均质时长为45min,温度控制在40℃。调配好的浓稠型酵素转移到高压瞬时灭菌处理器中进行灭菌处理,温度110℃,灭菌15min,即得到成品浓稠型酵素成品。
实施例2
一种浓稠型哈密瓜酵素的制备
(1) 选用表面完整无破损、无虫害、成熟度好的水蜜桃。选好的哈密瓜原料用蒸馏水冲洗干净,自然沥干表面水分,去除果皮以及果核后切成小块,转移到组织破碎机中进行破碎,组织破碎机功率为1.5KW,破碎45min。破碎过程中加入0.03%维生素C,防止发生褐变;加入0.03%果胶酶和0.05%纤维素酶,使后续发酵过程更加彻底,酵素原液更加澄清。预处理得到的原料破碎组织进行初步调配,加入5%蔗糖和5%红糖,以及80%无菌水,置于高剪切均质机中进行均质处理,控制流量15L/h、均质压力15Mpa、均质时间45min。
(2) 原料初步发酵:预处理后得到的果肉糜进行初步发酵。均质后的原料转移到陶瓷发酵罐或玻璃发酵罐中,接种0.1%鲁氏接合酵母以及0.1%醋酸杆菌,搅拌均匀后开始发酵。控制发酵罐的温度为35℃,发酵周期为25d,过程中每隔5d开罐一次,对发酵原料进行搅拌,释放罐中发酵产生的气体,保证发酵罐各个部分发酵均匀。发酵至无气泡产生。
(3) 二次发酵:初步发酵后无需再接种菌种,在原有的基础上进行完全密封发酵。控制发酵温度在35℃,发酵周期为180d。
(4) 调配浓稠型酵素:对完成二次发酵的酵素原料进行压榨过滤处理,得到酵素原液。在原液中加入0.05%卡拉胶粉末和2%抗性糊精粉末以及0.1%魔芋葡甘聚糖,用超声均质器进行均质处理,控制超声频率350kHz,均质时长为60min,温度控制在35℃。调配好的浓稠型酵素转移到高压瞬时灭菌处理器中进行灭菌处理,温度121℃,灭菌30min,即得到浓稠型酵素成品。
实施例3
一种浓稠型甘蔗酵素的制备
(1) 原料选用成熟度好、无病害的甘蔗。挑选好的甘蔗用蒸馏水冲洗干净,自然沥干表面水分,去除甘蔗皮后切成小块,转移到组织破碎机中进行破碎,组织破碎机功率为1.5KW,破碎45min。破碎过程中加入0.05%维生素C,防止发生褐变;加入0.2%纤维素酶,使后续发酵过程更加彻底,酵素原液更加澄清。预处理得到的原料破碎组织进行初步调配,加入3%蜂蜜和4%红糖,以及80%无菌水,置于高剪切均质机中进行均质处理,控制流量20L/h、均质压力15Mpa、均质时间60min。
(2) 原料初步发酵:预处理后得到的果肉糜进行初步发酵。均质后原料转移到陶瓷发酵罐或玻璃发酵罐中,接种0.05%纯种出芽酵母,0.08%鲁氏接合酵母以及0.08%醋酸杆菌,搅拌均匀后开始发酵。控制发酵罐的温度为37℃,发酵周期为30d,过程中每隔6d开罐一次,对发酵原料进行搅拌,释放罐中发酵产生的气体,保证发酵罐各个部分发酵均匀。发酵至无气泡产生。
(3) 二次发酵:初步发酵后无需再接种入菌种,在原有的基础上进行完全密封发酵。控制发酵温度为32℃,发酵周期为200d。
(4) 调配浓稠型酵素:对完成二次发酵的酵素原料进行压榨过滤处理,得到酵素原液。在原液中加入0.08%卡拉胶粉末和1.5%抗性糊精粉末以及0.05%魔芋葡甘聚糖,用超声均质器进行均质处理,控制超声频率350kHz,均质时长为60min,温度控制在35℃。调配好的浓稠型酵素转移到高压瞬时灭菌处理器中进行灭菌处理温度115℃,处理18min,即得到浓稠型酵素成品。
效果检测与评价。
普通水蜜桃液体酵素在调配过程中不加入卡拉胶和抗性糊精,发酵完后直接进行灭菌处理,得到的成品作为对照与实施例1制备的浓稠型水蜜桃酵素进行相关指标的测试对比。酵素中的蛋白酶活力测定按照国标中的《蛋白酶活力测定法》中的福林法。蛋白酶活力是指在一定条件下,每分钟水解酪蛋白生成与1μg酪氨酸相当的三氯醋酸可溶物所需的蛋白酶的量,为一个酶活力单位(U);淀粉酶活力的测定采用国标《粮油检验 谷物及其制品中α-淀粉酶活性的测定比色法》来测定;脂肪酶活力的测定参照国标中的滴定法测定。对实施例1进行酶活力测定,结果见表1。根据GB 4789.1和GB/T 4789.21标准对酵素成品进行采样,检测酵素中的菌落总数。再与国标《食用植物酵素标准》进行比较,结果见表2。用稳定性分析仪对酵素的不稳定性系数以及货架期进行了分析,结果见表3。
表1 酵素中各种酶的酶活力
表2 酵素中微生物菌落数
表3 酵素的稳定性分析相关指标
通过上述结果对比表明:以实施例1为代表的水蜜桃浓稠型酵素,其酶活力与普通液体酵素基本相同;微生物菌落总数低于普通液体酵素;不稳定系数明显低于普通液体酵素,说明浓稠型酵素比普通液体酵素更稳定,而且浓稠型酵素的粒子迁移速度明显小于普通液体酵素,说明浓稠型酵素货架期更长。对实施例2-3中得到的哈密瓜浓稠型酵素和甘蔗浓稠型酵素也经过了对比检测,趋势与实施例1中的是相同的:酶活力与普通液体酵素基本相同;微生物菌落总数低于普通液体酵素;不稳定系数明显低于普通液体酵素。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种浓稠型酵素的制备方法,经过一次发酵和二次发酵得到酵素原液,其特征在于,在酵素原液中加入卡拉胶和抗性糊精,得到浓稠型酵素。
2.根据权利要求1所述浓稠型酵素的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)原料处理:将水果清洗干净后沥干,去除果皮和果核并切成块,放入组织破碎机中进行破碎,破碎过程中加入维生素C;加入果胶酶和纤维素酶进行预处理,得到预处理液;预处理液中加入蜂蜜、红糖或蔗糖、无菌水,均质处理,得到均质液;
(2)初步发酵:将均质液放置于发酵罐中,然后接种纯种出芽酵母、鲁氏接合酵母以及醋酸杆菌,搅拌均匀后进行发酵,发酵周期为20-30d,发酵过程中开罐并搅拌;
(3)二次发酵:在初步发酵基础上密封进行二次发酵,发酵周期为150-200d;
(4)调配:对二次发酵后的原料进行压榨过滤处理,得到酵素原液,加入卡拉胶粉和抗性糊精粉末,超声均质后进行灭菌处理,得到浓稠型酵素。
3.根据权利要求2所述浓稠型酵素的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中组织破碎机功率为1.5KW,破碎时间30-60min,维生素C加入质量百分数为0.001-1%,果胶酶加入质量百分数为0.0001-0.08%,纤维素酶加入质量百分数为0.0001-0.2%;预处理液中加入质量百分数为1-5%蜂蜜或0-5%红糖或3-10%的蔗糖,以及质量百分数为70-80%无菌水。
4.根据权利要求2所述浓稠型酵素的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中均质处理操作在高剪切均质机中进行,参数为均质流量10-100L/h,工作压力0-20Mpa,均质时间30-60min。
5.根据权利要求2所述浓稠型酵素的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中发酵罐材质为陶瓷或玻璃,所述出芽酵母、鲁氏接合酵母以及醋酸杆菌加入质量比为(0-0.1):(0.05-0.1):(0.05-0.1),发酵罐的温度为25-40℃,发酵过程中开罐3-6次,开罐时对发酵原料进行搅拌,释放罐中发酵产生的气体;所述步骤(3)中二次发酵温度为25-35℃。
6.根据权利要求2所述浓稠型酵素的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中酵素原液中加入质量百分数为0.01-1%的卡拉胶粉末和质量百分数为1-5%抗性糊精粉末;超声处理参数为:超声频率200-500kHz,超声时间30-60min,超声温度30-40℃;所述灭菌处理采用高压瞬时灭菌处理器,灭菌温度110-121℃,灭菌时间为15-30min。
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