CN114982895A - 一种发酵牛骨粉益生元泡腾片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发酵牛骨粉益生元泡腾片及其制备方法，属于食品技术领域。本发明将牛骨粉先经过蒸煮进行脱脂处理，加入木瓜蛋白酶进行酶解，再加入糖类、维生素E、肉汤培养基、酵母浸粉和水制成牛骨粉发酵液，灭菌后接种副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母进行发酵，后与菊粉和低聚果糖复配，采用酸碱两相分开湿法制粒制备发酵牛骨粉益生元泡腾片。本发明对牛骨粉进行脱脂、酶解处理后，选用乳酸菌与酵母菌联合发酵牛骨粉，不仅提高了游离钙含量，还使得骨粉的风味得到改善，发酵干燥后的牛骨粉富有奶香气味；其次，本产品含有益生元(菊粉与低聚果糖)与益生菌(副干酪乳杆菌)，在一定程度上促进了人体钙吸收，提高了产品消化利用率。

Description

一种发酵牛骨粉益生元泡腾片及其制备方法
技术领域
本发明属于食品技术领域，特别是涉及一种发酵牛骨粉益生元泡腾片及其制备方法。
背景技术
钙是人体所需的常量元素之一，是人体骨骼和牙齿中的重要组成元素。如何安全、高效的补钙仍是人们日益关注的话题。人体长期钙含量摄入不足则会导致骨质疏松、佝偻症等代谢性骨病的发生。市面上现有的补钙制剂种类较多，包括无机酸钙、有机酸钙等，但食用后人体吸收率较低，因此亟待研发人体吸收率高的补钙制剂，满足人们对补钙的需求。
王春波等人利用纯天然的鱼骨粉作为主要钙源，发明了一种鱼骨粉泡腾片，此发明只是将鱼骨进行了简单的脱脂处理，然后添加压片配料，产品结构单一。牛骨作为牛的畜骨，含有丰富的营养物质，骨中大量的钙质以Ca10(PO4)6(OH)2和CaHPO4主要形式存在，钙和磷质量比接近2:1，是人体吸收钙磷的最佳比例。周琦在“发酵牛骨粉咀嚼片工艺研究”一文中提出采用木瓜蛋白酶与中性蛋白酶酶解牛骨粉；选用两种乳酸菌(保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌)对其进行发酵；后加入中草药对牛骨粉进行脱腥、调味处理；最终将产品制成牛骨粉咀嚼片。目前，大多都是集中于选用单一或两种乳酸菌对于骨粉进行发酵，关于选用乳酸菌与酵母菌联合发酵骨粉的研究鲜有报道。此外，如何高效的利用牛骨粉中的钙源，提高补钙效果、促进产品消化吸收，生产兼具补钙、促钙吸收的复合型产品，仍是我们需要关注的方向。
因此，开发健康、天然的牛骨粉复配益生元的补钙产品，可大力开发畜骨资源，充分发挥益生元在机体中的作用，还可进一步推动补钙制剂的发展。
发明内容
本发明提供一种发酵牛骨粉益生元泡腾片及其制备方法，以解决现有技术存在的畜骨开发产品形式单一、人体钙吸收率低等问题。本发明制得的发酵牛骨粉益生元泡腾片不仅含有天然钙源、丰富的微量元素，还具有促进人体钙吸收、提高产品消化利用率的作用。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种发酵牛骨粉益生元泡腾片的制备方法，步骤包括：牛骨粉经脱脂、酶解后和糖类、维生素E、肉汤培养基、酵母浸粉以及水混合制成牛骨粉发酵液，灭菌后接种副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母进行发酵，发酵产物与菊粉、低聚果糖复配，采用酸碱两相分开湿法制粒制备发酵牛骨粉益生元泡腾片。
进一步地，包括如下步骤：
(1)将脱脂牛骨粉与水按20g:100mL的比例混合得到骨粉溶液，调节骨粉溶液pH值至酸性，加入木瓜蛋白酶后进行酶解，木瓜蛋白酶的添加量为15g/kg骨粉溶液，酶解结束后进行灭酶处理，得到酶解牛骨粉；
(2)按照如下质量百分比配制牛骨粉发酵液：蔗糖4％、维生素E 0.5％、肉汤培养基1％、酵母浸粉0.5％、蒸馏水74％、酶解牛骨粉20％；将牛骨粉发酵液灭菌后，接种副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母进行发酵，浓缩、干燥后得到发酵牛骨粉；
(3)将发酵牛骨粉与菊粉、低聚果糖混合复配，进一步粉碎后得到复配牛骨粉；
(4)以复配牛骨粉为原料，选用柠檬酸为酸源，碳酸氢钠为碱源，配合95％酒精，酸碱两相分开湿法制粒，得到干颗粒酸粒和干颗粒碱粒；将干颗粒酸粒和干颗粒碱粒混合后，添加润滑剂、甜味剂，并加入副干酪乳杆菌，整粒混合后进行压片得到发酵牛骨粉益生元泡腾片。
进一步地，步骤(1)所述脱脂牛骨粉的制备方法为：以牛股骨为原料，剔除骨髓、筋膜、脂肪后切割成7～8cm骨块浸泡在水中；将骨块放入碎骨机进行粗粉碎，后投入骨泥机中进行二次细致粉碎，过60目筛后得到骨粉；将骨粉加入到蒸馏水中，液料比为5:1，在100℃下蒸煮60min，除去脂肪，经恒温干燥箱干燥得到脱脂牛骨粉。
进一步地，步骤(1)所述pH值调至6.0；所述木瓜蛋白酶的酶活力为100000U/g；所述酶解的温度为60℃，时间为4h；所述灭酶处理是在90℃的恒温水浴中进行。
进一步地，步骤(2)所述灭菌是在121℃下灭菌20min；所述副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母的质量比为1～3:1，总接种量为牛骨粉发酵液质量的3～5％；所述发酵是在32℃下发酵18～30h。
进一步地，步骤(3)所述发酵牛骨粉与菊粉、低聚果糖的质量比为(11.43～17.14):1:1；所述粉碎为粉碎至过60目筛。
进一步地，步骤(4)所述酸碱两相分开湿法制粒的步骤如下，以质量份计：
取复配牛骨粉40～60份、菊粉3.5份、低聚果糖3.5份、柠檬酸9.4～16.8份混合，加入1份的95％酒精，采用20目筛湿法制粒，在60℃烘箱中干燥得到干颗粒酸粒；
取碳酸氢钠15.6～28.2份，加入1份的95％酒精，采用20目筛湿法制粒，在60℃烘箱中干燥得到干颗粒碱粒。
进一步地，步骤(4)所述润滑剂为熔融的聚乙二醇(PEG 6000)，按质量份添加2～3份，甜味剂为阿斯巴甜，按质量份添加1份，副干酪乳杆菌按质量份添加2份。
进一步地，步骤(4)所述发酵牛骨粉益生元泡腾片的规格为2g/片。
本发明还提供一种所述制备方法制得的发酵牛骨粉益生元泡腾片。
本发明采用天然的牛骨粉作为钙源，酶解后利用乳酸菌和酵母菌联合发酵，具有更高的多肽和可溶性钙，更利于人体对营养成分的吸收。同时选用菊粉+低聚果糖的益生元搭配方式，其到达人体肠胃后，可在肠道菌群的作用下产生有机酸，降低肠道pH值，促进牛骨中矿物质溶出，从而达到促钙吸收效果。将加工后的各原料进行整合、压片，制成的发酵牛骨粉益生元泡腾片较粉末相比，更加便于食用和携带贮藏。成品中加入副干酪乳杆菌促进肠道蠕动、大大提高产品消化利用效果。
本发明的有益效果：
①与传统的补钙产品相比，本发明利用天然的牛骨粉为主要供钙原料，更符合大众追求安全、天然的补钙产品的诉求。
②本发明首次选用副干酪乳杆菌与马克斯克鲁维酵母菌联合发酵牛骨粉，利用两种微生物互利共生作用增强发酵效果，提高发酵液中游离钙含量，使牛骨中的钙易于被人体吸收；联合发酵后使得牛骨风味得到改善，富有奶香气味。
③菊粉与低聚果糖均可作为一种理想的促钙吸收原料，混合使用其促钙吸收效果远远大于其单一使用。本发明采用牛骨粉与益生元(菊粉+低聚果糖)的复配形式，充分提高人体对钙的吸收能力。
④本发明成品中含副干酪乳杆菌活菌，其作为肠道中的重要菌群，可大大促进人体肠道蠕动、提高产品消化利用率，积极发挥益生作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1的发酵牛骨粉益生元泡腾片的成品图；
图2为实施例4发酵牛骨粉益生元泡腾片配料正交试验结果得分。
具体实施方式
本发明中，副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母均为常规市售菌株。
以下实施例，脱脂牛骨粉的制备方法为：以牛股骨为原料，剔除骨髓、筋膜、脂肪后切割成7～8cm骨块浸泡在水中；将骨块放入碎骨机进行粉碎，后投入骨泥机中进行二次粉碎，过60目筛后得到骨粉；将骨粉加入到蒸馏水中，液料比为5:1，在100℃下蒸煮60min，经干燥得到脱脂牛骨粉。
实施例1
(1)将脱脂牛骨粉与水按20g:100mL的比例混合得到骨粉溶液，调节骨粉溶液pH至6，加入木瓜蛋白酶(酶活力为100000U/g)，木瓜蛋白酶的添加量为15g/kg骨粉溶液，在60℃下酶解4h，在90℃的恒温水浴中进行灭酶处理，得到酶解牛骨粉；
(2)按照如下质量百分比配制牛骨粉发酵液：蔗糖4％、维生素E 0.5％、MRS肉汤培养基1％、酵母浸粉0.5％、蒸馏水74％、酶解牛骨粉20％；将牛骨粉发酵液在121℃下灭菌20min，冷却后同时接种副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母，副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母的质量比为2:1，总接种量为牛骨粉发酵液质量的3％，在32℃下发酵18h，干燥后得到发酵牛骨粉；
(3)将发酵牛骨粉与菊粉、低聚果糖混合复配，发酵牛骨粉与菊粉、低聚果糖的质量比为11.43:1:1，粉碎过60目筛后得到复配牛骨粉；
(4)酸碱两相分开湿法制粒的步骤如下，以质量份计：
取复配牛骨粉40份、菊粉3.5份、低聚果糖3.5份、柠檬酸9.4份混合，加入1份的95％酒精，采用20目筛湿法制粒，在60℃下干燥得到干颗粒酸粒；
取碳酸氢钠15.6份，加入1份的95％酒精，采用20目筛湿法制粒，在60℃下干燥得到干颗粒碱粒。
将干颗粒酸粒和干颗粒碱粒混合后，添加3份的熔融的聚乙二醇、1份的阿斯巴甜，并加入2份的副干酪乳杆菌，整粒混合后进行压片，规格为2g/片，得到发酵牛骨粉益生元泡腾片。
经测定，每片牛骨粉复合泡腾片的钙转化率为23.52％、崩解时间为156s、发泡量为8mL、pH为5.88。
实施例2
(1)将脱脂牛骨粉与水按20g:100mL的比例混合得到骨粉溶液，调节骨粉溶液pH至6，加入木瓜蛋白酶(酶活力为100000U/g)，木瓜蛋白酶的添加量为15g/kg骨粉溶液，在60℃下酶解4h，在90℃的恒温水浴中进行灭酶处理，得到酶解牛骨粉；
(2)按照如下质量百分比配制牛骨粉发酵液：蔗糖4％、维生素E 0.5％、MRS肉汤培养基1％、酵母浸粉0.5％、蒸馏水74％、酶解牛骨粉20％；将牛骨粉发酵液在121℃下灭菌20min，冷却后同时接种副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母，副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母的质量比为1:1，总接种量为牛骨粉发酵液质量的3％，在32℃下发酵24h，干燥后得到发酵牛骨粉；
(3)将发酵牛骨粉与菊粉、低聚果糖混合复配，发酵牛骨粉与菊粉、低聚果糖的质量比为14.29:1:1，粉碎过60目筛后得到复配牛骨粉；
(4)酸碱两相分开湿法制粒的步骤如下，以质量份计：
取复配牛骨粉50份、菊粉3.5份、低聚果糖3.5份、柠檬酸13.1份混合，加入1份的95％酒精，采用20目筛湿法制粒，在60℃下干燥得到干颗粒酸粒；
取碳酸氢钠21.9份，加入1份的95％酒精，采用20目筛湿法制粒，在60℃下干燥得到干颗粒碱粒。
将干颗粒酸粒和干颗粒碱粒混合后，添加2.5份的熔融的聚乙二醇、1份的阿斯巴甜，并加入2份的副干酪乳杆菌，整粒混合后进行压片，规格为2g/片，得到发酵牛骨粉益生元泡腾片。
经测定，每片牛骨粉复合泡腾片的钙转化率为27.30％、崩解时间为180s、发泡量为9mL、pH为5.96。
实施例3
(1)将脱脂牛骨粉与水按20g:100mL的比例混合得到骨粉溶液，调节骨粉溶液pH至6，加入木瓜蛋白酶(酶活力为100000U/g)，木瓜蛋白酶的添加量为15g/kg骨粉溶液，在60℃下酶解4h，在90℃的恒温水浴中进行灭酶处理，得到酶解牛骨粉；
(2)按照如下质量百分比配制牛骨粉发酵液：蔗糖4％、维生素E 0.5％、MRS肉汤培养基1％、酵母浸粉0.5％、蒸馏水74％、酶解牛骨粉20％；将牛骨粉发酵液在121℃下灭菌20min，冷却后同时接种副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母，副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母的质量比为1:1，总接种量为牛骨粉发酵液质量的4％，在32℃下发酵18h，干燥后得到发酵牛骨粉；
(3)将发酵牛骨粉与菊粉、低聚果糖混合复配，发酵牛骨粉与菊粉、低聚果糖的质量比为17.14:1:1，粉碎过60目筛后得到复配牛骨粉；
(4)酸碱两相分开湿法制粒的步骤如下，以质量份计：
取复配牛骨粉60份、菊粉3.5份、低聚果糖3.5份、柠檬酸16.8份混合，加入1份的95％酒精，采用20目筛湿法制粒，在60℃下干燥得到干颗粒酸粒；
取碳酸氢钠28.2份，加入1份的95％酒精，采用20目筛湿法制粒，在60℃下干燥得到干颗粒碱粒。
将干颗粒酸粒和干颗粒碱粒混合后，添加2份的熔融的聚乙二醇、1份的阿斯巴甜，并加入2份的副干酪乳杆菌，整粒混合后进行压片，规格为2g/片，得到发酵牛骨粉益生元泡腾片。
经测定，每片牛骨粉复合泡腾片的钙转化率为23.99％、崩解时间为161s、发泡量为10mL、pH为6.19。
对比例1
同实施例3，区别在于，将酸碱两相分开湿法制粒改为一步法制粒。即取牛骨粉60份、菊粉3.5份、低聚果糖3.5份、柠檬酸16.8份、取碳酸氢钠28.2份、阿斯巴甜1份、副干酪乳杆菌2份、95％酒精2份，将上述材料混合均匀，过20目筛制粒。后加入熔融的聚乙二醇2份，总混后进行压片，规格为2g/片，得到发酵牛骨粉益生元泡腾片。此法制得泡腾片较实施例3所制得的泡腾片，外表稍有不平、略有黏冲，发泡量为6mL，明显低于实施例3中所得泡腾片。
实施例4
在实施例1的基础上，单一改变参数条件，进行实验验证，具体内容如下：
表1为双菌种联合发酵牛骨粉正交设计试验方案：
表1
Figure BDA0003661305710000091
表2为双菌种联合发酵牛骨粉正交结果表：
表2
Figure BDA0003661305710000101
由表2的9个试验中看出，试验9是最优的水平组合，其中钙的转化率为27.30％，最佳的发酵条件为副干酪乳杆菌和***克鲁为酵母菌的菌种比例为1:1、接种量为3％、发酵时间为24h。通过正交试验比较3个因素的极差大小，可以得到的结论是，3个因素对钙转化率的影响重要程度，其主次顺序为C＞A＞B，即发酵时间＞菌种比例＞接种量。
表3为联合发酵牛骨粉复合泡腾片配料正交设计试验方案：
表3
Figure BDA0003661305710000102
Figure BDA0003661305710000111
表4为联合发酵牛骨粉复合泡腾片配料正交结果表：
表4
Figure BDA0003661305710000112
Figure BDA0003661305710000121
表4试验结果中各指标(崩解时间、发泡量、pH)得分说明：综合得分中崩解时间占比40％、发泡量占比30％、pH占比30％。其中崩解时间的分数计算公式为(崩解时间为150s为100分、300s为0分)；发泡量计算公式为(发泡量为16mL为100分、6mL为0分)；pH计算公式为(综合口感及适宜副干酪乳杆菌生长条件两因素，pH为6记100分)。
由表4的9个试验中看出，试验6是最优的水平组合，其中综合得分为97.28，最佳的泡腾片质量份为骨粉40份、柠檬酸与碳酸氢钠45份、PEG 60003份。通过正交试验比较3个因素的极差大小，可以得到的结论是，3个因素对综合得分的影响重要程度，其主次顺序为B＞C＞A，即柠檬酸与碳酸氢钠质量比＞PEG 6000质量比＞骨粉质量比。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种发酵牛骨粉益生元泡腾片的制备方法，其特征在于，步骤包括：牛骨粉经脱脂、酶解后和糖类、维生素E、肉汤培养基、酵母浸粉以及水混合制成牛骨粉发酵液，灭菌后接种副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母进行发酵，发酵产物与菊粉、低聚果糖复配，采用酸碱两相分开湿法制粒制备发酵牛骨粉益生元泡腾片。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将脱脂牛骨粉与水按20g:100mL的比例混合得到骨粉溶液，调节骨粉溶液pH值至酸性，加入木瓜蛋白酶后进行酶解，木瓜蛋白酶的添加量为15g/kg骨粉溶液，酶解结束后进行灭酶处理，得到酶解牛骨粉；
(2)按照如下质量百分比配制牛骨粉发酵液：蔗糖4％、维生素E 0.5％、肉汤培养基1％、酵母浸粉0.5％、蒸馏水74％、酶解牛骨粉20％；将牛骨粉发酵液灭菌后，接种副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母进行发酵，浓缩、干燥后得到发酵牛骨粉；
(3)将发酵牛骨粉与菊粉、低聚果糖混合复配，粉碎得到复配牛骨粉；
(4)以复配牛骨粉为原料，以柠檬酸为酸源，碳酸氢钠为碱源，配合95％酒精，酸碱两相分开湿法制粒，得到干颗粒酸粒和干颗粒碱粒；将干颗粒酸粒和干颗粒碱粒混合后，添加润滑剂、甜味剂、副干酪乳杆菌，整粒混合后压片得到发酵牛骨粉益生元泡腾片。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述脱脂牛骨粉的制备方法为：以牛股骨为原料，剔除骨髓、筋膜、脂肪后切割成7～8cm骨块浸泡在水中；将骨块放入碎骨机进行粉碎，后投入骨泥机中进行二次粉碎，过60目筛后得到骨粉；将骨粉加入到蒸馏水中，液料比为5:1，在100℃下蒸煮60min，经干燥得到脱脂牛骨粉。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述pH值调至6.0；所述木瓜蛋白酶的酶活力为100000U/g；所述酶解的温度为60℃，时间为4h；所述灭酶处理是在90℃的恒温水浴中进行。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述灭菌是在121℃下灭菌20min；所述副干酪乳杆菌和马克斯克鲁维酵母的质量比为1～3:1，总接种量为牛骨粉发酵液质量的3～5％；所述发酵是在32℃下发酵18～30h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述发酵牛骨粉与菊粉、低聚果糖的质量比为(11.43～17.14):1:1；所述粉碎为粉碎至过60目筛。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述酸碱两相分开湿法制粒的步骤如下，以质量份计：
取复配牛骨粉40～60份、菊粉3.5份、低聚果糖3.5份、柠檬酸9.4～16.8份混合，加入1份的95％酒精，采用20目筛湿法制粒，在60℃下干燥得到干颗粒酸粒；
取碳酸氢钠15.6～28.2份，加入1份的95％酒精，采用20目筛湿法制粒，在60℃下干燥得到干颗粒碱粒。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述润滑剂为熔融的聚乙二醇，按质量份添加2～3份，甜味剂为阿斯巴甜，按质量份添加1份，副干酪乳杆菌按质量份添加2份。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述发酵牛骨粉益生元泡腾片的规格为2g/片。
10.一种如权利要求1～9任一项所述制备方法制得的发酵牛骨粉益生元泡腾片。
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