CN115812070A

CN115812070A - 山鳟鱼发酵液的制备方法

Info

Publication number: CN115812070A
Application number: CN202280001920.8A
Authority: CN
Inventors: 郑周勇
Original assignee: Hua Chuanjun
Current assignee: Hua Chuanjun
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2022-05-02
Publication date: 2023-03-17
Anticipated expiration: 2042-05-02
Also published as: KR102366791B1; CN115812070B; WO2023277328A1

Abstract

本发明涉及发酵山鳟鱼来制备的山鳟鱼发酵液及其的制备方法，本发明可制备从山鳟鱼有效地提取总糖和蛋白质，仅分离提取液并在特定条件下发酵及熟成，由此可有效地缩减发酵时间，将有可能在发酵器件内发生的恶臭及污染最小化的环保液体肥料。

Description

山鳟鱼发酵液的制备方法

技术领域

本发明涉及利用山鳟鱼的发酵液的制备方法，并涉及如下的方法，即，从山鳟鱼中有效地提取总糖和蛋白质，在短期内发酵及熟成，以环保的方式使用死亡或失去利用价值的山鳟鱼。

背景技术

在作为韩国冬季代表祭典的华川的山鳟鱼祭典结束后，就会发生死亡或失去利用价值的山鳟鱼，但最近由于新冠病毒的影响，出现了比以往更多的大量的需要丢去的山鳟鱼，从而难以处理。

山鳟鱼(Onchorthynchus masou masou)是鲑目鲑科的鱼类，正在努力开发各种烹饪方法来将其转化为可食用的鱼，通过一般的山鳟鱼烹饪法难以引出山鳟鱼的独特肉质和味道，且由于寻找山鳟鱼的人有限，实际上很难将其作为大众食用鱼。

另一方面，与其他鱼类相比，山鳟鱼富含蛋白质且脂肪含量少，且包含必要氨基酸及必要脂肪酸，从而有助于各种生理功能，且富含各种维生素。

在本发明中，利用在祭典结束后丢弃的山鳟鱼来制备发酵液，从而以环保的方式使用难以处理的大量的山鳟鱼，根据本发明的方法，可用20吨的山鳟鱼来制备大约60吨～80吨的作物营养剂，从而判断为可用作能够降低农民购买作物营养剂的成本的肥料。

发明内容

技术问题

本发明使通过在山鳟鱼添加水并进行加热来得到的提取物在短期内发酵及熟成，由此，将以往数个月至最大2年左右较长的发酵及熟成期间缩短至10天左右，且有效地解决在发酵及熟成期间内发生的恶臭、发酵菌种污染等的问题。并且，本发明的目的在于，提供如下的山鳟鱼发酵液及其的制备方法，即，在作为韩国冬季代表祭典的华川的山鳟鱼祭典结束后，制备从死亡或失去利用价值的山鳟鱼有效地提取总糖和蛋白质的环保的液体肥料，从而可培育农家的生态农业并节俭作物营养剂的购买成本。

技术方案

本发明提供山鳟鱼发酵液的制备方法，本发明的特征在于，包括：步骤(a)，向山鳟鱼添加水并进行加热来得到包含总糖和蛋白质的提取液；步骤(b)，向经过上述步骤(a)得到的提取液添加糖蜜并接种枯草芽孢杆菌(Bacillus subtillis)来发酵；步骤(c)，在完成上述步骤(b)的发酵之后，在常温条件下熟成；以及步骤(d)，在上述熟成之后，接种光合微生物。

本发明的山鳟鱼发酵液的制备方法的特征在于，在上述步骤(a)中，可在加热后冷却至35～40℃并进行离心分离来得到提取液。

本发明的山鳟鱼发酵液的制备方法的特征在于，上述步骤(b)的发酵可以在38～40℃的温度条件下边搅拌边进行5～7天，上述搅拌每分钟进行60～80次。

本发明的山鳟鱼发酵液的制备方法的特征在于，上述步骤(c)的熟成可在常温条件下边搅拌边进行3～5天，上述搅拌每分钟进行10～30次。

本发明的山鳟鱼发酵液的制备方法的特征在于，上述步骤(d)的光合微生物可以为红杆菌(Rhodobacter)属微生物。

发明的效果

当将发酵液产品化时，自然发酵方式存在如下的问题，即，当将发酵液喷洒在农产品时，恶臭有可能传递到消费者，但在本发明中，当制备发酵液时，即使通过加热步骤来最终喷洒发酵液，也不会在农产品中产生发酵鱼腥味。

并且，通过将现有的数月至最大2年左右较长的发酵及熟成期间大幅度缩短至10天左右来制备发酵液，由此，解决了当制备发酵液时产生的恶臭及发酵菌种污染等的问题，当通过自然发酵方式制备时，可将所产生的废弃物用作鱼粉，从而具有很大的附加值。

综上所述，本发明可具有如下的效果，即，在粉碎的山鳟鱼添加水并进行加热来有效地提取总糖和蛋白质，当使提取液在短期内发酵及熟成来产品化时，制备不会发出发酵鱼腥味的山鳟鱼发酵液，由此，有效地解决因以往较长的发酵及熟成期间所引起的恶臭、发酵菌种污染等的问题，在作为韩国冬季代表祭典的华川的山鳟鱼祭典结束后，以环保的方式使用死亡或失去利用价值的山鳟鱼，培育农民的生态农业及节俭作物营养剂购买费用。

附图说明

图1为示出在本发明的步骤(a)中基于提取时间的总糖的提取量变化的图表。

图2为示出在本发明的步骤(a)中基于提取时间的蛋白质的提取量变化的图表。

图3是为了实验而准备的山鳟鱼的照片。

图4为山鳟鱼残留物和分离的提取液的照片。

具体实施方式

山鳟鱼(Onchorthynchus masou masou)是作为鲑目鲑科的冷水鱼的淡水鱼，是韩国土种淡水鱼。山鳟鱼作为鳟鱼的陆封型，形状与鳟鱼类似，身长为鳟鱼的一半左右，生活在水温常年不超过20℃，溶解氧量丰富的河流最上游。

另一方面，韩国华川的山鳟鱼祭典是2003年开始的冬季最佳祭典，可称为韩国的代表性祭典。上述山鳟鱼祭典是每年都吸引着很多人，且吸引着外国游客的韩国最大的祭典，在山鳟鱼祭典结束后，没有适当的方法来处理死亡或失去利用价值的大量的山鳟鱼，从而需要开发用于有效地处理山鳟鱼的方法。

与其他鱼类相比，本发明的山鳟鱼富含蛋白质且脂肪含量少，根据国立水产科学院，每100g可食用部分含有20.3g蛋白质及3.3g脂肪。本发明可具有如下的效果，即，利用具有上述特征的山鳟鱼来制备山鳟鱼发酵液，由此，在作为韩国冬季代表祭典的华川的山鳟鱼祭典之后，以环保的方式使用死亡或失去利用价值的山鳟鱼，培育农家的生态农业及节俭作物营养剂购买费用。

并且，本发明可具有如下的效果，即，在粉碎山鳟鱼之后经过加热工序，由此，当制备液体肥料时，可缩减现有的长较长发酵及熟成时间，有效地解决在此期间发生的恶臭及二次污染等的问题，最终提高发酵液的质量。当加热时，通常执行杀菌，当根据本发明时，除杀菌效果之外，还可具有能够缩减发酵及熟成期间的效果。

本发明提供山鳟鱼发酵液的制备方法，其特征在于，包括：步骤(a)，向山鳟鱼添加水并进行加热来得到包含总糖和蛋白质的提取液；步骤(b)，向经过上述步骤(a)得到的提取液添加糖蜜并接种枯草芽孢杆菌来发酵；步骤(c)，在完成上述步骤(b)的发酵之后，在常温条件下熟成；以及步骤(d)，在上述熟成之后，接种光合微生物。

以下，按步骤具体说明本发明的山鳟鱼发酵液制备方法。

步骤(a)：从山鳟鱼提取总糖和蛋白质

本步骤为如下过程，即，向山鳟鱼添加水并进行加热来得到包含总糖和蛋白质的提取液。优选地，向山鳟鱼添加水，在100～120℃的温度条件下加热90～120分钟来从山鳟鱼提取总糖和蛋白质。

若并非如本发明加热山鳟鱼，而是直接使用，则鱼发酵的期限最少为3个月至2年，期间有可能发生恶臭及发酵菌种污染等的问题。但是，在本发明中使用加热工序，由此，可以将发酵及熟成期间缩短至半月以内，在成品中可以几乎完全去除鱼腥味。当将发酵液产品化时，自然发酵方式存在如下的问题，即，当将发酵液的恶臭喷洒到农产品时，恶臭有可能传递到消费者，但在本发明的加热方式中，从制作步骤去除鱼腥味的因素，从而发酵鱼腥味不会发生的农产品中。并且，本发明的加热后提取方式一直通过规定的量和时间生产，因此，产品一直均匀，当发生问题时，轻松掌握在哪个步骤中发生问题。

另一方面，与其他鱼类相比，山鳟鱼富含蛋白质且脂肪含量少，从而，优选地，在100～120℃的温度条件下加热90～120分钟。并且，在本发明中，优选地，相对于100重量份的水，添加30～40重量份的山鳟鱼。

总糖(total sugar)为包含在作物中的淀粉、糖类等可消化碳水化合物的总称，可通过上述加热从山鳟鱼有效地提取。在此情况下，优选地，上述山鳟鱼利用粉碎的山鳟鱼，上述加热在100℃的温度条件下进行100分钟，以提高发酵的收率。

另一方面，优选地，本发明还包括如下的过程，即，在加热之后，冷却至35～40℃并进行离心分离。更优选地，冷却至38℃并进行离心分离，向通过离心分离得到的提取液还添加所分离的山鳟鱼残留物的重量的水。

在本步骤中，由于经过离心分离来分离水溶性和非水溶性物质，因此，可直接干燥非水溶性物质来用作鱼粉，或者可用作堆肥或动物饲料的原料，从而其附加价值庞大。在通过离心分离来得到提取液之后，残留物可以为山鳟鱼重量的20～30％左右，可在最大程度去除上述残留物的水分之后进行干燥来用作鱼粉堆肥。但是，一般自然发酵方式无法有效地使用这种非水溶性物质，而是进行废弃，从而其使用非常受限。

另一方面，在本步骤中，除离心分离之外，只要是本发明所属技术领域的公知方法，则即使使用任何分离方法也无妨。

若利用经过上述冷却过程得到的提取液来进行下一步骤(b)，则可以大幅度缩减发酵时间。

步骤(b)：添加糖蜜和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtillis)来进行发酵

本步骤为向经过上述步骤(a)得到的提取液添加糖蜜并接种枯草芽孢杆菌来进行发酵的过程。

在本步骤中，优选地，以提取液总量为基准，添加11～15％(v/v)的上述蜜糖(优选地，使用50～95brix)。与其他鱼类相比，山鳟鱼富含蛋白质且脂肪少，因而添加11～15％(v/v)左右的作为碳源的糖蜜，这有利于最优诱导枯草芽孢杆菌的发酵的适当的培养基组成。若添加少量糖蜜，则液体发酵的营养源(碳源)变少，在发酵结束时，发生剩留相当量的有机物的问题，若添加大量的糖蜜，则发酵时间变长，基于此的杂菌的污染可能性变大。更优选地，混合1400～1700重量份的上述提取液、180～250重量份的糖蜜、0.27～0.33重量份的芽孢杆菌来发酵，最优选地，混合1600重量份的提取液、220重量份的糖蜜、0.3重量份的芽孢杆菌来发酵。

另一方面，上述枯草芽孢杆菌也可以直接投入到正常培养，优选地，使用经过预培养过程的枯草芽孢杆菌。预培养是因为可以预先赋予对于在产品制备及完成后保管时发生的pH冲击和热冲击的耐性。上述枯草芽孢杆菌即使使用多种来源的菌株也无妨，优选地，使用来自山鳟鱼的枯草芽孢杆菌。

并且，优选地，本步骤的发酵在38～40℃的温度条件下边搅拌边进行5～7天，上述搅拌每分钟进行60～80次，以2ton罐为基准，每分钟注入400～600L的空气。而且，优选地，pH在维持5.0～6.0的情况下进行，这是因为在此条件下枯草芽孢杆菌可以最活跃地分解有机物。更优选地，若pH下降到5.0以下，则添加碱来将pH调节至6.0并发酵。

步骤(c)：熟成

本步骤为在上述步骤(b)的发酵结束之后，在常温条件下进行熟成的过程。优选地，本步骤的熟成在常温条件下搅拌3～5天的过程中进行，上述搅拌每分钟进行10～30次。优选地，pH在维持4.0～5.0的情况下进行熟成。

步骤(d)：添加光合微生物

本步骤为在上述步骤(c)的熟成后，接种光学微生物的过程。在本步骤中添加光合微生物，由此，可以防止在包装本发明的熟成的发酵液之后，因从发酵液发生的各种气体所导致的膨胀，当发酵液用作作物的肥料时，可以固定对作物的生长产生影响的氮。在此情况下，光合微生物只要使用在本发明所述技术领域中通常利用的光合微生物也无妨，优选地，使用红杆菌属微生物。更优选地，相对于100重量份的发酵液，添加0.4～0.5重量份的球形红杆菌。

另一方面，在本步骤中，在接种光合微生物之后，优选地，可添加糖蜜，更优选地，每1000L的经过熟成的发酵液添加5L左右的糖蜜。

以下，通过以下的实施例更具体说明本发明的结构。只是，本发明的保护范围并不局限于以下实施例，还包括与此等同范围的技术思想。

实验例1：确认基于步骤(a)的提取时间的总糖及蛋白质提取量的变化

本实验确认基于上述步骤(a)的提取时间的总糖及蛋白质的提取量的变化。上述提取因对在下一步骤(b)中进行的发酵的收率产生影响而最终对发酵液的质量产生影响，从而需要确立最优的提取条件。

将400kg的山鳟鱼切碎之后，添加1200kg的水并加热来进行提取。上述提取在1气压条件下进行，如以下表1所示，以30分钟为单位测定总糖及蛋白质的提取量和pH。

表1

时间(min)	0	30	60	90	120
						总糖(mg/ml)	0.022	0.042	0.049	0.054	0.060
蛋白质(mg/ml)	0.37	7.91	8.32	13.7	13.63
						pH	7.15	6.72	6.75	6.88	6.63

将对于基于上述表1的提取时间的总糖和蛋白质的提取量变化的图表分别呈现在图1及图2中。根据图1及图2，当在1气压条件下的总糖时，当进行120分钟提取时，呈现出提取量增加的倾向，当蛋白质时，当进行90分钟提取时，呈现出最大提取量，在其以上的提取时间中反而确认了提取量减少的情况。对此，在本发明中，确认了用于有效地提取总糖和蛋白质的最优提取时间为100分钟。

实施例1：制备山鳟鱼发酵液

在常温条件下将山鳟鱼放在草捆之后，从PSC培养基分离从山鳟鱼分离的作为自然菌株的枯草芽孢杆菌之后，保存在琼脂原液(agar stock)来用作种菌。原液(stock)在MRS培养基(modified MRS broth)中以L为单位一次性活化，之后，进行100L单位的中试培养来进行预培养。中试培养预先赋予对于在产品制备及完成后保管时发生的pH冲击和热冲击的耐性。当中试培养时，在40℃的温度条件下维持4.0～4.5的pH并培养。

之后，将作为原料的400kg的山鳟鱼粉碎之后，添加1200kg的水并在100℃的温度条件下加热100分钟，且从山鳟鱼提取总糖和蛋白质(图3)。图3是为了实验而准备的山鳟鱼的照片。之后，将温度降低至40℃并放入筛网来进行离心分离来分离山鳟鱼的残留物和提取液，并以总量达到1600L的方式在上述提取液中进行加水(图4)。图4为与山鳟鱼残留物分离的提取液的照片。向经过上述过程得到的提取液添加80brix的糖蜜220L和0.3kg的来自山鳟鱼的枯草芽孢杆菌并在2ton发酵罐中进行发酵。在此情况下，上述发酵在38℃的温度条件下每分钟搅拌80次并进行7天，若pH降低至5.0以下，则添加碱来将pH调节成6.0，每分钟注入400L的空气。在发酵结束之后，上述发酵液在常温条件下维持pH4.5且在4天内每分钟搅拌20次并后熟，在第五天，放入球形红杆菌(Rhodobacter sphaeroides)并进行包装来完成山鳟鱼发酵液。以1×10⁹为基准每1000L发酵液添加5L的上述球形红杆菌。

Claims

1.一种山鳟鱼发酵液的制备方法，其特征在于，

包括：

步骤(a)，向山鳟鱼添加水并在100～120℃的温度条件下加热90～120分钟来得到包含总糖和蛋白质的提取液；

步骤(b)，向经过上述步骤(a)得到的提取液添加11～15％(v/v)的糖蜜并接种枯草芽孢杆菌来发酵5～7天；

步骤(c)，在完成上述步骤(b)的发酵之后，在常温条件下熟成3～5天；以及

步骤(d)，在上述熟成之后，接种光合微生物，

上述步骤(d)的光合微生物为红杆菌属微生物。

2.根据权利要求1所述的山鳟鱼发酵液的制备方法，其特征在于，在上述步骤(a)中，在加热后冷却至35～40℃并进行离心分离来得到提取液。

3.根据权利要求1所述的山鳟鱼发酵液的制备方法，其特征在于，上述步骤(b)的发酵在38～40℃的温度条件下边搅拌边进行5～7天，上述搅拌每分钟进行60～80次。

4.根据权利要求1所述的山鳟鱼发酵液的制备方法，其特征在于，上述步骤(c)的熟成在常温条件下边搅拌边进行3～5天，上述搅拌每分钟进行10～30次。