一種南菊芋9號固體酵素的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品加工領域，具體涉及一種南菊芋9號固體酵素的制作方法。
【背景技術】
[0002] 菊芋又名洋姜、鬼子姜，是一種菊科、向日葵屬多年生宿根性草本植物。菊芋營養(yǎng) 價值豐富，既是工業(yè)和食品的重要原料，也可做動物飼草，被聯(lián)合國糧農組織官員稱為"21 世紀人畜共用作物"。菊芋的主要成分為菊粉，鮮菊芋塊莖中大約含15%_20%菊粉，約占菊 芋干重的70%-80%。菊粉又名菊糖，主要由不同聚合度果聚糖組成，2009年衛(wèi)生部批準菊 粉為新食品資源，2012年衛(wèi)生部公布增加菊芋作為新資源食品菊糖的原料。菊糖是一類天 然果聚糖的混合物，是良好的益生元，也是目前發(fā)現(xiàn)的最易溶解的膳食纖維，具有增殖人體 內益生菌、抑制腐敗菌、促進腸胃功能、預防腸道腫瘤、治療便秘、降低血脂、控制血糖、美容 減肥等多種功效。
[0003] 南菊芋9號菊芋是北京碧青園園林綠化工程有限公司所有的專利品種，是用從俄 羅斯引進的菊芋CN52868品種在沿海灘涂采用海水脅迫栽培，經多年篩選而獲得的耐鹽、耐 澇，適宜在沿海灘涂地種植的高產菊芋新品種。南菊芋9號菊芋不僅產量高，而且菊粉含量 豐富。目前對南菊芋9號菊芋的深加工主要是生產菊粉，進而獲得低聚果糖和高果糖漿。國 內菊粉生產工藝還不夠成熟，獲得高純度菊粉不僅成本高，且具有一定的難度，大大阻礙了 我國菊芋產業(yè)的發(fā)展。因此，對菊芋進行多元化開發(fā)和利用、獲得多樣化產品是促進菊芋發(fā) 展的重要途徑。以菊芋為原料制作酵素，不僅可完全保留菊芋的營養(yǎng)物質和保健功能因子， 同時還能產生大量的生物活性物質，是對菊芋進行高附加值加工的重要途徑。關于酵素已 有大量報道，且市場上也有大量產品，但目前還未有統(tǒng)一的生產和產品標準。目前市場上的 酵素主要是液體酵素，液體酵素攜帶不便，保質期短，乙醇含量高，益生菌數(shù)量少，且經過高 溫處理營養(yǎng)物質和保健功能因子喪失嚴重。基于上述問題，本發(fā)明提出了一種南菊芋9號固 體酵素的生產方法。按照此方法可在短期內獲得一款具有較強保健功能的高品質菊芋固體 酵素。

【發(fā)明內容】

[0004] 針對目前菊芋的單一化加工和酵素產品存在的問題，本發(fā)明提出了一種菊芋固體 酵素的制作方法。利用該方法可生產出一款低糖、無醇、口感好、風味獨特、集營養(yǎng)與保健于 一體的高品質菊芋固體酵素。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過以下方式實現(xiàn)的：
[0006] -種南菊芋9號固體酵素的制作方法，該方法包括以下步驟：
[0007] 1)菊芋前處理:將完整菊芋清洗、切片、晾曬、破碎，顆粒大小為2mm~5mm;
[0008] 2)原料調配:向步驟1)所得菊芋顆粒中加入乳糖、碳酸鈣、硫酸銨、豆柏粉和米粉， 攪拌混合均勻，并加入檸檬酸調節(jié)其pH為6.0~6.8得到調配的原料，所采用的菊芋為南菊 芋9號；
[0009] 3)發(fā)酵劑制備：向含鹽3%~4%的冷開水中加入鮮菊芋片和蔬菜，在30°C~35°C 條件下密閉無氧發(fā)酵3~4天，所得渾濁發(fā)酵液即為自然微生態(tài)發(fā)酵劑，所采用的菊芋為南 菊芋9號；
[0010] 4)發(fā)酵:將步驟3)所得自然微生態(tài)發(fā)酵劑均勻撒入步驟2)調配的原料中，攪拌均 勻并裝入發(fā)酵容器，在20°C~30°C條件下密封無氧發(fā)酵5~7天，然后在30°C~40°C條件下 密封無氧發(fā)酵2~3天，最后在0°C~5°C條件下保存5~7天進行后熟；
[0011] 5)干燥制粉:向步驟4)所得發(fā)酵物中加入益生菌冷凍保護劑，然后進行冷凍干燥， 并粉碎成粉狀；
[0012] 6)調配：向步驟5)所得粉狀酵素中添加功能性甜味劑和水果粉，以調節(jié)酵素的色、 香、味和口感。
[0013] 步驟1)中對菊芋片的晾曬程度為菊芋片質量減少20%~30%或其含水量降至 50% ~60%〇
[0014] 步驟1)中對菊芋片進行晾曬是為了除去一定量的水分，防止固態(tài)發(fā)酵中水分含量 過多引起雜菌污染，同時也減少了冷凍干燥的時間。
[0015] 步驟1)中將菊芋片粉碎成大小為2mm~5mm的顆粒是為了使發(fā)酵更完全、徹底。
[0016] 步驟2)中乳糖、碳酸鈣、硫酸銨、豆柏粉和米粉的添加量分別為菊芋顆粒重的1 % ~2%、0.5%~1%、0.2%~0.4%、10%~20%和5%~10%。
[0017] 步驟2)中加入乳糖使乳酸菌在接種后大量繁殖成為優(yōu)勢菌群;加入米粉為乳酸菌 在后期發(fā)酵中提供足夠碳源;加入碳酸鈣、硫酸銨和豆柏粉分別為乳酸菌提供了鈣鹽、無機 氮和有機氮，從而促進乳酸菌的生長。
[0018] 步驟3)中所述蔬菜為紅蘿卜、白蘿卜、白菜、包菜、序菜、豆角、青辣椒中的任2~3種， 將其洗凈、晾干后加入。
[0019] 步驟3)中所述菊芋片和蔬菜的重量比為7:3~9:1，菊芋片和蔬菜總的添加量為鹽 水質量的1/3~1/2。
[0020] 步驟3)中利用菊芋和蔬菜混合物通過自然發(fā)酵獲得微生態(tài)發(fā)酵菌種，使所得菌種 具有一定的多樣性;加入大量菊芋可針對性的篩選出適合菊芋發(fā)酵的菌種。
[0021 ]步驟4)中發(fā)酵劑和原料混合的體積質量比為1:10~1:12(L/kg)。
[0022] 步驟4)中采用無氧發(fā)酵，抑制了酵母生長避免了乙醇的產生，同時促進了乳酸菌 的生長代謝;低溫后熟中不同成分間發(fā)生化學變化，使最終產品口感更柔和、風味更獨特。
[0023] 步驟5)中所述益生菌冷凍保護劑為大豆低聚糖或低聚木糖，添加量為發(fā)酵物質量 的4%~8%〇
[0024] 步驟5)中所加冷凍保護劑不僅可提高益生菌的存活率，同時也是良好的功能性低 聚糖，可大大提尚廣品的保健功能。
[0025]步驟5)中冷凍干燥的方法為：先在一40 °C預凍12h~18h，然后迅速放入真空冷凍 干燥機中，在真空度〇.〇85MPa~0.090MPa下，依次在一40°C~一30°C保持2~3h，一30°C ~一 20 °C保持2~3h，一 20 °C~一 10 °C保持2~3h，一 10 °C~0 °C保持3~5h，0 °C~10 °C保持3 ~5h，10°C~30°C保持3~5h。
[0026]步驟5)采用冷凍干燥制粉且凍前加入冷凍保護劑，大大提高了終產品中益生菌的 數(shù)量和質量。
[0027] 步驟6)中所述功能性甜味劑為阿拉伯糖，添加質量比為粉狀酵素重量的2%~ 5%〇
[0028] 步驟6)中所述水果粉為蘋果粉、藍莓粉、草莓粉、獼猴桃粉、香蕉粉、山楂粉、菠蘿 粉中的一種，添加質量比為粉狀酵素重量的10%~15%。
[0029] 步驟6)向酵素中加入阿拉伯糖和果粉，不僅調節(jié)了其色、香、味和口感使人們更易 于接受，而且大大增加了其營養(yǎng)和功能成分。
[0030] 本發(fā)明技術的有益效果：
[0031] 本發(fā)明以南菊芋9號菊芋為原料制作固體酵素，南菊芋9號菊芋產量高、益生元和 可溶性膳食纖維含量豐富，具有較高的營養(yǎng)價值和保健功能，是制作酵素的良好原料。本發(fā) 明所制固體酵素不僅完全保留了原料的營養(yǎng)成分，而且發(fā)酵過程中還產生了大量有益人體 健康的功能活性因子，和目前市場上液體酵素相比其攜帶方便、易于保存、無防腐劑、無高 溫處理、保質期長(3~4年）、無醇、低糖(還原糖含量<1%)且益生菌含量高（10 8CFU/g)。本 發(fā)明主要通過天然微生態(tài)菌種發(fā)酵技術和生料固體分階段控溫發(fā)酵技術實現(xiàn)，天然微生態(tài) 菌種發(fā)酵劑通過自然篩選過程保證了菌種的特殊性、優(yōu)勢性和多樣性，可使發(fā)酵速度更 快、最終產品風味更好且更具特色;分階段控溫發(fā)酵可促使不同階段不同溫度下不同優(yōu)勢 菌群的生長，充分發(fā)揮了菌種的多樣性和優(yōu)勢性，使發(fā)酵更完全、營養(yǎng)和口味更豐富；生料 固態(tài)發(fā)酵，減少了原料營養(yǎng)保健成分的喪失，簡化了生產工藝，節(jié)省了成本，提高了生產效 率。
[0032] 以下通過部分試驗過程進一步說明本發(fā)明的有益效果：
[0033] 試驗例1不同干燥方法對益生菌存活率的影響
[0034] 發(fā)明人主要對比了普通干燥、真空干燥以及冷凍干燥對最終產品中乳酸菌存活率 的影響。具體方法如下：
[0035] 普通干燥:將發(fā)酵的產品（按照實施例1步驟至后熟后所得發(fā)酵物)平鋪于托盤中， 放于40 °C烘箱中，待殘余水分5 %~10 %時終止。
[0036] 真空干燥:將發(fā)酵的產品（按照實施例1步驟至后熟后所得發(fā)酵物)平鋪于托盤中， 在真空度0.090MPa、40 °C下進行處理，待殘余水分5 %~10 %時終止。
[0037] 冷凍干燥:將發(fā)酵的產品（按照實施例1步驟至后熟后所得發(fā)酵物)平鋪于托盤中 (添加或不添加8 %的低聚木糖），先在一40 °C預凍12h，然后放入冷凍干燥機內，真空度 0 · 090Mpa下，在一40 °C 保持3h，一 30 °C 保持3h，一 20 °C 保持3h，一 10 °C 保持3h，0 °C保持5h，10 °C保持5h。
[0038] 將用不同方法烘干的產品粉碎，取lg干粉和等重于lg干粉的干燥前產品分別溶于 10mL無菌水中，取100yL涂布于平板，在35°C培養(yǎng)3天后，進行平板計數(shù)。
[0039]試驗結果如表1所示：
[0040]表1不同干燥方法對益生菌存活率的影響
[0041]
[0042] 由表1試驗結果可得采用冷凍干燥，并且在冷凍前添加低聚木糖作為保護劑可大 大提高益生菌的存活率。
[0043] 試驗例2不同菌種對發(fā)酵速度的影響
[0044]取四份按照發(fā)明實施例1步驟得到調配的原料，每份500g，分別添加已活化的植物 乳桿菌和嗜酸乳桿菌(活化前兩菌干質量比1:1)、