本發(fā)明涉及油莎豆油的制備領(lǐng)域,具體而言,涉及一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法以及油莎豆油產(chǎn)品。
背景技術(shù):
油莎豆,又名油莎草,原產(chǎn)于非洲地中海沿岸,屬于禾本科一年生植物。油莎豆是一種優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、綜合利用價(jià)值很高的油、糧多用新型作物,也是美化、綠化環(huán)境的觀賞植物。該品種適應(yīng)性強(qiáng),產(chǎn)量高,已廣泛引進(jìn)種植在我國的黑龍江、河北等地。
油莎豆是一種重要的油料作物,制取油豆沙油是利用油莎豆的主要途徑之一。傳統(tǒng)的油莎豆油的提取工藝主要是壓榨法和浸提法,這兩種方法都各有利弊。其中,壓榨法,所需的配套設(shè)備少,工藝簡單,能使產(chǎn)品保持原有的特殊風(fēng)味,但此法殘油率高、成本大、勞動強(qiáng)度大,且壓榨后餅粕中的蛋白質(zhì)變性程度高;浸提法中,殘油量低,生產(chǎn)效率高,但毛油的成分較為復(fù)雜,需要經(jīng)過進(jìn)一步的精煉處理,對產(chǎn)品的風(fēng)味損失大。鑒于此,本發(fā)明提出一種新的制取油豆沙油的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一目的在于提供一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,該方法無需有機(jī)溶劑,工藝簡單,無需使用大型設(shè)備,且油脂提取率高。所制得的油莎豆油,香味濃郁、口感舒適,油質(zhì)清澈透明,油脂質(zhì)量好。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種油莎豆油的產(chǎn)品,由于油莎豆油的香味獨(dú)特、油脂質(zhì)量好,所制得的油莎豆油產(chǎn)品的品質(zhì)高。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,特采用以下技術(shù)方案:
一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,其包括:
將油莎豆粉與緩沖溶液混合,并于60~65℃下浸泡1.5~2.5h,進(jìn)行滅菌處理,得到無菌油莎豆粉溶液;
將無菌油莎豆粉溶液與蛋白酶、纖維素酶混合,并于70~75℃下進(jìn)行酶解處理,得到酶解液;
在酶解液中接種包括枯草芽孢桿菌和里氏木霉的混合菌種,并于30~35℃下進(jìn)行有氧發(fā)酵2~3天,得到發(fā)酵液;以及
將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,離心。
一種油莎豆油產(chǎn)品,其包括由上述方法所制得的油莎豆油,以及食品學(xué)上可接受的添加劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
本公開內(nèi)容提供的這種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,先采用蛋白酶和纖維素酶處理油莎豆,破壞油莎豆的細(xì)胞壁,促使油脂從細(xì)胞中釋放出來;再通過微生物發(fā)酵法,加入復(fù)合菌種,使其利用油莎豆的酶解液進(jìn)行發(fā)酵,產(chǎn)生多種風(fēng)味物質(zhì),將發(fā)酵液破乳處理后離心得到的油莎豆油。該方法無需有機(jī)溶劑,工藝簡單,無需使用大型設(shè)備,且油脂提取率高。所制得的油莎豆油,香味濃郁、口感舒適,油質(zhì)清澈透明,油脂質(zhì)量好。
本公開內(nèi)容提供的一種油莎豆油的產(chǎn)品,由于油莎豆油的香味獨(dú)特、油脂質(zhì)量好,所制得的油莎豆油產(chǎn)品的品質(zhì)高。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解,下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
本實(shí)施方式提供一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,其包括:
步驟s1:油莎豆粉與緩沖溶液混合,并于60~65℃下浸泡1.5~2.5h,進(jìn)行滅菌處理,得到無菌油莎豆粉溶液。
其中,油莎豆粉的制備方法為:將油莎豆清洗干凈后,粉碎至10~30目,或者為15~25目,或者為20目。將油莎豆粉碎成粒狀,有利于加速油莎豆的溶脹,提高油莎豆中油脂的溶出效率。
進(jìn)一步的,所選用的緩沖溶液為弱堿性,其ph值為7.5~8.0,或者為7.6~7.9,或者為7.7~7.8。弱堿性的緩沖溶液,有利于溶解油莎豆塊莖中含有的果膠物質(zhì),進(jìn)而降低后續(xù)處理過程中的溶液粘度,提高油脂的提取率??蛇x擇的,緩沖溶液包括碳酸鹽緩沖溶液和/或磷酸鹽緩沖溶液。
進(jìn)一步的,油莎豆粉與緩沖溶液的料液比為1:8~10,或者為1:9。采用這種范圍的料液比,控制油莎豆粉的濃度,便于后續(xù)的酶解和發(fā)酵處理。
可選的,滅菌處理包括:將油莎豆粉與緩沖溶液的混合液在110~120℃下高壓滅菌處理20~30min,或者為將混合液在115℃下滅菌處理25min,以除去混合液中的細(xì)菌、真菌等微生物。
步驟s2:將無菌油莎豆粉溶液與蛋白酶、纖維素酶混合,并于下進(jìn)行酶解處理,得到酶解液。
對無菌油莎豆粉溶液進(jìn)行酶解處理,利用蛋白酶和纖維素酶降解油莎豆的細(xì)胞壁,同時(shí)降解脂蛋白等復(fù)合體,釋放其中的油脂,使油脂從油莎豆的固體粉末顆粒中游離出來。
進(jìn)一步的,蛋白酶與纖維素酶的質(zhì)量比為3~4:3,或者為1.1~1.3:1;或者為1.2:1。蛋白酶能夠破壞油莎豆的植物細(xì)胞壁以及降解脂蛋白等復(fù)合體;纖維素酶能夠降解油莎豆的細(xì)胞壁。
可選擇的,蛋白酶與纖維素酶的總加入量為無菌油莎豆粉溶液的3~4wt%,或者為3.2~3.8wt%,或者為3.4~3.6wt%,或者為3.5wt%。其中,酶解處理的參數(shù):酶解溫度為70~75℃,或者為71~74℃,或者為72~73℃,或者為72.5℃;酶解時(shí)間為3~5h,或者為3.5~4.5h,或者為3.7~4.2h,或者為3.9~4.1h,或者為4h。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)酶解的溫度、時(shí)間、酶加入量在上述范圍中時(shí),酶解效果最佳,油莎豆內(nèi)油脂的溶出率高。
步驟s3:在酶解液中接種包括枯草芽孢桿菌和里氏木霉的混合菌種,并于30~35℃下進(jìn)行有氧發(fā)酵2~3天,得到發(fā)酵液。
對酶解液進(jìn)行微生物發(fā)酵處理,微生物利用發(fā)酵液中的油料物質(zhì)進(jìn)行代謝發(fā)酵,產(chǎn)生多種風(fēng)味物質(zhì),主要為醇、酚、酯類物質(zhì),能夠明顯提高油莎豆的香味,改善其口感。其中,混合菌種中,枯草芽孢桿菌與里氏木霉的單位菌落數(shù)之比為2~3:1,或者為2.5:1?;旌暇N的接種量是酶解液的10~15%,或者為12~14%,或者為13%。
步驟s4:將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,離心。
破乳處理的方式有多種,包括利用破乳劑破乳,或者離心破乳,或者靜置處理。在較佳的實(shí)施例中,優(yōu)選為離心破乳。
發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,再次離心,將非油成分(蛋白質(zhì)、多糖、碳粉等)與油脂分離,制得油莎豆的毛油??蛇x擇的,離心條件為:轉(zhuǎn)速為4000~5000rmp,或者為4200~4800rmp,或者為4400~4600rmp,或者為4500rmp;離心時(shí)間為20~30min,或者為23~27min,或者為25min。
綜上,本實(shí)施方式提供的這種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,先采用蛋白酶和纖維素酶處理油莎豆,破壞油莎豆的細(xì)胞壁,促使油脂從細(xì)胞中釋放出來;再通過微生物發(fā)酵法,加入復(fù)合菌種,使其利用油莎豆的酶解液進(jìn)行發(fā)酵,產(chǎn)生多種風(fēng)味物質(zhì),將發(fā)酵液破乳處理后離心得到的油莎豆油。該方法無需有機(jī)溶劑,工藝簡單,無需使用大型設(shè)備,且油脂提取率高。
本實(shí)施方式還提供一種油莎豆油產(chǎn)品,其包括如上所述的油莎豆油,以及食品學(xué)上可接受的添加劑。由上述方法制得的油莎豆具有香味濃郁、口感舒適的特點(diǎn),且油質(zhì)清澈透明,油脂質(zhì)量好,使得利用這種油莎豆油所制備的油莎豆油產(chǎn)品,口感佳、品質(zhì)高。
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,其包括:
a.將500kg的油莎豆粉與ph為7.5的磷酸鹽緩沖溶液混合,料液比為1:10;并于60℃下浸泡2.5h,滅菌處理后,得到無菌油莎豆粉溶液。
b.將無菌油莎豆粉溶液與蛋白酶、纖維素酶混合,蛋白酶與纖維素酶的總加入量為無菌油莎豆粉溶液的4wt%,并進(jìn)行酶解處理,得到酶解液。
c.在酶解液中接種包括枯草芽孢桿菌和里氏木霉的混合菌種(枯草芽孢桿菌與里氏木霉的單位菌落數(shù)之比為2:1),接種量是酶解液的10%,進(jìn)行有氧發(fā)酵,得到發(fā)酵液。
d.將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,離心即得油莎豆油。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,其包括:
a.將500kg的油莎豆粉與ph為7.6的磷酸鹽緩沖溶液混合,料液比為1:8;并于60℃下浸泡2.3h,滅菌處理后,得到無菌油莎豆粉溶液。
b.將無菌油莎豆粉溶液與蛋白酶、纖維素酶混合,蛋白酶與纖維素酶的總加入量為無菌油莎豆粉溶液的3wt%,并進(jìn)行酶解處理,得到酶解液。
c.在酶解液中接種包括枯草芽孢桿菌和里氏木霉的混合菌種(枯草芽孢桿菌與里氏木霉的單位菌落數(shù)之比為2.5:1),接種量是酶解液的14%,進(jìn)行有氧發(fā)酵,得到發(fā)酵液。
d.將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,離心即得油莎豆油。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,其包括:
a.將500kg的油莎豆粉與ph為7.7的磷酸鹽緩沖溶液混合,料液比為1:9;并于63℃下浸泡2h,滅菌處理后,得到無菌油莎豆粉溶液。
b.將無菌油莎豆粉溶液與蛋白酶、纖維素酶混合,蛋白酶與纖維素酶的總加入量為無菌油莎豆粉溶液的3.5wt%,并進(jìn)行酶解處理,得到酶解液。
c.在酶解液中接種包括枯草芽孢桿菌和里氏木霉的混合菌種(枯草芽孢桿菌與里氏木霉的單位菌落數(shù)之比為3:1),接種量是酶解液的13%,進(jìn)行有氧發(fā)酵,得到發(fā)酵液。
d.將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,離心即得油莎豆油。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,其包括:
a.將20目的油莎豆粉(500kg)與ph為7.5的磷酸鹽緩沖溶液混合,料液比為1:10;并于60℃下浸泡2.5h,在120℃下滅菌處理20min,得到無菌油莎豆粉溶液。
b.將無菌油莎豆粉溶液與蛋白酶、纖維素酶混合(蛋白酶與纖維素酶的質(zhì)量比為1.2:1),蛋白酶與纖維素酶的總加入量為無菌油莎豆粉溶液的4wt%,并于75℃下進(jìn)行酶解處理3h,得到酶解液。
c.在酶解液中接種包括枯草芽孢桿菌和里氏木霉的混合菌種(枯草芽孢桿菌與里氏木霉的單位菌落數(shù)之比為2:1),接種量是酶解液的10%,并于35℃下進(jìn)行有氧發(fā)酵2天,得到發(fā)酵液。
d.將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,于轉(zhuǎn)速為4000rmp下離心30min,即得油莎豆油。
實(shí)施例5
本實(shí)施例提供一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,其包括:
a.將23目的油莎豆粉(500kg)與ph為7.6的磷酸鹽緩沖溶液混合,料液比為1:8;并于62℃下浸泡2.3h,在110℃下滅菌處理30min,得到無菌油莎豆粉溶液。
b.將無菌油莎豆粉溶液與蛋白酶、纖維素酶混合(蛋白酶與纖維素酶的質(zhì)量比為1:1),蛋白酶與纖維素酶的總加入量為無菌油莎豆粉溶液的3wt%,并于74℃下進(jìn)行酶解處理4.5h,得到酶解液。
c.在酶解液中接種包括枯草芽孢桿菌和里氏木霉的混合菌種(枯草芽孢桿菌與里氏木霉的單位菌落數(shù)之比為2.5:1),接種量是酶解液的14%,并于30℃下進(jìn)行有氧發(fā)酵2天,得到發(fā)酵液。
d.將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,于轉(zhuǎn)速為4800rmp下離心23min,即得油莎豆油。
實(shí)施例6
本實(shí)施例提供一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,其包括:
a.將25目的油莎豆粉(500kg)與ph為7.7的碳酸鹽緩沖溶液混合,料液比為1:9;并于63℃下浸泡2h,在115℃下滅菌處理25min,得到無菌油莎豆粉溶液。
b.將無菌油莎豆粉溶液與蛋白酶、纖維素酶混合(蛋白酶與纖維素酶的質(zhì)量比為4:3),蛋白酶與纖維素酶的總加入量為無菌油莎豆粉溶液的3.5wt%,并于70℃下進(jìn)行酶解處理5h,得到酶解液。
c.在酶解液中接種包括枯草芽孢桿菌和里氏木霉的混合菌種(枯草芽孢桿菌與里氏木霉的單位菌落數(shù)之比為3:1),接種量是酶解液的13%,并于32.5℃下進(jìn)行有氧發(fā)酵2.5天,得到發(fā)酵液。
d.將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,于轉(zhuǎn)速為4500rmp下離心25min,即得油莎豆油。
實(shí)施例7
本實(shí)施例提供一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,其包括:
a.將27目的油莎豆粉(500kg)與ph為7.9的碳酸鹽緩沖溶液混合,料液比為1:9;并于64℃下浸泡1.8h,在113℃下滅菌處理28min,得到無菌油莎豆粉溶液。
b.將無菌油莎豆粉溶液與蛋白酶、纖維素酶混合(蛋白酶與纖維素酶的質(zhì)量比為1.1:1),蛋白酶與纖維素酶的總加入量為無菌油莎豆粉溶液的3.3wt%,并于73℃下進(jìn)行酶解處理4h,得到酶解液。
c.在酶解液中接種包括枯草芽孢桿菌和里氏木霉的混合菌種(枯草芽孢桿菌與里氏木霉的單位菌落數(shù)之比為2.8:1),接種量是酶解液的12%,并于33℃下進(jìn)行有氧發(fā)酵2.4天,得到發(fā)酵液。
d.將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,于轉(zhuǎn)速為4200rmp下離心28min,即得油莎豆油。
實(shí)施例8
本實(shí)施例提供一種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,其包括:
a.將30目的油莎豆粉(500kg)與ph為8.0的磷酸鹽緩沖溶液混合,料液比為1:9;并于65℃下浸泡1.5h,在117℃下滅菌處理23min,得到無菌油莎豆粉溶液。
b.將無菌油莎豆粉溶液與蛋白酶、纖維素酶混合(蛋白酶與纖維素酶的質(zhì)量比為1.2:1),蛋白酶與纖維素酶的總加入量為無菌油莎豆粉溶液的3.8wt%,并于72℃下進(jìn)行酶解處理3.5h,得到酶解液。
c.在酶解液中接種包括枯草芽孢桿菌和里氏木霉的混合菌種(枯草芽孢桿菌與里氏木霉的單位菌落數(shù)之比為2.2:1),接種量是酶解液的15%,并于34℃下進(jìn)行有氧發(fā)酵2.6天,得到發(fā)酵液。
d.將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,于轉(zhuǎn)速為5000rmp下離心20min,即得油莎豆油。
對比例1
本對比例提供一種制備油莎豆油的方法,其包括:
a.將20目的油莎豆粉(500kg)與ph為7.5的磷酸鹽緩沖溶液混合,料液比為1:10;并于60℃下浸泡2.5h,在120℃下滅菌處理20min,得到無菌油莎豆粉溶液。
b.將無菌油莎豆粉溶液與蛋白酶、纖維素酶混合(蛋白酶與纖維素酶的質(zhì)量比為1.2:1),蛋白酶與纖維素酶的總加入量為無菌油莎豆粉溶液的4wt%,并于75℃下進(jìn)行酶解處理3h,得到酶解液。
c.將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,于轉(zhuǎn)速為4000rmp下離心30min,即得油莎豆油。
對比例2
本對比例提供一種制備油莎豆油的方法,其包括:
a.將20目的油莎豆粉(500kg)與ph為7.5的磷酸鹽緩沖溶液混合,料液比為1:10;并于60℃下浸泡2.5h,在120℃下滅菌處理20min,得到無菌油莎豆粉溶液。
b.在無菌油莎豆粉溶液中接種包括枯草芽孢桿菌和里氏木霉的混合菌種(枯草芽孢桿菌與里氏木霉的單位菌落數(shù)之比為2:1),接種量是酶解液的10%,進(jìn)行有氧發(fā)酵,得到發(fā)酵液。
c.將發(fā)酵液經(jīng)破乳處理后,于轉(zhuǎn)速為4000rmp下離心30min,即得油莎豆油。
實(shí)驗(yàn)例
油莎豆油理化性質(zhì)比較:
油莎豆的理化指標(biāo)采用本領(lǐng)域的常用方法來測定:
酸價(jià)按gb/t5530-2005動植物油脂酸價(jià)和酸度測定;
皂化價(jià)按gb/t5534-1985油脂皂價(jià)測定法;
碘價(jià)按gb/t5532-1995植物油碘價(jià)測定;
過氧化值按gb/t558-2005植物油脂檢驗(yàn)過氧化值測定法測定;
平均含油量采用索式提取法。
按上述方法檢測實(shí)施例1~8以及對比例1~2的各項(xiàng)理化指標(biāo),并計(jì)算油脂提取率,結(jié)果如表1所示:
表1.油莎豆油理化性質(zhì)和提取率比較
由表1所示,與對比例1~2相比,本發(fā)明實(shí)施例1~8提供的制備油莎豆油的方法中,油莎豆油的提取率較高(74.61~82.34%)。由此說明,采用本發(fā)明提供的方法,油脂提取率高,油莎豆的利用率高。
與對比例1~2相比,由本發(fā)明實(shí)施例1~8所制得的油莎豆油的酸值、皂化值及過氧化值均較低,碘值較高。由此說明,本發(fā)明提供的方法所得的油莎豆油的酸敗程度低,有利于油莎豆的保存;同時(shí),該油莎豆油中含有較少的游離脂肪酸,且該油莎豆油的過氧化值低,新鮮程度高。此外,該油莎豆油的的碘值高,說明該該油莎豆油的不飽和程度高。
綜上所述,本發(fā)明提供的這種微生物發(fā)酵法制備油莎豆油的方法,無需有機(jī)溶劑,工藝簡單,無需使用大型設(shè)備,且油脂提取率高。所制得的油莎豆油,香味濃郁、口感舒適,油質(zhì)清澈透明,油脂質(zhì)量好。
盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述了本發(fā)明,然而應(yīng)意識到,在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此,這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。