專利名稱：一種富含維生素的發(fā)酵型營養(yǎng)果蔬粉的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種富含維生素的發(fā)酵型營養(yǎng)果蔬粉的加工方法。
背景技術(shù)：
目前我國果蔬產(chǎn)品生產(chǎn)總量已居世界第一位，但與世界先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)大 的差距?，F(xiàn)階段我國果蔬資源利用效率較低，采后損失率高，水果損耗率達(dá)到30%，蔬菜達(dá) 到40% 50%，而發(fā)達(dá)國家果蔬損耗率不到7%。特別是果蔬產(chǎn)后貯運(yùn)、保鮮、深加工等方 面技術(shù)差距更大，總體加工量不足全國總量的10%，而國際上平均為30%，德國甚至高達(dá) 75%。果蔬豐產(chǎn)不豐收，豐收不增值，已成為制約我國果蔬產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的瓶頸。目前食用果品主要以除鮮食為主，同時(shí)一直沿襲傳統(tǒng)的加工方法，如罐裝、果脯、 果汁等，這些產(chǎn)品已很難滿足消費(fèi)者對(duì)食品提出的新要求。產(chǎn)品附加值較低，高附加值的產(chǎn) 品則更少，因此，急需開發(fā)新型的附加值高的營養(yǎng)果蔬產(chǎn)品來滿足市場(chǎng)的需求。果蔬粉是果 蔬深加工和提高果蔬附加值的一個(gè)很好途徑。果蔬粉中不僅含有豐富的維生素和礦物質(zhì)， 還含有膳食纖維、氨基酸和有機(jī)酸等。傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝一般是直接將果蔬汁經(jīng)打漿、高溫干燥 處理后制得。本發(fā)明制得的發(fā)酵型果蔬粉與傳統(tǒng)果蔬粉相比，經(jīng)復(fù)合酶加工、微生物發(fā)酵后 維生素、果膠低聚糖、氨基酸含量大幅增加，是一種純天然綠色產(chǎn)品。以果蔬粉為基本原料 進(jìn)行復(fù)配，可以生產(chǎn)出復(fù)合營養(yǎng)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于飲料、方便食品以及保健品等領(lǐng)域。從整 體上增加果蔬產(chǎn)業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，減少資源浪費(fèi)、保護(hù)環(huán)境，為我國果蔬產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā) 展產(chǎn)生深刻的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種將生產(chǎn)過?；虻椭禋埓喂?，如柑桔、草莓、番茄、蘋果、西 瓜、葡萄，經(jīng)復(fù)合酶處理、微生物發(fā)酵而成的富營養(yǎng)果蔬粉的生產(chǎn)工藝。通過采用酶工程技 術(shù)、發(fā)酵與代謝工程技術(shù)、現(xiàn)代低溫干燥技術(shù)等高新技術(shù)，有效提高果蔬粉中維生素、果膠 低聚糖、氨基酸等的含量，提高產(chǎn)品的品質(zhì)和收得率，降低生產(chǎn)成本，可開發(fā)出適合市場(chǎng)推 廣，具有一定生理功能的藥用和食用天然維生素果蔬產(chǎn)品，是作為食品、藥品和保健品的理 ^ΜΙ^十斗O本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種富含維生素的發(fā)酵型營養(yǎng)果蔬粉的加工方法，所述方法包括(1)前處理取果蔬原料，進(jìn)行清洗、去皮、打漿，獲得果蔬漿液；所述果蔬為下列 之一柑桔、蘋果、葡萄、草莓、番茄、西瓜；具體方法可如下果蔬去皮后加入10 20倍質(zhì) 量的水進(jìn)行加工前清洗，除去果蔬表面的污垢，然后用打漿機(jī)將果蔬加工成粗果蔬漿液。(2)第一階段酶處理往果蔬漿液中加入纖維素酶和果膠酶復(fù)合酶粉，調(diào)整PH至 3. 5 5. 0(檸檬酸或氫氧化鈉)，在40 45°C下攪拌處理1 4h ；所述纖維素酶用量為 30 50U/g果漿液，果膠酶用量為15 40U/g果漿液；通常復(fù)合酶粉質(zhì)量用量為果蔬漿液 質(zhì)量的0. 06% 0. 16%，其中纖維素酶(30000 40000U/g)和果膠酶(30000 50000U/g)質(zhì)量之比為2 3 1;處理過程中需不斷攪拌，以加快酶促反應(yīng)完全；(3)調(diào)配步驟( 處理后的果蔬漿液過濾除渣，得果蔬汁，往果蔬汁中加入質(zhì) 量為果蔬汁質(zhì)量1. 5% 2. 5%的氮源，并添加蔗糖使果蔬汁的可溶性固形物含量達(dá)到 IlBrix 19Brix，用檸檬酸或氫氧化鈉調(diào)pH至4. 5 5. 0，111 121°C滅菌15 20min ； 所述氮源為酵母膏；(4)發(fā)酵在調(diào)配好的果蔬汁中接入酵母菌，在觀 32°C、120 350r/min下發(fā) 酵40 60h ；所述酵母菌為下列之一或其中兩種以上的混合耐鹽增香酵母、朗必可假絲酵 母、K氏酵母、滬釀2. 089果酒的酵母、葡萄酒高活性干酵母和超級(jí)釀酒高活性干酵母；發(fā)酵 液濃縮至原體積的15% 40%，得濃縮液；接種量按常規(guī)接種量即可，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員根據(jù)常識(shí)即可確定，以經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后的種子液接種時(shí)，通常種子液為果蔬汁體積的5 10% ；酵母菌種的保藏與擴(kuò)大培養(yǎng)方法斜面保藏培養(yǎng)基(IOOmL):蛋白胨lg，酵母膏l(xiāng)g，NaCl 0. 4g，葡萄糖lg，瓊脂2g， pH 6. 5。30°C恒溫培養(yǎng)2 3天，保藏溫度為4°C。一級(jí)種子培養(yǎng)基(IOOmL):葡萄糖10g，蛋白胨lg，酵母膏l(xiāng)g，MgSO4 · 7H20 0. 02g, KH2PO4O. 02g, pH 5. 0。培養(yǎng)溫度30°C，搖床轉(zhuǎn)速200r/min，培養(yǎng)時(shí)間18h。二級(jí)種子罐培養(yǎng)基(IOOmL)葡萄糖10g，蛋白胨lg，酵母膏l(xiāng)g,MgSO4 -H2O 0. 02g, KH2PO4O. 02g, pH 5. 0。培養(yǎng)溫度30°C，攪拌速度200r/min,培養(yǎng)時(shí)間24h。(5)后處理濃縮液噴霧干燥，得到所述發(fā)酵型營養(yǎng)果蔬粉。制備所述發(fā)酵型營養(yǎng)果蔬粉的原料為柑桔時(shí)，所述方法在步驟(4)和步驟(5) 之間還包括有第二階段酶處理步驟將濃縮液PH調(diào)至4. 1，添加質(zhì)量為濃縮液的0. 3% 0. 4%的柚皮苷酶(10000 20000U/g)，于40°C恒溫下處理1. 5 2. 5h。優(yōu)選的，所述柚皮苷酶由黑曲霉CCTCC NO =M 206047 (黑曲霉WZ001 (Aspergillus niger WZ001))經(jīng)發(fā)酵獲得，該菌株已在在先申請(qǐng)CN200610051963. X中作為新菌株予以保 護(hù)。脫苦酶發(fā)酵既可采用固態(tài)淺盤發(fā)酵也可以采用液體深層好氧發(fā)酵。固態(tài)淺盤發(fā)酵麩皮IOOg ;K2HP040. 3g ；豆渣(濕重，干重約為12% )60g ；豆餅粉 Sg ；桔皮粉3. 5g，水200mL，pH自然。培養(yǎng)條件接種量為10% 15%，培養(yǎng)溫度32°C，培養(yǎng) 30h后翻曲，培養(yǎng)時(shí)間共3-4天。烘干，密封后干燥處保藏，備用，柚皮苷酶酶活力10000 20000U/g。。液體通風(fēng)發(fā)酵(按100L發(fā)酵罐的裝液量為70L計(jì))豆渣7kg(濕重，干重約為 12% )；豆餅粉 1. 75kg ；玉米粉 0. 7kg ；桔皮粉 0. 7kg ;Κ2ΗΡ040· 21kg ；CaCl270g ；MgSO4 · 7H20 70g ；消泡劑(食用豆油)50mL，pH 6. 5。培養(yǎng)條件培養(yǎng)溫度30_32°C，培養(yǎng)時(shí)間90 100h。 攪拌轉(zhuǎn)速前20h為150r/min，使DO (溶氧)在30%以上即可；20h后根據(jù)溶氧讀數(shù)對(duì)逐步 放大攪拌頻率經(jīng)行實(shí)時(shí)控制。DO值最小不能低于10%，發(fā)酵液過濾后干燥，得到脫苦酶，柚 皮苷酶酶活力10000 20000U/g。所述噴霧干燥條件如下進(jìn)料濃度30% 40%、溫度55 60°C，進(jìn)口溫度180 200°C，出口溫度90 100°C，進(jìn)風(fēng)氣壓0. 25 0. 3MPa，離心轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速15000 20000r/min。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在按照本發(fā)明方法，制得果蔬粉與傳統(tǒng)果蔬粉比較，是一種純天然綠色產(chǎn)品，經(jīng)酶處理、發(fā)酵等工序加工后其維生素、果膠低聚糖、氨基酸等營 養(yǎng)成分大幅增加，其中，β-胡蘿卜素含量為0. 001% 0. 05%，Β族維生素(VB1JB2、煙酸、 卯6等)以煙酸計(jì)，含量為0. 2% 1. 5%，果膠低聚糖含量為 10%;另外分散性和水溶 性均較好，水分含量< 8%，更適于長期保藏；以該果蔬粉為基本原料進(jìn)行復(fù)配，可以生產(chǎn) 出復(fù)合營養(yǎng)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于飲料、方便食品、保健品等領(lǐng)域；可從整體上增加果蔬產(chǎn)業(yè)的 綜合經(jīng)濟(jì)效益，減少資源浪費(fèi)、保護(hù)環(huán)境，為我國果蔬產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深刻的影響。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于 此實(shí)施例1 酵母菌種的保藏與擴(kuò)大培養(yǎng)斜面保藏培養(yǎng)基蛋白胨lg，酵母膏l(xiāng)g，NaCl 0. 4g，葡萄糖lg，瓊脂2g，水lOOmL， pH 6. 5，高溫滅菌，冷卻制成斜面。接入菌種，30°C恒溫培養(yǎng)2 3天，保藏溫度為4°C。一級(jí)種子培養(yǎng)基葡萄糖10g，蛋白胨lg，酵母膏l(xiāng)g，MgSO4 · 7H200. 02g, KH2PO4O. 02g，水100mL，pH 5.0。接種一環(huán)斜面菌種，培養(yǎng)溫度30°C，搖床轉(zhuǎn)速200r/min，培 養(yǎng)時(shí)間18h，得一級(jí)種子液。二級(jí)種子罐培養(yǎng)基葡萄糖10g，蛋白胨lg，酵母膏l(xiāng)g，MgSO4 · H2O 0. 02g, KH2PO4O. 02g，水IOOmL, pH 5. 0o按5%體積比接入一級(jí)種子液，培養(yǎng)溫度30°C，攪拌速度 200r/min，培養(yǎng)時(shí)間Mh。耐鹽增香酵母(濟(jì)寧玉園生物科技有限公司)、朗必可假絲酵母(中國科學(xué)院微 生物所菌種保藏中心，保藏中心編號(hào)As2. 1182)、K氏酵母(上海迪發(fā)釀造生物制品有限公 司)、滬釀2. 089果酒的酵母(上海迪發(fā)釀造生物制品有限公司)、葡萄酒高活性干酵母(安 琪酵母股份有限公司)和超級(jí)釀酒高活性干酵母(安琪酵母股份有限公司)分別按照上述 方法進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，分別獲得種子液備用。脫苦酶的發(fā)酵黑曲霉菌WZ001(CCTCC NO =M 206047)菌種經(jīng)查氏培養(yǎng)基活化5天后，接種一環(huán)至 液態(tài)種子培養(yǎng)基(麩皮4g，豆餅粉3g、豆渣8g，水IOOmL)中培養(yǎng)36h，得到種子液。固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基為麩皮100g、豆渣10g、豆餅粉20g，加入100ml的水，分裝于 500ml的三角瓶中，裝料厚度為2. 5 3. 0cm, 0. IMpa蒸汽壓力滅菌30min，冷卻后每瓶以體 積比2%接入黑曲霉種子液，于32°C下培養(yǎng)5 7天，培養(yǎng)物烘干后按1 10的水浸提過 濾得脫苦酶液經(jīng)干燥備用，檢測(cè)酶粉中柚皮苷酶酶活力10000 20000U/g。實(shí)施例2 1.原料準(zhǔn)備以衢州地區(qū)11月份采摘的櫳柑為原料，經(jīng)挑選分級(jí)后稱取原料 150kg，去皮后直接全果肉打漿，得粗柑桔漿118. ^g，取出50kg備用。2.第一階段酶處理工序50kg的粗柑桔漿不斷攪拌，用氫氧化鈉將pH調(diào)至4. 2， 溫度升至42°C。選用專一性強(qiáng)、穩(wěn)定性和酶解效果好的食品級(jí)酸性果膠酶和纖維素酶混合 配制成復(fù)合酶制劑，纖維素酶和果膠酶的質(zhì)量比為3 1。在粗柑桔漿中添加復(fù)合酶制劑共 60g，酶處理時(shí)間為90min。酸性果膠酶酶活30000u/g，購自無錫雪梅制劑科技有限公司；纖維素酶酶活40000u/g，購自山東隆大生物工程有限公司。3.將復(fù)合酶酶解后的粗柑桔漿經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾(濾布120目)，除去粗柑桔漿 中的皮囊和破碎的種子等殘?jiān)?，得桔?0. 4kg，出汁率為80. 8%。對(duì)比試驗(yàn)另取50kg粗柑桔漿不加酶作對(duì)照，直接將粗柑桔漿壓榨，得34. 6kg,出 汁率為69. 2%0由此可見，加復(fù)合酶處理后出汁率增加了 11.7%。通過果膠酶和纖維素酶的催化 反應(yīng)可有效提高水果加工的出汁率，提高果汁品質(zhì)和產(chǎn)量，工藝簡單易行。果膠酶可以軟化 果肉組織中的果膠質(zhì)，使不溶性的果膠物質(zhì)分解為可溶性的果膠低聚體，以降低果肉的粘 度，可以明顯提高果汁產(chǎn)率。纖維素酶協(xié)同破壞果蔬中的纖維結(jié)構(gòu)，將纖維素降解為微生物 可以利用的還原性單糖。果汁的透明度和澄清度得以明顯提高，也增加了可溶性固形物的 含量。4.桔汁的調(diào)配與發(fā)酵(1)桔汁的調(diào)配按質(zhì)量分?jǐn)?shù)1. 8%向40. 4kg桔汁中添加氮源酵母膏0. 73kg ；用 手持糖度計(jì)檢測(cè)桔汁的糖度為13. 5Brix,向40. 4kg桔汁中添加2. 70kg蔗糖使桔汁糖度達(dá) 到18Brix ；用氫氧化鈉將桔汁pH調(diào)至5. 0。121°C滅菌15min，冷卻至室溫。( 在65L的自控式機(jī)械攪拌發(fā)酵罐中，將制備好的耐鹽增香酵母種子液按10% (ν/ν)的接種量移入41L調(diào)配好的桔汁，使裝液量為45L?？刂乒迚?.03Mpa，通入空氣壓力 0. 12Mpa，空氣流速25NL/min，溫度30°C，攪拌速度300r/min，發(fā)酵時(shí)間為50h。5.以柑桔水果為原料，發(fā)酵液中含有大量的苦味物質(zhì)，苦味的主要來源是柚皮 苷，因此，除去柚皮苷就會(huì)使果汁苦味減輕。酶法脫苦所用到的酶主要是柚皮苷酶，它由 α -L-鼠李糖苷酶和β -D-葡萄糖苷酶組成。α -L-鼠李糖苷酶可將柑橘類果汁中黃烷酮 糖苷類化合物的柚皮苷水解成櫻桃苷和鼠李糖，櫻桃苷的苦味約為柚皮苷的1/3，因此苦味 有所減輕；櫻桃苷可在β-D-葡萄糖苷酶繼續(xù)作用下生成無苦味的柚皮素和葡萄糖。對(duì)發(fā) 酵液進(jìn)行第二步脫苦酶即柚皮苷酶處理，具體方法為按20%的比例將發(fā)酵液濃縮到^^，檢測(cè)濃縮液中柚皮苷含量約2. 15g/L。酶處理 條件為(1)濃縮液40°C恒溫，pH調(diào)至4. 1。(2)酶添加量為濃縮后發(fā)酵液質(zhì)量的0.3%，需添加實(shí)施例1脫苦酶(柚皮苷酶酶 活力10000U/g)酶粉27g，脫苦時(shí)間為池。6.對(duì)經(jīng)脫苦酶處理后的濃縮液進(jìn)行噴霧干燥加工，進(jìn)料濃度約40%，進(jìn)料溫度 600C，進(jìn)口溫度180 200°C，出口溫度90 100°C，進(jìn)風(fēng)氣壓0. 25 0. 3MPa，離心轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 速保持在18000r/min。7.干燥后得到發(fā)酵型富營養(yǎng)柑桔粉重3. 61kg，收得率為8. 94% (占經(jīng)過濾后的 桔汁比重)，水分含量<4%。發(fā)酵型富營養(yǎng)柑桔粉中各種維生素含量如下表1。待冷卻后 密封，置于4°C干燥處保藏。表1 發(fā)酵型富營養(yǎng)柑桔粉中幾種維生素含量(IOOg)
權(quán)利要求
1.一種富含維生素的發(fā)酵型營養(yǎng)果蔬粉的加工方法，所述方法包括(1)前處理取果蔬原料，進(jìn)行清洗、去皮、打漿，獲得果蔬漿液；所述果蔬為下列之一 柑桔、蘋果、葡萄、草莓、番茄、西瓜；(2)第一階段酶處理往果蔬漿液中加入纖維素酶和果膠酶復(fù)合酶粉，調(diào)整PH至 3. 5 5. 0，在40 45°C下攪拌處理1 4h ；所述纖維素酶用量為30 50U/g果漿液，果 膠酶用量為15 40U/g果漿液；(3)調(diào)配步驟( 處理后的果蔬漿液過濾除渣，得果蔬汁，往果蔬汁中加入質(zhì)量為果 蔬汁質(zhì)量1. 5% 2. 5%的氮源，并添加蔗糖使果蔬汁的可溶性固形物含量達(dá)到IlBrix 19Brix，用檸檬酸或氫氧化鈉調(diào)pH至4. 5 5. 0，111 121°C滅菌15 20min ；所述氮源 為酵母膏；(4)發(fā)酵在調(diào)配好的果蔬汁中接入酵母菌，在觀 32°C、120 350r/min、通風(fēng)量 0. 5 1. Ovvm下發(fā)酵40 60h ；所述酵母菌為下列之一或其中兩種以上的混合耐鹽增香 酵母、朗必可假絲酵母、K氏酵母、滬釀2. 089果酒的酵母、葡萄酒高活性干酵母和超級(jí)釀酒 高活性干酵母；發(fā)酵液濃縮至原體積的15% 40%，得濃縮液；(5)后處理濃縮液噴霧干燥，得到所述發(fā)酵型營養(yǎng)果蔬粉。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于制備所述發(fā)酵型營養(yǎng)果蔬粉的原料為柑桔， 所述方法在步驟(4)和步驟( 之間還包括有第二階段酶處理步驟將濃縮液pH調(diào)至4. 1， 添加10 100U/g濃縮液的柚皮苷酶，于40°C恒溫下處理1. 5 6. 5h。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述柚皮苷酶由黑曲霉CCTCCNO:M 206047經(jīng)發(fā)酵獲得。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述噴霧干燥條件如下進(jìn)料濃度30% 40 %、溫度55 60°C，進(jìn)口溫度180 200°C，出口溫度90 100°C，進(jìn)風(fēng)氣壓0. 25 0. 3MPa，離心轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 15000 20000r/min。
全文摘要
本發(fā)明提供了富含維生素的發(fā)酵型營養(yǎng)果蔬粉的加工方法。利用一種或多種酵母，以從柑桔、草莓、番茄、蘋果、西瓜、葡萄中榨取的果蔬汁為基本原料，結(jié)合專有果蔬汁加工復(fù)合酶技術(shù)和果蔬汁調(diào)配工藝，經(jīng)通風(fēng)好氧發(fā)酵40～60h后，采用噴霧干燥技術(shù)加工成的天然果蔬粉，果蔬粉得收率可達(dá)到8％～20％。本發(fā)明果蔬粉與傳統(tǒng)果蔬粉比較，是一種純天然綠色產(chǎn)品，經(jīng)酶處理、發(fā)酵等工序加工后其維生素、果膠低聚糖、氨基酸等營養(yǎng)成分大幅增加，且分散性和水溶性均較好，水分含量≤8％，更適于長期保藏。以該果蔬粉為基本原料進(jìn)行復(fù)配，可以生產(chǎn)出復(fù)合營養(yǎng)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于飲料、方便食品、保健品等領(lǐng)域。可從整體上增加果蔬產(chǎn)業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，減少資源浪費(fèi)、保護(hù)環(huán)境，是一種新型果蔬加工方法。
文檔編號(hào)A23L1/212GK102138663SQ20111004984
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者應(yīng)向賢, 汪釗, 章銀軍, 魏春 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)