本發(fā)明關(guān)于一種酵素產(chǎn)品的領(lǐng)域，特別涉及一種高活性多種類酵素產(chǎn)品的制作方法。

背景技術(shù)：

酵素(enzyme)又稱為“酶”，是維持身體正常功能、消化食物、修復(fù)組織所必須。酵素在人體內(nèi)是擔(dān)任催化的功能和角色，若人體缺乏酵素則體內(nèi)所有的活動都將停止。所以，盡管有足量的維生素、礦物質(zhì)、水分及蛋白質(zhì)，但如果沒有酵素，仍無法維持生命。人體本身能由胰臟、肝臟細(xì)胞來合成酵素，但也能從食物中獲取，在生鮮的蔬果及各種蔬菜中都含有豐富的酵素。

人體的肝臟、胰臟雖可自行分泌酵素，但是隨著年齡的增長，分泌酵素的能力會逐漸下降，且也會因飲食、生活習(xí)慣、污染、壓力、抽煙、喝酒…等導(dǎo)致人體酵素流失。因此需從日常食物中攝取，但大部份的酵素經(jīng)烹調(diào)加熱過程會降低酵素的活性并失去其作用，所以需要通過外界食物來補(bǔ)充酵素，保持體內(nèi)足夠的酵素量確保健康遠(yuǎn)離疾病。

人體內(nèi)重要的生化及代謝反應(yīng)非常復(fù)雜，而其反應(yīng)過程能循序漸進(jìn)的進(jìn)行，主要是靠著數(shù)十種酵素的作用。酵素為人體生化代謝及維持生理功能的重要成份，其廣泛存在天然植物及活體動物上。酵素本身為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，具有抑菌、滅菌、分解廢物、去除藥害與公害物質(zhì)等功能。人體每天都會有變?nèi)趸蛟獾狡茐牡募?xì)胞，因此加強(qiáng)體內(nèi)所制造的酵素或者攝取新鮮的酵素，提供細(xì)胞所需的酵素。

酵素是人類身體的催化劑，是由多種氨基酸構(gòu)成，為具有生理活性的蛋白質(zhì)。酵素是屬于一種蛋白質(zhì)，因此對熱敏感。酵素的活性會隨著溫度的上升而增加，但當(dāng)溫度達(dá)到45℃以上時其酵素活性就會開始隨著溫度的上升而下降。酵素具有專一性，每一種酵素只能催化一種生化反應(yīng)進(jìn)行。

人體所吸收的養(yǎng)分，本身并不會分解、組成細(xì)胞及合成相關(guān)營養(yǎng)素，必須借著酵素來促進(jìn)新陳代謝，在人體細(xì)胞組織內(nèi)存在著許多的天然酵素，完成組織器官的生化功能。對人體而言，除自行合成的酵素外，需借助攝取天然食品中具活性的酵素，才能使人體的新陳代謝及生理生化功能維持正常，并促進(jìn)健康。

但是，人體所攝取的食物，絕大部分是加工制品，其所含的酵素在進(jìn)入人體中的腸胃(消化道)時，因受到酸堿的作用造成蛋白質(zhì)變性，結(jié)構(gòu)改變，使酵素活性受到破壞而失去原有的功能。

酵素食品是以蔬果加入微生物菌種及糖來進(jìn)行發(fā)酵的。通常自行釀造的酵素液所使用的蔬果種類、發(fā)酵菌種、發(fā)酵天數(shù)都較為少及短，且整個發(fā)酵過程中的溫度、ph值、菌種的發(fā)酵變化較難以控制，如此一來發(fā)酵出來的營養(yǎng)物質(zhì)、酵素種類及數(shù)量都比專業(yè)生物科技公司所生產(chǎn)的酵素食品來的差，質(zhì)量也較不穩(wěn)定。通常質(zhì)量優(yōu)良的酵素食品最少需發(fā)酵540天，才能發(fā)酵出最符合人體所需的各類有益物質(zhì)。但是，如此長時間制作酵素食品并不符合經(jīng)濟(jì)成本與效益。

本發(fā)明所提出的高活性多種類酵素產(chǎn)品的制作方法，可以兼顧經(jīng)濟(jì)成本的效益以及產(chǎn)品的質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種高活性多種類酵素產(chǎn)品的制作方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種高活性多種類酵素產(chǎn)品的制作方法，包含：提供多個發(fā)酵菌種與果漿在容器中以形成混合發(fā)酵液；然后，在內(nèi)含多個發(fā)酵菌種與果漿的混合發(fā)酵液的容器內(nèi)通入二氧化碳、氧氣與氮?dú)?，在第一階段中發(fā)酵，其中ph值控制在5.0～6.5之間，二氧化碳的比例約為2～4％、氧氣的比例約為18～22％、氮?dú)獾谋壤s為76～80％；之后，在第一階段之后，進(jìn)行第二階段發(fā)酵，其中ph值控制在3.0～4.5之間，二氧化碳的比例約為2～5％、氧氣的比例約為10～15％、氮?dú)獾谋壤s為80～88％；以及在第二階段之后，進(jìn)行真空超聲 波聲波均質(zhì)處理容器內(nèi)的混合發(fā)酵液，其中ph值控制在5.0～6.5之間。

特定而言，上述多個發(fā)酵菌種包含多個厭氧菌株、多個好氧菌株以及多個兼氧菌株。此外，多個發(fā)酵菌種包含嗜熱鏈球菌、副干酪乳酸桿菌、保加利亞乳酸桿菌、比菲德氏菌a、比菲德氏菌b、酵母菌、醋酸菌、克菲爾乳酸菌、龍根菌、鼠李糖桿菌、發(fā)酵乳桿菌、瑞士乳桿菌以及凝乳芽孢桿菌。

更進(jìn)一步來說，上述真空超聲波均質(zhì)處理容器內(nèi)的混合發(fā)酵液，其中ph值控制在5.0～6.5之間。真空超聲波均質(zhì)處理是真空超聲波均質(zhì)同步處理。

這些優(yōu)點(diǎn)及其他優(yōu)點(diǎn)從以下優(yōu)選實(shí)施例的敘述及權(quán)利要求將使讀者得以清楚了解本發(fā)明。

具體實(shí)施方式

此處本發(fā)明將針對發(fā)明具體實(shí)施例及其觀點(diǎn)加以詳細(xì)描述，此類描述為解釋本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或步驟流程，這是為了說明之用而非用以限制本發(fā)明的權(quán)利要求。因此，除說明書中的具體實(shí)施例與優(yōu)選實(shí)施例外，本發(fā)明也可廣泛施行于其他不同的實(shí)施例中。

說明書中所述實(shí)施例指的是特定被敘述與此實(shí)施例有關(guān)的特征、方法或者特性被包含在至少一些實(shí)施例中。因此，一個實(shí)施例或多個實(shí)施例的各種形式的實(shí)施不一定為相同實(shí)施例。此外，本發(fā)明有關(guān)的特征、方法或者特性可以適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合于一個或多個實(shí)施例之中。

值得注意的是，本發(fā)明所提供的發(fā)酵菌種可以應(yīng)用于任何的酵素產(chǎn)品。在一個例子中，本發(fā)明的酵素產(chǎn)品是利用13株發(fā)酵菌種所制作。

在一個實(shí)施例中，本發(fā)明的酵素食品是以蔬果加入微生物菌種及糖去做發(fā)酵。釀造的酵素液所使用的蔬果種類、發(fā)酵菌種的種類、發(fā)酵天數(shù)被控制，且整個發(fā)酵過程中的溫度、ph值、通氣氣體的比例也必須控制，以期控制菌種的發(fā)酵變化，而得到最佳的酵素產(chǎn)品的質(zhì)量。

一般而言，影響發(fā)酵菌種生長及代謝的主要?dú)怏w為氧氣及二氧化碳。根據(jù)氧氣需求的各種不同的程度，發(fā)酵菌種可以包含：一、需要充分氧氣者為好氧菌，例如假單胞菌屬、細(xì)球菌屬、醋菌屬等；二、不需要氧氣者為厭氧菌，例如梭菌屬；三、有氧或無氧氣下均能生存者為兼氧菌。

好氧菌的細(xì)胞采取呼吸代謝，其細(xì)胞內(nèi)膜含有完整性的電子傳遞鏈，氧氣為鏈中最終電子的接受者。一般的酵化物，例如葡萄糖經(jīng)過電子傳遞鏈的代謝后，最后的產(chǎn)物為二氧化碳及水。厭氧菌的細(xì)胞，在無氧狀態(tài)下，把酵化物進(jìn)行發(fā)酵，最終的產(chǎn)物仍為有機(jī)物質(zhì)，此即不完全利用酵化物。兼氧菌在有氧狀態(tài)下進(jìn)行呼吸代謝，在無氧下，進(jìn)行發(fā)酵反應(yīng)。有氧狀態(tài)下，兼氧菌生長量較多，生長速度較快。因此，好氧菌對于酵化物的利用效率較厭氣菌高。在有氧狀態(tài)下，細(xì)胞的代謝中常有過氧化物或過氧化氫產(chǎn)生。好氧菌體內(nèi)，含有觸酶或過氧化物催解酶能把過氧化物，或過氧化氫分解成無毒性的產(chǎn)物。厭氧菌體內(nèi)并無此種分解過氧化物的酵素。因此，厭氧菌在氧氣中，生長遭受抑制甚至被殺死。

在含有酵素液的容器(設(shè)備)中，好氧菌因需氧氣而出現(xiàn)于液體接口的上層，厭氧菌因不需氧氣而出現(xiàn)于容器的底部，兼氧菌則可分散于整個液體接口(大致上出現(xiàn)于上層與底部之間)。

在本發(fā)明中，高活性多種類酵素產(chǎn)品的制作方法包括底下幾個步驟。

步驟一：提供一系列的(多個)發(fā)酵菌種、蔬果于容器中以形成發(fā)酵液，該容器內(nèi)可以預(yù)先置放蔬果于其內(nèi)。容器是發(fā)酵槽。

在此步驟中，將酵素原料清洗、破碎以及打漿，以形成果漿。酵素原料可以為蔬菜類或水果類。酵素原料的主原料例如為菠蘿、木瓜、蘋果、葡萄、波蘿等，而副原料例如為黃梅漿、葡萄干等。其中主原料、副原料的種類、重量比例可以視需要而選擇與決定。形成果漿之后再接菌，以將果漿與菌種依照一定的比例混合后，置入于發(fā)酵槽中形成發(fā)酵液。

發(fā)酵菌種包括以下成分：(a)厭氧菌株；(b)好氧菌株；以及(c)兼氧菌株(facultativeaerobes)。兼氧菌是一類既可以進(jìn)行有氧呼吸，也能夠進(jìn)行無氧呼吸或發(fā)酵的微生物。在氧氣充足時，它們會通過有氧呼吸來產(chǎn)生atp(三磷酸腺苷)，但當(dāng)氧氣缺乏時，它們的呼吸方式就會變?yōu)闊o氧呼吸。好氧菌(專性需氧微生物)在無氧環(huán)境下無法產(chǎn)生atp，而厭氧菌(專性厭氧微生物)則因?yàn)闊o過氧化氫酶等物質(zhì)而會在有氧環(huán)境下死亡。舉例而言，兼氧菌包含葡萄球菌屬、鏈球菌屬、李斯特菌、奧奈達(dá)湖希瓦氏菌。酵母菌是一種典型的兼氧菌。兼氧菌這類微生物的適應(yīng)范圍廣，在有氧或無氧的環(huán)境中均能生長。一般以有氧生 長為主，有氧時靠呼吸產(chǎn)能；兼具厭氧生長能力，無氧時通過發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能。例如地衣芽孢桿菌(bacilluslichenifornus)、釀酒酵母(saccharomycescerevisiae)等。

舉一實(shí)施例而言，在步驟一之中，發(fā)酵菌種包括以下13種菌株：嗜熱鏈球菌(streptococcusthermophilus)、副干酪乳酸桿菌(lactobacillusparacasei)、保加利亞乳酸桿菌(lactobacillusbulgaricus)、比菲德氏菌a(lactobacillusacidophilus)、比菲德氏菌b(bifidobacterium)、酵母菌(yeast)、醋酸菌(aceticacidbacillus)、克菲爾乳酸菌(kefiracidophilus)、龍根菌(bifidobacteriumlongum)、鼠李糖桿菌(lactobacillusrhamnosus)、發(fā)酵乳桿菌(lactobacillusfermentum)、瑞士乳桿菌(lactobacillushelvetics)以及凝乳芽孢桿菌(bacilluscoagulans)。

在步驟一之中，上述13種發(fā)酵菌種與果漿混合之后形成發(fā)酵液，并自動形成三層，其中好氧菌因需氧氣而出現(xiàn)于發(fā)酵液的上層，厭氧菌因不需氧氣而出現(xiàn)于容器的底部，兼氧菌則大致上出現(xiàn)于上層與底部之間。

本發(fā)明的發(fā)酵菌種并不限于上述13種發(fā)酵菌種，亦可以加入其他菌種于步驟一之中。

步驟二：在內(nèi)含13種發(fā)酵菌種與果漿的混合發(fā)酵液的容器內(nèi)通入二氧化碳、氧氣與氮?dú)?，在第一階段中發(fā)酵。

在第一階段發(fā)酵(初發(fā)酵)之中，溫度控制在20～30℃，ph值則控制在5.0～6.5之間。在通入氣體之中，二氧化碳的比例約為2～4％、氧氣的比例約為18～22％、氮?dú)獾谋壤s為76～80％，以控制菌種的發(fā)酵變化。在第一階段之中，發(fā)酵天數(shù)大約控制在10天。

步驟三：在內(nèi)含13種發(fā)酵菌種與果漿的混合發(fā)酵液的容器內(nèi)通入二氧化碳、氧氣與氮?dú)?，在第二階段中發(fā)酵。

在第一階段中發(fā)酵之后以及第二階段中發(fā)酵之前更包括加糖的步驟，例如加入適量的蔗糖、木醇糖、果寡糖及/或麥芽糖等。

在第二階段發(fā)酵(后發(fā)酵)之中，溫度控制在20～30℃，ph值則控制在3.0～4.5之間。在通入氣體之中，二氧化碳的比例約為2～5％、氧氣的比例約為10～15％、氮?dú)獾谋壤s為80～88％，以控制菌種的發(fā)酵變化。在第二階段 之中，發(fā)酵天數(shù)大約控制在20天。

步驟四：在內(nèi)含13種發(fā)酵菌種與果漿的混合發(fā)酵液的容器內(nèi)(通入二氧化碳、氧氣與氮?dú)?，利用真空超聲波均質(zhì)處理該容器內(nèi)的混合發(fā)酵液。

真空超聲波均質(zhì)處理包括超聲波與均質(zhì)同步處理、或超聲波與均質(zhì)異步處理。超聲波與均質(zhì)同步處理是指超聲波處理與均質(zhì)處理在相同的時段來處理，而超聲波與均質(zhì)異步處理是指超聲波處理與均質(zhì)處理在不同的時段來處理。

在真空超聲波均質(zhì)處理步驟之中，溫度控制在5～15℃，ph值則控制在5.0～6.5之間。在此階段之中，超聲波均質(zhì)處理的時間大約控制在20～30分鐘。利用真空超聲波均質(zhì)處理可以快速讓細(xì)菌胞體瓦解(細(xì)胞壁破裂)而使其釋放酵素。

底下表格一顯示蔬果酵素發(fā)酵期間各類微生物的生長情形，以四種微生物種類為例子，其在發(fā)酵初期(上述第一階段)、發(fā)酵后期(上述第二階段)與利用真空超聲波均質(zhì)同步處理的微生物生長數(shù)據(jù)，以c.f.u./ml為單位。菌落形成單位(cfu，colony-formingunits)是指單位體積中的細(xì)菌群落總數(shù)。結(jié)果顯示有通氣的微生物生長仍比無通氣的微生物生長快速。

微生物種類a包括嗜熱鏈球菌，微生物種類b包括副干酪乳酸桿菌、保加利亞乳酸桿菌、比菲德氏菌a、比菲德氏菌b、克菲爾乳酸菌、龍根菌、鼠李糖桿菌、發(fā)酵乳桿菌、瑞士乳桿菌以及凝乳芽孢桿菌，微生物種類c包括酵母菌，而微生物種類d包括醋酸菌。

表格一

一般而言，消化酵素一般分為四種：1.淀粉分解酵素，專門分解淀粉類；2.蛋白質(zhì)分解酵素，負(fù)責(zé)分解蛋白質(zhì)；3.脂肪分解酵素，負(fù)責(zé)分解脂肪；4.纖 維分解酵素，負(fù)責(zé)分解纖維。未成熟的木瓜與菠蘿均是消化酵素極佳的來源(木瓜酵素、菠蘿酵素)。表格二顯示蔬果酵素發(fā)酵期間各種酵素的活性，以五種分解酵素為例子，其于發(fā)酵初期(上述第一階段)、發(fā)酵后期(上述第二階段)與利用真空超聲波均質(zhì)同步處理的酵素活性，以u/g(ml)/min為單位。酵素活性的國際單位(internationalunit,iu)定義為：每分鐘催化產(chǎn)生1微摩爾(μmole)產(chǎn)物所需的酵素量。

表格二

在上述的實(shí)施例之中，依照本發(fā)明方法制出的酵素在發(fā)酵初期、發(fā)酵后期與利用超聲波處理之下進(jìn)行酵素活性變化比對試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果參照表格二所示酵素活性比對表。由表格二可看出，(1)在發(fā)酵初期的第一階段，五種分解酵素中，酵素活性大小依次為：蛋白質(zhì)分解酵素、淀粉分解酵素、脂質(zhì)分解酵素、纖維分解酵素、超岐氧化酶；(2)在發(fā)酵后期的第二階段，有通氣與未通氣二種區(qū)別，有通氣的比未通氣的酵素活性大約0.5～1倍，五種分解酵素的酵素活性相較于發(fā)酵初期均有所成長，其大小依次為(有通氣)：淀粉分解酵素、蛋白質(zhì)分解酵素、超岐氧化酶、脂質(zhì)分解酵素、纖維分解酵素，其中淀粉分解酵素有數(shù)倍的成長，成長最大；(3)經(jīng)過真空超聲波均質(zhì)同步處理之后，五種分解酵素的酵素活性相較于發(fā)酵后期又有進(jìn)一步的成長，其大小依次為(有通氣)：淀粉分解酵素、蛋白質(zhì)分解酵素、超岐氧化酶、脂質(zhì)分解酵素、纖維分解酵素，其中仍以淀粉分解酵素的成長最大，約有發(fā)酵初期的6倍之多；(4)有通入氣體(二氧化碳、氧氣與氮?dú)?的酵素活性大約是沒有通入氣體(二氧化 碳、氧氣與氮?dú)?的酵素活性的大約1.5～2倍。由此可知，有通入氣體以及進(jìn)行真空超聲波均質(zhì)同步處理之后，酵素活性的成長比率更加明顯。

從上述可知，在本發(fā)明中，多種發(fā)酵菌種與果漿的混合發(fā)酵液可以適當(dāng)?shù)丶尤胗诮退禺a(chǎn)品中，經(jīng)過一定的控制天數(shù)，發(fā)酵過程中控制溫度、ph值、通入一定的氣體以及氣體的比例，以及經(jīng)過真空超聲波均質(zhì)同步處理，得以控制菌種的發(fā)酵變化，以得到最佳的酵素產(chǎn)品的質(zhì)量。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括：

(1)酵素產(chǎn)品的制作時間縮短：大約30天左右即可以完成酵素產(chǎn)品的制作；

(2)本發(fā)明的酵素產(chǎn)品可以降低防腐劑用量；

(3)本發(fā)明利用通入氣體于發(fā)酵槽之中所制作的酵素產(chǎn)品的酵素活性可以大大地提升；

(4)本發(fā)明利用真空超聲波均質(zhì)同步處理在發(fā)酵槽之中的混合發(fā)酵液，所制作的酵素產(chǎn)品的酵素活性可以大大地提升；

(5)本發(fā)明的酵素產(chǎn)品可以降低ph值對酵素的破壞。

實(shí)施例為本發(fā)明的實(shí)作或范例。說明書中所述實(shí)施例、一個實(shí)施例、某些實(shí)施例或其他實(shí)施例指的是特定被敘述與此實(shí)施例有關(guān)的特征，結(jié)構(gòu)，或者特質(zhì)被包含在至少一些實(shí)施例中，但未必于所有實(shí)施例。而各種形式的實(shí)施例不一定為相同實(shí)施例。其中應(yīng)被理解的是在本發(fā)明實(shí)施例描述中，各特征有時會組合于一個實(shí)施例的圖、文字描述中，其目的為簡化本發(fā)明技術(shù)特征，有助于了解本發(fā)明各方面的實(shí)施方式。除描述于此之外，可借助敘述于本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施方式所實(shí)現(xiàn)的不同改良方式，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的范圍中。因此，公開于此范例只用以說明而非用以限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍僅應(yīng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。