本發(fā)明涉及食品加工領(lǐng)域，特別涉及一種利用微生物發(fā)酵提高桑椹出汁率的方法。
背景技術(shù)：
桑果（又名桑椹）是桑樹的成熟果實，自古以來就作為水果和中藥材應(yīng)用，藥食兼用，營養(yǎng)豐富，被譽(yù)為“第三代水果”，現(xiàn)已被國家衛(wèi)生部列入“既是食品又是藥品”的名單。果汁及果汁飲料是桑椹最重要的加工產(chǎn)品，在桑椹成熟季節(jié)，桑椹原汁或濃縮汁是保存桑椹進(jìn)一步開發(fā)的主要方式，也是進(jìn)一步加工桑果酒、桑果醋、桑果汁飲料等產(chǎn)品的半成品原料。
榨汁工序是桑椹原汁或濃縮汁加工最主要的單元操作，而出汁率是榨汁工序最主要的技術(shù)指標(biāo)。傳統(tǒng)榨汁工序所用到的榨汁機(jī)根據(jù)原理主要分為布赫式榨汁機(jī)、氣囊榨汁機(jī)、帶式榨汁機(jī)、螺旋榨汁機(jī)、液壓框欄式榨汁機(jī)等。在桑椹榨汁方面采用布赫式榨汁機(jī)出汁率較高，但設(shè)備造價昂貴，設(shè)備龐大；采用氣囊榨汁設(shè)備，果汁品質(zhì)較高，但設(shè)備造價高，且出汁率不高；采用帶式榨汁機(jī)價格適中，但榨汁過程中很容易堵塞榨帶，榨帶用水清洗時，容易將水帶入果汁中；采用螺旋榨汁機(jī)很難榨干，出汁率低，只有45~55wt%，但設(shè)備簡單，造價低；采用液壓框欄式榨汁機(jī)出汁率較高，榨汁過程也不會帶入水，但該設(shè)備投資較大。
桑椹的主要特點(diǎn)是細(xì)胞壁和細(xì)胞膜內(nèi)含有果膠、纖維素、淀粉和蛋白等多種大分子物質(zhì)，但傳統(tǒng)榨汁工序不能有效的破壞桑椹中果膠、纖維素、淀粉等大分子物質(zhì)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致桑椹的出汁率低，造成原料的浪費(fèi)，從而增加企業(yè)成本負(fù)擔(dān)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有鮮桑椹出汁率低的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使得桑椹出汁率高達(dá)80wt%以上的利用微生物發(fā)酵提高桑椹出汁率的方法。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)本發(fā)明的目的：
一種利用微生物發(fā)酵提高桑椹出汁率的方法，包括以下步驟：
a）鮮桑椹經(jīng)清洗除雜后送入螺旋雙道榨汁機(jī)榨汁，經(jīng)振動篩網(wǎng)過濾得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為45~55wt%的桑椹汁；
b）過濾得到的桑椹殘渣用螺桿泵泵入發(fā)酵罐，接入經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種進(jìn)行微生物發(fā)酵；
c）發(fā)酵后的桑椹物料經(jīng)螺桿泵送入液壓榨汁機(jī)榨汁，得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為35~40wt%的桑椹汁；
d）混合步驟a）和c）得到的桑椹汁，經(jīng)UHT殺菌后灌裝得到桑椹原汁成品。
其中，步驟b）中，所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)基為葡萄糖1~1.5%，(NH4)2SO4 0.2~0.5%，K2HPO4 0.2~0.4%，MgSO4 0.3~0.5%，蛋白胨0.1~0.3%，酵母膏0.5~1%；培養(yǎng)溫度30℃~40℃，培養(yǎng)液pH為4~6，培養(yǎng)時間48~72h，搖床轉(zhuǎn)速為130~180rpm。
其中，步驟b）中，所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的菌種為篩選自桑椹表面的黑曲霉與地衣芽孢桿菌的復(fù)配菌種，所述復(fù)配菌種的復(fù)配比為3~15：1，優(yōu)選為6~10：1；其中，所述復(fù)配比是指菌種接入量的復(fù)配比值。
接入篩選自桑椹表面的黑曲霉與地衣芽孢桿菌的復(fù)配菌種，與僅接入篩選自桑椹表面的黑曲霉或篩選自桑椹表面的地衣芽孢桿菌相比，由于黑曲霉只能降解桑椹細(xì)胞壁和細(xì)胞膜內(nèi)含有的果膠，而地衣芽孢桿菌僅能降解桑椹細(xì)胞壁和細(xì)胞膜內(nèi)含有的纖維素；兩者配合使用，能夠同時降解桑椹細(xì)胞壁和細(xì)胞膜內(nèi)含有果膠和纖維素等大分子物質(zhì)，從而能夠最大化提高桑椹的出汁率，高達(dá)80wt%以上。
所述復(fù)配菌種的復(fù)配比（黑曲霉/地衣芽孢桿菌）為3~15：1，當(dāng)復(fù)配比小于3:1時，要達(dá)到同樣的出汁率，極大增加了發(fā)酵時間，當(dāng)復(fù)配比大于15:1時，地衣芽孢桿菌的生長受到明顯抑制，桑椹殘渣中的纖維素不能得到有效降解。
所述復(fù)配菌種的復(fù)配比（黑曲霉/地衣芽孢桿菌）優(yōu)選為6~10：1，在該復(fù)配比例下，能夠最大化提高桑椹的出汁率，可以高達(dá)85wt%以上。
其中，步驟b）中，所述微生物發(fā)酵條件為：復(fù)配菌種的接入量為0.4~0.9%（v/v），發(fā)酵溫度為30℃~40℃，發(fā)酵時間8~26 h。
其中，步驟a）中，所述振動篩網(wǎng)為60~80目。
其中，步驟c）中，所述液壓榨汁機(jī)的工作條件為：壓力0.5~1MPa，功率15~20kw。
其中，步驟d）中，所述UHT殺菌的條件為：溫度130℃~140℃，殺菌時間為4~15s。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
1）本發(fā)明通過接入篩選自桑椹表面的黑曲霉與地衣芽孢桿菌的復(fù)配菌種進(jìn)行微生物發(fā)酵，與僅接入篩選自桑椹表面的黑曲霉或篩選自桑椹表面的地衣芽孢桿菌相比，能夠同時降解桑椹細(xì)胞壁和細(xì)胞膜內(nèi)含有果膠和纖維素等大分子物質(zhì)，從而能夠最大化提高桑椹的出汁率，高達(dá)80wt%以上。
2）本發(fā)明選用新鮮桑椹為原料，在螺旋雙道榨汁的基礎(chǔ)上，采用接入特定菌種的微生物發(fā)酵，再結(jié)合液壓壓榨的方法能夠明顯提高桑椹的出汁率，從而解決傳統(tǒng)帶式壓榨和單一螺旋壓榨帶來的出汁率低的問題，該方法能使桑椹的出汁率高達(dá)80wt%以上，從而進(jìn)一步降低桑椹原汁的原料成本。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受下述實施例的限制。
各項性能測試標(biāo)準(zhǔn)或方法：
出汁率計算公式：
M：鮮桑椹總重量；
M1：桑椹殘渣重量。
可溶性固形物含量：桑椹殘渣中的果膠和纖維素被降解之后會轉(zhuǎn)化為可溶性固形物，從而能夠增加桑椹汁的可溶性固形物含量；測試方法：用蒸餾水將RFM340折光儀調(diào)零，將桑椹汁混勻后，隨機(jī)量取50mL于小燒杯中，用玻璃棒蘸取1~2滴桑椹汁于折光儀上測定，重復(fù)3次，取平均值。
實施例1
一種利用微生物發(fā)酵提高桑椹出汁率的方法，包括以下步驟：
a）鮮桑椹經(jīng)清洗除雜后送入螺旋雙道榨汁機(jī)榨汁，經(jīng)80目的振動篩網(wǎng)過濾得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為47wt%的桑椹汁；
b）過濾得到的桑椹殘渣用螺桿泵泵入發(fā)酵罐，接入經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種進(jìn)行微生物發(fā)酵；所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)基為葡萄糖1%，(NH4)2SO4 0.2%，K2HPO4 0.2%，MgSO4 0.3%，蛋白胨0.1%，酵母膏1%；培養(yǎng)溫度40℃，培養(yǎng)液pH為6，培養(yǎng)時間48h，搖床轉(zhuǎn)速為180rpm；所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的菌種為篩選自桑椹表面的黑曲霉與地衣芽孢桿菌的復(fù)配比為3：1的復(fù)配菌種；所述微生物發(fā)酵條件為：復(fù)配菌種的接入量為0.9%（v/v），發(fā)酵溫度為30℃，發(fā)酵時間26 h；
c）發(fā)酵后的桑椹物料經(jīng)螺桿泵送入壓力1MPa，功率20kw的液壓榨汁機(jī)榨汁，得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為35wt%的桑椹汁；
d）混合步驟a）和c）得到的桑椹汁，經(jīng)溫度140℃，殺菌時間為4s 的UHT殺菌后灌裝得到桑椹原汁成品。
制備得到的桑椹原汁成品經(jīng)檢測：基于鮮桑椹總重量，桑椹汁的出汁率為82wt%，可溶性固形物含量可以達(dá)到13.6%。
實施例2
一種利用微生物發(fā)酵提高桑椹出汁率的方法，包括以下步驟：
a）鮮桑椹經(jīng)清洗除雜后送入螺旋雙道榨汁機(jī)榨汁，經(jīng)70目的振動篩網(wǎng)過濾得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為50wt%的桑椹汁；
b）過濾得到的桑椹殘渣用螺桿泵泵入發(fā)酵罐，接入經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種進(jìn)行微生物發(fā)酵；所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)基為葡萄糖1.2%，(NH4)2SO4 0.3%，K2HPO4 0.3%，MgSO4 0.4%，蛋白胨0.2%，酵母膏0.7%；培養(yǎng)溫度35℃，培養(yǎng)液pH為5，培養(yǎng)時間60h，搖床轉(zhuǎn)速為155rpm；所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的菌種為篩選自桑椹表面的黑曲霉與地衣芽孢桿菌的復(fù)配比為6：1的復(fù)配菌種；所述微生物發(fā)酵條件為：復(fù)配菌種的接入量為0.6%（v/v），發(fā)酵溫度為35℃，發(fā)酵時間17 h；
c）發(fā)酵后的桑椹物料經(jīng)螺桿泵送入壓力0.75MPa，功率17.5kw的液壓榨汁機(jī)榨汁，得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為38wt%的桑椹汁；
d）混合步驟a）和c）得到的桑椹汁，經(jīng)溫度135℃，殺菌時間為10s 的UHT殺菌后灌裝得到桑椹原汁成品。
制備得到的桑椹原汁成品經(jīng)檢測：基于鮮桑椹總重量，桑椹汁的出汁率為88wt%，可溶性固形物含量達(dá)到14.5%。
實施例3
一種利用微生物發(fā)酵提高桑椹出汁率的方法，包括以下步驟：
a）鮮桑椹經(jīng)清洗除雜后送入螺旋雙道榨汁機(jī)榨汁，經(jīng)70目的振動篩網(wǎng)過濾得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為48wt%的桑椹汁；
b）過濾得到的桑椹殘渣用螺桿泵泵入發(fā)酵罐，接入經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種進(jìn)行微生物發(fā)酵；所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)基為葡萄糖1.2%，(NH4)2SO4 0.4%，K2HPO4 0.3%，MgSO4 0.4%，蛋白胨0.2%，酵母膏0.7%；培養(yǎng)溫度35℃，培養(yǎng)液pH為5，培養(yǎng)時間60h，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm；所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的菌種為篩選自桑椹表面的黑曲霉與地衣芽孢桿菌的復(fù)配比為8：1的復(fù)配菌種；所述微生物發(fā)酵條件為：復(fù)配菌種的接入量為0.5%（v/v），發(fā)酵溫度為35℃，發(fā)酵時間18 h；
c）發(fā)酵后的桑椹物料經(jīng)螺桿泵送入壓力0.8MPa，功率16kw的液壓榨汁機(jī)榨汁，得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為42wt%的桑椹汁；
d）混合步驟a）和c）得到的桑椹汁，經(jīng)溫度130℃~140℃，殺菌時間為4~15s 的UHT殺菌后灌裝得到桑椹原汁成品。
制備得到的桑椹原汁成品經(jīng)檢測：基于鮮桑椹總重量，桑椹汁的出汁率為90wt%，可溶性固形物含量達(dá)到14.8%。
實施例4
一種利用微生物發(fā)酵提高桑椹出汁率的方法，包括以下步驟：
a）鮮桑椹經(jīng)清洗除雜后送入螺旋雙道榨汁機(jī)榨汁，經(jīng)70目的振動篩網(wǎng)過濾得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為49wt%的桑椹汁；
b）過濾得到的桑椹殘渣用螺桿泵泵入發(fā)酵罐，接入經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種進(jìn)行微生物發(fā)酵；所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)基為葡萄糖1.3%，(NH4)2SO4 0.4%，K2HPO4 0.3%，MgSO4 0.4%，蛋白胨0.2%，酵母膏0.8%；培養(yǎng)溫度35℃，培養(yǎng)液pH為5，培養(yǎng)時間60h，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm；所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的菌種為篩選自桑椹表面的黑曲霉與地衣芽孢桿菌的復(fù)配比為10：1的復(fù)配菌種；所述微生物發(fā)酵條件為：復(fù)配菌種的接入量為0.7%（v/v），發(fā)酵溫度為35℃，發(fā)酵時間16 h；
c）發(fā)酵后的桑椹物料經(jīng)螺桿泵送入壓力0.7MPa，功率19kw的液壓榨汁機(jī)榨汁，得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為40wt%的桑椹汁；
d）混合步驟a）和c）得到的桑椹汁，經(jīng)溫度135℃，殺菌時間為9s 的UHT殺菌后灌裝得到桑椹原汁成品。
制備得到的桑椹原汁成品經(jīng)檢測：基于鮮桑椹總重量，桑椹汁的出汁率為89wt%，可溶性固形物含量達(dá)到14.7%。
實施例5
一種利用微生物發(fā)酵提高桑椹出汁率的方法，包括以下步驟：
a）鮮桑椹經(jīng)清洗除雜后送入螺旋雙道榨汁機(jī)榨汁，經(jīng)80目的振動篩網(wǎng)過濾得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為45wt%的桑椹汁；
b）過濾得到的桑椹殘渣用螺桿泵泵入發(fā)酵罐，接入經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種進(jìn)行微生物發(fā)酵；所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)基為葡萄糖1.5%，(NH4)2SO4 0.5%，K2HPO4 0.4%，MgSO4 0.5%，蛋白胨0.3%，酵母膏0.5%；培養(yǎng)溫度30℃，培養(yǎng)液pH為4，培養(yǎng)時間72h，搖床轉(zhuǎn)速為130rpm；所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的菌種為篩選自桑椹表面的黑曲霉與地衣芽孢桿菌的復(fù)配比為15：1的復(fù)配菌種；所述微生物發(fā)酵條件為：復(fù)配菌種的接入量為0.4%（v/v），發(fā)酵溫度為40℃，發(fā)酵時間8h；
c）發(fā)酵后的桑椹物料經(jīng)螺桿泵送入壓力0.5MPa，功率15kw的液壓榨汁機(jī)榨汁，得到基于鮮桑椹總重量，出汁率為36wt%的桑椹汁；
d）混合步驟a）和c）得到的桑椹汁，經(jīng)溫度130℃，殺菌時間為15s 的UHT殺菌后灌裝得到桑椹原汁成品。
制備得到的桑椹原汁成品經(jīng)檢測：基于鮮桑椹總重量，桑椹汁的出汁率為81wt%，可溶性固形物含量達(dá)到13.3%。
對比例1
無步驟b），其他同實施例1。
制備得到的桑椹原汁成品經(jīng)檢測：基于鮮桑椹總重量，桑椹汁的出汁率為70wt%，可溶性固形物含量為11.5%。
對比例2
所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的菌種為篩選自桑椹表面的果膠降解菌種與纖維素降解菌種的復(fù)配比為2：1的復(fù)配菌種，其他同實施例1。
制備得到的桑椹原汁成品經(jīng)檢測：基于鮮桑椹總重量，桑椹汁的出汁率為72wt，可溶性固形物含量為11.6%。
對比例3
所述經(jīng)液體擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種中的菌種為篩選自桑椹表面的果膠降解菌種與纖維素降解菌種的復(fù)配比為18：1的復(fù)配菌種，其他同實施例1。
制備得到的桑椹原汁成品經(jīng)檢測：基于鮮桑椹總重量，桑椹汁的出汁率為73wt%，可溶性固形物含量為11.7%。