利用恒低溫發(fā)酵法制備甜高粱固體飲料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種以甜高粱、甘蔗及杜仲葉為原料，經(jīng)恒低溫發(fā)酵制備的固體飲料， 屬于飲用品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是利用恒低溫發(fā)酵法制備甜高粱固體飲料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 固體飲料是以糖、乳和乳制品、蛋或蛋制品、果汁或食用植物提取物等為主要原 料，添加適量的輔料或食品添加劑制成的每100克成品水分不高于5克的固體制品，其外 觀呈粉末狀、顆粒狀或塊狀，以食用方便、衛(wèi)生，風(fēng)味獨(dú)特、品種多樣等優(yōu)勢備受消費(fèi)者的青 睞。隨著人民生活質(zhì)量日益提高，飲料營養(yǎng)及功能成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，而固體飲料富含維 生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，可以及時補(bǔ)充人體代謝所需營養(yǎng)，逐漸替代傳統(tǒng)液體飲料成為人 們最喜愛飲品類型。
[0003]從目前市場來看，為適應(yīng)消費(fèi)者對固體飲料口味、營養(yǎng)保健等多方面的需要，現(xiàn) 有固體飲料以動植物蛋白、果蔬汁、速溶咖啡、速溶茶等功能性固體飲料為主，同時又向組 分營養(yǎng)化、品種多樣化、功能保健化、成分綠色化的天然化方向發(fā)展，最為明顯的是制茶 工業(yè)，基本實(shí)現(xiàn)了綠色天然化。然而，目前制茶工藝通常采用高溫或中溫發(fā)酵，如專利CN 103564074公開了題為《一種黑茶發(fā)酵新工藝》的報道，披露了將鮮茶葉攤青、殺青、揉捻后 進(jìn)行渥堆發(fā)酵的工藝，其渥堆發(fā)酵分三段進(jìn)行：①低溫發(fā)酵：溫度控制25~35°C，濕度控制 24~45 %，渥堆24小時；②高溫發(fā)酵：溫度控制36~55°C，濕度控制25~30%，渥堆12 小時；③中溫發(fā)酵：溫度控制32~39°C，濕度控制28~36%，渥堆6小時。在該渥堆發(fā)酵 工藝中，通過低溫發(fā)酵培養(yǎng)酵母菌，并由酵母菌產(chǎn)生C02，分解茶葉中的咖啡因、咖啡堿；通 過高溫發(fā)酵讓各種生物酶將纖維、果膠、蛋白質(zhì)等充分分解成茶多糖、葡萄糖，并通過酶促 作用將茶中的主要成份茶多酚的兒茶素轉(zhuǎn)化成茶黃素和茶紅素，杜絕產(chǎn)生茶黑素；通過中 溫發(fā)酵使之產(chǎn)生乳酸菌和雙岐桿菌，并通過葡萄酸桿菌將葡萄轉(zhuǎn)化成維生素C、P和多種氨 基酸。也就是說在整個發(fā)酵過程中，根據(jù)發(fā)酵溫度不同而產(chǎn)生不同的菌種，并通過該菌種將 原料分解或轉(zhuǎn)化所需要的成分。該工藝通過多次發(fā)酵且是在25~39°C的溫度下進(jìn)行的，其 必然對黑茶外觀色澤及內(nèi)含營養(yǎng)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致產(chǎn)出茶葉喪失原有天然色澤及部分營養(yǎng)流 失。專利CN104413179A公開了題為《茯磚茶發(fā)酵工藝》的報道，同樣公開了三步渥堆發(fā)酵 工藝，對產(chǎn)出茶葉也會造成相同的缺陷。
[0004] 低溫發(fā)酵能克服上述高溫或中溫發(fā)酵所存在的缺陷，不僅能保證發(fā)酵料（原料） 原有的天然色澤，還能最大可能地保留營養(yǎng)成分。近年來，隨著人們飲料營養(yǎng)和功能意識的 增強(qiáng)，低溫發(fā)酵制備飲料或釀酒日益普遍，如專利CN103436412A公開的低溫發(fā)酵的黃酒 釀造工藝，CN103484278A公開的大容量啤酒發(fā)酵罐低溫罐頂微負(fù)壓發(fā)酵法釀。前者發(fā)酵 溫度為10~15°C，其在發(fā)酵前原料經(jīng)泡米、蒸飯?zhí)幚砗筮M(jìn)行低溫發(fā)酵，解決了高溫發(fā)酵所 產(chǎn)生的缺陷。后者發(fā)酵溫度為8~9°C，且采用了負(fù)壓發(fā)酵，解決了發(fā)酵壓力過高而導(dǎo)致的 啤酒的乙醛含量過高、醇酯比不協(xié)調(diào)的問題。然而，這兩篇報道中，所采用的原料均需處理， 且處理方法比較復(fù)雜，導(dǎo)致成本過高，且使用的酵母均為在低溫下馴化培養(yǎng)，其發(fā)酵效果達(dá) 不到預(yù)期效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于：克服上述高溫或中溫發(fā)酵存在的原料色澤、香味變化，營養(yǎng)成 分流失的缺陷，解決目前低溫發(fā)酵效果差，發(fā)酵菌活性不足的問題，從而提供一種利用恒低 溫發(fā)酵法制備甜高粱固體飲料的方法，該飲料完全保留了甜高粱、杜仲的營養(yǎng)成分，且色香 味純正自然。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] 利用恒低溫發(fā)酵法制備甜高粱固體飲料的方法，以甜高粱、甘蔗和杜仲葉為主要 原料，經(jīng)恒低溫發(fā)酵制備固體飲料，包括以下步驟：
[0008] 1)原料預(yù)處理及恒低溫發(fā)酵
[0009] ①將重量份的甘蔗、甜高粱、杜仲葉破碎后，加入相當(dāng)于其總重量2~4%的食鹽 水調(diào)成糊狀，然后導(dǎo)入攪拌機(jī)中混攪2~5小時，得到糊狀混合料A，通過食鹽水調(diào)節(jié)后，由 于自由擴(kuò)散作用而使細(xì)胞內(nèi)水分滲透至細(xì)胞外；
[0010] ②向混合料A中加入1~5°C的酒精溶液，并在5~10°C恒溫條件下，混合攪拌 8~20小時，得糊狀混合料B，所述的酒精溶液質(zhì)量濃度為5~8%;
[0011] ③將混合料B置于超聲裝置中，在0~5°C條件下超聲20~30分鐘，得活化糊狀 混合料C，經(jīng)超聲處理使細(xì)胞壁破碎，更利于發(fā)酵；
[0012] ④將活化糊狀混合料C加到密封旋轉(zhuǎn)發(fā)酵罐中，再加入相當(dāng)于其重量的10~13% 蔗糖水，以及〇. 01~〇. 03%的活化酵母菌，在恒溫5~7°C、轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分鐘的條件下恒 溫發(fā)酵2~4天，檢測有大量酒香味逸出時停止發(fā)酵，分離發(fā)酵液和發(fā)酵渣。
[0013] 2)濾液
[0014] 將分離出的發(fā)酵液回收至灌裝室內(nèi)，向發(fā)酵渣中添加對應(yīng)量的新料，然后裝入密 封旋轉(zhuǎn)發(fā)酵罐，再加入相當(dāng)于其重量的5~8%蔗糖水，在恒溫5~7°C、轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分鐘 的條件下恒溫發(fā)酵2~3天，濾出發(fā)酵液并回收至灌裝室內(nèi)。
[0015] 3)滅菌
[0016] 對灌裝室內(nèi)回收的發(fā)酵液進(jìn)行輔料調(diào)配，采用常規(guī)固體飲料所需食品添加劑或助 劑進(jìn)行勾兌，然后通過巴氏消毒法滅菌處理。
[0017] 4)噴霧造粒
[0018] 將滅菌后的發(fā)酵液倒入噴霧干燥造粒機(jī)，在溫度為50~60°C的條件下恒溫1~2 小時，然后升溫至1〇〇~115°C進(jìn)行噴霧造粒，得到顆粒狀的固體干粉。
[0019] 5)調(diào)配及袋裝
[0020] 將步驟4)所制備的固體干粉研磨、過50~70篩后，加入適量調(diào)味劑干粉，再加入 適量無菌水和成"面團(tuán)"，然后將"面團(tuán)"充分干燥至含水量低于5 %，最后通過造粒機(jī)得到 顆粒狀固體飲料，裝袋即可。
[0021] 上述步驟1)的原料預(yù)處理及恒低溫發(fā)酵中，在制備混合料A過程中，所述的食鹽 水濃度為0. 5~0. 9mol/L，溫度為7~10°C。
[0022] 上述步驟1)的原料預(yù)處理及恒低溫發(fā)酵中，在恒低溫發(fā)酵過程中，所述的活化酵 母菌是經(jīng)低溫馴化得到的，其馴化方法是：將酵母菌置于溫度為8~10°C的低溫馴化池中 預(yù)培養(yǎng)3~7天。
[0023]所述的低溫馴化池的池底及池壁采用透明塑料膜密封處理，且配裝控溫或恒溫裝 置，池蓋配有隔溫透光孔，并設(shè)置溫度檢測器。
[0024]所述的低溫馴化池內(nèi)盛裝有相當(dāng)于其容積3/4的馴化營養(yǎng)液，所述營養(yǎng)液配方 為：葡糖糖或蔗糖水97~98. 5%、微量元素0. 1~0. 3%、氨基酸溶液1. 5~3%，三者體 積總量為100%，所述的營養(yǎng)液pH在4. 4~4. 8范圍內(nèi)。
[0025]利用本發(fā)明方法制備甜高粱固體飲料時，還可以加入飲料添加劑或食品添加劑以 改善其口感風(fēng)味，例如菠蘿香精、檸檬香精、水蜜桃果汁等。
[0026] 與現(xiàn)有低溫發(fā)酵固體飲料相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0027] 1)本發(fā)明的原料預(yù)處理過程分三步進(jìn)行，第一步通過破碎后加入食鹽水調(diào)配至糊 狀混合料A，由于細(xì)胞外Na+和C1濃度遠(yuǎn)高于細(xì)胞內(nèi)，通過自由擴(kuò)散使得細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)水分 向細(xì)胞外擴(kuò)散，在此擴(kuò)散過程中，原料中所含養(yǎng)分重新分布且移動至細(xì)胞膜附近但不會擴(kuò) 散至細(xì)胞外；第二步加入酒精溶液，相當(dāng)于浸提操作，使得細(xì)胞膜、細(xì)胞壁發(fā)生破壞；第三 步徹底破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，為后續(xù)低溫發(fā)酵做準(zhǔn)備，利于發(fā)酵菌的生理活動，提高活性， 實(shí)現(xiàn)在低溫條件下發(fā)酵菌的正常生理活動，這三步處理是發(fā)酵菌能在低溫下正?；顒拥年P(guān) 鍵，保證低溫條件下正常發(fā)酵，解決了現(xiàn)有高溫或中溫發(fā)酵所存在的原料色澤變化，口感不 純的問題，使得本發(fā)明所制備的固體飲料具有口感純正、天然色香、營養(yǎng)全面豐富的優(yōu)點(diǎn)。
[0028] 2)本發(fā)明在恒低溫發(fā)酵