利用粉丝生产过程中产生的浆液制备益生菌食品的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用粉丝生产过程中产生的浆液制备益生菌食品的方法，尤其是利用粉丝生产过程中产生的含高蛋白、膳食纤维等营养物质的浆液制备益生菌健康食品的方法。其工艺主要包括以下步骤：浆液的收集和预处理、接种、发酵、冷却、灌装。本发明利用微生物处理粉丝生产过程中产生的副产品，进一步利用粉丝生产原料的营养成分，提高了资源的综合利用率，减少了环境污染。产品是一种绿色环保的产品，富含蛋白、膳食纤维和多种矿物质，可以提高食欲，具有促进和加强消化、吸收的功效，也可提高粉丝生产企业的经济效益，具有良好的经济和社会效益。
【专利说明】
利用粉丝生产过程中产生的浆液制备益生菌食品的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种粉丝生产过程中产生的副产品综合利用的方法，尤其是利用粉丝 生产过程中产生的浆液制备益生菌食品的方法，属于资源综合利用、环境保护以及农副产 品深加工技术领域。 技术背景
[0002] 目前，粉丝生产作为我国的一个传统产业，历史悠久，其产品品种丰富，生产企业 众多。既包括机械化程度很高的现代化加工企业，也存在手工操作制作粉丝的作坊式加工 点。但无论规模大小，大多粉丝生产企业只是利用生产原料中的淀粉制造粉丝，而原料中的 其他营养物质并没有被充分利用，大多被随着废水、废渣排放。部分生产企业经过简单处理 用做肥料、饲料，被廉价销售。
[0003] 粉丝生产的原料中含有大量的营养物质。尤其是豆类原料的淀粉、纤维素、蛋白 质、矿物质和维生素含量充足，营养价值较高，其中蛋质含量往往大于20 %，脂肪含量较低， 一般在0.5 % - 2.0 %，粗纤维含量8 % -10 %。传统粉丝生产工艺废水废渣中含有大量的蛋白 质等营养物质，目前大部分厂家将蛋白质废水(其中含有原料中90%左右的蛋白质)直接排 掉。由于在粉丝的生产过程中，平均每吨原料要产10-30吨蛋白废水，因此这造成了极大的 资源浪费。蛋白质废水里面营养丰富，除了蛋白质之外，还有一部分的淀粉，纤维素等物质， 是一种偏酸性的有机废水，直接排放既浪费了宝贵的蛋白质等资源，又造成了水和土壤的 污染，其污染物主要是有机物质，污染负荷高，增加了后续环境处理的成本和难度。近年来， 出现了从豆类粉丝废水废渣中提取蛋白的应用技术，大大提高了经济效益和利用价值。但 投资大，场地规模要求高，只有少数的大型企业在使用。目前大多数的中小型粉丝生产企业 依然采用粗放的方法，没有充分利用。这不仅造成了环境的污染，也影响到企业的经济效 益。
[0004] 我国经济经过几十年快速粗放式发展，资源消耗、环境破坏非常严重，灰霾、地下 水污染、土壤污染等问题已经开始影响国民生活，受到国家政府高度重视，所以国家组织制 定了大气、水、土壤等方面治理计划，加大环境治理的力度，实行最严格的环境保护制度和 法律法规。将转变经济发展方式，由粗放型发展向绿色、环境节约型转变，这是未来中国经 济发展的必然趋势。发展绿色经济作为经济转型的一个重要方向，提高资源的综合利用率， 减少污染物的排放，发展绿色环保产业自然成为转型中优先受益的行业。
[0005] 另外，随着我国人民生活水平的提高以及新型工业化、信息化、城镇化和农业现代 化同步推进，"方便、美味、可□、实惠、营养、安全、健康、个性化、多样性"的产品新需求，以 及"智能、节能、低碳、环保、绿色、可持续"的产业新要求已成为食品产业发展的"新常态"， 也对食品加工产业科技发展提出了新的挑战。现代食品加工产业上牵亿万农户，与"三农问 题"密切关联，下联亿万国民，是与公众的膳食营养和饮食安全息息相关的"国民健康产 业"。
[0006] 粉丝生产加工中主要利用的是原料中的淀粉，而植物的种子、果实、根、茎中含有 的化学成分并不是单一的。从粉丝的加工工艺来看，其生产过程中产生了浆液和粉渣等副 产物，其中含有大量的纤维素、蛋白质、矿物质和维生素等营养物质。如果将它们弃掉或者 直接排放到环境中去，不仅造成了资源的浪费，还能造成环境污染。
[0007] 为了解决粉丝生产过程中的浪费和污染问题，本发明利用粉丝生产过程中产生的 含高蛋白、氨基酸等营养物质的浆液为原料，利用微生物发酵技术制备益生菌健康食品实 现资源的综合利用，不仅可以减少排放降低污染，还可以为人们提供一种营养丰富的健康 食品，应用价值大，市场前景广阔。
【发明内容】
[0008] 为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种资源综合利用的方法。通过微生物 益生菌发酵，充分利用粉丝生产过程中产生的含高蛋白、氨基酸、膳食纤维等营养物质的浆 液制备益生菌食品，尤其是制备益生菌酸奶和益生菌酸奶饮料制品，提高了利用率，减少了 污染，有利于促进绿色健康食品的发展，提高综合效益，具有良好的社会价值和经济价值的 利用粉丝生产过程中产生的浆液制备益生菌食品的方法。
[0009] 本发明的技术方案是:利用粉丝生产过程中产生的浆液制备益生菌食品的方法， 该方法按照下列步骤进行：
[0010]步骤一、将粉丝生产过程中排放的浆液的收集和预处理；
[0011] 步骤二、将经步骤一预处理好的物料加入益生菌发酵剂接种、发酵；
[0012] 步骤三、将经步骤二发酵完成的物料经冷却、灌装、后熟，即得到益生菌食品，所述 益生菌食品中益生菌浓度为IO6~l〇 12cfu/ml。
[0013] 进一步，所述的浆液为使用绿豆、豌豆、蚕豆、黄豆、红薯、白薯、紫薯、山药、马铃 薯、甘薯、木薯、玉米、蕨根、洋芋、魔芋中的一种或者几种生产粉丝过程中产生的酸浆。
[0014] 进一步，所述浆液由头合浆、二合浆、三合浆、黄浆水、黑粉中的一种或者几种的混 合物组成。
[0015] 进一步，所述步骤一中预处理具体包括以下过程:浓缩、调配、预热、灭菌、冷却、贮 存，其中浓缩使浆液的固含量彡5 %，预热温度至45 °C~60 °C，升温速度为2 °C~5 °C /分钟。
[0016] 进一步，所述步骤一中所述调配过程中，可添加0.5-l〇Wt%的辅料到所述浆液中； 所述辅料为白砂糖、琼脂、乙酰化二淀粉磷酸酯、果胶、明胶、牛奶、葡萄糖、低聚异麦芽糖、 果汁、泛酸、尼克酸、胡萝卜素、叶酸、蔬菜汁、维生素 A、维生素 Bl、维生素 B12、维生素 B6、维生 素 E、维生素 D、维生素 G、氨基酸、矿物质、乳糖、乳酸、梓檬酸、梓檬酸钠、脱脂奶粉、蜂蜜、轻 甲基纤维素钠、变性淀粉、小苏打中的一种或多种。
[0017] 进一步，所述步骤一中的所述灭菌过程采用巴氏灭菌法、高温灭菌法、湿热蒸汽灭 菌法、辐照灭菌法、高压高温灭菌、膜过滤除菌法中的一种或多种灭菌。
[0018] 进一步，所述步骤二中加入益生菌发酵剂接种、所述益生菌发酵剂为植物乳杆菌、 瑞士乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、卷曲乳杆菌、格氏乳杆菌、德氏乳杆菌乳亚种、约 氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、保加利亚 乳杆菌、乳双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、两歧双歧杆菌、乳双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、 青春双歧杆菌、嗜热链球菌、乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、乳酸乳球菌双乙 酰亚种中的一种或多种。
[0019] 进一步，所述步骤二中所述益生菌发酵剂加入量为物料重量的0.5%~20wt%，开 启搅拌，保持50~200转/分钟的转速搅拌5~15分钟，使发酵剂充分混匀在浆液中，进行发 酵，发酵温度为35°C~65°C，发酵时间为4~20小时，发酵终点酸度为70° T~130° T时即停止 发酵。
[0020] 进一步，当所述浆液为头合浆、二合桨和三合浆三种混合时，所述头合浆、二合桨 和三合浆三者之间的体积比1:2:1。
[0021] -种按照上述方法制备而成的益生菌食品，所述益生菌食品包括酸奶、饮料、羹、 粥、蛋白奶、乳饮品类食品。
[0022] 将粉丝生产过程中排放的浆液收集到玻璃或者陶瓷容器中，低温加热或者真空浓 缩，使所收集浆液含水量小于80%，并根据不同的食品口味和标准，选择性添加白砂糖、琼 月旨、乙酰化二淀粉磷酸酯、果胶、明胶、牛奶、葡萄糖、低聚异麦芽糖、果汁、乳糖、乳酸、柠檬 酸、柠檬酸钠、DHA藻油、脱脂奶粉、蜂蜜、羟甲基纤维素钠、变性淀粉到上述浆液中，低速搅 拌调配均匀。
[0023]把上述调配好的浆液混合物装入加热罐，采用巴氏灭菌法、高温灭菌法、湿热蒸汽 灭菌法、辐照灭菌法、高压高温灭菌、膜过滤除菌法中的一种或多种方法灭除浆液混合物中 的霉菌、酵母菌及放线菌和耐酸能力弱的细菌等杂菌，自然冷却灭菌后的浆液混合物到25-45°C，密封贮藏。对于粉丝生产正常运行过程中产生的酸浆，由于要经过至少5-7天的养浆 过程，其他的杂菌会逐渐被淘汰掉，而有用的乳酸菌则会不断的得到纯化，这样的浆液在制 备益生菌食品时可根据后续需要省略灭菌步骤。
[0024]将上述灭菌后的浆液混合物装入发酵罐，加入乳双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆 菌、两歧双歧杆菌、乳双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、青春双歧杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、干 酪乳杆菌、卷曲乳杆菌、格氏乳杆菌、德氏乳杆菌乳亚种、约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、副干 酪乳杆菌、发酵乳杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸乳球 菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、乳酸乳球菌双乙酰亚种中的一种或多种作为益生菌发 酵剂，所述加入的益生菌发酵剂的总量为混合液重量的0.5%~20%，不同的益生菌发酵剂 之间的比例可根据口味和标准调节。
[0025]将上述发酵得到的益生菌制品经板式换热器降温到16°C~20°C，灌装到包装瓶或 者包装袋中，灌装完成后用冷风迅速冷却到10°C左右，在冷库中放置在0°C~8°C条件下进 行5~24小时后熟，入库10小时内将温度降到5 °C，得到益生菌食品。
[0026]本发明原料的粉丝废料浆液(包括头合浆、二合浆、三合浆、黄浆水和黑粉)主要由 水、蛋白质、粗纤维、淀粉、及乳酸、多肽、氨基酸、低聚糖、单糖、灰分等组成。不同的浆液其 成分含量不同。由于富含丰富的营养物质，有利于大量微生物的生长繁殖，因此浆液的产生 实际上存在一个微生物自然发酵的过程，其中极易产生乳酸菌和酵母菌以及霉菌、放线菌 等。但这种自然发酵过程可能产生一些人们所不期望的菌，因此去除杂菌并利用本发明的 发酵方法其繁殖有益细菌具有极大优势。
[0027]本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
[0028] 1.采用综合利用技术，可以充分利用粉丝生产过程产生的浆液中的蛋白质、氨基 酸、膳食纤维等有价值资源；
[0029] 2.减少了粉丝生产过程中的有机污染物的排放，并且益生菌食品生产过程绿色环 保，降低了环境污染；
[0030] 3.利用粉丝生产产生的浆液所制益生菌食品，含有丰富的植物蛋白、维生素 A、维 生素 E、维生素 B1、膳食纤维和多种矿物质，并有促进胃液分泌、提高食欲、促进和加强消化 和吸收的功效；
[0031] 4.综合利用，场地要求低，设备要求简单，投资小，降低企业的成本，提高综合效 益。
【附图说明】
[0032] 图1为利用利用粉丝生产过程中产生的浆液制备益生菌食品的流程图。 具体实施方案
[0033]下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步说明。
[0034] 实施例1
[0035]按照图1所示的流程图，将东北产灰绿豆粉丝生产过程中产生的二合桨浆液收集 到发酵罐中，常温减压浓缩至固含量大于20%，加入明胶0.3wt%，变性淀粉I .Owt%，混合 均匀后，升温速度为2°C/分钟，加热到50°C，保持10分钟，继续升温到93°C，保持5分钟杀菌， 降温到39°C，加入菌种接种量为6%，料液接种发酵菌数量分别为：保加利亚乳杆菌I X 106cfu/ml，嗜热链球菌I X 106cfu/ml，开启搅拌，保持50转/分钟的转速搅拌10分钟，使发酵 剂充分混匀在浆液，中保温43°C，发酵8小时，发酵终点酸度为100° T，冷却到20°C，灌装，在6 °(：条件下后熟冷藏8小时，得到酸奶。
[0036] 实施例2
[0037]按照图1所示的流程图，将东北产灰绿豆粉丝生产过程中产生的头合浆、二合桨和 三合浆浆液按照1:2:1的体积比收集到发酵罐中，将混合浆液常温减压浓缩至固含量大于 18 %，加入白砂糖2. Owt %，明胶0.5wt %，变性淀粉1.5wt %混合均匀后，升温速度为5°C/分 钟，加热到55°C，保持5分钟，继续升温到93°C，保持5分钟杀菌，降温到37°C，加入菌种，加入 量为16%，料液接种发酵菌数量分别为：瑞士乳杆菌5 X 107cfu/ml，保加利亚乳杆菌2 X 106cfu/ml，嗜热链球菌2 X 106cfu/ml，开启搅拌，保持100转/分钟的转速搅拌5分钟，使发酵 剂充分混匀在浆液，保温38°C发酵12小时，发酵终点酸度为120° T，冷却到20°C，灌装，在9°C 条件下后熟冷藏7小时，得到酸奶。
[0038] 实施例3
[0039]按照图1所示的流程图，将福建产蚕豆粉丝生产过程中产生的三合桨浆液收集到 发酵罐中，常温减压浓缩至固含量大于5%，加入白砂糖1.5wt%，脱脂乳粉2. Owt%，果糖 1.2wt%，低聚异麦芽糖I .Owt%，乳酸0.5wt%，梓檬酸钠0.5wt%，混合均勾后，升温速度为 3.5°C/分钟，加热到45°C，保持10分钟，继续升温到92°C，保持6分钟杀菌，降温到37°C，加入 菌种，加入量为9%，接种发酵菌数量分别为:保加利亚乳杆菌I X 107cfu/ml，嗜热链球菌1 X 105cfu/ml，干酪乳杆菌I X 106cfu/ml，开启搅拌，保持120转/分钟的转速搅拌8分钟，使发 酵剂充分混匀在浆液，保温45°C发酵8小时，发酵终点酸度为65° T，冷却到20°C，灌装，在5°C 条件下后熟冷藏8小时，得到酸奶饮料。
[0040] 实施例4
[0041] 按照图1所示的流程图，将新疆产豌豆粉丝生产过程中产生的二合桨浆液收集到 发酵罐中，常温减压浓缩至固含量为8 %，加入乳酸0.5wt %，脱脂奶粉1.0 wt %，羟甲基纤维 素钠0.5wt %，草莓汁2. Owt %，柠檬酸0.5wt %，胡萝卜汁1.0 wt %，叶黄素酯2.6wt %，混合均 匀后，以升温速度为4°C/分钟，加热到47°C，保持10分钟，继续升温到93°C，保持6分钟杀菌， 降温到36°C，加入菌种，加入量为12%，料液接种发酵菌数量分别为:保加利亚乳杆菌IX 106cfu/ml，嗜热链球菌I X 106cfu/ml，乳酸乳球菌乳酸亚种5 X 106cfu/ml，乳酸乳球菌乳脂 亚种3 X 105cfu/mL，开启搅拌，保持50转/分钟的转速搅拌15分钟，使发酵剂充分混匀在浆 液，保温43°C发酵7小时，发酵终点酸度为70° T，冷却到20°C，灌装，在6°C条件下后熟冷藏8 小时，得到益生菌蛋白饮料。
[0042] 实施例5
[0043]按照图1所示的流程图，将东北产灰绿豆粉丝生产过程中产生的头合浆和二合桨 按照1:2的体积比混合，并收集到发酵罐中，充分搅拌混合，常温减压浓缩至固含量大于 15 %，加入明胶0 · 3wt %，变性淀粉1 · Owt %，蜂蜜0 · 5wt %，混合均匀后，以升温速度为3 °C/ 分钟，加热到52°C，保持8分钟，继续升温到95°C，保持3分钟杀菌，降温到40°C，加入菌种，加 入量为8.5 %，料液接种发酵菌数量分别为:保加利亚乳杆菌5 X IO5CfVml，嗜热链球菌5 X 105cfu/ml，两歧双歧杆菌5 X 105cfu/ml，开启搅拌，保持80转/分钟的转速搅拌12分钟，使发 酵剂充分混匀在浆液，保温41°C发酵11小时，发酵终点酸度为100° T，冷却到20°C，灌装，在8 °(：条件下后熟冷藏6小时，得到酸奶。
[0044]以实施例5中的发酵酸奶与市售两种不同品牌的发酵酸奶进行对比实验，选择生 产批号相同的本发明产品（实验组)和市售酸奶(对照组1，对照组2)，检测酸奶的蛋白含量， 第一天酸度，分别放置在4°C冰箱中保存，每隔4天取出一瓶测定其含有的活益生菌菌数，并 检测放置16天后，三种酸奶的酸度、口感，结果如表一所示：
[0046]由上表可知，本发明产品中蛋白含量和有益菌活菌数量大大高于市售酸奶产品， 随着储藏时间的增加，活菌数量减少的趋势较为平缓，且本发明产品在低温保藏过程中，口 感稳定性更好。
【主权项】
1. 利用粉丝生产过程中产生的浆液制备益生菌食品的方法，其特征在于，该方法按照 下列步骤进行： 步骤一、将粉丝生产过程中排放的浆液的收集和预处理； 步骤二、将经步骤一预处理好的物料加入益生菌发酵剂接种、发酵； 步骤三、将经步骤二发酵完成的物料经冷却、灌装、后熟，即得到益生菌食品，所述益 生菌食品中益生菌浓度为1〇6~1〇12 cfu/ml。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的浆液为使用绿豆、豌豆、蚕豆、黄豆、 红薯、白薯、紫薯、山药、马铃薯、甘薯、木薯、玉米、蕨根、洋芋、魔芋中的至少一种或者几种 生产粉丝过程中产生的酸浆。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浆液由头合浆、二合浆、三合浆、黄浆 水、黑粉中的一种或者几种的混合物组成。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中预处理具体包括以下过程： 浓缩、调配、预热、灭菌、冷却、贮存，其中浓缩使浆液的固含量多5 %，预热温度至45°C~60 °C，升温速度为2°C~5°C/分钟。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤一中所述调配过程中，可添加 0.5-5wt%的辅料到所述浆液中；所述辅料为白砂糖、琼脂、乙酰化二淀粉磷酸酯、果胶、明 胶、牛奶、葡萄糖、低聚异麦芽糖、果汁、泛酸、尼克酸、胡萝卜素、叶酸、蔬菜汁、维生素 A、维生 素 B1、维生素 B12、维生素 B6、维生素 E、维生素 D、维生素 G、氨基酸、矿物质、乳糖、乳酸、柠檬 酸、柠檬酸钠、脱脂奶粉、蜂蜜、羟甲基纤维素钠、变性淀粉、小苏打中的至少一种或多种。6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤一中的所述灭菌过程采用巴氏灭 菌法、高温灭菌法、湿热蒸汽灭菌法、辐照灭菌法、高压高温灭菌、膜过滤除菌法中的一种或 多种灭菌。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中加入益生菌发酵剂接种、所 述益生菌发酵剂为植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、卷曲乳杆菌、格氏 乳杆菌、德氏乳杆菌乳亚种、约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、嗜酸 乳杆菌、植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、两歧双歧杆 菌、乳双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、青春双歧杆菌、嗜热链球菌、乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳 球菌乳脂亚种、乳酸乳球菌双乙酰亚种中的至少一种或多种。8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中所述益生菌发酵剂加入量为 物料重量的0.5 %~8 wt%，开启搅拌，保持50~200转/分钟的转速搅拌5~15分钟，使发酵 剂充分混匀在浆液中，进行发酵，发酵温度为35°C~65°C，发酵时间为4~20小时，发酵终 点酸度为70 °T~130 °T时即停止发酵。9. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述浆液为头合浆、二合桨和三合浆三 种混合时，所述头合浆、二合桨和三合浆三者之间的体积比1:2:1。10. -种按照权利要求1-9所述方法制备而成的益生菌食品，所述益生菌食品包括酸 奶、饮料、羹、粥、蛋白奶、乳饮品类食品。
【文档编号】A23L33/00GK105962337SQ201610290466
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】温永强, 郭翠敏
【申请人】北京科技大学