一种专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂的制作方法

本发明主要涉及天然健康的食品添加剂加工技术领域，尤其涉及一种专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂。

背景技术

护色剂为可护色的非色素物质，也叫发色剂，我国目前常用的发色剂为硝酸盐、亚硝酸盐、抗坏血酸、异抗坏血酸、柠檬酸、亚硫酸钠及亚硫酸氢钠，其中硝酸盐和亚硝酸盐为腌制肉类常用的护色剂，硝酸盐则需在食品加工中被细菌还原成亚硝酸盐后再起作用，亚硝酸盐所产生的一氧化氮与肉类中的肌红蛋白和血红蛋白结合，可生成一种具有鲜红色的亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白而护色，虽然硝酸盐和亚硝酸盐具有一定的毒性，但是因为亚硝酸盐能够在护色的同时进行抗菌防腐，因而一直在延续使用；抗坏血酸、异抗坏血酸及柠檬酸常用于果蔬的护色，能够显著的抑制果蔬氧化，保持色泽鲜艳；亚硫酸钠及亚硫酸氢钠多用于酒类制备，用作还原剂，抑制氧化酶的活性，保持酒类的色泽鲜艳。

莲藕是我国常见蔬菜之一，但是在贮藏和加工过程中都极易发生褐变，色泽变黑，影响莲藕的口感和消费者的食欲，目前用于莲藕的主要护色剂为抗坏血酸、异抗坏血酸及柠檬酸，能够对莲藕起到一定的护色作用，但是作用时间太短，，而且不能起到抗菌防腐的作用，还需要另外加入防腐剂，操作复杂，也会带来一定的安全隐患，现有专利文件cn103734283a公开了一种鲜切莲藕防褐变保鲜剂的制备方法，防褐变保鲜剂的主要成分为大蒜与柚皮提取物、羧甲基壳聚糖、纳他霉素、植酸和食盐，其中大蒜与柚皮提取物含量为5~20%，而且制备方法中公开了取重量份数为30~50份的大蒜、取重量份数为15~25份的柚皮，表明大蒜的添加量明显较柚皮多，会给莲藕带来浓重的大蒜味，会对不需要添加大蒜的莲藕制品的风味和口感产生不良影响。

技术实现要素：

为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂。

一种专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂，由以下重量份的原料制成：银杏壳51~53、黄豆皮22~24、黄豆根17~19、纳豆菌2~4、乳酸菌3~5。

所述的银杏壳，为银杏果的骨质中种皮，含水量为8~10%。

所述的黄豆皮，为黄豆种子外面的膜质种皮，含水量为6~8%。

所述的黄豆根，为成熟期的黄豆根，含水量为6~8%。

所述的乳酸菌，经二次活化，可直接用于发酵，由以下重量份的菌株组成：乳酸杆菌17~19、德氏乳杆菌13~15、保加利亚乳杆菌11~13、嗜酸乳杆菌10~12、嗜热链球菌10~12。

一种专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）银杏壳处理：将银杏壳洗净，粉碎至150~200目，加入银杏壳重量4~6倍量的体积分数为3~5%的醋酸溶液，保持银杏壳内的银杏酸的含量和活性，提高杀菌和防腐性能，保持莲藕及莲藕片的嫩白色泽，得银杏壳粉浆；

（2）黄豆皮处理：将黄豆皮洗净，粉碎至100~150目，得黄豆皮粉；

（3）黄豆根处理：将黄豆根洗净，粉碎至100~150目，置于麦饭石锅中，于80~85℃炒制15~20分钟，能够增加香味和矿质元素，在防腐护色的过程中能够增加莲藕的营养成分，抑制莲藕氧化褐变，保持莲藕嫩白爽脆，得黄豆根粉；

（4）纳豆发酵：将银杏壳粉浆与1/2黄豆皮粉混合均匀，加入银杏壳粉浆等重量的水，接入纳豆菌，混合均匀，于36~38℃发酵3~4天，利用原料中的粗纤维和粗蛋白，充分提取和产生小分子的有效成分，抑制莲藕的氧化和水分的散失，保持莲藕的营养和口感，过滤，得纳豆发酵渣和纳豆发酵液；

（5）乳酸菌发酵：将黄豆根粉与剩下的1/2黄豆皮粉混合均匀，加入黄豆根粉重量2倍量的水，接入乳酸菌，于40~42℃发酵2~3天，增加发酵香味，产生小分子的氨基酸和蛋白质成分，抑制杂菌生长和莲藕氧化酶的活性，避免莲藕发生氧化褐变，延长莲藕货架期，得乳酸菌发酵渣和乳酸菌发酵液；

（6）混合发酵：将纳豆发酵渣和乳酸菌发酵渣混合，加入纳豆发酵渣重量4~6倍量的水，于35~37℃发酵3~4天，过滤，再向滤渣中加入滤渣重量3~4倍量的水，打浆，过滤，合并滤液，充分提取原料中的有效成分，提高原料利用率，节约成本，得混合发酵液；

（7）粗提取：将纳豆发酵液、乳酸菌发酵液和混合发酵液混合均匀，冷冻干燥浓缩至体积为原来的1/5，将浓缩液经0.22μm的超微滤膜进行过滤，向浓缩液中缓慢加入酒精溶液，使酒精的终浓度为56~58%，于-6~-4℃静置沉淀18~24小时，过滤，得粗提物；

（8）纯化：向粗提物中加入粗提物重量13~15倍量的ph4.2~4.6的醋酸溶液，去除沉淀中不溶于水的杂质，提高防腐护色剂的活性，搅拌至完全溶解，经0.22μm的超微滤膜进行过滤，将滤液冷冻干燥至无水分，得纯化物；

（9）真空包装，辐射杀菌，得专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂。

所述步骤（7）的酒精溶液，体积分数为93~95%。

所述步骤（8）的冷冻干燥，温度为-44~-42℃。

所述专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂的使用方法，取适量专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂置于水中，搅拌至完全溶解，使质量浓度为0.1~0.5%，可对完整莲藕及新鲜莲藕切片进行喷洒或浸泡，添加量少，使用方便，使莲藕保持新鲜状态。

本发明的优点是：本发明提供的专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂，原料简单，来源广泛，价格低廉，进行纯天然发酵，不含任何有毒化学成分，安全健康；银杏壳粉碎后加入醋酸溶液保持银杏壳内的银杏酸的含量和活性，提高杀菌和防腐性能，保持莲藕及莲藕片的嫩白色泽；黄豆根粉碎后置于麦饭石锅中进行低温翻炒，能够增加香味和矿质元素，在防腐护色的过程中能够增加莲藕的营养成分，抑制莲藕氧化褐变，保持莲藕嫩白爽脆；将银杏壳粉浆与1/2黄豆皮粉混合后进行纳豆发酵，利用原料中的粗纤维和粗蛋白，充分提取和产生小分子的有效成分，抑制莲藕的氧化和水分的散失，保持莲藕的营养和口感；将成熟期的黄豆根粉与剩下的1/2黄豆皮粉混合后进行乳酸菌发酵，增加发酵香味，产生小分子的氨基酸和蛋白质成分，抑制杂菌生长和莲藕氧化酶的活性，避免莲藕发生氧化褐变，延长莲藕货架期；纳豆菌和乳酸菌分别发酵后再将发酵渣进行混合发酵，充分提取原料中的有效成分，提高原料利用率，节约成本；混合发酵后将所有发酵液混合进行浓缩和低温粗提，提取发酵液中的蛋白质及氨基酸成分，简单方便；粗提后将沉淀进行再次溶解，去除沉淀中不溶于水的杂质，提高防腐护色剂的活性；使用时直接取适量防腐护色剂加入水中，充分溶解后可用于完整莲藕及新鲜莲藕切片的防腐护色，既可喷洒也可浸泡，添加量少，使用方便，使莲藕保持新鲜状态。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明。

实施例1

一种专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂，由以下重量份的原料制成：银杏壳51、黄豆皮22、黄豆根17、纳豆菌2、乳酸菌3。

所述的银杏壳，为银杏果的骨质中种皮，含水量为8~10%。

所述的黄豆皮，为黄豆种子外面的膜质种皮，含水量为6~8%。

所述的黄豆根，为成熟期的黄豆根，含水量为6~8%。

所述的乳酸菌，经二次活化，可直接用于发酵，由以下重量份的菌株组成：乳酸杆菌17、德氏乳杆菌13、保加利亚乳杆菌11、嗜酸乳杆菌10、嗜热链球菌10。

一种专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）银杏壳处理：将银杏壳洗净，粉碎至150目，加入银杏壳重量4倍量的体积分数为3%的醋酸溶液，保持银杏壳内的银杏酸的含量和活性，提高杀菌和防腐性能，保持莲藕及莲藕片的嫩白色泽，得银杏壳粉浆；

（2）黄豆皮处理：将黄豆皮洗净，粉碎至100目，得黄豆皮粉；

（3）黄豆根处理：将黄豆根洗净，粉碎至100目，置于麦饭石锅中，于80~85℃炒制15分钟，能够增加香味和矿质元素，在防腐护色的过程中能够增加莲藕的营养成分，抑制莲藕氧化褐变，保持莲藕嫩白爽脆，得黄豆根粉；

（4）纳豆发酵：将银杏壳粉浆与1/2黄豆皮粉混合均匀，加入银杏壳粉浆等重量的水，接入纳豆菌，混合均匀，于36℃发酵3天，利用原料中的粗纤维和粗蛋白，充分提取和产生小分子的有效成分，抑制莲藕的氧化和水分的散失，保持莲藕的营养和口感，过滤，得纳豆发酵渣和纳豆发酵液；

（5）乳酸菌发酵：将黄豆根粉与剩下的1/2黄豆皮粉混合均匀，加入黄豆根粉重量2倍量的水，接入乳酸菌，于40℃发酵2天，增加发酵香味，产生小分子的氨基酸和蛋白质成分，抑制杂菌生长和莲藕氧化酶的活性，避免莲藕发生氧化褐变，延长莲藕货架期，得乳酸菌发酵渣和乳酸菌发酵液；

（6）混合发酵：将纳豆发酵渣和乳酸菌发酵渣混合，加入纳豆发酵渣重量4倍量的水，于35℃发酵3天，过滤，再向滤渣中加入滤渣重量3倍量的水，打浆，过滤，合并滤液，充分提取原料中的有效成分，提高原料利用率，节约成本，得混合发酵液；

（7）粗提取：将纳豆发酵液、乳酸菌发酵液和混合发酵液混合均匀，冷冻干燥浓缩至体积为原来的1/5，将浓缩液经0.22μm的超微滤膜进行过滤，向浓缩液中缓慢加入体积分数为93%酒精溶液，使酒精的终浓度为56%，于-6℃静置沉淀18~24小时，过滤，得粗提物；

（8）纯化：向粗提物中加入粗提物重量13倍量的ph4.2~4.6的醋酸溶液，去除沉淀中不溶于水的杂质，提高防腐护色剂的活性，搅拌至完全溶解，经0.22μm的超微滤膜进行过滤，将滤液于温度为-44℃冷冻干燥至无水分，得纯化物；

（9）真空包装，辐射杀菌，得专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂。

所述专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂的使用方法，取适量专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂置于水中，搅拌至完全溶解，使质量浓度为0.1~0.5%，可对完整莲藕及新鲜莲藕切片进行喷洒或浸泡，添加量少，使用方便，使莲藕保持新鲜状态。

实施例2

一种专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂，由以下重量份的原料制成：银杏壳52、黄豆皮23、黄豆根18、纳豆菌3、乳酸菌4。

所述的银杏壳，为银杏果的骨质中种皮，含水量为8~10%。

所述的黄豆皮，为黄豆种子外面的膜质种皮，含水量为6~8%。

所述的黄豆根，为成熟期的黄豆根，含水量为6~8%。

所述的乳酸菌，经二次活化，可直接用于发酵，由以下重量份的菌株组成：乳酸杆菌18、德氏乳杆菌14、保加利亚乳杆菌12、嗜酸乳杆菌11、嗜热链球菌11。

一种专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）银杏壳处理：将银杏壳洗净，粉碎至180目，加入银杏壳重量5倍量的体积分数为4%的醋酸溶液，保持银杏壳内的银杏酸的含量和活性，提高杀菌和防腐性能，保持莲藕及莲藕片的嫩白色泽，得银杏壳粉浆；

（2）黄豆皮处理：将黄豆皮洗净，粉碎至120目，得黄豆皮粉；

（3）黄豆根处理：将黄豆根洗净，粉碎至130目，置于麦饭石锅中，于80~85℃炒制18分钟，能够增加香味和矿质元素，在防腐护色的过程中能够增加莲藕的营养成分，抑制莲藕氧化褐变，保持莲藕嫩白爽脆，得黄豆根粉；

（4）纳豆发酵：将银杏壳粉浆与1/2黄豆皮粉混合均匀，加入银杏壳粉浆等重量的水，接入纳豆菌，混合均匀，于37℃发酵3天，利用原料中的粗纤维和粗蛋白，充分提取和产生小分子的有效成分，抑制莲藕的氧化和水分的散失，保持莲藕的营养和口感，过滤，得纳豆发酵渣和纳豆发酵液；

（5）乳酸菌发酵：将黄豆根粉与剩下的1/2黄豆皮粉混合均匀，加入黄豆根粉重量2倍量的水，接入乳酸菌，于41℃发酵2天，增加发酵香味，产生小分子的氨基酸和蛋白质成分，抑制杂菌生长和莲藕氧化酶的活性，避免莲藕发生氧化褐变，延长莲藕货架期，得乳酸菌发酵渣和乳酸菌发酵液；

（6）混合发酵：将纳豆发酵渣和乳酸菌发酵渣混合，加入纳豆发酵渣重量5倍量的水，于36℃发酵4天，过滤，再向滤渣中加入滤渣重量3倍量的水，打浆，过滤，合并滤液，充分提取原料中的有效成分，提高原料利用率，节约成本，得混合发酵液；

（7）粗提取：将纳豆发酵液、乳酸菌发酵液和混合发酵液混合均匀，冷冻干燥浓缩至体积为原来的1/5，将浓缩液经0.22μm的超微滤膜进行过滤，向浓缩液中缓慢加入体积分数为94%酒精溶液，使酒精的终浓度为57%，于-5℃静置沉淀18~24小时，过滤，得粗提物；

（8）纯化：向粗提物中加入粗提物重量14倍量的ph4.2~4.6的醋酸溶液，去除沉淀中不溶于水的杂质，提高防腐护色剂的活性，搅拌至完全溶解，经0.22μm的超微滤膜进行过滤，将滤液于温度为-43℃冷冻干燥至无水分，得纯化物；

（9）真空包装，辐射杀菌，得专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂。

所述专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂的使用方法，取适量专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂置于水中，搅拌至完全溶解，使质量浓度为0.1~0.5%，可对完整莲藕及新鲜莲藕切片进行喷洒或浸泡，添加量少，使用方便，使莲藕保持新鲜状态。

实施例3

一种专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂，由以下重量份的原料制成：银杏壳53、黄豆皮24、黄豆根19、纳豆菌4、乳酸菌5。

所述的银杏壳，为银杏果的骨质中种皮，含水量为8~10%。

所述的黄豆皮，为黄豆种子外面的膜质种皮，含水量为6~8%。

所述的黄豆根，为成熟期的黄豆根，含水量为6~8%。

所述的乳酸菌，经二次活化，可直接用于发酵，由以下重量份的菌株组成：乳酸杆菌19、德氏乳杆菌15、保加利亚乳杆菌13、嗜酸乳杆菌12、嗜热链球菌12。

一种专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）银杏壳处理：将银杏壳洗净，粉碎至200目，加入银杏壳重量6倍量的体积分数为5%的醋酸溶液，保持银杏壳内的银杏酸的含量和活性，提高杀菌和防腐性能，保持莲藕及莲藕片的嫩白色泽，得银杏壳粉浆；

（2）黄豆皮处理：将黄豆皮洗净，粉碎至150目，得黄豆皮粉；

（3）黄豆根处理：将黄豆根洗净，粉碎至150目，置于麦饭石锅中，于80~85℃炒制20分钟，能够增加香味和矿质元素，在防腐护色的过程中能够增加莲藕的营养成分，抑制莲藕氧化褐变，保持莲藕嫩白爽脆，得黄豆根粉；

（4）纳豆发酵：将银杏壳粉浆与1/2黄豆皮粉混合均匀，加入银杏壳粉浆等重量的水，接入纳豆菌，混合均匀，于38℃发酵4天，利用原料中的粗纤维和粗蛋白，充分提取和产生小分子的有效成分，抑制莲藕的氧化和水分的散失，保持莲藕的营养和口感，过滤，得纳豆发酵渣和纳豆发酵液；

（5）乳酸菌发酵：将黄豆根粉与剩下的1/2黄豆皮粉混合均匀，加入黄豆根粉重量2倍量的水，接入乳酸菌，于42℃发酵3天，增加发酵香味，产生小分子的氨基酸和蛋白质成分，抑制杂菌生长和莲藕氧化酶的活性，避免莲藕发生氧化褐变，延长莲藕货架期，得乳酸菌发酵渣和乳酸菌发酵液；

（6）混合发酵：将纳豆发酵渣和乳酸菌发酵渣混合，加入纳豆发酵渣重量6倍量的水，于37℃发酵4天，过滤，再向滤渣中加入滤渣重量4倍量的水，打浆，过滤，合并滤液，充分提取原料中的有效成分，提高原料利用率，节约成本，得混合发酵液；

（7）粗提取：将纳豆发酵液、乳酸菌发酵液和混合发酵液混合均匀，冷冻干燥浓缩至体积为原来的1/5，将浓缩液经0.22μm的超微滤膜进行过滤，向浓缩液中缓慢加入体积分数为95%酒精溶液，使酒精的终浓度为58%，于-4℃静置沉淀18~24小时，过滤，得粗提物；

（8）纯化：向粗提物中加入粗提物重量15倍量的ph4.2~4.6的醋酸溶液，去除沉淀中不溶于水的杂质，提高防腐护色剂的活性，搅拌至完全溶解，经0.22μm的超微滤膜进行过滤，将滤液于温度为-42℃冷冻干燥至无水分，得纯化物；

（9）真空包装，辐射杀菌，得专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂。

所述专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂的使用方法，取适量专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂置于水中，搅拌至完全溶解，使质量浓度为0.1~0.5%，可对完整莲藕及新鲜莲藕切片进行喷洒或浸泡，添加量少，使用方便，使莲藕保持新鲜状态。

对比例1

去除银杏壳，其余制备和使用方法，同实施例1。

对比例2

去除黄豆皮，其余制备和使用方法，同实施例1。

对比例3

去除黄豆根，其余制备和使用方法，同实施例1。

对比例4

去除纳豆菌，其余制备和使用方法，同实施例1。

对比例5

去除乳酸菌，其余制备和使用方法，同实施例1。

对比例6

去除步骤（1）中的醋酸溶液，其余制备和使用方法，同实施例1。

对比例7

去除步骤（3）中的麦饭石锅，其余制备和使用方法，同实施例1。

对比例8

去除步骤（6），其余制备和使用方法，同实施例1。

对比例9

去除步骤（8），其余制备和使用方法，同实施例1。

对比例10

现有专利文件cn103734283a公开的一种鲜切莲藕防褐变保鲜剂的制备方法。

对比例11

现有传统抗坏血酸。

实施例和对比例防腐护色剂的防腐护色作用：

分别将实施例和对比例的防腐护色剂按照各自的方法进行制备和稀释，制备成防腐护色液，将鄂莲一号新切莲藕片浸泡于各组的防腐护色液中3~5分钟捞起，沥干，用保鲜袋封装，每组100片，厚度均为5~6mm，大小基本一致，在4~10℃下保存，储存3个月，统计各组鲜切莲藕片的腐烂率、失水率及外观，实施例和对比例防腐护色剂的防腐护色作用见表1。

表1：实施例和对比例防腐护色剂的防腐护色作用

从表1的结果表明，实施例的专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂，用于新切莲藕片后，新切莲藕片的腐烂率、失水率及外观指标均明显优于对比例，使新切莲藕片的外观洁白、饱满，口感爽脆、微甜，说明本发明提供的专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂具有很好的防腐护色作用。

实施例和对比例防腐护色剂的毒理性试验：

分别取适量实施例和对比例的防腐护色剂，备用。

（1）大鼠经口急毒性试验：

实验组：大白鼠150只，随机分为15组，每组10只，雌雄各半，分别将实施例和对比例的防腐护色剂按1ml/kg·bw量经口灌胃给予试验大鼠，每4h给予一次，四次后观察7d，看有无任何中毒症状观；阴性对照组：试验动物10只，雌雄各半，不给予防腐护色剂，与试验组同时对照观察，结果见表3；

（2）小鼠精子畸形试验：

实验组：雄性小鼠160只，随机分为16组，每组10只，分别将实施例和对比例的防腐护色剂按1ml/kg·bw的量，连续5d分别灌胃该组的雄性小鼠；阳性对照组：将易引起小鼠精子畸变的丝裂霉素c按1ml/kg·bw剂量连续5d灌胃该组的雄性小鼠；阴性对照组：将不易引起小鼠精子畸变的蒸馏水按1ml/kg·bw剂量连续5d灌胃该组的雄性小鼠，结果见表2；

表2：实施例和对比例防腐护色剂的毒理性试验

注：“—”表示无。

从表2的结果表明，本发明的专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂，大鼠经口急毒性试验后，与阴性对照组相同，均无一异常或死亡，表明本发明提供的防腐护色剂安全无毒，小鼠精子畸形试验后，实施例的小鼠精子畸形率与阴性对照组相当，明显小于阳性对照组，表明本发明提供的专用于莲藕的天然发酵型防腐护色剂不会对小鼠的生殖细胞产生损害作用。