一种益生菌发酵苹果浆及其制备方法与流程

本发明属于食品加工技术领域，尤其涉及一种益生菌发酵苹果浆及其制备方法。

背景技术：

苹果多酚(applepolyphenols，app)是苹果中的天然植物多酚，由原花青素、黄酮醇、二氢查耳酮和其他酚酸等组成，据等人(barbaraaleksandratrampczynska,justynapaczesna.cultivarvariationinapplepeelandwholefruitphenoliccomposition[j].scientiahorticulturae,2009,121:176-181.)研究显示，苹果皮中的多酚含量占整个果实多酚含量的40％-50％，是果肉的3倍之多。同时，苹果多酚具有调节人体免疫力，防止衰老，辅助治疗心血管疾病、炎症、食物过敏和吸烟所致肺损伤等功能。

目前益生菌发酵苹果饮料制品多将苹果留汁去皮渣，采用苹果汁进行发酵，导致苹果多酚损失严重，且无法完全利用苹果营养，造成资源浪费；生产工艺多在发酵结束后再次灭菌，导致益生菌失活，无法发挥益生菌改善肠道菌群，调节免疫功能等益生功效。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种苹果多酚含量高、富含活菌、无香精色素防腐剂的益生菌发酵苹果浆及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种益生菌发酵苹果浆的制备方法，包括以下步骤：

1)将苹果破碎打浆获得破碎浆体，所述破碎打浆的过程中添加异抗坏血酸钠；

2)将步骤1)中所述破碎浆体与复合酶混合后，进行超声波协助酶解，获得酶解苹果浆；所述复合酶包括质量比为1:(0.8～1.2)的果胶酶和纤维素酶；所述复合酶的质量为破碎浆体质量的0.05％～0.08％；

3)向步骤2)中所述酶解苹果浆中接种植物乳杆菌进行4～6d发酵获得益生菌发酵苹果浆。

优选的，所述异抗坏血酸钠的添加量为苹果质量的1.5‰～2.0‰。

优选的，所述超声波协助酶解依次包括超声波处理过程和酶解过程；所述超声波处理过程的时间为10～15min，所述超声波处理的超声强度为4～5w/ml。

优选的，所述酶解过程的温度为48～52℃，所述酶解过程的时间为45～50min。

优选的，所述复合酶中的果胶酶和纤维素酶的酶活独立的为15～25万u/g。

优选的，步骤2)中所述的超声辅助酶解后还包括调整酶解苹果浆的ph、均质和灭菌步骤。

优选的，所述酶解苹果浆的ph调整为5.5～6.5。

优选的，步骤3)中所述植物乳杆菌的接种浓度为10⁶～10⁸cfu/ml，接种量为酶解苹果浆质量的6％～8％。

优选的，步骤3)中当发酵料液的ph值为3.5～4.0时，结束发酵。

本发明提供了所述的制备方法制备获得的益生菌发酵苹果浆。

本发明的有益效果：本发明提供了一种益生菌发酵苹果浆的制备方法，通过将苹果破碎打浆、超声波辅助酶解以及益生菌发酵的步骤制备获得苹果浆，以苹果全果为原料，经超声波空化效应，结合果胶酶和纤维素酶的酶解作用，使苹果多酚类、矿物质、维生素等营养物质充分溶出，原料利用率高，节约资源；酶解后经过益生菌植物乳杆菌的发酵，进一步释放、产生苹果多酚，同时还能够产生短链脂肪酸、粘性多糖、多肽等益生菌代谢产物，使得苹果浆产品营养全面均衡；在发酵过程中，益生菌植物乳杆菌通过生态位竞争，成为优势菌群，同时产生拮抗性代谢产物，能够较好地抑制致病微生物，使得苹果浆产品在不添加防腐剂的情况下，保证产品较长的货架期。

进一步的，发酵料液的ph值为3.5～4.0时，结束发酵，保证发酵苹果浆处于低ph值形成酸性环境体系中，这有利于保持酚类和益生菌的活性和稳定性；本发明工艺技术简单，原料丰富易得，适于实施和推广。

具体实施方式

本发明提供了一种益生菌发酵苹果浆的制备方法，包括以下步骤：1)将苹果破碎打浆获得破碎浆体，所述破碎打浆的过程中添加异抗坏血酸钠；2)将步骤1)中所述破碎浆体与复合酶混合后，进行超声波协助酶解，获得酶解苹果浆；所述复合酶包括质量比为1:(0.8～1.2)的果胶酶和纤维素酶；所述复合酶的质量为破碎浆体质量的0.05％～0.08％；3)向步骤2)中所述酶解苹果浆中接种植物乳杆菌进行4～6d发酵获得益生菌发酵苹果浆。

在本发明中，将苹果破碎打浆获得破碎浆体。在本发明中，所述苹果为新鲜无腐烂的、去核不去皮的苹果。在本发明中，所述苹果优选的经过流动水清洗，本发明对所述清洗的方式没有特殊限定，采用本领域常规的清洗方式即可。本发明中，所述破碎打浆采用本领域常规的打浆设备即可；所述破碎打浆的过程中添加异抗坏血酸钠，在本发明中，所述异抗坏血酸钠的添加量优选为苹果质量的1.5‰～2.0‰，更优选为1.6‰～1.9‰；所述异抗坏血酸钠的作用为保持苹果浆原色不褐变。

本发明在获得所述破碎浆体后，将所述破碎浆体与复合酶混合后，进行超声波协助酶解，获得酶解苹果浆。在本发明中，所述复合酶包括质量比为1:(0.8～1.2)的果胶酶和纤维素酶，优选的包括质量比为1:1的果胶酶和纤维素酶；在本发明中，所述复合酶的质量优选为破碎浆体质量的0.05％～0.08％，更优选为0.06％～0.07％；所述复合酶中果胶酶和纤维素酶的酶活独立的优选为15～25万u/g，更优选为18～22万u/g。在本发明中，所述果胶酶、纤维素酶优选的购自宁夏和氏璧生物技术有限公司。在本发明中，所述超声波协助酶解依次包括超声波处理过程和酶解过程；所述超声波处理过程的时间优选为10～15min，更优选为12～14min，所述超声波处理的超声强度优选为4～5w/ml，更优选为4.5w/ml。在本发明中，所述酶解过程的温度优选为48～52℃，更优选为49～51℃，所述酶解过程的时间优选为45～50min，更优选为46～49min；所述酶解过程的温度优选的通过水浴振荡维持。

在本发明中，所述的超声辅助酶解后优选的还包括调整酶解苹果浆的ph、均质和灭菌步骤。在本发明中，所述酶解苹果浆的ph优选的调整为5.5～6.5，更优选为5.8～6.2；所述调整ph值所用试剂优选的包括氢氧化钠溶液和柠檬酸钠溶液；所述氢氧化钠溶液的浓度优选为2～4mol/l，更优选为3mol/l，所述柠檬酸钠溶液的浓度优选为0.5～1.5mol/l，更优选为1mol/l。在本发明中，所述均质的压力优选为16～20mpa，更优选为17～19mpa，所述均质的温度优选为38～42℃，更优选为为40℃。在本发明中，所述灭菌的温度优选为121℃，所述灭菌的时间优选为10min。

本发明在获得所述酶解苹果浆后，向所述酶解苹果浆中接种植物乳杆菌进行4～6d发酵获得益生菌发酵苹果浆。在本发明中，所述植物乳杆菌的接种浓度优选为10⁶～10⁸cfu/ml，更优选为(1～9)×10⁷；所述植物乳杆菌的接种量优选为酶解苹果浆质量的6％～8％，更优选为6.5％～7.5％。在本发明中，所述植物乳杆菌优选的来自工业微生物菌种保藏管理中心(cicc)，具体为：植物乳杆菌植物亚种(cicc21824)，是优选适宜苹果浆发酵的优势菌株。在本发明中，所述植物乳杆菌优选的经过活化后，接种至灭菌后的酶解苹果浆中；所述活化具体实施过程优选的如下：将所述发酵菌种在mrs液体培养基中活化第一代后，接脱脂乳培养基中活化第二代，然后以活化好的第二代菌液进行接种。在本发明中，所述发酵的温度优选31～33℃，更优选为32℃；所述发酵的时间优选为5d。在本发明中，优选的当发酵料液的ph值为3.5～4.0时，结束发酵，获得益生菌发酵苹果浆。

本发明提供了利用上述方法制备获得的益生菌发酵苹果浆，所述益生菌发酵苹果浆中益生菌活菌数为10⁷～10⁹cfu/ml，保质期为10～20d。所述益生菌发酵苹果浆中微生物检测结果如下：大肠杆菌＜1cfu/ml，霉菌＜10cfu/ml，酵母＜10cfu/ml，金黄色葡萄球菌＜10cfu/ml，沙门氏菌未检出；本发明所述益生菌发酵苹果浆中苹果多酚含量为2.2～2.7mg/g，苹果多酚和益生菌含量高。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种富含苹果多酚及活菌的益生菌发酵苹果浆及其制备方法，步骤如下：

1.破碎打浆：将新鲜无腐烂苹果，流动清水冲洗2～3次后，去核，破碎打浆，破碎过程中加入总重量1.7‰的异抗坏血酸钠，制成破碎浆体；

2.超声波协同酶处理：往所述破碎浆体中加入复合酶制剂后，将破碎浆体置于超声波破碎机内超声10min，超声结束后，继续在50℃下水浴振荡酶解50min。所述复合酶制剂为果胶酶、纤维素酶按质量比1:1组成，加入量为原料浆体质量的0.08％，所述超声强度为4.2w/ml；

3.调整ph值：将处理后的苹果浆ph调整为5.5；

4.均质：将调整ph后的苹果浆均质，均质压力为16mpa，均质温度为40℃；

5.灭菌：将均质后的苹果浆灭菌，灭菌温度为121℃，灭菌时间为10min；

6.接种：苹果浆灭菌后快速冷却至32℃，将植物乳杆菌剂按10⁶cfu/ml接种于苹果浆中，加入量为苹果浆质量的8％，32℃发酵4天，当发酵ph值为4.0时结束发酵，得到益生菌发酵苹果浆。

7.按以上方法操作得到的益生菌发酵苹果浆，经检测，苹果多酚含量为2.23mg/g，同时，本发明还对发酵苹果浆益生菌活菌数进行检测，到达发酵终点时，益生菌发酵苹果浆中益生菌活菌数为0.45×10⁸cfu/ml，保质期为10d。其中，微生物检测结果为：大肠杆菌＜1cfu/ml，霉菌＜10cfu/ml，酵母＜10cfu/ml，金黄色葡萄球菌＜10cfu/ml，沙门氏菌未检出。

实施例2

一种富含苹果多酚及活菌的益生菌发酵苹果浆及其制备方法，步骤如下：

1.破碎打浆：将新鲜无腐烂苹果，流动清水冲洗2～3次后，去核，破碎打浆，破碎过程中加入总重量2‰的异抗坏血酸钠，制成破碎浆体；

2.超声波协同酶处理：往所述破碎浆体中加入复合酶制剂后，将破碎浆体置于超声波破碎机内，超声结束后，继续在50℃下水浴振荡酶解50min，所述复合酶制剂为果胶酶、纤维素酶按质量比1:1组成，加入量为原料浆体质量的0.06％，所述超声强度为4.2w/ml，超声时间为10min；

3.调整ph值：将酶处理苹果浆ph调整为6.0；

4.均质：将调整ph后的苹果浆均质，均质压力20mpa，均质温度为40℃；

5.灭菌：将苹果浆灭菌，灭菌温度为121℃，灭菌时间为10min；

6.接种：苹果浆灭菌后快速冷却至34℃，将植物乳杆菌剂按10⁸cfu/ml接种于苹果浆中，加入量为苹果浆质量的8％，32℃发酵4天，当发酵ph值为3.8时结束发酵，得益生菌发酵苹果浆。

7.按以上方法操作得到的益生菌发酵苹果浆，经检测，苹果多酚含量为2.58mg/g，同时，本发明还对发酵苹果浆益生菌活菌数进行检测，到达发酵终点时，益生菌发酵苹果浆中益生菌活菌数为0.35×10⁹cfu/ml，保质期为15d。其中，微生物检测结果为：大肠杆菌＜1cfu/ml，霉菌＜10cfu/ml，酵母＜10cfu/ml，金黄色葡萄球菌＜10cfu/ml，沙门氏菌未检出。

实施例3

一种富含苹果多酚及活菌的益生菌发酵苹果浆及其制备方法，步骤如下：

1.破碎打浆：将新鲜无腐烂苹果，流动清水冲洗2～3次后，去核，破碎打浆，破碎过程中加入总重量2‰的异抗坏血酸钠，制成破碎浆体；

2.超声波协同酶处理：往所述破碎浆体中加入复合酶制剂后，将破碎浆体置于超声波破碎机内，超声结束后，继续在45℃下水浴振荡酶解45min，所述复合酶制剂为果胶酶、纤维素酶按质量比1:1组成，加入量为原料浆体质量的0.06％，所述超声强度为4.2w/ml，超声时间为15min；

3.调整ph值：将酶处理苹果浆ph调整为6.0；

4.均质：将调整ph后的苹果浆均质，均质压力20mpa，均质温度为40℃；

5.灭菌：将苹果浆灭菌，灭菌温度为121℃，灭菌时间为10min；

6.接种：苹果浆灭菌后快速冷却至34℃，将植物乳杆菌剂按10⁷cfu/ml接种于苹果浆中，加入量为苹果浆质量的6％，32℃发酵5天，当发酵ph值为4.0时结束发酵，得到益生菌发酵苹果浆。

7.按以上方法操作得到的益生菌发酵苹果浆，经检测，苹果多酚含量为2.34mg/g，同时，本发明还对发酵苹果浆益生菌活菌数进行检测，到达发酵终点时，益生菌发酵苹果浆中益生菌活菌数为0.69×10⁸cfu/ml，保质期为10d。其中，微生物检测结果为：大肠杆菌＜1cfu/ml，霉菌＜20cfu/ml，酵母＜20cfu/ml，金黄色葡萄球菌＜100cfu/ml，沙门氏菌未检出。

对比例

该对比例与实施例1-实施例3不同之处在于：苹果浆灭菌之前不进行超声波辅助果胶酶-纤维素酶复合酶处理，所得益生菌发酵苹果浆中苹果多酚含量为1.97mg/g，同时，对发酵苹果浆益生菌活菌数进行检测，到达发酵终点时，益生菌发酵苹果浆中益生菌活菌数为0.56×10⁷cfu/ml。在0℃-4℃条件下低温贮藏，可贮藏7d。

由上述实施例和对比例可知，本发明提供的益生菌发酵苹果浆苹果多酚含量高、益生菌含量高、有害微生物含量低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。