一種大蒜酵素及其製備方法與流程
2023-11-08 02:07:12 2
本發明涉及營養保健食品領域，具體而言，涉及一種大蒜酵素及其製備方法。
背景技術：
大蒜(Allium sativum)原名葫、葫蒜，屬百合科蔥屬多年生草本植物。近年來，大蒜因含有多種營養成分和獨特保健功能，備受世人矚目。大蒜含有豐富的蛋白質、糖類、多種維生素及礦物質。大蒜的主要功效成分大蒜素為大蒜中大蒜辣素、大蒜新素及多種烯丙醛硫醚化合物等主要成分的總稱。大蒜素不耐熱，當溫度高於80℃時，易發生分解反應；對鹼不穩定，但對酸較穩定，在常溫酸性條件下穩定性較好；若長期暴露於空氣中，紫外線可誘發其分解；在強酸環境下將生成銃鹽並析出硫，產生沉澱，在強氧化環境下則氧化成亞碸，有時也可氧化成碸。大蒜素具有抗氧自由基、提高免疫力、促進新陳代謝、降低膽固醇、抗菌抗病毒、抗腫瘤、降血脂，預防心腦血管疾病、保護肝臟等多種保健功能。
目前，大蒜主要產品形式是以大蒜飲料、大蒜醋、黑大蒜為主。
大蒜飲料工藝主要是通過除去大蒜中刺激的物質後(脫臭工藝)，與其他果蔬汁等進行混合製備的飲料產品。其作為食品中飲品，功能性成份含量低，且人體吸收率低。
大蒜醋工藝的主要缺點是製備過程中經過高溫處理，此工藝儘管會除掉大蒜的刺激氣味，同時也破壞了蒜的活性物質，醋的酸度也會破壞大蒜素。原因是大蒜素不耐熱，當溫度高於80℃時，易發生分解反應；大蒜素在強酸環境下也將生成銃鹽並析出硫，產生沉澱。
而發酵類的黑大蒜的工藝主要缺點是工藝複雜過程不易控制，採用全蒜進行發酵，發酵材料單一，產品活性物質含量不會達到最佳。
有鑑於此，特提出本發明。
技術實現要素：
本發明的第一目的在於提供一種大蒜酵素，所述的大蒜酵素功能性成份含量高、口感醇厚、酸甜適中、無蒜臭味，有果蔬發酵天然香味。
本發明的第二目的在於提供一種大蒜酵素的製備方法，所述的大蒜酵素的製備方法解決了現有技術發酵條件可控性差、大蒜酵素產品功能單一、營養成分不夠豐富的缺點。
為了實現本發明的上述目的，特採用以下技術方案：
一種大蒜酵素，所述大蒜酵素主要由發酵原料發酵而成；
所述發酵原料為發酵材料和食用糖；
按重量份計，所述發酵材料包括：大蒜30～50份、生薑15～30份、山楂10～20份、洋蔥5～15份、檸檬5～10份、仙人掌5～10份。
本發明採用全蒜切片後與其他綜合果蔬進行發酵的方法，充分保持了生鮮大蒜所具有的營養保健成分。選擇新鮮完整的白皮大蒜或獨頭大蒜為原料，剝皮、洗淨、瀝乾水分後切片或打碎，得到大蒜原料；其他類原料分類清洗後，瀝乾水分後，切成1cm～2cm厚切片或打碎，得到果蔬類原料。
優選的，所述仙人掌為墨西哥米邦塔食用仙人掌(Opuntia Milpa Alta)。
各原材料經去核或去皮處理後切片或切塊。
優選的，除上述發酵材料外，本發明還可額外添加其它果蔬；優選的，其它果蔬添加的重量份數為1～40份，更優選的為5～20份；其它果蔬包括山藥、枇杷、梅子、鳳梨、紅龍果、青木瓜、地瓜、馬鈴薯、芋、南瓜、胡瓜、紅蘿蔔、豆薯、蓮藕、黃瓜、冬瓜、秋葵、青花椰菜、桑椹、芥蘭、嫩莖萵苣、球莖甘藍、青椒、菱角、高麗菜、西紅柿、紅鳳菜、甜柿、蕎麥、胡麻、龍眼、紅甘蔗、結球白菜、角菜、山芹菜、哈密瓜、梨、楊桃、葡萄、葡萄柚、菠蘿蜜、蘋果、奇異果、草莓、酪梨、櫻桃、橙子、水蜜桃中的一種或多種。
果蔬的選擇可根據不同消費人群的營養需要及口感偏好等進行優選。
優選的，如上所述的大蒜酵素，發酵原料發酵所用的菌種為複合菌種；
所述複合菌種為I類菌種、II類菌種和III類菌種的液體菌種混合而成；
所述I類菌種包括利亞乳酸桿菌、雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、比菲德氏菌中的一種或多種；
所述II類菌種包括釀酒酵母和/或異常漢遜酵母；
所述III類菌種包括黑曲菌和/或紅曲菌。
菌種的添加一方面是發酵的必要條件，另一方面也可以為本申請添加多種益生菌和益生元，增加本申請的營養成分。
進一步優選的，如上所述的大蒜酵素，所述液體菌種中單一菌種的菌落數目為105～107CFU/mL。
進一步優選的，如上所述的大蒜酵素：
所述I類菌種佔所述發酵原料質量的1％～3％；
所述II類菌種佔所述發酵原料質量的1％～3％；
所述III類菌種佔所述發酵原料質量的0.5％～2％。
所述三類菌種均購買於廣東微生物菌種保藏中心。
接種順序可先後分批次接種進行分步發酵，也可同時接種進行一步發酵。
進一步優選的，如上所述的大蒜酵素，所述複合菌種佔所述發酵原料質量的4％～5％。
優選的，如上所述的大蒜酵素，所述食用糖包括白糖、紅糖、麥芽糖、蜜糖中的一種或多種。
進一步優選的，如上所述的大蒜酵素，所述食用糖與所述發酵材料的重量比為(0.4～0.7)：1。
如上所述的大蒜酵素的製備方法，包括以下步驟：
1)、按照一層發酵材料一層食用糖的形式將二者分多層裝入發酵容器，且最上面一層為食用糖，再於最上面一層食用糖的表面均勻噴灑一層食用白醋或用所述發酵材料中的檸檬的切片均勻鋪於最上面一層食用糖的表面；
2)、螯合發酵得到大蒜酵素原液；
3)、將所述大蒜酵素原液經過濾、濃縮、灌裝後得到成品。
本申請將大蒜與其他複合果蔬(不添加外源水)混合發酵，豐富了產品的營養成分。經過濾、真空濃縮、灌裝獲得大蒜酵素成品。本法能有效提高大蒜素含量及SOD的活性，螯合發酵更能促進大蒜中活性成份更好的發揮作用。
進一步地，用得到的大蒜酵素原液，還可採用已有的技術製成大蒜酵素粉劑、液體飲料和口服液等各種衍生產品。
優選的，所述食醋用量為200ml/m2～300ml/m2。
優選的，如上所述的大蒜酵素的製備方法，在步驟1)中，將發酵材料裝入發酵容器之前，還包括：
對所述發酵材料進行酶解預處理；所用酶包括用果膠酶、纖維素酶、蛋白酶、α-澱粉酶中的一種或多種。
優選的，如上所述的大蒜酵素的製備方法，在步驟2)中，所述螯合發酵的發酵條件為：
在35℃～39℃下避光密閉發酵170～200天。
螯合發酵時不需要額外添加菌種、糖，應注意發酵過程中保持密封。為保證發酵充分，優選發酵時間為180～190天。
優選的，如上所述的大蒜酵素的製備方法，在步驟3)中，所述濃縮具體為在真空度0.08MPa～0.09MPa、43℃～45℃下進行低溫真空濃縮。
低溫真空濃縮具有很多優點。液體物質在沸騰狀態下溶劑的蒸發很快，其沸點因壓力而變化，壓力增大，沸點升高，壓力小，沸點降低。由於在較低溫度下蒸發，可以節省大量能源。同時，由於物料不受高溫影響，避免了熱不穩定成分的破壞和損失，更好地保存了原料的營養成分和香氣。特別是某些胺基酸、黃酮類、酚、類維生素等物質，可防止受熱而破壞。而一些糖類、蛋白質、果膠、粘液質等粘性較大的物料，低溫蒸發可防止物料焦化。
與現有技術相比，本發明的有益效果為：
1)、本發明為無外源水添加純綠色發酵，能有效提高大蒜素的濃度和含量。
2)、本發明採用全蒜切片後與其他綜合果蔬進行發酵的方法，充分保持了生鮮大蒜所具有的營養保健成分。本法不經過特殊的大蒜除臭工藝，大蒜等經過長達180天的純種螯合發酵後，大蒜的臭味已經完全沒有，且大蒜酵素只有原料自然的清香氣味，口感更豐富。
3)、本發明提供的大蒜酵素具有營養結構合理、果蔬發酵自然香味、酸爽可口、適口性好、色澤透亮、保健效果佳等優點。產品具有抗菌消炎、抗癌防癌、抗衰老抗氧化、提高免疫力、防治心腦血管疾病、防治糖尿病、健腦等營養保健功效作用。
4)、現有技術在加工酵素產品時一般都採用高溫濃縮，或者冷凍乾燥的工藝，本發明採用的低溫真空濃縮工藝條件適宜，既能提高濃縮效率又能節能，還保持了益生菌和大蒜素的活性。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用於說明本發明，而不應視為限制本發明的範圍。實施例中未註明具體條件者，按照常規條件或製造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未註明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。
實施例1
一種大蒜酵素及其製備方法，包括：
1)、原料處理
發酵原料為發酵材料和食用糖；
選擇新鮮完整的白皮大蒜或獨頭大蒜為原料，剝皮、洗淨、瀝乾水分後切片或打碎，得到大蒜原料；其他類原料分類清洗後，瀝乾水分後，切成1cm～2cm厚切片或打碎，得到果蔬類原料。將上述兩種原料混合，得到發酵材料。
按重量份計，所述發酵材料包括：大蒜30份、生薑30份、山楂10份、洋蔥5份、檸檬10份、仙人掌10份。
食用糖為白糖、紅糖、麥芽糖的混合糖；食用糖的添加量與發酵材料的重量比為0.4：1。
2)、菌種製備
複合菌種為I類菌種、II類菌種和III類菌種的液體菌種混合而成；所述液體菌種中單一菌種的菌落數目為105CFU/mL。
所述I類菌種為雙歧桿菌；所述I類菌種佔所述發酵原料質量的1％；
所述II類菌種包括釀酒酵母；所述II類菌種佔所述發酵原料質量的1％；
所述III類菌種包括紅曲菌；所述III類菌種佔所述發酵原料質量的0.5％；
菌種均購買於廣東微生物菌種保藏中心。
接種複合菌種的接種順序先後分批次接種進行分步發酵。
3)、裝罐與發酵
按照一層發酵材料一層食用糖的形式將二者分多層裝入發酵容器，填充係數為1/3，且最上面一層為食用糖。
裝罐完成後，在罐內最上面一層原料表面噴灑食用白醋，在35℃～39℃下避光密閉發酵170天。所述食醋用量為200ml/m2。
4)、過濾、濃縮、灌裝
酵素原液經40目孔徑粗濾，濾液進行低溫真空濃縮，條件為：真空度在0.08MPa，溫度在45℃，再經精濾、包裝，獲得大蒜酵素原液成品。
實施例2
一種大蒜酵素及其製備方法，包括：
1)、原料處理
發酵原料為發酵材料和食用糖；
選擇新鮮完整的白皮大蒜或獨頭大蒜為原料，剝皮、洗淨、瀝乾水分後切片或打碎，得到大蒜原料；其他類原料分類清洗後，瀝乾水分後，切成1cm～2cm厚切片或打碎，得到果蔬類原料。將上述兩種原料混合，得到發酵材料。
按重量份計，所述發酵材料包括：大蒜50份、生薑15份、山楂20份、洋蔥15份、檸檬5份、仙人掌5份、草莓5份。
食用糖為紅糖；食用糖的添加量與發酵材料的重量比為0.7：1。
2)、菌種製備
複合菌種為I類菌種、II類菌種和III類菌種的液體菌種混合而成；所述液體菌種中單一菌種的菌落數目為107CFU/mL。
所述I類菌種為利亞乳酸桿菌、雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、比菲德氏菌的混合菌種；所述I類菌種佔所述發酵原料質量的3％；
所述II類菌種包括釀酒酵母和異常漢遜酵母；所述II類菌種佔所述發酵原料質量的3％；
所述III類菌種包括黑曲菌和紅曲菌；所述III類菌種佔所述發酵原料質量的2％；
接種時同時接種進行一步發酵。
3)、裝罐與發酵
對所述發酵材料進行酶解預處理；所用酶為果膠酶。
按照一層發酵材料一層食用糖的形式將二者分多層裝入發酵容器，填充係數為1/2，且最上面一層為食用糖。
裝罐完成後，用發酵材料中的檸檬切片均勻鋪於物料表面，在35℃～39℃下避光密閉發酵200天。
4)、過濾、濃縮、灌裝
酵素原液經80目孔徑粗濾，濾液進行低溫真空濃縮，條件為：真空度在0.09MPa，溫度在43℃，再經精濾、包裝，獲得大蒜酵素原液成品。
實施例3
一種大蒜酵素及其製備方法，包括：
1)、原料處理
發酵原料為發酵材料和食用糖；
選擇新鮮完整的白皮大蒜或獨頭大蒜為原料，剝皮、洗淨、瀝乾水分後切片或打碎，得到大蒜原料；其他類原料分類清洗後，瀝乾水分後，切成1cm～2cm厚切片或打碎，得到果蔬類原料。將上述兩種原料混合，得到發酵材料。
按重量份計，所述發酵材料包括：大蒜40份、生薑20份、山楂15份、洋蔥10份、檸檬7份、仙人掌7份、黃瓜2份、蘋果5份。
食用糖為白糖、紅糖、麥芽糖、蜜糖的混合糖。食用糖的添加量與發酵材料的重量比為0.5：1。
2)、菌種製備
複合菌種為I類菌種、II類菌種和III類菌種的液體菌種混合而成；所述液體菌種中單一菌種的菌落數目為106CFU/mL。
所述I類菌種包括利亞乳酸桿菌，雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、比菲德氏菌的混合菌種；所述I類菌種佔所述發酵原料質量的2％；
所述II類菌種包括釀酒酵母和異常漢遜酵母；所述II類菌種佔所述發酵原料質量的2％；
所述III類菌種包括黑曲菌和紅曲菌；所述III類菌種佔所述發酵原料質量的1％；
菌種均購買於廣東微生物菌種保藏中心。
接種時同時接種所有菌種進行一步發酵。
3)、裝罐與發酵
對所述發酵材料進行酶解預處理；所用酶包括用果膠酶、纖維素酶、蛋白酶、α-澱粉酶。
按照一層發酵材料一層食用糖的形式將二者分多層裝入發酵容器，填充係數為1/2，且最上面一層為食用糖。
裝罐完成後，在罐內原料表面噴灑食用白醋，在35℃～39℃下避光密閉發酵180天。所述食醋用量為300ml/m2。
4)、過濾、濃縮、灌裝
酵素原液經60目孔徑粗濾，濾液進行低溫真空濃縮，條件為：真空度在0.08MPa，溫度在44℃，再經精濾、包裝，獲得大蒜酵素原液成品。
實驗例1
測定用實施例1～3提供的方法製備的大蒜酵素，各主要營養成分的含量如表1所示：
表1主要營養成分含量
大蒜及複合果蔬經發酵後，其所含的蛋白質被分解成多種胺基酸、碳水化合物被分解成果糖，其抗氧化活性酶SOD為200～300U/mL，大蒜素含量達0.7～0.9mg/g。由於大蒜素含量高，本發明提供的酵素產品具有抗菌消炎、抗癌防癌、抗衰老抗氧化、提高免疫力、防治心腦血管疾病、防治糖尿病、健腦等營養保健功效作用。
實驗例2
將申請號CN201210221611.X，公開日2012年10月03日的申請文件中實施例7中公開的黑大蒜生物發酵飲料作為對比例1；
將申請號CN03150369.1，公開日2005年01月26日的申請文件中實施例中公開的脫味大蒜果汁飲料作為對比例2；
將申請號CN200910075524.6，公開日2010年03月17日的申請文件中實施例3中公開的大蒜百合複合飲料作為對比例3；
申請人邀請了中南大學營養與食品衛生學院的20位營養師對本申請實施例1～3及對比例1～3製得的大蒜酵素的風味及口感進行了盲評，滿分為10分。
將實施例1～3與對比例1～3進行口味評價。
表2風味評價標準
表3各產品打分
從表3可知，本申請提供的大蒜酵素與對比例相比口感更佳，具有營養結構合理、果蔬發酵自然香味、酸爽可口、適口性好、色澤透亮、保健效果佳等優點。
儘管已用具體實施例來說明和描述了本發明，然而應意識到，在不背離本發明的精神和範圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權利要求中包括屬於本發明範圍內的所有這些變化和修改。