酵素食品发酵工艺研究

第45卷 第8期 2018年8月

天 津 科 技

TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGY

V ol.45 No.8Aug. 2018

*通讯作者

收稿日期：2018-06-04

基础研究

酵素食品发酵工艺研究

高小跃，杨红澎，张 怡，童应凯∗

(天津农学院农学与资源环境学院生物技术系 天津300384)

摘 要：近年来，由于酵素食品的多种保健作用，在日本和我国已成为保健人群的新宠。以红薯、酸枣仁为主要原料，通过复合多种益生菌进行酵素食品的最佳发酵工艺研究。采用正交设计法对乳酸菌的接种量、发酵时间、发酵温度等工艺条件进行了研究。通过SOD 酶活力的测定结果以及活菌总数测定结果，确定出最佳的发酵工艺条件为温度42,℃，发酵时间8,h ，接种量1.5%,，红薯酵素配料比红薯∶水＝1∶10，加糖2%,，酸枣仁酵素配料比为酸枣仁粉末∶水＝1∶25，加糖4%,。 关键词：酵素益生菌 正交试验 发酵

中图分类号：Q815 文献标志码：A 文章编号：1006-8945(2018)08-0044-04

Fermentation Technology of Enzyme Food

GAO Xiaoyue ，YANG Hongpeng ，ZHANG Yi ，TONG Yingkai ∗

(College of Agronomy ＆Resources and Environment ，Tianjin Agricultural College ，Tianjin 300384，China ) Abstract ：In recent years ，due to various health functions of enzyme food ，health food has become a new favorite in Ja-pan and China ．In this experiment ，sweet potato and jujube kernel were used as main raw materials to study the fermentation technology of enzyme food ．The inoculation amount and fermentation time of lactic acid bacteria were studied by orthogonal design ．The fermentation temperature and other technological conditions were studied ．The optimum technological parame-ters were determined under the condition of 42,℃by measuring the activity of SOD enzyme and the total number of live bacteria ．After 8 hours fermentation ，the inoculation amount was 1.5%,．The ratio of sweet potato and water was 1∶10 and sugar 2%，and the ratio of jujube seed and water was 1∶25 and sugar 4%. Key words ：enzyme probiotics ；orthogonal test ；fermentation

0 引 言

近年来，在日本和我国，酵素已成为电视、广播、新闻等的热门话题，成为保健食品的新宠。酵素是一类特殊的具有催化功能的复杂蛋白质，部分由人体自身合成，部分由饮食补充[1]。新型酵素食品是指通过合理选择食材、益生菌和发酵工艺，可分别形成一种或多种神奇功效，包括：调整免疫应答、抗癌、整肠、消除便秘、减肥、抗过敏等，作为具有生命活力的独特保健品，酵素有着巨大的养生前景。

红薯，学名甘薯，原产于美洲，是世界上公认的物美价廉、粮菜兼用、老少皆宜的健康绿色食品。红薯味道甜美，富含碳水化合物，膳食纤维，胡萝卜素，多种维生素以及钾、镁、铜、硒、钙等多种矿物质，具

有抗癌防癌，防治高血压、动脉硬化，降低胆固醇，治疗便秘的作用[2]。因此，研究新型红薯食品是非常必要的。

酸枣仁是鼠李科植物酸枣的干燥成熟种子，分布于我国西北、东北、华北及南方一些地区。酸枣仁具有补肝、宁心、敛汗、生津的功效，用于治疗虚烦不眠、惊悸多梦、体虚多汗及津伤口渴[3]。因为酸枣仁镇静催眠的显著功效，使其受到了越来越广泛的关注，酸枣仁食品越来越受欢迎。

作为未来的保健品新星，酵素食品的发展前景远大，市场价值较高。由于我国对于酵素产品的研究起步较晚，国内没有针对酵素产品出台相关技术标准和质量检测等，导致市面上酵素产品质量参差不齐[4]。本文主要对以红薯、酸枣仁为主要原料的一种新型酵

素食品的发酵工艺研究开展研究，确定其最佳发酵工

艺条件，为大规模生产该类酵素食品提供借鉴，真正让酵素食品作为保健食品走进人们的生活。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料与菌种 原料：市售红薯、酸枣仁。 菌种：尚川酵素益生菌菌粉；植物乳杆菌；干酪乳杆菌；副干酪乳杆菌(佛山市乐伴贸易有限公司)。 1.1.2 培养基 MRS 培养基：蛋白胨10.0g ，牛肉粉5.0g ，酵母粉4.0g ，葡萄糖20.0g ，吐温80 1.0mL ，磷酸氢二钾

2.0g ，醋酸钠5.0g ，柠檬酸三铵2.0g ，硫酸镁0.2g ，硫酸锰0.05g ，琼脂15.0g ，pH 值6.2，121℃高压灭菌40min 。 1.2 试验方法 1.2.1 酵素发酵工艺路线 红薯→洗净去皮、切块→榨汁→ 过滤→分装→灭菌→接种→发酵 酸枣仁→粉碎→烘干→加水煮沸→过滤→分 装→灭菌→接种→发酵 1.2.2 实验材料前处理方法 1.2.2.1 红薯前处理方法 红薯洗净去皮后，切小块，放入榨汁机中，按红薯∶水为1∶10比例榨汁；采用32层纱布过滤，除去红薯渣，按100mL/杯分装入三角瓶中，于121℃高压灭菌20min ；灭菌结束，待培养基晾凉后，按正交实验表(见表1)进行接种发酵。 1.2.2.2 酸枣仁前处理方法 酸枣仁于粉碎机中粉碎约1～2min ，取粉末放入烘箱85℃烘干8h ，按酸枣仁粉末∶水为1∶25比例煮沸5min ，采用32层纱布过滤，除去粉末，按 100mL/杯分装入三角瓶中，于121℃高压灭菌20min ；灭菌结束，待培养基晾凉后，按正交实验表(如表1)进行接种发酵。 表1 L 9(34)实验因素水平表 Tab.1 Factors and levels of L 9(34

)orthogonal experiment 因素 发酵温度(℃) 发酵时间(h ) 接种量(%,) 糖(%,)

水平 A B C D 1 32 4 0.5 0 2 37 8 1.0 2

3 42 12 1.5 4

1.2.3 测定方法

1.2.3.1 感官 观察外观、香气、整体口感。 1.2.3.2 测定活菌(乳酸菌)总数

将发酵好的液体样品充分摇匀后，用无菌移液管吸取样品25mL 放入装有225mL 无菌水的无菌三角瓶中，充分振摇，制成1∶10的样品匀液。 用1mL 微量加样器吸取1∶10样品匀液1mL ，

缓慢注入装有9mL 无菌水的无菌试管中(吸管尖端不要触及稀释液)，振摇试管，换用1支无菌吸管反复吹打使其混合均匀，制成1∶100的样品匀液。另取1支微量加样器枪头，按上述操作顺序，做10倍递增样品匀液，每递增稀释1次，即换用1次枪头。 根据样品活菌总数的估计，选择2～3个连续的适宜稀释度，每个稀释度吸取0.1mL 样品匀液分别置于3个MRS 琼脂平板，使用涂布器进行表面涂布。37℃，厌氧培养24h 后计数平板上的所有菌落数。从样品稀释到平板涂布要求在超净工作台内遵循无菌操作，15min 内完成。

1.2.3.3 pH 值的测定 pH 电极使用前用纯水冲洗，用纸吸干水分，电

极连接于仪表上，接通电源，开机。 校准：电极放入任意一pH 缓冲液中，校准，判断读数稳定后，按确认完成一点校准；放入第2个缓冲液按校准继续两点校准。

测量：用滴管吸取无菌水反复冲洗电极3 次，用滤纸吸干表面液体，插入发酵好的液体样品中进行测定，判断读数稳定后，按确定键读数，记录数值。 1.2.3.4 超氧化物歧化酶(SOD )活性的测定 超氧化物歧化酶，简称SOD 。SOD 一类催化超氧阴离子自由基发生歧化反应，消除体内超氧阴离子

自由基，消除活性氧毒性，保护机体不受超氧阴离子自由基攻击的特殊金属酶。研究表明，具有SOD 酶的保健品具有良好的抗衰老、抗疾病、抗癌、抗疲劳和保健强身的功效[5]。 邻苯三酚方法原理：邻苯三酚在酸性环境中稳定，但在弱碱性环境中会发生自氧化反应，邻苯三酚

在自氧化时只接受一个电子生成超氧阴离子自由基

(O 2+O 2-)，并在其自氧化过程中以一定速率生成有色

中间物，SOD 可以将O 2-歧化分解成H 2O 2和O 2，从而抑制了邻苯三酚的自氧化速率。每分钟反应液中

SOD 抑制50%反应速率时即为SOD 活力单位[6]。 制备样品提取物溶液：分别量取100μL 的样品溶液于EP 管中，加入1mL 的DMSO ，充分溶解，