一種小球藻發(fā)酵型果凍的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種小球藻發(fā)酵型果凍的制備方法。所述方法包括小球藻破壁、小球藻除腥、小球藻發(fā)酵乳制作、果凍成型等步驟。本發(fā)明以小球藻為原料，原料易得成本低，安全無(wú)毒，且屬低熱量、低脂肪、高蛋白食品。本發(fā)明利用小球藻本身具有的高蛋白和天然色素，無(wú)需添加香精及色素，制得的果凍具有天然的綠色，發(fā)酵乳的清香，及酸甜適宜的口感，同時(shí)又具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本發(fā)明以羥丙基β-環(huán)糊精為破壁材料，將包埋工藝與超聲工藝結(jié)合起來(lái)，可以有效地掩蓋小球藻的腥味，配合天然發(fā)酵香氣，制得的果凍口感好，無(wú)不良異味及腥味。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種小球藻發(fā)酵型果凍的制備方法
(-)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小球藻發(fā)酵型果凍的制備方法。
(二)【背景技術(shù)】
[0002]小球藻(Chlorella)為綠藻門(mén)(Chlorophyta)、綠藻綱、綠球藻目、小球藻屬的一種普生性的單細(xì)胞綠藻，一般為聚集成群的單細(xì)胞綠藻。小球藻一般為綠色的橢圓形或者為細(xì)胞球形的單細(xì)胞藻類(lèi)植物，它分布范圍極其廣泛，無(wú)論是在溫帶還是在熱帶，無(wú)論是在淡水或咸水中均能很好的生長(zhǎng)，有時(shí)候在一些潮濕的土壤、巖石或者樹(shù)干上也可發(fā)現(xiàn)其蹤跡，甚至在一些動(dòng)植物體內(nèi)也有它們生存的蹤跡。小球藻存在的時(shí)間長(zhǎng)遠(yuǎn)，是地球上最早存在的生命之一，也是人類(lèi)最早進(jìn)行人工培養(yǎng)的微藻。
[0003]小球藻是一種天然的營(yíng)養(yǎng)均衡的綠色營(yíng)養(yǎng)健康食品，它對(duì)人體的健康更有著不容忽視的價(jià)值，聯(lián)合國(guó)衛(wèi)生組織和糧農(nóng)組織曾稱(chēng)譽(yù)其為“二十一世紀(jì)理想食品”與“二十一世紀(jì)的最佳食品”。小球藻細(xì)胞內(nèi)含有豐富的葉綠素，有4%-6%，是自然界植物中含量最高的，其光合作用非常強(qiáng)，是其他高等植物的十倍之多。由于其高強(qiáng)度的光合作用，小球藻細(xì)胞內(nèi)含有非常豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、不飽和脂肪酸、多糖、維生素、礦物質(zhì)以及生長(zhǎng)因子、DHA、EDP等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有很好的食用價(jià)值和醫(yī)用價(jià)值。其中的小球藻生長(zhǎng)因子(CGF)是小球藻多特有的一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，被稱(chēng)為“類(lèi)荷爾蒙”，具有增強(qiáng)機(jī)體免疫、修復(fù)活化機(jī)體細(xì)胞、清理體內(nèi)毒素、防治胃潰瘍、高血壓和心血管等疾病等多種作用，是近年來(lái)研究較多的一種具有保健功能的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
[0004]小球藻體內(nèi)含有豐富的蛋白質(zhì)資源，在良好的生長(zhǎng)環(huán)境中，小球藻干粉中蛋白質(zhì)的產(chǎn)量可高達(dá)60%以上，18種氨基酸總量高達(dá)56%，其中必需氨基酸的含量可達(dá)到23%，高于絕大多數(shù)植物性蛋白，是很好的單細(xì)胞蛋白源。小球藻中蛋白質(zhì)的品質(zhì)也很高，在必需氨基酸(AA)中，賴(lài)氨酸、精氨酸、亮氨酸、結(jié)氨酸的含量很高，苯丙氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸的含量次之，組氨酸的含量也較高，組氨酸含量略低，蛋氨酸及色氨酸的含量較低。
[0005]在大多數(shù)小球藻中的脂肪含量較低，但是在一些特殊的環(huán)境中，小球藻可產(chǎn)生10%-30%細(xì)胞干重的脂類(lèi)。另外，小球藻中含有豐富的二十碳五烯酸(Eicosapentaenoicacid, EPA)和二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid, DHA),其含量比一般的植物高,是很好的植物性DHA和EPA的來(lái)源。另外小球藻細(xì)胞內(nèi)還含有豐富的維生素A、B、K、葉酸以及各種的礦物質(zhì)，細(xì)胞中各營(yíng)養(yǎng)成分的含量與小球藻的培養(yǎng)時(shí)間及培養(yǎng)環(huán)境有著密切的關(guān)系。
[0006]自20世紀(jì)50年代，日本、美國(guó)、前蘇聯(lián)等國(guó)家率先開(kāi)發(fā)小球藻作為單細(xì)胞蛋白，之后，在70年代日本首先開(kāi)始將小球藻作為人類(lèi)的健康食品。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)于小球藻的研究也逐漸增加，小球藻在生物科學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及農(nóng)業(yè)科學(xué)等領(lǐng)域上的研究一直熱情不減。根據(jù)萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)中得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，近幾年來(lái)，我國(guó)小球藻的研究熱點(diǎn)在小球藻的生物培養(yǎng)以及生物柴油的研究。
[0007]近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?cè)谏钏教岣叩耐瑫r(shí)，對(duì)于自身的健康安全也越來(lái)越重視。具有高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、無(wú)毒害作用的綠色保健食品——小球藻會(huì)是他們的一個(gè)很好的營(yíng)養(yǎng)食品來(lái)源。另外，小球藻繁殖速度快，繁殖條件簡(jiǎn)單，為小球藻的來(lái)源提供了很大的便捷。
[0008]如何利用現(xiàn)有的豐富的小球藻資源，進(jìn)行有效地破壁、護(hù)色與脫腥，并根據(jù)小球藻中含有較多的蛋白質(zhì)的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)發(fā)酵型果凍，同時(shí)富含高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的產(chǎn)品是新的課題。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明目的是提供一種口感好、味道醇、無(wú)腥味、發(fā)酵香氣濃同時(shí)又具有很高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的小球藻果凍的制備方法。
[0010]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0011]一種小球藻發(fā)酵型果凍的制備方法，所述方法包括:
[0012](I)小球藻破壁:取小球藻干粉，加入檸檬酸緩沖液中，在纖維素酶和葡聚糖酶存在下進(jìn)行破壁處理，離心收集上清液，濃縮，得小球藻濃縮液；
[0013](2)小球藻除腥:取步驟(I)小球藻濃縮液，加入5?8% (m/v,即IOOmL濃縮液加入5?Sg羥丙基β -環(huán)糊精)的羥丙基β -環(huán)糊精，混合均勻后，于20?30ΚΗζ超聲波中、在40?50°C條件下，超聲處理10?20min ；
[0014](3)小球藻發(fā)酵乳制作:取除腥后的小球藻液，蒸餾水稀釋適當(dāng)倍數(shù)(每5?15g小球藻液加蒸餾水稀釋至50mL)，加入脫脂奶粉和蔗糖，混合均勻，90?100°C滅菌10?20min,冷卻至42?45°C，無(wú)菌條件下接種酸奶，密封，42°C培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)3?6h，即得小球藻發(fā)酵乳；所述小球藻液:脫脂奶粉:蔗糖:酸奶質(zhì)量之比為8?12:2?5:4?6:6?8 ;所述脫脂奶粉和酸奶均可采用常規(guī)市購(gòu)產(chǎn)品；
[0015](4)果凍成型:稱(chēng)取適量的食用膠、蔗糖、檸檬酸，充分混勻后，加入適量蒸餾水(每5?15g發(fā)酵乳加入50mL蒸餾水)，加熱至溶解，再趁熱加入發(fā)酵乳，充分混勻后，倒入到準(zhǔn)備好的容器中，封口，待冷卻凝固后，即為成品；所述食用膠:發(fā)酵乳:蔗糖:檸檬酸質(zhì)量用量之比為0.4?0.6:8?12:2?3:0.005?0.02 ;所述食用膠為瓊脂和魔芋膠質(zhì)量比1:1?2 (優(yōu)選為4:5)的混合物。
[0016]具體的，所述步驟(I)方法如下:取小球藻干粉40g，加入1000?4000g的ρΗ5.0的檸檬酸緩沖溶液，混合均勻，采用低溫超高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀，在150?190Mpa壓力下處理40?120min后,加入纖維素酶與葡聚糖酶的質(zhì)量比為0.2?5:1的混合酶0.4?
2.0g，在50?60°C下處理60?180min，提高溫度到80?95°C再處理60?180min，離心，收集上清液，濃縮至800?lOOOg，得小球藻濃縮液。
[0017]與現(xiàn)有工藝相比，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:
[0018]I)本發(fā)明以小球藻為原料，原料易得成本低，安全無(wú)毒，且屬低熱量、低脂肪、高蛋白食品。利用小球藻本身具有的高蛋白和天然色素，無(wú)需添加香精及色素，制得的果凍具有天然的綠色，發(fā)酵乳的清香，及酸甜適宜的口感，同時(shí)又具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
[0019]2)天然小球藻具有較大腥味，如果不處理對(duì)最終產(chǎn)品感官口味影響很大。工業(yè)上有用過(guò)氧化氫脫腥，但存在安全性問(wèn)題。本發(fā)明以羥丙基β_環(huán)糊精為壁材，將包埋工藝與超聲工藝結(jié)合起來(lái)，可以有效地掩蓋小球藻的腥味，配合天然發(fā)酵香氣，制得的果凍口感好，無(wú)不良異味及渥味。
[0020]3)小球藻破壁采用低溫超高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎結(jié)合生物酶法，利用超高壓能量使樣品通過(guò)狹縫瞬間釋放，在剪切效應(yīng)、空穴效應(yīng)、碰撞效應(yīng)的作用下使細(xì)胞破碎，使物質(zhì)均質(zhì)、分散、乳化、顆粒納米化，全過(guò)程在4°C~6°C的低溫循環(huán)水浴中進(jìn)行，保持原有物質(zhì)活性和性能。小球藻經(jīng)超高壓預(yù)處理后，采用酶法處理可以進(jìn)一步改善小球藻堅(jiān)韌的細(xì)胞壁，使細(xì)胞壁纖維組織的高分子結(jié)構(gòu)疏松，同時(shí)酶法處理制備的產(chǎn)品無(wú)異味、感官性狀好。整個(gè)工藝過(guò)程是物理方法結(jié)合生物酶法使小球藻有效破壁，具有能耗低、效率高、不破壞有效成分等優(yōu)點(diǎn)，與普通熱水抽提的小球藻比較，小球藻多糖的溶出量由15.71mg/g增加到
89.57mg/g，增加了 5.70倍，小球藻蛋白質(zhì)的溶出量由48.34mg/g增加到305.59mg/g，增加了 6.32倍，且提取工藝簡(jiǎn)單，易放大生產(chǎn)。
(四)【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為小球藻發(fā)酵型果凍成品照片。
(五)【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:
[0023]實(shí)施例1:
[0024]1.材料與試劑
[0025]小球藻干粉，來(lái)自浙江省杭州華丹農(nóng)產(chǎn)品有限公司；奶粉:伊利牌高蛋白脫脂高鈣奶粉；接種乳酸菌，市售光明原味風(fēng)味酸奶；酵母粉，安琪高活性干酵母。
[0026]纖維素酶(EnzymeActivity ^ 30000u/g)> 葡聚糖酶(EnzymeActivity ^ 20000u/g)、濃鹽酸、濃硫酸、無(wú)水乙醇、95%乙醇、石油醚(30_60°C沸程)、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸(H2SO4,密度為1.84g/ml)、氫氧化鈉、對(duì)硝基苯酚、乙酸鈉、乙酸、甲醛、乙酰丙酮、硫酸銨、葡萄糖、聚酰胺、苯酚、氫氧化鈉、酒石酸鈉、乙酸鉛、硫酸鈉、甲基紅、乙醚、乙酸、氯化鈣、硝酸銀、酒石酸鉀鈉、3，5- 二硝基水楊酸、亞硫酸鈉、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、乙酸鉛、硫酸鈉等均為分析純，水為蒸餾水。
[0027]果膠、魔芋膠、瓊脂、β -環(huán)糊精、蔗糖、檸檬酸鈉、檸檬酸等為食品級(jí)食品添加劑。
[0028]2.實(shí)驗(yàn)儀器
[0029]UV-2010spectrophotometer紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)；DHG_9240型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱JN-02C低溫超高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎機(jī)；PL403電子天平；含有變色硅膠的干燥器；扁形稱(chēng)量瓶；電爐；馬弗爐；IKA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；SHB-1II A循環(huán)水式多用真空泵；DY07426移液槍(100~1000 μ I) ；DK-8D型電熱恒溫水浴槽；美的多功能電磁爐(WK2102);不銹鋼平底鍋；CT14RD離心機(jī)；BCD-215YDE海爾電冰箱；布氏漏斗；DS_7510DTH超聲波清洗器；PHX型智能生化培養(yǎng)箱；XW-80A漩渦混合器；VS-840K-U超凈工作臺(tái)；HCHUA通風(fēng)櫥；KXL_1010型控溫消煮爐；各種型號(hào)的試管、燒杯、移液管、錐形瓶、接收瓶、回流裝置、25mL比色管、玻璃棒、鐵架臺(tái)等。
[0030]3.實(shí)驗(yàn)方法
[0031]3.1小球藻的營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定
[0032]水分的測(cè)定參照GB5009.3-2010中直接干燥法測(cè)定；灰分的測(cè)定參照GB5009.4-2010食品中灰分的測(cè)定方法；粗脂肪的測(cè)定方法參照GB/T-5009.6-2003中酸水解法；粗蛋白的測(cè)定方法參照GB5009.5-2010中的凱氏定氮法；可溶性蛋白的測(cè)定方法采用考馬斯亮藍(lán)G-250法；還原糖的測(cè)定方法采用GB5009.7-2008中的直接滴定法；總糖的測(cè)定方法采用苯酚硫酸法；淀粉的測(cè)定方法采用GB5009.9-2008中的酸水解法；粗纖維的測(cè)定方法參照GB/T5009.10-2003 ;果膠的測(cè)定采用重量法。
[0033]3.2小球藻破壁
[0034]取小球藻粉40g，加入2400g檸檬酸緩沖溶液(pH5.0)混合均勻，采用低溫超高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀，在180Mpa壓力下處理75min后，加入0.9g混合酶(纖維素酶與葡聚糖酶的質(zhì)量比為5:1)，在50°C下處理lOOmin，提高溫度到80°C再處理120min，再于1000Or/min離心30min,收集上清液1520g,濃縮至800g,得小球藻濃縮液。
[0035]3.3小球藻除腥
[0036]由于小球藻有較濃的海藻腥味,發(fā)酵后,海藻腥味與發(fā)酵風(fēng)味會(huì)交織在一起,需要對(duì)小球藻進(jìn)行除腥處理。選定兩種小球藻除腥的試劑:羥丙基環(huán)糊精和酵母粉。
[0037]羥丙基β -環(huán)糊精除腥:量取50mL的小球藻液六組，分別加入2%、4%、5%、6%、7%、8%的羥丙基β -環(huán)糊精，混合均勻后，于超聲波中在溫度40°C條件下，用30KHz的超聲波處理 15min。
[0038]酵母粉除腥:量取50mL的小球藻液五組，分別加入1%、1.5%、2%、2.5%、3%的酵母粉，混合均勻后，分別在32°C培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30min、lh。
[0039]比較各組的小球藻除腥后的效果，確定除腥方案。
[0040]3.4小球藻發(fā)酵乳的制作
[0041]量取一定體積的小球藻濃縮液(按下表1中的正交試驗(yàn))，加入到50mL的小錐形瓶中，用蒸餾水補(bǔ)充到50mL，再加入適量的脫脂奶粉和適量的蔗糖，按比例調(diào)配好后，混合均勻，放到90 0C的水浴鍋中水浴殺菌IOmin，拿出來(lái)用冷水冷卻到42 °C~45 °C后，在無(wú)菌環(huán)境中，接入適量的市售酸奶，密封后，放到42°C的培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)3~6h，等到發(fā)酵乳微凝不再流動(dòng)，即為發(fā)酵終點(diǎn)。然后將其放到4°C的冰箱中放置48h后，對(duì)小球藻發(fā)酵乳按表2進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定最佳工藝條件。
[0042]表1:小球藻發(fā)酵乳最佳工藝條件正交試驗(yàn)的因素和水平
[0043]
【權(quán)利要求】
1.一種小球藻發(fā)酵型果凍的制備方法，所述方法包括: (1)小球藻破壁:取小球藻干粉，加入檸檬酸緩沖液中，在纖維素酶和葡聚糖酶存在下進(jìn)行破壁處理，離心收集上清液，濃縮，得小球藻濃縮液； (2)小球藻除腥:取步驟(I)小球藻濃縮液，加入5?8%的羥丙基β-環(huán)糊精，混合均勻后，于20?30ΚΗζ超聲波中、在40?50°C條件下，超聲處理10?20min ； (3)小球藻發(fā)酵乳制作:取除腥后的小球藻液，蒸餾水稀釋?zhuān)尤朊撝谭酆驼崽?，混合均勻?0?100°C滅菌10?20min，冷卻至42?45°C，無(wú)菌條件下接種酸奶，密封，42°C培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)3?6h，即得小球藻發(fā)酵乳；所述小球藻液:脫脂奶粉:蔗糖:酸奶質(zhì)量之比為8?12:2?5:4?6:6?8 ; (4)果凍成型:稱(chēng)取適量的食用膠、蔗糖、檸檬酸，充分混勻后，加入蒸餾水，加熱至溶解，再趁熱加入發(fā)酵乳，充分混勻后，倒入到準(zhǔn)備好的容器中，封口，待冷卻凝固后，即為成品；所述食用膠:發(fā)酵乳:蔗糖:檸檬酸質(zhì)量用量之比為0.4?0.6:8?12:2?3:0.005?.0.02 ;所述食用膠為瓊脂和魔芋膠質(zhì)量比1:1?2的混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(I)方法如下:取小球藻干粉40g，加入1000?4000g的pH5.0的檸檬酸緩沖溶液，混合均勻，采用低溫超高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀，在150?190Mpa壓力下處理40?120min后,加入纖維素酶與葡聚糖酶的質(zhì)量比為.0.2?5:1的混合酶0.4?2.0g，在50?60°C下處理60?180min，提高溫度到80?95°C再處理60?180min,離心,收集上清液,濃縮至800?IOOOg,得小球藻濃縮液。
【文檔編號(hào)】A23L1/06GK103519035SQ201310320973
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】張擁軍, 蘇東洋, 吳艷, 張高帆, 朱麗云 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院