一種植物發(fā)酵飲料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種植物發(fā)酵飲料的制備方法，具體是指一種以多種植物為原料、投 入菌種發(fā)酵，用發(fā)酵液制成植物發(fā)酵飲料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著酵素概念在國內(nèi)的盛行，市場上出現(xiàn)越來越多的酵素產(chǎn)品，包括膠囊、粉末沖 劑、液體沖劑等產(chǎn)品，產(chǎn)品服用過程中需用水沖調(diào)，且沖調(diào)比例不易掌握、容易造成口感上 的差異，給消費(fèi)者帶來少許不便。并且多數(shù)與酵素相關(guān)的發(fā)酵產(chǎn)品由于存在一定的發(fā)酵周 期，產(chǎn)品會(huì)有令人不愉快的"酵感"?，F(xiàn)有技術(shù)已有一些利用微生物發(fā)酵制作發(fā)酵原液的例 子，例如中國申請(qǐng)201410764665X號(hào)發(fā)明專利申請(qǐng)。由于不同微生物發(fā)酵會(huì)帶來不同的酵 感及口感，如要解決植物發(fā)酵飲料的香氣、口感等問題就要從發(fā)酵工序開始，這一工序的有 效選擇直接影響后期產(chǎn)品的風(fēng)味，也決定整個(gè)生產(chǎn)過程的水電氣能耗。因此對(duì)于植物飲料 的發(fā)酵階段，要盡量避免長時(shí)間發(fā)酵，減少香氣物質(zhì)的損失。如何保證發(fā)酵液即充分發(fā)酵又 香氣適宜并最大限度的保留有效成分，目前未見相關(guān)的報(bào)道和專利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種植物發(fā)酵飲料的制備方法，該方法將 脈沖供氧設(shè)備及益生菌種復(fù)合使用工藝應(yīng)用到植物飲料的發(fā)酵中，即安裝脈沖供氧設(shè)備于 發(fā)酵罐一側(cè)，通過控制微量氧氣含量來調(diào)節(jié)復(fù)合益生菌種的有氧、無氧呼吸。同時(shí)安裝小型 的廢氣吸收裝置。從而提高發(fā)酵液香氣及口感，有效地縮短發(fā)酵周期。
[0004] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種植物發(fā)酵飲料的制備方法，其特征在于：該方法將植物濃縮液按比例混合為原料， 經(jīng)過滅菌處理后投入菌種發(fā)酵，得到產(chǎn)品，具體步驟如下： 1)對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行CIP清洗，要求CIP酸液硝酸濃度不低于1. 0 %、CIP堿液氫氧化鈉濃 度不低于1. 5%，然后再用95°C以上的熱水消毒10分鐘，關(guān)閉閥門。同時(shí)將所需植物濃縮 液解凍備用。向發(fā)酵罐中打熱水，溫度升高到60_70°C，加入白砂糖(打水量為加入固形物體 積的4倍)，待白砂糖溶化后，加入解凍后的植物濃縮液30%，定容，打開攪拌器，攪拌30分 鐘后，測(cè)折光，測(cè)試合格后升溫95-KKTC滅菌。保持5分鐘。利用板式換熱器給罐體降溫 30-32 °C，準(zhǔn)備發(fā)酵。
[0005] 2)發(fā)酵階段：確認(rèn)降溫完成后，打開攪拌器，按0. 2U/kg投入菌種，使菌種與物料 充分混合，關(guān)閉攪拌開始發(fā)酵。發(fā)酵時(shí)間為5~7天。此時(shí)打開連接發(fā)酵罐的脈沖供氧設(shè)備， 通入潔凈的氧氣，使菌種有條件做有氧發(fā)酵，定期開啟罐體上方的廢氣吸收裝置，調(diào)節(jié)罐內(nèi) 壓力。發(fā)酵前期每4小時(shí)取樣，確定菌種是否存活，測(cè)發(fā)酵液的固形物、PH。并開啟攪拌槳， 調(diào)至最低轉(zhuǎn)速攪拌2分鐘。發(fā)酵12小時(shí)后，關(guān)閉脈沖供氧設(shè)備，停止有氧發(fā)酵。此時(shí)物料 進(jìn)行無氧發(fā)酵，每8小時(shí)測(cè)發(fā)酵液的固形物和總酸，直至符合要求。
[0006] 本發(fā)明中引入了菌種的繼代培養(yǎng)，取上述部分發(fā)酵液作為再次發(fā)酵的菌種使用， 可以保證后期產(chǎn)品的口感穩(wěn)定，使標(biāo)準(zhǔn)化操作簡單，大量實(shí)驗(yàn)研宄數(shù)據(jù)顯示繼代培養(yǎng)的發(fā) 酵液對(duì)成品風(fēng)味無不良影響。解凍后的植物濃縮液的質(zhì)量組成是：胡蘿卜、番茄、菠菜、木 瓜、紫甘藍(lán)的按配方比例為4 :2. 5 :1. 5 :1 :1。
[0007] 發(fā)酵工藝采用單罐全封閉發(fā)酵，設(shè)置脈沖供氧設(shè)備，為發(fā)酵前期有氧發(fā)酵階段提 供所需潔凈氧氣，既不增加罐內(nèi)壓強(qiáng)，達(dá)到少量持續(xù)供氧，充分發(fā)酵。
[0008] 在以上發(fā)酵階段，通過添加的脈沖供氧設(shè)備，源源不斷的提供氧氣，物料有序的進(jìn) 行有氧、無氧發(fā)酵。在發(fā)酵初期，物料酸度適中，氧氣充足，益生菌做有氧發(fā)酵，產(chǎn)生特殊風(fēng) 味物質(zhì)，物料酸度提高，發(fā)酵中后期，由于供氧設(shè)備關(guān)閉，有氧發(fā)酵停止，在適宜的酸度下進(jìn) 行無氧發(fā)酵，無氧發(fā)酵產(chǎn)生的少量酒精可以吸收多余"不良風(fēng)味"，在較短的發(fā)酵時(shí)間內(nèi)，可 以使發(fā)酵液的酸度，固形物達(dá)到理想值。
[0009] 將部分發(fā)酵液打入調(diào)配罐中，按配方加入白砂糖和水等符合GB2760-2014的食品 添加劑，定容，灌裝。為滿足不用消費(fèi)者需求，將產(chǎn)品分為活性冷藏產(chǎn)品和非活性常溫產(chǎn)品， 前者定容后經(jīng)嚴(yán)格的無菌灌裝，包裝，冷鏈儲(chǔ)藏。非活性常溫產(chǎn)品采用二次滅菌的工藝，灌 裝合格后的產(chǎn)品，分批次進(jìn)行二次滅菌，能夠最大限度的保證產(chǎn)品的風(fēng)味，并達(dá)到商業(yè)無 菌。滅菌溫度為95±2°C，0· 8 -LOMPa ,12分鐘。
[0010] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明在植物發(fā)酵飲料的制備方法上，選用的脈沖供氧設(shè)備和復(fù)合菌種的雙重發(fā)酵， 主要優(yōu)點(diǎn)如下： ①方法中采用的復(fù)合菌種的發(fā)酵，能充分利用微生物的有氧、無氧呼吸作用，產(chǎn)生獨(dú)特 的風(fēng)味物質(zhì)，沒有不良的發(fā)酵感，有效地避免了因長時(shí)間封閉無氧發(fā)酵帶來的"不良風(fēng)味"， 使發(fā)酵液在短時(shí)間內(nèi)固形物和酸度值達(dá)到理想化。在這一過程中大大降低了能源消耗，降 低生產(chǎn)成本。
[0011] ②本發(fā)明中，植物發(fā)酵飲料可以直接飲用，消費(fèi)者使用時(shí)無需附加其他工序，使 "酵素"概念更加親民化，方便化，更容易被大眾所接受。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 實(shí)例 1 一種植物發(fā)酵飲料的制備方法，具體步驟如下： 將發(fā)酵罐進(jìn)行CIP清洗，向發(fā)酵罐中打熱水，通過板式換熱器將溫度升高到60-70°C， 加入白砂糖(打水量為加入固形物體積的4倍)，待白砂糖溶化后，將解凍后的胡蘿卜、番 茄、菠菜、木瓜、紫甘藍(lán)(按配方比例4 :2. 5 :1. 5:1:1)加入。定容，打開攪拌器，攪拌30分 鐘后，測(cè)折光，測(cè)試合格后升溫95-KKTC滅菌。保持5分鐘。利用板式換熱器給罐體降溫 30-32?，準(zhǔn)備發(fā)酵。投入菌種，投菌種時(shí)用濃度為75 %的酒精對(duì)罐口四周及手部進(jìn)行消毒， 然后將菌種慢慢撒入罐中攪拌15分鐘，使菌種與物料充分混合，關(guān)閉攪拌開始發(fā)酵。此時(shí) 打開連接發(fā)酵罐的脈沖供氧設(shè)備，通入潔凈的氧氣，定期開啟罐體上方的廢氣吸收裝置，調(diào) 節(jié)罐內(nèi)壓力。發(fā)酵4小時(shí)后取樣，測(cè)得發(fā)酵液的固形物降低、PH降低，此時(shí)菌種存活并開啟 攪拌槳，調(diào)至最低轉(zhuǎn)速攪拌2分鐘。發(fā)酵12小時(shí)后，停止有氧發(fā)酵。關(guān)閉脈沖供氧設(shè)備，此 時(shí)物料進(jìn)行無氧發(fā)酵，每8小時(shí)測(cè)發(fā)酵液固形物，PH。當(dāng)固形物降至4. 0, PH值在2. 90左右 停止發(fā)酵。將部分發(fā)酵液打入調(diào)配罐，按配方比例加入白砂糖，水。后經(jīng)定容、灌裝、滅菌。
[0013] 通過本發(fā)明制作的植物發(fā)酵飲料，在風(fēng)味、口感上均優(yōu)于傳統(tǒng)的植物發(fā)酵飲料。具 體見表1 表1傳統(tǒng)植物發(fā)酵飲料與本發(fā)明方法參數(shù)比較
實(shí)例2 一種植物發(fā)酵飲料的制備方法，具體步驟如下： 將發(fā)酵罐進(jìn)行CIP清洗，向發(fā)酵罐中打熱水，通過板式換熱器將溫度升高到60-70°C， 加入白砂糖(打水量為加入固形物體積的4倍)，待白砂糖溶化后，將解凍后的胡蘿卜、番茄、 菠菜、木瓜、紫甘藍(lán)(按配方比例4 :2. 5 :1. 5:1:1)加入。添加入發(fā)酵罐中，定容，打開攪拌 器，攪拌30分鐘后，測(cè)折光，測(cè)試合格后升溫95-KKTC滅菌。保持5分鐘。利用板式換熱器 給罐體降溫30-32 °C，準(zhǔn)備發(fā)酵。
[0014] 取用繼代培養(yǎng)的發(fā)酵原液，添加比例為配方的30%于發(fā)酵罐中，打開攪拌槳，攪拌 15~20分鐘，使發(fā)酵原液與物料充分混合，關(guān)閉攪拌開始發(fā)酵。此時(shí)打開連接發(fā)酵罐的脈沖 供氧設(shè)備，通入潔凈的氧氣，定期開啟罐體上方的廢氣吸收裝置，調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力。發(fā)酵7小 時(shí)后取樣，測(cè)得發(fā)酵液的固形物降低、PH降低，此時(shí)菌種存活并開啟攪拌槳，調(diào)至最低轉(zhuǎn)速 攪拌2分鐘。發(fā)酵24小時(shí)后，停止有氧發(fā)酵，關(guān)閉脈沖供氧設(shè)備，此時(shí)物料進(jìn)行無氧發(fā)酵， 每14小時(shí)測(cè)發(fā)酵液固形物，PH。當(dāng)固形物降至4. 0，ΡΗ值在2. 90左右停止發(fā)酵。將部分發(fā) 酵液打入調(diào)配罐，按配方比例加入白砂糖，水。后經(jīng)定容、灌裝、滅菌。
[0015] 本發(fā)明通過使用繼代發(fā)酵的原液作為菌種發(fā)酵，在成品的口感、風(fēng)味上與原基代 菌種無明顯差異。具體見表2 表2繼代發(fā)酵成品飲料與基代發(fā)酵成品飲料的口感對(duì)比
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種植物發(fā)酵飲料的制備方法，其特征在于：該方法將植物濃縮液按比例混合為原 料，經(jīng)過滅菌處理后投入菌種發(fā)酵，得到產(chǎn)品，具體步驟如下： 1) 對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行CIP清洗，要求CIP酸液硝酸濃度不低于I.O%、CIP堿液氫氧化鈉濃 度不低于1. 5%，然后再用95°C以上的熱水消毒10分鐘，關(guān)閉閥門；同時(shí)將所需植物濃縮液 解凍備用；向發(fā)酵罐中注入熱水，溫度升高到60-70°C，加入白砂糖，水量為加入白砂糖體 積的4倍，待白砂糖溶化后，加入解凍后的植物濃縮液30 %，定容，打開攪拌器，攪拌30分鐘 后，測(cè)折光，測(cè)試合格后升溫95-100°C滅菌；保持5分鐘，罐體降溫30-32°C，準(zhǔn)備發(fā)酵； 2) 發(fā)酵階段：確認(rèn)降溫完成后，打開攪拌器，按0. 2U/kg投入菌種，使菌種與物料充分 混合，關(guān)閉攪拌開始發(fā)酵；此時(shí)打開連接發(fā)酵罐的脈沖供氧設(shè)備，通入潔凈的氧氣，使菌種 有條件做有氧發(fā)酵，定期開啟罐體上方的廢氣吸收裝置，調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力；發(fā)酵前期每4小時(shí) 取樣，確定菌種是否存活，測(cè)發(fā)酵液的固形物、PH;并開啟攪拌槳，調(diào)至最低轉(zhuǎn)速攪拌2分 鐘；發(fā)酵12小時(shí)后，關(guān)閉脈沖供氧設(shè)備，停止有氧發(fā)酵；此時(shí)物料進(jìn)行無氧發(fā)酵，每8小時(shí) 測(cè)發(fā)酵液的固形物和總酸，直至符合要求；發(fā)酵時(shí)間為5~7天，得到植物發(fā)酵飲料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物發(fā)酵飲料的制備方法，其特征在于：引入了菌種的繼代 培養(yǎng)，取上述部分發(fā)酵液作為再次發(fā)酵的菌種使用，保證后期產(chǎn)品的口感穩(wěn)定，使標(biāo)準(zhǔn)化操 作簡單。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物發(fā)酵飲料的制備方法，其特征在于：發(fā)酵工藝采用單罐 全封閉發(fā)酵，設(shè)置脈沖供氧設(shè)備，為發(fā)酵前期有氧發(fā)酵階段提供所需潔凈氧氣，既不增加罐 內(nèi)壓強(qiáng)，達(dá)到少量持續(xù)供氧，充分發(fā)酵。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物發(fā)酵飲料的制備方法，其特征在于：在發(fā)酵階段，通過脈 沖供氧設(shè)備，源源不斷的提供氧氣，物料有序的進(jìn)行有氧、無氧發(fā)酵；在發(fā)酵初期，物料酸度 適中，氧氣充足，益生菌做有氧發(fā)酵，產(chǎn)生特殊風(fēng)味物質(zhì)，物料酸度提高；發(fā)酵中后期，供氧 設(shè)備關(guān)閉，有氧發(fā)酵停止，在適宜的酸度下進(jìn)行無氧發(fā)酵，無氧發(fā)酵產(chǎn)生的少量酒精吸收多 余不良風(fēng)味，在較短的發(fā)酵時(shí)間內(nèi)，使發(fā)酵液的酸度，固形物達(dá)到理想值。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物發(fā)酵飲料的制備方法，其特征在于：解凍后的植物濃縮 液的質(zhì)量組成是：胡蘿卜、番茄、菠菜、木瓜、紫甘藍(lán)的按配方比例為4 :2. 5 :1.5:1 :1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種植物發(fā)酵飲料的制備方法，該方法將植物濃縮液按比例混合為原料，經(jīng)過滅菌處理后投入菌種發(fā)酵，得到產(chǎn)品，該方法將脈沖供氧設(shè)備及益生菌種復(fù)合使用工藝應(yīng)用到植物飲料的發(fā)酵中，即安裝脈沖供氧設(shè)備于發(fā)酵罐一側(cè)，通過控制微量氧氣含量來調(diào)節(jié)復(fù)合益生菌種的有氧、無氧呼吸。同時(shí)安裝小型的廢氣吸收裝置。從而提高發(fā)酵液香氣及口感，有效地縮短發(fā)酵周期。
【IPC分類】A23L2/84, A23L1/29, A23L2/38
【公開號(hào)】CN104921246
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510442057
【發(fā)明人】劉丹, 張貢博, 張樹林
【申請(qǐng)人】江蘇華桑食品科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日