食用果蔬酵素的安全制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種發酵食品制作方法，尤其是涉及一種能合理控制發酵時腌潰液滲透壓的食用果蔬酵素的安全制作方法。
【背景技術】
[0002]目前，公知的果蔬酵素制作方法是將酵素原料和糖潰調料按粗略的比例裝入容器中，腌潰并進行一段時間的發酵而成。酵素原料有時為一種或多種水果，有時為水果和蔬菜的組合。糖潰調料為一種或多種腌潰用糖為主構成的腌潰料。腌潰用糖包括能溶解于水的冰糖、果糖、紅糖、蜂蜜、低聚糖、多聚糖、葡萄糖、飴糖、半乳糖、海藻糖等。不能溶解于水的淀粉不屬于腌潰用糖。有時為了獲得更好的風味，酵素糖潰調料的配方中還加入各種鹽，如氯化鈉、氯化鈣、海藻酸鈉、碳酸氫鈣、檸檬酸鉀等。制作好的成品酵素呈酸性(PH值低于
4.5)，含有大量乳酸菌及其代謝物。食用成品酵素不僅可以高效獲取果蔬中的營養成分，還可以補充益生菌，起到一定的保健作用。為了更好的進行發酵和更好萃取果蔬的某種藥用成分，制作酵素時通常還會在酵素制作容器中加入水、醋、酒等弱滲液體。
[0003]制作酵素時，糖潰調料溶解在腌潰液中會產生較大的滲透壓，從而抑制細菌的繁殖和發展，尤其是各種有害菌的繁殖和生長。現有的果蔬酵素制作方法中，對腌潰空間和糖潰調料的比例要求都比較隨意，沒有明確的科學依據，更從未考慮用糖量與腌潰液滲透壓的關系。因此，酵素原料腌潰完成并開始發酵時，腌潰液的滲透壓常常過高或過低，脫離合理范圍:如果發酵時腌潰液的滲透壓過高，在抑制有害菌的同時也會抑制益生菌的繁殖，使果蔬的發酵變弱、減慢，制作出的成品酵素中乳酸菌及其代謝物非常稀少，起不到必要的保健作用；如果發酵時腌潰液的滲透壓過低，則無法抑制大腸桿菌等主要的有害菌，成品酵素中有害菌會嚴重超標，給食用者產生食品衛生問題。
[0004]事實上，不同分子量的糖會產生不同的滲透壓。只有對單位腌潰空間中糖分(及可能含有的鹽)種類和重量進行不同的配比和設計，才能將發酵時腌潰液的滲透壓控制在合理范圍。這需要進行科學的預算或測試。現有的酵素制作方法均沒有這種必要的預算或測試，因此，現有的酵素制作方法存在發酵時果蔬腌潰液的滲透壓容易超出合理范圍的不足。
【發明內容】
[0005]為了克服現有的果蔬酵素制作方法發酵時果蔬腌潰液的滲透壓容易超出合理范圍的不足，本發明提供一種食用果蔬酵素的安全制作方法，該食用果蔬酵素的安全制作方法不僅能使制作的成品酵素呈酸性，含有乳酸菌及其代謝物，而且能將發酵時腌潰液的滲透壓控制在合理范圍。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種食用果蔬酵素的安全制作方法，在酵素制作容器中至少裝入酵素原料和糖潰調料，其特征在于包括下列步驟:
a.將額定重量和額定配方的糖潰調料按對應的腌潰當量分裝，
b.測量酵素制作容器中目標腌潰空間的容積， C.在酵素制作容器中投入步驟a所述分裝糖潰調料，上述分裝糖潰調料的腌潰當量總和與目標腌潰空間的容積相等，
d.將酵素原料和弱滲液體或者將單獨的酵素原料投放到酵素制作容器，使腌潰水位達到目標水位。
[0007]上述分裝糖潰調料對應的腌潰當量的定義是:向腌潰空間投入配方和重量一定的分裝糖潰調料，在一定容積的腌潰空間中完全腌潰酵素原料后，如果腌潰液的滲透壓等于目標滲透壓，該腌潰空間的容積即為上述分裝糖潰調料在該目標滲透壓下對應的腌潰當量。
[0008]酵素原料“完全腌潰”，是指酵素原料經足夠時間的常溫腌潰，糖潰調料的可溶成分充分擴散后，酵素原料內部的溶質濃度與外部腌潰液的溶質濃度相等時的腌潰狀態。
[0009]“目標腌潰空間”是指酵素制作容器投料后的目標水位與投料前水位之間的容腔。對于使用清空容器進行腌潰，目標腌潰空間即是目標水位以下的全部容腔。
[0010]弱滲液體是指溶質的摩爾濃度低于0.3mol/L的水及水溶液。包括淡水、酒、醋以及其他稀溶液。弱滲液體本身的滲透壓相對較低，不至對酵素腌潰液的總滲透壓形成決定性偏差。
[0011]根據范特霍夫滲透壓定律可知，糖和礦物質溶液產生的滲透壓與其全部溶質的摩爾濃度成正比(實際上為近似正比)。發酵時果蔬腌潰液總的滲透壓，為酵素原料完全腌潰后腌潰液中各種成分的糖及其它溶質分別產生的滲透壓之和。因此，用于制作酵素的糖潰調料，如果配方和重量一定，對于一定容積的腌潰空間產生的滲透壓就是一定的。
[0012]在單位容積的腌潰空間中，額定配方和額定重量的糖潰調料完全腌潰酵素原料后，果蔬腌潰液的滲透壓可以根據糖潰調料的諸成分在果蔬腌潰液中的摩爾濃度值，應用滲透壓公式計算出來。當然，上述完全腌潰后果蔬腌潰液的滲透壓也可使用各種滲透壓測量儀測試獲得。計算值與實測值有差別時，以實測值為準。
[0013]上述可用于計算滲透壓的公式包括范特霍夫滲透壓公式和謝榮慶的新滲透壓公式。
[0014]范特霍夫滲透壓公式為:
Ji =cRT
式中H為溶液的滲透壓，C為溶液的摩爾濃度，R為氣體常數，T為絕對溫度，在本發明中均默認為298.15K (常溫25°C)。π的單位為千帕(kPa)，V的單位為升(L)時，R值為8.31kPa*L*K 1^mol、
[0015]謝榮慶的新滲透壓公式為: n =pkcT/(l_kc) T，
式中η為溶液的滲透壓，c為溶液的摩爾濃度，P是大氣壓，T為絕對溫度，Τ’為溶劑的熱力學熔點溫度，k為滲透無效膜面積常數。
[0016]謝榮慶的新滲透壓公式，適用于各種濃度的溶液，更加精確，也更接近于實際的滲透壓數值，但是計算較為復雜。范特霍夫滲透壓公式適用于低濃度的理想溶液。外推到高濃度的實際溶液，常常比實際滲透壓數值小，存在一定的誤差。但是范特霍夫滲透壓公式更加簡單，應用起來比較方便，用于本發明所要求的大范圍約束仍舊是可行的。
[0017]無論滲透壓的計算公式如何選取，額定配方和額定重量的糖在單位腌潰空間完全腌潰后，溶液的摩爾濃度及產生的名義滲透壓都是確定的。通過將額定配方和額定重量的糖與腌潰空間容積進行對應，可控制糖的各成分在(完全腌潰后)果蔬腌潰液中的摩爾濃度。從而實現對發酵時腌潰液滲透壓的基本控制，使其處于特定的范圍內。
[0018]酵素制作過程中，不可避免會接觸多種細菌，包括各種有害菌(如大腸桿菌)和益生菌(以乳酸菌為主)。糖在果蔬腌潰液產生的滲透壓，對細菌具有抑制作用。滲透壓越高這種抑制作用就越強。
[0019]不同細菌對滲透壓的耐受是不同的。事實上，乳酸菌比大腸桿菌等有害菌對滲透壓的耐受力更強。因此，果蔬腌潰液滲透壓存在一個合理的范圍。在此范圍中，益生菌受到的抑制較小(發酵仍可以正常進行)，而有害菌則會受到較大的抑制(不至造成食品衛生風險)。經過專利發明人的多次試驗和推算，確定上述滲透壓的合理范圍是1.6MP到5.1MPa0如果酵素發酵時果蔬腌潰液的滲透壓低于1.6MPa，大腸肝菌等有害菌就無法抑制；如果酵素發酵時果蔬腌潰液的滲透壓高于5.1MPa，大腸肝菌等有害菌被抑制的同時，大部分乳酸菌也會受到較強的抑制，導致發酵變得很慢，甚至難以成功產酸。
[0020]在發酵啟動時，將果蔬腌潰液的滲透壓控制在上述合理范圍，是酵素原料可以快速發酵同時又能抑制有害菌的關鍵技術條件。
[0021]本發明提供的方法，通過將