一種益生菌谷物飲料與粉劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及微生物應用領域，涉及一種益生菌谷物飲料與菌粉及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟發展，生活改善，人們傾向于食用更多的動物性食物，居民飲食結構中 攝入的肉、蛋、乳類等動物性食品增長比例過高，而糧食谷類等農作物的攝入逐漸減少，這 種膳食結構提供的膳食纖維過低，能量和脂肪過高，造成了富貴病大幅躍升。隨著科技水 平的進步，抗生素、激素、各種化學藥物的使用，使人體內代謝系統、酶系統、免疫系統都受 到了不同程度的影響，人體內的微生態平衡遭到嚴重破壞，從而導致現代人多處于亞健康 狀態。
[0003] 谷類食品中碳水化合物含量一般為75% -80%，蛋白質含量8% -10%，脂肪含 量1%左右，還含有礦物質、B族維生素和膳食纖維等。堅持谷類為主，能有效保持我國膳 食的良好傳統，避免高能量、高脂肪和低碳水化合物膳食的弊端。
[0004] 益生菌是一類通過改善腸道微生態環境從而對宿主產生有益影響的微生物。它可 通過參與腸道微生態平衡來抑制病原菌生長，避免了長期使用抗生素產生的耐藥性和二重 感染，因此，益生菌產品近年來備受人們的關注。
[0005] 將谷物等農作物深加工通過乳酸菌發酵開發益生菌谷物食品，不僅能保留或增 加這些農作物中對人體健康有益的營養成分，而且能改善口感，食用更方便，吸收更容 易。申請號為201210273454. 7的發明專利公開了一種同步固體發酵和酶解制備發酵豆柏 的生產工藝，主要是利用豆柏酶解和微生物厭氧固態發酵同步協同作用。該工藝中盡管對 均勻度有一定的要求，但是由于在固態發酵時，營養物濃度存在梯度，發酵不均勻，使得菌 體的生長、對營養物的吸收和代謝產物的分泌等存在不均勻的問題。而且，固態發酵生產機 械化程度較低，缺乏在線傳感儀器，過程控制較困難。
【發明內容】
[0006] 本發明所要解決的技術問題在于提供一種益生菌谷物飲料以及益生菌粉劑。
[0007] 本發明所要解決的另一技術問題在于提供上述益生菌谷物飲料和粉劑的制備方 法。
[0008] 為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：
[0009] 一種益生菌谷物飲料，每1000 ml水中活性成分的原料組成為：谷物8-12%， 淀粉酶40-50u/ml，蛋白酶100-120u/ml，接種至少一種益生菌，且每種益生菌接菌量 IO6-107CFU/ml 〇
[0010] 優選的，上述益生菌谷物飲料，含水量為90%。
[0011] 優選的，上述益生菌谷物飲料，所述谷物為燕麥、小麥、稻米、芥麥、糙米、高粱、小 米、玉米、糯米、黑米、紅豆、綠豆、大豆和黑豆的其中一種或任意組合。
[0012] 優選的，上述益生菌谷物飲料，所述谷物由燕麥、大豆和黑豆組成，按重量份數計 燕麥10-15份、大豆10-15份、黑豆10-15份。
[0013] 優選的，上述益生菌谷物飲料，所述谷物由燕麥、大豆和黑豆組成，按重量份數計 燕麥10. 5份、大豆14份、黑豆10. 5份。
[0014] 優選的，上述益生菌谷物飲料，所述益生菌由植物乳桿菌和動物雙歧桿菌組成，其 中，植物乳桿菌接菌量為：l〇6-l〇7CFU/ml、動物雙歧桿菌接菌量為：106-10 7CFU/ml。
[0015] 優選的，上述益生菌谷物飲料，所述益生菌由植物乳桿菌和動物雙歧桿菌組成，其 中植物乳桿菌接菌量5-6 X 106CFU/ml、動物雙歧桿菌接菌量5-6 X 106CFU/ml。
[0016] -種益生菌谷物飲料的制備方法，具體步驟如下：
[0017] (1)將谷物清洗后經打漿機粉碎；
[0018] (2)在粉碎后的料液中加熱后分別加入淀粉酶和蛋白酶進行酶解，其中，淀粉酶 添加量為40-50u/ml、酶解條件為60°C -65°C、60-80min，蛋白酶添加量100-120u/ml、酶 解條件為55°C -60°C、100_120min，酶解后，DE值控制在30-50%，α -氨基氮含量控制在 1. 0-2. 0g/100ml ；
[0019] (3)將酶解后的料液進行滅菌和滅酶，其中，所述滅菌條件為，115°C滅菌30min， 同時滅酶；
[0020] (4)待料液冷卻后，在滅菌后的基質中接入益生菌，進行發酵，其中，每種益生菌接 菌量均為 l〇6-l〇7CFU/ml ;
[0021] (5)發酵完成后，將發酵產物進行離心，離心條件為3000-5000r/min，30-60min， 得上清液為益生菌谷物飲料；在離心所得菌體及不溶性沉淀物中添加5%-15% (與離心所 得菌體及不溶性沉淀物總重量的重量百分比）的低聚果糖作為保護劑，-70~_50°C預凍 l_5h后，進行真空冷凍干燥，真空度為l-8pa，真空冷凍干燥18-22h，制成益生菌粉劑。
[0022] 優選的，上述益生菌谷物飲料的制備方法，所述步驟（4)中每種益生菌接菌量為 5-6 X 106CFU/ml，培養時間 18h，培養溫度 37± I°C。
[0023] 優選的，上述益生菌谷物飲料的制備方法，離心所得上清液可制成益生菌谷物飲 料，離心所得沉淀可制成益生菌粉劑，實現了原料利用率的最大化，且無廢液產生。
[0024] 優選的，上述益生菌谷物飲料的制備方法，制得益生菌谷物飲料總活菌數可達 108-10 9CFU/ml，粉劑中總活菌數可達 101(l-10nCFU/g。
[0025] 優選的，上述益生菌谷物飲料的制備方法，步驟（5)中所述離心所得菌體及不溶 性沉淀物添加10%的低聚果糖作為保護劑；所述上清液中加入無菌的食用香精、穩定劑、 果膠和原膠，其中，按上清液的體積百分比計食用香精添加量為0. 05-0. 1% ;穩定劑添加量 為 CMC 0· 15-0. 4%、果膠 0· 15-0. 3%、黃原膠 0· 15-0. 3%。
[0026] 本發明的有益效果是：
[0027] 本發明所述益生菌谷物飲料，既保存了谷物等農作物的營養價值，又具有益生菌 發酵制品的營養保健作用，口感獨特；該益生菌谷物飲料通過特殊方法制備而得，針對谷 物中含量最多的兩種大分子營養成分淀粉和蛋白質的消化為目標，利用淀粉酶和蛋白酶分 別將谷物中的淀粉和蛋白質水解成易于益生菌和人體吸收的小分子營養成分等，進而通過 益生菌發酵來制備益生菌谷物飲料和益生菌粉劑，在保證發酵基質均勻的同時，易于實現 大規模的生產。
[0028] 本發明所述益生菌谷物飲料的制備方法，根據不同年齡階段或不同人群的人體營 養吸收特點、口味及特殊要求等，挑選特定的糧食谷物等農作物，將谷物等按一定的比例混 合后清洗粉碎，經酶解之后進行滅菌，滅菌后接入益生菌進行發酵，將發酵后的產物進行離 心，上清液經無菌調配、罐裝即得產品，而離心所得到的益生菌等沉淀物質可經復配、真空 冷凍干燥制成益生菌粉劑。這種將發酵離心所收集獲得的菌體沉淀以及植物纖維等不溶性 物質經過加工制成富含益生菌粉劑的工藝有著很大的市場發展潛力，具體突出效果如下：
[0029] (1)原料選擇范圍廣泛，可根據各種糧食谷物等農作物的營養功能特點，充分利用 酶和益生菌的特性，將原料中的大分子物質分解成更易于人體吸收的小分子物質，也更利 于微生物生長；
[0030] (2) -般益生菌粉劑生產原料成本較高，在生產過程中會產生大量廢液，造成原料 浪費和環境污染；以糧食谷物等農作物為原料，大大降低了生產成本；通過本發明制作工 藝，上清液制成功能性飲料，而固體沉淀則制成益生菌粉劑，實現了原料利用率的最大化， 且無廢液產生；
[0031] (3)通過此制備方法得到的益生菌谷物飲料中除了含有大量營養物質外，含有的 益生菌總活菌數達l〇 8-l〇9CFU/ml，所得粉劑中益生菌總活菌數達101(l-10nCFU/g。
【附圖說明】
[0032] 圖1 :谷物添加比例對發酵后所得益生菌谷物飲料及益生菌粉劑中總活菌數的影 響；
[0033] 圖2 :接種量對發酵后所得益生菌谷物飲料及益生菌粉劑中總活菌數的影響；
[0034] 圖3 :培養時間對發酵后所得益生菌谷物飲料及益生菌粉劑中總活菌數的影響。
【具體實施方式】
[0035] 下面結合具體實施例對本發明所述技術方案作進一步的說明。
[0036] 實施例1
[0037] 一種益生菌谷物飲料和粉劑，每1000 ml水中活性成分的原料組成為：谷物10%， 淀粉酶45u/ml，蛋白酶110u/ml，接種益生菌：植物乳桿菌（CGMCC1. 6971，CGMCC:中國普通 微生物菌種保藏管理中心）和動物雙歧桿菌（CGMCC 1.3003)，其中植物乳桿菌6 X IO6CFU/ ml、動物雙歧桿菌6X106CFU/ml，所述谷物由燕麥、大豆和黑豆組成，按重量份數計燕麥 10. 5份、大豆14份、黑豆10. 5份。
[0038] 上述益生菌谷物飲料和粉劑的制備方法，具體步驟如下：
[0039] (1)將谷物清洗后經打漿機粉碎；
[0040] (2)在粉碎后的料液中加熱后分別加入淀粉酶和蛋白酶進行酶解，其中，淀粉酶添 加量為45u/ml、酶解條件為63°C、70min，蛋白酶