一種低鹽發酵黑蓮子及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種低鹽發酵黑蓮子及其制備方法，解決了現有蓮子深加工存在生產成本高、周期長、營養價值不高的問題。所述方法包括原料前處理、浸泡、蒸煮、褐變、發酵、高溫滅菌等，本發明低鹽發酵黑蓮子由上述方法制得。本發明工藝方法簡單、生產成本低、生產周期短，制得的低鹽發酵黑蓮子營養成分含量高、易吸收，口感好、保存期長、適用人群廣泛。
【專利說明】
一種低鹽發酵黑蓮子及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種食品加工領域，具體的說是一種低鹽發酵黑蓮子及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 蓮子又名水芝丹，屬睡蓮科蓮屬(Nympheaceae nelumbo Adans)，為植物蓮的干燥 成熟種子。蓮子分布于我國南北各省，自生或栽培在池塘或水田內，有"補中養神、止渴去 熱、安心止痢"等功效，含有豐富的營養成分及某些生理活性物質，如磷脂、生物堿和多酚等 營養保健成分。新鮮蓮子保存期短，大量集中上市時，為了提高蓮子的經濟收益，需要對蓮 子進行深加工。
[0003] 現有技術中蓮子進一步加工方法很多，常見的有將蓮子干燥脫水后直接制備干蓮 子，但這種簡單脫水干烘過程會導致蓮子的營養成份的流失;或者以蓮子為原料制備蓮子 酒，如申請號為201410186289.0的專利申請公開了一種"蓮子酒的生產方法"，采用釀酒工 藝生產一種蓮子酒，工藝復雜、生產周期長;或者蓮子制成粉狀添加其它原料制備餅干或者 面包等深加工產品（如專利申請號201110232645.4)，使蓮子的風味口感大幅降低。如何進 一步擴展蓮子的深加工方法，提高蓮子的營養價值和口感、減少加工成本、縮短生產周期， 延長保存時間是技術人員需要研究的方向。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種工藝方法簡單、生產成本低、生 產周期短的低鹽發酵黑蓮子及其制備方法。
[0005] 本發明還提供一種由上述方法制得的產品營養成分含量高、易吸收，口感好、保存 期長、適用人群廣泛的低鹽發酵黑蓮子。
[0006] 本發明方法包括以下步驟：
[0007] (1)原料前處理:選擇成熟充分的蓮子去殼、清洗；
[0008] (2)浸泡:將去殼蓮子在堿液中浸泡；
[0009] (3)蒸煮:浸泡后的蓮子進行蒸煮；
[0010] (4)褐變:蒸煮后的蓮子加入三氯化鐵溶液，在90-100°C，80-90%的濕度下控溫控 濕培養4-8d;然后降溫至50-60°C，25-40%的濕度下繼續控溫控濕培養l-3d;
[0011] (5)發酵:對褐變后的蓮子接種枯草芽孢桿菌，并加入食鹽，40-50°C條件下中高溫 發酵12-18h，發酵環境濕度為85-95% ;
[0012] (6)對發醇后的蓮子高溫滅菌即得。
[0013] 所述步驟⑵中，將去殼蓮子使用pH=7.8-9.2的堿液進行浸泡12-24h。
[0014] 所述的堿液為以下任一種或多種堿的水溶液:0.4mol/L碳酸鈉、0.5m〇VL碳酸氫 鈉、0.2mol/L氫氧化鈉、0.5mol/L磷酸氫二鈉、0.2mol/L磷酸三鈉、0.6mol/L梓檬酸三鈉。 [00 15]所述步驟⑶中，所述蒸煮溫度為110-120°C，壓力為0· l_0.2MPa，蒸煮時間為25-40min〇
[0016] 所述步驟(4)中，所述三氯化鐵溶液濃度為0.1 % -ο. 6 % (w/v)，添加量是去殼蓮子 重量的0.1-0.3倍。
[0017] 所述枯草芽孢桿菌的接種量為去殼蓮子重量的0.15-0.35%。
[0018] 所述步驟(5)中，所述食鹽的添加量為去殼蓮子重量的2-4%。
[0019] 所述步驟(5)中，所述的枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌CCTCC Μ 2015464。
[0020] 本發明低鹽發酵黑蓮子，由上述制備方法制得。
[0021] 發明人對蓮子的加工方法進行了深入研究，開發出一種新的加工方法，將去殼蓮 子置于堿液中浸泡，其目的是為了促進美拉德褐變反應，加快反應進程，這里浸泡時間最好 控制在12_24h，過多會軟化，過少會滲透不足;然后對浸泡后的蓮子進行蒸煮，使利用蒸者 使高溫促進褐變反應，殺菌并熟化蓮子，制得的產品可直接食用，口感好，控制蒸煮時間、壓 力和溫度以保證褐變和熟化效果;然后采用了特殊的褐變步驟，人為控制蒸煮后的蓮子進 行褐變，通過褐變使蓮子顏色加深，從而提升了加工蓮子的風味和活性成分，并且，發明人 控制了褐變的工藝條件，即在90-100°C，80-90%的濕度下控溫控濕培養4-8d，使色澤和風 味更佳，然后降溫至50-60°C，25-40%的濕度下繼續控溫控濕培養l-3d，使色澤和風味穩定 并進一步固化，從而得到黑蓮子。此時，對于褐變后的黑蓮子接種枯草芽孢桿菌進行發酵， 發明人發現，枯草芽孢桿菌生長過程中大量合成酶系，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素 酶等酶類，這些酶類應用于發酵過程中可以將黑蓮子中大分子的蛋白質和淀粉降解為小分 子的氨基酸、多肽和糖類物質。并且其菌體在生長過程中產生的枯草菌素、多粘菌素、制霉 菌素、短桿菌肽等活性物質對致病菌或內源性感染的條件致病菌有明顯的抑制作用，從而 實現在提高蓮子的營養價值的同時還能達到有效提高產品貨架期的目的。優選所述枯草芽 孢桿菌的接種量為去殼蓮子重量的0.15-0.35%，過多會使蓮子風味惡化，過少會達不到優 勢菌群發酵的效果;所述枯草芽孢桿菌可以使用發酵常用的枯草芽孢桿菌，優選枯草芽孢 桿菌CCTCC M 2015464(購自中國典型培養物保藏中心），這類枯草芽孢桿菌具有風味醇正， 耐高溫、耐鹽、發酵快的特點，特別適用于本發明。進一步的，在發酵時加入了食鹽，所述發 酵時加入食鹽的目的是為了改善風味，優選食鹽的加入量控制在去殼蓮子重量的2-4%，嚴 格控制加入的鹽量能少減少人體食用時攝入的鹽量，從而使產品更為健康、提高產品的營 養價值，擴大適于食用的人群。
[0022] 有益效果：
[0023] (1)本發明利用枯草芽孢桿菌發酵褐變后的黑蓮子，在各種酶系作用下促進了蛋 白質的水解，氨基酸態氮含量明顯提高，利于人體吸收。每克黑蓮子中氨基酸態氮含量可高 達0.8_1.25wt%。
[0024] (2)通過本發明的制備方法所得到的黑蓮子營養物質增加，多酚含量為4-8mg/g， 較處理前增加了 50%，抗氧化能力增強;生物堿含量為110-130mg/g。
[0025] (3)枯草芽孢桿菌生長速度快，低鹽發酵黑蓮子發酵的時間短，培養條件簡單，明 顯降低生產成本，加快生產速度，提高了生產效率。
[0026] (4)利用褐變加發酵工藝產生一種低鹽發酵黑蓮子，保存了蓮子的原有形態，提高 了口感和營養價值，同時延長了產品的貨架期（保存期可達2年），具有廣闊的市場應用前 景。
【具體實施方式】
[0027] 實施例1
[0028] (1)選擇成熟充分，無蟲蛀、無霉變、籽粒大小均勻，長1600-1800111111，寬1100- 1200mm的蓮子200g;去殼、清洗三次，去除蓮子表面的泥沙、塵土及微生物；
[0029] (2)蓮子使用0.4mol/L的Na2C03水溶液中浸泡24h后瀝干；
[0030] (3)將蓮子于 120 Γ，0 · 2MPa蒸煮40min;
[0031] (4)蓮子中加入去殼蓮子重量蓮子0.1倍的三氯化鐵溶液(濃度為0.1 %_0.6% (w/ v))，在100°C，90%的濕度下控溫控濕培養8d;然后降溫至60°C，于40%的濕度下控溫控濕 培養3d;
[0032] (5)接種枯草芽孢桿菌CCTCC M 2015464(購自中國典型培養物保藏中心），其中菌 種量為去殼蓮子重量的0.35%，并加入食鹽，其中鹽的含量是去殼蓮子量的4%，40°C發酵 18h，發酵環境濕度為95 %;
[0033] (6)將發酵好的蓮子于121°C滅菌20min后，使用真空包裝機包裝、封口，得到低鹽 發酵黑蓮子產品。
[0034] 實施例2
[0035] (1)選擇成熟充分，無蟲蛀、無霉變、顆粒大小均勻，長1600-1800111111，寬1100- 1200mm的蓮子200g;去殼、清洗三次，去除蓮子表面的泥沙、塵土及微生物；
[0036] (2)蓮子使用0 · 5mol/L的NaHC03溶液浸泡18h;
[0037] (3)將蓮子于 115°C，0.15MPa 蒸煮 35min;
[0038] (4)蓮子中加入去殼蓮子重量蓮子0.3倍的三氯化鐵溶液(濃度為0.1 %-0.6% (w/ v))在90°C、90%的濕度下控溫控濕培養6d;然后降溫至55°C，于30%的濕度下控溫控濕培 養2d;
[0039] (5)接種枯草芽孢桿菌CCTCC Μ 2015464,其中菌種量為去殼蓮子重量的0.25%， 并加入食鹽，其中鹽的含量是去殼蓮子重量的3%，50°C發酵14h，發酵環境濕度為85% ; [0040] (6)將發酵好的蓮子于121°C滅菌20min后，使用真空包裝機包裝，封口，得到低鹽 發酵黑蓮子產品。
[0041 ] 實施例3
[0042] (1)選擇成熟充分，無蟲蛀、無霉變、顆粒大小均勻，長1600-1800111111，寬1100- 1200mm的蓮子200g;清洗三次，去殼、去除蓮子表面的泥沙、塵土及微生物；
[0043] (2)蓮子使用0 · 2mo 1 /L的Na3P〇4溶液浸泡12h;
[0044] (3)將蓮子于 110 °C，0 · IMPa蒸煮25min;
[0045] (4)蓮子中加入去殼蓮子重量蓮子0.2倍的三氯化鐵溶液(濃度為0.1 .6% (w/ v))在90°C，80%的濕度下控溫控濕培養4d;然后降溫至50°C，于25%的濕度下控溫控濕培 養Id;
[0046] (5)接種枯草芽孢桿菌，其中菌種量為去殼蓮子重量的0.15%，并加入食鹽，其中 鹽的含量是去殼蓮子重量的2%，47°C發酵12h，，發酵環境濕度為90% ;
[0047] (6)將發酵好的蓮子于121°C滅菌20min后，使用真空包裝機包裝，封口，得到低鹽 發酵黑蓮子產品。
[0048] 實施例4
[0049] (1)選擇成熟充分，無蟲蛀、無霉變、顆粒大小均勻，長1600-1800111111，寬1100-1200mm的蓮子200g;清洗三次，去殼、去除蓮子表面的泥沙、塵土及微生物；
[0050] (2)蓮子使用0.6mol/L檸檬酸三鈉溶液浸泡12h;
[0051 ] (3)將蓮子于 120°C，0· IMPa蒸煮33min;
[0052] (4)蓮子中加入去殼蓮子重量蓮子0.2倍的三氯化鐵溶液(濃度為0.1 .6% (w/ v))在95°C，85%的濕度下控溫控濕培養5d;然后降溫至55°C，于33%的濕度下控溫控濕培 養2d;
[0053] (5)接種枯草芽孢桿菌，其中菌種量為去殼蓮子重量的0.2%，并加入食鹽，其中鹽 的含量是去殼蓮子重量的2%，42°C發酵12h，，發酵環境濕度為88% ;
[0054] (6)將發酵好的蓮子于121°C滅菌20min后，使用真空包裝機包裝，封口，得到低鹽 發酵黑蓮子產品。
[0055] 實施例5
[0056] (1)選擇成熟充分，無蟲蛀、無霉變、顆粒大小均勻，長1600-1800111111，寬1100- 1200mm的蓮子200g;清洗三次，去殼、去除蓮子表面的泥沙、塵土及微生物；
[0057] (2)蓮子使用0.6mol/L檸檬酸三鈉溶液浸泡12h;
[0058] (3)將蓮子于 120°C，0.1MPa 蒸煮 33min;
[0059] (4)蓮子中加入去殼蓮子重量蓮子0.2倍的三氯化鐵溶液(濃度為0.1 %-0.6% (w/ v))在95°C，85%的濕度下控溫控濕培養5d;然后降溫至55°C，于33%的濕度下控溫控濕培 養2d;
[0060] (5)接種枯草芽孢桿菌，其中菌種量為去殼蓮子重量的0.3%，并加入食鹽，其中鹽 的含量是去殼蓮子重量的2%，47°C發酵12h，，發酵環境濕度為88% ;
[0061] (6)將發酵好的蓮子于121°C滅菌20min后，使用真空包裝機包裝，封口，得到低鹽 發酵黑蓮子產品。
[0062] 對比實施例1未褐變
[0063] (1)選擇成熟充分，無蟲蛀、無霉變、籽粒大小均勻，長1600-1800111111，寬1100- 1200mm的蓮子200g;去殼、清洗三次，去除蓮子表面的泥沙、塵土及微生物；
[0064] (2)蓮子使用0 · 4mol/L的Na2C03溶液浸泡24h;
[0065] (3)將蓮子于 120 Γ，0 · 2MPa蒸煮40min;
[0066] (4)接種枯草芽孢桿菌CCTCC Μ 2015464,其中菌種量為去殼蓮子重量的0.35%， 并加入食鹽，其中鹽的含量是去殼蓮子重量的4%，37°C發酵18h;
[0067] (5)將發酵好的蓮子于121°C滅菌20min后，使用真空包裝機包裝，封口，得到低鹽 發酵黑蓮子產品。
[0068] 對比實施例2未低鹽
[0069] 1)選擇成熟充分，無蟲蛀、無霉變、顆粒大小均勻，長1600-1800mm，寬1100-1200mm 的蓮子200g;去殼、清洗三次，去除蓮子表面的泥沙、塵土及微生物；
[0070] (2)蓮子使用0 · 5mol/L的NaHC〇3溶液浸泡18h;
[0071 ] (3)將蓮子于 115 °C，0 · 15MPa蒸煮35min;
[0072] (4)蓮子在90°C，90 %的濕度下控溫控濕培養6d;然后降溫至55°C，于30%的濕度 下控溫控濕培養2d;
[0073] (5)接種枯草芽孢桿菌CCTCC Μ 2015464,其中菌種量為去殼蓮子重量的0.25%， 并加入食鹽，其中鹽的含量是去殼蓮子量的10%，37°C發酵14h;
[0074] (6)將發酵好的蓮子于121°C滅菌20min后，使用真空包裝機包裝，封口，得到低鹽 發酵黑蓮子產品。
[0075] 對比實驗：
[0076]對實施例1-3和對比實施例1、2的產品抽樣檢測氨基酸態氮含量、多酚含量、生物 堿含量以及抗氧化活性能力測定，測定方法如下，結果見表1:
[0077]氨基酸態氮含量測定方法：將低鹽發酵黑蓮子搗碎，加入30mL蒸餾水，震蕩lh， 4000r/min離心15min，取上清液，加入10.0mL40 %甲醛溶液，混勻，再用氫氧化鈉標準液繼 續滴定至pH9.2,記下消耗氫氧化鈉標準液的量(mL);同時取100mL水先用氫氧化鈉溶液調 節pH至8.2，再加入10.0mL40 %甲醛溶液，用氫氧化鈉標準液滴定至pH 9.2，作為空白實驗。 根據消耗氫氧化鈉標準液的量，計算出氨基酸態氮的含量。
[0078]蓮子多酚含量的測定：稱取2.00g蓮子干品顆粒于250mL錐形瓶中，按1:10的料液 比加入90 %的乙醇溶液，用保鮮膜封口以防止微波過程中乙醇揮發，在400W下進行微波處 理35s，靜置30min，過濾，離心（4000r/min)20min，取其上清液經旋轉蒸發濃縮后定容至 25mL，可得蓮子多酚待測液。吸取lmL待測液放入25mL的棕色容量瓶中，加入4mL蒸餾水， 5. OmL的酒石酸亞鐵溶液，搖勻。用pH7.5磷酸緩沖液稀釋至刻度，搖勻靜置15min。在540nm 波長處測定吸光度，以標準曲線計算多酚的含量。
[0079]生物堿含量的測定:精確稱取l.OOg蓮子心粉末于具塞錐形瓶中，30mL石油醚脫 月旨，除去石油醚，加入定量乙醇，浸泡一段時間后，將錐形瓶固定在超聲波清洗器中超聲提 取。提取液用砂芯漏斗抽濾后，吸取5mL濾液水浴蒸干，在殘渣中加入體積分數5 %鹽酸溶液 溶解，過濾，濾液加等量氯仿萃取3次，分出氯仿層，取水層用氨水調pH至9-10,再用氯仿萃 取至生物堿反應至陰性為止（采用碘化鉍鉀）。合并氯仿液，水浴蒸干，殘渣用無水乙醇溶 解，過濾，定溶于50mL容量瓶中，得總生物堿。
[0080]抗氧化能力的測定：（1)輕自由基能力的測定。采用Fenton體系產生的輕自由基， 研究羥自由基對2-脫氧核糖分子的氧化及破壞情況，以檢測樣品提取物的存在是否對羥自 由基有清除作用。取〇 . 2mL10mmol/LFeS〇4-EDTA混合液于10mL試管中，加入0.5mL的 10mmol/L2-脫氧核糖溶液，然后加入蓮子多酚溶液，用pH7.4,0.1mol/L磷酸緩沖液定容至 1.8mL，再加入0.2mL10mmol/LH 2〇2混合后放置于37 °C恒溫水浴中反應lh，然后依次加入質量 百分比為2.8 %三氯乙酸溶液1. OmL，質量百分比為1.0 %硫代巴比妥酸(TBA)溶液1. OmL，搖 勻后置于沸水浴中反應15min，冷卻，在波長532nm處測定吸光值As。蓮子多酚溶液若有清除 羥自由基作用，則能抑制氧化產物生成，吸光值As則比Ac減少，故蓮子多酚清除羥自由基的 能力Sa( % )可表示為：Sa( % ) = (Ac-As)/(Ac_Ao) X 100
[0081] (2)超氧陰離子自由基能力的測定。采用鄰苯三酚自氧化法，具體操作如下：取 4.50!1^0.1111〇1/11^8-!1(：1(含2臟〇1/1^0了4)緩沖溶液(?!18.2)，分別設置不同濃度的蓮子 多酚溶液，同理設置不同濃度的多酚和Vc溶液作為對照，用蒸餾水定容至8mL，搖勻，在25°C 下保溫l〇min，加入0. lmL6mmol/L鄰苯三酸，計時，混勾，準確反應3min，加入0. lmL10mol/L HC1溶液終止反應，在325nm下測定吸光值As。清除率S( % ) = (Ac-As)/Ac X 100。
[0082] 表1實施例分析表
[0083]
[0085]從以上數據可知，使用本發明制備的低鹽發酵黑蓮子，氨基酸態氮含量、多酚含 量、生物堿含量以及抗氧化活性能力及含量均高于對比實施例，因此，通過低鹽發酵黑蓮子 制得的產品營養豐富、氨基酸態氮、蓮子多酚含量高，同時具有良好口感及營養保健功效。
【主權項】
1. 一種低鹽發酵黑蓮子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 原料前處理:選擇成熟充分的蓮子去殼、清洗； (2) 浸泡:將去殼蓮子在堿液中浸泡； (3) 蒸煮:浸泡后的蓮子進行蒸煮； (4) 褐變:蒸煮后的蓮子加入三氯化鐵溶液，在90-100 °C，80-90 %的濕度下控溫控濕培 養4-8d;然后降溫至50-60°C，25-40%的濕度下繼續控溫控濕培養l-3d; (5) 發酵:對褐變后的蓮子接種枯草芽孢桿菌，并加入食鹽，40-50°C條件下中高溫發酵 12-18h，發酵環境濕度為85-95% ; (6) 對發醇后的蓮子高溫滅菌即得。2. 如權利要求1所述低鹽發酵黑蓮子的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，將去殼 蓮子使用pH=7.8-9.2的堿液進行浸泡12-24h。3. 如權利要求1或2所述的低鹽發酵黑蓮子的制備方法，其特征在于，所述的堿液為以 下任一種或多種堿的水溶液:〇 . 4mol/L碳酸鈉、0.5mol/L碳酸氫鈉、0.2mol/L氫氧化鈉、 0.5mol/L磷酸氫二鈉、0.2mol/L磷酸三鈉、0.6mol/L檸檬酸三鈉。4. 如權利要求1所述的低鹽發酵黑蓮子的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述 蒸煮溫度為110_120°C，壓力為0.1_0.2MPa，蒸煮時間為25-40min。5. 如權利要求1所述的低鹽發酵黑蓮子的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，所述 三氯化鐵溶液濃度為0.1 %-0.6% (w/v)，添加量是去殼蓮子重量的0.1-0.3倍。6. 如權利要求1所述的低鹽發酵黑蓮子的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中，所述 枯草芽孢桿菌的接種量為去殼蓮子重量的0.15%-0.35%。7. 如權利要求1或6所述的低鹽發酵黑蓮子的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中， 所述食鹽的添加量為去殼蓮子重量的2-4%。8. 根據權利要求1或6所述的低鹽發酵黑蓮子的制備方法，其特征在于，，其特征在于： 步驟(5)中，所述的枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌CCTCC Μ 2015464。9. 一種低鹽發酵黑蓮子，其特征在于，由權利要求1-8任一項制備方法制得。
【文檔編號】A23L5/41GK106036720SQ201610430198
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月16日
【發明人】汪超, 王金華, 李冬生, 吳珊, 高冰, 祁勇剛, 何建軍, 徐寧, 胡勇, 周夢舟, 李瑋
【申請人】湖北工業大學