本发明属于食品技术领域，尤其涉及一种产l-乳酸和乙酸乙酯的米酸发酵工艺及其专用菌。
背景技术：
酸性食品主要包括大豆类产品、发酵鱼类产品、发酵蔬菜类、发酵面包和粥类、发酵饮料类。这些酸性食品大多以乳酸菌发酵为主，具有丰富的酸味及香气成分，发酵初期的乳酸菌为后期发酵提供有利的环境包括酒精及酯类生产，且酵母菌的存在给乳酸菌提供营养物质；从而有助于酸性食品独特的味道和香气。
酸汤分为红酸汤和白酸汤，红酸汤主要以番茄和红辣椒作为原材料，白酸汤又称为米酸，它是以糯米或大米及面粉等作为发酵原材料。米酸为以乳酸为主的调味品。然而，米酸不仅限于作为一种调味品食用，还可作为一种营养丰富的益生产品-米酸酵素。酵素产品含有丰富的益生菌成分，正在被越来越多的人接纳和喜欢。质形成机理、加工工艺关键控制点等方面研发十分欠缺导致的。
目前，米酸的制作仍停留于小作坊式的传统工艺阶段，规模小，产品标准不统一，发酵时间长，食品风味难以“再现”。由于缺乏对致酸菌种、微生物指标等系统研究，出现酸味不稳定现象，导致酸汤风味差异较大甚至腐败，使得产品质量极难稳定，现已成为严重制约产业或企业跨跃式发展的关键技术“瓶颈”。
硒是人体必需的微量营养素，建议成人每日膳食摄入量为55μg，它是硒蛋白的重要组成部分。硒元素的缺乏会导致一些疾病，例如克山病。目前世界上很多地方都缺少硒元素，而且硒蛋白在人体中不能很好的表达。硒米中含有丰富的硒元素，因此本发明时基于硒米为原材料探究一种具有益生功效的米酸酵素。
另外一方面，纯种发酵菌株从发酵食品中分离出来后体现出不同的代谢活动，生长速率，对底物的适应性，发酵风味等；甚至是同种菌株的不同个菌种各方面性能也是有差异的，发酵菌株的代谢产物直接影响到发酵产品的最终品质。因此，有必要对从米酸体系中筛选的益生功能菌株作用下的米酸酵素发酵工艺进行研究。
技术实现要素：
本发明研究人员通过对米酸汤发酵的微生物及其工艺进行研究，提供了一种产l-乳酸和乙酸乙酯的米酸发酵工艺及其专用菌，解决现有技术中米酸生产周期长和产品质量不稳定的问题，并且改善产品风味，增加米酸中的微量元素硒含量；具体是通过以下技术方案实现的：
一种产l-乳酸和乙酸乙酯的米酸发酵专用菌，所述专用菌为副干酪乳杆菌(lactobacillusparacasei)h4-11和马克斯克鲁维酵母(kluyveromycesmarxianus)l1-1；副干酪乳杆菌(lactob-acillusparacasei)h4-11，已在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为cctccno:m2021074，保藏日期为2021年1月15日；马克斯克鲁维酵母(kluyveromycesmarxianus)l1-1，已在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为cctccno:m2021073，保藏日期为2021年1月15日。
副干酪乳杆菌h4-11在mrs平板上培养48-72h形成直径0.5～2mm，乳白色，圆形，表面光滑湿润，边缘整齐、凸起的菌落。耐酸耐胆盐，有明显产酸性能，在显微镜下呈短杆状态。革兰氏染色阳性，无芽孢、细长有弯曲的杆菌，有时成球杆状或杆状，排列成栅状或链状，无动力，有些有双极染色；能发酵果糖、半乳糖和葡萄糖，不能利用蜜二糖、棉籽糖和木糖，不能分解精氨酸产氨，所产乳酸旋光性为l型。
马克斯克鲁维酵母l1-1在ypd、pda平板上培养3～5d形成直径2.0～5.0mm，红色，卵圆形，表面光滑湿润，边缘整齐、凸起的菌落。接种到白糯米米汤里面，可使ph降低为3.69。有果香味，醇香味。
本发明将副干酪乳杆菌h4-11、马克斯克鲁维酵母l1-1接种在米汤原料中培养发酵，副干酪乳杆菌h4-11接种量为7.80×108cfu/ml，马克斯克鲁维酵母l1-1的接种量为1.10×107cfu/ml；在二者在米汤原料发酵过程中具有丰富的活菌量，发酵24h，副干酪乳杆菌h4-11活菌数量为1.58-1.65×108cfu/ml，马克斯克鲁维酵母l1-1的活菌数量为2.05-3.05×107cfu/ml；说明两种菌株对米酸发酵体系具有良好的耐酸性能。
本发明还提供了一种产l-乳酸和乙酸乙酯的米酸发酵工艺，采用副干酪乳杆菌h4-11和马克斯克鲁维酵母l1-1发酵处理过的米汤原料。
优选地，所述产l-乳酸和乙酸乙酯的米酸发酵工艺，包括以下过程：
(1)原料预处理：将糯米或硒米高速粉碎，混合，过80-100目筛两次，制成米粉；
(2)煮沸：将米粉和水混合，加热煮沸，边加热边搅拌；
(3)糊化：将煮沸的米汤放入水浴锅上糊化，边糊化边搅拌；以防止糊化不均匀导致糊化液局部变质；糊化时间为30-40min、糊化温度为50-60℃；
(4)液化：向糊化好的米汤加入其质量0.5-2.0％的高温α-淀粉酶液化，液化时间为30-40min，液化温度为85-95℃；
(5)调配、灭菌：向液化好的米汤中加入辅料，然后经95℃巴氏灭菌10-20分钟；
(6)接菌：待米汤冷却至,25-40℃时把副干酪乳杆菌h4-11和马克斯克鲁维酵母l1-1接种到米汤中；
(7)发酵：将接入菌种的米酸置于恒温培养箱中发酵，即得米酸汤。
优选地，所述步骤(2)，米粉和水的混合物中米粉含量为0.5-8.0％。
优选地，所述步骤(5)，辅料为蜂蜜、多穗石柯提取物中的一种，蜂蜜的添加量为入米汤质量的2.0-10.0％，多穗石柯提取物的添加量为米汤质量的1.0-5.0％。
优选地，所述步骤(6)，副干酪乳杆菌h4-11的接种量为6-12％，马克斯克鲁维酵母l1-1菌的接种量为0.1-2.0％。
优选地，所述步骤(7)，恒温培养箱的温度为25-40℃，发酵时间为48-96h。
优选地，所述灭菌前还包括糖化:将液化好的米汤中加入其质量0.02-0.04％的糖化酶，糖化时间为1-2h，糖化温度为50-60℃。
优选地，所述步骤(4)，高温α-淀粉酶可以采用低温α-淀粉酶或中温α-淀粉酶代替，相应的液化温度调整为适合低温α-淀粉酶或中温α-淀粉酶酶解的温度。
需要说明的是，步骤(1)中，制作米酸的原料还可以为藜麦、薏仁米、糙米、黑糯米、小米、红米。
需要说明的是，步骤(3)中糊化用的水浴锅可以换成电磁炉或电陶炉等加热用具。
需要说明的是，步骤(6)中可以根据需要的酸度相应的调整副干酪乳杆菌h4-11、马克斯克鲁维酵母l1-1的接菌浓度。
本发明的有益效果在于：
本发明采用副干酪乳杆菌h4-11和马克斯克鲁维酵母l1-1作为米酸的发酵菌；副干酪乳杆菌h4-11发酵米酸产l-乳酸性能强，同时时还会产少量的酒石酸，乙酸，琥珀酸等，提高米酸的益生功能；马克斯克鲁维酵母l1-1发酵米酸，可产乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯、乙醇等酯香成分，对米酸酵素的增香起到重要作用；而且具有较好的抗氧化性能。采用硒米作为米酸的原材料，通过副干酪乳杆菌h4-11和马克斯克鲁维酵母l1-1发酵处理后，硒米中的微量元素硒能充分保持在米酸中。所制得得米酸，l—乳酸含量可达3.45g/100g左右，乳酸菌含量可达1.3-1.4×108cfu/ml左右；口感风味佳，感官评价高；而且具有抗氧化性能，dpph清除率可达46％左右；硒元素含量检测0.05～0.07mg/kg，符合《富硒稻谷(gb/t22499-2008)》中“富硒稻谷加工的大米中硒含量应在0.04㎎/㎏～0.30㎎/㎏之间。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种产l-乳酸和乙酸乙酯的米酸发酵工艺，包括以下过程：
(1)原料预处理：将硒米高速粉碎，混合，过80目筛两次，制成米粉；(2)煮沸：将米粉和水混合，混合后米粉的含量为8％，加热煮沸，边加热边搅拌；
(3)糊化：将煮沸的米汤放入水浴锅上糊化，边糊化边搅拌；以防止糊化不均匀导致糊化液局部变质；糊化时间为30min、糊化温度为60℃；
(4)液化：向糊化好的米汤加入其质量1.0％的高温α-淀粉酶液化，液化时间为30min，液化温度为95℃；
(5)调配、灭菌：向液化好的米汤中加入其质量5.0％的蜂蜜，然后经95℃巴氏灭菌20分钟；
(6)接菌：待米汤冷却至30℃时把副干酪乳杆菌h4-11、马克斯克鲁维酵母l1-1按8.0％(0.78×108cfu/ml)和1.0％(0.11×107cfu/ml)的接种量接种到米汤中；
(7)发酵：将接入菌种的米酸置于35℃的恒温培养箱中发酵96h，即得米酸汤。
实施例2
一种产l-乳酸和乙酸乙酯的米酸发酵工艺，包括以下过程：
(1)原料预处理：将硒米高速粉碎，混合，过80目筛两次，制成米粉；
(2)煮沸：将米粉和水混合，混合后米粉的含量为8％，加热煮沸，边加热边搅拌；
(3)糊化：将煮沸的米汤放入水浴锅上糊化，边糊化边搅拌；以防止糊化不均匀导致糊化液局部变质；糊化时间为30min、糊化温度为60℃；
(4)液化：向糊化好的米汤加入其质量1.0％的高温α-淀粉酶液化，液化时间为30min，液化温度为95℃；
(5)糖化：将液化好的米汤中加入其质量0.02％的糖化酶，糖化时间为2h，糖化温度为60℃；
(6)调配、灭菌：向液化好的米汤中加入其质量5.0％的蜂蜜，然后经95℃巴氏灭菌20分钟；
(7)接菌：待米汤冷却至30℃时把副干酪乳杆菌h4-11、马克斯克鲁维酵母l1-1按8.0％(菌种浓度为0.78×108cfu/ml)和1.0％(菌种浓度为0.11×107cfu/ml)的接种量接种到米汤中；
(8)发酵：将接入菌种的米酸置于35℃的恒温培养箱中发酵96h，即得米酸汤。
实施例3
实施例3与实施例2的区别在于，步骤(6)中加入的不是蜂蜜而是多穗石柯提取物。
实施例4
一种产l-乳酸和乙酸乙酯的米酸发酵工艺，包括以下过程：
(1)原料预处理：将硒米高速粉碎，混合，过100目筛两次，制成米粉；
(2)煮沸：将米粉和水混合，混合后米粉的含量为4％，加热煮沸，边加热边搅拌；
(3)糊化：将煮沸的米汤放入水浴锅上糊化，边糊化边搅拌；以防止糊化不均匀导致糊化液局部变质；糊化时间为40min、糊化温度为50℃；
(4)液化：向糊化好的米汤加入其质量2.0％的高温α-淀粉酶液化，液化时间为40min，液化温度为85℃；
(5)糖化：将液化好的米汤中加入其质量0.04％的糖化酶，糖化时间为1h，糖化温度为60℃；
(6)调配、灭菌：向液化好的米汤中加入其质量10.0％的蜂蜜，然后经95℃巴氏灭菌20分钟；
(7)接菌：待米汤冷却至30℃时把副干酪乳杆菌h4-11、马克斯克鲁维酵母l1-1按6％(菌种浓度为0.48×108cfu/ml)和0.1％(菌种浓度为0.19×106cfu/ml)的接种量接种到米汤中；
(8)发酵：将接入菌种的米酸置于25℃的恒温培养箱中发酵96h，即得米酸汤。
实施例5
一种产l-乳酸和乙酸乙酯的米酸发酵工艺，包括以下过程：
(1)原料预处理：将硒米高速粉碎，混合，过100目筛两次，制成米粉；
(2)煮沸：将米粉和水混合，混合后米粉的含量为4％，加热煮沸，边加热边搅拌；
(3)糊化：将煮沸的米汤放入水浴锅上糊化，边糊化边搅拌；以防止糊化不均匀导致糊化液局部变质；糊化时间为40min、糊化温度为50℃；
(4)液化：向糊化好的米汤加入其质量2.0％的中温α-淀粉酶液化，液化时间为40min，液化温度为45℃；
(5)糖化：将液化好的米汤中加入其质量0.01％的糖化酶，糖化时间为1h，糖化温度为60℃；
(6)调配、灭菌：向液化好的米汤中加入其质量5.0％的蜂蜜，然后经95℃巴氏灭菌20分钟；
(7)接菌：待米汤冷却至30℃时把副干酪乳杆菌h4-11、马克斯克鲁维酵母l1-1按12％(菌种浓度为0.93×108cfu/ml)和2.0％(菌种浓度为0.25×107cfu/ml)的接种量接种到米汤中；
(8)发酵：将接入菌种的米酸置于40℃的恒温培养箱中发酵96h，即得米酸汤。
实施例6
实施例6与实施例2的区别在于采用的原料不同，是采用藜麦作为原料。
对照组1
一种米酸发酵工艺，包括以下过程：
(1)原料预处理：将硒米高速粉碎，混合，过80目筛两次，制成米粉；
(2)煮沸：将米粉和水混合，混合后米粉的含量为4％，加热煮沸，边加热边搅拌；
(3)糊化：将煮沸的米汤放入水浴锅上糊化，边糊化边搅拌；以防止糊化不均匀导致糊化液局部变质；糊化时间为30min、糊化温度为60℃；
(4)液化：向糊化好的米汤加入其质量0.5％的高温α-淀粉酶液化，液化时间为30min，液化温度为95℃；
(5)糖化：将液化好的米汤中加入其质量0.01％的糖化酶，糖化时间为2h，糖化温度为60℃；
(6)灭菌：将糖化好的米汤经95℃巴氏灭菌20分钟；
(7)接菌：待米汤冷却至30℃时把副干酪乳杆菌h4-11、马克斯克鲁维酵母l1-1按4.0％(菌种浓度为0.39×108cfu/ml)和0.5％(菌种浓度为0.05×107cfu/ml)的接种量接种到米汤中；
(8)发酵：将接入菌种的米酸置于35℃的恒温培养箱中发酵48h，即得米酸汤。
对照组2
一种米酸发酵工艺，包括以下过程：
(1)原料预处理：将硒米高速粉碎，混合，过80目筛两次，制成米粉；
(2)煮沸：将米粉和水混合，混合后米粉的含量为4％，加热煮沸，边加热边搅拌；
(3)糊化：将煮沸的米汤放入水浴锅上糊化，边糊化边搅拌；以防止糊化不均匀导致糊化液局部变质；糊化时间为30min、糊化温度为60℃；
(4)液化：向糊化好的米汤加入其质量0.5％的高温α-淀粉酶液化，液化时间为30min，液化温度为95℃；
(5)糖化：将液化好的米汤中加入其质量0.01％的糖化酶，糖化时间为2h，糖化温度为60℃；
(6)发酵：将糖化好的米汤置于35℃的恒温培养箱中发酵96h，即得米酸汤。
对照组3
对照组3与实施例2的区别在于步骤(7)中接入的菌种只有副干酪乳杆菌h4-11。
对照组4
对照组4与实施例2的区别在于步在于步骤(7)中接入的菌种只有马克斯克鲁维酵母l1-1。
试验例
取实施例和对照组的米酸做分层对比：每个米酸样品的指标测量3次；感官评分采用10分制，邀请5位志愿者进行品尝评分。对比结果如下表所示。
表1不同米酸评价指标性能分析
由表1数据可知，对于实施例2，由蜂蜜调制后的发酵米酸酵素具有高产l-乳酸功效，并且含有丰富的乳酸菌和酵母菌，感官评分最高，具有良好的滋味物质和酯香成分；对于实施例3，由多穗石科调制后的米酸有着良好的抗氧化能力，dpph清除率达到54.51％；对照组1由于发酵时间较短，各项性能指标较以上稍微逊色，可见发酵时间是影响发酵米酸酵素综合评价指标的一个重要条件；对照组2是自然发酵的米酸，其产酸能力、抗氧化能力、活菌量以及感官指标都相对较差，因此，更加凸显出本发明中米酸酵素益生功效及风味指标评价的可行性。对照组3、对照组4采用的是两种菌种中的一种菌种发酵，与实施例2相比，l-乳酸含量、益生菌含量较低，说明本发明采用的两种菌种之间具有良好的协同作用。
在此有必要指出的是，以上实施例和试验例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和理解，不能理解为对本发明的技术方案做进一步的限定，本领域技术人员作出的非突出实质性特征和显著进步的发明创造，仍然属于本发明的保护范畴。