本发明涉及营养保健食品领域，具体而言，涉及一种大蒜酵素及其制备方法。
背景技术：
大蒜(Allium sativum)原名葫、葫蒜，属百合科葱属多年生草本植物。近年来，大蒜因含有多种营养成分和独特保健功能，备受世人瞩目。大蒜含有丰富的蛋白质、糖类、多种维生素及矿物质。大蒜的主要功效成分大蒜素为大蒜中大蒜辣素、大蒜新素及多种烯丙醛硫醚化合物等主要成分的总称。大蒜素不耐热，当温度高于80℃时，易发生分解反应；对碱不稳定，但对酸较稳定，在常温酸性条件下稳定性较好；若长期暴露于空气中，紫外线可诱发其分解；在强酸环境下将生成铳盐并析出硫，产生沉淀，在强氧化环境下则氧化成亚砜，有时也可氧化成砜。大蒜素具有抗氧自由基、提高免疫力、促进新陈代谢、降低胆固醇、抗菌抗病毒、抗肿瘤、降血脂，预防心脑血管疾病、保护肝脏等多种保健功能。
目前，大蒜主要产品形式是以大蒜饮料、大蒜醋、黑大蒜为主。
大蒜饮料工艺主要是通过除去大蒜中刺激的物质后(脱臭工艺)，与其他果蔬汁等进行混合制备的饮料产品。其作为食品中饮品，功能性成份含量低，且人体吸收率低。
大蒜醋工艺的主要缺点是制备过程中经过高温处理，此工艺尽管会除掉大蒜的刺激气味，同时也破坏了蒜的活性物质，醋的酸度也会破坏大蒜素。原因是大蒜素不耐热，当温度高于80℃时，易发生分解反应；大蒜素在强酸环境下也将生成铳盐并析出硫，产生沉淀。
而发酵类的黑大蒜的工艺主要缺点是工艺复杂过程不易控制，采用全蒜进行发酵，发酵材料单一，产品活性物质含量不会达到最佳。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种大蒜酵素，所述的大蒜酵素功能性成份含量高、口感醇厚、酸甜适中、无蒜臭味，有果蔬发酵天然香味。
本发明的第二目的在于提供一种大蒜酵素的制备方法，所述的大蒜酵素的制备方法解决了现有技术发酵条件可控性差、大蒜酵素产品功能单一、营养成分不够丰富的缺点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种大蒜酵素，所述大蒜酵素主要由发酵原料发酵而成；
所述发酵原料为发酵材料和食用糖；
按重量份计，所述发酵材料包括：大蒜30～50份、生姜15～30份、山楂10～20份、洋葱5～15份、柠檬5～10份、仙人掌5～10份。
本发明采用全蒜切片后与其他综合果蔬进行发酵的方法，充分保持了生鲜大蒜所具有的营养保健成分。选择新鲜完整的白皮大蒜或独头大蒜为原料，剥皮、洗净、沥干水分后切片或打碎，得到大蒜原料；其他类原料分类清洗后，沥干水分后，切成1cm～2cm厚切片或打碎，得到果蔬类原料。
优选的，所述仙人掌为墨西哥米邦塔食用仙人掌(Opuntia Milpa Alta)。
各原材料经去核或去皮处理后切片或切块。
优选的，除上述发酵材料外，本发明还可额外添加其它果蔬；优选的，其它果蔬添加的重量份数为1～40份，更优选的为5～20份；其它果蔬包括山药、枇杷、梅子、凤梨、红龙果、青木瓜、地瓜、马铃薯、芋、南瓜、胡瓜、红萝卜、豆薯、莲藕、黄瓜、冬瓜、秋葵、青花椰菜、桑椹、芥兰、嫩茎莴苣、球茎甘蓝、青椒、菱角、高丽菜、西红柿、红凤菜、甜柿、荞麦、胡麻、龙眼、红甘蔗、结球白菜、角菜、山芹菜、哈密瓜、梨、杨桃、葡萄、葡萄柚、菠萝蜜、苹果、奇异果、草莓、酪梨、樱桃、橙子、水蜜桃中的一种或多种。
果蔬的选择可根据不同消费人群的营养需要及口感偏好等进行优选。
优选的，如上所述的大蒜酵素，发酵原料发酵所用的菌种为复合菌种；
所述复合菌种为I类菌种、II类菌种和III类菌种的液体菌种混合而成；
所述I类菌种包括利亚乳酸杆菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、比菲德氏菌中的一种或多种；
所述II类菌种包括酿酒酵母和/或异常汉逊酵母；
所述III类菌种包括黑曲菌和/或红曲菌。
菌种的添加一方面是发酵的必要条件，另一方面也可以为本申请添加多种益生菌和益生元，增加本申请的营养成分。
进一步优选的，如上所述的大蒜酵素，所述液体菌种中单一菌种的菌落数目为105～107CFU/mL。
进一步优选的，如上所述的大蒜酵素：
所述I类菌种占所述发酵原料质量的1％～3％；
所述II类菌种占所述发酵原料质量的1％～3％；
所述III类菌种占所述发酵原料质量的0.5％～2％。
所述三类菌种均购买于广东微生物菌种保藏中心。
接种顺序可先后分批次接种进行分步发酵，也可同时接种进行一步发酵。
进一步优选的，如上所述的大蒜酵素，所述复合菌种占所述发酵原料质量的4％～5％。
优选的，如上所述的大蒜酵素，所述食用糖包括白糖、红糖、麦芽糖、蜜糖中的一种或多种。
进一步优选的，如上所述的大蒜酵素，所述食用糖与所述发酵材料的重量比为(0.4～0.7)：1。
如上所述的大蒜酵素的制备方法，包括以下步骤：
1)、按照一层发酵材料一层食用糖的形式将二者分多层装入发酵容器，且最上面一层为食用糖，再于最上面一层食用糖的表面均匀喷洒一层食用白醋或用所述发酵材料中的柠檬的切片均匀铺于最上面一层食用糖的表面；
2)、螯合发酵得到大蒜酵素原液；
3)、将所述大蒜酵素原液经过滤、浓缩、灌装后得到成品。
本申请将大蒜与其他复合果蔬(不添加外源水)混合发酵，丰富了产品的营养成分。经过滤、真空浓缩、灌装获得大蒜酵素成品。本法能有效提高大蒜素含量及SOD的活性，螯合发酵更能促进大蒜中活性成份更好的发挥作用。
进一步地，用得到的大蒜酵素原液，还可采用已有的技术制成大蒜酵素粉剂、液体饮料和口服液等各种衍生产品。
优选的，所述食醋用量为200ml/m2～300ml/m2。
优选的，如上所述的大蒜酵素的制备方法，在步骤1)中，将发酵材料装入发酵容器之前，还包括：
对所述发酵材料进行酶解预处理；所用酶包括用果胶酶、纤维素酶、蛋白酶、α-淀粉酶中的一种或多种。
优选的，如上所述的大蒜酵素的制备方法，在步骤2)中，所述螯合发酵的发酵条件为：
在35℃～39℃下避光密闭发酵170～200天。
螯合发酵时不需要额外添加菌种、糖，应注意发酵过程中保持密封。为保证发酵充分，优选发酵时间为180～190天。
优选的，如上所述的大蒜酵素的制备方法，在步骤3)中，所述浓缩具体为在真空度0.08MPa～0.09MPa、43℃～45℃下进行低温真空浓缩。
低温真空浓缩具有很多优点。液体物质在沸腾状态下溶剂的蒸发很快，其沸点因压力而变化，压力增大，沸点升高，压力小，沸点降低。由于在较低温度下蒸发，可以节省大量能源。同时，由于物料不受高温影响，避免了热不稳定成分的破坏和损失，更好地保存了原料的营养成分和香气。特别是某些氨基酸、黄酮类、酚、类维生素等物质，可防止受热而破坏。而一些糖类、蛋白质、果胶、粘液质等粘性较大的物料，低温蒸发可防止物料焦化。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)、本发明为无外源水添加纯绿色发酵，能有效提高大蒜素的浓度和含量。
2)、本发明采用全蒜切片后与其他综合果蔬进行发酵的方法，充分保持了生鲜大蒜所具有的营养保健成分。本法不经过特殊的大蒜除臭工艺，大蒜等经过长达180天的纯种螯合发酵后，大蒜的臭味已经完全没有，且大蒜酵素只有原料自然的清香气味，口感更丰富。
3)、本发明提供的大蒜酵素具有营养结构合理、果蔬发酵自然香味、酸爽可口、适口性好、色泽透亮、保健效果佳等优点。产品具有抗菌消炎、抗癌防癌、抗衰老抗氧化、提高免疫力、防治心脑血管疾病、防治糖尿病、健脑等营养保健功效作用。
4)、现有技术在加工酵素产品时一般都采用高温浓缩，或者冷冻干燥的工艺，本发明采用的低温真空浓缩工艺条件适宜，既能提高浓缩效率又能节能，还保持了益生菌和大蒜素的活性。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种大蒜酵素及其制备方法，包括：
1)、原料处理
发酵原料为发酵材料和食用糖；
选择新鲜完整的白皮大蒜或独头大蒜为原料，剥皮、洗净、沥干水分后切片或打碎，得到大蒜原料；其他类原料分类清洗后，沥干水分后，切成1cm～2cm厚切片或打碎，得到果蔬类原料。将上述两种原料混合，得到发酵材料。
按重量份计，所述发酵材料包括：大蒜30份、生姜30份、山楂10份、洋葱5份、柠檬10份、仙人掌10份。
食用糖为白糖、红糖、麦芽糖的混合糖；食用糖的添加量与发酵材料的重量比为0.4：1。
2)、菌种制备
复合菌种为I类菌种、II类菌种和III类菌种的液体菌种混合而成；所述液体菌种中单一菌种的菌落数目为105CFU/mL。
所述I类菌种为双歧杆菌；所述I类菌种占所述发酵原料质量的1％；
所述II类菌种包括酿酒酵母；所述II类菌种占所述发酵原料质量的1％；
所述III类菌种包括红曲菌；所述III类菌种占所述发酵原料质量的0.5％；
菌种均购买于广东微生物菌种保藏中心。
接种复合菌种的接种顺序先后分批次接种进行分步发酵。
3)、装罐与发酵
按照一层发酵材料一层食用糖的形式将二者分多层装入发酵容器，填充系数为1/3，且最上面一层为食用糖。
装罐完成后，在罐内最上面一层原料表面喷洒食用白醋，在35℃～39℃下避光密闭发酵170天。所述食醋用量为200ml/m2。
4)、过滤、浓缩、灌装
酵素原液经40目孔径粗滤，滤液进行低温真空浓缩，条件为：真空度在0.08MPa，温度在45℃，再经精滤、包装，获得大蒜酵素原液成品。
实施例2
一种大蒜酵素及其制备方法，包括：
1)、原料处理
发酵原料为发酵材料和食用糖；
选择新鲜完整的白皮大蒜或独头大蒜为原料，剥皮、洗净、沥干水分后切片或打碎，得到大蒜原料；其他类原料分类清洗后，沥干水分后，切成1cm～2cm厚切片或打碎，得到果蔬类原料。将上述两种原料混合，得到发酵材料。
按重量份计，所述发酵材料包括：大蒜50份、生姜15份、山楂20份、洋葱15份、柠檬5份、仙人掌5份、草莓5份。
食用糖为红糖；食用糖的添加量与发酵材料的重量比为0.7：1。
2)、菌种制备
复合菌种为I类菌种、II类菌种和III类菌种的液体菌种混合而成；所述液体菌种中单一菌种的菌落数目为107CFU/mL。
所述I类菌种为利亚乳酸杆菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、比菲德氏菌的混合菌种；所述I类菌种占所述发酵原料质量的3％；
所述II类菌种包括酿酒酵母和异常汉逊酵母；所述II类菌种占所述发酵原料质量的3％；
所述III类菌种包括黑曲菌和红曲菌；所述III类菌种占所述发酵原料质量的2％；
接种时同时接种进行一步发酵。
3)、装罐与发酵
对所述发酵材料进行酶解预处理；所用酶为果胶酶。
按照一层发酵材料一层食用糖的形式将二者分多层装入发酵容器，填充系数为1/2，且最上面一层为食用糖。
装罐完成后，用发酵材料中的柠檬切片均匀铺于物料表面，在35℃～39℃下避光密闭发酵200天。
4)、过滤、浓缩、灌装
酵素原液经80目孔径粗滤，滤液进行低温真空浓缩，条件为：真空度在0.09MPa，温度在43℃，再经精滤、包装，获得大蒜酵素原液成品。
实施例3
一种大蒜酵素及其制备方法，包括：
1)、原料处理
发酵原料为发酵材料和食用糖；
选择新鲜完整的白皮大蒜或独头大蒜为原料，剥皮、洗净、沥干水分后切片或打碎，得到大蒜原料；其他类原料分类清洗后，沥干水分后，切成1cm～2cm厚切片或打碎，得到果蔬类原料。将上述两种原料混合，得到发酵材料。
按重量份计，所述发酵材料包括：大蒜40份、生姜20份、山楂15份、洋葱10份、柠檬7份、仙人掌7份、黄瓜2份、苹果5份。
食用糖为白糖、红糖、麦芽糖、蜜糖的混合糖。食用糖的添加量与发酵材料的重量比为0.5：1。
2)、菌种制备
复合菌种为I类菌种、II类菌种和III类菌种的液体菌种混合而成；所述液体菌种中单一菌种的菌落数目为106CFU/mL。
所述I类菌种包括利亚乳酸杆菌，双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、比菲德氏菌的混合菌种；所述I类菌种占所述发酵原料质量的2％；
所述II类菌种包括酿酒酵母和异常汉逊酵母；所述II类菌种占所述发酵原料质量的2％；
所述III类菌种包括黑曲菌和红曲菌；所述III类菌种占所述发酵原料质量的1％；
菌种均购买于广东微生物菌种保藏中心。
接种时同时接种所有菌种进行一步发酵。
3)、装罐与发酵
对所述发酵材料进行酶解预处理；所用酶包括用果胶酶、纤维素酶、蛋白酶、α-淀粉酶。
按照一层发酵材料一层食用糖的形式将二者分多层装入发酵容器，填充系数为1/2，且最上面一层为食用糖。
装罐完成后，在罐内原料表面喷洒食用白醋，在35℃～39℃下避光密闭发酵180天。所述食醋用量为300ml/m2。
4)、过滤、浓缩、灌装
酵素原液经60目孔径粗滤，滤液进行低温真空浓缩，条件为：真空度在0.08MPa，温度在44℃，再经精滤、包装，获得大蒜酵素原液成品。
实验例1
测定用实施例1～3提供的方法制备的大蒜酵素，各主要营养成分的含量如表1所示：
表1主要营养成分含量
大蒜及复合果蔬经发酵后，其所含的蛋白质被分解成多种氨基酸、碳水化合物被分解成果糖，其抗氧化活性酶SOD为200～300U/mL，大蒜素含量达0.7～0.9mg/g。由于大蒜素含量高，本发明提供的酵素产品具有抗菌消炎、抗癌防癌、抗衰老抗氧化、提高免疫力、防治心脑血管疾病、防治糖尿病、健脑等营养保健功效作用。
实验例2
将申请号CN201210221611.X，公开日2012年10月03日的申请文件中实施例7中公开的黑大蒜生物发酵饮料作为对比例1；
将申请号CN03150369.1，公开日2005年01月26日的申请文件中实施例中公开的脱味大蒜果汁饮料作为对比例2；
将申请号CN200910075524.6，公开日2010年03月17日的申请文件中实施例3中公开的大蒜百合复合饮料作为对比例3；
申请人邀请了中南大学营养与食品卫生学院的20位营养师对本申请实施例1～3及对比例1～3制得的大蒜酵素的风味及口感进行了盲评，满分为10分。
将实施例1～3与对比例1～3进行口味评价。
表2风味评价标准
表3各产品打分
从表3可知，本申请提供的大蒜酵素与对比例相比口感更佳，具有营养结构合理、果蔬发酵自然香味、酸爽可口、适口性好、色泽透亮、保健效果佳等优点。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。