本发明属于食品保鲜冷冻处理领域，主要涉及利用海水及微生物处理保鲜食品的方法，具体涉及一种微生物液氮速冻保鲜食品的处理方法。
背景技术：
目前的低温冷冻技术解决不了肉类、海鲜、鱼类、长期保存不变质的问题。蔬菜瓜果经过普通低温冷冻后，冰晶刺破细胞使水分流失，失去原有的口感脱水严重，渗出的营养物质还会成为细菌繁殖的养料，加速腐败变质，改变水果的质地。
目前，在运输活海鲜、鱼类、瓜果、蔬菜的过程中需要大量使用保鲜剂，而且运输活海鲜、鱼类的过程中还要运输大量的水，这些都使成本增加，并且食品安全难以保证。
技术实现要素：
本发明目的是为了解决现有食品保鲜方法存在保存时间短，效果差的问题，而提供一种微生物液氮速冻保鲜食品的处理方法。
一种微生物液氮速冻保鲜食品的处理方法，按以下步骤实现：
S1、采用石墨烯净化天然海水，然后按照体积比100:(3～20)将净化海水与微生物菌剂混合，获得生物菌冷冻液；
S2、向生物菌冷冻液中加入液氮，制冷温度为-10℃～-45℃，获得速冻液，然后将待处理食品放入速冻液中冷冻3～8min，捞出后装袋密封，置于-1℃～-20℃的冷库保存，即完成微生物液氮速冻保鲜食品的处理；
其中微生物菌剂由地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母和沼泽红假单胞菌按单位质量活菌数比例为：(500-600):(500-600):(10000-75000):(10000-73000):(10000-75000):(10000-73000):(10000-73000):(10000-65000):(10000-60000):(10000-75000):(10000-75000):(50-70):1混合制备而成。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明中微生物液氮速冻保鲜食品，所用的速冻液可使肉类、海鲜中的腐败菌群死亡，在长期冷冻保存条件下肉类、海鲜、没有有害菌群的侵蚀，可以达到冷冻保存一年与刚屠宰的肉类和刚出水的海鲜味道营养相同。低温冷冻蔬菜瓜果不在冷冻过程中冰晶刺破细胞使水分流失，在低温环境保持30天与新鲜瓜果蔬菜品质一样。
本发明解决了在运输活海鲜、鱼类、瓜果、蔬菜大量使用保鲜剂的历史，也不用在运输过程中运输大量的水，节省一半以上的运输成本，而且让食品更加安全。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种微生物液氮速冻保鲜食品的处理方法，按以下步骤实现：
S1、采用石墨烯净化天然海水，然后按照体积比100:(3～20)将净化海水与微生物菌剂混合，获得生物菌冷冻液；
S2、向生物菌冷冻液中加入液氮，制冷温度为-10℃～-45℃，获得速冻液，然后将待处理食品放入速冻液中冷冻3～8min，捞出后装袋密封，置于-1℃～-20℃的冷库保存，即完成微生物液氮速冻保鲜食品的处理；
其中微生物菌剂由地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母和沼泽红假单胞菌按单位质量活菌数比例为：(500-600):(500-600):(10000-75000):(10000-73000):(10000-75000):(10000-73000):(10000-73000):(10000-65000):(10000-60000):(10000-75000):(10000-75000):(50-70):1混合制备而成。
本实施方式中地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母和沼泽红假单胞菌，均为市售产品。
本实施方式中-1℃～-20℃的冷库保存，在实际应用中根据具体冷冻的食品种类对温度进行适应性调整。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同是，步骤S1中所述石墨烯的规格为0.5～150nm。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同是，步骤S1中所述天然海水取自东海海域、黄海海域或南海海域；天然海水的提取距离海岸10～100km；净化时间为1～10min。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一的不同是，步骤S1中按照体积比100:10将净化海水与微生物菌剂混合。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一的不同是，步骤S1中所述微生物菌剂的制备方法如下：
一、菌种活化：
将保藏的地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母和沼泽红假单胞菌，分别置于灭菌的1％红糖水中活化2h；
然后将地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌转接入已灭菌的普通肉汤斜面培养基中；
将两歧双歧杆菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌和戊糖片球菌转接入已灭菌的MRS斜面培养基中；
将产朊假丝酵母、酿酒酵母和沼泽红假单胞菌转接入已灭菌的YPD斜面培养基中，置于28-35℃，待菌落长出后分别接入已灭菌的普通肉汤培养基、MRS、YPD培养基中，在与对应斜面培养基相同温度的摇床中培养24-48h；
二、种子液制备：
将已灭菌的500mL与试管培养基成分相同的13个锥形瓶培养基，摇瓶于32-34℃空白培养48h，检查确认无杂菌后包扎，用紫外线照1h备用；将普通肉汤培养基、MRS、YPD长出的菌落、挑单菌落接种于相对应的己灭菌的13个锥形瓶培养基中，置于28-35℃下摇瓶培养24-48h，镜检无杂菌后制成种子液；
三、培养基配制及接种发酵：
(a)将发酵罐和所用设备121℃灭菌30min，维持罐压0.1MPa；
(b)配置培养基及接种发酵：将毛尖蘑菇菌、松茸蘑菇菌、灰树花蘑菇菌、鸡腿蘑、白蘑菇菌和黄蘑菇菌按2:2:1:3:1:1的比例混合后粉碎制成蘑菇菌粉，然后放入蜂蜜、红糖和水高温消毒，降温后分别接种种子液，再加入淀粉酶、麦芽糖酶和木聚糖酶，进行发酵反应，获得自组互控菌群及生物酶；
四、菌体收集及菌剂制备：
(c)菌体收集：发酵反应结束后放罐，分别将发酵液置于20℃下冷激处理3h，6000r/min离心5min，弃去上清收集菌泥；
(d)菌剂制备：分别向上述菌泥中加入与弃去上清液等体积的冻干保护剂，使菌体重悬，于-70℃预冻1.5h，再冷冻干燥，获得13种冻干菌剂，并密封在胶袋中于-20℃保存备用；
五、微生物菌剂的制备：
(e)冻干菌剂单位质量活菌数测定：取出保存的13种冻干菌剂，加入4℃预冷的无菌蒸馏水于22℃振荡l0min，使菌体重悬，倍比稀释后活菌计数，确定冻干菌剂的活菌数；
(f)根据每种冻干菌剂的单位质量活菌数按地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母和沼泽红假单胞菌的配比为(500-600):(500-600):(10000-75000):(10000-73000):(10000-75000):(10000-73000):(10000-73000):(10000-65000):(10000-60000):(10000-75000):(10000-75000):(50-70):1均匀混合，密封低温保藏，定期测定活菌数绘制活性曲线。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五的不同是，步骤三(b)中蘑菇菌粉、蜂蜜和红糖的质量比为70:3:125。其它步骤及参数与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五的不同是，步骤三(b)中蘑菇菌粉、蜂蜜和红糖的总量与水的体积比为1:1。其它步骤及参数与具体实施方式五相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式五的不同是，步骤三(b)中的高温消毒温度为150-200℃。其它步骤及参数与具体实施方式五相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式五的不同是，步骤三(b)中种子液的接种量：地衣芽孢杆菌的接种量为5％-6％；枯草芽孢杆菌的接种量为5％-6％；两歧双歧杆菌的接种量为5％-6％；乳酸肠球菌的接种量为100％-750％；嗜酸乳杆菌的接种量为100％-730％；干酪乳杆菌的接种量为100％-750％；乳酸乳杆菌的接种量为100％-730％；植物乳杆菌的接种量为100％-650％；乳酸片球菌的接种量为100％-600％；戊糖片球菌的接种量为100％-750％；产朊假丝酵母的接种量为100％-750％；酿酒酵母的接种量为100％-750％；沼泽红假单胞菌的接种量为0.5％-0.7％。其它步骤及参数与具体实施方式五相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式五的不同是，步骤三(b)中发酵的参数如下：
地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的培养温度为33-36℃，起始pH为7.0-7.2，通气量为1-3V/V/min，搅拌转速为280-320r/min，罐压为0.12-0.14MPa，培养时间45-50h；
两歧双歧杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、戊糖片球菌和沼泽红假单胞菌的培养温度为25-30℃，起始pH为6.2-6.4，通气量为1-3V/V/min，搅拌转速为180-220r/min，罐压为0.12-0.14MPa，培养时间18-28h；
乳酸肠球菌、乳酸乳杆菌和乳酸片球菌的培养温度为33-36℃，起始pH为5.8-6.4，不通气，搅拌转速为120-200r/min，罐压为0.12-0.14MPa，培养时间15-20h；
嗜酸乳杆菌的培养温度为25-30℃，起始pH为6.0-6.4，通气量为1-3V/V/min，搅拌转速为180-220r/min，罐压为0.12-0.14MPa，培养时间15-23h；
产朊假丝酵母和酿酒酵母的培养温度为25-30℃，起始pH为4.6-5.0，通气量为1-3V/V/min，搅拌转速为380-420r/min，罐压为0.3-0.4MPa，培养时间45-50h。其它步骤及参数与具体实施方式式五相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式五的不同是，步骤三(b)中淀粉酶、麦芽糖酶和木聚糖酶的质量比为1:1:1。其它步骤及参数与具体实施方式五相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方五的不同是，步骤三(b)中淀粉酶、麦芽糖酶和木聚糖酶的总量与蜂蜜的质量比为1:1。其它步骤及参数与具体实施方式五相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式五的不同是，步骤四(d)中冻干保护剂：由蔗糖10g、脱脂牛乳10g、谷氨酸钠5g和100ml蒸馏水组成。其它步骤及参数与具体实施方式五相同。
通过以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：
本实施例中微生物菌剂的制备方法如下：
一、菌种活化：
将保藏的地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母和沼泽红假单胞菌，分别置于灭菌的1％红糖水中活化2h；
然后将地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌转接入已灭菌的普通肉汤斜面培养基中；
将两歧双歧杆菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌和戊糖片球菌转接入已灭菌的MRS斜面培养基中；
将产朊假丝酵母、酿酒酵母和沼泽红假单胞菌转接入已灭菌的YPD斜面培养基中，置于28-35℃，待菌落长出后分别接入已灭菌的普通肉汤培养基、MRS、YPD培养基中，在与对应斜面培养基相同温度的摇床中培养24-48h；
二、种子液制备：
将已灭菌的500mL与试管培养基成分相同的13个锥形瓶培养基，摇瓶于32-34℃空白培养48h，检查确认无杂菌后包扎，用紫外线照1h备用；将普通肉汤培养基、MRS、YPD长出的菌落、挑单菌落接种于相对应的己灭菌的13个锥形瓶培养基中，置于28-35℃下摇瓶培养24-48h，镜检无杂菌后制成种子液；
三、培养基配制及接种发酵：
(a)将发酵罐和所用设备121℃灭菌30min，维持罐压0.1MPa；
(b)配置培养基及接种发酵：将毛尖蘑菇菌、松茸蘑菇菌、灰树花蘑菇菌、鸡腿蘑、白蘑菇菌和黄蘑菇菌按2:2:1:3:1:1的比例混合后粉碎制成蘑菇菌粉，然后放入蜂蜜、红糖和水高温消毒，降温后分别接种种子液，再加入淀粉酶、麦芽糖酶和木聚糖酶，进行发酵反应，获得自组互控菌群及生物酶；
四、菌体收集及菌剂制备：
(c)菌体收集：发酵反应结束后放罐，分别将发酵液置于20℃下冷激处理3h，6000r/min离心5min，弃去上清收集菌泥；
(d)菌剂制备：分别向上述菌泥中加入与弃去上清液等体积的冻干保护剂，使菌体重悬，于-70℃预冻1.5h，再冷冻干燥，获得13种冻干菌剂，并密封在胶袋中于-20℃保存备用；
五、微生物菌剂的制备：
(e)冻干菌剂单位质量活菌数测定：取出保存的13种冻干菌剂，加入4℃预冷的无菌蒸馏水于22℃振荡l0min，使菌体重悬，倍比稀释后活菌计数，确定冻干菌剂的活菌数；
(f)根据每种冻干菌剂的单位质量活菌数按地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母和沼泽红假单胞菌的配比为600:600:75000:73000:75000:73000:73000:65000:60000:75000:75000:70:1均匀混合，密封低温保藏，定期测定活菌数绘制活性曲线。
本实施例步骤三(b)中蘑菇菌粉、蜂蜜和红糖的质量比为70:3:125。
本实施例步骤三(b)中蘑菇菌粉、蜂蜜和红糖的总量与水的体积比为1:1。
本实施例步骤三(b)中的高温消毒温度为200℃。
本实施例步骤三(b)中种子液的接种量：地衣芽孢杆菌的接种量为6％；枯草芽孢杆菌的接种量为6％；两歧双歧杆菌的接种量为750％；乳酸肠球菌的接种量为730％；嗜酸乳杆菌的接种量为750％；干酪乳杆菌的接种量为730％；乳酸乳杆菌的接种量为730％；植物乳杆菌的接种量为650％；乳酸片球菌的接种量为600％；戊糖片球菌的接种量为750％；产朊假丝酵母的接种量为750％；酿酒酵母的接种量为0.7％；沼泽红假单胞菌的接种量为0.7％。
本实施例步骤三(b)中淀粉酶、麦芽糖酶和木聚糖酶的质量比为1:1:1。
本实施例步骤三(b)中淀粉酶、麦芽糖酶和木聚糖酶的总量与蜂蜜的质量比为1:1。
本实施例步骤三(b)中发酵的参数如表1所示：
表1
本实施例步骤四(d)中冻干保护剂：由蔗糖10g、脱脂牛乳10g、谷氨酸钠5g和100ml蒸馏水组成。
本实施例步骤五(e)中确定冻干菌剂的活菌数，计算公式：
W＝m/(n×V0/V1)
W＝单位质量活菌数，cfu/g；
m＝样品质量，g；
n＝菌落平均数，cfu；
V0＝菌落总体积，mL；
V1＝涂布用量，mL；
利用上述制备的微生物菌剂，进行微生物液氮速冻保鲜食品的处理方法，按以下步骤实现：
S1、采用石墨烯净化天然海水，然后按照体积比100:10将净化海水与微生物菌剂混合，获得生物菌冷冻液；
S2、取1.5吨生物菌冷冻液装入2立方米的保温不锈钢容器中，加入液氮，制冷温度为-15℃，获得速冻液，然后将新鲜荔枝放入速冻液中冷冻3min，捞出后装袋密封，置于-1℃～-3℃的冷库保存，即完成微生物液氮速冻保鲜食品的处理。
本实施例中荔枝在冷库中保存30天，从冷库取出荔枝与新鲜荔枝对比、表面色泽，口感甜度一样。
实施例2：
与实施例1的不同是，待处理食品为新鲜韭菜；
本实施例中韭菜在冷库中保存30天，从冷库取出后与新鲜韭菜对比、表面色泽，口感一样。
实施例3：
与实施例1的不同是，制冷温度为-25℃；待处理食品为新鲜桂鱼；放入速冻液中冷冻8min；置于-15℃～-20℃的冷库保存。
本实施例中桂鱼在冷库中保存360天，从冷库取出后与新鲜桂鱼对比、表面色泽差距不大，口感一样。
实施例4：
与实施例1的不同是，制冷温度为-25℃；待处理食品为新鲜对虾；放入速冻液中冷冻8min；置于-15℃～-20℃的冷库保存。
本实施例中对虾在冷库中保存360天，从冷库取出后与新鲜对虾对比、表面色泽差距不大，口感一样。