一种景天三七发酵液及其制备方法与流程

本发明属于营养饮品制备技术领域，具体涉及一种景天三七发酵液及其制备方法。

背景技术：

景天三七为景天科景天属多年生草本植物，根状茎短，粗茎高可达50厘米，直立。多生长于山地林缘、灌木丛中，较耐阴也较耐旱，在北方能露地越冬，对土壤无严格选择，适应性强。费菜含有生物碱、齐敦果酸、谷甾醇、黄酮类、景天庚糖、果糖及维生素等药物成分。这些药物成分通过防止血管硬化、降血脂、扩张脑血管，改善冠状动脉循环等途径，达到降血压、防中风、防心脏病的效果。

荷叶为莲科莲属多年生草本挺水植物，荷花一般长到150厘米高，横向扩展到3米，荷叶最大可达直径60厘米，莲花最大直径可达20厘米，荷花有许多不同的栽培品种，花色从雪白、黄色到淡红色及深黄色和深红色，其外还有分洒锦等等花色，广布于南北各地，主要有清热解暑，升发清阳，散瘀止血的功效。

景天三七中钙含量较高，但其发酵后钙损失较多，采用添加无机钙的方法，得到的大多为无生物活性的钙，因此，需要采用不同植物复合发酵来增加发酵液中钙离子含量，目前，尚未有将景天三七和荷叶复合发酵提高发酵液中钙离子含量的报道。

细胞固定化技术是利用物理的或者化学的手段将细胞固定于一定的空间范围内，使其不能自由移动可以反复使用的的一种新兴发酵技术，称之为细胞的固定化技术。在啤酒生产领域可以利用海藻酸钙和卡拉胶对啤酒酵母进行包埋，实现在啤酒生产中的批式或连续化生产，提高生产效率简化生产环节。无载体固定法、吸附法、交联法、结合法、包埋法等都是目前生产中常用的细胞固定方法。目前，尚未有将酿酒酵母菌和纳豆芽孢杆菌同时固化的研究报道。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种景天三七发酵液及其制备方法。

一种景天三七发酵液，所述发酵液以景天三七和荷叶为原料，经过固化菌种发酵制成。

所述固化菌种为酿酒酵母菌和纳豆芽孢杆菌混合的固化菌种。

所述固化菌种还包括乳酸菌，所述乳酸菌为保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌中的一种或一种以上。

所述景天三七与荷叶的用量质量比为(1-4)：1。

所述固化菌种按照如下步骤制备：

(1)配制海藻酸钠与骨胶原的混合溶液，溶液中海藻酸钠的质量分数为0.5-2.5％，骨胶原的质量分数为0.5-2.5％；

(2)添加氯化钙，添加量为每升混合溶液添加4.5-6.5g，混合均匀形成胶珠溶液；

(3)向步骤(2)制备的胶珠溶液中加入混合菌液，混合菌液加入量为胶珠溶液体积的6-10％，在32-36℃条件下发酵16-32h，制成固化菌种。

步骤(3)所述混合菌液中酿酒酵母菌菌液中活菌数为1-5x10⁸cfu/ml，纳豆芽孢杆菌菌液中活菌数为2-5x10⁸cfu/ml，乳酸菌菌液中活菌数为2-5x10⁸cfu/ml。

一种景天三七发酵液的制备方法，按照如下步骤进行：

(1)分别将清洗干净的景天三七与荷叶粉碎至粒径小于5mm，混匀；

(2)将物料投入水提设备中，加入占步骤(1)物料总重量2-8倍重量的水，提取后过滤，弃去滤渣，得到滤液；

(3)将滤液送入发酵罐中，加入蔗糖，接入制备的固化菌种溶液，接种量为3-8％，发酵2-5d；

(4)将发酵好的物料用脱脂棉网过滤，再用抽滤漏斗抽滤，进一步去除滤渣，灭菌，得到发酵液。

步骤(2)所述水提温度为70-90℃，提取时间为20-40min。

步骤(3)所述蔗糖的加入量占步骤(2)滤液质量的2-8％。

所述发酵罐转速为50-150r/min，发酵温度为32-38℃。

本发明的有益效果：本发明景天三七发酵液中含有的钙离子浓度高，适合缺钙人群饮用。以景天三七和荷叶复合作为发酵的原料，荷叶的加入显著提高了钙离子质量浓度，以酿酒酵母和纳豆芽孢杆菌作为混合固化菌种，实现了发酵液的连续生产，提高生产效率。

附图说明

图1为不同温度发酵条件下发酵液中钙离子的浓度变化。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

实施例1

传统技术采用向海藻酸钠溶液中添加氯化钙的方法制备胶珠，从而制备固定菌，发明人通过实践发现，采用这种方法固定酿酒酵母菌和纳豆芽孢杆菌，固化效率低，固化胶珠中活菌含量低，本实施例选用海藻酸钠分别与聚乙烯醇(组1)、聚丙烯酞胺(组2)、骨胶原(组3)、角叉菜胶(组4)、琼脂(组5)、卡拉胶(组6)、三醋酸纤维(组7)复合的技术方案，用量质量比为1：1，对照为质量分数3％的海藻酸钠，制备方法如下：首先配制海藻酸钠与上述组分的混合溶液，溶液中海藻酸钠的质量分数为1.5％，上述组分的质量分数为1.5％；然后添加氯化钙，添加量为每升混合溶液添加5.5g，混合均匀形成胶珠溶液；向胶珠溶液中加入混合菌液(混合菌液中酿酒酵母菌菌液中活菌数为2x10⁸cfu/ml，纳豆芽孢杆菌菌液中活菌数为3x10⁸cfu/ml)，混合菌液加入量为胶珠溶液体积的8％，在34℃条件下发酵24h，制成固化菌种。

采用涂板法测定上述固定菌溶液中活菌的含量，测试结果如表1所示：

表1

注：*代表与对照组比较p<0.05。

由表1可以看出，海藻酸钠与骨胶原的组合使用显著提高了混合菌液中活菌数，海藻酸钠与聚丙烯酞胺的组合使用降低了混合菌液中活菌数，海藻酸钠与聚乙烯醇、角叉菜胶、琼脂、卡拉胶、三醋酸纤维组合使用混合菌液中活菌数无显著变化。

实施例2

景天三七中钙含量较高，但是，在发酵过程中有的损失较大，需要与其他组分共发酵，或者添加钙，但是添加的钙元素多为非活性钙，不能被人体吸收利用，因此，本实施例未采用外加钙元素的方法，优选与其他天然植物组分共发酵的方法，景天三七与其他植物的用量质量比为1：1，对照为只采用景天三七发酵，实验共发酵的植物有：白菜(组1)、乌塌菜(组2)、荷叶(组3)、苋菜(组4)、紫菜(组5)、狐尾藻(组6)、水葱(组7)。

发酵过程如下：分别将清洗干净的景天三七与荷叶粉碎至粒径小于5mm，混匀；将物料投入水提设备中，加入占物料总重量5倍重量的水，水提温度为80℃，提取时间为30min，提取后过滤，弃去滤渣，得到滤液；将滤液送入发酵罐中，加入5％蔗糖，接入实施例1制备的固化菌种溶液(海藻酸钠与骨胶原制备)，接种量为5％，发酵3d；所述发酵罐转速为100r/min，发酵温度为33℃；将发酵好的物料用脱脂棉网过滤，再用抽滤漏斗抽滤，进一步去除滤渣，灭菌，得到发酵液。

参照《养心草高钙饮料的研制》中的方法，进行钙离子测定，将发酵液装入100ml锥形瓶中。加入5ml2mol/l的naoh溶液、0.15g钙指示剂至ph＞12.5后，用edta-2na标准溶液滴定至由红色转变至纯蓝色即为终点。滴定时需不断摇荡，将近终点时，缓慢滴定，计算如公式如下所示：

ρ(ca)＝[(v1-v2)×c×40.8×1000]/v

式中:ρ(ca)，样品中钙的质量浓度，mg/l；v1，滴定中所消耗edta-2na溶液的体积，ml；v2，空白所消耗edta-2na溶液的体积，ml；c，edta-2na溶液的浓度，mol/l；40.8，与1.00mledta-2na标准溶液相当的钙质量，g；v，所取水样的体积，ml。

测试结果见表2：

表2

注：*代表与对照组比较p<0.05。

由表2可以看出，景天三七与荷叶混合发酵显著提高了发酵液中钙离子的含量，与白菜、乌塌菜、苋菜、紫菜和水葱混合发酵未有显著提高，与狐尾藻混合发酵显著降低了发酵液中钙离子的含量。

实施例3

由于酿酒酵母和纳豆芽孢杆菌的最适发酵温度不一致，且差异较大，优化混合菌种发酵的温度至关重要，本实施例分别设置发酵温度梯度和发酵时间梯度，摸索最佳发酵条件，发酵温度梯度设置为：30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃。

发酵过程如下：分别将清洗干净的景天三七与荷叶粉碎至粒径小于5mm，混匀；将物料投入水提设备中，加入占物料总重量5倍重量的水，水提温度为80℃，提取时间为30min，提取后过滤，弃去滤渣，得到滤液；将滤液送入发酵罐中，加入5％蔗糖，接入实施例1制备的固化菌种溶液(海藻酸钠与骨胶原制备)，接种量为5％，发酵3d；所述发酵罐转速为100r/min；将发酵好的物料用脱脂棉网过滤，再用抽滤漏斗抽滤，进一步去除滤渣，灭菌，得到发酵液。

参照实施例1钙离子的测定方法测定上述发酵液中钙离子的浓度，测试结果见图1。由图1可以看出，在34℃条件下，发酵液中钙离子含量最高。

实施例4

为了增加发酵饮料的风味物质，可在发酵的过程中添加保加利亚乳杆菌，发酵过程如下：分别将清洗干净的景天三七与荷叶粉碎至粒径小于5mm，混匀；将物料投入水提设备中，加入占物料总重量5倍重量的水，水提温度为80℃，提取时间为30min，提取后过滤，弃去滤渣，得到滤液；将滤液送入发酵罐中，加入5％蔗糖，接入实施例1制备的固化菌种溶液(海藻酸钠与骨胶原制备，固化菌种包括酿酒酵母菌、纳豆芽孢杆菌和保加利亚乳杆菌)，接种量为5％，发酵3d；所述发酵罐转速为100r/min，发酵温度为34℃；将发酵好的物料用脱脂棉网过滤，再用抽滤漏斗抽滤，进一步去除滤渣，灭菌，得到发酵液。

实施例5

为了增加发酵饮料的风味物质，可在发酵的过程中添加嗜热链球菌，发酵过程如下：分别将清洗干净的景天三七与荷叶粉碎至粒径小于5mm，混匀；将物料投入水提设备中，加入占物料总重量5倍重量的水，水提温度为80℃，提取时间为30min，提取后过滤，弃去滤渣，得到滤液；将滤液送入发酵罐中，加入5％蔗糖，接入实施例1制备的固化菌种溶液(海藻酸钠与骨胶原制备，固化菌种包括酿酒酵母菌、纳豆芽孢杆菌和嗜热链球菌)，接种量为5％，发酵3d；所述发酵罐转速为100r/min，发酵温度为34℃；将发酵好的物料用脱脂棉网过滤，再用抽滤漏斗抽滤，进一步去除滤渣，灭菌，得到发酵液。

实施例6

为了增加发酵饮料的风味物质，可在发酵的过程中添加嗜酸乳杆菌，发酵过程如下：分别将清洗干净的景天三七与荷叶粉碎至粒径小于5mm，混匀；将物料投入水提设备中，加入占物料总重量5倍重量的水，水提温度为80℃，提取时间为30min，提取后过滤，弃去滤渣，得到滤液；将滤液送入发酵罐中，加入5％蔗糖，接入实施例1制备的固化菌种溶液(海藻酸钠与骨胶原制备，固化菌种包括酿酒酵母菌、纳豆芽孢杆菌和嗜酸乳杆菌)，接种量为5％，发酵3d；所述发酵罐转速为100r/min，发酵温度为34℃；将发酵好的物料用脱脂棉网过滤，再用抽滤漏斗抽滤，进一步去除滤渣，灭菌，得到发酵液。

实施例7

为了增加发酵饮料的风味物质，可在发酵的过程中添加植物乳杆菌，发酵过程如下：分别将清洗干净的景天三七与荷叶粉碎至粒径小于5mm，混匀；将物料投入水提设备中，加入占物料总重量5倍重量的水，水提温度为80℃，提取时间为30min，提取后过滤，弃去滤渣，得到滤液；将滤液送入发酵罐中，加入5％蔗糖，接入实施例1制备的固化菌种溶液(海藻酸钠与骨胶原制备，固化菌种包括酿酒酵母菌、纳豆芽孢杆菌和植物乳杆菌)，接种量为5％，发酵3d；所述发酵罐转速为100r/min，发酵温度为34℃；将发酵好的物料用脱脂棉网过滤，再用抽滤漏斗抽滤，进一步去除滤渣，灭菌，得到发酵液。

实施例8

为了增加发酵饮料的风味物质，可在发酵的过程中添加干酪乳杆菌，发酵过程如下：分别将清洗干净的景天三七与荷叶粉碎至粒径小于5mm，混匀；将物料投入水提设备中，加入占物料总重量5倍重量的水，水提温度为80℃，提取时间为30min，提取后过滤，弃去滤渣，得到滤液；将滤液送入发酵罐中，加入5％蔗糖，接入实施例1制备的固化菌种溶液(海藻酸钠与骨胶原制备，固化菌种包括酿酒酵母菌、纳豆芽孢杆菌和干酪乳杆菌)，接种量为5％，发酵3d；所述发酵罐转速为100r/min，发酵温度为34℃；将发酵好的物料用脱脂棉网过滤，再用抽滤漏斗抽滤，进一步去除滤渣，灭菌，得到发酵液。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。