本发明涉及食品加工
技术领域：
，特别涉及一种菌种及其在制备板栗谷物发酵饮料中的应用。
背景技术：
：板栗原产我国，是我国食用最早的著名坚果之一，年产量居世界首位。因板栗除了富含淀粉外，还含有单糖与双糖、胡萝卜素、硫胺素、核黄素、尼克酸、抗坏血酸、蛋白质、脂肪、无机盐类等营养物质，所以板栗是开发淀粉质饮料的良好选择。研究表明，板栗淀粉的结构有别于谷物淀粉，在晶型及糊化温度等方面更接近于玉米淀粉，且在使用市售甜酒曲、实验室保藏的米曲霉2226以及米曲霉2011时，发现板栗利用率低，造成浪费，因此筛选板栗淀粉分解能力强的菌株成为目前提高板栗利用率的主要研发课题。此外，目前销量最大的饮品为碳酸类饮料以及风味类饮料，这些饮料都是通过外源添加食用香精(料)、食糖和(或)甜味剂、酸味剂等来调整风味，经灭菌加工制成的饮料。从营养学角度讲，这两类饮料除了给机体提供能量以外，对人体毫无益处，并且将板栗谷物结合发酵制备饮料在界内鲜有报道。因此，如何提供一种可以高效的将板栗谷物淀粉充分分解成单糖或者是低聚糖的菌种及将所述菌种用于制备一种无外源添加甜味剂、酸味剂的酸甜适口的板栗谷物淀粉发酵饮料是本领域技术人员亟待解决的技术难题。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种菌种及其在制备板栗谷物发酵饮料中的应用，其中板栗谷物发酵饮料是以谷物和板栗为原料的非酒精谷物发酵饮料(酒精度数＜0.4％)，饮料中的糖、酸均通过发酵而得，而非后来人为添加。本发明通过利用筛选的菌种制备米曲，并将所述米曲与板栗、谷物共同发酵制备发酵饮料，其板栗淀粉利用率高，水解速度快，适于推广与应用。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种菌种，所述菌种的保藏编号为cgmccno.18834，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，简称cgmcc，地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏日期为2019年11月11日，分类命名为米曲霉(aspergillusoryzae)。本发明还有一个目的是提供上述菌种在制备板栗谷物发酵饮料中的应用，将所述菌种制得的米曲用于制备板栗谷物发酵饮料。进一步的，在制备板栗谷物发酵饮料时，所述米曲的添加量为10～20％。更进一步的，利用所述菌种制备所述米曲的工艺，具体包括如下步骤：(1)将菌种接种到茄形瓶中，28℃～34℃培养5d，期间环境湿度保持在40～60％之间；在无菌条件下，将无菌水倒入米曲霉斜面，充分振荡后得到孢子液；(2)将大米在蒸馏水中浸泡至手能捻碎米粒后，上屉蒸15～20min，随后摊凉至室温，接种由步骤(1)得到的孢子液，充分摇匀后，28℃恒温培养，24h后摇动一次，再培养48h，即得米曲。优选的，所述步骤(2)中的孢子液接种量，以干大米质量计，为2ml/100g。本发明还请求保护利用上述菌种制备米曲，并将所述米曲与板栗、谷物共同发酵制备板栗谷物发酵饮料。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种板栗谷物发酵饮料的制备方法，具体包括如下步骤：(1)将谷物用水浸泡后与经去壳、粉碎的板栗混合，蒸制、淋饭降温，备用；(2)将如权利要求1所述菌种制得的米曲均匀地撒在步骤(2)得到的板栗谷物饭上，搅拌均匀，得混合物；(3)将步骤(2)拌好米曲的板栗谷物饭装入缸中搭窝，培菌，随后在混合物中加水搅拌，发酵，得板栗谷物发酵液，备用；其中，落缸搭窝需要在落缸前把发酵缸和工具进行细致的清洗，然后用沸水烫40～60min，待缸凉后，将拌好曲的原料装入缸中，轻轻压实，中间压出一“u”形窝，以便渗出汁液。(4)将步骤(3)制得的板栗谷物发酵液打碎得到发酵乳，灌装、杀菌，即得板栗谷物发酵饮料。本发明是以板栗和谷物为主要原料，经混合蒸熟后摊凉，拌米曲，并利用米曲中的淀粉酶系、蛋白酶系使原料中的淀粉、蛋白降解成糖、氨基酸和肽类等物质，通过控制发酵时间来控制淀粉的降解程度，同时在半开放式发酵条件下，以乳酸菌的生长赋予产品的酸度，通过控制发酵周期便可得到没经任何调配且酸甜可口的板栗谷物发酵饮料。优选的，所述步骤(1)中，所述谷物与水的质量比为1：2，浸泡时间为12～24h。需要说明的是，谷物浸泡时间与季节温度有关，夏季谷物浸泡12h，而冬季谷物浸泡时间可达24h。且板栗去壳、粉碎后的粒径控制在3～4cm。进一步的，所述蒸制工艺为：蒸饭上汽后蒸15min，随后将饭取出，用凉开水淋米饭，待沥干水分后重新蒸，上汽后再蒸30min；待饭蒸好后，用水冲淋，并摊翻降温至30℃～40℃。上述蒸制(蒸煮)要求达到饭粒疏松，无硬心，熟透不烂为宜。优选的，所述步骤(2)中，米曲的添加量为10～20％。进一步的，上述米曲为发明人筛选菌株接种制得，而米曲选用成品市售酒曲，其添加量为0.5～1.0％。优选的，所述步骤(3)中，培菌温度为25℃～35℃，培菌时间为12～24h。进一步的，加水量为板栗谷物总质量的1～4倍，且发酵时间为40～64h。需要说明的是，待有白色菌丝出现，酒窝中有少量汁液析出时，添加凉白开。优选的，所述步骤(4)中，根据实际需要添加稳定剂；其中，所述稳定剂为卡拉胶和黄原胶按照1:1的比例混合而成，且所述稳定剂为板栗谷物发酵液体积的0.1％(w/v)。上述添加稳定剂的技术效果为防止分层，也可以不加稳定剂得到天然分层的发酵谷物饮料，然后将发酵乳经过巴氏杀菌灌装即可。优选的，所述谷物至少为大米、小米、玉米、薏米、高粱米、糯米中的一种，且所述谷物质量占原料总质量的60～90％，所述板栗质量占原料总质量的10～40％经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种菌种及其在制备板栗谷物发酵饮料中的应用，具有如下优异效果：(1)本发明筛选出一株可以高效利用板栗淀粉的米曲霉菌株qjq-12(cgmccno.18834)，并以板栗和谷物为主要原材料，添加筛选菌种制备的米曲共同发酵制备板栗谷物发酵饮料。(2)本发明利用米曲霉的淀粉酶系水解原料淀粉为单糖或者寡糖形成甜味剂，并利用发酵过程中自然网络的乳酸菌分泌的乳酸为酸味剂，通过控制发酵时间、发酵温度来调整发酵饮料的糖酸比，制成一款口感优良营养价值丰富的板栗淀粉饮料。具体实施方式下面将结合本发明实施例对本发明描述的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例公开了一种菌种及其在制备板栗谷物发酵饮料中的应用，通过将自己筛选菌株qjq-12(cgmccno.18834)制备的米曲用于发酵板栗谷物饮料，以提高板栗淀粉利用率、减少浪费，且所制备的板栗谷物发酵饮料不经任何调配便可酸甜可口。为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述
发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。一种菌种，所述菌种的保藏编号为cgmccno.18834。本发明请求保护上述菌种在制备板栗谷物发酵饮料中的应用，将上述菌种制得的米曲用于制备板栗谷物发酵饮料。且在制备板栗谷物发酵饮料时，所述米曲的添加量为10～20％。进一步的，利用所述菌种制备所述米曲的工艺，具体包括如下步骤：(1)用接种铲将菌种接种到茄形瓶中，28℃～34℃培养5d，期间环境湿度保持在40～60％之间，并在无菌条件下，将无菌水倒入米曲霉斜面，充分振荡后得到孢子液，检测后孢子浓度为1.0×107个/ml；(2)称取大米50g装入250ml三角瓶，加蒸馏水50ml，浸渍12～24h，浸泡至手能捻碎米粒后，上屉蒸15～20min，以手捻无硬心为准；摊凉至室温，接种上述孢子液(接种量为2ml/100g，以干大米质量计)，充分摇匀后，28℃恒温培养，24h后摇动一次，再培养48h，即得米曲。此外，本发明还保护一种利用上述菌种制备米曲，并将米曲与板栗、谷物共同发酵制备板栗谷物发酵饮料的方法，具体包括如下步骤：1.原料选择：谷物(大米、小米、玉米、薏米、高粱米、糯米等)、板栗(当年产的新鲜板栗，也可以是加工板栗仁过程中的碎板栗仁、也可以是等外小板栗)；2、谷物浸泡(谷物：水＝1:2)夏天浸泡12h，冬天可以到24h，然后沥干水分；板栗去壳、粉碎至粒径3～4cm；3、原料混合：将板栗和谷物混合，板栗质量可以占到总原料质量的10～40％，谷物可以是一种，也可以是多种谷物任意配比，其质量占原料总质量的60～90％；4、蒸制：原料混匀后，用蒸笼蒸饭上汽后蒸15min，连屉布将饭取出，用凉开水淋米饭，待沥干水分后重新放会蒸笼上蒸，上汽后再蒸30min关火，蒸煮要求达到饭粒疏松，无硬心，熟透不烂为宜。5、淋饭摊晾：板栗谷物饭蒸好后，用凉开水冲淋，使饭粒分离并用器具摊翻降温至30℃～40℃(35℃左右)；6、拌曲：将米曲均匀地撒在摊凉的饭上，加少量凉开水翻拌均匀，米曲我们选用的是市售的甜酒曲(主要是根霉)以及自己实验室培养的米曲霉(qjq-12)接种制得的米曲；其中，成品市售甜酒曲用量为0.5～1％，自己制得的米曲添加量为10～20％；7、落缸搭窝：落缸前把发酵缸和工具进行细致的清洗，然后用沸水烫40～60min，待缸凉后，将拌好曲的原料装入缸中，轻轻压实，中间压出一“u”形窝，以便渗出汁液；8、糖化发酵：控制温度在25℃～35℃(30℃左右)，培养12-24h，有白色菌丝出现，酒窝中有少量汁液析出时，添加凉白开，加水量为初始原料质量(板栗谷物总质量)的1～4倍，再继续培养至40～64h，板栗谷物发酵饮料即可发酵成熟；9、打浆、灭菌：所得板栗谷物发酵饮料利用打浆机将剩余的米粒及板栗彻底打碎得到发酵乳，根据实际需要可以添加稳定剂防止分层，也可以不加稳定剂得到天然分层的发酵谷物饮料；然后将发酵乳经过巴氏杀菌灌装既可；其中，防止分层的稳定剂为卡拉胶和黄原胶按照1:1的比例混合而成，且稳定剂为板栗谷物发酵液体积的0.1％(w/v)。下面将结合具体实验，对本发明的技术方案进行进一步的说明。需要说明的是，本
发明内容不仅限于下述各实验例的内容。一种板栗谷物发酵饮料的制备方法，以板栗糯米为例，具体包括如下步骤：(1)原料选择为谷物(大米、小米、玉米、薏米、高粱米、糯米等)、板栗(当年产的新鲜板栗，也可以是加工板栗仁过程中的碎板栗仁、也可以是等外小板栗)；(2)板栗与谷物比例：板栗质量可以占到总原料质量的10～40％，谷物可以是一种，也可以是多种谷物任意配比，其质量占原料总质量的60～90％；(3)酒曲添加量：成品市售甜酒曲用量为0.5～1％，自制米曲的添加量为10～20％；(4)糖化温度、时间：控制温度在25℃～35℃(30℃左右)，培养12-24h；添加凉白开水量为初始原料质量的1～4倍，再继续培养至40～64h，板栗谷物发酵饮料即可发酵成熟；其中，下述实施例1～实施例10均公开利用上述制备方法制得板栗糯米发酵饮料，而其中的工艺参数及最终产品(板栗糯米发酵饮料)的品质含量(总酸、总糖、总酚和总黄酮)如下所示：实施例1：板栗：糯米添加量为1:5，市售酒曲添加量为初始原料质量的0.5％，初始原料总质量：水＝1:2，30℃发酵24h加水继续发酵24h得到的板栗糯米发酵饮料。其中所述饮料的总糖含量为73.77g/l，总酸含量为1.25g/l(以乳酸计)，总酚含量为187.1μg/ml，总黄酮含量为106.5μg/ml。实施例2：板栗：糯米添加量为1:10，市售酒曲添加量为初始原料质量的0.5％，初始原料总质量：水＝1:2，30℃发酵24h加水继续发酵24h得到的板栗糯米发酵饮料。其中所述饮料的总糖含量为78.13g/l，总酸含量为1.29g/l(以乳酸计)，总酚含量为98.3μg/ml，总黄酮含量为65.3μg/ml。实施例3：板栗：糯米添加量为1:5，qjq-12酒曲添加量为初始原料质量的20％，初始原料总质量：水＝1:2，30℃发酵24h加水继续发酵24h得到的板栗糯米发酵饮料。其中所述饮料的总糖含量为107.42g/l，总酸含量为1.52g/l(以乳酸计)，总酚含量为201.3μg/ml，总黄酮含量为149.6μg/ml。实施例4：板栗：糯米添加量为1:10，qjq-12酒曲添加量为初始原料质量的20％，初始原料总质量：水＝1:2，30℃发酵24h加水继续发酵24h得到的板栗糯米发酵饮料。其中所述饮料的总糖含量为118.51g/l，总酸含量为1.60g/l(以乳酸计)，总酚含量为115.23μg/ml，总黄酮含量为75.81μg/ml。实施例5：板栗：糯米添加量为1:5，市售酒曲添加量为初始原料质量的0.5％，初始原料总质量：水＝1:4，30℃发酵24h加水继续发酵24h得到的板栗糯米发酵饮料。其中所述饮料的总糖含量为52.21g/l，总酸含量为0.75g/l(以乳酸计)，总酚含量为83.26μg/ml，总黄酮含量为43.21μg/ml。实施例6：板栗：糯米添加量为1:10，市售酒曲添加量为初始原料质量的0.5％，初始原料总质量：水＝1:4，30℃发酵24h加水继续发酵24h得到的板栗糯米发酵饮料。其中所述饮料的总糖含量为60.01g/l，总酸含量为0.62g/l(以乳酸计)，总酚含量为69.34μg/ml，总黄酮含量为39.26μg/ml。实施例7：板栗：糯米添加量为1:5，qjq-12酒曲添加量为初始原料质量的20％，初始原料总质量：水＝1:4，30℃发酵24h加水继续发酵24h得到的板栗糯米发酵饮料。其中所述饮料的总糖含量为60.25g/l，总酸含量为0.56g/l(以乳酸计)，总酚含量为110.23μg/ml，总黄酮含量为80.3μg/ml。实施例8：板栗：糯米添加量为1:5，qjq-12酒曲添加量为初始原料质量的20％，初始原料总质量：水＝1:4，28℃发酵24h加水继续发酵24h得到的板栗糯米发酵饮料。其中所述饮料的总糖含量为55.25g/l，总酸含量为0.58g/l(以乳酸计)，总酚含量为101.32μg/ml，总黄酮含量为78.4μg/ml。实施例9：板栗：糯米添加量为1:5，qjq-12酒曲添加量为初始原料质量的20％，初始原料总质量：水＝1:4，28℃发酵30h加水继续发酵24h得到的板栗糯米发酵饮料。其中所述饮料的总糖含量为61.16g/l，总酸含量为0.60g/l(以乳酸计)，总酚含量为111.34μg/ml，总黄酮含量为80.6μg/ml。实施例10：板栗：薏米添加量为1:5，蒸米市售酒曲添加量为初始原料质量的0.5％，初始原料总质量：水＝1:2，30℃发酵24h加水继续发酵24h得到的板栗糯米发酵饮料。其中所述饮料的总糖含量为69.35g/l，总酸含量为1.55g/l(以乳酸计)，总酚含量为205.25μg/ml，总黄酮含量为114.35μg/ml。此外，为了进一步验证通过利用本发明筛选菌株qjq-12制备的米曲与谷物、板栗发酵而成的板栗谷物发酵饮料的性质，发明人还进行了如下对比实验分析：一、测定板栗淀粉的利用率100g板栗仁粉碎成粒径约3～4mm的小块后蒸熟摊凉后，按1:1比例加入凉开水后，按5g/100g米的比例分别加入由qjq-12、米曲霉2226、米曲霉2011为曲种制得的酒曲，按0.2％(w/w)添加安琪甜酒曲，28℃水解3h后，离心除去上清液，沉淀全部取出后，80℃烘干测干重，根据剩余沉淀物的重量来衡量板栗淀粉利用率，同时测上清液中总糖含量，结果见表2。其中，qjq-12所得米曲与甜酒曲以及现有米曲霉2226、2011所得成品曲酶活力比较如下表1：表1三种曲酶活力比较qjq-1220112226甜酒曲淀粉酶活力(u/g干重)1098.351102.12967.211228.12糖化酶活力(u/g干重)246.27134.20192.16112.12蛋白酶活力(u/g干重)908.32562.13779.12945.36表2板栗淀粉利用率qjq-1220112226甜酒曲板栗利用率(％)67.2145.3637.4629.89还原糖含量(g/100ml)36.3421.3416.2112.68从表1可以看出，保藏菌株qjq-12的淀粉酶活力低于甜酒曲、米曲霉2011的淀粉酶活力，但是其糖化酶活力高于其它三种酒曲，而且蛋白酶活力亦较高。从表2描述的板栗利用率方面可以看出在相同糖化时间内，保藏菌株qjq-12的板栗利用最高，达到67.21％，且水解液还原糖含量为36.34g/100ml。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页12