人工接种益生菌发酵玉米面条方法 |
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| 申请号 | CN202410167107.9 | 申请日 | 2024-02-06 | 公开(公告)号 | CN117837716A | 公开(公告)日 | 2024-04-09 |
| 申请人 | 辽宁省农业科学院; | 发明人 | 迟吉捷; 徐立伟; 叶馨阳; 解梦汐; 田圆; 李越佳; 李潇; 于淼; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种人工接种 益生菌 发酵 玉米面条方法，包括菌种活化、扩大培养、混合发酵剂制备、原料准备及接种发酵、清洗磨浆、熟化混合及灌装保存步骤，本发明采用接种发酵制备玉米面条，不仅可以稳定发酵过程中的群落结构，还可以缩短发酵时间，使产品品质更加安全可靠。 | ||||||
| 权利要求 | 1.人工接种益生菌发酵玉米面条方法，其特征在于包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 人工接种益生菌发酵玉米面条方法技术领域[0001] 本发明涉及玉米面条技术领域，尤其涉及人工接种益生菌发酵玉米面条方法。 背景技术[0002] 玉米是全球第一大谷物，被称为“五谷之首”，其产量仅次于水稻，在粮食作物中位居第二位。玉米是我国重要的农作物之一，2021年我国玉米种植面积为43324千公顷，产量27255.1万吨。玉米具有丰富的营养价值,每100.00g玉米中包含4.40g脂肪、8.70g蛋白质、 1.50g粗纤维、70.70g碳水化合物，含有非常丰富的钾、镁、硒、硅、磷等微量元素,还含有B族维生素以及生物素和类胡萝卜素等。 [0003] 以玉米为原料经自然发酵制成的类似粗面条样的食物，在东北地区俗称酸汤子，是东北地区传统的发酵食品，其含有丰富的有机酸、粗纤维和谷胱甘肽等营养物质。目前传统的制作工艺为挑选颗粒饱满、无霉变的玉米，洗净置于缸中，冷水浸泡数天，玉米自然发酵至微发酸时，捞出清洗，以水磨将其磨成糊状，再沥去水分，团成形后置于阴凉处待用或放入冰箱冷冻。食用时，将预先使用的面团放入开水中煮制外层变熟后捞出，其间要将面团翻面煮熟使之受热均匀，然后重新和面反复揉到表面光滑，软硬适中，然后将揉制好的面团放入压面机内压制成条状，入水搅拌煮熟即可。 [0004] 由于现有技术中，酸汤子在自然条件下发酵，发酵时间长，需要25‑30天，微生物群落结构复杂，发酵过程受很多因素的影响，在发酵过程中也很容易被杂菌污染。因此，控制酸汤子中的微生物群落结构在酸汤子发酵过程中显得尤为重要。 [0005] 因此，本发明提出人工接种益生菌发酵玉米面条方法以解决现有技术中存在的问题。 发明内容[0006] 针对上述问题，本发明提出人工接种益生菌发酵玉米面条方法，该人工接种益生菌发酵玉米面条方法可以缩短发酵时间，稳定发酵过程中的微生物群落结构，使产品品质更加安全可靠。 [0007] 为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：人工接种益生菌发酵玉米面条方法，包括以下步骤： [0010] 混合发酵剂制备：将扩大培养的植物乳杆菌、肠膜明串珠菌亚种和酵母菌离心，保留菌泥并将三种菌混合后，用无菌纯净水调整活菌数，进行接种发酵； [0011] 原料准备及接种发酵：将玉米碴子清洗除杂后加入清水放入发酵缸中，将混合发酵剂加入到发酵缸中，搅拌均匀；在15‑25℃环境中发酵10‑20d，根据发酵缸表面长菌情况在第5‑10d和10‑15d时换水两次； [0012] 清洗磨浆：将发酵好的玉米碴清洗数遍至澄清后静置1d，用水磨加工得到生米浆，过100目筛后静置1d备用； [0013] 熟化混合：取部分生米浆在容器中，60‑80℃熟化1h，得到熟化米浆；将熟化米浆与生米浆混合均匀，在30‑50℃容器中静置1h，取沉淀物即得到发酵玉米面； [0015] 所述的菌种活化步骤中，将植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种分别按1％接种量接种已灭菌的20mL的MRS培养基中，在35℃放入回转式摇床220r/min活化24h，酵母菌按1％接种量接种于已灭菌的20mL的YPD培养基中，在28℃放入回转式摇床220r/min活化24h；传代两次，选取长势良好的单菌落作为实验用菌株；植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种再次按1％接种量转接于20mLMRS培养基中35℃活化24h，酵母菌按1％接种量转接于20mL的YPD培养基中28℃活化24h。 [0016] 所述的扩大培养步骤中，将活化后的植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种分别按2％接种量接种于5L添加10％红糖的MRS培养基中在35℃放入回转式摇床220r/min活化24h；将酵母菌按2％接种量接种于5L添加10％红糖的YPD培养基中在28℃放入回转式摇床220r/min活化24h，扩大培养两次，得到种子液备用。 [0017] 所述的混合发酵剂制备步骤中，将扩大培养的植物乳杆菌、肠膜明串珠菌亚种和酵母菌分别经3500r/min离心5min，保留菌泥并将三种菌按照质量比6：3：1混合后，用无菌纯净水调整活菌数，使菌活达到≥1×108CFU/g，进行接种发酵。 [0018] 所述的原料准备及接种发酵步骤中，将玉米碴子清洗除杂后按1:3(w/v)加入清水放入发酵缸中，将混合发酵剂液按玉米碴子的质量比5％的比例加入到发酵缸中，搅拌均匀。 [0019] 所述的熟化混合步骤中，取部分生米浆在容器中，70℃熟化1h，得到熟化米浆；将熟化米浆与生米浆以质量比4:6的比例混合均匀，在40℃容器中静置1h，取沉淀物即得到发酵玉米面。 [0020] 所述成品通过制条工具压制成条，所述制条工具包括套筒和挤压筒，所述挤压筒螺纹安装在套筒的下方，所述挤压筒的下方设有盘仓，且盘仓上下方均设有挤压口，所述套筒的内部活动设有活塞，所述盘仓内部的边缘处设有调节部，且调节部围绕盘仓的圆心至少等夹角设有三组，所述调节部包括盘座和盘套，所述盘座固定设在盘仓内部的底部，所述盘套转动设在盘座上，所述盘座的顶部设有滑槽，且滑槽围绕盘座的圆心等夹角设有六组，六组所述滑槽上均活动设有调节片，所述盘套的内侧设有导向臂，且导向臂设有六组，六组所述导向臂上均斜向设有导向槽，六组所述调节片上均设有凸起，且六组所述凸起分别与六组所述导向槽活动适配，所述盘座和盘套内部的中心处均设有与挤压口相连通的通口，所述盘仓内部的中间位置处转动设有齿轮，所述盘套外侧设有与齿轮相适配的啮合齿，所述盘仓底部的中间位置处设有连接齿轮的旋钮。 [0021] 进一步改进在于：所述套筒内部的上方设有驱动腔，且驱动腔的内部转动设有蜗轮，所述蜗轮的内侧设有内螺孔，所述活塞的顶部设有螺丝杆，且螺丝杆贯穿出套筒，所述螺丝杆与所述内螺孔相适配，所述活塞的下方设有胶皮。 [0022] 进一步改进在于：所述螺丝杆的外侧设有止旋槽，所述套筒顶部的内侧设有止旋凸起，所述止旋凸起与止旋槽滑动适配。 [0023] 进一步改进在于：所述驱动腔的前端设有侧腔，且侧腔的内部转动设有与蜗轮相适配的蜗杆，所述侧腔的一侧转动设有转把，且转把与所述蜗杆连接。 [0024] 本发明的有益效果为： [0026] 2、乳酸菌代谢产生有机酸、胞外多糖和细菌素等，并能够将大分子物质进行分解为酵母菌提供能量来源，酵母菌发酵还会产生乙醇等代谢物，为乳酸菌生长提供氨基酸、维生素、丙酮酸盐等营养因子，利用两者的互补机制，有效改善酸汤子口感，赋予产品特殊风味，提高产品的营养价值，在厌氧条件下，乳酸菌利用可发酵的糖，产生乳酸等有机酸；而酵母菌将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳，乳酸与酒精作用形成大量的酮类及酯类物质，形成多种新的呈味物质。 [0027] (1)在益生菌发酵作用下，水解有机物复合大分子，可以提升食品中维他命、蛋白质、微量元素等营养成分的含量；释放了部分芳香类有机物，产生适宜酸味，所生成的乳酸、醋酸等成分可以与其他有机物相结合，产生酸汤子独特风味。 [0028] (2)植物乳杆菌在发酵过程中分泌的葡萄糖氧化酶对黄曲霉毒素B1产生的酶解反应，破坏了其内部决定毒性的二呋喃环和香豆素基团，可以有效的降低黄曲霉毒素。益生菌产生的细菌素能够杀死或抑制革兰氏阳性菌和腐败菌，具有明显的抑菌作用，尤其是对假单胞菌等具有较好的抑菌活性。有机酸：益生菌在发酵过程中产生的有机酸能够调节肠道菌群平衡，调节肠道的pH值，提高肠道内酶活性，分解碳水化合物等大分子物质，促进脂肪、碳水化合物等营养物质的吸收，另外，通过益生菌的繁殖可以有效抑制有害菌的繁殖，增加有益菌数量，提高肠道屏障作用。同时，益生菌产生的有机酸还能够抑制病原菌和腐败菌的生长，缩短发酵周期，提升酸汤子品质。胞外多糖：益生菌发酵产生的胞外多糖具有抗氧化、抗炎、抗菌等多种功能特性，可作天然的食品添加剂，改善酸汤子口感、质地以及流变特性，增强酸汤子稳定性并改善酸汤子品质。细菌素：益生菌产生的细菌素能够杀死或抑制革兰氏阳性菌和腐败菌，具有明显的抑菌作用，尤其是对假单胞菌等具有较好的抑菌活性。 [0029] (3)发酵后玉米粉糊化过程中最终黏度、衰减值和回生值有所降低，峰值时间和糊化温度在一定程度上有所上升。自然发酵的玉米粉中有蛋白质、淀粉、脂肪等多种物质,因此RVA黏度测定值并不能绝对对应淀粉在糊化过程中的相应变化,蛋白质变性、脂肪碳链变长等变化都会对测定值产生影响。发酵后的玉米粉,虽然直链淀粉含量增大,但由于其中蛋白质和脂肪等物质大部分被水解,发酵作用纯化了淀粉成分,所以其最终黏度、衰减值和回生值还是明显降低。 [0030] (4)发酵作用使部分蛋白质和脂肪得以水解,原本被其包裹着的淀粉分子中的一些亲水基团得以暴露出来。淀粉本身也被部分水解,淀粉颗粒表面出现一些孔洞,致使水分子更容易进入到淀粉颗粒的内部。发酵引起的这些变化都会使玉米粉吸水性变强,更容易形成面团，从而降低玉米面条的损失率，更容易成条。 [0031] 3、熟化，支链淀粉对熟化更敏感，熟化使部分支链淀粉转变为直连淀粉，部分淀粉转化成糊精和一些单糖、双糖和低聚糖。一方面，淀粉成分中一部分支链淀粉水解转化为直链淀粉，使得支链淀粉的相对含量和平均链长有所降低；直链淀粉的相对含量升高，更易于交联缠绕，形成三维网状结构的交联点数量和密度有所增加，因此增加凝胶强度；另一方面，许多支链分子由于水解导致链长变小，更容易进入到直链淀粉分子的三维网状结构中，使得凝胶强度增大，进而提升了凝胶力，从而更容易形成面团，从而降低玉米面条的损失率，更容易成条。 [0032] 4、本发明可将成品通过制条工具将面团制成面条，面团穿过调节部成条，在此过程中，通过旋转旋钮带动齿轮旋转，使得盘套旋转，驱动导向臂移动，通过导向槽挤压凸起，使得调节片沿着滑槽移动，六组调节片相互移动配合，有利于改变中心处的口径，从而改变成条的口径，适合不同的制条需要，且操作时，只需转动转把带动蜗杆旋转，使得蜗轮旋转，利用内螺孔的螺纹作用，配合止旋槽和止旋凸起的滑动作用，驱动螺丝杆垂直位移，从而调节活塞的位置，挤压面团穿过调节部成条，操作更加方便。附图说明 [0033] 图1为本发明的流程图； [0034] 图2为本发明的制条工具示意图； [0035] 图3为本发明的制条工具剖视示意图； [0036] 图4为本发明的盘仓顶部示意图； [0037] 图5为本发明的盘仓内部示意图； [0038] 图6为本发明的调节部调小口径示意图； [0039] 图7为本发明的调节部调大口径示意图。 [0040] 其中：1、套筒；2、挤压筒；3、盘仓；4、挤压口；5、活塞；6、盘座；7、盘套；8、滑槽；9、调节片；10、导向臂；11、导向槽；12、凸起；13、齿轮；14、旋钮；15、驱动腔；16、蜗轮；17、螺丝杆；18、胶皮；19、止旋槽；20、止旋凸起；21、侧腔；22、蜗杆；23、转把。 具体实施方式[0041] 为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。 [0042] 实施例一 [0043] 如图1所示，人工接种益生菌发酵玉米面条方法，包括以下步骤： [0044] 菌种活化：将植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种分别按1％接种量接种于已灭菌的20mL的MRS培养基中在35℃放入回转式摇床220r/min活化24h，酵母菌按1％接种量接种于已灭菌的20mL的YPD培养基中在28℃放入回转式摇床220r/min活化24h；植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种再次按1％接种量转接于20mLMRS培养基中35℃活化24h，酵母菌按1％接种量转接于20mL的YPD培养基中28℃活化24h。 [0045] 扩大培养：将活化后的植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种分别按2％接种量接种于5L添加10％红糖的MRS培养基中在35℃放入回转式摇床220r/min活化24h；将酵母菌按2％接种量接种于5L添加10％红糖的YPD培养基中在28℃放入回转式摇床220r/min活化24h，得到种子液备用。 [0046] 混合发酵剂制备：将扩大培养的植物乳杆菌、肠膜明串珠菌亚种和酵母菌分别经3500r/min离心5min，保留菌泥并将三种菌按照质量比6：3：1混合后，用无菌纯净水调整活菌数，使菌活达到≥1×108CFU/g，可进行接种发酵。 [0047] 原料准备及接种发酵：将玉米碴子清洗除杂后按1:3(w/v)加入清水放入发酵缸中，将混合发酵剂液按玉米碴子的质量比5％的比例加入到发酵缸中，搅拌均匀；在15‑25℃环境中发酵10‑20d，根据发酵缸表面长菌情况在第5‑10d和10‑15d时换水两次； [0048] 清洗磨浆：将发酵好的玉米碴清洗数遍至澄清后静置1d，用水磨加工得到生米浆，过100目筛后静置1d备用； [0049] 熟化混合：取部分生米浆在容器中，70℃熟化1h，得到熟化米浆；将熟化米浆与生米浆以质量比4:6的比例混合均匀，在40℃容器中静置1h，取沉淀物即得到发酵玉米面； [0050] 灌装保存：将得到的发酵玉米面按照质量与体积比加入1‑2倍清水，得到半流体状物质进行灌装，得到成品。冷藏可保存15d，冷冻可保存40d。 [0051] 根据图2、3、4、5、6、7所示，本实施例提出了人工接种益生菌发酵玉米面条方法，包括制条工具，所述制条工具包括套筒1和挤压筒2，所述挤压筒2螺纹安装在套筒1的下方，所述挤压筒2的下方设有盘仓3，且盘仓3上下方均设有挤压口4，所述套筒1的内部活动设有活塞5，所述盘仓3内部的边缘处设有调节部，且调节部围绕盘仓3的圆心至少等夹角设有三组，所述调节部包括盘座6和盘套7，所述盘座6固定设在盘仓3内部的底部，所述盘套7转动设在盘座6上，所述盘座6的顶部设有滑槽8，且滑槽8围绕盘座6的圆心等夹角设有六组，六组所述滑槽8上均活动设有调节片9，所述盘套7的内侧设有导向臂10，且导向臂10设有六组，六组所述导向臂10上均斜向设有导向槽11，六组所述调节片9上均设有凸起12，且六组所述凸起12分别与六组所述导向槽11活动适配，所述盘座6和盘套7内部的中心处均设有与挤压口4相连通的通口，所述盘仓3内部的中间位置处转动设有齿轮13，所述盘套7外侧设有与齿轮13相适配的啮合齿，所述盘仓3底部的中间位置处设有连接齿轮13的旋钮14。使用时，通过活塞5挤压面团穿过调节部成条，在此过程中，通过旋转旋钮14带动齿轮13旋转，使得盘套7旋转，驱动导向臂10移动，通过导向槽11挤压凸起12，使得调节片9沿着滑槽8移动，六组调节片9相互移动配合，有利于改变中心处的口径，从而改变成条的口径，适合不同的制条需要。 [0052] 所述套筒1内部的上方设有驱动腔15，且驱动腔15的内部转动设有蜗轮16，所述蜗轮16的内侧设有内螺孔，所述活塞5的顶部设有螺丝杆17，且螺丝杆17贯穿出套筒1，所述螺丝杆17与所述内螺孔相适配，所述活塞5的下方设有胶皮18。所述螺丝杆17的外侧设有止旋槽19，所述套筒1顶部的内侧设有止旋凸起20，所述止旋凸起20与止旋槽19滑动适配。所述驱动腔15的前端设有侧腔21，且侧腔21的内部转动设有与蜗轮16相适配的蜗杆22，所述侧腔21的一侧转动设有转把23，且转把23与所述蜗杆22连接。使用时，转动转把23带动蜗杆22旋转，使得蜗轮16旋转，利用内螺孔的螺纹作用，配合止旋槽19和止旋凸起20的滑动作用，驱动螺丝杆17垂直位移，从而调节活塞5的位置，挤压面团穿过调节部成条。 [0053] 本发明采用制条工具将面团制成面条，面团穿过调节部成条，在此过程中，通过旋转旋钮14带动齿轮13旋转，使得盘套7旋转，驱动导向臂10移动，通过导向槽11挤压凸起12，使得调节片9沿着滑槽8移动，六组调节片9相互移动配合，有利于改变中心处的口径，从而改变成条的口径，适合不同的制条需要，且操作时，只需转动转把23带动蜗杆22旋转，使得蜗轮16旋转，利用内螺孔的螺纹作用，配合止旋槽19和止旋凸起20的滑动作用，驱动螺丝杆17垂直位移，从而调节活塞5的位置，挤压面团穿过调节部成条，操作更加方便。 [0054] 实施例二 [0055] 人工接种益生菌发酵玉米面条方法，包括以下步骤： [0056] 菌种活化：将植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种分别按1％接种量接种于已灭菌的20mL的MRS培养基中在25℃放入回转式摇床230r/min活化28h，酵母菌按1％接种量接种于已灭菌的20mL的YPD培养基中在20℃放入回转式摇床240r/min活化28h；植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种再次按1％接种量转接于20mLMRS培养基中25℃活化28h，酵母菌按1％接种量转接于20mL的YPD培养基中20℃活化30h。 [0057] 扩大培养：将活化后的植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种分别按2％接种量接种于5L添加6％红糖的MRS培养基中在30℃放入回转式摇床230r/min活化28h；将酵母菌按2％接种量接种于5L添加6％红糖的YPD培养基中在20℃放入回转式摇床230r/min活化28h，得到种子液备用。 [0058] 混合发酵剂制备：将扩大培养的植物乳杆菌、肠膜明串珠菌亚种和酵母菌分别经3300r/min离心8min，保留菌泥并将三种菌按照质量比7：2：1混合后，用无菌纯净水调整活菌数，使菌活达到≥1×108CFU/g，可进行接种发酵。 [0059] 原料准备及接种发酵：将玉米碴子清洗除杂后按1:5(w/v)加入清水放入发酵缸中，将混合发酵剂液按玉米碴子的质量比5％的比例加入到发酵缸中，搅拌均匀；在15℃环境中发酵20d，根据发酵缸表面长菌情况在第5‑10d和10‑15d时换水两次； [0060] 清洗磨浆：将发酵好的玉米碴清洗数遍至澄清后静置1d，用水磨加工得到生米浆，过100目筛后静置1d备用； [0061] 熟化混合：取部分生米浆在容器中，65℃熟化2h，得到熟化米浆；将熟化米浆与生米浆以质量比3:7的比例混合均匀，在30℃容器中静置2h，取沉淀物即得到发酵玉米面； [0062] 灌装保存：将得到的发酵玉米面按照质量与体积比加入1‑2倍清水，得到半流体状物质进行灌装，得到成品。冷藏可保存15d，冷冻可保存40d。 [0063] 制条工具同实施例一。 [0064] 实施例三 [0065] 人工接种益生菌发酵玉米面条方法，包括以下步骤： [0066] 菌种活化：将植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种分别按1％接种量接种于已灭菌的20mL的MRS培养基中在40℃放入回转式摇床200r/min活化20h，酵母菌按1％接种量接种于已灭菌的20mL的YPD培养基中在35℃放入回转式摇床200r/min活化20h；植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种再次按1％接种量转接于20mLMRS培养基中40℃活化20h，酵母菌按1％接种量转接于20mL的YPD培养基中35℃活化20h。 [0067] 扩大培养：将活化后的植物乳杆菌和肠膜明串珠菌亚种分别按2％接种量接种于5L添加15％红糖的MRS培养基中在40℃放入回转式摇床200r/min活化20h；将酵母菌按2％接种量接种于5L添加15％红糖的YPD培养基中在35℃放入回转式摇床200r/min活化20h，得到种子液备用。 [0068] 混合发酵剂制备：将扩大培养的植物乳杆菌、肠膜明串珠菌亚种和酵母菌分别经3800r/min离心5min，保留菌泥并将三种菌按照质量比5：4：1混合后，用无菌纯净水调整活菌数，使菌活达到≥1×108CFU/g，可进行接种发酵。 [0069] 原料准备及接种发酵：将玉米碴子清洗除杂后按1:2(w/v)加入清水放入发酵缸中，将混合发酵剂液按玉米碴子的质量比8％的比例加入到发酵缸中，搅拌均匀；在15‑25℃环境中发酵10‑20d，根据发酵缸表面长菌情况在第5‑10d和10‑15d时换水两次； [0070] 清洗磨浆：将发酵好的玉米碴清洗数遍至澄清后静置1d，用水磨加工得到生米浆，过100目筛后静置1d备用； [0071] 熟化混合：取部分生米浆在容器中，80℃熟化0.7h，得到熟化米浆；将熟化米浆与生米浆以质量比3:7的比例混合均匀，在50℃容器中静置0.6h，取沉淀物即得到发酵玉米面； [0072] 灌装保存：将得到的发酵玉米面按照质量与体积比加入1‑2倍清水，得到半流体状物质进行灌装，得到成品。冷藏可保存15d，冷冻可保存40d。 [0073] 对照实施例 [0074] 将玉米碴子清洗除杂后加入适当清水放入发酵缸中，置于15‑25℃环境中15‑25d，根据发酵缸表面长菌情况在第10‑15d和20‑25d时换两次水。 [0075] 将泡好的玉米碴子清洗至澄清后静置1d后用水磨加工，获得100目米浆后再静置1d；取生米浆放入70℃容器中熟化1h。 [0076] 将熟化后的米浆与生米浆4:6混合，混合后再放置40℃容器中静置1h。 [0077] 将混合后的米浆罐装至包装袋中即可成品。 [0078] 本发明方法制备的玉米面条与对照实施例方法制备的玉米面条相比，检测结果如下： [0079] [0080] 由上述实施例可知，本发明人工接种方法，接入益生菌(植物乳杆菌；肠膜明串珠菌亚种；酵母菌)，可缩短发酵周期5‑7d，总酸参照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》，可抑制椰毒假单胞菌产生。 |
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