豌豆蛋白酸奶发酵剂及豌豆蛋白酸奶的制备方法
| 专利类型 | 发明授权 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 授权; |
| 专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN202310518675.4 | 申请日 | 2023-05-10 |
| 公开(公告)号 | CN116218748B | 公开(公告)日 | 2023-07-21 |
| 申请人 | 恒源生物科技有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 王鑫; 秦洪志; | 第一发明人 | 王鑫 |
| 权利人 | 恒源生物科技有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 恒源生物科技有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：山东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：山东省烟台市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：山东省烟台市招远市恒源路68号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：265400 |
| 主IPC国际分类 | C12N1/20 | 所有IPC国际分类 | C12N1/20 ; A23L11/50 ; A23L11/40 ; C12R1/225 ; C12R1/23 ; C12R1/25 ; C12R1/245 ; C12R1/46 |
| 专利引用数量 | 2 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 8 | 专利文献类型 | B |
| 专利代理机构 | 烟台上禾知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 李萍; |
| 摘要 | 本 发明 涉及 发酵 合成技术领域，具体公开了豌豆蛋白酸奶发酵剂及豌豆蛋白酸奶的制备方法，豌豆蛋白酸奶发酵剂由豌豆蛋白、 酪蛋白 、 葡萄糖 、 增稠剂 、混合菌粉、酸奶菌和 酸化 剂组成，其中，所述混合菌粉为含有保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、 植物 乳杆菌、干 酪乳 杆菌的混合物；本发明的豌豆蛋白酸奶发酵剂更适用于豌 豆浆 体系的植物基蛋白发酵，使酸奶产品具有良好的感官评价值和质构参数值，本发明提出的加工方法通过对豌豆原料采取烫漂、脱皮、 碱 泡、去胚芽等多方式的预处理措施，减少了由于酶促反应生成的 氧 化产物，有利于后续浸泡时一些异味成分的溶出，使得 浆液 的pH升高，促进 蛋白质 溶出，蛋白质含量和提取率均有所提高。 | ||
| 权利要求 | 1.一种豌豆蛋白酸奶发酵剂，其特征在于，由豌豆蛋白、酪蛋白、葡萄糖、增稠剂、混合菌粉、酸奶菌和酸化剂组成，其中，各组成分所占质量分数如下：豌豆蛋白：20～50%、酪蛋白：5～10%、葡萄糖：6～12%、增稠剂：6～12%、混合菌粉：3～8%、酸奶菌：2～5%、酸化剂：5～ |
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| 说明书全文 | 豌豆蛋白酸奶发酵剂及豌豆蛋白酸奶的制备方法技术领域[0001] 本发明涉及发酵合成技术领域，特别涉及豌豆蛋白酸奶发酵剂及豌豆蛋白酸奶的制备方法。 背景技术[0002] 豌豆蛋白是一种优质植物蛋白，富含人体必需的氨基酸，适合素食者、过敏体质和肌肉训练者等人群食用。而豌豆蛋白酸奶作为一种新型食品，由于其具有健康、营养、美味等优点，越来越受到人们的青睐。豌豆蛋白酸奶制备过程中需要使用发酵剂，而目前市面上大多数发酵剂均含有动物性成分，不符合素食和过敏体质人群的需求。因此，开发一种含豌豆蛋白的微生物发酵剂成为业内研究热点。 [0003] 植物基酸奶又称非乳酸奶，是在植物性原料基础上进行乳酸菌发酵而形成的具有类似于酸奶质构和风味的食品。在大多数发酵酸奶中，牛奶是原材料，一方面，由于牛奶中含有大量乳糖和胆固醇，对一些特殊人群和健康人群造成不便；另一方面，随着动物饲养成本和植物蛋白需求的增加，人们开始选择植物蛋白生产酸奶，而非动物蛋白。 [0004] 谷类作物含有可发酵的碳水化合物、氨基酸、B族维生素、矿物质，因此乳酸菌可以以谷类作为底物获得各种非乳发酵产品。乳酸发酵可减少“豆腥”味，乳酸杆菌和双歧杆菌代谢生成的物质如乳酸、乙酸、酒石酸、苹果酸和乙醛、双乙酰等能起到掩盖大豆异味的作用，这使得大豆发酵食品被消费者接受。有研究报道，选用发酵剂进行乳酸发酵，可以改善含豌豆蛋白食品的感官特性，使用混合菌粉对发酵产品的感官性能（风味、口感）有积极的影响。 [0005] 单独用豌豆制备植物基酸奶的报道很少，李凤英等对豌豆酸奶的加工工艺进行了探究，得到最佳浸泡条件：在0.5%的NaHCO3溶液中浸泡16h，最佳酶解条件：0.07%的α‑淀粉酶，在85℃酶解40min，最佳发酵条件：接种量为5%，发酵5.5h。其他研究都为豌豆结合乳类成分进行乳酸菌发酵。郭佳玺以豌豆和全脂奶粉为原料，对原料配比、酶解条件以及发酵条件进行了优化，得出当豌豆浆与奶粉配比为5:3、添加0.5%的α‑淀粉酶并在60℃下酶解30min、乳酸菌的添加量为15%并在38℃发酵8h时，所获得的豌豆酸奶不仅营养丰富并且口感较佳。李颖等以豌豆蛋白粉和牛奶为主要原料，以酸度和感官评价为指标，研究了蛋白粉的添加量、发酵剂接种量及发酵时间对凝固型豌豆酸奶品质的影响，结果表明当蛋白粉添加量为6%、接种量为4%、发酵时间为3.5h时，所得酸奶的酸度在79～90°T，感官评价最高。 Denkova等进行了益生菌发酵不同比例豌豆浆和脱脂牛奶混合物制备酸奶和嗜酸饮料方面的研究，所获产品具有高含量活菌数、适中的可滴定酸度，并且在4℃下有良好的储存稳定性。Yousseef等通过发酵豌豆蛋白和牛奶或奶粉的混合物制备酸奶产品，结果表明混合物中豌豆蛋白的比例越高，产品的酸度和脱水收缩率越高，产品的硬度越低。 [0006] 豌豆酸奶在国内市场还处于空白。在国外，Ripple Foods推出了以特殊加工的豌豆蛋白为原料生产的豌豆酸奶，产品风味和口感良好；Daiya Foods推出了以椰浆为基底，并混合豌豆蛋白和马铃薯蛋白的植物基酸奶。目前还没有直接以豌豆浆为原料生产豌豆酸奶的报道。 [0007] 从目前报道可知，几乎所有的豌豆酸奶均采用豌豆蛋白复配其他原料发酵而成。而其他植物基酸奶则基本采用更加自然的原料直接磨浆，制备基料后发酵的方式。然而，采用普通浸泡、磨浆方式制备的豌豆浆存在浓重的不良风味，不适合进一步制备豌豆酸奶。为此，本发明提出豌豆蛋白酸奶发酵剂及豌豆蛋白酸奶的制备方法。 发明内容[0008] 本发明的主要目的在于提供豌豆蛋白酸奶发酵剂及豌豆蛋白酸奶的制备方法，以有效解决背景技术中的问题。 [0009] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为： [0010] 一种豌豆蛋白酸奶发酵剂，由豌豆蛋白、酪蛋白、葡萄糖、增稠剂、混合菌粉、酸奶菌和酸化剂组成，其中，各组成分所占质量分数如下：豌豆蛋白：20～50%、酪蛋白：5～10%、葡萄糖：6～12%、增稠剂：6～12%、混合菌粉：3～8%、酸奶菌：2～5%、酸化剂：5～30%；所述混合菌粉为含有保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌的混合物。 [0011] 进一步的，所述豌豆蛋白酸奶发酵剂的制作方法包括以下步骤： [0012] 步骤1，将豌豆蛋白、酪蛋白、葡萄糖和增稠剂混合均匀，加入适量的水，制成混合物； [0013] 步骤2，将混合物进行加热处理，使其成为一种胶状物，具体过程为：将混合物放入加热容器中，逐步升高加热容器的温度，温度需要达到80℃，将混合物保持在加热状态下，一般持续时间需要20分钟，加热处理完成后，将混合物冷却到室温，并持续搅拌混合物，此时，混合物逐渐变成胶状，将混合物继续搅拌，直到达到目标黏度； [0014] 步骤3，将混合菌粉和酸奶菌加入胶状物中，并加入适量的酸化剂，具体过程为：将所选的混合菌粉和酸奶菌培养物加入胶状物中，在添加前将培养物先搅拌均匀，将培养物加入胶状物中后，用搅拌器将其均匀混合，加入适量的酸化剂，加入适量的酸化剂有助于加速酸化过程，常用的酸化剂包括柠檬酸、苹果酸、醋酸等。根据所选的酸化剂种类和配方需求，按比例将酸化剂加入胶状物中，加入酸化剂后，再次用搅拌器将其均匀混合，将混合物放入适宜的环境中发酵； [0016] 步骤5，发酵结束后，将豌豆蛋白酸奶发酵剂进行冷却，即可得到成品。 [0017] 豌豆蛋白、酪蛋白、葡萄糖和增稠剂等是发酵剂的主要成分，可以通过混合、加热和冷却等过程制备成发酵剂原料。混合菌粉和酸奶菌是发酵剂的关键成分，可以使发酵剂原料在酸奶机中充分发酵。酸化剂则可以控制发酵过程中的酸碱度，调节豌豆蛋白酸奶的口感和质地。 [0018] 在豌豆蛋白酸奶发酵剂中，混合菌粉可以发酵豌豆蛋白和其他碳水化合物，产生乳酸和其他酸类物质，促进豌豆蛋白酸奶的发酵。酸奶菌与混合菌粉共同发酵豌豆蛋白，产生乳酸和其他有益物质。 [0019] 本发明还涉及一种豌豆蛋白酸奶的制备方法，利用豌豆蛋白酸奶发酵剂制备豌豆蛋白酸奶，所述制备方法包括以下步骤： [0020] 步骤1），豌豆原料清洗后，按豌豆与水重量百分比1:6的比例，将豌豆加入100℃沸水中烫漂10min，浸泡20min，然后将豌豆脱皮处理后，按豌豆与溶液重量百分比1:5的比例，将豌豆加入浓度为0.07mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡12h； [0021] 步骤2），去除碱液浸泡后的豌豆胚芽，加入去离子水后打浆、过滤，5000r/h离心处理15min，取上层离心液，获得豌豆浆； [0023] 步骤4），将上述豌豆蛋白酸奶发酵剂接种至所述豌豆浆发酵基料中，于43℃环境中恒温发酵至pH值为4.7，凝固后的发酵产物于4℃环境下后熟12h，获得豌豆蛋白酸奶。 [0024] 进一步的，为了更好地控制发酵时长和豌豆蛋白酸奶产品的酸度，所述碳氮源物质为蔗糖、葡萄糖、大豆肽、磷酸二氢钠和柠檬酸钠的混合物，添加量占混合溶液的质量百分比分别为7%、1.5%、0.25%、0.1%和0.1%。 [0025] 进一步的，为了不引入新的物质影响混合溶液中的体系平衡，所述步骤3）中调整pH值的方式为向混合溶液中加入食用磷酸或食用柠檬酸。 [0026] 进一步的，所述豌豆蛋白酸奶发酵剂为直投式发酵剂。 [0027] 进一步的，为了使豌豆蛋白酸奶产品具有最佳的发酵效果和质构参数特性，所述步骤4）中，豌豆蛋白酸奶发酵剂的接种量为4%。 [0028] 进一步的，所述豌豆蛋白酸奶的质构参数为硬度>90g，稠度>720g·s。 [0029] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： [0030] 1）本发明采用含豌豆蛋白的微生物发酵剂，避免了传统发酵剂中的动物性成分，符合素食者和过敏体质人群的需求。同时，本发明所制备的豌豆蛋白酸奶具有较高的营养价值，口感和质地也更佳。此外，本发明的制备工艺简单，易于操作，具有较高的实用性和市场价值。 [0031] 2）本发明提出的加工方法通过对豌豆原料采取烫漂、脱皮、碱泡、去胚芽等多方式的预处理措施，相比于传统直接浸泡打浆制备豌豆浆的方式，经预处理后的豌豆浆减少了由于酶促反应生成的氧化产物，有利于后续浸泡时一些异味成分的溶出，使得浆液的pH升高，促进蛋白质溶出，蛋白质含量和提取率均有所提高； [0032] 3）本发明提出的豌豆蛋白酸奶发酵剂，采用含有保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌的混合菌粉，相比于目前市面上售卖的酸奶发酵剂，更适用于豌豆浆体系的植物基蛋白发酵，使酸奶产品具有良好的感官评价值和质构参数值。附图说明 [0033] 图1为本发明豌豆蛋白酸奶制备方法的工艺流程图。 具体实施方式[0034] 下面结合附图对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，不能理解为对本发明的限制。 [0035] 实施例1 [0036] 一种豌豆蛋白酸奶发酵剂，由豌豆蛋白、酪蛋白、葡萄糖、增稠剂、混合菌粉、酸奶菌和酸化剂组成，其中，各组成分所占质量分数如下：豌豆蛋白：45%；酪蛋白：7%；葡萄糖：9%；增稠剂：10%；混合菌粉：7%；酸奶菌：4%；酸化剂：18%；所述混合菌粉为含有保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌的混合物。 [0037] 上述豌豆蛋白酸奶发酵剂的制作方法；包括以下步骤： [0038] 步骤1，将豌豆蛋白、酪蛋白、葡萄糖和增稠剂混合均匀，加入适量的水，制成混合物； [0039] 步骤2，将混合物进行加热处理，使其成为一种胶状物，具体过程为：将混合物放入加热容器中，逐步升高加热容器的温度，高温处理的温度需要达到至少80℃，将混合物保持在加热状态下，一般持续时间需要20分钟，加热处理完成后，将混合物冷却到室温，并持续搅拌混合物，此时，混合物会开始逐渐变成胶状，将混合物继续搅拌，直到达到目标黏度； [0040] 步骤3，将混合菌粉和酸奶菌加入胶状物中，并加入酸化剂，具体过程为：将所选的混合菌粉和酸奶菌培养物加入胶状物中。在添加前可以将培养物先搅拌均匀。将培养物加入胶状物中后，用搅拌器将其均匀混合，加入酸化剂，加入适量的酸化剂有助于加速酸化过程。酸化剂为苹果酸，按比例将酸化剂加入胶状物中。加入酸化剂后，再次用搅拌器将其均匀混合，将混合物放入适宜的环境中发酵； [0041] 步骤4，将混合物装入发酵罐中，进行发酵，发酵时间一般为6‑12小时，豌豆蛋白酸奶的发酵温度为40℃至50℃之间； [0042] 步骤5，发酵结束后，将豌豆蛋白酸奶发酵剂进行冷却，即可得到成品。 [0043] 其中，豌豆蛋白、酪蛋白、葡萄糖和增稠剂等是发酵剂的主要成分，可以通过混合、加热和冷却等过程制备成发酵剂原料。混合菌粉和酸奶菌是发酵剂的关键成分，可以使发酵剂原料在酸奶机中充分发酵。酸化剂则可以控制发酵过程中的酸碱度，调节豌豆蛋白酸奶的口感和质地。在豌豆蛋白酸奶发酵剂中，混合菌粉可以发酵豌豆蛋白和其他碳水化合物，产生乳酸和其他酸类物质，促进豌豆蛋白酸奶的发酵。酸奶菌可以与混合菌粉共同发酵豌豆蛋白，产生乳酸和其他有益物质。 [0044] 本发明的发酵剂与双歧杆菌5菌型、乳酸菌相比，采用本发酵剂制备的酸奶蛋白提取率更高，口感更好。表1是在相同条件下，分别采用本发酵剂和双歧杆菌5菌型、乳酸菌制备酸奶的酸奶蛋白提取率、乳酸菌数目、pH值、口感、色泽、香气对比；表2是在相同条件下，分别采用本发酵剂和双歧杆菌5菌型、乳酸菌制备酸奶的酸奶蛋白提取率、pH值、酸奶黏稠度、水分含量、蛋白质含量、脂肪含量、灰分含量、总酸含量、细菌总数、乳酸菌数、双歧杆菌数、产气量相比的实验数据。 [0045] 表1酸奶的主要实验数据对比表 [0046] [0047] 表2 酸奶的总实验数据对比表 [0048] [0049] 本发明的发酵剂与双歧杆菌5菌型、乳酸菌相比，在提取率方面，采用本发酵剂制备的酸奶蛋白提取率为93%，而采用双歧杆菌5菌型、乳酸菌制备的酸奶蛋白提取率分别为89%和87%。口感方面，经过评分，采用本发酵剂制备的酸奶口感评分为8.4分（满分10分），而采用双歧杆菌5菌型、乳酸菌制备的酸奶口感评分分别为7.6分和7.2分。 [0050] 实施例2 [0051] 如图1所示，一种豌豆蛋白酸奶的制备方法，利用实施例1的豌豆蛋白酸奶发酵剂制备豌豆蛋白酸奶，所述制备方法包括以下步骤： [0052] 步骤1），豌豆原料清洗后，按豌豆与水重量百分比1:6的比例，将豌豆加入100℃沸水中烫漂10min，浸泡20min，然后将豌豆脱皮处理后，按豌豆与溶液重量百分比1:5的比例，将豌豆加入浓度为0.07mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡12h； [0053] 步骤2），去除碱液浸泡后的豌豆胚芽，加入去离子水后打浆、过滤，5000r/h离心处理15min，取上层离心液，获得豌豆浆； [0054] 通过上述步骤，采用热烫灭酶的预处理方式，减少了由于酶促反应生成的氧化产物，豌豆脱皮处理有利于后续浸泡时一些异味成分的溶出，碱泡不仅促进异味物质的溶出，还使得浆液的pH升高，促进蛋白质溶出，蛋白质含量和提取率均有所提高。与此同时，预处理工艺步骤为了改善豌豆浆风味而导致一定程度的豌豆物质损失，如烫漂工序中，高温环境下豌豆中部分蛋白质发生变性，导致总的蛋白质提取率下降，同样，脱皮和去除胚芽处理也会导致部分蛋白质的流失，此外，离心处理后，离心沉淀物占据了超过50%的豌豆固形物，主要成分包括膳食纤维、淀粉、蛋白质和脂质，对于加工过程所产生的副产物，淀粉可以通过筛分方法进行分离，经过洗涤、干燥而得到豌豆淀粉产品，豆渣中为膳食纤维和不溶蛋白质，可干燥后作为动物饲料，烫漂过程中的浸泡水固形物含量较低且体积较大，宜作为污水处理后排放，碱液浸泡工序中的浸泡水蛋白质浓度较高，可以通过膜分离回收其中的蛋白质，得到豌豆乳清蛋白产品，豌豆豆皮和胚芽的成分单一，经过干燥、粉碎后可以分别得到豌豆膳食纤维和豌豆胚芽粉，作为功能性食品配料； [0055] 步骤3），向豌豆浆中加入碳氮源物质，混合均匀后调节混合溶液中蛋白质浓度为2.5%，并调整pH值为7.3，向混合溶液中通入95℃蒸汽，灭菌10min后，冷却至43℃，获得豌豆浆发酵基料，为了更好地控制发酵时长和豌豆蛋白酸奶产品的酸度，碳氮源物质为蔗糖、葡萄糖、大豆肽、磷酸二氢钠和柠檬酸钠的混合物，添加量占混合溶液的质量百分比分别为 7%、1.5%、0.25%、0.1%和0.1%，为了不引入新的物质影响混合溶液中的体系平衡，步骤3）中调整pH值的方式是向混合溶液中加入食用磷酸或食用柠檬酸。 [0056] 上述步骤添加不同碳氮源比例对豌豆浆的发酵特性影响较大，尤其是发酵时间和产品酸度，所以通过改善碳氮源配方，可以很好地控制发酵时长和酸奶产品酸度，由不同比例碳氮源添加量下的豌豆酸奶发酵特性可知，在发酵开始2h后，添加大豆肽和酵母浸粉配方的豌豆浆体系，豌豆酸奶的酸度出现大幅度上升，在发酵结束时，添加酵母浸粉和大豆肽配方的豌豆酸奶酸度较高，而添加蔗糖、蔗糖和葡萄糖的豌豆酸奶酸度较低，对添加不同碳氮源配方的豌豆浆发酵4h时的酸度和pH结果进行分析，从酸度结果上看，酸度从高到低的依次为：大豆肽>酵母浸粉>蔗糖+葡萄糖>蔗糖，其中酵母浸粉和大豆肽配方的酸度接近且显著偏高，说明该豌豆浆发酵体系的营养物质缺乏，同时添加碳氮源有利于混合菌粉的代谢产酸，提高体系的酸度，而其余两种配方的酸度均较低，说明只添加碳源对混合菌粉代谢产酸的促进作用不强，发酵4h时，pH值从高到低依次是：蔗糖>蔗糖+葡萄糖>酵母浸粉>大豆肽，其总体趋势与酸度结果一致，即体系酸度越高，pH值越小； [0057] 步骤4），将发酵剂接种至豌豆浆发酵基料中，于43℃环境中恒温发酵至pH值为4.7，凝固后的发酵产物于4℃环境下后熟12h，获得豌豆蛋白酸奶，为了使豌豆蛋白酸奶产品具有最佳的发酵效果和质构参数特性，步骤4）中，豌豆蛋白酸奶发酵剂的接种量为4%。 [0058] 本发明提出的豌豆蛋白酸奶发酵剂采用含有保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌的混合菌粉，相比于现有市面上售卖的酸奶发酵剂，更适用于豌豆浆体系的植物基蛋白发酵，使酸奶产品具有良好的感官评价值和质构参数值，本发明提出的加工方法通过对豌豆原料采取烫漂、脱皮、碱泡、去胚芽等多方式的预处理措施，相比于传统直接浸泡打浆制备豌豆浆的方式，经预处理后的豌豆浆减少了由于酶促反应生成的氧化产物，有利于后续浸泡时一些异味成分的溶出，使得浆液的pH升高，促进蛋白质溶出，蛋白质含量和提取率均有所提高。 |
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