本发明涉及一种沙棘保健发酵酸奶的制备方法，属于食品加工技术领域。
背景技术：
酸牛奶，通常简称为酸奶，是以牛奶为原料，经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加有益菌(发酵剂)，经发酵后再冷却灌装的一种优质的发酵奶制品，其富含蛋白质、钙和维生素等多种营养成分。它不仅由于含有乳酸成分而具有独特的风味，而且含有大量的乳酸菌及其代谢产物，可抑制其他有害菌在肠胃内的生存，促进消化，增进健康。适量饮用对身体很有好处，因此无论男女老幼，酸奶均有普遍的市场。
沙棘是一种药食同源植物，广泛分布于中国西北部地区。沙棘果实营养丰富，据测定其果实中含有多种维生素、脂肪酸、微量元素、亚油素、沙棘黄酮、超氧化物等活性物质和人体所需的各种氨基酸。其中维生素c含量极高，可达到825～1100mg/100g，素有“维生素c之王”的美称。此外，沙棘果实中还含多糖7.5～10％、有机酸3～5％、粗蛋白15.75％、粗脂肪9.48％、粗纤维14.04％、无氮浸出物54.84％等。由于沙棘果实含有丰富的营养物质和生物活性物质，使其具有抗疲劳、增强机体活力及抗癌等特殊药理性能，具有保护和加速修复胃黏膜、增加肠道双歧杆菌的药性，有降减血浆胆固醇、减少血管壁中胆固醇含量的作用，能防治高血脂症和动脉粥样硬化症，并有促进伤口愈合的作用。因此，沙棘目前被广泛应用于食品、医药等许多领域。
甘草是一种补益中草药，广泛分布于我国的新疆、内蒙古、宁夏、甘肃以及山西等地，功能主治清热解毒、祛痰止咳。现代医学研究表明，甘草有抗炎，抗过敏的作用，能保护发炎的咽喉和气管粘膜。其次，甘草所含的次酸还具有能阻断致癌物诱发肿瘤生长的作用。
大枣，又名红枣，富含蛋白质、脂肪、糖类、胡萝卜素、b族维生素、维生素c、维生素p以及钙、磷、铁和环磷酸腺苷等营养成分。其中维生素c的含量在果品中名列前茅，具有养颜治疗失眠之功效。红枣目前有300多个品种，其中产自甘肃的临泽小枣，肉质致密，多汁，鲜枣可溶性固形物含量35～43％，维生素c含量高一般为662.7mg/100g，含糖分72～80％；尚含有树脂、黏液质、香豆素类衍生物、儿茶酚、鞣质、挥发油、13种氨基酸及钙、磷、铁、硒等36种微量元素，果皮韧性强，极耐贮藏运输。临泽小枣味甘，性温，由于含有丰富的营养成分，因此具有增强肌力、消除疲劳、扩张血管、增加心肌收缩力、改善心肌营养等功效，对防治心血管系统疾病有良好的作用。中医中药理论也认为，红枣具有补虚益气、养血安神、健脾和胃等作用。
目前，中国销售的酸奶类产品以果味酸奶和果粒酸奶为主。随着酸奶的普及以及消费者营养健康意识地不断提高，酸奶由单一特殊风味的饮料向具有不同营养价值和保健功效的功能性饮料发展。本发明将沙棘与酸奶发酵有机结合的起来，并添加了甘草、红枣等中药材，制成沙棘保健发酵酸奶，为充分利用我国甘肃地区的沙棘资源、中药资源以及发展酸奶加工开辟了一条新的途径。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明中的发酵剂包含嗜热链球菌和植物乳杆菌，一方面发酵沙棘果浆和牛奶，使发酵酸奶具有沙棘独特的香味，以增强食用者的食欲；同时添加甘草、大枣等中药成分，经菌种发酵转化后，使发酵酸奶具有清热解毒、防治感冒和头痛以及抗疲劳的功效。另一方面，在发酵过程中菌体利用牛奶、沙棘、大枣等底物产生了丰富的初、次级代谢产物，提高了发酵酸奶中粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、b族维生素、维生素c等多种营养成分，使发酵酸奶较其他普通酸奶含有更加丰富的功效成分，具有更多更大的保健功能。
本发明的第一个目的是提供一种沙棘保健发酵酸奶的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备沙棘果浆：选取新鲜的沙棘果实洗干净，加2～3倍的水，将沙棘粉碎为沙棘汁，于-5℃条件下恒温冷冻处理25～30min，再于80～85℃条件下烘烤15～20min，取出冷却后，得沙棘果浆；
(2)制备发酵剂：取体积比为6∶1的新鲜牛奶与水，混合作为培养基，100℃高压蒸汽灭菌15min，冷却至35～40℃左右，接入已活化好的嗜热链球菌和植物乳杆菌，混合均匀发酵，待培养基凝固后转移至4℃冰箱保存；
(3)制备中药浓缩液：将40～60份的临泽小枣和甘草加6倍水煎煮1～2h，过滤取滤液后浓缩至1/3体积，得到中药浓缩液；
(4)酸奶发酵：将混糖、海藻酸钠、羟甲基纤维素钠与步骤(1)、(3)中得到的沙棘果浆、中药浓缩液混合后倒入均质机中进行均质处理，115℃灭菌15min后冷却至35～40℃左右，加入步骤(2)中得到的发酵剂，混合均匀后密封发酵；
(5)将步骤(4)中得到的酸奶冷却至7℃左右后转入4℃冰箱，后熟处理24～36h，即得到沙棘保健发酵酸奶。
进一步地，所述嗜热链球菌保藏于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的中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号为cgmccno.14751，保藏日期为1月13日，分类命名为streptococcusthermophilus。
进一步地，所述植物乳杆菌保藏于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的中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号为cgmccno.18390，保藏日期为8月16日，分类命名为植物乳杆菌lactobacillusplantarum。
进一步地，所述制备发酵剂中嗜热链球菌、植物乳杆菌接种量按体积分数10％，体积比1∶1比例。
进一步地，所述制备发酵剂的发酵条件为37～42℃条件下发酵48h。
进一步地，所述酸奶发酵汇总均质处理条件为63～65℃、17～22mpa条件下均质处理5-10min。
进一步地，所述酸奶发酵的发酵条件为40～45℃条件下密封发酵8～10h。
本发明的第二个目的是提供所述技术制备得到的沙棘保健发酵酸奶。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种适用于工业化生产沙棘保健发酵酸奶的制备技术。所获得的发酵酸奶较其他普通酸奶含有更加丰富的功效成分，具有更多更大的保健功能。例如市售普通酸奶，蛋白质含量为2～3％，粗脂肪含量为2～2.5％，多糖含量为2～3％；发酵酸奶蛋白质、粗脂肪和多糖含量分别可达9.95～10.58％、8.99～9.65％和9.5～13％。且由于发酵时菌种的作用，使参与发酵的沙棘、红枣以及甘草的主要成分赋予了酸奶，如维生素c，维生素p、b族维生素、粗纤维、有机酸、环磷酸腺苷以及铁、硒这些微量元素等丰富的功效成分，避免了资源浪费，提高了经济价值。
附图说明
图1不同酸奶发酵剂发酵酸奶后的活菌数
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
嗜热链球菌取于中国科学院微生物研究所的中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号为cgmccno.13624。植物乳杆菌取于中国科学院微生物研究所的中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号为cgmccno.18390。
采用单因素优化策略，选取不同量的原料以及不同的发酵条件对发酵酸奶制备方法进行优化。得到最适原料配比按照质量份计为：沙棘果浆20～30份、发酵剂80～85份、混糖4～6份、中药浓缩液2～5份、海藻酸钠0.01～0.1份、羟甲基纤维素钠0.01～0.1份，嗜热链球菌适量、植物乳杆菌适量，其中所述的混糖由质量比为2.5～3∶2的蔗糖与果糖混合得到。发酵剂发酵条件为：体积比为6∶1的新鲜牛奶与水，混合作为培养基，100℃灭菌15min后冷却至35～40℃，按10％接种量接入已活化好的嗜热链球菌和植物乳杆菌(嗜热链球菌和植物乳杆菌的体积比为1∶1)，混合均匀，于37～42℃条件下发酵48h发酵。酸奶发酵条件为：40～45℃条件下密封发酵8～10h。将得到的酸奶冷却至7℃左右后转入4℃冰箱，后熟处理24～36h，即得到沙棘保健发酵酸奶。
实施例2
为检测实验得到的发酵配方及发酵条件，根据实验室研究成果，按以上发酵配方和发酵条件进行实验室小试发酵试验。成分检测表明，发酵酸奶中蛋白质、粗脂肪、多糖的含量较普通酸奶有所提高，而且还新增添了维生素c、维生素p、b族维生素、有机酸、粗纤维、环磷酸腺苷以及铁、硒这些微量元素等丰富的功效成分。普通酸奶中蛋白质含量为2～3％，粗脂肪含量为2～2.5％以及多糖含量为2～3％；发酵酸奶蛋白质、粗脂肪以及多糖含量分别可达9.95～10.58％、8.99～9.65％和9.5～13％。新出现的成分中，维生素c可达0.82～0.90％(8.25～9.00mg/g)，维生素p含量为0.62％～0.79％(6.23～7.89mg/g)，有机酸含量为3～5％(30～50mg/g)，粗纤维含量为14.04～15.67％(140.4～156.7mg/g)、环磷酸腺苷含量为0.023％～0.026％(235.2～264.7μg/g)以及铁、硒含量为4～6％(40～60mg/g)。
实施例3
为实现工程化生产沙棘保健发酵酸奶，根据实验室之前的研究结果和小试试验结果，进行500l级别的中试生产试验，设置3个平行试验。试验结果表明：选取新鲜的沙棘果实洗干净，加2～3倍的水，将沙棘粉碎为沙棘汁，于-5℃条件下恒温冷冻处理25～30min，再于80～85％条件下烘烤15～20min，取出冷却后，得沙棘果浆。取新鲜牛奶与水混合作为培养基，100℃高压蒸汽灭菌15min，冷却至35～40℃左右。按10％接种量接入已活化好的嗜热链球菌和植物乳杆菌(嗜热链球菌和植物乳杆菌的体积比为1∶1)，混合均匀，于37～42℃条件下发酵48h发酵，待培养基凝固后转移至4℃冰箱保存。将临泽小枣、甘草加6倍水煎煮1～2h，过滤取滤液后浓缩，得到中药浓缩液。将混糖、海藻酸钠、羟甲基纤维素钠与之前得到的沙棘果浆、中药浓缩液混合后倒入均质机中于63～65℃、17～22mpa条件下均质处理5-10min。115℃灭菌15min后冷却至35～40℃左右，加入发酵剂，混合均匀后于40～45℃条件下密封发酵8～10h。最后将得到的酸奶冷却至7℃左右后转入4℃冰箱，后熟处理24～36h，即得到沙棘保健发酵酸奶，见表1。
表1中试试验结果
实施例4
根据实验室研究成果，在制备发酵剂时，对两种发酵菌株的比例进行了不同量的复配，分别是嗜热链球菌：植物乳杆菌为1∶0、0∶1、1∶1和3∶1，按以上发酵配方和发酵条件进行发酵生产。经活菌数检验，在1∶1比例下接种嗜热链球菌和植物乳杆菌，得到的发酵酸奶中活菌数最多，见图1。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
实施例5
根据实验室研究成果，分别对添加了甘草与大枣的沙棘保健发酵酸奶、无大枣和甘草的市售普通酸奶以及仅服用大枣和甘草进行了研究。取添加了甘草与大枣的沙棘保健发酵酸奶(实施例)、无大枣和甘草的市售普通酸奶(对比例1)以及仅服用大枣和甘草(对比例2)进行功效效果研究；有效：不适症状减轻或消失；无效：不适症状不变或更加严重。随机选取感冒、头痛、易疲劳的患者各150名，随机分为3组，每组50人。所有受试者在受试期间停用所有药物，实施例和对比例组每人每天饮用该组酸奶200ml，受试时间为14d。效果见表2。
表2沙棘保健发酵酸奶、市售普通酸奶以及仅服用大枣和甘草之间的功效对比
注：实施例：添加了甘草与大枣的沙棘保健发酵酸奶；对比例1：无大枣和甘草的市售普通酸奶；对比例2：仅服用大枣和甘草。
技术特征：
1.一种沙棘保健发酵酸奶，由下列质量份的原料制成：沙棘果浆20～30份、发酵剂80～85份、混糖4～6份、中药浓缩液2～5份、海藻酸钠0.01～0.1份、羟甲基纤维素钠0.01～0.1份，其中所述的混糖由质量比为2.5～3∶2的蔗糖与果糖混合得到。
2.权利要求1中所述的一种沙棘保健发酵酸奶，它的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备沙棘果浆：选取新鲜的沙棘果实洗干净，加2～3倍的水，将沙棘粉碎为沙棘汁，于-5℃条件下恒温冷冻处理25～30min，再于80～85℃条件下烘烤15～20min，取出冷却后，得沙棘果浆；
(2)制备发酵剂：取体积比为6∶1的新鲜牛奶与水，混合作为培养基，100℃高压蒸汽灭菌15min，冷却至35～40℃左右，接入已活化好的嗜热链球菌和植物乳杆菌，混合均匀发酵，待培养基凝固后转移至4℃冰箱保存；
(3)制备中药浓缩液：将40～60份的临泽小枣和甘草加6倍水煎煮1～2h，过滤取滤液后浓缩至1/3体积，得到中药浓缩液；
(4)酸奶发酵：将混糖、海藻酸钠、羟甲基纤维素钠与步骤(1)、(3)中得到的沙棘果浆、中药浓缩液混合后倒入均质机中进行均质处理，115℃灭菌15min后冷却至35～40℃左右，加入步骤(2)中得到的发酵剂，混合均匀后密封发酵；
(5)将步骤(4)中得到的酸奶冷却至7℃左右后转入4℃冰箱，后熟处理24～36h，即得到沙棘保健发酵酸奶。
3.如权利要求2中所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述的发酵剂包含嗜热链球菌和植物乳杆菌，其中嗜热链球菌保藏于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的中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号为cgmccno.14751，保藏日期为1月13日，分类命名为嗜热链球菌streptococcusthermophilus。
4.如权利要求2中所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的发酵剂包含嗜热链球菌和植物乳杆菌，其中植物乳杆菌保藏于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的中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号为cgmccno.18390，保藏日期为8月16日，分类命名为lactobacillusplantarum。
5.如权利要求2中所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述嗜热链球菌、植物乳杆菌的接种量按体积分数10％，体积比1∶1比例。
6.如权利要求2中所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述发酵条件为37～42℃条件下发酵48h。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述均质处理条件为63～65℃、17～22mpa条件下均质处理5～10min。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述酸奶发酵的发酵条件为40～45℃条件下密封发酵8～10h。
技术总结
本发明公开了一种沙棘保健发酵酸奶及其制备方法，属于食品加工技术领域，酸奶原料包含以下组分：沙棘、新鲜牛奶、混糖、临泽小枣、甘草、海藻酸钠、羟甲基纤维素钠、嗜热链球菌以及植物乳杆菌。本发明涉及的沙棘保健发酵酸奶质地均匀，风味俱佳，且具有沙棘独特的香味，可以增强食用者的食欲；具有清热解毒、防治感冒和头痛以及抗疲劳的功效；发酵酸奶中粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、B族维生素、维生素C以及一些微量元素等多种营养成分含量更高，也适用于乳糖不耐受的人群食用。
技术研发人员：史劲松;耿燕;张羽;钱建瑛;李恒;许正宏
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：.10.15
技术公布日：.02.21
