一种无糖酵素及其制备方法.pdf

本发明提供了一种无糖酵素及其制备方法。该制备方法包括：将低血糖生成指数的食材分别打浆后混合，加入二氧化硫和果胶酶；调节糖度为8％-14％，pH为4-5；加入微生物菌种，进行发酵；微生物菌种的加入量为1×108-3×108CFU/mL；经由粗滤网过滤，经过滤袋过滤，置于密闭容器中在15-20℃陈酿1-2个月；根据糖含量的不同，选择不同的方式进行后处理；添加糖醇、低聚糖和甜味剂进行复配，通过微滤膜进行过滤、除菌，无菌灌装得到所述无糖酵素。本发明还提供了一种无糖酵素，其是由上述制备方法得到的。本发明的无糖酵素具备良好的口感，是一种可以达到无糖食品标准的无糖酵素产品，适用于糖尿病、肥胖患者以及爱美怕胖人士食用。

权利要求书
1.  一种无糖酵素的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
将低血糖生成指数的食材分别打浆后混合，加入二氧化硫和果胶酶，得到混合食 材，其中，二氧化硫的添加量为40-100ppm，果胶酶的添加量为50-200ppm；
调节所述混合食材的糖度为8％-14％，pH为4-5；
加入微生物菌种，进行发酵，控制发酵温度为20-40℃，发酵时间为7-20d，得 到发酵醪液；其中，以混合食材的溶液体积计，所述微生物菌种的加入量为 1×108-3×108CFU/mL；
所述发酵醪液经由粗滤网过滤，再经过滤袋过滤，得到粗滤液，将所述粗滤液置 于密闭容器中在15-20℃陈酿1-2个月，得到陈酿液；
根据陈酿液中糖含量的不同，选择不同的方式进行后处理，具体如下：
当陈酿液中糖的含量＞0.5％时，采用分级膜分离除糖：首先通过微滤膜，然后通 过超滤膜，再通过纳滤膜，得到除糖陈酿液，其中，除糖陈酿液的糖含量≤0.5％；
当陈酿液中糖的含量≤0.5％时，通过微滤膜，得到除糖陈酿液；
向所述除糖陈酿液中添加糖醇、低聚糖和甜味剂进行复配，得到复配液，其中， 以所述除糖陈酿液的总量为95-100wt％计，糖醇的添加量为0-5wt％，低聚糖的添加 量为0-5wt％，甜味剂的添加量为0-0.02wt％；
复配液进行过滤、除菌，无菌灌装得到所述无糖酵素；优选地，复配液通过微滤 膜进行过滤、除菌。

2.  根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述低血糖生成指数的食材包括富 含有机酸的水果类、富含膳食纤维的蔬菜类、富含海洋植物多糖的藻类、富含真菌多 糖的食用菌类、富含特殊活性成分的果蔬和/或草本植物和富含丰富酶系的芽菜类中 的一种或几种的组合；
优选地，所述富含有机酸的水果类包括苹果、梨、桃、李子、樱桃、葡萄、柑橘、 柚子、梅子、柠檬和奇异果中的一种或几种的组合；
所述富含膳食纤维的蔬菜类包括魔芋、芹菜、芦笋、黄瓜、茄子、生菜、西红柿、 菠菜和青椒中的一种的几种的组合；
所述富含海洋植物多糖的藻类包括羊栖菜、龙须菜和昆布中的一种或几种的组 合；
所述富含真菌多糖的食用菌类包括木耳、草菇和香菇中的一种或几种的组合；
所述富含特殊活性成分的果蔬和/或草本植物包括诺丽果、秋葵、牛蒡和鱼腥草 中的一种或几种的组合；
所述富含丰富酶系的芽菜类包括黄豆芽、绿豆芽和苜宿芽中的一种或几种的组 合。

3.  根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述果胶酶包括诺维信33103酸性 果浆用果胶裂解酶、诺维信KON00214果胶酶、诺维信Pectinex Ultra Clear SON50002 果胶酶、诺维信Viscozyme L KTNO2197果胶酶和帝斯曼RAPIDASE C80SANPLE 果胶酶中的一种或几种的组合。

4.  根据权利要求1所述的制备方法，其中，调节所述混合食材的糖度采用白砂 糖、麦芽糖和蜂蜜中的一种或几种的组合；
调节所述混合食材的pH采用酒石酸或柠檬酸。

5.  根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述微生物菌种包括曲霉、酵母菌、 醋酸菌、乳酸菌和芽孢杆菌中的至少两种；
其中，所述曲霉、酵母菌、醋酸菌、乳酸菌和芽孢杆菌的质量比为 0-0.5:1-2:0-0.5:5-10:0-0.1。

6.  根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述曲霉包括红曲霉和/或米曲霉；
所述酵母菌包括异常汉逊酵母、鲁式接合酵母和威尔酵母中的一种或几种的组 合；
所述醋酸菌包括醋酸菌AS1.41和/或醋酸菌沪酿1.01；
所述乳酸菌包括肠膜明串珠菌、植物乳杆菌和发酵乳杆菌中的一种或几种的组 合；
所述芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌和/或纳豆芽孢杆菌。

7.  根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述粗滤网的孔径为1-5mm；所述 过滤袋为布滤袋，优选地，所述布滤袋为150-200目的布滤袋。

8.  根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述分级膜分离除糖通过错流过滤 方式进行；
优选地，所述微滤膜的孔径为0.1-0.22μm，操作压力为0.01-0.2MPa；所述超滤 膜的切割分子量为2万-5万，操作压力为0.1-0.4MPa；所述纳滤膜的切割分子量为 150-1000，操作压力为0.3-0.6MPa。

9.  根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述糖醇包括木糖醇、山梨醇、麦 芽糖醇、甘露醇和异麦芽酮糖醇中的一种或几种的组合；
所述低聚糖包括低聚果糖、低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖和低聚木糖中的一种或几 种的组合；
所述甜味剂包括阿斯巴甜、三氯蔗糖或甜菊苷。

10.  一种无糖酵素，其是由权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的。

说明书一种无糖酵素及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种酵素及其制备方法，尤其涉及一种无糖酵素及其制备方法，属于 植物发酵食品加工技术领域。
背景技术
植物酵素主要是指以新鲜蔬菜、水果等植物为原料，经不同种类微生物菌群多次 发酵而制得的产品。由于酵素食品不仅含有来源于天然植物、微生物中的丰富酶系、 维生素、矿物质，而且富含具有广泛生理功效的次级代谢产物、活性物质、人体益生 菌等，使酵素视屏具有调理肠胃、抗衰老、抗氧化、提高免疫力、调节血脂等广泛的 生理作用。因植物酵素的功效显著，已成为养生的热门健康食品。近年来风靡日本台 湾地区，国内目前处于萌芽状态。
酵素的传统酿造通常在起始阶段加入较多量的糖分(黑糖、白砂糖、蜂蜜等)， 主要基于两方面的原因：首先，在不破坏植物原料旺盛的细胞的基础上，创造高渗透 压条件使植物营养成分和芳香性物质溶出；另一方面，利用病原菌在高渗条件下无法 生长，创造自然防腐的条件。糖分经由发酵过程可逐渐转化为多糖、寡糖、单糖或其 他代谢产物。然而，最终发酵液产品中仍含有一定的糖分，使得该类酵素不适合糖尿 病患者等人群饮用。
总之，现有的常规酵素生产基于高渗提取和发酵过程防腐需求，往往在植物原料 中加入较多量的糖分，导致最终发酵液产品仍含有一定糖分，不适合糖尿病患者等人 群饮用。
目前市场上关于无糖酵素的技术和相关产品稀缺，少数探讨的也只是改变添加糖 的种类，如利用高纯度寡糖等，但是仍存在发酵防腐、原料利用等问题待解决。
因此，对于想通过摄食植物酵素来改善身体不良症状或辅助治疗疾病的人群，特 别是糖尿病、肥胖患者以及爱美怕胖人士，低糖或无糖的植物酵素的研制具有重要的 意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于克服现有技术的不足和产品存在的空白， 通过控制食材原料的糖分、过程调控防腐、膜滤除糖、发酵液过滤除菌等技术手段， 解决常规酵素生产中高糖分的问题，大大拓宽酵素产品市场受众面，创造更好的经济 和社会效益。
为了达到上述目的，本发明提供了一种无糖酵素的制备方法，该制备方法以低血 糖生成指数(GI)的食材(如植物果蔬和药食同源中草药类等)为主要原料，食材经过 预处理后，经调糖调酸，接种微生物菌种进行复合发酵，将得到的发酵醪液经过滤、 陈酿后，依据糖含量进行分级膜过滤除糖，再经复配、微滤、除菌，无菌灌装得到无 糖酵素产品。该制备方法包括以下步骤：
将低血糖生成指数的食材分别打浆后混合，加入二氧化硫和果胶酶，得到混合食 材，其中，二氧化硫的添加量为40-100ppm，果胶酶的添加量为50-200ppm；
调节所述混合食材的糖度为8％-14％，pH为4-5；
加入微生物菌种，进行发酵，控制发酵温度为20-40℃，发酵时间为7-20d，得 到发酵醪液；其中，以混合食材的溶液体积计，所述微生物菌种的加入量为1×108-3 ×108CFU/mL；所述发酵醪液的pH为2.5-3.5；
所述发酵醪液经由粗滤网过滤，再经过滤袋过滤，得到粗滤液，将所述粗滤液置 于密闭容器中在15-20℃陈酿1-2个月，得到陈酿液；
根据陈酿液中糖含量的不同，选择不同的方式进行后处理，具体如下：
当陈酿液中糖的含量＞0.5％(陈酿液中糖的总含量为5g/L)时，采用分级膜分 离除糖，所述分级膜包括微滤膜、超滤膜和纳滤膜：首先通过微滤膜，然后通过超滤 膜，再通过纳滤膜，得到除糖陈酿液，其中，除糖陈酿液的糖含量≤0.5％；
当陈酿液中糖的含量≤0.5％时，通过微滤膜，得到除糖陈酿液；
向所述除糖陈酿液中添加糖醇、低聚糖和甜味剂进行复配，得到复配液，其中， 以所述除糖陈酿液的总量为95-100wt％计，糖醇的添加量为0-5wt％，低聚糖的添加 量为0-5wt％，甜味剂的添加量为0-0.02wt％；
复配液进行过滤、除菌，无菌灌装得到所述无糖酵素。
血糖生成指数(GI)是衡量食物引起餐后血糖反应的一项有效指标，它是指含50 克碳水化合物的食物与相当量的葡萄糖或白面包在一定时间内(一般为2小时)体内 血糖反应水平百分比值，它是一个比较而言的数值，反映了食物与葡萄糖相比升高血 糖的速度和能力，通常把葡萄糖的血糖生成指数定为100。由人体实验而来，是一种 生理学参数。被用来衡量食物中碳水化合物对血糖浓度的影响；所述的低血糖生成指 数是指血糖生成指数在55以下。
根据本发明的具体实施方案，采用分级膜分离除糖时，当经过一次分级膜处理后 的除糖陈酿液的总糖含量没有达到≤0.5％，则反复进行分级膜过滤，直至除糖陈酿液 的总糖含量≤0.5％，经过分级膜的处理得到的总糖含量≤0.5％的除糖陈酿液不需要 再经过微滤膜处理。
根据本发明的具体实施方案，精选新鲜低血糖生成指数(GI)的食材后，分别除杂、 洗净、甩干、称重；分别打浆处理后，混合均匀，迅速加入二氧化硫和果胶酶；其中， 所述二氧化硫以食用级别的亚硫酸溶液的形式添加，优选地，选择质量含量为6％的 亚硫酸溶液。
本发明提供的无糖酵素的制备方法中，优选地，采用的低血糖生成指数的食材包 括富含有机酸的水果类、富含膳食纤维的蔬菜类、富含海洋植物多糖的藻类、富含真 菌多糖的食用菌类、富含特殊活性成分的果蔬和/或草本植物和富含丰富酶系的芽菜 类中的一种或几种的组合。
本发明提供的无糖酵素的制备方法中，优选地，采用的富含有机酸的水果类包括 苹果、梨、桃、李子、樱桃、葡萄、柑橘、柚子、梅子、柠檬和奇异果中的一种或几 种的组合；
采用的富含膳食纤维的蔬菜类包括魔芋、芹菜、芦笋、黄瓜、茄子、生菜、西红 柿、菠菜和青椒中的一种的几种的组合；
采用的富含海洋植物多糖的藻类包括羊栖菜、龙须菜和昆布中的一种或几种的组 合；
采用的富含真菌多糖的食用菌类包括木耳、草菇和香菇中的一种或几种的组合；
采用的富含特殊活性成分的果蔬和/或草本植物包括诺丽果、秋葵、牛蒡和鱼腥 草中的一种或几种的组合；
采用的富含丰富酶系的芽菜类包括黄豆芽、绿豆芽和苜宿芽中的一种或几种的组 合；
最优选地，低血糖生成指数的食材包括30wt％的水果类、20wt％的根茎类、20wt％ 的藻类、10wt％的食用菌类、10wt％的芽菜类和10wt％的药食同源本草类。
本发明提供的无糖酵素的制备方法中，优选地，采用的果胶酶包括诺维信33103 酸性果浆用果胶裂解酶、诺维信KON00214果胶酶、诺维信Pectinex Ultra Clear  SON50002果胶酶、诺维信Viscozyme L KTNO2197果胶酶和帝斯曼RAPIDASE C80  SANPLE果胶酶中的一种或几种的组合。
本发明提供的无糖酵素的制备方法中，优选地，调节混合食材的糖度采用白砂糖、 麦芽糖和蜂蜜中的一种或几种的组合；
调节混合食材的pH采用酒石酸或柠檬酸。
根据本发明的具体实施方案，加入微生物菌种在发酵温度下进行发酵时，每天检 查发酵液总糖、乙醇、醋酸和乳酸的含量，待检测指标稳定(一般为7-20d)，即得到 发酵醪液。
本发明提供的无糖酵素的制备方法中，优选地，采用的微生物菌种包括曲霉、酵 母菌、醋酸菌、乳酸菌和芽孢杆菌中的至少两种，其中，所述曲霉、酵母菌、醋酸菌、 乳酸菌和芽孢杆菌的质量比为0-0.5:1-2:0-0.5:5-10:0-0.1。本发明中采用的微生物菌种 皆为食品发酵工业中商业化成熟稳定的菌种。
本发明提供的无糖酵素的制备方法中，优选地，采用的曲霉包括红曲霉和/或米 曲霉；
采用的酵母菌包括异常汉逊酵母、鲁式接合酵母和威尔酵母中的一种或几种的组 合；
采用的醋酸菌包括醋酸菌AS1.41和/或醋酸菌沪酿1.01；
采用的乳酸菌包括肠膜明串珠菌、植物乳杆菌和发酵乳杆菌中的一种或几种的组 合；
采用的芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌和/或纳豆芽孢杆菌。
本发明提供的无糖酵素的制备方法中，优选地，采用的粗滤网的孔径为1-5mm； 所述过滤袋为布滤袋，优选地，所述布滤袋为150-200目的布滤袋。
本发明提供的无糖酵素的制备方法中，优选地，采用的分级膜分离除糖通过错流 过滤方式进行；更优选地，分离除糖在10万级洁净区进行。
本发明提供的无糖酵素的制备方法中，优选地，采用的微滤膜的孔径为 0.1-0.22μm，操作压力为0.01-0.2MPa；采用的超滤膜的切割分子量为2万-5万，操 作压力为0.1-0.4MPa；采用的纳滤膜的切割分子量为150-1000，操作压力为 0.3-0.6MPa。
本发明提供的无糖酵素的制备方法中，优选地，采用的糖醇包括木糖醇、山梨醇、 麦芽糖醇、甘露醇和异麦芽酮糖醇中的一种或几种的组合；
采用的低聚糖包括低聚果糖、低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖和低聚木糖中的一种或 几种的组合；
采用的甜味剂包括阿斯巴甜、三氯蔗糖或甜菊苷。
本发明提供的无糖酵素的制备方法中，优选地，复配液通过微滤膜进行过滤、除 菌，更优选地，微滤膜的孔径为0.1-0.22μm，操作压力为0.01-0.2MPa。
本发明还提供了一种无糖酵素，其是上述的制备方法制备得到的。该制备方法通 过控制食材原料的糖分、过程调控防腐、膜滤除糖、发酵液过滤除菌等技术手段，制 备得到一种无糖的酵素产品。
本发明提供的无糖酵素及其制备方法，具有如下优点：
本发明精选低血糖生成指数(GI)食材作为发酵原料，在源头上控制植物原料中的 糖分；
本发明的制备方法中，在发酵前添加适量的二氧化硫和果胶酶，起到保鲜、防腐、 抗氧化的作用，有利于进行后续的澄清分离，取代高糖渗透压防腐，在大大降低含糖 量的同时同样具有优良的防腐效果；
本发明采用分级膜除糖工艺，解决发酵液残糖较高的问题，收集超滤截留液和纳 滤截留液获得富含生物活性物质，并达到无糖标准(含糖量≤0.5％)的发酵滤液；
通过本发明的制备方法得到的无糖酵素产品在目前市面上稀缺，大大拓宽了酵素 产品的市场受众面，创造了更好的经济和社会效益。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技 术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种无糖酵素，其是通过以下步骤制备得到的：
精选新鲜苹果200g、李子100g、葡萄100g、柑橘100g、柠檬100g、芹菜100g、 芦笋100g、黄瓜50g、生菜50g、西红柿50g、菠菜50g、羊栖菜200g、昆布200g， 木耳100g、香菇100g,、黄豆芽75g、绿豆芽75g、苜宿芽50g、秋葵100g、牛蒡50g、 鱼腥草50g，进行除杂，洗净，甩干，称重，分别打浆处理后，混合均匀，迅速加入 2mL的6wt％亚硫酸溶液和0.2g诺维信33103酸性果浆用果胶裂解酶，混匀静置，得 到混合食材；
加适量白砂糖和酒石酸分别调整糖度至10％，调整pH为4.5；
接种酵母菌(异常汉逊酵母与威尔酵母1:1)、醋酸菌(AS1.41与沪酿1.01醋酸 菌1:1)、乳酸菌(植物乳杆菌)，配比为1:0.5:10，接种总量为2×108CFU/mL，控制 发酵温度在28～30℃，发酵约14d后，发酵液残糖、pH等检测指标基本稳定，获得 发酵醪液1800g，总糖含量为0.47％，pH为3.25；
发酵醪液经由粗滤网过滤后，再经过滤袋过滤，得粗滤液1200g，粗滤液置于密 闭容器中低温陈酿1-2个月，得到陈酿液，总糖含量为0.47％，pH为3.25；
陈酿液通过0.22μm微孔滤膜过滤除去大颗粒及菌体后，微滤除菌后，无菌灌装 制得无糖酵素1100g。
所得产品经分析表明，总糖含量≤0.5％，pH为3.25，总多酚≥0.5％；产品无致 病菌，深黄色，清澈透亮，发酵香气浓郁，口感较酸，略刺激。
实施例2
本实施例提供了一种无糖酵素，其是通过以下步骤制备得到的：
精选新鲜苹果200g、李子100g、葡萄100g、柑橘100g、柠檬100g、芹菜100g、 芦笋100g、黄瓜50g、生菜50g、西红柿50g、菠菜50g、羊栖菜200g、昆布200g、 木耳100g、香菇100g、黄豆芽75g、绿豆芽75g、苜宿芽50g、秋葵100g、牛蒡50g、 鱼腥草50g，进行除杂，洗净，甩干，称重，分别打浆处理，混合均匀后，迅速加入 2mL的6wt％亚硫酸溶液和0.2g诺维信33103酸性果浆用果胶裂解酶，混匀静置，得 到混合食材；
加适量白砂糖和酒石酸分别调整糖度至10％，调整pH为4.5；
接种酵母菌(异常汉逊酵母与威尔酵母1:1)、醋酸菌(AS1.41与沪酿1.01醋酸 菌1:1)、乳酸菌(植物乳杆菌)，配比为1:0.5:10，接种总量为2×108CFU/mL，控制 发酵温度28-30℃，发酵约14d后，发酵液残糖、pH等检测指标基本稳定，获得发酵 醪液1800g，总糖含量为0.47％，pH为3.25；
发酵醪液经由粗滤网过滤后，再经过滤袋过滤，得粗滤液1200g，粗滤液置于密 闭容器中低温陈酿1-2个月，得到陈酿液，总糖含量为0.47％，pH为3.25；
陈酿液通过0.22μm微孔滤膜过滤除去大颗粒及菌体后，获得除糖陈酿液1150g；
向除糖陈酿液中加入低聚果糖23g，阿斯巴甜0.1725g，微滤除菌后，经无菌灌 装制得无糖酵素约1150g。
所得产品经分析表明，总糖含量≤0.5％，pH为3.25，总多酚≥0.5％；产品无致 病菌，深黄色，清澈透亮，发酵香气浓郁，口感酸甜适宜。
实施例3
本实施例提供了一种无糖酵素，其是通过以下步骤制备得到的：
精选新鲜苹果200g、李子100g、葡萄100g、柑橘100g、柠檬100g、芹菜100g、 芦笋100g、黄瓜50g、生菜50g、西红柿50g、菠菜50g、羊栖菜200g、昆布200g、 木耳100g、香菇100g、黄豆芽75g、绿豆芽75g、苜宿芽50g、秋葵100g、牛蒡50g、 鱼腥草50g，进行除杂，洗净，甩干，称重，分别打浆处理后，混合均匀后，迅速加 入2mL的6wt％亚硫酸溶液和0.2g诺维信33103酸性果浆用果胶裂解酶，混匀静置， 得到混合食材；
加适量白砂糖和酒石酸分别调整糖度至14％，调整pH为4.5；
接种酵母菌(异常汉逊酵母与威尔酵母1:1)、乳酸菌(植物乳杆菌)，配比为1:10， 接种总量为2×108CFU/mL，控制发酵温度在28-30℃，发酵约7d后，发酵液残糖、 pH等检测指标基本稳定，获得发酵醪液1800g，总糖含量为3.5％，pH为3.45；
发酵醪液经由粗滤网过滤后，再经过滤袋过滤，得粗滤液1200g，粗滤液置于密 闭容器中低温陈酿1-2个月，得到陈酿液，总糖含量为3.5％，pH为3.45；
陈酿液采用分级膜分离除糖，首先通过压力0.12MPa，0.22μm微孔滤膜除去大 颗粒及菌体，然后经压力0.3MPa，切割分子量为20000的超滤膜过滤，收集截留液， 滤过液再经压力0.3MPa，切割分子量为200的纳滤膜过滤，收集截留液。循环2次， 将超滤截留液和纳滤截留液混合得到最终糖含量≤0.5％的除糖陈酿液900g；
向除糖陈酿液中加入低聚果糖18g，阿斯巴甜0.135g，微滤除菌后，经无菌灌装 制得无糖酵素约900g。
所得产品经分析表明，总糖含量≤0.5％，pH为3.45，总多酚≥0.5％；产品无致 病菌，褐黄色，清澈透亮，发酵香气浓郁，口感酸甜。
上述实施例表明，通过本发明的无糖酵素的制备方法制备得到的产品具备良好的 口感，并达到无糖食品标准的无糖酵素产品，尤其适用于糖尿病、肥胖患者以及爱美 怕胖人士食用，大大拓宽了酵素产品市场受众面，创造了更好的经济和社会效益。