一种益生菌山楂糕及其制备方法与流程

本发明属于食品加工与微生物发酵，具体涉及一种益生菌山楂糕及其制备方法。

背景技术：

1、山楂富含果胶、有机酸、黄酮和原花青素等活性成分，是制作传统糕类食品的常用原料。传统山楂糕的制作依赖大量蔗糖与高温熬煮实现凝胶成型，高糖配方不符合现代消费者对低糖健康食品的需求；同时，高温加工会破坏热敏性功能成分，且无法引入活性益生菌。

2、为降低糖含量并赋予产品益生功能，现有技术主要采用两种方案：一是使用魔芋胶、明胶等外源胶体替代部分蔗糖构建凝胶，然后直接拌入益生菌粉；二是将益生菌预先制成微胶囊后再与山楂基质混合。然而，外源胶体的引入不符合清洁标签趋势，且部分胶体与山楂自身果胶的相容性差，易导致产品析水和质构劣变；直接添加的益生菌在山楂天然低ph环境及后续脱水、储藏过程中大量死亡；预制的微胶囊在模拟胃酸中往往快速崩解或酸液渗入，对菌体的保护作用有限。

3、此外，有研究者尝试利用山楂内源果胶通过酶解重组来构建凝胶。但若使用果胶裂解酶或聚半乳糖醛酸酶等过度切割果胶半乳糖醛酸主链，虽然可富集rg-i分支区，却会破坏钙离子诱导凝胶所必需的长链半乳糖醛酸连续序列，最终无法形成固态凝胶产品。因此，如何在充分利用山楂内源果胶的同时，既能实现良好凝胶成型，又能对益生菌进行有效保护，成为本领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种完全不依赖外源胶凝剂、能够在低糖条件下良好成型，同时使益生菌在加工、储存及胃肠消化过程中均保持较高活性的益生菌山楂糕制备方法，以及由该方法制备的益生菌山楂糕。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、在一个方面，本发明提供了一种益生菌山楂糕的制备方法，其包括以下步骤：

4、（1）取去核山楂，加水打浆，得到山楂原浆；

5、（2）将山楂原浆升温至40～50℃，加入纤维素酶和木聚糖酶进行第一酶解，然后加入果胶甲酯酶进行第二酶解，使果胶甲酯度降至25%～45%，随后升温灭酶，得到酶解基料；

6、（3）将酶解基料冷却至25～35℃，加入漆酶，在通气和搅拌条件下反应1～2小时，之后升温进行灭酶和杀菌，得到无菌基料；

7、（4）将无菌基料冷却至35～40℃，用食品级碱性缓冲体系调节ph至5.0～5.5，接种复合益生菌，同时加入发酵碳源和食品级难溶性钙盐，搅拌均匀；先在微需氧条件下发酵，再在厌氧条件下发酵，得到发酵基料；在发酵过程中，益生菌代谢产酸使体系ph下降，难溶性钙盐随ph降低而逐渐解离释放钙离子，钙离子与酶解暴露的低甲氧基果胶结合，在发酵后期形成凝胶，益生菌被包裹于凝胶网络中；

8、（5）将发酵基料注入模具，在强制热风循环条件下，经脱水处理后脱模包装，于4～8℃后熟，即得。

9、本发明首先通过纤维素酶和木聚糖酶协同作用破坏山楂细胞壁，充分释放内源果胶；再利用果胶甲酯酶选择性降低果胶甲酯度，在避免半乳糖醛酸主链过度切断的前提下暴露钙离子结合位点，为后续物理凝胶奠定基础。在获得酶解基料后，本发明先利用漆酶催化山楂内源原花青素氧化聚合，与果胶及蛋白等组分发生共价交联，形成第一重化学交联网络。该网络在高温灭酶步骤后得以固定，并赋予基料良好的弹性和抗解离能力。随后引入的益生菌与难溶性钙盐均匀分散于该网络中。在发酵过程中，益生菌代谢产酸使体系ph逐步降低，促使难溶性钙盐原位解离并释放钙离子，钙离子与低甲氧基果胶结合，在第一重网络内部原位形成第二重物理交联网络。两重网络相互穿插，形成互穿网络结构，将益生菌限域于致密的微纳空间内。该结构通过曲折路径效应显著延缓了胃酸和胃蛋白酶向内部的扩散速率，同时前置共价网络有效抵抗胃部机械剪切和酸性解离，防止糕体过早溃散，从而实现了对益生菌的高效保护。

10、进一步地，步骤（2）中的第一酶解时间为35～45分钟，第二酶解时间为25～35分钟。

11、进一步地，所述步骤（2）不使用果胶裂解酶和聚半乳糖醛酸酶。

12、进一步地，步骤（2）中所述纤维素酶的添加量为山楂质量的0.04%～0.06%，木聚糖酶的添加量为山楂质量的0.02%～0.04%，果胶甲酯酶按每10kg山楂添加2.0～3.0ml的比例加入。

13、进一步地，步骤（2）中所述灭酶条件为加热至85～95℃保持3～10分钟。

14、进一步地，步骤（3）中所述漆酶来源于米曲霉，终活度为20～30 u/ml。

15、进一步地，步骤（3）中所述灭酶和杀菌条件为加热至80～95℃保持5～15分钟，该高温处理同时实现了漆酶灭活和基料杀菌的双重目的。

16、进一步地，步骤（4）中所述复合益生菌包含植物乳杆菌（

lactiplantibacillus

plantarum）lp-115、长双歧杆菌（

bifidobacterium longum subsp. longum）bb-12和鼠李糖乳杆菌（

lacticaseibacillus rhamnosus）gg，三者的活菌数比例为（1.5～2.5）:1:（0.3～0.8）。

17、进一步地，步骤（4）中所述复合益生菌的接种量为基料体积的3.0%～4.0%。

18、进一步地，步骤（4）中所述发酵碳源为低聚异麦芽糖和菊粉，添加量分别为山楂质量的1.0%～2.0%和0.5%～1.5%。

19、进一步地，步骤（4）中所述食品级碱性缓冲体系为柠檬酸钠缓冲液或磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液，用于将无菌基料的ph由灭菌后的自然酸性调节至适宜益生菌发酵的5.0～5.5范围。

20、进一步地，步骤（4）中所述食品级难溶性钙盐为溶解时不产生二氧化碳气体的非产气型钙盐，选自柠檬酸钙、磷酸氢钙或磷酸三钙中的一种或多种，添加量为山楂质量的0.1%～0.3%。所述难溶性钙盐在发酵初期几乎不解离，保证体系具有良好的流动性，有利于益生菌的均匀分散；随着发酵进行，益生菌代谢产酸使体系ph逐渐降低，难溶性钙盐随之逐渐解离并释放钙离子，在发酵后期触发凝胶形成，将益生菌包裹于凝胶网络中。

21、进一步地，步骤（4）中所述微需氧发酵的条件为：温度37～38℃，溶氧0.3～0.5vvm，时间2～3小时；厌氧发酵的条件为：温度28～32℃，时间18～24小时，并以氮气保护。

22、进一步地，步骤（5）中所述强制热风循环的风速为0.5～1.5 m/s。

23、进一步地，步骤（5）中所述脱水处理包括先于30～40℃、相对湿度45%～55%条件下脱水3～6小时，再于20～25℃、相对湿度25%～35%条件下脱水8～14小时，至水分活度aw值为0.74～0.78。

24、进一步地，步骤（5）中所述后熟时间为12～48小时；包装方式为真空包装或充氮包装。

25、在另一方面，本发明还提供了一种由上述任一项方法制备的益生菌山楂糕。

26、本发明的有益效果

27、本发明完全利用山楂内源果胶和原花青素构建双网络凝胶，不含任何外源胶凝剂。先形成的共价交联网络为产品提供了抗酸解离骨架和曲折的扩散路径，后形成的物理交联网络将益生菌牢固限域于微纳空间中。所得山楂糕在低糖条件下实现了与传统高糖产品相当的质构，成品活菌数高，在4℃储存120天后活菌数仍可达8.0 log cfu/g以上，在模拟胃消化2小时存活率可达55%以上，肠消化总释放率可达80%以上。产品总糖含量较传统山楂糕显著降低，抗氧化活性及原花青素保留率大幅提高。