一种低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液及其制备方法和应用

本发明涉及一种低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液及其制备方法和应用，属于食品加工。

背景技术：

1、近年来，天然、营养、具备多重生理调节功能的深加工食品日益受到市场青睐。在众多功能性原料中，富含花色苷的水果和蔬菜因其显著的抗氧化与抗炎活性，正成为研究热点。花色苷是一类广泛存在于植物中的水溶性黄酮类天然色素，不仅赋予植物组织丰富色泽，更具有清除自由基、抑制脂质过氧化等多种生理功效。

2、紫甘蓝、紫红色羽衣甘蓝、紫红色芥菜、紫胡萝卜等蔬菜是自然界中花色苷含量突出、营养价值卓越的可食用资源。在加工方式上，上述紫红色蔬菜除鲜食外，发酵是其重要的深加工技术之一。然而，传统蔬菜发酵产业中，核心产品几乎完全集中于酸菜本身，对发酵过程中产生的大量发酵液始终缺乏有效开发。该类紫红色蔬菜发酵产生的发酵液中富含花色苷及益生菌代谢产物，将其直接废弃，不仅造成了花色苷活性成分与益生菌发酵产生的功能小分子的资源浪费，还会增加发酵加工后续的废水处理成本，不符合绿色低碳的生产要求。深入分析发现制约富含花色苷蔬菜发酵液开发利用的技术瓶颈主要包括以下几个方面：其一，发酵条件下亚硝酸盐控制难度较大；其二，发酵液自身存在突出的感官品质缺陷，苦涩味及异味物质严重制约其直接食用或作为食品配料的接受度；其三，花色苷等活性物质在后续加工过程中易降解，导致产品中活性成分保留率低，难以实现发酵液的高值化利用。此外，现有方案均未从源头解决低盐发酵液亚硝酸盐超标的共性问题，无法实现“一种核心发酵液、多场景下游应用”的产业模式，制约了发酵副产物附加值的进一步提升。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液及其制备方法和应用。本发明首先以葡萄糖补营养和二次纯培养发酵为核心技术手段，实现低盐酸菜发酵液中亚硝酸盐的深度降解，同时最大程度保留花色苷等活性成分，为下游产品开发提供安全、优质的基础原料。其次，基于上述所得低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液制得功能性饮品与风味调料汁，拓展发酵副产物的应用场景，构建“核心原料-多品类产品”的资源循环模式。

2、第一方面，本发明提供了一种低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液的制备方法，包括下述步骤：收集以富含花色苷的蔬菜为原料进行低盐厌氧发酵产生的低盐酸菜发酵液，杀菌冷却处理，之后向其加入无菌葡萄糖溶液，接种低盐适应性菌种进行二次厌氧发酵，发酵完成后在4℃冷藏12 h终止发酵，使用滤膜过滤，得到低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液；其中，所述二次厌氧发酵中低盐适应性菌种以菌液形式接种，所述菌液活菌数为1×107~1×109cfu/ml，接种量为低盐酸菜发酵液体积的5%~10%（v/v），发酵温度为20~25℃，发酵时间为48~72 h。

3、上述技术方案中，所述富含花色苷的蔬菜为紫红色羽衣甘蓝、紫甘蓝、紫红色芥菜、紫胡萝卜、紫红色白菜、紫背天葵中的一种或多种。

4、上述技术方案中，所述低盐厌氧发酵条件为：采用低盐适应性菌种以喷涂发酵或浸没发酵方式进行低盐厌氧发酵，发酵盐浓度为0%~2%（w/w），发酵温度为20~25℃，发酵时间为60~80天；所述低盐适应性菌种以菌液形式接种，所述菌液活菌数为1×107~1×109cfu/ml，接种量为原料重量的5%~10%（v/w）。

5、进一步地，喷涂发酵时按原料质量添加食盐，不额外加水。

6、进一步地，浸没发酵时原料与水的质量比为1 : 1~3，按原料和水的总质量添加食盐。

7、进一步地，所述低盐适应性菌种为慢生乳杆菌属

（lentilactobacillus）的耐低盐乳杆菌中的一种或多种。

8、进一步地，所述耐低盐指将菌种以初始活菌数1×106cfu/ml的接种量在nacl质量浓度0%~2%、ph 3.5~5.5的mrs液体培养基中于30~37℃厌氧培养24 h后，体系活菌数可达1×108~ 1×109cfu/ml。

9、优选地，所述低盐适应性菌种为布赫纳氏慢生乳杆菌（

lentilactobacillus

buchneri）。

10、上述技术方案中，所述杀菌冷却处理条件为将低盐酸菜发酵液在70~90℃下处理5~20 min后冷却至20~22℃。

11、上述技术方案中，所述无菌葡萄糖溶液质量浓度为50%，添加量为低盐酸菜发酵液体积的1%~5%（v/v）。

12、本发明所述方法中，在二次厌氧发酵前添加葡萄糖溶液，为乳酸菌提供碳源，保障其增殖与代谢活性，实现亚硝酸盐深度降解（降解率≥50%），同时二次发酵阶段花色苷保留率≥88%；此外，本发明提供的葡萄糖添加量范围可保障菌种活性且不影响后续风味，若过低无法满足营养需求，过高则导致甜度超标。

13、上述技术方案中，所述过滤条件为将二次发酵所得发酵液在20~25℃下采用微滤膜或超滤膜进行过滤；其中，所述微滤膜的孔径为0.22~0.45 μm，所述超滤膜的分子截留率为10~100 kda。

14、进一步地，采用常温膜分离技术，在去除杂质的同时保护花色苷，膜分离后花色苷保留率≥85%，兼顾澄清效果与维持花色苷保留率。

15、第二方面，本发明提供了上述方法制得的低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液。

16、进一步地，所述低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液中亚硝酸盐浓度为0.1~0.2 mg/l，花色苷浓度为30~45 mg/l。

17、第三方面，本发明提供了上述的低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液在制备功能性饮品或风味调料汁中的应用。

18、第四方面，本发明提供了一种基于低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液制备功能性饮品的方法，包括下述步骤：将上述的低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液用无菌纯净水稀释至总酸含量以乳酸计为5~6.5 g/l、ph为4.0~4.5，得到稀释液；随后添加海藻糖、抗坏血酸、低酸度果汁、天然甜味剂和柑橘类提取物，搅拌混合均匀，过滤，杀菌，即得；其中，以稀释液体积计，海藻糖的添加量为0.2%~0.5%（w/v），抗坏血酸的添加量为0.05%~0.15%（w/v），海藻糖与抗坏血酸的质量比为3~4 : 1，低酸度果汁的添加量为5%~15%（v/v），天然甜味剂的添加量为0.1%~1%（w/v），柑橘类提取物的添加量为0.05%~0.2%（w/v）。

19、进一步地，所述低酸度果汁为ph值为3.5~5.0、可滴定酸度≤3 g/l（以柠檬酸计）的果汁。

20、进一步地，所述低酸度果汁为苹果汁、梨汁、桃汁或葡萄汁的一种或多种。

21、进一步地，所述天然甜味剂为赤藓糖醇。

22、进一步地，所述柑橘类提取物为柑橘提取物、橙提取物、柠檬提取物或柚子提取物中的一种或多种。

23、进一步地，所述杀菌条件为在20~30℃下，以400~600 mpa超高压处理5~10 min。

24、第五方面，本发明提供了一种基于低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液制备风味调料汁的方法，包括下述步骤：向上述的低亚硝酸盐含花色苷酸菜发酵液加入天然甜味剂、酸度调节剂、增稠剂，之后加入香辛料提取物、食用香精或防腐剂中的一种或多种，搅拌至完全溶解，得到混合溶液；杀菌，得到风味调料汁；其中，以发酵液体积计，天然甜味剂添加量为0.05%~0.5%（w/v），酸度调节剂添加量为0.1%~0.5%（w/v），增稠剂添加量为0.1%~0.5%（w/v），香辛料提取物添加量为0.05%~0.3%（w/v），食用香精添加量为0.01%~0.1%（v/v），防腐剂添加量为0.01%~0.05%（w/v）。

25、进一步地，所述酸度调节剂为柠檬酸、乳酸、苹果酸或醋酸。

26、进一步地，所述增稠剂为黄原胶、羧甲基纤维素钠或变性淀粉。

27、进一步地，所述香辛料提取物为辣椒油树脂。

28、进一步地，搅拌条件为于15~25℃下搅拌5~15 min至完全溶解。

29、进一步地，所述杀菌条件为在20~30℃下，以400~600 mpa超高压处理5~10 min。

30、本发明的有益效果：

31、1、本发明通过二次纯培养发酵（添加葡萄糖补营养），使低盐酸菜发酵液中亚硝酸盐降解率≥50%，其中，亚硝酸盐浓度为0.1~0.2 mg/l，花色苷浓度为30~45 mg/l。此外，通过膜分离去除悬浮杂质及异味物质，使发酵液中苦涩味感官评分明显下降。所述制备方法全程工艺温和，尽量降低花色苷降解，具备功能性与营养价值。

32、2、本发明实现了各类“可发酵含花色苷紫红色蔬菜”发酵液的高值化再利用，构建了“多原料适配-主产品（酸菜）-副产物（发酵汁）”的资源循环模式，可以有效降低不同地区原料局限带来的产业门槛。本发明制备的低亚硝酸盐发酵液可适配功能性饮品、风味调料汁等多类产品开发，突破了发酵副产物利用途径单一的局限；所得调料汁保留了发酵蔬菜的天然风味与花色苷活性成分，亚硝酸盐含量低、储存稳定性好，可直接作为佐餐调料使用；复配后所得功能性饮品风味产品酸甜协调、香气丰富，整体接受度较对比例3提升34%，进一步提升了发酵副产物的附加值与产业适配性。

33、3、本发明采用的原料均为食品工业常用原料，参数温和可控，操作条件易于实现标准化控制，实验室小试与工业化生产均易实现，生产成本合理，具有良好的发展前景。