一種天然格瓦斯香精底料及其發(fā)酵生產(chǎn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種天然格瓦斯香精底料的發(fā)酵生產(chǎn)方法，還涉及根據(jù)所述方法制備得到的天然格瓦斯香精底料，以及所述格瓦斯香精底料在格瓦斯香精調(diào)配中的用途。本發(fā)明利用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的天然格瓦斯香精底料，經(jīng)適當(dāng)修飾后調(diào)配而成的格瓦斯香精，可應(yīng)用于工業(yè)化上生產(chǎn)各種格瓦斯飲料。與傳統(tǒng)發(fā)酵生產(chǎn)的格瓦斯方法相比，本發(fā)明所闡述的發(fā)酵法制備的格瓦斯香精底料(發(fā)酵液)香韻獨(dú)特，具有濃郁的天然發(fā)酵香氣，兼有面包香及烤香，香氣和諧自然，口感舒適，同時(shí)用其調(diào)配成格瓦斯香精開(kāi)發(fā)的格瓦斯飲料能夠顯著提高產(chǎn)品的香氣和口感特征。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種天然格瓦斯香精底料及其發(fā)酵生產(chǎn)方法 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明屬于食物添加劑領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種天然格瓦斯香精底料的 發(fā)酵生產(chǎn)方法，還涉及根據(jù)所述方法制備得到的天然格瓦斯香精底料，以及所述格瓦斯香 精底料在格瓦斯香精調(diào)配中的用途。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 格瓦斯，又叫克瓦斯、卡瓦斯，產(chǎn)自俄羅斯，翻譯為中文是"用面包發(fā)酵的飲料"，是 一種谷物發(fā)酵飲料，盛行于俄羅斯、烏克蘭和其他東歐國(guó)家。由于其酒精含量低，酒精度在 1. 2%以下，兒童也可飲用，并且清涼可口、多汽多沫，介于啤酒與汽水之間，成為很受大眾 歡迎的飲料，在中國(guó)哈爾濱、吉林，新疆的伊犁、塔城、烏魯木齊也比較流行。另外，科學(xué)研究 表明，格瓦斯中所含B族維生素和維生素C、D能提神助興，消除疲勞。同時(shí)，格瓦斯是一種由 酵母菌和乳酸菌雙菌發(fā)酵的傳統(tǒng)谷物麥芽發(fā)酵飲料。原料中本身具有豐富的碳水化合物、 蛋白質(zhì)和維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，再通過(guò)豐富的微生物有益菌群以及該菌群在格瓦斯發(fā)酵過(guò)程 中產(chǎn)生的復(fù)雜生化代謝產(chǎn)物，可以改善人體腸胃消化吸收功能。格瓦斯中還含有微量乙醇 和一定量的二氧化碳以及豐富的有機(jī)酸物質(zhì)，酸甜可口，既有酒的醇感，又有飲料的清爽的 特點(diǎn)。
[0003] 傳統(tǒng)典型格瓦斯產(chǎn)品是采用面包干原料經(jīng)自然發(fā)酵釀制而成，其顏色近似啤酒而 略呈紅色，酸甜適度，口感清香，并且面包香氣突出。但這種傳統(tǒng)工藝制備的格瓦斯,其原料 面包制作成本高、發(fā)酵轉(zhuǎn)化率低、發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程難以控制，產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定性差，工業(yè)化生產(chǎn) 能力及規(guī)模受到限制。近年來(lái)，我國(guó)已具有一定規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的格瓦斯的能力，大多企業(yè) 一般采用麥芽為原料進(jìn)行糖化制成麥汁，再人工接菌進(jìn)行發(fā)酵，但不同企業(yè)其產(chǎn)品無(wú)論理 化指標(biāo)還是口味風(fēng)格都有一定差別，尤其是與傳統(tǒng)典型歐式風(fēng)格格瓦斯差別較大。
[0004] CN 102144775A公開(kāi)了一種多菌種混合發(fā)酵制備格瓦斯飲料的方法，它包括：以 大麥芽、大米、酒花為原料，先將大麥芽和大米分別粉碎，然后將二者按7 : 3的比例混合， 加入4倍的水調(diào)漿，然后按每克混合原料加入10-12個(gè)單位的α -淀粉酶，90-100°C條件 下液化30-40分鐘，之后降溫到60°C，按每克混合原料加入100-120個(gè)單位的糖化酶，糖化 4-5小時(shí)，然后經(jīng)過(guò)濾、稀釋后制成濃度為5BX的糖化液，與10%的蔗糖溶液按體積比1 : 1 混合后煮沸15分鐘，煮沸時(shí)加入0. 1 %的酒花，冷卻至45°C加入0. 01 %的混合乳酸菌凍 干粉，在42-45°C條件下前發(fā)酵8-10小時(shí)，冷卻至16°C，加入0. 1 %的啤酒活性干酵母，在 10-16°C條件下后發(fā)酵18-24小時(shí)，經(jīng)過(guò)濾、滅菌、低溫保壓灌裝制得成品。
[0005] CN 103421650A公開(kāi)了一種發(fā)酵型格瓦斯飲料的制作方法。將大麥芽粉和面包屑， 加水調(diào)漿，制得糖化液，先加入保加利亞乳桿菌發(fā)酵4-5小時(shí)，然后加水稀釋、滅菌并冷卻 后再加面包酵母發(fā)酵8-10小時(shí)，最后經(jīng)過(guò)濾、滅菌、調(diào)配、充二氧化碳低溫保壓灌裝制得成 品。
[0006] 除此之外，市場(chǎng)上還有一種格瓦斯飲料，以麥芽汁、面包浸汁或果汁為原料，再配 以各種食品添加劑（防腐劑、甜味劑、香料、色素等）并沖加碳酸水而生產(chǎn)，有的經(jīng)發(fā)酵，有 的不經(jīng)發(fā)酵。為適應(yīng)格瓦斯大生產(chǎn)的需要，采用新型的軟飲料配制工藝手段取代傳統(tǒng)的發(fā) 酵工藝制備格瓦斯飲料具有很大的市場(chǎng)，進(jìn)而有必要開(kāi)發(fā)出一種具有天然面包發(fā)酵香味的 格瓦斯香精。隨著軟飲料加香技術(shù)的不斷提高，人們把微生物發(fā)酵技術(shù)和酶解法與傳統(tǒng)的 調(diào)香技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，開(kāi)發(fā)出高品質(zhì)的天然食用香精。利用微生物發(fā)酵和酶解法制備 的格瓦斯香精底料，不僅香氣自然柔和、逼真；且香味豐富，既包含格瓦斯原有的香氣成分， 又增添了具有面包氣息和發(fā)酵感的香味物質(zhì)。天然格瓦斯香精底料經(jīng)過(guò)調(diào)香修飾后，賦香 效果理想，既提供了濃郁持久的香氣和細(xì)致潤(rùn)滑的口感，又彌補(bǔ)了傳統(tǒng)發(fā)酵格瓦斯刺激性 大和不柔和的缺陷，同時(shí)便于擴(kuò)大格瓦斯飲料的工業(yè)化生產(chǎn)。目前調(diào)配格瓦斯香精未見(jiàn)報(bào) 道。本發(fā)明人經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，研制出利用發(fā)酵生產(chǎn)格瓦斯香精底料的方法，并開(kāi)發(fā)了其在格 瓦斯香精調(diào)配中的用途。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0007] [要解決的技術(shù)問(wèn)題]
[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種天然格瓦斯香精底料的發(fā)酵生產(chǎn)方法。
[0009] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供根據(jù)上述制備方法得到的天然格瓦斯香精底料。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述格瓦斯香精底料在格瓦斯香精調(diào)配中的用途。 [0011][技術(shù)方案]
[0012] 本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0013] 本發(fā)明涉及一種天然格瓦斯香精底料的發(fā)酵生產(chǎn)方法，主要包括利用酶解及微生 物發(fā)酵技術(shù)處理面包混合物，將優(yōu)選的乳酸菌和酵母菌的復(fù)合菌種經(jīng)培養(yǎng)后加入發(fā)酵罐中 進(jìn)行共生兩段式發(fā)酵處理，離心進(jìn)行初步的固液分離，上清液經(jīng)精制過(guò)濾后獲得澄清的黃 褐色液體即為天然格瓦斯香精底料。
[0014] 該方法的步驟如下：
[0015] ⑴原料處理
[0016] 將面包粉碎得到面包粉，加入水調(diào)成面包漿，以重量份計(jì)，面包粉與加入其中的水 之比是隨后向面包漿中加入中溫淀粉酶，面包漿與中溫淀粉酶的比為125:2。力口 了淀粉酶的面包漿在溫度60-62°C下酶解2小時(shí)，過(guò)濾得到面包酶解液。
[0017] 將麥芽粉碎得到麥芽粉，加水調(diào)漿并混合均勻，麥芽粉與加入其中的水之比是 1:1-1:4。得到的混合物在45-50°C下浸漬1小時(shí)，后升溫到60-65°C，在該溫度范圍保持 40-60分鐘水解后即可得到麥汁。
[0018] 面包是格瓦斯傳統(tǒng)發(fā)酵工藝中所用的主要原料，面包發(fā)酵的格瓦斯飲品其口感 好，面包的典型香氣突出。但隨著格瓦斯發(fā)酵原料研究進(jìn)展，人們找到了更多可用于工業(yè)化 發(fā)酵格瓦斯的原料，面包已有逐漸被替代的趨勢(shì)。
[0019] 大麥中含有大量的淀粉和豐富的蛋白質(zhì)，糖化過(guò)程可以使淀粉及蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為可 供酵母菌發(fā)酵的多種可發(fā)酵性糖，同時(shí)提供酵母菌生長(zhǎng)所必須的氨基酸。大麥經(jīng)制麥轉(zhuǎn)變 為麥芽后，麥芽自身形成豐富的酶系組成，如糖化酶、蛋白酶、葡聚糖酶等，這些酶為麥芽糖 化奠定了基礎(chǔ)。在這些酶的作用下，麥芽經(jīng)過(guò)糖化后形成以糖為主，包含氨基酸、多酚等物 質(zhì)，這種組份豐富的糖化液也為發(fā)酵出口味豐富的飲料奠定基礎(chǔ)。
[0020] 中溫淀粉酶能夠?qū)⒌矸鬯獬砷L(zhǎng)短不一的糊精及少量的低分子糖類(lèi)、葡萄糖和麥 芽糖，從而使淀粉糊的粘度迅速下降。其最適作用溫度在60-75°C之間，隨著溫度的升高，其 反應(yīng)速度加快，但失活也快。
[0021] (2)調(diào)節(jié) pH
[0022] 將步驟（1)得到的面包酶解液和麥汁混合，以重量份計(jì)，面包酶解液與麥汁為 2:1-1: 2。再用檸檬酸或乳酸-碳酸氫鈉調(diào)節(jié)混合體系的pH，使其pH值達(dá)到4-5,呈酸性。
[0023] 在本發(fā)明方法中，面包酶解液與麥汁混合體系的pH值在4-5范圍內(nèi)，是非常重要 的。這是因?yàn)樵诖怂岫确秶鷥?nèi)，酶解達(dá)到最佳效果，過(guò)高或過(guò)低將影響酶的活性。
[0024] (3)格瓦斯發(fā)酵培養(yǎng)基的制備
[0025] 向步驟⑵得到的酸性混合料液中加入糖化酶和β -葡聚糖酶，在60_65°C溫度條 件下糖化處理1小時(shí)。糖化結(jié)束后將所收得的糖化醪進(jìn)行過(guò)濾，再升溫到70_74°C，保溫至 少10分鐘，之后再升溫到76-80°C，然后加入以混合液重量計(jì)0. 3%。的啤酒花煮沸40-60分 鐘，過(guò)濾、離心、巴氏高溫滅菌60?80°C處理得到格瓦斯發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0026] 其中，向步驟（2)得到的酸性料液中加入糖化酶和β -葡聚糖酶，其加入量是以混 合液重量計(jì)0.21 %。
[0027] 糖化酶的主要作用機(jī)制是從淀粉、糊精、糖原等碳鏈上的非還原性末端依次水解 α -1，4糖苷鍵，切下一個(gè)個(gè)葡萄糖單元，生成葡萄糖。在本發(fā)明方法中應(yīng)用糖化酶，由于糖 化酶的糖化力高、發(fā)酵快，可以使生產(chǎn)周期縮短并使出酒率大為提高。從而既節(jié)約原料，又 降低成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。在本發(fā)明方法中使用的糖化酶，可以是例如由江蘇銳陽(yáng)生物科 技有限公司生產(chǎn)的高溫α -淀粉酶（酶活力為4000U/g)。
[0028] 在糖化開(kāi)始時(shí)加入β -葡聚糖酶，可以降低麥汁黏度，改善過(guò)濾性能，提高麥芽溶 出率，防止酒液渾濁，穩(wěn)定酒液質(zhì)量。在本發(fā)明方法中使用的β-葡聚糖酶，可以是例如由 江蘇銳陽(yáng)生物科技有限公司生產(chǎn)的β-葡聚糖酶。
[0029] ⑷發(fā)酵處理
[0030] 步驟（3)得到的格瓦斯發(fā)酵培養(yǎng)基冷卻至40°C后，先加入乳酸菌發(fā)酵處理24小 時(shí)，滅菌并冷卻至35°C，再加入酵母菌發(fā)酵處理24小時(shí)，然后再次經(jīng)過(guò)離心、過(guò)濾和巴氏滅 菌處理，同時(shí)進(jìn)行初步的固液分離，取上清液體，使用高速離心機(jī)以8000轉(zhuǎn)/分鐘的速度離 心10分鐘精制處理，最后過(guò)濾得到澄清的黃褐色發(fā)酵液體，即為本發(fā)明的天然格瓦斯香精 底料，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步調(diào)香修飾即可得到天然格瓦斯香精。
[0031] 乳酸菌的加入量為以格瓦斯發(fā)酵培養(yǎng)基重量計(jì)1%。，其發(fā)酵處理溫度范圍為 40-42°C。酵母菌的加入量以格瓦斯發(fā)酵培養(yǎng)基重量計(jì)1%。，其發(fā)酵處理溫度范圍為 35-38。。。
[0032] 格瓦斯是由酵母菌和乳酸菌共生發(fā)酵的低醇飲品，但是在這兩種發(fā)酵菌中，酵母 菌對(duì)格瓦斯風(fēng)味的影響起到更大的作用。酵母菌在格瓦斯發(fā)酵過(guò)程中代謝產(chǎn)生各種醇類(lèi)、 酯類(lèi)等復(fù)雜呈香物質(zhì)，形成典型性面包香、酯香及醇感，從而賦予格瓦斯飲料獨(dú)特的風(fēng)味特 征。
[0033] 在本發(fā)明方法中，使用的乳酸菌可以是發(fā)酵乳桿菌、保加利亞乳桿菌或德式乳酸 桿菌，優(yōu)選地采用保加利亞乳桿菌。例如，可以使用由北京川秀科技有限公司公司生產(chǎn)銷(xiāo)售 的川秀1L型乳酸菌。
[0034] 在本發(fā)明方法中，使用的酵母菌可以是啤酒干酵母或面包活性干酵母，優(yōu)選地采 用啤酒酵母菌。例如，可以使用由湖北安琪酵母股份有限公司生產(chǎn)銷(xiāo)售的啤酒用高活性干 酵母。
[0035] 本發(fā)明還涉及根據(jù)上述制備方法得到的本發(fā)明的天然格瓦斯香精底料，所述香精 底料為澄清的黃褐色液體,其中含有醇類(lèi)、酸類(lèi)、酮類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)等多種重要的格瓦斯香氣致 香成分。
[0036] 本發(fā)明還涉及所述的天然格瓦斯香精底料的用途，該香精底料可以格瓦斯香精重 量10-15%的量加入到格瓦斯香精中，用于格瓦斯香精的調(diào)配，以增加格瓦斯香精的天然逼 真氣息，從而促進(jìn)格瓦斯產(chǎn)品中面包香氣風(fēng)味的形成。
[0037] 由于感官檢驗(yàn)可快速判斷香精的質(zhì)量，尤其對(duì)香精的口感、氣味等風(fēng)味品質(zhì)的判 定具有無(wú)可替代的作用，本發(fā)明方法采用了感官評(píng)價(jià)方法，主要從香氣、香味、口感、澄清度 等幾方面對(duì)格瓦斯香精進(jìn)行評(píng)判。通過(guò)對(duì)市售格瓦斯香精A、B和以本發(fā)明天然格瓦斯香精 底料調(diào)配的格瓦斯香精進(jìn)行感官評(píng)價(jià)對(duì)比，可以看出，以本發(fā)明天然格瓦斯香精底料調(diào)配 的格瓦斯香精在外觀和香氣等方面均優(yōu)于市售格瓦斯香精。幾種格瓦斯香精的感官評(píng)價(jià)結(jié) 果匯總在下表1中。
[0038] 表1幾種格瓦斯香精的感官評(píng)價(jià)結(jié)果
【權(quán)利要求】
1. 一種天然格瓦斯香精底料的發(fā)酵生產(chǎn)方法，其特征在于該方法的步驟如下： (1)原料處理 將面包粉碎得到面包粉，加入水調(diào)成面包漿，隨后向面包漿中加入中溫淀粉酶，加了淀 粉酶的面包漿在溫度60-62°C下酶解2小時(shí)，過(guò)濾得到面包酶解液； 將麥芽粉碎得到麥芽粉，加水調(diào)漿并混合均勻，得到的混合物在45-50°C下浸漬1小 時(shí)，后升溫到60-65°C，在該溫度范圍保持40-60分鐘水解后即可得到麥汁； ⑵調(diào)節(jié)pH 將步驟（1)得到的面包酶解液和麥汁混合，用檸檬酸或乳酸-碳酸氫鈉調(diào)節(jié)混合體系 的pH，使其pH值達(dá)到4-5,呈酸性； (3) 格瓦斯發(fā)酵培養(yǎng)基的制備 向步驟⑵得到的酸性混合料液中加入糖化酶和β-葡聚糖酶進(jìn)行糖化處理1小時(shí)， 糖化結(jié)束后將所收得的糖化醪進(jìn)行過(guò)濾，再升溫到70-74°C，保溫至少10分鐘，之后再升溫 到76-80°C，然后加入以混合液重量計(jì)0. 3%。的啤酒花煮沸40-60分鐘，過(guò)濾、離心、巴氏高 溫滅菌60?80°C處理得到格瓦斯發(fā)酵培養(yǎng)基； (4) 發(fā)酵處理 步驟⑶得到的格瓦斯發(fā)酵培養(yǎng)基冷卻至40°C后，先加入乳酸菌發(fā)酵處理24小時(shí)，滅 菌并冷卻至35°C，再加入酵母菌發(fā)酵處理24小時(shí)，然后再次經(jīng)過(guò)離心、過(guò)濾和巴氏滅菌處 理，同時(shí)進(jìn)行初步的固液分離，取上清液體，使用高速離心機(jī)以8000轉(zhuǎn)/分鐘的速度離心10 分鐘精制處理，最后過(guò)濾得到澄清的黃褐色發(fā)酵液體，即為所述天然格瓦斯香精底料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟（1)中，以重量份計(jì)，面包粉與加 入其中的水之比是1:1-1:4,麥芽粉與加入其中的水之比是1:1-1:4。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟（2)中，以重量份計(jì)，面包酶解液 與麥汁為2:1-1:2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟（1)中，以重量份計(jì)，面包漿與淀 粉酶的比為125:2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟（3)中，向步驟（2)得到的酸性料 液中加入糖化酶和β -葡聚糖酶進(jìn)行糖化處理lh，糖化酶和β -葡聚糖酶的加入量是以混 合液重量計(jì)0. 21 %，糖化處理溫度為60-65°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟（4)中，乳酸菌的加入量為以格瓦 斯發(fā)酵培養(yǎng)基重量計(jì)1%。，其發(fā)酵處理溫度范圍為40-42°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟⑷中，酵母菌的加入量以格瓦斯 發(fā)酵培養(yǎng)基重量計(jì)1 %。，其發(fā)酵處理溫度范圍為35-38 °C。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7之任一權(quán)利要求所述的制備方法得到的本發(fā)明的天然格瓦斯香 精底料，其特征在于為澄清的黃褐色液體，其中含有醇類(lèi)、酸類(lèi)、酮類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)等多種重要的 格瓦斯香氣致香成分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的天然格瓦斯香精底料的用途，其特征在于該香精底料可以格 瓦斯香精重量10-15%的量加入到格瓦斯香精中，用于格瓦斯香精的調(diào)配，以增加格瓦斯香 精的天然逼真氣息，從而促進(jìn)格瓦斯產(chǎn)品中面包香氣風(fēng)味的形成。
【文檔編號(hào)】C12G3/06GK104099227SQ201410348574
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】趙吉順, 李維虎, 劉萬(wàn)龍 申請(qǐng)人:上海華寶孔雀香精香料有限公司