本申请涉及一种密度降低的生物纤维素凝胶颗粒。其通过糖浆将酵母菌引入生物纤维素凝胶颗粒内部，并通过酵母菌发酵产生的二氧化碳逐步使生物纤维素凝胶颗粒中的孔隙增大，而并不破坏生物纤维素凝胶的空间网状结构，形成较为通畅的气体通道，之后再对生物纤维素凝胶颗粒稍加脱水后静置，就可以使其吸收一部分空气，从而降低生物纤维素凝胶颗粒的密度，获得密度降低的生物纤维素凝胶颗粒。将其在食品或饮料中使用时，能够显著降低生物纤维素凝胶颗粒的沉降速度，扩展生物纤维素凝胶的应用范围。
1.一种密度降低的生物纤维素凝胶颗粒，其特征在于：是通过包括下述步骤的方法制备的：（1）洗涤纯化生物纤维素凝胶膜；
（3）将脱水处理后的生物纤维素凝胶膜在糖浆中浸泡2-4小时后；取出洗净生物纤维素凝胶颗粒表面所附的糖液并将其破碎成颗粒；
（4）在生物纤维素凝胶颗粒表面接种酵母菌，在流动供氧的环境中30-50℃发酵培养
（5）发酵结束后，洗涤纯化生物纤维素凝胶颗粒，再使其的含水量降低到80-95%，静置待其恢复挤压前体积即获得密度降低的生物纤维素凝胶颗粒。
2.根据权利要求1所述的密度降低的生物纤维素凝胶颗粒，其特征在于：所述方法中，步骤（2）是将洗涤纯化的生物纤维素凝胶的含水量降低至50-65%。
3. 根据权利要求1所述的密度降低的生物纤维素凝胶颗粒，其特征在于：所述方法中，步骤（3）中的糖液为葡萄糖浆。
4. 根据权利要求1所述的密度降低的生物纤维素凝胶颗粒，其特征在于：所述方法中，步骤（3）中洗净生物纤维素凝胶颗粒表面所附的糖液用流动的蒸馏水冲洗。
5. 根据权利要求1所述的密度降低的生物纤维素凝胶颗粒，其特征在于：所述方法中，步骤（4）是在生物反应器中进行，生物反应器中设置有二氧化碳吸收器，并通过氧气泵提供流动供氧的环境。
6. 根据权利要求1所述的密度降低的生物纤维素凝胶颗粒，其特征在于：所述方法中，步骤（4）中优选使用的酵母是面包酵母。
7. 根据权利要求1所述的密度降低的生物纤维素凝胶颗粒，其特征在于：所述方法中，步骤（4）中的发酵温度优选40-45℃，发酵时间优选2-3小时。
8. 权利要求1-7中任意一项所述的密度降低的生物纤维素凝胶颗粒在制备食品中的用途。
9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于：所述的食品是饮料。
10. 根据权利要求8所述的用途，其特征在于：所述的食品是粘度低的食品。
11．根据权利要求9所述的用途，其特征在于：所述的饮料是粘度低的饮料。
12. 根据权利要求9所述的用途，其特征在于：所述的饮料是瓶装饮用水、澄清果汁饮料、凉茶饮料、酒精饮料或碳酸饮料。
一种密度降低的生物纤维素凝胶颗粒
技术领域
[0001] 本发明涉及食品及饮料领域，特别涉及一种密度降低的生物纤维素凝胶颗粒及其在食品和饮料中的应用。
背景技术
[0002] 生物纤维素（Biocellulose）是一种由醋酸菌属等微生物合成的纤维素凝胶产品。其中不含有木质素、果胶和半纤维素等，是一种纯净的纤维素。其具有超精细的空间网状结构，还具有很高的结晶度和聚合度，此外其还具有优良的持水性能，其含水量可以达到95%以上。生物纤维素能够提供纯净、爽脆的口感和良好的保健功效，因此已经广泛应用于食品和饮料中。目前其最为广泛的应用是将生物纤维素凝胶破碎成颗粒，作为“椰果”或“椰纤果”添加到各类食品或饮料中。但是如上所述，“椰果”中95%以上都是水，其密度是大于水的，在将其颗粒添加到液体的饮料或食品中时，往往需要饮料或食品具有一定的粘度，因为高粘度能够降低“椰果”颗粒沉降的速度，否则加入的“椰果”颗粒就会快速地沉入食品或饮料的底部，这显然是消费者并不喜欢的。这一点严重影响了“椰果”在食品和饮料中的应用范围，导致其往往只能应用于酸奶、八宝粥等本身就期望具有相对较高粘度或可以添加增稠剂的产品中，而食品和饮料中更多的产品并不具有这种期望，如瓶装饮用水、澄清果汁饮料、凉茶饮料等，这些产品都需要向消费者提供清爽的感觉，即所希望的产品质地是稀薄的或粘度极低的，则无法通过向其中添加增稠剂等来增加产品的粘度，而如果直接加入“椰果”时，由于其较大的密度，“椰果”必定会快速沉积在产品的底部，影响产品的质量。而酒精饮料、碳酸饮料的密度相对更低，其显然也是不期望增加其粘度的。因此，需要开发一种密度降低的生物纤维素凝胶颗粒，使其能够在低粘度的食品或饮料中应用。
发明内容
[0003] 针对上述缺陷，本发明提供了一种密度降低的生物纤维素凝胶颗粒及其在食品及饮料中的应用。
[0004] 本发明提供一种密度降低的生物纤维素凝胶，其是通过包括下述步骤的方法制备的：
[0005] 1）洗涤纯化生物纤维素凝胶膜；
[0006] 2）脱水使其含水量降低至70%以下；
[0007] 3）将脱水处理后的生物纤维素凝胶膜在糖浆中浸泡2-4小时后；取出洗净生物纤维素凝胶颗粒表面所附的糖液并将其破碎成颗粒；
[0008] 4）在生物纤维素凝胶颗粒表面接种酵母菌，在流动供氧的环境中30-50℃发酵培养1-4小时；
[0009] 5）发酵结束后，洗涤纯化生物纤维素凝胶颗粒，再使其的含水量降低到80-95%，静置待其恢复挤压前体积即获得密度降低的生物纤维素凝胶颗粒。
[0010] 上述方法中，步骤1）中洗涤纯化可以采用本领域已知的常规方法，例如用碱液和去离子水反复清洗。
[0011] 上述方法中，步骤2）优选将洗涤纯化的生物纤维素凝胶的含水量降低至50-65%。
[0012] 上述方法中，步骤3）中的糖液优选为葡萄糖浆。
[0013] 上述方法中，步骤3）中洗净生物纤维素凝胶颗粒表面所附的糖液优选用流动的蒸馏水冲洗。
[0014] 上述方法中，步骤4）优选在生物反应器中进行，生物反应器中设置有二氧化碳吸收器，并通过氧气泵提供流动供氧的环境。
[0015] 上述方法中，步骤4）中优选使用的酵母是面包酵母。
[0016] 上述方法中，步骤4）中的发酵温度优选40-45℃，发酵时间优选2-3小时。
[0017] 本发明还提供上述的密度降低的生物纤维素凝胶颗粒在制备食品和饮料中的用途。
[0018] 上述的用途中，所述的食品和饮料是粘度低的食品和饮料。
[0019] 上述的用途中，所述的食品和饮料是瓶装饮用水、澄清果汁饮料、凉茶饮料、酒精饮料或碳酸饮料。
[0020] 本发明使生物纤维素凝胶颗粒在糖浆中浸泡，会使葡萄糖成分进入到生物纤维素凝胶颗粒中去，然后在颗粒表面接种酵母菌后，酵母菌由于趋利行会进入到生物纤维素凝胶颗粒中去，再通过酵母菌的有氧发酵，将糖转化成二氧化碳和水，二氧化碳的释放会使生物纤维素凝胶颗粒中的孔隙增大，使用酵母释放二氧化碳，不需要采用高温高压的条件，不会破坏生物纤维素凝胶中的空间网状结构，使其能够保持弹性，有利于之后吸入空气，而且酵母对二氧化碳的释放，其释放量是随着酵母的不断生长繁殖而逐步增加的，这有利于使生物纤维素凝胶颗粒中的孔隙扩大，形成较为通畅的气体通道。之后再对生物纤维素凝胶颗粒稍加脱水后静置，就可以使其吸收一部分空气，从而降低生物纤维素凝胶颗粒的密度，获得密度降低的生物纤维素凝胶颗粒。将其在食品或饮料中使用时，能够显著降低生物纤维素凝胶颗粒的沉降速度，扩展生物纤维素凝胶的应用范围。
具体实施方式
[0021] 下面结合具体实施方式和对比实验来对本发明作进一步的说明，但是下文中的具体实施方法不应当被理解为对本发明的限制。本领域普通技术人员能够在本发明基础上显而易见地作出的各种改变和变化，应该均在本发明的范围之内。
[0022] 实施例1：密度降低的生物纤维素凝胶颗粒的制备
[0023] 用1%的氢氧化钠溶液和去离子水反复洗涤纯化生物纤维素凝胶膜，通过机械压缩法使生物纤维素凝胶膜的含水量降低到65%，再将其在葡萄糖浆中浸泡3小时，取出用蒸馏水冲洗除去生物纤维素凝胶颗粒表面所附的糖液后将其破碎成边长为0.5cm的立方体颗粒，再在生物纤维素凝胶颗粒表面接种面包酵母后将其放入生物反应器中，40℃发酵培养3小时，生物反应器中设置有二氧化碳吸收器，不断去除酵母产生的二氧化碳，并用氧气泵向生物反应器中循环供氧以提供流动供氧的环境；发酵结束后，用1%的氢氧化钠和去离子水反复洗涤纯化后，机械压缩生物纤维素凝胶颗粒使其含水量降低至91%，静置待其恢复挤压前体积即获得密度与水相当的生物纤维素凝胶颗粒。
[0024] 实施例2：
