一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法

摘要

一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法本发明涉及食品技术领域，特别是涉及一种利用多菌种液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法：将酵母菌种、香菇菌种和蛹虫草菌种分别活化后依次种子培养、发酵罐培养，得到的发酵培养液加蛋白酶酶解后离心过滤，活性炭脱色，再加入氯化钠和氯化钾减压浓缩结晶，制得低钠营养替代盐。该方法所需原料来源广泛价格低廉，理化条件易于控制，生产周期短，产品质量稳定产量高，对制备设备及场所要求低，便于工业化生产，并且不受季节控制。制得的替代盐营养丰富，可以预防一些常见疾病的发生，并且在不减咸的基础上增加鲜味口感。

权利要求

1.一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1) 将酵母菌种、香菇菌种和蛹虫草菌种分别活化；

2) 种子培养：将步骤1)活化后的菌种接种于装有1.5 L种子培养基的发酵罐中，1：0.6的风量，转速300 rpm，培养温度28 ℃，培养10 12 h，得到种子培养液；

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3) 发酵罐培养：将步骤2)得到的种子培养液按10 %接种量接种于2.5 L装有发酵培养基的发酵罐中，装液量60 %，搅拌速度260 r/min，通气量为0.4 1.2 L/min，28 ℃条件下培~养48 h，培养过程中流加30 %葡萄糖，得到发酵培养液；

4) 将步骤3)得到的发酵培养液加水搅拌，100 ℃加热30 120 min，降温至45 ℃加入~

0.2 % 0.6 %蛋白酶酶解4 h，再于80 ℃灭酶，收集溶液；

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5) 将步骤4)所得溶液离心过滤，得到一级滤液；离心所得沉淀加2倍量的水再次离心过滤，得到二级滤液及沉淀；所得二级沉淀再次加2倍量的水离心过滤，得到三级滤液；合并三次离心所得滤液，加入3 %活性炭，80 ℃脱色30 min，趁热过滤，得到脱色滤液，其固形物占总盐质量的10 % 20 %；

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6) 将步骤5)得到的脱色滤液中加入占总盐质量20 % 80 %氯化钠和10 % 60 %氯化~ ~钾，搅拌均匀，减压浓缩结晶，制得低钠营养替代盐。

2.根据权利要求1所述的一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法，其特征在于，步骤1)所述活化为：将酵母菌种、香菇菌种和蛹虫草菌种分别接种于PDA培养基上斜面活化6 d，置于光照条件培养3 4 d；

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其中PDA培养基的组分质量分数为：马铃薯20 %，葡萄糖2 %，琼脂粉2 %，pH值自然。

3.根据权利要求1所述的一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法，其特征在于，步骤2)所述种子培养基的组分质量分数为：酵母膏1 %，葡萄糖2 %，蛋白胨2 %，KH2PO4 

0.5 %，pH自然，121 ℃条件下灭菌20 min。

4.根据权利要求1所述的一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法，其特征在于，步骤3)所述发酵培养基的组分质量分数为：葡萄糖11 %，酵母膏1 %，KH2PO4 0.9 %，NaH2PO4 1.5 %，MgSO4·7H2O 0.15 %，121 ℃条件下灭菌20 min。

5.根据权利要求1所述的一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法，其特征在于，步骤4)所述蛋白酶为中性蛋白酶、木瓜蛋白酶中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法，其特征在于，步骤2)所述培养11 h。

7.根据权利要求1所述的一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法，其特征在于，步骤3)所述通气量为0.8 L/min。

8.根据权利要求1所述的一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法，其特征在于，步骤4)所述加热80 min。

9.根据权利要求1所述的一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法，其特征在于，步骤4)中加入0.45 %蛋白酶。

10.根据权利要求1所述的一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法，其特征在于，步骤6)中加入60 %氯化钠和20 %氯化钾。

说明书

一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及食品技术领域，特别是涉及一种利用多菌种液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法。

背景技术

[0002] 食盐不仅是日常膳食中重要的调味品，也是维持人体正常发育不可缺少的物质。它调节人体内水份均衡的分布，维持细胞内外的渗透压，参与胃酸的形成，促使消化液的分泌，能增进食欲；同时，还保证胃蛋白酶作用所必需的酸碱度，维持机体内酸碱度的平衡和体液的正常循环。但是，多吃盐也对人体有害无益，许多常见疾病都与盐的摄入过多有关。
大量研究已经证实，高盐饮食不仅能升高血压，同时还能使血浆胆固醇升高，促进动脉粥样硬化。高浓度食盐可破坏胃黏膜，诱发胃癌；能抑制呼吸道细胞的活性，抑制其抗病能力；同时还可减少唾液，使口腔内溶菌酶减少，增加病毒和病菌在上呼吸道感染的机会。多吃盐还易患骨质疏松症。

[0003] 按照WHO推荐的标准，每日吃盐量以5克为宜，不要超过6克。我们知道，人24小时的排盐量为3 5克，那么在食物中每日补充5克盐，正是失去和补充相当的数字，可以满足正常~需要。而在我国，尤其是北方居民，吃盐量普遍偏多，多在每日12克以上，个别地方有高达20
30克。而要把每日的吃盐量限制在5克以内，并非易事，这需要改变我们的饮食习惯。
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[0004] 酵母是一些单细胞真菌，是人类文明史中被应用最早的微生物，可用于酿造生产。酵母的主要成分是蛋白质，几乎占了酵母干物质的一半含量，而且人体必需氨基酸含量充足，尤其是谷物中较缺乏的赖氨酸含量较多。另一方面，含有大量的维生素B1，维生素B2及尼克酸。所以，酵母能提高发酵食品的营养价值。

[0005] 香菇，为侧耳科植物香蕈的子实体，在民间素有“山珍”之称。它是一种生长在木材上的真菌，味道鲜美，香气沁人，营养丰富。香菇富含维生素B群、铁、钾、维生素D原(经日晒后转成维生素D)、味甘，性平。主治食欲减退，少气乏力。香菇中麦角甾醇含量很高，对防治佝偻病有效；香菇多糖(β-1,3葡聚糖)能增强细胞免疫能力，从而抑制癌细胞的生长；香菇含有六大酶类的40多种酶，可以纠正人体酶缺乏症；香菇中的脂肪所含脂肪酸，对人体降低血脂有益。

[0006] 蛹虫草Cordyceps militaris，又称为北虫草、北冬虫夏草，隶属于子囊菌门、肉座目、虫草菌科、虫草属的模式种。其所含的虫草素比天然冬虫夏草还要高，药效与天然冬虫夏草相似，具有明显的抗疲劳、抗肿瘤、抗衰老等作用，是唯一的一种能同时平衡、调节阴阳的中药。

[0007] 随着生活水平的提高，人们越来越注意饮食的健康，因而开发一种新型营养的咸味剂迫在眉睫。目前，低钠营养盐的研究主要集中在从原材料中提取有效营养成分再与氯化钠混合制成，需要大量使用原材料，并且需要加入试剂，不但成本高，而且会有原材料缺乏的潜在风险。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于，提供一种利用多菌种协同发酵再酶解生产低钠营养替代盐的方法。该方法是利用多菌种液体深层发酵的方法在低钠盐中添加必要的营养素，不仅增加营养，而且预防一些常见疾病的发生。与普通食盐相比，虽然减少氯化钠的含量，但是却不降低咸味，并且增加鲜味口感。制备中所用菌种简单易得，仪器占地面积小，发酵效率高，操作方便，大大降低劳动强度，且操作过程中不引入不安全物质，减少能源消耗，成本低，易于机械化、自动化生产。

[0009] 为此，本发明的技术方案如下：

[0010] 一种利用液态发酵技术制备低钠营养替代盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0011] 1) 将酵母菌种、香菇菌种和蛹虫草菌种分别活化；

[0012] 2) 种子培养：将步骤1)活化后的菌种接种于装有1.5 L种子培养基的发酵罐中，1：0.6的风量，转速300 rpm，培养温度28 ℃，培养10 12 h，得到种子培养液；
~

[0013] 3) 发酵罐培养：将步骤2)得到的种子培养液按10 %接种量接种于2.5 L装有发酵培养基的发酵罐中，装液量60 %，搅拌速度260 r/min，通气量为0.4 1.2 L/min，28 ℃条件~下培养48 h，培养过程中流加30 %葡萄糖，得到发酵培养液；

[0014] 4) 将步骤3)得到的发酵培养液加水搅拌，100 ℃加热30 120 min，降温至45 ℃~加入0.2 % 0.6 %蛋白酶酶解4 h，再于80 ℃灭酶，收集溶液；
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[0015] 5) 将步骤4)所得溶液离心过滤，得到一级滤液；离心所得沉淀加2倍量的水再次离心过滤，得到二级滤液及沉淀；所得二级沉淀再次加2倍量的水离心过滤，得到三级滤液；合并三次离心所得滤液，加入3 %活性炭，80 ℃脱色30 min，趁热过滤，得到脱色滤液，其固形物占总盐质量的10 % 20 %；
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[0016] 6) 将步骤5)得到的脱色滤液中加入占总盐质量20 % 80 %氯化钠和10 % 60 %氯~ ~化钾，搅拌均匀，减压浓缩结晶，制得低钠营养替代盐。

[0017] 步骤1)所述活化为：将酵母菌种、香菇菌种和蛹虫草菌种分别接种于PDA培养基上斜面活化6 d，置于光照条件培养3 4 d；其中PDA培养基的组分(质量分数)为：马铃薯20 %，~葡萄糖2 %，琼脂粉2 %，pH值自然。

[0018] 步骤2)所述种子培养基的组分(质量分数)为：酵母膏1 %，葡萄糖2 %，蛋白胨2 %，KH2PO4 0.5 %，pH自然，121 ℃条件下灭菌20 min。

[0019] 步骤2)所述培养时间优选11 h。

[0020] 步骤3)所述发酵培养基的组分(质量分数)为：葡萄糖11 %，酵母膏 1 %，KH2PO4 0.9 %，NaH2PO4 1.5 %，MgSO4·7H2O 0.15 %，121 ℃条件下灭菌20 min。

[0021] 步骤3)所述通气量优选0.8 L/min。

[0022] 步骤4)所述蛋白酶为中性蛋白酶、木瓜蛋白酶中的一种或两种。

[0023] 步骤4)中优选加入0.45 %蛋白酶。

[0024] 步骤4)所述加热时间优选80 min。

[0025] 步骤6)中氯化钠和氯化钾的加入量优选加入60 %氯化钠和20 %氯化钾。

[0026] 本发明的优点是：

[0027] 1) 提供一种利用多菌种协同发酵再酶解生产低钠营养替代盐的方法。该方法是利用多菌种液态发酵的方法在低钠盐中添加多种氨基酸、多糖、多肽、海藻糖、虫草素、虫草酸等必要的营养素，不仅增加营养，而且预防一些常见疾病的发生；

[0028] 2) 与普通食盐相比，虽然减少氯化钠的比例，但是却不降低其咸味，并且明显感觉到鲜味口感；

[0029] 3) 制备中所需原料来源广泛价格低廉，液体培养基的营养成分分布均匀，有利于菌类营养体的充分接触和吸收。菌丝细胞能在反应器内处于最适温度、pH、氧气和碳氮比的条件下生长，能及时排放呼吸作用产生的代谢废气，因此新陈代谢旺盛，菌丝生长分裂迅速，能在短时间内积累大量的菌丝体、多糖和多肽等具有生理活性的代谢产物；

[0030] 4) 在培养过程中，理化条件易于控制，生产工艺规范，生产周期短，产品质量稳定，产量高，对制备设备及场所要求低，便于工业化生产，并且不受季节控制。

具体实施方式

[0031] 以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

[0032] 本发明所采用的食用盐为GB 5461《食用盐》；

[0033] 氯化钾为GB25585-2010《食品安全国家标准食品添加剂氯化钾》；

[0034] 酵母菌种(巴斯德毕赤酵母，编号：CICC1957)、香菇菌种(编号：CICC50107)和蛹虫草菌种(编号：CFCC 83270)均购自微生物菌种保藏中心；

[0035] PDA培养基的组分(质量分数)：马铃薯20 %，葡萄糖2 %，琼脂粉2 %，pH值自然；

[0036] 种子培养基的组分(质量分数)：酵母膏1 %，葡萄糖2 %，蛋白胨2 %， KH2PO4 0.5 %，pH自然，121 ℃条件下灭菌20 min；

[0037] 发酵培养基的组分(质量分数)： 葡萄糖 11 %，酵母膏 1 %，KH2PO4 0.9 %，NaH2PO4 1.5 %，MgSO4·7H2O 0.15 %，121 ℃条件下灭菌20 min。

[0038] 实施例1

[0039] 1) 将酵母菌种、香菇菌种和蛹虫草菌种分别接种于PDA培养基上斜面活化6 d，置于光照条件培养4 d；

[0040] 2) 种子培养：将步骤1)活化后的菌种接种于装有1.5 L种子培养基的发酵罐中，1：0.6的风量，转速300 rpm，培养温度28 ℃，培养11 h，得到种子培养液；

[0041] 3) 发酵罐培养：将步骤2)得到的种子培养液按10 %接种量接种于2.5 L装有发酵培养基的发酵罐中，装液量60 %，搅拌速度260 r/min，通气量为0.8 L/min，28 ℃条件下培养48 h，培养过程中流加30 %葡萄糖，得到发酵培养液；

[0042] 4) 将步骤3)得到的发酵培养液加2倍量的水搅拌，100 ℃加热80 min，降温至45 ℃加入0.45 %木瓜蛋白酶酶解4 h，再于80 ℃灭酶，收集溶液；

[0043] 5) 将步骤4)所得溶液用卧螺离心机离心在4000 r/min条件下离心20 min，得到一级滤液；离心所得沉淀加2倍量的水再次离心过滤，得到二级滤液及沉淀；所得二级沉淀再次加2倍量的水离心过滤，得到三级滤液；合并三次离心所得滤液，加入3 %活性炭，80 ℃脱色30 min，用陶瓷过滤机趁热过滤，得到脱色滤液，其固形物占总盐质量的20 %；

[0044] 6) 将步骤5)得到的脱色滤液中加入占总盐质量60 %氯化钠和20 %氯化钾，搅拌均匀，减压浓缩结晶，制得低钠营养替代盐。

[0045] 实施例2

[0046] 1) 将酵母菌种、香菇菌种和蛹虫草菌种分别接种于PDA培养基上斜面活化6 d，置于光照条件培养3 d；

[0047] 2) 种子培养：将步骤1)活化后的菌种接种于装有1.5 L种子培养基的发酵罐中，1：0.6的风量，转速300 rpm，培养温度28 ℃，培养12 h，得到种子培养液；

[0048] 3) 发酵罐培养： 将步骤2)得到的种子培养液按10 %接种量接种于2.5 L装有发酵培养基的发酵罐中，装液量60 %，搅拌速度260 r/min，通气量为1.2 L/min，28 ℃条件下培养48 h，培养过程中流加30 %葡萄糖，得到发酵培养液；

[0049] 4) 将步骤3)得到的发酵培养液加2倍量的水搅拌，100 ℃加热120 min，降温至45 ℃加入0.2 %中性蛋白酶酶解4 h，再于80 ℃灭酶，收集溶液；

[0050] 5) 将步骤4)所得溶液用卧螺离心机离心在4000 r/min条件下离心20 min，得到一级滤液；离心所得沉淀加2倍量的水再次离心过滤，得到二级滤液及沉淀；所得二级沉淀再次加2倍量的水离心过滤，得到三级滤液；合并三次离心所得滤液，加入3 %活性炭，80 ℃脱色30 min，用陶瓷过滤机趁热过滤，得到脱色滤液，其固形物占总盐质量的10 %；

[0051] 6) 将步骤5)得到的脱色滤液中加入占总盐质量80 %氯化钠和10 %氯化钾，搅拌均匀，减压浓缩结晶，制得低钠营养替代盐。

[0052] 实施例3

[0053] 1) 将酵母菌种、香菇菌种和蛹虫草菌种分别接种于PDA培养基上斜面活化6 d，置于光照条件培养3 d；

[0054] 2) 种子培养：将步骤1)活化后的菌种接种于装有1.5 L种子培养基的发酵罐中，1：0.6的风量，转速300 rpm，培养温度28 ℃，培养10 h，得到种子培养液；

[0055] 3) 发酵罐培养： 将步骤2)得到的种子培养液按10 %接种量接种于2.5 L装有发酵培养基的发酵罐中，装液量60 %，搅拌速度260 r/min，通气量为0.4 L/min，28 ℃条件下培养48 h，培养过程中流加30 %葡萄糖，得到发酵培养液；

[0056] 4) 将步骤3)得到的发酵培养液加2倍量的水搅拌，100 ℃加热30 min，降温至45 ℃加入0. 6 %中性蛋白酶酶解4 h，再于80 ℃灭酶，收集溶液；

[0057] 5) 将步骤4)所得溶液用卧螺离心机离心在4000 r/min条件下离心20 min，得到一级滤液；离心所得沉淀加2倍量的水再次离心过滤，得到二级滤液及沉淀；所得二级沉淀再次加2倍量的水离心过滤，得到三级滤液；合并三次离心所得滤液，加入3 %活性炭，80 ℃脱色30 min，用陶瓷过滤机趁热过滤，得到脱色滤液，其固形物占总盐质量的20 %；

[0058] 6) 将步骤5)得到的脱色滤液中加入占总盐质量20 %氯化钠和60 %氯化钾，搅拌均匀，减压浓缩结晶，制得低钠营养替代盐。

[0059] 本发明利用液态发酵技术制得的低钠营养替代盐能够将人体味觉中鲜味受体接受功能放大，同时也能把对钠离子的感受效应放大，因此，与普通食用盐相比，尽管氯化钠的含量降低，但食用者对鲜味和咸味的感受并没有降低，也就是说，本发明制得的低钠营养替代盐，在低盐的情况下，也能满足人们对美味的需要。

[0060] 选取100人，随机分为10组，分别食用实施例1-3的一种低钠营养替代盐，按正常食用盐使用量用于白菜的烹饪，品尝实验证明，本发明的一种低钠营养替代盐没有感觉到咸味不足，并且有明显的鲜味口感。