一种富含γ-氨基丁酸发酵玫瑰酱的制备方法与流程

本发明涉及一种富含γ-氨基丁酸发酵玫瑰酱的制备方法，属于玫瑰酱制备技术领域。

背景技术：

食用玫瑰花属蔷薇科植物花的其中一种，栽培历史悠久，原产自中国北部，现在全国各地都有栽培。以山东、江苏、浙江及广东地方最多，玫瑰是温带树种，耐寒，耐旱，对土壤要求不高，在微碱性土壤中也能存活，在富含腐殖质的中性或微酸性轻土壤上也能生长，开的花也较好，最喜光，在庇荫下生长不旺盛开花稀疏不耐积水。玫瑰原本指的是美艳之珠石，花色紫鲜艳又多重花瓣，状似美珠所以被称之为玫瑰花。

在我国明代时期《食物本草》中就有记载：“玫瑰花主利肺脾，益肝胆，辟邪恶之气，食之芳香甘美、令人神爽”。玫瑰最早记载于《本草纲目拾遗》其中还记载了许多的功效例如记载玫瑰“和血行血，理气，治风痹，嚓口痢，乳痈，肿毒初起，肝胃气痛”。由此可见玫瑰花具有和血散瘀，理气解郁，化湿中和。用于肝胃不和，脘腹疼痛，妇女月经不调，血瘀出血，胸闷呕恶等之效，经赵丹等研究玫瑰具有抗氧化，软化血管，美容养颜等功效并且这种功效得到了科学性，理论性的报道。玫瑰花中的多酚物质可以预防新老血管疾病、延缓人体衰老，降低血清及肝脏中的脂肪含量，预防和治疗冠心病，癌症及过敏症。自古以来我国就有食用玫瑰花的饮食传统，现如今，鲜花食用的热潮更是在国内外兴起，而在这么多可食用鲜花中玫瑰花为最受欢迎，而且有花之皇后之称。因此大马士革玫瑰花被大多学者用于研究各种提取物以及相关食品方面的应用价值。

其中对玫瑰酱的工艺制作就有不同的方法，有姜英杰等人的在传统制作方法的基础上提高温度缩短发酵时间，但在质量上还是无法得到控制。总的来说大多数的做法都是非常传统的糖制的做法,这种方法比较简单，大众化，工艺制作比较落后，在普通百姓家都可以制作，而且这种方法时间较长，至少在半个月以上才能完成，主要的是还有容易被污染，质量不稳定等现象的存在。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种富含γ-氨基丁酸发酵玫瑰酱的制备方法，gaba作为活性因子，具有调控植物的生长发育、抗病虫害、调节血压、治疗癫痫、增强脑功能、强肝、健肾等生理活性，目前，主要研究集中于植物gad富集gaba，本发明所述方法利用食用菌资源发酵生产富含gaba的产品具有一定优势，具体包括以下步骤：

(1)以干重瓣玫瑰花瓣为培养基原料，干重瓣玫瑰花瓣加水，添加聚葡萄糖、谷氨酸，混合均匀，灭菌后接种食用菌秀珍菇，培养备用。

(2)发酵结束后，按固态发酵物与水的料液比为1:10的比例，加入灭菌的质量百分比浓度为0.5％-1％的葡萄糖水溶液，接种植物乳杆菌和/或科汉森r-707，发酵后得到成品，备用。

(3)发酵结束后，添加玫瑰干花，白砂糖、柠檬酸、黄原胶，利用夹层锅106-110℃熬制至固形物含量65％-70％，呈粘稠状，装罐密封，包装得到产品。

优选的，本发明步骤(1)中干重瓣玫瑰花瓣与水的料液比为1:1-1:2，接种食用菌为秀珍菇；聚葡萄糖的添加量为4-6g/kg，谷氨酸的添加量为20-30g/kg，25℃避光培养5-7d备用。

优选的，本发明步骤(2)中植物乳杆菌与科汉森r-707的菌液比1:1-1:4，接种量为液体体积的0.5％～2.5％，发酵条件为：35℃发酵2-6天。

优选的，本发明步骤(3)中玫瑰干花添加量为发酵物质量0.2-0.3％，白砂糖加入量为发酵物质量的40～60％，黄原胶加入量为发酵物质量的0.2～0.3％，柠檬酸加入量为发酵物质量的0.1～0.3％。

本发明的另一目的在于提供所述方法中发酵过程所用的发酵罐，包括罐体、密封盖、控制器；

所述罐体为球型底面的上端开口的圆柱筒，底面四周设有支撑柱呈正三角排列，球型底面的正中央设有排料管，侧壁上固定安装控制器；罐体侧壁分三层，最外层和最内层是表面剖光的不锈钢，夹层是隔热层，最内层外壁上安置制冷片和加热片；所述排料管从侧壁上安置了ph传感器，末端设有网格过滤片，排料管下方接有球阀开关；

所述密封盖为圆形，与罐体轴连接，连接处对称位置上设有把手；密封盖的下表面上安置温度传感器和湿度传感器，密封盖上表面安置带电磁阀的圆管：电磁阀管ⅰ、电磁阀管ⅱ、电磁阀管ⅲ，所述电磁阀管ⅰ、电磁阀管ⅱ、电磁阀管ⅲ的一端穿过密封盖，电磁阀管ⅰ的另一端接高压无菌干燥空气，电磁阀管ⅱ的另一端接排气管，电磁阀管ⅲ在罐体内一端上接有雾化喷头另一端接有高压无菌水；密封盖的中央设有圆孔，圆孔内安置搅拌机构，所述圆孔的旁边开有圆形通孔—投料口，投料口配有橡胶塞；

所述控制器为固定在罐体侧壁上盒子，所述盒字内安置变送器、plc；所述变送器连接温度传感器、湿度传感器、ph传感器；所述plc连接控制变送器、搅拌机构、制冷片和加热片。

进一步的，所述密封盖与罐体之间设有橡胶密封圈。

进一步的，所述搅拌机构包括搅拌杆、电机、电机座；所述电机座为圆盘，圆盘中央凸起小圆盘，小圆盘放置在密封盖的中央圆孔中，电机座与密封盖之间设有橡胶密封圈，电机座用螺栓螺母固定在密封盖上；所述搅拌杆的头部是延轴螺旋上升的不锈钢板，轴穿过电机座与电机连接，轴与电机座之间是旋转密封轴承；所述电机固定在电机座上，电机带有减速器，减速后的输出轴与搅拌杆的轴连接。

进一步的，所述plc上设有控制面板，控制面板上设有显示屏、0～9数字键盘、山下左右选择键、确定键、开关按键、搅拌机构启动关闭按键、换气按键。

本发明的发酵罐的原理如下：

温度控制原理：该发酵罐内设置了制冷片6、加热片7、plc、变送器、温度传感器15来共同实现温度控制：首先通过plc的控制面板进行目标温度值设定，温度传感器15采集到温度信号，变送器将信号转化为数值信号经plc处理后显示在显示屏上，数字键盘输入目标温度值，按下确定键，plc对比目标温度值和实际温度值做出以下控制：若目标温度值高于实际温度值，plc启动加热片7使罐体1内温度上升，实际温度达到目标温度后停止加热；若目标温度值低于实际温度值，plc启动制冷片6使罐体1内温度下降，实际温度达到目标温度后停止制冷，重复以上过程来维持罐体1内温度稳定。

水分控制原理：通过电磁阀管ⅰ17、通过电磁阀管ⅱ18、通过电磁阀管ⅲ19、温度传感器15，变送器共同实现水分控制；首先通过plc的控制面板进行目标湿度值设定，湿度传感器16采集到湿度信号，变送器将信号转化为数值信号经plc处理后显示在显示屏上，数字键盘输入目标湿度值，按下确定键，plc对比目标湿度值和实际湿度值做出以下控制：若目标湿度值高于实际湿度值，plc打开电磁阀管ⅲ19，高压水流经过雾化喷头20形成水雾增加罐体1内的湿度，湿度达到目标湿度值之后关闭电磁阀管ⅲ19，停止加湿；若目标湿度值低于实际湿度值，plc打开电磁阀管ⅱ18和电磁阀管ⅰ17，干燥无菌空气从电磁阀管ⅰ17进入，电磁阀管ⅱ18排气，从而降低湿度，湿度达到目标湿度值之后关闭电磁阀管ⅰ17和电磁阀管ⅱ18，重复以上过程保持湿度稳定。

通风换气控制：按下换气按键，plc控制电磁阀管ⅰ17和电磁阀管ⅱ18打开，干燥无菌空气从电磁阀管ⅰ17进入，电磁阀管ⅱ18排气，完成换气后按下换气按键，plc控制电磁阀管ⅰ17和电磁阀管ⅱ18关闭。

物料高温灭菌：通过设定目标温度值，plc控制加热片7持续给物料加热升温，同时温度传感器15持续将温度信号反馈给变送器，变送器再显示出数值，保持温度在高温灭菌所需的范围，灭菌结束后通过plc设定低温度值，借助制冷片6加速冷却以便下一步的液体发酵。

搅拌机构21启动关闭按键：按下该按键会启动电极驱动搅拌杆24进行搅拌在温度控制、湿度控制和高温灭菌时使物料的温度、湿度和灭菌过程均匀，也可以在液态发酵添加发酵液搅拌均匀。

滤液获取：排料管5内设置有过滤片11，能分离出滤液和渣，从球阀开关12排出滤液，排出滤液过程中也可以启动搅拌机构21加速滤液的排出。

本发明的有益效果

(1)本发明所述方法利用直投氏菌种发酵玫瑰花，使传统工艺发生改革，可以相对改善上面所提到的缺点；使得本发明所述方法满足了工业化、规范化，标准化的生产。本发明所述方法可以大大缩短发酵周期，只需一周甚至更短，同时还保留了玫瑰酱的营养成分和药用功效，质量也趋于稳定。

(2)本发明选择食用菌秀珍菇发酵酵玫瑰花，在玫瑰酱中富集了大量gaba，具有产量高，成本更低，发酵周期更短的优点。且所得玫瑰酱风味独特，食用口感好，营养丰富，富含其他的氨基酸，具有很大的市场前景。

(3)本发明所述方法中微生物代谢可以产生果胶酶、纤维素酶可以使植物中的大分子物质分解成容易被人体吸收的物质，增加药效，玫瑰花经发酵后所得到的发酵液更具有美容养颜，抗氧化，增强体质的作用。

(4)本发明所述方法发酵方法简单，不仅能曾加农民的经济收入来源更能适合于产品加工企业的生产，物美价廉，质量稳定，其外观鲜红，口感酸甜适中，可以用作面包酱食用，也可以加热水做饮料饮用，特别是对女性有很好的作用，具有一定的市场前景并充分发挥玫瑰花的经济价值。

(5)本发明所述发酵罐进行固体发酵之后有加热片将物料温度升高进行高温灭菌，然后制冷片冷却，加入发酵液，搅拌机构搅拌物料之后进行液体发酵。该发酵罐设置了制冷片、加热片、plc、变送器、温度传感器来共同实现温度控制；通过电磁阀管ⅰ、通过电磁阀管ⅱ、通过电磁阀管ⅲ、温度传感器，变送器共同实现水分控制；该发酵罐设置了电磁阀管进行换气控制。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为发酵罐的结构示意图；

图3为发酵罐的侧壁结构示意图；

图4为排料管的结构示意图；

图5为密封盖的结构示意图；

图6为搅拌机构的结构示意图；

图7聚葡萄糖添加量对发酵玫瑰gaba含量的影响；

图8谷氨酸添加量对发酵玫瑰gaba含量的影响；

图9料液比对发酵玫瑰gaba含量的影响；

图10发酵时间对固体发酵玫瑰gaba含量的影响；

图11不同菌种对发酵玫瑰gaba含量的影响

图12不同添加量对发酵玫瑰gaba含量的影响；

图13发酵时间对发酵玫瑰gaba含量的影响。

图2～6中：1-罐体；2-密封盖；3-控制器；4-支撑柱；5-排料管；6-制冷片；7-加热片；8-隔热层；9-不锈钢；10-ph传感器；11-过滤片；12-球阀开关；13-把手；14-橡胶密封圈；15-温度传感器；16-湿度传感器；17-电磁阀管ⅰ；18-电磁阀管ⅱ；19-电磁阀管ⅲ；20-雾化喷头；21-搅拌机构；22-投料口；23-橡胶塞；24-搅拌杆；25-电机；26-电机座；27-旋转密封轴承；28-减速器。

具体实施方式

下面结合具体实施例本发明作进一步的详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。

本发明实施例1～6所用发酵罐的结构如图1～5所示：包括罐体1、密封盖2、控制器3；所述罐体1为球型底面的上端开口的圆柱筒，底面四周设有支撑柱4呈正三角排列，三角排列的支撑柱4稳定性好罐体1不会发生晃动，球型底面的正中央设有排料管5，侧壁上固定安装控制器3；罐体1侧壁分三层，最外层和最内层是表面剖光的不锈钢9，夹层是隔热层8，最内层外壁上安置制冷片6和加热片7，隔热层8避免外界温度影响罐体1内的环境和防止罐内温度变化伤到操作人员；所述排料管5从侧壁上安置了ph传感器10，末端设有网格过滤片11，排料管5下方接有球阀开关12；加热片7和制冷片6控制罐体1内的温度，ph传感器10检测罐体1内发酵物的ph值，排料管5将渣料与液料分离，液料通过球阀排出。所述密封盖2为圆形，与罐体1轴连接，连接处对称位置上设有把手13，通过把手13将密封盖2掀起，所述密封盖2与罐体1之间设有橡胶密封圈14；密封盖2的下表面上安置温度传感器15和湿度传感器16，密封盖2上表面安置带电磁阀的圆管：电磁阀管ⅰ17、电磁阀管ⅱ18、电磁阀管ⅲ19，所述电磁阀管ⅰ17、电磁阀管ⅱ18、电磁阀管ⅲ19的一端穿过密封盖2，电磁阀管ⅰ17的另一端接高压无菌干燥空气，电磁阀管ⅱ18的另一端接排气管，电磁阀管ⅲ19在罐体1内一端上接有雾化喷头20另一端接有高压无菌水；密封盖2的中央设有圆孔，圆孔内安置搅拌机构21，所述圆孔的旁边开有圆形通孔—投料口22，投料口22配有橡胶塞23，通过投料口22投放发酵液或者观察发酵情况；所述控制器3为固定在罐体1侧壁上盒子，所述盒字内安置变送器、plc；所述变送器连接温度传感器15、湿度传感器16、ph传感器10，并将各个传感器的信号转化为数值显示在显示屏上；所述plc连接控制变送器、搅拌机构21、制冷片6和加热片7，同时实现温度控制和湿度控制。所述搅拌机构21包括搅拌杆24、电机25、电机座26；所述电机座26为圆盘，圆盘中央凸起小圆盘，小圆盘放置在密封盖2的中央圆孔中，电机座26与密封盖2之间设有橡胶密封圈14，电机座26用螺栓螺母固定在密封盖2上；所述搅拌杆24的头部是延轴螺旋上升的不锈钢9板，轴穿过电机座26与电机25连接，轴与电机座26之间是旋转密封轴承27；所述电机25固定在电机座26上，电机25带有减速器28，减速后的输出轴与搅拌杆24的轴连接，电机25驱动搅拌杆24对物料进行搅拌。所述plc上设有控制面板，控制面板上设有显示屏、0～9数字键盘、山下左右选择键、确定键、开关按键、搅拌机构21启动关闭按键、换气按键。搅拌机构21是可以拆卸的，可以先放入物料再安装搅拌机构21。

本发明采用了两种不同发酵方法进行发酵，生产工艺复杂、生长周期长，风味损失严重、产品质量不稳定，且目前工厂采用的固态发酵方法不易控制，易污染，时常出现不良风味，影响产品质量；采用上述发酵装置可以将固体发酵和液体发酵在同一个设备中进行，固态发酵完成以后，打开投料口，直接加入水进行液态发酵，同时控制发酵过程的温度、湿度等条件。

实施例1

一种富含γ-氨基丁酸发酵玫瑰酱的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)菌种活化：无菌操作情况下，将4℃保藏的秀珍菇菌种转接到pdy固体培养基上，于25℃恒温培养箱下静置培养7d，待菌落直径长至9cm占培养皿一半左右，且气生菌丝旺盛时，即获得活化秀珍菇菌种。

(2)以干重瓣玫瑰花瓣为培养基原料，干重瓣玫瑰花瓣加水(料液比1:2)，添加聚葡萄糖、谷氨酸，混合均匀，121℃，15min灭菌后，冷却，接种食用菌秀珍菇，接种量为5g/kg，25℃避光培养6d备用。

(3)发酵结束后，固态发酵物与水的料液比1:10(kg/l)，添加灭菌的质量百分比浓度为0.8％葡萄糖水溶液，接种2％植物乳杆菌与科汉森r-707(市售产品)(两种菌液的体积比为1:3)，35℃发酵3d，得到成品，备用。

(4)发酵结束后，添加玫瑰鲜花，白砂糖、柠檬酸、黄原胶，利用夹层锅108℃熬制至固形物含量68％，呈粘稠状，装罐密封，包装得到产品；其中，玫瑰干花添加量为发酵物质量0.3％，白砂糖加入量为发酵物质量的50％，黄原胶加入量为发酵物质量的0.2％，柠檬酸加入量为发酵物质量的0.4％。

本实施例中按发酵物质量添加聚葡萄糖(1g/kg、2g/kg、3g/kg、4g/kg、5g/kg、6g/kg、7g/kg)，谷氨酸添加量(0g/kg、10g/kg、15g/kg、20g/kg、25g/kg、30g/kg)；利用高效液相色谱法进行定量测定gaba含量，以gaba含量为指标，其中菌丝和培养物料一起60℃烘干，粉碎，测定gaba产量。

表1食用菌秀珍菇及未发酵玫瑰花gaba含量

由表1可知：食用菌秀珍菇gaba含量0.645±0.011mg/g，未发酵玫瑰花gaba含量为0.178±0.024mg/g；

由图7可知：添加0.5％的聚葡萄糖后，利用秀珍菇发酵玫瑰花，测定其中gaba含量为1.243±0.14mg/g，同时，菌丝长势都比较好，说明聚葡萄糖对食用菌秀珍菇具有促进增殖的作用；谷氨酸添加量在0.0％到2.5％之间时，菌丝长势都较好，到3.0％时菌丝长势变弱，说明添加量少时，谷氨酸不影响菌丝体的发育，当添加量达到一定程度后会抑制菌丝体的生长。

实施例2

本实施例其他条件与实施例1相同，不同在于：干重瓣玫瑰花瓣与水按1:1、1:1.5、1:2料液比，添加聚葡萄糖0.5％，谷氨酸2.5％，混合均匀，121℃，15min灭菌后，冷却，接种食用菌秀珍菇，25℃避光培养6d备用；其中菌丝和培养物料一起60℃烘干，粉碎，测定gaba产量。

利用高效液相色谱法进行定量测定gaba含量，由图9可知：重瓣玫瑰与水按1:1、1:1.5、1:2料液比进行固态发酵，食用菌秀珍菇菌丝长势都基本一致，其中1:1菌丝体长势最好，1:2时gaba含量最高，说明加水量对食用菌秀珍菇具长势影响不大，高料液比易溶出gaba。

实施例3

本实施例其他条件与实施例1相同，不同在于：干重瓣玫瑰花瓣与水按1:1料液比，添加聚葡萄糖0.5％，谷氨酸2.5％，混合均匀，121℃，15min灭菌后，冷却，接种食用菌秀珍菇，25℃避光培养3、4、5、6、7、8d备用；其中菌丝和培养物料一起60℃烘干，粉碎，测定gaba产量。

由图10可知，随着发酵时间的延长，食用菌秀珍菇菌丝长势越来越好，发酵到第6天后，菌丝体长势变化不大，发酵玫瑰中gaba含量在第7天时达到最大值，其中发酵6、7、8d时gaba含量差距不大。

实施例4

本实施例其他条件与实施例1相同，不同在于：作为对比本实施例选择chn-22、mo-30、2707、p-8几种直投氏菌与植物乳杆和pys-010进行对比，对比结果如图11～12所示，

由图11～12所示：本实施例选的科汉森r-707和植物乳杆的评分最高，发酵液在色泽、滋味上相比其他菌种发酵出来的玫瑰发酵液较好；chn-22菌种在滋味上有所不足发酵液中有酒精的气味；mo-30色泽上不够鲜艳，呈淡紫色，p-8和植物乳杆菌发酵的玫瑰发酵液口感不容易控制，会出现过酸，苦涩感的情况，十分影响感官评分。

实施例5

本实施其他条件与实施例1相同，不同在于选择科汉森r-707作为菌种，准确称取固态发酵物200g，按料液比1:10加入20％的糖水，于温度95℃下灭菌15min，冷却后按液体体积0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％接种菌株，室温下发酵7d，最终确定最佳菌种添加量，如图12所示，由图可以看出：接种量达到为2％处时感官评分达到最大值。随后增加接种量，感官评分下降；故选取最适菌种接种量为2％。

实施例6

本实施例其他条件与实施例1相同，添加聚葡萄糖0.5％，谷氨酸2.5％，不同在于：步骤(3)发酵结束后，按固态发酵物与水的料液比为1:10的比例，加入灭菌的质量百分比浓度为1.5％的葡萄糖水溶液，接种植物乳杆菌与科汉森r-707，35℃发酵，得到成品，备用；

考察发酵时间(1、2、3、4、5、6d)对玫瑰花发酵液感官评分的影响，同时测定gaba含量。

由图13可知，随着发酵时间的延长，gaba含量提高且感官评分更容易让人接受，在发酵5天后，gaba含量最高，且感官评分值最高。

上述实施例中液感官评价标准如下：

以玫瑰发酵液的感官评价为指标，感官评价是通过考察玫瑰发酵液的组织状态，滋味、气味，色泽等3个因素。

由10名学生组成评价小组，使用百分制系统对玫瑰液色泽、组织状态、滋味，气味三项指标进行打分；其中，色泽为35、组织状态为30，滋味、气味，占35。最后得分取总分的平均值，玫瑰液的感官评分标准，表2所示。

表2发酵玫瑰液感官评分表

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