阅读说明：本技术 生物防腐剂、糯米类即食食品及其制备方法 (Biological preservative, glutinous rice instant food and preparation method thereof ) 是由 李效华 王兴哲 房刚 于 2020-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及食品领域,具体涉及一种生物防腐剂、糯米类即食食品及其制备方法。该生物防腐剂包括：壳聚糖、聚赖氨酸、溶菌酶、甘氨酸、乳酸链球菌素和纳它霉素。应用该生物防腐剂制备糯米类即食食品,其方法包括：将糯米原料进行高温高压蒸煮,以便获得经蒸煮的糯米；基于所述经蒸煮的糯米,成型,利用生物防腐剂涂抹,以便获得成型产品；将所述成型产品进行真空包装,灭菌,以便获得糯米类即食产品。由此所制备的糯米类即食食品品质优良,而且能够有效降低腐败微生物的生长,保质期长。(The invention relates to the field of food, and in particular relates to a biological preservative, a glutinous rice instant food and a preparation method thereof. The biological preservative comprises: chitosan, polylysine, lysozyme, glycine, nisin and natamycin. The method for preparing the glutinous rice instant food by using the biological preservative comprises the following steps: cooking the glutinous rice raw material at high temperature and high pressure so as to obtain cooked glutinous rice; molding based on the cooked glutinous rice, smearing with a biological preservative, so as to obtain a molded product; and (3) carrying out vacuum packaging and sterilization on the formed product so as to obtain the glutinous rice instant product. The prepared glutinous rice instant food has excellent quality, can effectively reduce the growth of spoilage microorganisms, and has long shelf life.)

生物防腐剂、糯米类即食食品及其制备方法

技术领域

本发明涉及食品领域，具体涉及一种生物防腐剂、糯米类即食食品及其制备方法。

背景技术

年糕类食品深受大家喜爱，但更多的是作为节令食品和风味小吃。其生产都是纯手工制作，加工技术、加工工艺落后，而作为风味小吃的年糕类产品则多是没有包装，裸漏销售，产品品质不稳定，产品的安全性不能得到充分的保证。在如今人们倡导健康饮食和高度关注食品安全的情况下，这种传统小吃能否打破节令限制，真正成为方便、卫生的休闲食品，成为了食品工业上一个亟待解决的严重问题。

另外，随着国家食品相关标准的逐步提高，对食品的安全性越来越重视，旧的手工生产工艺由于不便于管理，在产品的品质及卫生方面已经达不到新的标准了，同时由于管理费用和人工费用的增长，产品成本也不适应市场的竞争需要。

考到到目前市场上流通的年糕类产品多数是散装的产品，随着我国经济的蓬勃发展和人们生活水平的逐渐提高，产品风味浓厚、包装携带方便的年糕类产品已成为消费的趋势。如何获得包装携带方便的即食类糯米类食品，例如即食年糕产品还需要进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种生物防腐剂、糯米类即食食品及其制备方法。

本申请通过研究发现：对糯米类营养食品进行防腐返生安全处理，可以有效生产生产出具有独特风味的糯米类即食产品，满足工业生产的应用。这种糯米类即食产品的挖掘和研究，必将会带动更大的市场需求，同时能够使该产品走出国门，进入国际市场，弘扬中华美食，使之成为全世界人民都喜爱的食品。发明人在研究过程中发现：相较于一些化学防腐剂例如山梨酸钾、脱酸醋酸钠等，应用一些生物防腐剂复配，可以有效降低糯米类食品中微生物的生长，而且经过长时间保存，产品的风味和口感俱佳，长时间保存不会对产品风味和口感带来破坏。这些生物防腐剂成分包括壳聚糖、聚赖氨酸、溶菌酶、甘氨酸、乳酸链球菌素和纳它霉素。多种生物防腐剂成分复配，相较于单一一种或者几种成分复配，对于微生物的抑菌作用更加明显。

具体而言，本发明提供了如下技术方案：

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种生物防腐剂，包括：壳聚糖、聚赖氨酸、溶菌酶、甘氨酸、乳酸链球菌素和纳它霉素。一些糯米类食品，例如年糕，由于其主要成分为淀粉，其水分含量和水分活度较高，很容易受到细菌和霉菌污染引起酸败发霉，因此通常来说保质期相对较短。针对这种现象，发明人通过创造性研究发现：运用聚赖氨酸、溶菌酶、甘氨酸、乳酸链球菌素和纳它霉素等高效生物防腐剂，以壳聚糖为载体，对糯米类食品进行涂膜防腐，配制成复合防腐剂，其作为生物防腐剂，能够有效降低糯米类食品中腐败微生物的含量，从而达到防腐的目的。相比较于一些传统技术中的化学防腐剂例如月桂酸单甘油酯、脱氢醋酸钠、山梨酸钾、双乙酸钠等，安全性更高，而且更加可控。

进一步地，所述生物防腐剂以重量份计，包括：壳聚糖0.5～2份，聚赖氨酸0.2～0.5份，溶菌酶0.03～0.1份，甘氨酸4～10份，乳酸链球菌素0.01～0.1份，纳它霉素0.02～0.1份。由此所提供的生物防腐剂能够有效降低腐败微生物的含量，有效达到防腐的目的。

进一步地，所述生物防腐剂以重量份计，包括：壳聚糖1份，聚赖氨酸0.3份，溶菌酶0.05份，甘氨酸6份，乳酸链球菌素0.02份，纳它霉素0.04份。由此所提供的生物防腐剂能够有效降低腐败微生物的含量，有效达到防腐的目的。

根据本发明的第二方面，本发明提供了生物防腐剂在制备糯米类即食产品领域中的用途，所述生物防腐剂为本发明第一方面所述的生物防腐剂。

根据本发明的第三方面，本发明提供了一种糯米类即食产品的制备方法，包括：将糯米原料进行高温高压蒸煮，以便获得经蒸煮的糯米；基于所述经蒸煮的糯米，成型，利用生物防腐剂涂抹，以便获得成型产品，所述生物防腐剂为本发明第一方面任一实施例所述的生物防腐剂；将所述成型产品进行真空包装，高温灭菌，以便获得糯米类即食产品。

通过高温高压方法对糯米原料进行处理，能够使得糯米原料中直链淀粉转化为支链淀粉，从而防止产品的老化，保证产品品质和长保质期。然后利用生物防腐剂进行涂抹，能够有效抑制微生物的生长，将涂抹有生物防腐剂的成型产品进行真空包装，灭菌，获得糯米类即食产品，所获得的糯米类即食产品不仅能够保持优良的风味，而且能够有效抑制腐败微生物的生长，保质期长。

进一步地，所述高温高压的压力为0.2～0.3Mpa，温度为100～106摄氏度。在进行高温高压蒸煮时，蒸煮的压力或者温度变化，会影响到蒸煮的糯米的口感，进而影响到成型产品的品质。在此高温高压的压力和温度条件下进行蒸煮，可以获得风味佳品质好的糯米类即食产品。

进一步地，所述蒸煮的时间为25～30分钟。

进一步地，所述高温灭菌包括100摄氏度下灭菌5分钟，115摄氏度下灭菌18分钟，121摄氏度下灭菌15分钟。由此经过灭菌后的糯米类产品的保质期更长，长时间保存不会被微生物污染。

进一步地，所述制备方法进一步包括：在成型之前，包馅。在包馅时，可以利用机器直接包馅。例如可以采用先进的多功能三重包馅成型机，采用垂直送料设计，降低馅料过度搅拌而破坏原料的原始风味；采用PLC控制系统，由计算机面板轻松调整产品的大小、皮馅比及产能；可填充单重馅、双重馅、粉体馅、颗粒馅、流体馅等多种馅料，保证产品的多样性、丰富性。

根据本发明的第四方面，本发明提供了一种糯米类即食产品，所述糯米类即食产品根据本发明第三方面任一实施例所述的方法制备而成；

进一步地，所述糯米类即食产品包括年糕、汤圆、糯米粑中的至少一种。

附图说明

图1是根据本发明的实施例提供的不同浓度聚赖氨酸对年糕中细菌的抑制效果图。

图2是根据本发明的实施例提供的不同浓度溶菌酶对年糕中细菌的抑制效果图。

图3是根据本发明的实施例提供的不同浓度乳酸链球菌素对年糕中细菌的抑制效果图。

图4是根据本发明的实施例提供的不同浓度纳它霉素对年糕中真菌的抑制效果图。

具体实施方式

本发明提供了一种生物防腐剂，包括：壳聚糖、聚赖氨酸、溶菌酶、甘氨酸、乳酸链球菌素、纳它霉素。应用该生物防腐剂进行处理，糯米类即食产品的抑菌率为0.73，可延长年糕产品保质期至半年；其可以代替传统技术中的化学防腐剂月桂酸单甘油酯、脱氢醋酸钠、山梨酸钾、双乙酸钠，安全性更高。壳聚糖作为一种天然的防腐剂，对于杂菌有一定的抑菌作用，同时其可以作为生物防腐剂的载体，涂到食品的表面时，能够形成一层膜，从而隔绝外界微生物对于食品的侵染。聚赖氨酸是一种具有抑菌功效的多肽，可以用于食品的保鲜防腐，聚赖氨酸对于革兰氏阳性的微球菌，保加利亚乳杆菌，热链球菌，革兰氏阴性的大肠杆菌，沙门氏菌以及酵母菌的生长有明显抑制效果，而且和其他抑菌剂配合使用，有明显的协同增效作用。溶菌酶能够破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键，从而使得细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物溢出，从而杀死细菌。甘氨酸作为一种稳定剂，能够和其他成分复配，巩固杀菌防腐效果。乳酸链球菌素能够抑制多种革兰氏阳性菌的生长，与其他抗菌剂联用还可以抑制革兰氏阴性菌。纳米霉素作为一种天然的食品防腐剂，能够有效地抑制酵母菌和霉菌的生长。含有壳聚糖、聚赖氨酸、溶菌酶、甘氨酸、乳酸链球菌素和纳它霉素的生物防腐剂，其能够有效杀死微生物，并用于防腐。利用该生物防腐剂可以用作制备糯米类即食产品，有效地减少微生物的生长。

在本发明的至少一些实施方式中，本发明提供了一种糯米类即食产品的制备方法，包括：将糯米原料进行高温高压蒸煮，以便获得经蒸煮的糯米；基于所述经蒸煮的糯米，常压成型，利用生物防腐剂涂抹，以便获得成型产品，所述生物防腐剂为上述所提到的生物防腐剂；将所述成型产品进行真空包装，灭菌，以便获得糯米类即食产品。

应用高温高压的方法一方面可以进行消毒处理，重要的是通过高温高压后处理，可以将直链淀粉转化为支链淀粉，从而防止产品的老化，以保证产品品质和长保质期。淀粉制品经高温、高压的膨化处理后，可以加深淀粉的α化程度，实践证明，食品经放置很长时间后，也不发生老化现象，其原因在于制品在经高温、高压到常压的过程中，巨大的膨胀压力破坏了淀粉链的结构，长链切短，改变了淀粉链结构，破坏了某些胶束的重新聚合力，保持了淀粉的稳定性。由于此技术具有使淀粉彻底α化的特点，有利于酶的水解，且易于被人体消化吸收。在进行高温高压蒸煮时，可以采用高温高压夹层蒸煮锅设备，应用该自动化设备对糯米进行处理，能够有效提到糯米类产品的品质，而且能够延长产品的保质期。

然后在常压下进行成型和包装，此举即可以对产品进行消毒处理，又可以破坏淀粉链的结构，从而保证产品的品质和长保质期。

在至少一些实施方式中，所述制备方法进一步包括：在成型之前包馅。传统的糯米类产品均为裹制类产品，有皮馅之分，层次分明，因此此种产品多为手工制作，结果是产品品质不稳定，产品的安全性不能得到充分的保证。我们引进先进的多功能三重包馅成型机，采用垂直送料设计，降低馅料过度搅拌而破坏原料的原始风味；采用PLC控制系统，由计算机面板轻松调整产品的大小、皮馅比及产能；可填充单重馅、双重馅、粉体馅、颗粒馅、流体馅等多种馅料，保证产品的多样性、丰富性。

同时引进先进的多功能三重包馅成型机，采用垂直送料设计，降低馅料过度搅拌而破坏原料的原始风味；采用PLC控制系统，由计算机面板轻松调整产品的大小、皮馅比及产能；可填充单重馅、双重馅、粉体馅、颗粒馅、流体馅等多种馅料，保证产品的多样性、丰富性。

经过二次高温灭菌后的年糕制品再经金属检测，剔除出不合格检出品。金属检测参数为：金属试片粒径SUS≤ф3.5mmFe≤ф2.0mm①开机后、关机前；②连续运转一小时以上，每小时验证一次。

最终进行包装，产品最终分切小块，单个克重12克左右，采用真空小包装，包装精美，安全、卫生，食用和携带均方便。

应用本发明提供的方法，借助于自动化设备主要包括高温高压夹层蒸煮锅和多功能三重包馅成型机等，可以有效提高年糕产品品质，并且能够延长产品保质期。最终实现工业化生产目标。

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

实施例1通过单因素试验实验，研究了不同成分对于年糕中微生物的抑制作用。

以1％壳聚糖为载体，试验分别采用，聚赖氨酸+0.01％醋酸，溶菌酶+6％甘氨酸，"乳酸链球菌素"，纳它霉素溶液浸涂年糕，研究聚赖氨酸，溶菌酶，乳酸链球菌素对年糕中细菌的抑制作用效果以及纳它霉素对年糕中霉菌和酵母的抑制作用效果。

1、ε-聚赖氨酸对年糕中细菌的抑制作用

采用不同浓度的聚赖氨酸浸涂年糕，聚赖氨酸的浓度分别为0，0.02％，0.05％，0.1％，0.2％，0.3％，0.4％，0.5％，放置一段时间后统计菌落总数。

图1为不同浓度聚赖氨酸对于年糕中细菌的抑制结果图。由图1可以看出，聚赖氨酸对年糕中的细菌抑制效果明显，随着聚赖氨酸浓度的增加，菌落总数明显减少，二者呈正相关关系；当聚赖氨酸浓度大于0.2％时，对年糕中细菌的抑制作用不再明显。

2、溶菌酶对年糕中细菌的抑制作用

采用不同浓度的溶菌酶浸涂年糕，放置一段时间后统计菌落总数。

由图2可以看出，溶菌酶对年糕中的细菌有着较好的抑制效果，当溶菌酶浓度达到0.05％时，抑制效果最好；浓度继续增加，抑制效果反而不好。

3、乳酸链球菌素对年糕中细菌的抑制作用

采用不同浓度的乳酸链球菌素浸涂年糕，放置一段时间后统计菌落总数。

由图3可以看出，添加乳酸链球菌素可以明显抑制年糕中的细菌，当乳酸链球菌素浓度达到0.02％时，抑制效果最显著。

4、纳它霉素对年糕中真菌的抑制作用

为了提高对年糕中霉菌的抑制作用，保证防腐效果，采用不同浓度的纳它霉素浸涂年糕，放置一段时间后统计菌落总数。

其对年糕中真菌的抑制作用的试验效果见图4。从图4中可以看出，随着纳它霉素浓度的增加，霉菌和酵母计数结果亦随之下降，当纳它霉素浓度达到0.04％时，从菌落形态观察，基本无霉菌生长，虽未能完全抑制酵母菌的生长，但年糕表面已无霉斑产生，考虑到纳它霉素的添加剂量标准，在本试验中将纳它霉素的添加量确定为0.04％

单因素试验结果表明：聚赖氨酸对年糕中细菌的抑制作用效果最为显著，纳它霉素对年糕中霉菌有较好的抑制作用。

实施例2复合因子对年糕中细菌的抑制作用

利用响应面回归模型对年糕中细菌起主要抑制作用的三个因子聚赖氨酸、溶菌酶、乳酸链球菌素进行响应面组优化试验，采用CCD设计，以抑菌率为响应值进行数据统计，设计方案及结果见表2。

表2CCD设计方案及结果

多因素实验结果表明，三种防腐剂成分对年糕的防腐效果为：聚赖氨酸>乳酸链球菌素>溶菌酶。而且经过方差分析可知：此模型，响应面回归模型的P<0.0001，达到高度显著水平，其中决定系数RZ＝0.9904，说明99％的试验数据可以用此方程解释，失拟项在0.01水平上不显著，回归模型的拟合程度较好，可以用此模型进行分析和预测。

同时进行回归方程分析:一次项A(代表聚赖氨酸)，B(代表溶菌酶)，C(代表乳酸链球菌素)均为P<0.0001，说明聚赖氨酸、溶菌酶、乳酸链球菌素这三个因子对于抑菌率的影响都极其显著，抑菌效果为：聚赖氨酸>乳酸链球菌素>溶菌酶。

其中AC交互项P值为0.0267，在0.01<P<0.05范围内，聚赖氨酸和乳酸链球菌素之间等高线性状近似椭圆，说明ε-聚赖氨酸和乳酸链球菌素之间的交互作用显著，二者复配可以起到协同增效的作用；同理ε-聚赖氨酸和溶菌酶之间也存在一定的交互作用，相比较于ε-聚赖氨酸和乳酸链球菌素之间的交互作用或者相较于ε-聚赖氨酸和溶菌酶之间的交互作用，溶菌酶和乳酸链球菌素之间的交互作用相对来说不显著。

基于同样地研究，发现生物防腐剂中壳聚糖浓度为1％，聚赖氨酸浓度0.3％，溶菌酶浓度0.05％，甘氨酸浓度6％、乳酸链球菌素>0.02％、纳它霉素浓度0.04％，应用这些成分复配而成作为生物防腐剂，对年糕进行浸涂处理，抑菌率为0.73，可延长年糕产品保质期至半年以上。

实施例3

实施例3以不同的生物防腐剂成分，制备糯米类即食产品，包括如下步骤：

(1)将糯米原料在0.2Mpa，温度为100摄氏度条件下进行高温高压蒸煮30分钟，获得蒸煮的糯米；

(2)将所述蒸煮的糯米制备成型，涂抹生物防腐剂，获得成型产品；

(3)将成型产品进行真空包装，高温灭菌，获得年糕，高温灭菌为在100摄氏度温度下下灭菌5分钟，115摄氏度温度下灭菌18分钟，121摄氏度温度下灭菌15分钟。

其中所用到的生物防腐剂分别如下各实验组所示：

实验组1

生物防腐剂包括1％浓度的壳聚糖，0.3％浓度的聚赖氨酸，0.05％浓度的溶菌酶，6％浓度的甘氨酸、0.02％浓度的乳酸链球菌素和0.04％浓度的纳它霉素。

实验组2

生物防腐剂包括2％浓度的壳聚糖，0.5％浓度的聚赖氨酸，0.03％浓度的溶菌酶，10％浓度的甘氨酸、0.01％浓度的乳酸链球菌素和0.02％浓度的纳它霉素。

实验组3

生物防腐剂包括0.5％浓度的壳聚糖，0.2％浓度的聚赖氨酸，0.1％浓度的溶菌酶，4％浓度的甘氨酸、0.1％浓度的乳酸链球菌素和0.1％浓度的纳它霉素。

实验组4

生物防腐剂包括3％浓度的壳聚糖，0.05％浓度的溶菌酶，6％浓度的甘氨酸、0.02％浓度的乳酸链球菌素和0.04％浓度的纳它霉素。

实验组5

生物防腐剂包括2％浓度的壳聚糖，0.3％浓度的聚赖氨酸，0.05％浓度的溶菌酶，0.1％浓度的乳酸链球菌素、0.1％浓度的纳它霉素。

实验组6

生物防腐剂包括3％浓度的壳聚糖，0.3％浓度的聚赖氨酸，0.05％浓度的溶菌酶，3％浓度的甘氨酸、0.1％浓度的乳酸链球菌素和0.02％浓度的纳它霉素。

将各实验组制备得到的年糕储存半年后，检测霉菌和细菌总数，以及外观色泽等。结果如下表3所示：

表3不同处理组的实验结果

各处理组	霉菌(cfu/g)	细菌总数(cfu/g)	外观色泽
				实验组1	0	小于50	浅白色、有光泽
实验组2	0	小于50	浅白色、有光泽
				实验组3	0	小于50	浅白色、有光泽
实验组4	0	小于1000	有轻微变黄
				实验组5	0	小于1000	有轻微变黄
实验组6	0	小于1000	有轻微变黄

实验发现，所用到的生物防腐剂中同时含有壳聚糖、聚赖氨酸、溶菌酶、甘氨酸、乳酸链球菌素和纳它霉素时，其保质期长，在放置6个月后，年糕仍然呈现浅白色，有光泽，而且未发现霉菌，细菌总数也很少。生物防腐剂中含有的各成分改变时，例如实验组4、实验组5，缺少其中一种成分，生物防腐效果会变差，而且经放置后，年糕有轻微变黄。另外，生物防腐剂中的各成分配比改变时，例如实验组6中壳聚糖的含量增大，甘氨酸的含量相应地降低时，生物防腐效果也会变差。

经过研究发现，包含质量浓度为0.5～2％的壳聚糖，质量浓度为0.2～0.5％的聚赖氨酸，质量浓度为0.03～0.1％的溶菌酶，质量浓度为4～10％的甘氨酸，质量浓度为0.01～0.1％的乳酸链球菌素和质量浓度为0.02～0.1％的纳它霉素的生物防腐剂，其用作生物防腐效果好，所制备得到的糯米类即食产品品质高，而且保质期长，至少在半年以上。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。