一种食品级二氧化硫脱除剂及其制备方法和应用方法
阅读说明：本技术 一种食品级二氧化硫脱除剂及其制备方法和应用方法 (Food-grade sulfur dioxide remover and preparation method and application method thereof ) 是由 李利军 马英辉 卢美欢 仝泽方 于 2021-01-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种食品级二氧化硫脱除剂,包括黑曲霉发酵液90-99份、食品级过氧化氢1-10份,黑曲霉发酵液由玉米粉15-20％、α-淀粉酶0.5-1％、氯化钙0.1-0.5％、硫酸铵0.5-1％、黑曲霉种子液1-10％、去离子水67.5-82.9％发酵得到。本发明产品利用微生物发酵技术,将微生物代谢产生的硫氧化酶、有机酸等活性物质与超低浓度食品级过氧化氢结合,对二氧化硫、亚硫酸钠等进行脱除,本发明产品属于低成本、环保、安全、使用方便的食品级脱硫剂,既能保障产品合格,既维护消费者权益,也保护企业利益。(The invention discloses a food-grade sulfur dioxide remover, which comprises 90-99 parts of Aspergillus niger fermentation liquor and 1-10 parts of food-grade hydrogen peroxide, wherein the Aspergillus niger fermentation liquor is prepared by fermenting 15-20% of corn flour, 0.5-1% of alpha-amylase, 0.1-0.5% of calcium chloride, 0.5-1% of ammonium sulfate, 1-10% of Aspergillus niger seed liquid and 67.5-82.9% of deionized water. The product of the invention combines active substances such as sulfur oxidase, organic acid and the like generated by microbial metabolism with ultra-low concentration food grade hydrogen peroxide by utilizing a microbial fermentation technology to remove sulfur dioxide, sodium sulfite and the like, belongs to a food grade desulfurizer with low cost, environmental protection, safety and convenient use, can ensure the product to be qualified, not only maintains the rights and interests of consumers, but also protects the interests of enterprises.)
技术领域
本发明涉及食品生物化学技术领域，具体的说涉及一种食品级二氧化硫脱除剂及其制备方法和应用方法。
背景技术
食品中二氧化硫残留指标是国家质检部门严格控制食品质量安全的指标之一，在各种食品加工过程中，人为或非人为的因素都会导致食品中的二氧化硫超标，特别是在农产品中，二氧化硫超标直接影响产品出口，造成巨大的经济损失。二氧化硫的氧化脱除是公认为最有效的途径，现有的食品脱硫技术，不论是化学法脱硫还是利用生物酶、叶绿体催化脱硫都存在操作复杂、二次污染、成本高等问题，不适于食用菌、竹笋、蔬菜、水果、蜜饯、米粉、面制品等食品企业或家庭的日常脱硫需求。
现有应用的脱硫剂在环保水处理领域有一定的应用，但食品级的二氧化硫脱除剂由于各种原因一直未能推广，还停留在实验室的研究阶段。主要原因是脱硫成本太高，食品加工企业本来利润薄，并不能负担此部分的脱硫成本。
因此，提供一种低成本、环保、安全、使用方便的食品级脱硫剂来满足部分企业或家庭的脱硫需求是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种食品级二氧化硫脱除剂，可广泛应用于食用菌、魔芋精粉、蜜饯、竹笋、山药、蔬菜、水果、米粉、面制品以及中药材、木筷和其它需要脱硫的产品的脱硫，也适用于焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等硫化物作为漂白剂时的SO2残留物的清除。可应用在食品加工企业、家庭日常清洗中。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种食品级二氧化硫脱除剂，按体积份数计，包括以下原料：黑曲霉发酵液90-99份、食品级过氧化氢1-10份。
进一步，上述黑曲霉发酵液包括以下质量分数原料：玉米粉15-20％、α-淀粉酶0.5-1％、氯化钙0.1-0.5％、硫酸铵0.5-1％、黑曲霉种子液1-10％、去离子水67.5-82.9％。
进一步，上述食品级过氧化氢质量浓度为50％，市售30％食品级过氧化氢按相应比例折算。
进一步，上述黑曲霉种子液为黑曲霉3758的种子液。
上述黑曲霉3758购自陕西省微生物研究所微生物菌种资源中心。
采用上述进一步方案的有益效果在于：黑曲霉3758是应用食品行业已久的优势菌株，具有很好的安全性保证，在食醋、单宁酶、有机酸发酵方面应用广泛。另外，菌株抗逆性较强，在20-35℃都能存活、能够耐受的pH范围为4.0-11.0，且能够产生多种有机酸和氧化酶等多种利于脱硫的成份。
本发明还提供了上述食品级二氧化硫脱除剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按上述种重量分数称取各原料；
(2)向黑曲霉发酵液中加入1-10份的食品级过氧化氢，搅拌均匀后即得食品级二氧化硫脱除剂。
进一步，上述黑曲霉发酵液的制备方法为：
①将玉米粉、α-淀粉酶、氯化钙和水混合放入发酵罐中，并调节pH进行恒温液化，得到液化液；
②用0.1％碘液检测液化液，碘液不变蓝或者微蓝时将硫酸铵加入液化液中，121℃实罐灭菌30min；
③将发酵罐降温至35℃以下，将黑曲霉种子液接入发酵罐培养基中，进行发酵，得到发酵液；
④将发酵液离心，取上清液以5-10mL/min流速过20-40目活性炭柱，收集流出液即为黑曲霉发酵液。
更进一步，上述黑曲霉种子液的制备方法为：
1)用接种环将黑曲霉斜面菌种接种于马铃薯斜面培养基上，并在28-35℃的恒温培养箱中静置培养3-5d，待长满孢子后，得到活化好的斜面种子；
2)向马铃薯斜面培养基中加入3-5ml无菌水，用接种环将孢子刮下，并震荡5-10min，得到孢子悬液；
3)将孢子悬液按体积分数5-10％接种于马铃薯液体培养基中，在28-35℃、100-200r/min的条件下摇瓶培养2-3d，待长满菌丝球后拿出，得到黑曲霉种子液，将其在4℃冰箱保存。
采用上述进一步方案的有益效果在于：黑曲霉发酵需要逐级放大，本发明上述方法获得的黑曲霉种子液菌数不低于2×109cfu/mL。
更进一步，上述步骤1)中马铃薯斜面培养基的制备方法为：将去皮马铃薯切成小块，加水煮沸1h，然后4层纱布过滤，滤液加入蔗糖、琼脂粉，分装试管，121℃灭菌20min后摆斜面冷却。
优选的，上述马铃薯斜面培养基的制备方法为:将去皮马铃薯200g切成小块，加水1000ml煮沸1h，然后4层纱布过滤，滤液加入20g蔗糖、20g琼脂粉，用水补齐至1000ml，pH自然，分装试管，121℃灭菌20min后摆斜面冷却待用。
更进一步，上述步骤3)所述马铃薯液体培养基的制备方法为：去皮马铃薯切成小块，加水煮沸1小时，然后4层纱布过滤，滤液加入蔗糖，pH调至7.0，分装三角瓶后121℃灭菌。
优选的，上述马铃薯液体培养基的制备方法为：将去皮马铃薯200g切成小块，加水1000ml煮沸1小时，然后4层纱布过滤，滤液加入20g蔗糖、用水补齐至1000ml，pH调7.0，分装三角瓶后121℃灭菌。
采用上述进一步方案的有益效果在于：马铃薯液体培养基为黑曲霉3758的最适种子培养基，由于种子液需要量少，所以用此培养基作为种子培养基方法简单、成本低廉、菌种长势好。
进一步，上述步骤①中pH调节为5.5-6.0；恒温液化温度为80-90℃，恒温液化时间为30-60min。
采用上述进一步方案的有益效果在于：在本发明限定的条件下，玉米淀粉在α-淀粉酶的作用下能够最大程度的进行液化水解，获得后续黑曲霉发酵所需的碳源。
步骤③中所述发酵温度为28-32℃，通氧量为0.6-0.8vvm，搅拌速率为200r/min，发酵罐罐压为0.02-0.05MPa，发酵时间为3-5d。
采用上述进一步方案的有益效果在于：有利于黑曲霉的生长及代谢产物的产生。
步骤④中所述离心转速为6000-10000r/min，离心时间为5-10min；
所述活性炭柱规格为100mm*1200mm。
采用上述进一步方案的有益效果在于：离心有利于将发酵液与菌体分离，获得含有多种酶和有机酸的发酵液；过活性炭柱能够对发酵液进行脱色，并能去除多余的糖类。
本发明还提供了上述食品级二氧化硫脱除剂的应用方法，包括以下步骤：将上述脱硫剂稀释2-10倍，然后将待处理的物品在稀释液中浸泡1-24小时后捞起，用清水清洗或直接包装。
本发明的有益效果在于：本发明产品利用微生物发酵技术，将微生物代谢产生的硫氧化酶、有机酸等活性物质与超低浓度食品级过氧化氢结合，对二氧化硫、亚硫酸钠等进行脱除，本发明产品属于低成本、环保、安全、使用方便的食品级脱硫剂，既能保障产品合格，既维护消费者权益，也保护企业利益。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备黑曲霉种子液
1)用接种环将黑曲霉3758斜面菌种接种于马铃薯斜面培养基上，并在28-35℃的恒温培养箱中静置培养3-5d，待长满孢子后，得到活化好的斜面种子；
2)将去皮马铃薯200g切成小块，加水1000ml煮沸1h，然后4层纱布过滤，滤液加入20g蔗糖、20g琼脂粉，用水补齐至1000ml，pH自然，分装试管，121℃灭菌20min后摆斜面冷却，得马铃薯斜面培养基；向马铃薯斜面培养基中加入5ml无菌水，用接种环将孢子刮下，并震荡5-10min，得到孢子悬液；
3)将去皮马铃薯200g切成小块，加水1000ml煮沸1小时，然后4层纱布过滤，滤液加入20g蔗糖、用水补齐至1000ml，pH调7.0，分装三角瓶后121℃灭菌，得马铃薯液体培养基；将孢子悬液按体积分数5％接种于马铃薯液体培养基中，在28-35℃、100-200r/min的条件下摇瓶培养2-3d，待长满菌丝球后拿出，得到黑曲霉种子液，将其在4℃冰箱保存。
实施例2
一种食品级二氧化硫脱除剂
(1)称取玉米粉1.5kg、α-淀粉酶0.1kg、氯化钙0.01kg、硫酸铵0.05kg、黑曲霉3758种子液1kg、去离子水73.4kg；
(2)将玉米粉、α-淀粉酶、氯化钙和水混合放入发酵罐中，并调节pH为5.5，85℃恒温液化60min，得到液化液；
(3)用0.1％碘液检测液化液，碘液不变蓝，将硫酸铵加入液化液中，121℃实罐灭菌30min；
(4)将发酵罐降温至33℃，将黑曲霉种子液接入发酵罐培养基中，进行发酵，发酵温度为32℃，通氧量为0.6vvm，搅拌速率为200r/min，发酵罐罐压为0.05MPa，发酵时间为3d，得到发酵液；
(5)将发酵液6000r/min离心10min，取上清液以5mL/min流速过40目活性炭柱(规格为100mm*1200mm)，流出液总共收集到6.3L，加入63mL50％的食品级过氧化氢(过氧化氢质量浓度为50％浓度)，搅拌均匀后即得食品级二氧化硫脱除剂。
实施例3
一种食品级二氧化硫脱除剂
(1)称取玉米粉20kg、α-淀粉酶1kg、氯化钙0.1kg、硫酸铵0.5kg、黑曲霉3758种子液1kg、去离子水77.4kg；
(2)将玉米粉、α-淀粉酶、氯化钙和水混合放入发酵罐中，并调节pH为6.0，90℃恒温液化30min，得到液化液；
(3)用0.1％碘液检测液化液，碘液不变蓝，将硫酸铵加入液化液中，121℃实罐灭菌30min；
(4)将发酵罐降温至33℃，将黑曲霉种子液接入发酵罐培养基中，进行发酵，发酵温度为28℃，通氧量为0.8vvm，搅拌速率为200r/min，发酵罐罐压为0.05MPa，发酵时间为5d，得到发酵液；
(5)将发酵液6000r/min离心10min，取上清液以10mL/min流速过20-目活性炭柱(规格为100mm*1200mm)，流出液总共收集到71L，加入7.1L50％的食品级过氧化氢(过氧化氢质量浓度为50％浓度)，搅拌均匀后即得食品级二氧化硫脱除剂。
(6)将脱硫剂应用于魔芋精粉加工中，在酒洗除杂环节，添加1％的脱硫剂能将二氧化硫由原来的2400mg/kg降至10±0.6mg/kg。
实施例4
一种食品级二氧化硫脱除剂
(1)称取玉米粉12.6kg、α-淀粉酶0.7kg、氯化钙0.07kg、硫酸铵0.35kg、黑曲霉3758种子液3.5kg、去离子水52.83kg；
(2)将玉米粉、α-淀粉酶、氯化钙和水混合放入发酵罐中，并调节pH为6.0，90℃恒温液化30min，得到液化液；
(3)用0.1％碘液检测液化液，碘液不变蓝，将硫酸铵加入液化液中，121℃实罐灭菌30min；
(4)将发酵罐降温至33℃，将黑曲霉种子液接入发酵罐培养基中，进行发酵，发酵温度为30℃，通氧量为0.7vvm，搅拌速率为200r/min，发酵罐罐压为0.05MPa，发酵时间为4d，得到发酵液；
(5)将发酵液6000r/min离心10min，取上清液以8mL/min流速过20-目活性炭柱(规格为100mm*1200mm)，流出液总共收集到45L，加入2.25L50％的食品级过氧化氢(过氧化氢质量浓度为50％浓度)，搅拌均匀后即得食品级二氧化硫脱除剂。
(6)将脱硫剂应用于中药材饮片脱硫中，将脱硫剂300ml，稀释至2000ml，称取100g黄芪干片，浸泡在脱硫剂中24h，二氧化硫含量由368mg/kg减少至5.61mg/kg。。
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。
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