本发明属于生物化学助剂，尤其涉及一种酿造食品菌剂干燥保护剂及其应用和酿造食品菌剂制备方法。
背景技术：
1、谷物酿造食品是以粮谷为原料利用微生物发酵作用，以酿造工艺加工而成的食品。谷物酿造食品的品种众多，最主要的是酿酒，醋、酱和酱油，也是中国人生活中必不可少的酿造调味品。此外，腌酱菜、腐乳、乳酪等发酵食品也都是我国人民普遍喜爱的传统食品。
2、目前，酿造食品菌剂的研究主要集中在保护剂的筛选和工艺优化上。单一保护剂由于提供的保护机制有限，使用其制备的菌剂活菌数并不高。通过复配传统单一的保护剂开发得到的复合保护剂，在一定程度上提高开了菌剂活菌数，例如cn102304487a提供的保护剂：脱脂奶粉15％、麦芽糊精8％、环糊精6％、海藻糖1％、蔗糖1％，使用该保护剂通过冷冻干燥法制备得到一种直投式高活性浓缩固体果蔬醋酸菌剂，该菌剂经检测活菌数达109cfu/g以上。然而，各种保护剂通常只能显著提高菌株在冷冻干燥过程中的存活率，但在喷雾干燥过程中，菌株的存活率并未获得明显提高，因此冷冻干燥仍然是菌剂工艺的首选方法，然而冷冻干燥对于传统酿造产品的生产过程来说成本较高。此外，现有的保护剂抗氧化能力有限以及保护机制单一等缺点均限制了其保护能力，且营养支持不足，影响菌种的快速恢复和代谢启动，不能满足传统酿造产品的生产需求。
技术实现思路
1、针对以上技术问题，本发明提供一种酿造食品菌剂干燥保护剂及其应用和酿造食品菌剂制备方法。该干燥保护剂成本低，可显著提高酿造食品菌在冷冻干燥或是喷雾干燥过程中的存活率，可用于制备酿造食品菌菌剂，应用于传统酿造食品生产。
2、为达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
3、第一方面，本发明提供一种酿造食品菌剂干燥保护剂，包含灭菌处理后高粱水解物；所述高粱水解物的制备方法，包括以下步骤：
4、s1：高粱粉碎过筛后，高粱粉和水混合，制备高粱悬浮液；
5、s2：对所述高粱悬浮液进行复合酶解，待糖度达15-20°bx，且稳定不再变化时酶解结束，得到高粱酶解液；所述复合酶解先采用α-淀粉酶进行酶解，后采用糖化酶进行酶解；
6、s3：将所述高粱酶解液进行灭酶处理、固液分离，收集液相部分，得到包含高粱水解物的高粱水解液。
7、高粱的主要成分是淀粉，还含有一定量的膳食纤维，这些碳水化合物经过淀粉酶以及糖化酶的水解，会产生糊精、低聚糖、葡萄糖以及麦芽糖等多糖和单糖。同时高粱中的蛋白质、维生素、矿物质、有机酸和一些抗氧化物质，如酚类化合物、单宁、黄酮类化合物和花色素苷会随制备过程溶于水中，因此本发明所提供的高粱水解液中含有丰富的多糖、单糖、蛋白质、维生素和矿物质、有机酸以及抗氧化物质。这些成分可以为菌株提供全面的营养支持，促进其快速恢复和代谢启动，并在干燥过程中有效保护细胞结构，减少损伤提高存活率，其中，多糖可形成保护膜，减少水分蒸发，抗氧化物质可减少氧化应激，氨基酸和肽可保护蛋白质结构，保持细胞活性；同时，高粱水解液作为一个糖类、蛋白质等物质的复合物，在干燥过程中多糖与蛋白质发生共价反应形成复合物，这种复合物在菌剂表面形成一层保护膜，这层保护膜有助于防止外界环境对菌体的损害，保持其活性，提高菌株的存活率。
8、在工业上应用时，本发明提供的含高粱水解物的高粱水解液可采用不灭菌的方式直接应用；在实验室中实验或工业要求较高时，本发明提供的含高粱水解物的高粱水解液可经灭菌处理后使用。灭菌的方式，可选用高温高压蒸汽灭菌、紫外线灭菌、臭氧灭菌、膜过滤灭菌等灭菌方式，具体选择可根据实际应用场景和需求决定。
9、高粱水解物通过多种机制起到对菌种的保护作用，将酿造食品菌剂干燥保护剂制成液体制剂或是固体制剂同样可以起到保护作用。
10、s1中高粱粉碎后有助于高粱中碳水化合物、蛋白质、维生素等物质溶解于水中，高粱粉碎至粒径≤0.5mm即可。
11、s2中固液分离可采用过滤或离心，收集相应滤液或上清液，即为包含高粱水解物的酶解液。
12、进一步地，s1中所述高粱粉和水的质量体积比为1:8-10，时间为0.5-1h。
13、进一步地，s2中所述ɑ-淀粉酶为耐高温ɑ-淀粉酶，添加量为所述高粱粉质量的0.5％-1.5％，酶解ph为5.0-6.0，酶解温度为88-92℃，酶解时间为0.5-1h。
14、耐高温ɑ-淀粉酶在较高温度下仍能保持高活性和稳定性，有助于高效地水解高粱中的淀粉，提高水解效率，缩短反应时间，同时也有利于高粱中其它物质的溶解。所列酶解条件可确保淀粉充分降解为糊精、和低聚糖和少量单糖。
15、进一步地，步骤2中所述糖化酶为来源于黑曲霉的糖化酶，添加量为高粱粉质量的2％-3％，酶解ph为4.0-4.5，酶解温度为55-60℃，酶解时间大于等于1h。
16、来源于黑曲霉的糖化酶，可广泛用于食品、酿造等工业中，能将多聚糖或低聚糖分解为单糖。
17、进一步地，所述保护剂由所述高粱水解物组成。
18、高粱水解物来源于高粱本身，所用的水解酶均是酿造食品生产过程中会内源出现或外部添加的。因此，单独使用灭菌处理后高粱水解物作为酿造食品菌剂的保护剂，不会引入外来物质，不仅能有效保护酿造用菌种，提高其存活率和活性，还能确保传统酿造工艺的纯正性和产品的风味稳定性。
19、进一步地，所述保护剂还包括小分子多元醇、糖类和高分子保护剂中的一种或者多种。
20、通过合理组合高粱水解物与现有的菌种保护剂，可以显著提升菌株的干燥保护效果，以满足不同应用需求。
21、其中，小分子多元醇类包括但不限于甘油、甘露醇等；糖类包括但不限于海藻糖、蔗糖、葡萄糖、乳糖、蔗糖、麦芽糊精等；高分子保护剂包括但不限于牛奶蛋白、阿拉伯胶、魔芋胶、羧甲基纤维素钠中等。
22、第二方面，本发明还提供上述酿造食品菌剂干燥保护剂在制备酿造食品所用发酵菌种制品中的应用，所述保护剂是作为所述发酵菌种的菌种保护剂。
23、本发明所提供的干燥保护剂可用于制备酿造食品所用发酵菌种制品，包括但不限于：一方面应用于生产直投式发酵剂，用于乳制品、发酵食品的生产；另一方面，针对可作为益生菌开发的酿造食品菌，该保护剂可用于开发固体饮料、片剂、胶囊剂等。此外，还可用于酿造食品中的菌种活体的保藏，确保其长期稳定性和活性。
24、进一步地，所述发酵菌种包括但不限于在酿造酒、醋、酱和酱油时所使用的菌种。
25、更进一步地，所述发酵菌种为乳杆菌属或酵母菌属。
26、进一步地，所述保护剂是作为所述发酵菌种的喷雾干燥和冻干保护剂。
27、第三方面，本发明提供一种酿造食品菌剂的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
28、s1：将酿造食品所用发酵菌种在培养基中进行培养活化；
29、s2：将上述s1培养得到的发酵菌种菌液离心，收集菌泥；
30、s3：将上述s2离心得到的菌泥与上述的干燥保护剂混合，得菌悬液，将菌悬液进行喷雾干燥或冷冻干燥，得到酿造食品菌剂。
31、进一步地，s3所述菌悬液中高粱水解物终浓度以高粱粉计为9.7-12.2wt％。
1.一种酿造食品菌剂干燥保护剂，其特征在于，包含高粱水解物；所述高粱水解物的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的酿造食品菌剂干燥保护剂，其特征在于，s1中所述高粱粉和水的质量体积比为1:8-10，混合时间为0.5-1h；和/或
3.根据权利要求1所述的酿造食品菌剂干燥保护剂，其特征在于，所述保护剂由所述高粱水解物组成。
4.根据权利要求1所述的酿造食品菌剂干燥保护剂，其特征在于，所述保护剂还包括小分子多元醇、糖类和高分子保护剂中的一种或者多种。
5.权利要求1-4任一项所述的酿造食品菌剂干燥保护剂在制备酿造食品所用发酵菌种制品中的应用，其特征在于，所述保护剂是作为所述发酵菌种的菌种保护剂。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述发酵菌种包括但不限于在酿造酒、醋、酱和酱油时所使用的菌种。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述发酵菌种为乳杆菌属或酵母菌属。
8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述保护剂是作为所述发酵菌种的喷雾干燥和冻干保护剂。
9.一种酿造食品菌剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，s3所述菌悬液中高粱水解物终浓度以高粱粉计为9.7-12.2wt％。
