一种含γ-氨基丁酸的果汁发酵酸奶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种含γ-氨基丁酸的果汁发酵酸奶， 本发明还涉及一种含γ -氨基丁酸的果汁发酵酸奶的制备方法。
【背景技术】
[0002] γ-氨基丁酸（GABA)是一种非蛋白质氨基酸，是中枢神经系统中非常重要的抑制 性神经递质。大量研宄表明，γ-氨基丁酸具有降血压、抗抑郁、促进睡眠和改善脑细胞活 性的功能。因此，增加食品中GABA的含量对健康保健有重要意义。近年来，富含GABA食品 的研宄与开发受到国内外的广泛重视。
[0003] 提高食品中的GABA的含量可以采取两种方法，一种是外部添加法，另一种是内部 自生法。所谓外部添加法是指在食品的生产过程中，外加食品级的GABA，从而提高食品中 的GABA含量。采用外部添加法生产γ-氨基丁酸食品的成本较高。所谓内部自生法是指 在食品生产过程中，利用食品体系中的谷氨酸脱羧酶（glutamate decarboxylase，GAD)的 作用，将食品原料中的谷氨酸脱掉一个羧基后生成GABA，从而提高食品中的GABA含量。采 用该方法生产γ-氨基丁酸食品具有成本低，方便容易实现的特点。目前利用内部自生法 生产γ-氨基丁酸食品的具体方法主要有植物富集法和乳酸菌发酵法两种。这两种方法均 是利用了谷氨酸脱羧酶的作用。由于植物富集法获得的食品中GABA含量较低，采用乳酸菌 发酵法生产GABA的食品成为主要的途径。
[0004] 发酵酸乳是利用乳酸菌的发酵作用生产的一种具有良好保健功能的乳制品，长期 以来受到广大消费者的喜爱。乳酸菌是一类广泛应用于酸奶、干酪、泡菜等传统发酵食品的 益生菌，酸奶生产常用的乳酸菌为嗜热链球菌和德鲁氏保加利亚乳杆菌，某些乳酸菌株含 有谷氨酸脱羧酶（GAD)，因此在乳酸菌的发酵生产食品的过程中，谷氨酸脱酸酶可以将食品 原料中的谷氨酸脱羧产生GABA和CO 2。但是在酸奶发酵的过程中，谷氨酸脱羧酶的总量含 量偏低。
[0005] 目前市场上尚未有以γ-氨基丁酸（GABA)作为主要功能成分的发酵酸乳，原因在 于乳酸菌的产γ-氨基丁酸（GABA)的能力有高有底，目前酸奶生产工艺中采用的乳酸菌的 产γ-氨基丁酸（GABA)的能力低，导致产品中的γ-氨基丁酸（GABA)含量少。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种含γ -氨基丁酸的果汁发酵酸奶制备方法，解决了现有 技术中存在的发酵酸奶中的γ -氨基丁酸的含量低的问题。
[0007] 本发明的另一目的是提供一种含γ -氨基丁酸的果汁发酵酸奶。
[0008] 本发明所采用的第一技术方案是，一种含γ-氨基丁酸的果汁发酵酸奶制备方 法，包括如下步骤：
[0009] 步骤1、制备含谷氨酸脱羧酶活性的澄清香蕉果汁；
[0010] 步骤2、制备原料乳；
[0011] 步骤3、制备酸奶发酵原浆液；
[0012] 步骤4、制备酸奶。
[0013] 在上述技术方案中，步骤1中制备含谷氨酸脱羧酶活性的澄清香蕉果汁具体为： 选用氨酸脱羧酶活性高的香蕉，将新鲜香蕉果肉在温度小于4°C的低温条件下采用豆浆机 打浆3-10min，打浆过程中加入体积百分比0. 1% -0. 3%的柠檬酸和抗坏血酸混合液进行 护色处理，其中，柠檬酸和抗坏血酸的体积比为1:1 ;所得的含谷氨酸脱羧酶活性的香蕉汁 在8000rpm-10000rpm条件下冷冻离心分离8-12min，弃去沉淀物后得具有香蕉风味的含谷 氨酸脱羧酶活性的澄清香蕉果汁，备用。
[0014] 步骤2中制备原料乳具体为：将牛乳、谷氨酸钠和蔗糖混合制备成原料乳，其中， 原料乳中的谷氨酸钠的含量为〇. 5g/L-5g/L，蔗糖的含量为50g/L-70g/L，将原料乳用高压 均质机在压力20-40MPa，温度70°C的条件下均质，在温度121-135°C，时间5-8秒条件下超 高温瞬时灭菌，然后冷却至30-42°C，得到灭菌后的原料乳。
[0015] 步骤3中制备酸奶发酵原浆液具体为：将步骤1获得的含谷氨酸脱羧酶活性的澄 清香蕉果汁加入步骤2制备好的原料乳中，香蕉果汁的加入量占香蕉果汁和原料乳总量的 10%-20% (v/v)，得到酸奶发酵原浆液。
[0016] 步骤4中制备酸奶具体为：向酸奶发酵原浆液中加入体积百分比为2%~5%的常 规乳酸菌发酵剂，混合均匀后，37°C~45°C发酵6~72h，得到酸奶。
[0017] 常规乳酸菌发酵剂由体积比为1:1的德鲁氏保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合 而成。
[0018] 发酵酸奶中丫-氨基丁酸的含量彡18/1，乳酸菌活菌总数彡106~10 12(^11/^。
[0019] 牛乳为脱脂牛乳、全脂牛乳或复原乳中的一种。
[0020] 本发明所采用的第二技术方案是，一种由上述含γ-氨基丁酸的果汁发酵酸奶 制备方法制备得到的含γ -氨基丁酸的果汁发酵酸奶。
[0021] 本发明的有益效果是：本发明技术在于利用香蕉汁中的谷氨酸脱羧酶的作用，同 时外加 L-谷氨酸钠，形成了果汁中谷氨酸脱羧酶和乳酸菌的谷氨酸脱羧酶共同作用，同时 增加了底物L-谷氨酸钠使得产品中γ-氨基丁酸含量提高。制备出的发酵酸奶中含有丰富 的γ -氨基丁酸，具有良好的保健功能，产品品质细腻、性状稳定，提高了传统酸奶的品质， 风味和口感更为浓郁，成为老少皆宜的天然保健食品。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明香蕉GAD添加量对对酸奶中GABA含量的影响；
[0023] 图2是本发明发酵温度对酸奶中GABA含量的影响；
[0024] 图3是本发明谷氨酸钠添加量对GABA产量的影响；
[0025] 图4是本发明乳酸菌接种量对酸奶中GABA含量的影响。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0027] 本发明提供一种含γ-氨基丁酸的果汁发酵酸奶的制备方法，包括以下步骤：
[0028] 步骤1、选用氨酸脱羧酶活性高的香蕉，将新鲜香蕉果肉在温度小于4°C的低温条 件下采用豆浆机打浆3-10min，打浆过程中加入0. 1% -0. 3%的柠檬酸和抗坏血酸混合液 进行护色处理，其中，柠檬酸和抗坏血酸的体积比为1:1 ;所得的含谷氨酸脱羧酶活性的香 蕉汁在8000-10000rpm条件下冷冻离心分离8-12min，弃去沉淀物后得具有香蕉风味的含 谷氨酸脱羧酶活性的澄清香蕉果汁，备用；
[0029] 步骤2、制备原料乳，将牛乳、谷氨酸钠和蔗糖混合制备成原料乳，其中，原料乳中 的谷氨酸钠的含量为〇. 5g/L-5g/L，蔗糖的含量为50g/L-70g/L，将原料乳用高压均质机在 压力20-40MPa，温度70°C的条件下均质，在温度121-135°C，时间5-8秒条件下超高温瞬时 灭菌，然后冷却至30-42°C，得到灭菌后的原料乳；
[0030] 步骤3、将步骤1获得的含谷氨酸脱羧酶活性的澄清香蕉果汁加入步骤2制备好的 原料乳中，香蕉果汁的加入量占香蕉果汁和原料乳总量的10% -20% (v/v)，得到酸奶发酵 原浆液；
[0031] 步骤4、向酸奶发酵原浆液中加入体积百分比为2%~5%的常规乳酸菌发酵剂， 混合均匀后，37°C~45°C发酵6~72h，得到酸奶，其中，常规乳酸菌发酵剂由体积比为1:1 的德鲁氏保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合而成。
[0032] 步骤5、对发酵酸奶中γ-氨基丁酸含量与乳酸菌数的检测。
[0033] 下面结合具体的实验数据说明本发明的有益效果：
[0034] 一、高活性果蔬谷氨酸脱羧酶的筛选：
[0035] ( -）果蔬品种
[0036] 芒果、菠萝、苹果、木瓜、香蕉、荔枝、龙眼、西红柿、黄皮果、百香果、葡萄、山竹、猕 猴桃、火龙果等十四种果蔬。
[0037] (二）果蔬GAD粗酶液的制备
[0038] (1).酶提取液的制备
[0039] 0· IM Tris-HCl :准确称取12. 114g三羟基甲烷（Tris)于小烧杯中，用蒸馏水溶解 后定容至l〇〇ml，用浓盐酸将此pH调成9. 1，即得到0.1 M Tris-HCl，4°C下保存，备用。
[0040] IOOmM PMSF溶液：准确称取二苯基磺酰氟（PMSF)O. 1742g，用IOml无水乙醇搅拌 至完全溶解，4°C保藏，备用。
[0041] 提取液A液：准确称取0.015425g二硫苏糖醇（DTT)，0. 146125g乙二胺四乙酸 (EDTA)，0.0132575g磷酸吡哆醛（PLP)于烧杯中，溶解后倒入100mL容量瓶，往容量瓶中加 入IOml甘油，用蒸馏水定容至100ml，摇匀，4°C保存，备用。
[0042] 提取液B液：用移液枪准确吸取上述配好的0.1 M Tris-Hcl 10ml，用提取液A液 定容至100ml，摇匀，4°C保存，备用。
[0043] (2)果蔬GAD粗酶液制备
[0044] 将研钵置于冰浴中冰浴3min，分别称取2g待测果蔬果肉加入研钵中，加入25 μ 1 IOOmM PMSF和4. 975ml提取液B液，这样提取液中就包括了 0. 5mM PMSF、0.1 M pH为9. 1的 Tris-HCl、10% (v/v)甘油、ImM DTT、5mM EDTA、0.5mM PLP，然后将果肉在冰浴中充分研磨， 研磨后置于IOml EP管中，4000rpm离心10min，离心后取上清液置于另一 EP管中，4°C保藏 备用即为GAD粗酶液。
[0045] (三）果蔬中谷氨酸脱羧酶活力测定
[0046] 用移液枪准确吸取2ml GAD粗酶液于IOml EP管中，加入2ml的反应液，混匀后立 即放入30°C恒温水浴锅中反应充分lh，反应完后，取出EP管，沸水浴中煮沸3min灭酶活， 终止反应，采用高效液相色谱法测定样液中的GABA含量。GAD酶活力定义：在30°C下反应 lh，每毫升粗酶液中催化L-谷氨酸转化每生成1 μ g GABA定义为一个酶活单位（U)。
[0047] 经过测定，十四种果蔬中的谷氨酸脱羧酶活力见下表1:
[0048] 表1各种果蔬中GAD酶的活力比较（单位：U/g)
[0051] 由表1中可见，果蔬中GAD酶活性最高的是香蕉GAD，因此在发酵酸奶的制备中采 用香蕉gad。
[0052] 二、γ -氨基丁酸发酵酸奶工艺条件优化：
[0053] (一）香蕉GAD添加量对酸奶中GABA含量的影响
[0054] 在乳酸菌接种量3 %，发酵温度37°C，谷氨酸钠添加量1 %，香蕉GAD添加量