专利名称：：一种茶叶γ-氨基丁酸的生产工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种茶叶Y-氨基丁酸的生产工艺。
背景技术：
：y-氨基丁酸(gamma-aminobu-tyricacid，縮写为GABA)是一种天然存在的非蛋白组成氨基酸，分子式为H2N-CH2-CH2-CH2-C00H，相对分子量103，结构式如图1所示。，2009年GABA已经被中华人民共和国卫生部批准为新资源食品，茶叶GABA—直是膳食营养、健康、功能性食品。而目前有对茶叶进行Y-氨基丁酸提取的方法，主要是通过将茶叶进行真空厌氧发酵得到，其科技含量低、设备落后、品种单一以及加工深度不够，更为重要的是茶叶副产物多。
发明内容为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种茶叶Y-氨基丁酸的生产工艺，本发明生产的Y_氨基丁酸粉剂能改善神经功能，改善脑机能，精神安定，降血压，改善肝功能，改善肾机能，调节激素分泌，促进酒精代谢，消臭的作用。为达到上述的目的，本发明采用如下技术方案，—种茶叶Y-氨基丁酸(GABA)的生产工艺，是由乳酸菌发酵、细胞转化后得到的发酵产Y-氨基丁酸菌液与茶叶中提取得到的Y-氨基丁酸提取物过滤混合，加入酶反应液后再经真空浓縮、喷雾干燥而成茶叶Y-氨基丁酸(GABA)粉剂。所述的乳酸菌发酵包括以下步骤斜面接种培养一液体培养基活化一种子罐培养—发酵罐培养一离心机离心得到菌体。所述的斜面接种培养按斜面培养基配方配制固体斜面培养基，趁热分装入试管(装液量为试管总高度的1/4)中，O.1Mpa灭菌20min，铺成斜面，冷却划线接种后放入3(TC恒温培养箱中培养3648h。所述的液体培养基活化包括二次种子活化培养第一次种子活化培养是指从斜面上刮下一环菌种接入灭菌后的MRS液体种子培养基中，30C静置培养16h;第二次种子活化培养是指取培养16h后的种子培养液，按1.0X(v/v)的接种量接种于经灭菌后的MRS液体种子培养基中，30C再次静置培养16h后得到种子培养液。所述的种子罐培养是指将种子罐空罐在0.1Mpa灭菌0.51小时；然后配制种子发酵培养基于种子罐中，O.1Mpa灭菌30min，冷却后按1.0X(v/v)的接种量接入种子培养液，30C静置培养16h得到种子罐培养液。所述的发酵罐培养是指将发酵罐空罐O.lMpa灭菌O.51小时；然后配制发酵培养基于发酵罐中，0.1Mpa灭菌30min，冷却后灭菌移种管道20min，并用无菌空气吹冷后，将种子罐培养液转入发酵罐中，30C静置培养14h后得到发酵液。所述的细胞转化是指配制质量体积百分浓度为7%的谷氨酸钠溶液，温度升至45t:时，调pH4.8，在谷氨酸钠溶液中加入离心后得到的菌体，反应过程中每12小时后补加谷氨酸钠，加入量为7%(W/V)，补加三次后得到发酵产Y-氨基丁酸菌液。所述的茶叶中提取得到Y-氨基丁酸提取物的方法是将茶叶与水按l:25先后加入提取罐中，夹套升温至8(TC，保持30min常规提取茶叶中的Y-氨基丁酸；然后对茶叶提取物进行板筐过滤和真空浓縮。所述的真空浓縮是当总固形物含量为35%时，结束浓縮。本发明的有益效果是本发明运用现代生物技术和先进的发酵工艺等高新技术手段，对科技含量低、设备落后、品种单一以及加工深度不够，茶叶副产物多的现状进行改造，深度加工综合利用，实现包括Y-氨基丁酸(GABA)、茶氨酸、茶多糖、茶多酚等高附加值产品的综合开发。它将对我国茶产业和生物发酵行业的技术进步和可持续发展产生极大的示范推动作用。本发明所生产的茶叶Y-氨基丁酸有生理活性功能，特别是能改善神经功能，改善脑机能，精神安定，降血压，改善肝功能，改善肾机能，调节激素分泌，促进酒精代谢，消臭。普遍应用在医药、生物活性物质、食品配料、食品添加剂等领域。图1是本发明中茶叶Y-氨基丁酸(GABA)的分子式示意图；图2是本发明的工艺流程图。具体实施方式实施例l如图2所示，一种茶叶Y-氨基丁酸(GABA)的生产工艺，是由乳酸菌发酵、细胞转化后得到的发酵产Y-氨基丁酸菌液与茶叶中提取得到的Y-氨基丁酸提取物过滤混合，加入酶反应液后再经真空浓縮、喷雾干燥而成茶叶Y-氨基丁酸(GABA)粉剂。本实施例的步骤为1、斜面接种培养按斜面培养基配方配制固体斜面培养基，菌种保藏培养基(固体斜面培养基(g/L))配方为酵母味素10，葡萄糖15，碳酸钙15，琼脂15，pH6.8。将配制好的培养基配方趁热分装入试管(装液量为试管总高度的1/4)中，O.1Mpa灭菌20min，铺成斜面，冷却划线接种后放入3(TC恒温培养箱中培养3648h。其中需要对菌种进行染色镜检操作过程涂片一干燥一固定一染色一水洗一干燥一镜检。涂片用接种环取一环菌，于载玻片中央涂成薄层。干燥和固定手持载玻片一端，标本面朝上，在灯的火焰外侧快速来回移动34次。要求玻片温度不超过6(TC，以玻片背面触及手背皮肤不觉过烫为宜，放置待冷后染色。染色滴加草酸铵结晶紫染色液一滴，覆盖玻片涂菌部分，染色30秒。水洗用镊子夹住玻片一端，斜置玻片，用细小的缓水流自标本的背面从上端流下，洗去多余的染料，勿使水流直接冲洗涂菌处，直到流下的水无色为止。干燥将标本置于桌上风干，也可用吸水纸轻轻地吸去水分，或微微加热，以加快干燥速度。镜检4将细菌染色标本片放在显微镜的载物台上，先通过低倍镜和高倍观察，将待检部位(即细菌较分散的部位)移至视野中央。升高镜筒(或降低载物台)，将油镜转入光路。将聚光器上升至最高点，滴加一滴香柏油。从侧面注视，用粗调旋钮钭镜筒小心缓慢地降下，使镜头浸润在香柏油内。从目镜观察，用粗调节旋钮上升镜筒，直至视野内出现物像，再用细调节旋钮校准焦距至物像清晰为止。观察到有很多菌体聚集在一起，形状类似花生的形状。2、液体培养基活化第一次种子活化培养从保藏斜面上刮下一环菌种接入灭菌后的MRS液体种子培养基中，30C静置培养16h;MRS种子培养基(g/L)配方为葡萄糖10，蛋白胨5，胰蛋白胨5，酵母味素10，pH6.8。第二次种子活化培养取培养16h的种子培养液，按1.0%(v/v)的接种量接种于经灭菌后的MRS液体种子培养基中，MRS种子培养基(g/L)配方为葡萄糖10，蛋白胨5，胰蛋白胨5，酵母味素10，pH6.8;30C再次静置培养16h得到种子培养液。3、种子罐培养种子罐空罐0.1Mpa灭菌0.51小时。配制种子发酵培养基于种子罐中，发酵种子培养基(g/L)配方为葡萄糖10，玉米浆粉IO，豆粕粉10，消泡剂0.5，pH值6.8;0.1Mpa灭菌30min，冷却后按1.0%(v/v)的接种量接入种子培养液，30C静置培养16h得到种子罐培养液。4、发酵罐培养发酵罐空罐0.1Mpa灭菌0.51小时。配制发酵培养基于发酵罐中，发酵培养基(g/L)配方为葡萄糖5，玉米浆粉20，豆粕粉20，MSGIO，消泡剂0.3，pH值6.8;0.1Mpa灭菌30min，冷却后灭菌移种管道20min，并用无菌空气吹冷后，将种子罐培养液转入发酵罐中，30C静置培养14h得到发酵液。5、离心发酵液用离心机离心取菌体。6、细胞转化配制质量体积百分浓度为7%的谷氨酸钠溶液，温度升至45t:时，调pH4.8，在谷氨酸钠溶液中加入菌体，反应过程中每12小时后补加谷氨酸钠，加入量7%(W/V)，补加三次。得到发酵产GABA。7、茶叶GABA提取生产工艺(1)将乌龙茶茶叶与水按l:25先后加入提取罐中，夹套升温至8(TC，保持30min提取GABA。(2)提取结束后，放出清液于贮罐中。(3)板筐装好滤布后，打入液体硅藻土至流出液澄清后，对茶叶提取物进行板筐过滤。(4)板筐过滤后进行真空浓縮得到茶叶GABA。8、将50%的发酵产GABA与50%的茶叶GABA按比例混合形成混合物料，然后将板筐装好滤布后，打入液体硅藻土至流出液澄清后，对混合物料进行板筐过滤，除去菌体。9、然后加入酶反应液，加入量为混合物料总量的一半。10、浓縮操作前检查蒸发器的出料阀及其它出气阀门是否关好，然后打开真空系统，使蒸发器内达到一定的真空度后，打开进料阀吸入混合物料。当从视镜中见到液面达规定位置时，开启蒸汽加热，加热时注意真空度的变化。如果沸腾后真空度下降，说明加热强度太大或冷却器的水量不足，应及时调整。浓縮后期应经常测定浓縮液的浓(密)度，进行对Y-氨基丁酸的浓縮，当总固形物含量为35%时，结束浓縮，放料至贮罐中。结束浓縮时，应先破坏真空，再关真空系统。放料完毕后应将管道内存料液吸回蒸发室，及时清洗管道和蒸发器，回收至脱色液贮罐。再将管道及器壁的结垢洗净，以免影响以后的产品质量。11、喷雾干燥喷雾干燥的目的是将物料溶液在热风中喷雾成细小的液滴，在它下落的过程中，水分被蒸发而成为粉末状的产品，易于加工、保存及运输。喷雾干燥的过程是(1)检查系统密闭性及电器部份，开启送、引风机，打开换热器蒸气阀门，开启电加热器，系统开始预热。(2)当进风温度达到设定值时，开启雾化器及料泵，开始适量喷水，以调整出风温度。进风温度为185°C士5t:，出风温度为82t:±2°C。(3)其间同时运行及调整好如风冷隔套、空气清扫、除湿风冷、气锤激振等附助系统，为下一步喷料作好准备。(4)当出风温度基本到达设定值时，迅速把水切换成料液，开始物料的喷雾干燥。(5)带料运行中应密切注意好仪表显示参数，及时对热源及投料量等参数进行微调修正；同时从观察窗观察塔内干燥形态，及时更换集料筒出料。(6)当一批物料喷完准备停机前，应后续喷水5分钟，以清洗料泵及供料管道。(7)喷水结束后关闭蒸气阀及电加热器停止供热，同时关闭料泵及雾化器，开始自然降温。(8)打开塔门，关闭气扫系统，开始人工清塔。(9)塔内清理完毕，待塔内温度降至8(TC以下后关闭所有风机及其余设施，关闭电源停机。(10)清洗。喷塔内粘壁严重或一天使用结束后应进行清洗及烘干，以确保下次正常使用。清洗时先进行清扫，尽可能清扫干净。然后用喷水枪喷70°C75t:热水冲洗，冲洗应彻底，死角的地方应特别注意，喷水时还应注意不要将水喷入空气分布器中。雾化器在每次进料完毕后进一定量清水洗涤干净。在设备连续生产一个月或较长时间停用时需使用CIP自动清洗装置彻底清洗一次，清洗是循环进行的，循环清洗时间大概为1030分钟，操作过程为清水一碱液一清水—酸液一清水一热水杀菌。清水应循环3分钟，碱液、酸液浓度为2%，温度为70°C75°C循环1520分钟；热水杀菌温度为90°C95。C循环10分钟。12、包装喷雾干燥后得到淡黄色或黄色粉末状茶叶Y-氨基丁酸产品用气流输送装置从干燥室底部和旋风分离器底部输送到包装车间或仓库中，同时将产品冷却到包装所需的温度(30°C40°C)。本实施例的产品理化指标见表l，微生物指标见表2。产品检测[OO78](1)定性检测纸层析法，新华一号层析纸(杭州新华纸业，裁成30X20cm)，将发酵液过滤后点样5iiL，制成圆筒，垂直展开，展开相采用正丁醇冰醋酸水(60:15:25)，内含0.4%的显色剂茚三酮，展开结束后自然凉干溶剂，85C显色10min，显色强度与标样比较。GABA标样见表3，根据颜色深度判断其含量高低，深度越深，含量越高。[OOSO](2)定量检测氨基酸自动分析仪法，5mL离心发酵液中加入2mL10%的三氯乙酸(TCA)，震荡均匀，再离心(2，000Xg，5min)，清液稀释25-100倍，再经0.45ym膜过滤，送日立835-50型氨基酸自动分析仪。氨基酸自动分析仪采用2619树脂(阳离子交换柱小2.6X150nm)，53C分析，GABA用外标法定量，精确测得其含量。(3)水份105。C恒重法(GB5497-85)操作方法定温使烘箱中温度计的水银球距离烘网2.5厘米左右，调节烘箱温度定在105°C±2°C。烘干铝盒取干净的空铝盒，放在烘箱内温度计水银球下方烘网上，烘30分钟至1小时取出，置于干燥器内冷却至室温，取出称重，再烘30分钟，烘至前后两次重量差不超过0.005克，即为恒重。称取试样用烘至恒重的铝盒(W。)称取试样约3克(W"准确至0.001克)。烘干试样将铝盒盖斜靠在盒边上，放入烘箱内温度计周围的烘网上，在105t:温度下烘3小时后取出铝盒，加盖，置于干燥器内冷却至室温，取出称重后，再按以上方法进行复烘，每隔30分钟取出冷却称重一次，烘至前后两次重量差不超过0.005克为止。如后一次重量高于前一次重量，以前一次重量计(W2)。计算结果<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(4)灰份550。C灼烧法(GB5505-85)操作方法坩埚处理先用0.5%三氯化铁蓝墨水溶液将坩埚编号，然后送入500-55(TC高温炉内灼烧30min至lh，取出坩埚放在炉门口处，待红热消失后，放入干燥器内冷却至室温，称重，再灼烧、冷却、称重(W。)，直至前后两次重量不超过0.0002g为止。测定用灼烧至恒重的坩埚称取样品12g(W，准确至0.OOOlg)，放在电炉上错开坩埚盖，加热至试样完全炭化为止，然后将坩埚放在高温炉口片刻，再移入炉膛内，打开坩埚盖，关闭炉门在500°C55(TC温度下灼烧23h，灼烧至黑点全部变成灰白色为止。取出坩埚冷却至室温，称重。再烧30min至恒重(W》为止。最后一次灼烧的重量如果增重，取前一次重量计算。结果计算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式中W。-坩埚重量，g;W「坩埚和灰分重量，g;W-试样重量，g。双试验结果允许差不超过0.03%，求其平均数，即为测定结果。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3生产厂商茚三酮上海三爱思试剂有限公司磷酸二氢钟汕头市化学试剂厂磷酸氢二钠中国医药集团上海化学试剂4^司葡萄糖中国医药(集团)上海化学试剂公司蛋白胨中国医药(集团)上海化学试剂公司胰蛋白胨中国医药(集团)上海化学试剂公司安琪酵母味素湖北安琪酵母股份有限公司结晶紫香柏油二曱苯正丁醇冰醋酸三氯乙酸磷酸盐酸氢氧化钠9权利要求一种茶叶γ-氨基丁酸的生产工艺，其特征在于是由乳酸菌发酵、细胞转化后得到的发酵产γ-氨基丁酸菌液与茶叶中提取得到的γ-氨基丁酸提取物过滤混合，加入酶反应液后再经真空浓缩、喷雾干燥而成茶叶γ-氨基丁酸粉剂。2.如权利要求1所述的一种茶叶Y-氨基丁酸的生产工艺，其特征在于所述的乳酸菌发酵包括以下步骤斜面接种培养一液体培养基活化一种子罐培养一发酵罐培养一离心机离心得到菌体。3.如权利要求l所述的一种茶叶Y-氨基丁酸的生产工艺，其特征在于所述的斜面接种培养按斜面培养基配方配制固体斜面培养基，趁热分装入试管中，O.1Mpa灭菌20min，铺成斜面，冷却划线接种后放入3(TC恒温培养箱中培养3648h。4.如权利要求1所述的一种茶叶Y-氨基丁酸的生产工艺，其特征在于所述的液体培养基活化包括二次种子活化培养第一次种子活化培养是指从斜面上刮下一环菌种接入灭菌后的MRS液体种子培养基中，30C静置培养16h;第二次种子活化培养是指取培养16h后的种子培养液，按1.0%(v/v)的接种量接种于经灭菌后的MRS液体种子培养基中，30C再次静置培养16h后得到种子培养液。5.如权利要求l所述的一种茶叶Y-氨基丁酸的生产工艺，其特征在于所述的种子罐培养是指将种子罐空罐在O.lMpa灭菌O.51小时；然后配制种子发酵培养基于种子罐中，O.1Mpa灭菌30min，冷却后按1.0%(v/v)的接种量接入种子培养液，30C静置培养16h得到种子罐培养液。6.如权利要求l所述的一种茶叶Y-氨基丁酸的生产工艺，其特征在于所述的发酵罐培养是指将发酵罐空罐0.1Mpa灭菌0.51小时；然后配制发酵培养基于发酵罐中，0.1Mpa灭菌30min，冷却后灭菌移种管道20min，并用无菌空气吹冷后，将种子罐培养液转入发酵罐中，30C静置培养14h后得到发酵液。7.如权利要求1所述的一种茶叶Y-氨基丁酸的生产工艺，其特征在于所述的细胞转化是指配制质量体积百分浓度为7%的谷氨酸钠溶液，温度升至45t:时，调pH4.8，在谷氨酸钠溶液中加入离心后得到的菌体，反应过程中每12小时后补加谷氨酸钠，加入量为7%(W/V)，补加三次后得到发酵产Y-氨基丁酸菌液。8.如权利要求1所述的一种茶叶Y-氨基丁酸的生产工艺，其特征在于所述的茶叶中提取得到Y-氨基丁酸提取物的方法是将茶叶与水按l:25先后加入提取罐中，夹套升温至8(TC，保持30min直接提取茶叶中的Y_氨基丁酸；然后对茶叶提取物进行板筐过滤和真空浓縮。9.如权利要求1或8所述的一种茶叶Y-氨基丁酸的生产工艺，其特征在于所述的真空浓縮时当总固形物含量为35%时，结束浓縮。全文摘要本发明公开了一种茶叶γ-氨基丁酸的生产工艺，是由乳酸菌发酵、细胞转化后得到的发酵产γ-氨基丁酸菌液与茶叶中提取得到的γ-氨基丁酸提取物过滤混合，加入酶反应液后再经真空浓缩、喷雾干燥而成茶叶γ-氨基丁酸粉剂。本发明生产的γ-氨基丁酸粉剂能改善神经功能，改善脑机能，精神安定，降血压，改善肝功能，改善肾机能，调节激素分泌，促进酒精代谢，消臭的作用。文档编号C07C229/08GK101736049SQ200910214198公开日2010年6月16日申请日期2009年12月21日优先权日2009年12月21日发明者谢兴荣,谢力昌,谢杰典申请人:福建安溪茶叶生物科技有限公司