[发明专利]一种提高发酵乳中γ-氨基丁酸含量的发酵剂及富含γ-氨基丁酸的发酵乳的制备方法

说明书

本发明提供了一种提高发酵乳中γ‑氨基丁酸含量的发酵剂及富含γ‑氨基丁酸的发酵乳的制备方法，属于生物发酵技术领域。在发酵剂中，主发酵菌利用谷氨酸钠代谢合成γ‑氨基丁酸，大幅提高发酵产物中γ‑氨基丁酸的含量，协同共生菌促进主发酵菌的生长，间接提高γ‑氨基丁酸产量，同时缩短发酵时间，加速酸化，降低发酵产物的pH值。将谷氨酸钠溶解于原料乳，使终浓度不低于10g/L，杀菌后接种发酵剂发酵48h～72h，主发酵菌的接种量均为0.5～1×10⁶CFU/mL，协同共生菌接种量为主发酵菌的0.5～2倍。所述方法能大幅度提高产品中天然γ‑氨基丁酸含量，同时延伸富含γ‑氨基丁酸食品的种类，提高产品的市场竞争力。

技术领域

本发明属于生物发酵技术领域，具体涉及一种提高发酵乳中γ-氨基丁酸含量的发酵剂及富含γ-氨基丁酸的发酵乳的制备方法。

背景技术

γ-氨基丁酸(γ-amino butyric acid，GABA)，是一种天然存在的非蛋白质氨基酸，由L-谷氨酸经过谷氨酸脱羧酶催化转化而来，经研究表明γ-氨基丁酸具有极其重要的生理功能，它能促进脑的活化性，促进长期记忆，能补充人体抑制性神经递质，特别是在改善神经性睡眠和神经性高血压问题上有着很大的作用。γ-氨基丁酸作为一种功能性配料在日本市场和欧美市场应用范围广泛，虽然我国卫生部2009年第12号公告批准其为新食品原料，但是我国食品和保健品市场相关产业增长缓慢，主要原因是γ-氨基丁酸食品级原料价格较贵，生产商受成本制约产品中添加量较少，很难达到功效量，消费者对其功能感受不显著。由此可见，γ-氨基丁酸的生产力低下限制了γ-氨基丁酸在食品中的应用。

现有技术中，额外添加化学合成的γ-氨基丁酸到食品中，不仅增加生产成本，而且合成的γ-氨基丁酸不能被人体吸收利用。天然γ-氨基丁酸的合成依赖于微生物菌种的发酵性能。虽然现有技术中公开了采用单种微生物发酵在一定程度上提高γ-氨基丁酸的含量，但是存在发酵时间过长并且酸度低，容易杂菌污染。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高发酵乳中γ-氨基丁酸含量的发酵剂及富含γ-氨基丁酸的发酵乳的制备方法，所述发酵剂在增加产品中γ-氨基丁酸含量的同时缩短发酵时间，降低发酵产品中杂菌污染风险。

本发明提供了一种提高发酵乳中γ-氨基丁酸含量的发酵剂，包括主发酵菌和协同共生菌；

所述主发酵菌满足以下条件：在谷氨酸钠在原料乳中的终浓度为10g/L、主发酵菌的接种量为1×10⁶CFU/mL时，37℃发酵72h后发酵产物中γ-氨基丁酸的浓度≥2g/L；

所述协同共生菌满足以下条件：具有产酸能力，在发酵16h后使发酵产物的pH值低于4.0和滴定酸度大于120°T，且随着发酵时间的延长，pH值和滴定酸度继续降低；

所述主发酵菌和协同共生菌的活菌数比为(1:0.5)～(1:2)。

优选的，所述主发酵菌包括以下微生物中的一种或几种：嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和短乳杆菌(Lactobacillus breris)；

所述协同共生菌包括乳杆菌，所述乳杆菌为干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)和鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)中的一种或几种。

优选的，所述主发酵菌为嗜热链球菌，所述协同共生菌为干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌或鼠李糖乳杆菌。

优选的，所述主发酵菌为乳酸乳球菌，所述所述协同共生菌为干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌或鼠李糖乳杆菌。