CN103642731A - 一种短乳杆菌jtsw-01及其制备氨基酸饮料的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种短乳杆菌JTSW-01及培养方法、γ-氨基丁酸发酵液制备与它在制备氨基酸饮料中的用途。所述氨基酸饮料的生产步骤包括γ-氨基丁酸发酵液、牛磺酸、色素等物料溶解、过滤与灌装、灭菌等步骤。本发明利用短乳杆菌JTSW-01制备的γ-氨基丁酸发酵液作为γ-氨基丁酸原料，省去了纯品需要脱色、柱分离、纯化、离心、浓缩、干燥等步骤，在相同含量的条件下，则可大大降低该原料成本，而且随着使用γ-氨基丁酸纯度越高的原料，节约越多，同时还保留了短乳杆菌代谢产物中多种活性物质。因此，本发明的方法具有非常良好的应用前景。

Description

一种短乳杆菌JTSW-01及其制备氨基酸饮料的用途

【技术领域】

本发明属于微生物技术与食品技术领域。更具体地，本发明涉及一种短乳杆菌JTSW-01及其培养方法，还涉及短乳杆菌JTSW-01在制备氨基酸饮料中的用途。

【背景技术】

γ-氨基丁酸（Gamma-Aminobutyric Acid，GABA）又名氨酪酸，是一种非蛋白质组成的天然氨基酸，它是哺乳动物中枢神经系统中一种主要传递物质，具有多种重要生理功能。早在19世纪晚期就被发现并进行人工合成，由于化学合成法的产品不安全，有些国家如日本、韩国、欧美已禁止在食品使用。而生物合成法，主要是乳酸菌发酵法，是一种反应条件温和、环保、能耗低、食用安全而被广泛应用。日本是目前国际上唯一能进行发酵工业化生产的国家，已将γ-氨基丁酸用于饮料、饼干和食用调味品等。

短乳杆菌是乳酸菌中乳杆菌属的一种，用该菌发酵法生产γ-氨基丁酸，主要是通过该菌在发酵过程中产生L-谷氨酸脱羧酶（GAD），以该酶作催化剂，将发酵培养基中加入的L-谷氨酸或L-谷氨酸钠的底物脱羧基后转化成γ-氨基丁酸，具体反应式如下：

2009年9月27日国家卫生部将γ-氨基丁酸批准为新资源食品，可以作为食品营养强化剂使用。目前，我国科技工作者在γ-氨基丁酸应用于饮料及其相关饮品方面作了大量研究工作，取得了很大的成绩，例如CN102106381B公开了一种富含γ-氨基丁酸的奶茶饮料及其制备方法、CN101940325A公开了一种含γ-氨基丁酸的运动饮料、CN 102613653A公开了一种含γ-氨基丁酸营养素饮料及其制备方法。但是，这些专利申请都是使用γ-氨基丁酸纯产品配制各种饮料，目前还没有见到有关采用微生物技术制备γ-氨基丁酸发酵液生产含有γ-氨基丁酸的氨基酸饮料的报道。

因此，本发明人在总结现有技术的基础上，通过大量实验研究，终于完成了本发明。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种短乳杆菌JTSW-01。

本发明的另一个目的是提供所述一种短乳杆菌JTSW-01的培养方法。

本发明的另一个目的是提供所述短乳杆菌JTSW-01在制备氨基酸饮料中的用途。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种短乳杆菌（Lactobacillus brevis）JTSW-01，该菌株已于2013年11月27日在北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其保藏号为CGMCC No.8514。

本发明还涉及所述的短乳杆菌JTSW-01的培养方法。

该培养方法的步骤如下：

A、斜面活化培养

使用接菌环将短乳杆菌JTSW-01接种于装在试管中的斜面培养基上，然后置于恒温培养箱中在温度25～35℃的条件下斜面活化培养2～3天，得到斜面培养物；

B、种子培养

使用接菌环挑取在步骤A斜面活化培养的斜面培养物接种到液体种子培养基中，然后置于种子培养罐中，在温度25～35℃的条件下静置培养10～30小时；

C、发酵培养

按照以发酵培养基体积计0.5%～5%接种量，将步骤B得到的种子培养物转接到液体发酵培养基中，然后置于发酵培养罐中在温度25～35℃的条件下静置培养40～48小时，发酵结束所得到的发酵液含有10～20g/Lγ-氨基丁酸。

根据本发明的一种优选实施方式，所述斜面培养基的制备方法如下：

将10重量份酵母膏、15重量份葡萄糖、15重量份碳酸钙与15重量份琼脂溶于纯净水中，使用该水补足至1000重量份，然后用无机酸或无机碱水溶液将所得到溶液的pH调节至6.4～6.8，再在温度121℃下灭菌15-20分钟。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述种子培养基的制备方法如下：

将10重量份葡萄糖、5重量份蛋白冻、5重量份胰蛋白冻与10重量份酵母膏溶于纯净水中，使用该水补足至1000重量份，然后用无机酸或无机碱水溶液将所得到溶液的pH调节至6.4～6.8，再在温度121℃下灭菌15-20分钟。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述发酵培养基的制备方法如下：

将5重量份葡萄糖、21重量份脱脂豆粕粉、21重量份玉米浆干粉、9.5重量份L-谷氨酸或L-谷氨酸钠溶于纯净水中，使用该水补足至1000重量份，然后用无机酸或无机碱水溶液将所得到溶液的pH调节至6.6～7.0，再在温度121℃下灭菌15-20分钟。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的无机酸选自硫酸或盐酸；所述的无机碱选自氢氧化钠或氢氧化钾。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述无机酸或无机碱水溶液的浓度是2.0-4.0mol/L。

本发明还涉及所述的短乳杆菌JTSW-01在制备氨基酸饮料中的用途。

根据本发明的一种优选实施方式，所述氨基酸饮料的生产步骤如下：

A、物料溶解

往3～10重量份所述的γ-氨基丁酸发酵液、0.1～0.5重量份牛磺酸、2～25重量份白砂糖、2～25重量份葡萄糖、0.01～0.05重量份三氯蔗糖、0.2～1.5重量份柠檬酸与0.1～0.5重量份柠檬酸钠的混合物中添加500～700重量份纯净水，然后在搅拌下加热升温至温度70～85℃，在这个温度下维持10～30分钟，让其混合物完全溶解；

B、色素溶解

往0.1～0.5重量份葡萄皮红与0.01～0.03重量份柠檬黄的混合物中添加50～100重量份纯净水，在室温下搅拌至该混合物完全溶解；

C、过滤

将在步骤B得到的溶液加到在步骤A得到的溶液中，混匀，再往其中添加0.05～0.2重量份树莓香精，接着使用纯净水补充至1000重量份，搅拌均匀后使用孔径0.5μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种粗滤液；待粗滤液冷却至室温再静置5～10小时，然后使用孔径为0.3μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种精滤液；

D、灌装、灭菌

将步骤C得到的精滤液灌装、轧盖，置于灭菌锅中，在温度121℃下灭菌10～20分钟，得到所述的氨基酸饮料。

本发明还涉及所述的氨基酸饮料，它含有30～200mg/Lγ-氨基丁酸与100～500mg/L牛磺酸，是一种色泽棕黄、透明、树莓香味、口感甜润的饮料。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种短乳杆菌（Lactobacillus brevis）JTSW-01，该菌株已于2013年11月27日在北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其保藏号为CGMCC No.8514。

原始菌种短乳杆菌（Lactobacillus brevis）取自于中国工业微生物菌种保藏管理中心（CICC），编号6239，γ-氨基丁酸发酵产率约4g/L。该原始菌种经过紫外线或钴60照射诱变筛选得到一株高产γ-氨基丁酸突变株，它的发酵产率达到10～20g/L。

具体的诱变、筛选与鉴定步骤如下：

（1）菌悬液的制备

将活化的原始菌种短乳杆菌（Lactobacillus brevis）用无菌生理盐水（0.85%氯化钠）稀释制成菌体浓度10⁵～10⁸个/ml的菌悬液。

（2）紫外线或钴60照射

通过不同剂量获得不同诱变剂量的菌株，确定最佳剂量。紫外线诱变条件如下：30W紫外灯、照射菌悬液距离45cm、照射时间10～60s、最佳时间50s。

钴60射线诱变剂量为100～400Gy，最佳剂量为300Gy。

（3）初选

将紫外线或钴60诱变的菌株转入含有不同浓度的γ-氨基丁酸平板上，如在高浓度的平板上能生长的菌株初步确定为突变株。

（4）复筛

将粗筛的菌株在发酵培养基中培养，用GB/T5009.169-2003的方法测定发酵液的γ-氨基丁酸含量，选择高产菌株为理想突变株。

（5）菌株的初步鉴定

将复筛的突变株用斜面活化培养基培养，根据伯式细菌鉴定手册（PeterH.A.Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology,2nd ed.Beijing:SciencePress,1984）鉴定仍保持原短乳杆菌菌落形态，如杆状、边沿光滑、白色不透明、无孢子、革兰氏阳性，但γ-氨基丁酸产率大大提高。

（6）遗传稳定性

将高产脱变株转接12代，每代γ-氨基丁酸产量稳定，未出现恢复脱变现象，视为稳定。

该菌种在温度4℃下保藏，每2～3星期转接一次。在使用前使用接菌环挑取保藏菌种转接到斜面培养基上，在温度25～35℃的条件下培养2～3天，待短乳杆菌杆状菌落连片生长，表示菌种已活化。

A、斜面活化培养

使用接菌环将短乳杆菌JTSW-01接种于装在试管中的斜面培养基上，然后置于恒温培养箱中在温度25～35℃的条件下斜面活化培养2～3天，得到斜面培养物；

所述斜面培养基的制备方法如下：

将10重量份酵母膏、15重量份葡萄糖、15重量份碳酸钙与15重量份琼脂溶于纯净水中，使用该水补足至1000重量份，然后用无机酸或无机碱水溶液将所得到溶液的pH调节至6.4～6.8，再在温度121℃下灭菌15-20分钟。

在这个步骤中，使用的恒温培养箱都是目前市场上销售的产品。

在这个步骤以及后续步骤中，所述的无机酸选自硫酸或盐酸。使用的无机酸是无机酸水溶液。

所述的无机碱选自氢氧化钠或氢氧化钾。使用的无机碱是无机碱水溶液。

在本发明中，所使用的无机酸或无机碱水溶液的浓度是2.0-4.0mol/L。

B、种子培养

使用接菌环挑取在步骤A斜面活化培养的斜面培养物接种到液体种子培养基中，然后置于种子培养罐中，在温度25～35℃的条件下静置培养10～30小时。

所述种子培养基的制备方法如下：

将10重量份葡萄糖、5重量份蛋白冻、5重量份胰蛋白冻与10重量份酵母膏溶于纯净水中，使用该水补足至1000重量份，然后用无机酸或无机碱水溶液将所得到溶液的pH调节至6.4～6.8，再在温度121℃下灭菌15-20分钟。

所述的葡萄糖、蛋白冻、胰蛋白冻与酵母膏都是目前市场上销售的产品。

C、发酵培养

按照以发酵培养基体积计0.5%～5%接种量，将步骤B得到的种子培养物转接到液体发酵培养基中，然后置于发酵培养罐中在温度25～35℃的条件下静置培养40～48小时，发酵结束所得到的发酵液含有10～20g/L γ-氨基丁酸。

所述发酵培养基的制备方法如下：

将5重量份葡萄糖、21重量份脱脂豆粕粉、21重量份玉米浆干粉、9.5重量份L-谷氨酸或L-谷氨酸钠溶于纯净水中，使用该水补足至1000重量份，然后用无机酸或无机碱水溶液将所得到溶液的pH调节至6.6～7.0，再在温度121℃下灭菌15-20分钟。

通常，让大豆通过清理、调质、破裂、去皮、压片等处理后，再使用正己烷等有机溶剂脱脂，然后烘烤、粉碎成粉状物，即脱脂豆粕粉。该粉是微生物生长主要有机氮源。

玉米浆干粉是将玉米粒粉碎，先用亚硫酸浸泡，浸泡液浓缩成黄褐色的液体，即玉米浆。所述玉米浆经低温瞬间加热喷雾干燥得到玉米浆干粉，其水溶性淀粉保存完好，保持了玉米浆液的所有特性。玉米浆干粉是微生物生长很普遍应用的有机碳源。

本发明使用的脱脂豆粕粉、玉米浆干粉与L-谷氨酸或L-谷氨酸钠都是目前市场上销售的产品。

在本发明中，所使用的种子罐和发酵罐是本技术领域里通常使用的发酵设备，该设备具加热、保温、灭菌、搅拌和无菌通气等功能，还配备监控温度、pH等的传感器。本发明使用的种子罐和发酵罐例如是上海联环生物工程设备有限公司及江苏科海生物工程设备有限公司生产的产品。

发酵结束所得到的发酵液含有10～20g/L γ-氨基丁酸。

本发明还涉及所述的短乳杆菌JTSW-01在制备氨基酸饮料中的用途。

根据本发明，所述氨基酸饮料的生产步骤如下：

A、物料溶解

往3～10重量份所述的γ-氨基丁酸发酵液、0.1～0.5重量份牛磺酸、2～25重量份白砂糖、2～25重量份葡萄糖、0.01～0.05重量份三氯蔗糖、0.2～1.5重量份柠檬酸与0.1～0.5重量份柠檬酸钠的混合物中添加500～700重量份纯净水，然后在搅拌下加热升温至温度70～85℃，在这个温度下维持10～30分钟，让其混合物完全溶解。

牛磺酸（Taurine）又称β-氨基乙磺酸，它化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醚等有机溶剂，是一种含硫的非蛋白氨基酸。

三氯蔗糖具有很好的溶解性和稳定性，耐酸碱，耐高温，是当今最理想的强力甜味剂，广泛应用于饮料、口香糖、乳制品、发酵食品等食品中。

本发明使用的牛磺酸、三氯蔗糖等都是目前市场上销售的食品添加剂产品。

B、色素溶解

往0.1～0.5重量份葡萄皮红与0.01～0.03重量份柠檬黄的混合物中添加50～100重量份纯净水，在室温下搅拌至该混合物完全溶解。

葡萄皮红是红至暗紫色液体状、糊状或粉末状的物质，溶于水、乙醇、丙二醇，不溶于油脂。将制造葡萄汁或葡萄酒后得到的残渣除去种子及杂物，再经浸提、过滤、浓缩等精制步骤，然后经喷雾干燥得到所述的葡萄皮红。

柠檬黄是一种偶氮型酸性染料。它为橙黄色粉末，溶于水，微溶于酒精，不溶于其他有机剂。目前，它主要用于食品、饮料等的着色，广泛用于冷冻饮品、果冻、风味发酵乳、饮料、罐头、糖果包衣等的着色。

葡萄皮红与柠檬黄都是目前市场上销售的食品添加剂产品。

C、过滤

将在步骤B得到的溶液加到在步骤A得到的溶液中，混匀，再往其中添加0.05～0.2重量份树莓香精，接着使用纯净水补充至1000重量份，搅拌均匀后使用孔径0.5μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种粗滤液；待粗滤液冷却至室温再静置5～10小时，然后使用孔径为0.3μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种精滤液。

所述的树莓香精为蔷薇科植物，树莓提取的食用香精，是目前市场上销售的食品添加剂。

本发明中所使用的反应罐主要由罐体和罐盖组成，由不锈钢材料制成，具有搅拌、加热、保温等功能，是目前市场上销售和根据用户需要加工制造的产品，例如无锡市杰盛环化设备有限公司及郑州蓝星化工设备有限公司生产的产品。

砂棒过滤器是用钢板制成的密封容器与陶质砂滤棒组合而成的过滤器，砂棒过滤器分上下二层，中间放置用于固定滤棒的隔水板。砂滤棒是用多孔陶瓷原料经高温烧结而成的，棒身有许多细微孔，孔径0.2～0.8μm，是过滤器发挥过滤作用的主体部份。

本发明使用的砂滤棒过滤机是目前市场上销售的产品，例如由苏州江南过滤器厂及上海过滤厂生产的产品。

D、灌装、灭菌

将步骤C得到的精滤液灌装、轧盖，置于灭菌锅中，在温度121℃下灭菌10～20分钟，得到所述的氨基酸饮料。

在本发明中，灌装设备、轧盖设备、灭菌锅都是本技术领域里通常使用的、目前市场上普遍销售的产品，在此不再赘述。

优选地，生产氨基酸饮料的原料配比是每1000重量份氨基酸饮料为4～8重量份所述的γ-氨基丁酸发酵液、0.3～0.4重量份牛磺酸、10～20重量份白砂糖、10～20重量份葡萄糖、0.03～0.04重量份三氯蔗糖、0.5～1.0重量份柠檬酸、0.3～0.4重量份柠檬酸钠、0.3～0.4重量份葡萄皮红、0.01～0.02重量份柠檬黄、0.10～0.15重量份树莓香精。

本发明还涉及所述的氨基酸饮料，它含有30～200mg/L γ-氨基丁酸与100～500mg/L牛磺酸，是一种色泽棕黄、透明、树莓香味、口感甜润的饮料。

在本发明的氨基酸饮料中，γ-氨基丁酸对人体具有多种生理功能，如降低血压、肝肾解毒、抗癫痫、控制哮喘、调节激素分泌、促进生殖、改善脑机能、预防糖尿病、防止皮肤老化、抑制肿瘤的发生等；在γ-氨基丁酸发酵液中还保留许多对人体有益的代谢产物，如可溶性多糖、氨基酸、维生素、矿物质及抗菌物质等；牛磺酸（Taurine）对人体具有多种生理功能，如解热、镇痛、保肝、降血糖、促进视觉发育、调节精神传导和脂类代谢，特别对婴幼儿有增智强身的功能，它与γ-氨基丁酸相互搭配，具有对人体互融、互补、互促的作用。

在本发明中，γ-氨基丁酸发酵液与氨基酸饮料中的γ-氨基丁酸和牛磺酸含量是根据“GB/T5009.169-2003规定的方法进行测定的。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

首先，使用γ-氨基丁酸发酵液为原料，除大大降低生产成本外，还可以保留许多对人体有益的发酵代谢产物，如可溶性多糖、氨基酸、维生素、矿物质及抗菌物质等，达到两全其美的目的。

其次，本发明菌种经过选育和优化，发酵产率高，γ-氨基丁酸含量10～20g/L，而CN 1276087C公开了一种生物合成γ-氨基丁酸的方法，其γ-氨基丁酸发酵产率1～6g/L，CN 101333508B公开了一种高产γ-氨基丁酸的短乳杆菌，其γ-氨基丁酸发酵产率5～15g/L，它们的γ-氨基丁酸发酵产率远低于本发明。

再次，本发明的氨基酸饮料除含有γ-氨基丁酸其及代谢产物外，还含有增智强身的牛磺酸，食用人群更广，效果更佳，市场潜力更大。

[有益效果]

本发明的有益效果是：现有技术都是利用提纯的γ-氨基丁酸作为富含γ-氨基丁酸饮料的原料，成本较高，例如在目前市场上销售的含20%γ-氨基丁酸纯品原料，每公斤为1000元、含40%的每公斤为3000元、含60%的每公斤为5000元、含80%的每公斤为10000元。而本发明利用短乳杆菌JTSW-01制备γ-氨基丁酸发酵液作为γ-氨基丁酸原料，省去了纯品需要脱色、柱分离、纯化、离心、浓缩、干燥等步骤，在相同含量的条件下，则每公斤约100元，这样可大大降低该原料成本10倍以上，而且随着使用γ-氨基丁酸纯度越高的原料，节约越多，同时使用γ-氨基丁酸的发酵液除降低原料成本外，还可保留代谢产物中多种活性物质。因此，本发明的方法具有非常良好的应用前景。

短乳杆菌（Lactobacillus brevis）JTSW-01已于2013年11月27日在北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其保藏号为CGMCC No.8514。

【附图说明】

图1表示本发明的氨基酸饮料用高效液相（HPLC）色谱测定的γ-氨基丁酸及牛磺酸色谱图。

图中Taurine（牛磺酸），GABA（γ-氨基丁酸）。

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本发明。

实施例1：含γ-氨基丁酸发酵液的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、斜面活化培养

使用接菌环将短乳杆菌JTSW-01接种于装在试管中的斜面培养基上，然后置于恒温培养箱中在温度25℃的条件下斜面活化培养2天，短乳杆菌杆状菌落连片生长，菌种已活化，于是得到斜面培养物；

所述的斜面培养基按照下述方法制备：将10g酵母膏、15g葡萄糖、15g碳酸钙、15g琼脂溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用2.0mol/L氢氧化钠或硫酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.4，再分装到20ml玻璃试管中，达到试管容量的1/3，再在温度121℃下灭菌20分钟，制成斜面培养基；

B、种子培养

使用接菌环挑取在步骤A斜面活化培养的斜面培养物接种到液体种子培养基中，然后置于种子培养罐中，在温度25℃的条件下静置培养10小时，其培养液混浊，具有乳酸香气；

所述的种子培养基按照下述方法制备：将10g葡萄糖、5g蛋白冻5g、胰蛋白冻、10g酵母膏溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用2.0mol/L氢氧化钠或硫酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.4，再装入由上海联环生物设备有限公司生产的20L种子发酵罐内，达到罐容积的2/3，接着在温度121℃下灭菌20分钟，冷却至室温。

C、发酵培养

按照以发酵培养基体积计0.5%接种量，将0.5L步骤B得到的种子培养物转接到99.5L液体发酵培养基中，然后置于发酵培养罐中在温度25℃的条件下静置培养40小时，此时培养液混浊，具有乳酸香气，发酵结束。采用GB/T5009.169-2003方法测定，所得到的发酵液含有10g/Lγ-氨基丁酸。

所述的发酵培养基按照下述方法制备：将5g葡萄糖、21g脱脂豆粕粉、21g玉米浆干粉、9.5gL-谷氨酸溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用2.0mol/L氢氧化钠或硫酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.6，装入上海联环生物设备有限公司生产的200L发酵罐内，达到罐容积的2/3，再在温度121℃下灭菌20分钟，冷却至室温。

实施例2：含γ-氨基丁酸发酵液的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、斜面活化培养

使用接菌环将短乳杆菌JTSW-01接种于装在试管中的斜面培养基上，然后置于恒温培养箱中在温度27℃的条件下斜面活化培养2.5天，短乳杆菌杆状菌落连片生长，菌种已活化，于是得到斜面培养物；

所述的斜面培养基按照下述方法制备：将10g酵母膏、15g葡萄糖、15g碳酸钙、15g琼脂溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用2.5mol/L氢氧化钾或盐酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.5，再分装到25ml玻璃试管中，达到试管容量的1/3，再在温度121℃下灭菌19分钟，制成斜面培养基；

B、种子培养

使用接菌环挑取在步骤A斜面活化培养的斜面培养物接种到液体种子培养基中，然后置于种子培养罐中，在温度27℃的条件下静置培养12小时，其培养液混浊，具有乳酸香气；

所述的种子培养基按照下述方法制备：将10g葡萄糖、5g蛋白冻5g、胰蛋白冻、10g酵母膏溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用2.5mol/L氢氧化钾或盐酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.5，再装入由上海联环生物设备有限公司生产的25L种子发酵罐内，达到罐容积的2/3，接着在温度121℃下灭菌19分钟，冷却至室温。

C、发酵培养

按照以发酵培养基体积计1.0%接种量，将1.0L步骤B得到的种子培养物转接到99.0L液体发酵培养基中，然后置于发酵培养罐中在温度27℃的条件下静置培养42小时，此时培养液混浊，具有乳酸香气，发酵结束。采用

GB/T5009.169-2003方法测定，所得到的发酵液含有12g/Lγ-氨基丁酸。

所述的发酵培养基按照下述方法制备：将5g葡萄糖、21g脱脂豆粕粉、21g玉米浆干粉、9.5gL-谷氨酸钠溶于水中，使用纯净水补足至1000g，然后用2.5mol/L氢氧化钾或盐酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.7，装入上海联环生物设备有限公司生产的250L发酵罐内，达到罐容积的2/3，再在温度121℃下灭菌19分钟，冷却至室温。

实施例3：含γ-氨基丁酸发酵液的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、斜面活化培养

使用接菌环将短乳杆菌JTSW-01接种于装在试管中的斜面培养基上，然后置于恒温培养箱中在温度28℃的条件下斜面活化培养3天，短乳杆菌杆状菌落连片生长，菌种已活化，于是得到斜面培养物；

所述的斜面培养基按照下述方法制备：将10g酵母膏、15g葡萄糖、15g碳酸钙、15g琼脂溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用3.0mol/L氢氧化钠或硫酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.6，再分装到30ml玻璃试管中，达到试管容量的1/3，再在温度121℃下灭菌18分钟，制成斜面培养基；

B、种子培养

使用接菌环挑取在步骤A斜面活化培养的斜面培养物接种到液体种子培养基中，然后置于种子培养罐中，在温度29℃的条件下静置培养15小时，其培养液混浊，具有乳酸香气；

所述的种子培养基按照下述方法制备：将10g葡萄糖、5g蛋白冻5g、胰蛋白冻、10g酵母膏溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用3.0mol/L氢氧化钠或硫酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.6，再装入由上海联环生物设备有限公司生产的30L种子发酵罐内，达到罐容积的2/3，接着在温度121℃下灭菌18分钟，冷却至室温。

C、发酵培养

按照以发酵培养基体积计2.0%接种量，将2.0L步骤B得到的种子培养物转接到98.0L液体发酵培养基中，然后置于发酵培养罐中在温度28℃的条件下静置培养44小时，此时培养液混浊，具有乳酸香气，发酵结束。采用GB/T5009.169-2003方法测定，所得到的发酵液含有14g/Lγ-氨基丁酸。

所述的发酵培养基按照下述方法制备：将5g葡萄糖、21g脱脂豆粕粉、21g玉米浆干粉、9.5gL-谷氨酸溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用4.0mol/L氢氧化钠或硫酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.8，装入上海联环生物工程设备有限公司生产的300L发酵罐内，装入量为罐容积的2/3，再在温度121℃下灭菌18分钟，冷却至室温。

实施例4：含γ-氨基丁酸发酵液的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、斜面活化培养

使用接菌环将短乳杆菌JTSW-01接种于装在试管中的斜面培养基上，然后置于恒温培养箱中在温度30℃的条件下斜面活化培养2天，短乳杆菌杆状菌落连片生长，菌种已活化，于是得到斜面培养物；

所述的斜面培养基按照下述方法制备：将10g酵母膏、15g葡萄糖、15g碳酸钙、15g琼脂溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用3.5mol/L氢氧化钠或硫酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.7，再分装到20ml玻璃试管中，达到试管容量的1/3，再在温度121℃下灭菌17分钟，制成斜面培养基；

B、种子培养

使用接菌环挑取在步骤A斜面活化培养的斜面培养物接种到液体种子培养基中，然后置于种子培养罐中，在温度30℃的条件下静置培养20小时，其培养液混浊，具有乳酸香气；

所述的种子培养基按照下述方法制备：将10g葡萄糖、5g蛋白冻5g、胰蛋白冻、10g酵母膏溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用3.5mol/L氢氧化钾或盐酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.7，再装入由江苏科海生物工程设备有限公司生产的20L种子发酵罐内，达到罐容积的2/3，接着在温度121℃下灭菌17分钟，冷却至室温。

C、发酵培养

按照以发酵培养基体积计3.0%接种量，将3.0L步骤B得到的种子培养物转接到97.0L液体发酵培养基中，然后置于发酵培养罐中在温度30℃的条件下静置培养46小时，此时培养液混浊，具有乳酸香气，发酵结束。采用GB/T5009.169-2003方法测定，所得到的发酵液含有16g/Lγ-氨基丁酸。

所述的发酵培养基按照下述方法制备：将5g葡萄糖、21g脱脂豆粕粉、21g玉米浆干粉、9.5gL-谷氨酸钠溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用3.5mol/L氢氧化钾或盐酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.9，装入江苏科海生物工程设备有限公司生产的200L发酵罐内，装入量为罐容积的2/3，再在温度121℃下灭菌17分钟，冷却至室温。

实施例5：含γ-氨基丁酸发酵液的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、斜面活化培养

使用接菌环将短乳杆菌JTSW-01接种于装在试管中的斜面培养基上，然后置于恒温培养箱中在温度32℃的条件下斜面活化培养2.5天，短乳杆菌杆状菌落连片生长，菌种已活化，于是得到斜面培养物；

所述的斜面培养基按照下述方法制备：将10g酵母膏、15g葡萄糖、15g碳酸钙、15g琼脂溶纯净于水中，使用该水补足至1000g，然后用4.0mol/L氢氧化钾或盐酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.8，再分装到25ml玻璃试管中，达到试管容量的1/3，再在温度121℃下灭菌16分钟，制成斜面培养基；

B、种子培养

使用接菌环挑取在步骤A斜面活化培养的斜面培养物接种到液体种子培养基中，然后置于种子培养罐中，在温度32℃的条件下静置培养25小时，其培养液混浊，具有乳酸香气；

所述的种子培养基按照下述方法制备：将10g葡萄糖、5g蛋白冻5g、胰蛋白冻、10g酵母膏溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用4.0mol/L氢氧化钾或盐酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.8，再装入由江苏科海生物工程设备有限公司生产的25L种子发酵罐内，达到罐容积的2/3，接着在温度121℃下灭菌18分钟，冷却至室温。

C、发酵培养

按照以发酵培养基体积计4.0%接种量，将4.0L步骤B得到的种子培养物转接到96.0L液体发酵培养基中，然后置于发酵培养罐中在温度32℃的条件下静置培养47小时，此时培养液混浊，具有乳酸香气，发酵结束。采用GB/T5009.169-2003方法测定，所得到的发酵液含有18g/Lγ-氨基丁酸。

所述的发酵培养基按照下述方法制备：将5g葡萄糖、21g脱脂豆粕粉、21g玉米浆干粉、9.5gL-谷氨酸溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用4.0mol/L氢氧化钾或盐酸水溶液将所得到溶液的pH调节至7.0，装入江苏科海生物工程设备有限公司生产的250L发酵罐内，装入量为罐容积的2/3，再在温度121℃下灭菌16分钟，冷却至室温。

实施例6：含γ-氨基丁酸发酵液的制备

该实施例的实施步骤如下：

A、斜面活化培养

使用接菌环将短乳杆菌JTSW-01接种于装在试管中的斜面培养基上，然后置于恒温培养箱中在温度35℃的条件下斜面活化培养3天，短乳杆菌杆状菌落连片生长，菌种已活化，于是得到斜面培养物；

所述的斜面培养基按照下述方法制备：将10g酵母膏、15g葡萄糖、15g碳酸钙、15g琼脂溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用4.0mol/L氢氧化钠或硫酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.8，再分装到30ml玻璃试管中，达到试管容量的1/3，再在温度121℃下灭菌20分钟，制成斜面培养基；

B、种子培养

使用接菌环挑取在步骤A斜面活化培养的斜面培养物接种到液体种子培养基中，然后置于种子培养罐中，在温度35℃的条件下静置培养30小时，其培养液混浊，具有乳酸香气；

所述的种子培养基按照下述方法制备：将10g葡萄糖、5g蛋白冻5g、胰蛋白冻、10g酵母膏溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用4.0mol/L氢氧化钠或硫酸水溶液将所得到溶液的pH调节至6.8，再装入由江苏科海生物工程设备有限公司生产的30L种子发酵罐内，达到罐容积的2/3，接着在温度121℃下灭菌20分钟，冷却至室温。

C、发酵培养

按照以发酵培养基体积计5.0%接种量，将5.0L步骤B得到的种子培养物转接到95.0L液体发酵培养基中，然后置于发酵培养罐中在温度35℃的条件下静置培养48小时，此时培养液混浊，具有乳酸香气，发酵结束。采用GB/T5009.169-2003方法测定，所得到的发酵液含有20g/Lγ-氨基丁酸。

所述的发酵培养基按照下述方法制备：将5g葡萄糖、21g脱脂豆粕粉、21g玉米浆干粉、9.5gL-谷氨酸钠溶于纯净水中，使用该水补足至1000g，然后用4.0mol/L氢氧化钠或硫酸水溶液将所得到溶液的pH调节至7.0，装入江苏科海生物工程设备有限公司生产的300L的发酵罐内，装入量为罐容积的2/3，再在温度121℃下灭菌15分钟，冷却至室温。

实施例7：氨基酸饮料的配制

该实施例的实施步骤如下：

A、物料溶解

将3kg实施例1制备的γ-氨基丁酸发酵液、0.1kg牛磺酸、2kg白砂糖、2kg葡萄糖、0.01kg三氯蔗糖、0.2kg柠檬酸、0.1kg柠檬酸钠混合物置于无锡市杰盛环化设备有限公司生产的1000L反应罐中，往其中添加500kg纯净水，然后在搅拌下加热升温至温度70℃，在这个温度下维持10分钟，让其混合物完全溶解；

B、色素溶解

将0.1kg葡萄皮红与0.01kg柠檬黄加到另一个由无锡市杰盛环化设备有限公司生产的反应罐中，再往其中添加50kg纯净水，在室温下搅拌至该混合物完全溶解；

C、过滤

将在步骤B得到的溶液加到在步骤A得到的溶液中，混匀，再往其中添加0.05kg树莓香精，接着使用纯净水补充至1000kg，搅拌均匀后使用苏州江南过滤器厂生产的孔径0.5μm砂滤棒过滤机趁热过滤，得到一种粗滤液；待粗滤液冷却至室温再静置5小时，然后使用孔径为0.3μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种精滤液；

E、灌装、灭菌

将步骤C得到的精滤液灌装、轧盖，置于灭菌锅中，在温度121℃下灭菌10分钟，得到所述的氨基酸饮料。

采用本说明书描述的方法测定得到，本实施例制备的氨基酸饮料含有30mg/Lγ-氨基丁酸与100mg/L牛磺酸。

实施例8：氨基酸饮料的配制

该实施例的实施步骤如下：

A、物料溶解

将4kg实施例2制备的γ-氨基丁酸发酵液、0.2kg牛磺酸、5kg白砂糖、5kg葡萄糖、0.02kg三氯蔗糖、0.4kg柠檬酸、0.2kg柠檬酸钠混合物置于郑州蓝兴化工设备有限公司生产的1000L反应罐中，往其中添加550kg纯净水，然后在搅拌下加热升温至温度73℃，在这个温度下维持15分钟，让其混合物完全溶解；

B、色素溶解

将0.2kg葡萄皮红与0.02kg柠檬黄加到另一个由郑州蓝兴化工设备有限公司生产的反应罐中，再往其中添加55kg纯净水，在室温下搅拌至该混合物完全溶解；

C、过滤

将在步骤B得到的溶液加到在步骤A得到的溶液中，混匀，再往其中添加0.07kg树莓香精，接着使用纯净水补充至1000kg，搅拌均匀后使用上海过滤器厂生产的孔径0.5μm砂滤棒过滤机趁热过滤，得到一种粗滤液；待粗滤液冷却至室温再静置6小时，然后使用孔径为0.3μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种精滤液；

E、灌装、灭菌

将步骤C得到的精滤液灌装、轧盖，置于灭菌锅中，在温度121℃下灭菌12分钟，得到所述的氨基酸饮料。

采用本说明书描述的方法测定得到，本实施例制备的氨基酸饮料含有60mg/L γ-氨基丁酸与200mg/L牛磺酸。

实施例9：氨基酸饮料的配制

该实施例的实施步骤如下：

A、物料溶解

将5kg实施例3制备的γ-氨基丁酸发酵液、0.3kg牛磺酸、10kg白砂糖、10kg葡萄糖、0.03kg三氯蔗糖、0.6kg柠檬酸、0.3kg柠檬酸钠混合物置于无锡市杰盛环化设备有限公司生产的1000L反应罐中，往其中添加570kg纯净水，然后在搅拌下加热升温至温度75℃，在这个温度下维持20分钟，让其混合物完全溶解；

B、色素溶解

将0.3kg葡萄皮红与0.03kg柠檬黄加到另一个由无锡市杰盛环化设备有限公司生产的反应罐中，再往其中添加60kg纯净水，在室温下搅拌至该混合物完全溶解；

C、过滤

将在步骤B得到的溶液加到在步骤A得到的溶液中，混匀，再往其中添加0.09kg树莓香精，接着使用纯净水补充至1000kg，搅拌均匀后使用苏州江南过滤器厂生产的孔径0.5μm砂滤棒过滤机趁热过滤，得到一种粗滤液；待粗滤液冷却至室温再静置7小时，然后使用孔径为0.3μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种精滤液；

E、灌装、灭菌

将步骤C得到的精滤液灌装、轧盖，置于灭菌锅中，在温度121℃下灭菌14分钟，得到所述的氨基酸饮料。

采用本说明书描述的方法测定得到，本实施例制备的氨基酸饮料含有90mg/L γ-氨基丁酸与300mg/L牛磺酸。

实施例10：氨基酸饮料的配制

该实施例的实施步骤如下：

A、物料溶解

将7kg实施例4制备的γ-氨基丁酸发酵液、0.4kg牛磺酸、15kg白砂糖、15kg葡萄糖、0.04kg三氯蔗糖、1.0kg柠檬酸、0.4kg柠檬酸钠混合物置于郑州蓝兴化工设备有限公司生产的1000L反应罐中，往其中添加600kg纯净水，然后在搅拌下加热升温至温度80℃，在这个温度下维持25分钟，让其混合物完全溶解；

B、色素溶解

将0.4kg葡萄皮红与0.01kg柠檬黄加到另一个由郑州蓝兴化工设备有限公司生产的反应罐中，再往其中添加70kg纯净水，在室温下搅拌至该混合物完全溶解；

C、过滤

将在步骤B得到的溶液加到在步骤A得到的溶液中，混匀，再往其中添加0.12kg树莓香精，接着使用纯净水补充至1000kg，搅拌均匀后使用上海过滤器厂生产的孔径0.5μm砂滤棒过滤机趁热过滤，得到一种粗滤液；待粗滤液冷却至室温再静置8小时，然后使用孔径为0.3μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种精滤液；

E、灌装、灭菌

将步骤C得到的精滤液灌装、轧盖，置于灭菌锅中，在温度121℃下灭菌16分钟，得到所述的氨基酸饮料。

采用本说明书描述的方法测定得到，本实施例制备的氨基酸饮料含有160mg/L γ-氨基丁酸与400mg/L牛磺酸。

实施例11：氨基酸饮料的配制

该实施例的实施步骤如下：

A、物料溶解

将9kg实施例5制备的γ-氨基丁酸发酵液、0.45kg牛磺酸、20kg白砂糖、20kg葡萄糖、0.05kg三氯蔗糖、1.2kg柠檬酸、0.5kg柠檬酸钠混合物置于无锡市杰盛环化设备有限公司生产的1000L反应罐中，往其中添加650kg纯净水，然后在搅拌下加热升温至温度82℃，在这个温度下维持25分钟，让其混合物完全溶解；

B、色素溶解

将0.45kg葡萄皮红与0.02kg柠檬黄加到另一个由无锡市杰盛环化设备有限公司生产的反应罐中，再往其中添加80kg纯净水，在室温下搅拌至该混合物完全溶解；

C、过滤

将在步骤B得到的溶液加到在步骤A得到的溶液中，混匀，再往其中添加0.16kg树莓香精，接着使用纯净水补充至1000kg，搅拌均匀后使用苏州江南过滤器厂生产的孔径0.5μm砂滤棒过滤机趁热过滤，得到一种粗滤液；待粗滤液冷却至室温再静置9小时，然后使用孔径为0.3μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种精滤液；

E、灌装、灭菌

将步骤C得到的精滤液灌装、轧盖，置于灭菌锅中，在温度121℃下灭菌18分钟，得到所述的氨基酸饮料。

采用本说明书描述的方法测定得到，本实施例制备的氨基酸饮料含有180mg/L γ-氨基丁酸与450mg/L牛磺酸。

实施例12：氨基酸饮料的配制

该实施例的实施步骤如下：

A、物料溶解

将10kg实施例6制备的γ-氨基丁酸发酵液、0.5kg牛磺酸、25kg白砂糖、25kg葡萄糖、0.05kg三氯蔗糖、1.5kg柠檬酸、0.5kg柠檬酸钠混合物置于郑州蓝兴化工设备有限公司生产的1000L反应罐中，往其中添加700kg纯净水，然后在搅拌下加热升温至温度85℃，在这个温度下维持30分钟，让其混合物完全溶解；

B、色素溶解

将0.5kg葡萄皮红与0.03kg柠檬黄加到另一个由郑州蓝兴化工设备有限公司生产的反应罐中，再往其中添加100kg纯净水，在室温下搅拌至该混合物完全溶解；

C、过滤

将在步骤B得到的溶液加到在步骤A得到的溶液中，混匀，再往其中添加0.2kg树莓香精，接着使用纯净水补充至1000kg，搅拌均匀后使用上海过滤器厂生产的孔径0.5μm砂滤棒过滤机趁热过滤，得到一种粗滤液；待粗滤液冷却至室温再静置10小时，然后使用孔径为0.3μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种精滤液；

E、灌装、灭菌

将步骤C得到的精滤液灌装、轧盖，置于灭菌锅中，在温度121℃下灭菌20分钟，得到所述的氨基酸饮料。

采用本说明书描述的方法测定得到，本实施例制备的氨基酸饮料含有200mg/L γ-氨基丁酸与500mg/L牛磺酸。

Claims (10)

1.一种短乳杆菌（Lactobacillus brevis）JTSW-01，该菌株已于2013年11月27日在北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，其保藏号为CGMCC No.8514。

2.根据权利要求1所述的短乳杆菌JTSW-01的培养方法，其特征在于该方法的步骤如下：

A、斜面活化培养

使用接菌环将短乳杆菌JTSW-01接种于装在试管中的斜面培养基上，然后置于恒温培养箱中在温度25～35℃的条件下斜面活化培养2～3天，得到斜面培养物；

B、种子培养

使用接菌环挑取在步骤A斜面活化培养的斜面培养物接种到液体种子培养基中，然后置于种子培养罐中，在温度25～35℃的条件下静置培养10～30小时；

C、发酵培养

按照以发酵培养基体积计0.5%～5%接种量，将步骤B得到的种子培养物转接到液体发酵培养基中，然后置于发酵培养罐中在温度25～35℃的条件下静置培养40～48小时，发酵结束所得到的发酵液含有10～20g/Lγ-氨基丁酸。

3.根据权利要求1所述的培养方法，其特征在于所述斜面培养基的制备方法如下：

将10重量份酵母膏、15重量份葡萄糖、15重量份碳酸钙与15重量份琼脂溶于纯净水中，使用该水补足至1000重量份，然后用无机酸或无机碱水溶液将所得到溶液的pH调节至6.4～6.8，再在温度121℃下灭菌15-20分钟。

4.根据权利要求1所述的培养方法，其特征在于所述种子培养基的制备方法如下：

将10重量份葡萄糖、5重量份蛋白冻、5重量份胰蛋白冻与10重量份酵母膏溶于纯净水中，使用该水补足至1000重量份，然后用无机酸或无机碱水溶液将所得到溶液的pH调节至6.4～6.8，再在温度121℃下灭菌15-20分钟。

5.根据权利要求1所述的培养方法，其特征在于所述发酵培养基的制备方法如下：

将5重量份葡萄糖、21重量份脱脂豆粕粉、21重量份玉米浆干粉、9.5重量份L-谷氨酸或L-谷氨酸钠溶于纯净水中，使用该水补足至1000重量份，然后用无机酸或无机碱水溶液将所得到溶液的pH调节至6.6～7.0，再在温度121℃下灭菌15-20分钟。

6.根据权利要求3-5中任一项权利要求所述的培养方法，其特征在于所述的无机酸选自硫酸或盐酸；所述的无机碱选自氢氧化钠或氢氧化钾。

7.根据权利要求3-5中任一项权利要求所述的培养方法，其特征在于所述无机酸或无机碱水溶液的浓度是2.0-4.0mol/L。

8.根据权利要求1所述的短乳杆菌JTSW-01在制备氨基酸饮料中的用途。

9.根据权利要求3所述的用途，其特征在于所述氨基酸饮料的生产步骤如下：

A、物料溶解

往3～10重量份根据权利要求所述培养方法所得到的γ-氨基丁酸发酵液、0.1～0.5重量份牛磺酸、2～25重量份白砂糖、2～25重量份葡萄糖、0.01～0.05重量份三氯蔗糖、0.2～1.5重量份柠檬酸与0.1～0.5重量份柠檬酸钠的混合物中添加500～700重量份纯净水，然后在搅拌下加热升温至温度70～85℃，在这个温度下维持10～30分钟，让其混合物完全溶解；

B、色素溶解

往0.1～0.5重量份葡萄皮红与0.01～0.03重量份柠檬黄的混合物中添加50～100重量份纯净水，在室温下搅拌至该混合物完全溶解；

C、过滤

将在步骤B得到的溶液加到在步骤A得到的溶液中，混匀，再往其中添加0.05～0.2重量份树莓香精，接着使用纯净水补充至1000重量份，搅拌均匀后使用孔径0.5μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种粗滤液；待粗滤液冷却至室温再静置5～10小时，然后使用孔径为0.3μm砂滤棒过滤机过滤，得到一种精滤液；

D、灌装、灭菌

将步骤C得到的精滤液灌装、轧盖，置于灭菌锅中，在温度121℃下灭菌10～20分钟，得到所述的氨基酸饮料。

10.根据权利要求3所述的用途，其特征在于所述的氨基酸饮料含有30～200mg/Lγ-氨基丁酸与100～500mg/L牛磺酸，是一种色泽棕黄、透明、树莓香味、口感甜润的饮料。