CN103704339A

CN103704339A - 含γ-氨基丁酸的冷冻酸奶及其制备方法

Info

Publication number: CN103704339A
Application number: CN201410012211.7A
Authority: CN
Inventors: 陈颖; 张峻; 杨丽维; 陈晓云; 齐欣; 唐柳
Original assignee: Tianjin Forestry and Fruit Tree Institute
Current assignee: Tianjin Forestry and Fruit Tree Institute
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2014-01-07
Publication date: 2014-04-09

Abstract

本发明涉及一种含γ-氨基丁酸的冷冻酸奶的制备方法，该方法包括下述步骤：(1)将牛乳、谷氨酸钠、海藻糖混合均匀制备成原料乳；(2)将原料乳均质、灭菌、冷却；(3)加入0.1～5％(w／v)比例的乳酸菌发酵剂，发酵得到酸奶；(4)将得到的酸奶与配料充分混匀后，冷藏、凝冻、分装、冷冻处理，得到冷冻酸奶。本发明通过添加一定浓度的谷氨酸钠和海藻糖，在酸奶发酵过程中利用谷氨酸钠诱导乳酸菌中的谷氨酸脱羧酶产生γ-氨基丁酸(GABA)，剩余谷氨酸钠与海藻糖组成复合保护剂，提高了冷冻过程中乳酸菌的成活率及乳蛋白的稳定性。制备得到的冷冻酸奶中γ-氨基丁酸的含量≥3g/L，乳酸菌活菌总数≥10⁸cfu／g，在提高了冷冻酸奶营养价值的同时亦改善了其风味和品质。

Description

含γ-氨基丁酸的冷冻酸奶及其制备方法

技术领域

本发明涉及食品加工领域，具体涉及一种含γ-氨基丁酸的冷冻酸奶及其制备方法。

背景技术

γ-氨基丁酸(GABA)又名4-氨基丁酸，广泛存在于动植物体内。GABA是中枢神经系统中很重要的抑制性神经递质，它是一种天然存在的非蛋白组成氨基酸。日本学者首次在红曲中发现GABA，经大量研究表明，GABA具有如下功能：(1)降低血压，调节脑血管，促进乙酞胆碱合成，使脑细胞活动旺盛，促进脑组织新陈代谢和恢复脑细胞功能；(2)调节心律失常、治疗癫痫，改善脂质代谢、防止动脉硬化、防止皮肤老化、调节激素分泌等功能；(3)减轻慢性疾病如关节炎疼痛；(4)能够增强食品风味，以及在胃酸分泌的中枢调节中起重要作用。近年来，富含GABA食品的研究与开发成为国外、研究的热点，然而天然植物中的GABA含量较低，并且分离、提取困难。

乳酸菌是一种广泛应用于酸奶，干酪，泡菜等发酵食品的益生菌，多数乳酸菌株均含有谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase，GAD)，它能高效专一性的催化L-谷氨酸脱羧产生GABA和CO₂。酸奶作为最具代表性的活性乳酸菌制品，被誉为“21世纪功能性的营养品”。酸奶生产中常用的乳酸菌为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌，其最适生长温度为40℃～45℃，这就使得常温型乳酸菌制品保鲜期短，易于变质。冷冻酸奶通过冷冻处理延长了酸奶的保质期。然而有报道表明，乳酸菌培养液经冷冻干燥后，其存活率只有10％-30％。衡量冷冻酸奶质量的一项很重要的指标是在贮藏期内是否含有一定数量的活菌数(国际标准为≥10⁶cfu／g)。因此，保护剂的选择在冷冻酸奶的制作过程中显得尤为重要。

谷氨酸钠(C₅H₈NO₄Na)作为传统的冷冻保护剂在乳酸菌的冷冻保存中一直保持了良好的效果，同时，谷氨酸钠还是微生物法制备γ-氨基丁酸的底物，通过增加底物(谷氨酸钠)的浓度提高酶促反应的速率和转化率，同时剩余谷氨酸钠还可用于冷冻酸奶制备过程中的保护剂，利用其双重特性制备含有较高浓度的γ-氨基丁酸和高活性乳酸菌的冷冻酸奶，相比人工添加γ-氨基丁酸，既降低了生产成本，又增加了冷冻酸奶的营养价值。海藻糖作为一种天然双糖具有独特的生物分子及细胞保护功能，尤其是在冷冻和脱水食品加工中常作为保护剂、保鲜剂使用。海藻糖还可代替蔗糖，降低冰淇淋和其他冷冻制品的凝结点，在冻品和冰冻糖果中用于产生新的糖霜，并产生独特的可口风味。目前国内市场上的冷冻酸奶产品中真正具有活性乳酸菌的还很少，其中含有γ-氨基丁酸的冷冻酸奶产品更是未曾出现。本发明通过在乳酸菌的发酵和冷冻保存过程中添加谷氨酸钠和海藻糖，不仅保证了反复冻融过程中活性乳酸菌的数量，还能有效保护乳蛋白，提高了冷冻酸奶的质量和风味，具有良好的市场前景。

发明内容

本发明的目的在于通过添加谷氨酸钠诱导乳酸菌中的谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸钠产生γ-氨基丁酸，剩余谷氨酸钠与海藻糖、蔗糖组成乳酸菌复合冷冻保护剂，解决了冷冻酸奶制备过程中出现的活性乳酸茵存活率低、在冷冻及解冻过程中蛋白不稳定的问题，同时降低了γ-氨基丁酸的添加成本。具体而言，本发明得到一种含γ-氨基丁酸的冷冻酸奶，其特征在于，所述的冷冻酸奶的制备方法包括如下步骤：

(5)将牛乳、谷氨酸钠、海藻糖混合均匀制备成原料乳，其中原料乳中谷氨酸钠的含量为0.5～20g/L，海藻糖的含量为1～100g/L；

(6)将上述原料乳均质、灭菌后冷却至30～40℃；

(7)加入0.1～5％(w／v)比例的乳酸菌发酵剂，混合均匀后，30～45℃发酵6～72h，得到酸奶；

(8)将上述步骤(3)得到的酸奶与配料充分混匀后，于2～6℃冷藏2～24h，得到混合液：将混合料液凝冻、分装后于-20～-25℃冷冻处理2～24h，得到冷冻酸奶。

步骤(3)中所述的乳酸菌发酵剂为嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)。

步骤(4)中所述配料可以是奶油、果胶、各种果酱、巧克力酱及其他食品级成分，与发酵后酸奶一起冷藏、凝冻、灌装、硬化，制备出多种口味的冷冻酸奶。

按照上述步骤制备的冷冻酸奶，其特征在于，所述冷冻酸奶中γ-氨基丁酸的含量≥3g/L，乳酸菌活菌总数≥10⁹cfu／g。

本发明中所用的牛乳也可以是脱脂牛乳、全脂牛乳或复原乳。

本发明中所用谷氨酸钠和海藻糖能有效地保护乳酸菌细胞在冷冻及解冻过程中不受损伤。

本发明中所述的嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌添加的体积比为0.2％～5％，乳酸菌总菌数为10⁶～10¹²cfu／g，其中以乳酸菌总数≥10⁸cfu／g为本发明的优选实施方案。其中发酵过程还可以在此基础上添加其他适用于酸奶发酵的菌株，添加比例参照所属领域的现有工艺或使用说明。

本发明的有益效果在于制备出的冷冻酸奶可在-20℃冷冻储藏，延长了酸奶的货架期；其中通过谷氨酸钠和海藻糖的保护作用，不仅有效地提高了冷冻过程中乳酸菌的成活率，使冷冻酸奶中的乳酸菌总数≥10⁸cfu／g，更通过谷氨酸钠诱导乳酸菌中的谷氨酸脱羧酶产生γ-氨基丁酸(GABA)，使冷冻酸奶中的γ-氨基丁酸含量≥3g／L，为冷冻酸奶增添了新的营养成分；解冻后的酸奶品质细腻、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。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照所属领域的常规方法和条件完成。

实施例一：

1、将5g的谷氨酸钠和50g的海藻糖加入到1L牛乳中，混合均匀配制成原料乳。

2、将上述原料乳均质、灭菌后冷却至35℃。

3、按0.1％(w／v)的添加量加入乳酸菌发酵剂于冷却后的原料乳中，36℃发酵72h。

4、将发酵后的酸奶与配料混合均匀，于2～6℃冷藏24h，混合料液经凝冻、分装后于-25℃冷冻处理24h，得到冷冻酸奶。

实施例二：

2、将上述原料乳均质、灭菌后冷却至35℃。

3、按0.2％(w／v)的添加量加入乳酸菌发酵剂于冷却后的原料乳中，40℃发酵48h。

本实施例与实施例一的不同点是乳酸菌发酵剂的添加量为0.2％(w／v)，发酵条件为40℃发酵48h。

实施例三：

1、将4g的谷氨酸钠和100g的海藻糖加入到1L牛乳中，混合均匀配制成原料乳。

2、将上述原料乳均质、灭菌后冷却至35℃。

本实施例与实施例一的不同点是谷氨酸钠的添加量为4g/L，海藻糖的添加量为100g/L。

对比方案一：

1、将0.02g的谷氨酸钠和100g的海藻糖加入到1L牛乳中，混合均匀配制成原料乳。

2、将上述原料乳均质、灭菌后冷却至35℃。

本对比例与实施例一的不同点是谷氨酸钠的添加量为0.02g/L。

对比方案二：

1、将5g的谷氨酸钠加入到1L牛乳中，混合均匀配制成原料乳。

2、将上述原料乳均质、灭菌后冷却至35℃。

本对比例与实施例一的不同点是在原料乳中未添加海藻糖。

对比方案三：

将市售酸奶同样经凝冻后于-25℃冷冻处理24h，得到冷冻酸奶。

将本发明实施例1-3制备得到的冷冻酸奶与对比例1-3中制备得到的冷冻酸奶进行口感、风味、乳酸菌活菌数以及γ-氨基丁酸含量的测评试验，得到实验结果见下表：

表1冷冻酸奶的性状比较

表1中的乳酸菌数测定方法采用GB4789.35-2010，GABA含量的测定采用Berthelot比色法，组织状态采用目测的方法。

表1试验表明，本发明通过提高谷氨酸钠浓度制备出的冷冻酸奶无论从性状，还是乳酸菌活菌数和GABA含量上都较添加较低浓度谷氨酸钠和未添加谷氨酸钠(对比例一、三)有明显的改善；本发明将谷氨酸钠与海藻糖联合作用，与未添加海藻糖的冷冻酸奶比较(对比例二)在乳酸菌的活菌数以及冷冻酸奶的口感和风味上都有所提高，从而说明通过本发明能得到一种更具营养价值的高品质的冷冻酸奶。

Claims

1.一种含γ-氨基丁酸的冷冻酸奶的制备方法，其特征是该方法包括下述步骤：

(1)将牛乳、谷氨酸钠、海藻糖混合均匀制备成原料乳，其中原料乳中谷氨酸钠的含量为0.5～20g/L，海藻糖的含量为1～100g/L；

(2)将上述原料乳均质、灭菌后冷却至30～40℃；

(3)加入0.1～5％(w／v)比例的乳酸菌发酵剂，混合均匀后，30～45℃发酵6～72h，得到酸奶；

(4)将上述步骤(3)得到的酸奶与配料充分混匀后，于2～6℃冷藏2～24h，得到混合液；将混合料液凝冻、分装后于-20～-25℃冷冻处理2～24h，得到冷冻酸奶。

2.根据权利要求1所述的一种含γ-氨基丁酸的冷冻酸奶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的乳酸菌发酵剂为嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)。

3.按照权利要求1或2所述方法制备的冷冻酸奶，其特征在于，所述冷冻酸奶中γ-氨基丁酸的含量≥3g/L，乳酸菌活菌总数≥10⁸cfu/g。