一种富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶及其制备方法

摘要

本发明涉及一种富含γ-氨基丁酸(GABA)的水牛乳酸奶及其制备方法，属于乳制品加工技术领域，其采用自水牛乳中分离出的产GABA的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和传统酸奶菌种嗜热链球菌三种菌混合制得的复合菌种，用于发酵脱脂水牛乳制备酸奶。其制备工艺简单，所制得的酸奶乳香浓郁、质地黏稠、口感细腻、营养丰富；GABA含量高，最高可达3.6g/kg，具有降血压、抗焦虑、抗抑郁、改善睡眠、解毒等多种生理功能；且无任何添加剂，保质期长，安全、环保、健康。

说明书

【技术领域】

本发明涉及乳制品加工技术领域，尤其是一种富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶及其制备方法。

【技术背景】

水牛乳是中国南方地区的一种特色乳品，具有高质、安全、少有的特点。水牛乳产量较低，但其所含蛋白质、乳脂、维生素、微量元素等均高于黑白花牛奶，被誉为“奶中之王”。目前我国水牛乳加工产业还处于初级阶段，主要以液态乳为主，高附加值产品较少。

酸奶是以牛乳为原料，经巴氏杀菌冷却后加入乳酸菌发酵而成的产品，其发酵乳含有大量的益生菌，具有调节胃肠道菌群，改善机体免疫系统等功效，因而倍受欢迎，市场发展潜力巨大。

γ-氨基丁酸(简称GABA)是一种天然非蛋白氨基酸，大量研究已表明，GABA具有降血压、抗惊厥、镇痛、改善睡眠、解毒等多种生理功能。水牛乳酸奶和GABA可谓是完美组合，利用乳酸菌发酵得到富含GABA的水牛乳酸奶，可进一步提升酸奶的营养价值，使其具有更多GABA方面的生理功效，以满足人们对功能性食品的高要求，应运市场发展，同时也是目前水牛乳加工产业急需解决的问题。

【发明内容】

鉴于以上提出的问题，本发明为了弥补现有水牛乳功能性产品及生产技术的不足，提供了一种富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶及其制备方法。

本发明人经研究发现，从生鲜水牛乳中分离出的乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactobacilluslactissubsp.lactis)25#，保藏于中国典型培养物保藏中心，简称CCTCC，地址为中国湖北省武汉市武汉大学，保藏日期为2015.11.25，保藏编号为CCTCCNO:M2015700，和植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)12#，保藏于中国典型培养物保藏中心，简称CCTCC，地址为中国湖北省武汉市武汉大学，保藏日期为2015.11.25，保藏编号为CCTCCNO:M2015699，这两株菌均能产γ-氨基丁酸，且产量较高，故将其运用到水牛乳酸奶的发酵中，以制得一种富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶。本发明的技术方案如下：

一种富含γ-氨基丁的酸水牛乳酸奶，所述酸奶是以脱脂水牛乳为主料，加入脱脂水牛乳总质量7-9％的白砂糖、0.4-0.9％的谷氨酸钠和5-10％的复合菌种发酵制得，优选白砂糖、谷氨酸钠和复合菌种的加入量分别为脱脂水牛乳总质量的8％、0.6％、7％；所述复合菌种由活化的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌混合而成，其中，乳酸乳球菌乳酸亚种和植物乳杆菌均自生水牛乳中分离而得，可谓“源于水牛乳而用于水牛乳”；分离所得乳酸乳球菌乳酸亚种为乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactobacilluslactissubsp.lactis)25#，于2015年11月25日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO:M2015700；分离所得植物乳杆菌为植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)12#，于2015年11月25日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO:M2015699，而嗜热链球菌(保藏编号为CGMCCNO:2718)，购于中国普通微生物菌种保藏管理中心。

所述脱脂水牛乳是将检测合格的生鲜水牛乳过滤净乳后，进行乳脂分离制得，脱脂水牛乳中蛋白质的质量百分比为5.5-6.8％，脂肪的质量百分比为0.2-0.5％，酸度≤16°T。另外，优选地，所述复合菌种由活化的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌按质量比为1-2：1：1-2混合而成；进一步优选，所述复合菌种由活化的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌按质量比为2：1：1混合而成。

所述复合菌种是由乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌分别经过活化处理后按质量比混合制得，具体活化配制方法为：将乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌分别在MRS斜面培养基连续二次复苏传代培养，得菌株；而后将菌株分别接种到100mlMRS肉汤培养基中，35-40℃摇床培养20-24h，得培养菌液；再将培养菌液分别用离心机以4800-5200rpm的转速离心6-10min，收集上清液，得到目的菌液，即活化的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌；最后将三种目的菌液按所述比例调配均匀后，按照脱脂水牛乳总质量20％的量接种到灭菌后的脱脂水牛乳中，置于37℃摇床培养16-24h，即得所述复合菌种。

本发明所提供的水牛乳酸奶为凝固型酸奶。其中，乳酸菌活菌数≥2.2×10⁸CFU·mL^-1，蛋白质≥4.9％，脂肪≤0.5％，酸度≥70°T，GABA含量最高可达3.6g/kg，卫生指标均符合GB19302-2010《发酵乳》要求，产品的感官佳。

所述富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶的制备方法，包括以下步骤：

1)将脱脂水牛乳加热至60-80℃后，按照所述比例加入白砂糖和谷氨酸钠，搅拌均匀后，升温至80-95℃，灭菌10-12min，再冷却至35-37℃；

2)将复合菌种接种到经步骤1)处理后的脱脂水牛乳中，充分搅匀后装杯；

3)将步骤2)装杯后的脱脂水牛乳置于38-41℃恒温发酵3-5h，直至凝乳，且pH为4.0-4.5时，视为发酵终点，得发酵酸奶；

4)将步骤3)所得发酵酸奶放入4-6℃的冷藏柜中，后熟22-24h，即得成品水牛乳酸奶。

本发明提供了一种富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶及其制备方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明将自水牛乳中分离出的产γ-氨基丁酸的乳酸乳球菌乳酸亚种和植物乳杆菌两种菌株与传统酸奶菌种嗜热链球菌混合、协同发酵水牛乳酸奶，同时添加一定量的谷氨酸钠，以促使所述乳酸乳球菌乳酸亚种和植物乳杆菌富集产生更多的GABA，通过改变工艺条件和发酵菌株，制备出一种富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶，该酸奶中GABA含量最高可达3.6g/kg，使得水牛乳酸奶不仅具备普通酸奶的营养价值，还增加了GABA的降血压、抗惊厥、镇痛、解毒等多种生理功能性，进而从整体上提升了水牛乳酸奶的营养保健功效。

2、本发明将自水牛乳中分离出的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌与购买来的嗜热链球菌按照质量比1-2：1：1-2的比例混合，制备复合菌种，以用于水牛乳发酵酸奶，解决了水牛乳在发酵过程中凝乳过粘、组织状态过硬的缺陷；并且，本发明人通过多次实验摸索，将发酵温度恒定在37-41℃，比常规发酵乳采用的发酵温度(40-45℃)低3-4℃，使得制备的酸奶乳香浓郁、质地黏稠、口感细腻；另外，因植物乳杆菌具有强产酸和维持菌群平衡的能力，故酸奶中乳酸菌活菌数较高，经检测，比普通酸奶高出5-8倍，且酸奶后酸化程度可控，能有效延长该产品的保质期。

3、本发明提供了一种工艺简单、环保且无任何添加剂的富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶的制备方法，其优点主要表现在：(1)本发明采用分离自水牛乳中的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和传统酸奶菌种嗜热链球菌三种菌混合发酵酸奶，使所得酸奶具有黏稠、乳香浓郁、安全、零添加剂的特点，减少了大量增稠剂、香精等化工原料在水牛乳酸奶中的应用。(2)菌种为直投式，只需将混合好的菌种添加到灭菌后的脱脂水牛乳中，恒温发酵酸奶，工艺简单，对生产条件要求不高，可实现产业化。

【具体实施方式】

下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面的理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。

下述各实施例中，无特别说明，涉及的比例均为重量比。

下述实施例中，所涉及的检测方法如下：

脂肪测定方法：参照GB5413.3；

蛋白质测定方法：参照GB5009.5；

酸度测定方法：参照GB5413.34-2010；

乳酸菌活菌数计数方法：参照GB2746-1999；

γ-氨基丁酸(GABA)测定方法：高效液相色谱法(HPLC)。

下述实施例中原料及设备来源：

下述实施例中,所采用的复合菌种由活化的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌混合制得，其中，乳酸乳球菌乳酸亚种为从生鲜水牛乳中分离所得的乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactobacilluslactissubsp.lactis)25#，保藏于中国典型培养物保藏中心，简称CCTCC，地址为中国湖北省武汉市武汉大学，保藏编号为CCTCCNO:M2015700，保藏日期为2015.11.25；植物乳杆菌为从生鲜水牛乳中分离所得的植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)12#，保藏于中国典型培养物保藏中心，简称CCTCC，地址为中国湖北省武汉市武汉大学，保藏编号为CCTCCNO:M2015699，保藏日期为2015.11.25；嗜热链球菌为CGMCCNO:1.2718，购于中国普通微生物菌种保藏中心。

水牛乳，广西水牛研究所种水牛场；MRS培养基，青岛科园海博生物技术有限公司；MRS肉汤，广东环凯微生物科技有限公司；白砂糖，南宁糖蜜商贸有限公司；低速大容量离心机：型号：DD–5M；冷冻干燥机：ALPHA1-2LDplus型,德国MARTINCHRIST公司；三用恒温水槽型号：DK–600S,上海精宏实验设备有限公司；电子天平ME204E/02梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；封杯机，型号：ET–D6，广州市伊东机电有限公司；发酵罐：型号：Fermentor300系列2L,英国(HTMini-Fermentor/Bioreactor)公司。

实施例1

一种富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶，为凝固型酸奶。该酸奶是以脱脂水牛奶为主料，加入脱脂水牛乳总质量7％的白砂糖、0.4％的谷氨酸钠和5％的复合菌种发酵制得。其中，脱脂水牛乳是将检测合格的生鲜水牛乳过滤净乳后，进行乳脂分离制得，其中蛋白质含量为5.5％，脂肪含量为0.5％，酸度≤16°T。复合菌种由乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌经活化后按质量比1：1：1混合而成，具体活化配制方法为：将冻干保存的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌分别在MRS斜面培养基连续二次复活传代培养，得菌株；而后将菌株分别接种到100mlMRS肉汤培养基中，35℃摇床培养24h，得培养菌液；再将培养菌液分别用离心机以4800rpm的转速离心10min，收集上清液，得到目的菌液，即活化的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌；最后将三种目的菌液按所述比例调配均匀后接种到灭菌后的脱脂水牛乳中，接种量为脱脂水牛乳总质量的20％，再置于37℃摇床培养16h，即得所述复合菌种。

该酸奶的具体制备方法为：先将脱脂水牛乳加热至60℃，随后加入7％白砂糖和0.4％的谷氨酸钠，搅拌均匀后，升温至85-90℃，灭菌12min，再冷却至35℃备用；将上述复合菌种接种到经前述处理过的脱脂水牛乳中，接种量为脱脂水牛乳总质量的5％，充分搅匀后装杯；而后将装杯后的脱脂水牛乳置于38℃恒温发酵3-5h，直至凝乳，且pH为4.0-4.5时，视为发酵终点，得发酵酸奶；最后将发酵酸奶放入4℃的冷藏柜中，后熟24h，即得成品水牛乳酸奶。

实施例2

一种富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶，为凝固型酸奶。该酸奶以脱脂水牛奶为主料，加入脱脂水牛乳总质量8％的白砂糖、0.6％的谷氨酸钠和7％的复合菌种发酵制得。其中，脱脂水牛乳是将检测合格的生鲜水牛乳过滤净乳后，进行乳脂分离制得，其中蛋白质含量为5.82％，脂肪含量为0.4％，酸度≤16°T。复合菌种由乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌经活化后按质量比2：1：1混合而成，具体活化配置方法为：将甘油管保存的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌分别在MRS斜面培养基连续两次复活传代培养，得菌株；而后将菌株分别接种到100mlMRS肉汤培养基中，37℃摇床培养22h，得培养菌液；再将培养菌液分别用离心机以5000rpm的转速离心8min，收集上清液，得到目的菌液，即活化的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌；最后将三种目的菌液按所述比例调配均匀后接种到灭菌后的脱脂水牛乳中，接种量为脱脂水牛乳总质量的20％，再置于37℃摇床培养18h，即得所述复合菌种。

该酸奶的具体制备方法为：先将脱脂水牛乳加热至70℃，随后加入8％白砂糖和0.6％的谷氨酸钠，搅拌均匀后，升温至90-95℃，灭菌10min，再冷却至37℃备用；将上述复合菌种接种到经前述处理过的脱脂水牛乳中，接种量为脱脂水牛乳总质量的7％，充分搅匀后装杯；而后将装杯后的脱脂水牛乳置于41℃恒温发酵3-5h，直至凝乳，且pH为4.0-4.5时，视为发酵终点，得发酵酸奶；最后将发酵酸奶放入6℃的冷藏柜中，后熟22h，即得成品水牛乳酸奶。

实施例3

一种富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶，为凝固型酸奶。该酸奶以脱脂水牛奶为主料，加入脱脂水牛乳总质量9％的白砂糖、0.9％的谷氨酸钠和10％的复合菌种发酵制得。其中，脱脂水牛乳是将检测合格的生鲜水牛乳过滤净乳后，进行乳脂分离制得，其中蛋白质含量为6.8％，脂肪含量为0.5％，酸度≤16°T。复合菌种由乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌经活化后按质量比1：1：2混合而成，具体活化配置方法为：将冻干保存的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌分别在MRS斜面培养基连续两次复活传代培养，得菌株；而后将菌株分别接种到100mlMRS肉汤培养基中，40℃摇床培养20h，得培养菌液；再将培养菌液分别用离心机以5200rpm的转速离心6min，收集上清液，得到目的菌液，即活化的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌；最后将三种目的菌液按所述比例调配均匀后接种到灭菌后的脱脂水牛乳中，接种量为脱脂水牛乳总质量的20％，再置于37℃摇床培养20h，即得所述复合菌种。

该酸奶的具体制备方法为：先将脱脂水牛乳加热至80℃，随后加入9％白砂糖和0.9％的谷氨酸钠，搅拌均匀后，升温至80-90℃，灭菌11min，再冷却至36℃备用；将上述复合菌种接种到经前述处理过的脱脂水牛乳中，接种量为脱脂水牛乳总质量的10％，充分搅匀后装杯；而后将装杯后的脱脂水牛乳置于40℃恒温发酵3-5h，直至凝乳，且pH为4.0-4.5时，视为发酵终点，得发酵酸奶；最后将发酵酸奶放入5℃的冷藏柜中，后熟23h，即得成品水牛乳酸奶。

实施例4

一种富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶，为凝固型酸奶。该酸奶以脱脂水牛奶为主料，加入脱脂水牛乳总质量9％的白砂糖、0.7％的谷氨酸钠和10％的复合菌种发酵制得。其中，脱脂水牛乳是将检测合格的生鲜水牛乳过滤净乳后，进行乳脂分离制得，其中蛋白质含量为6.65％，脂肪含量为0.2％，酸度≤16°T。复合菌种由乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌经活化后按质量比2：1：2混合而成，具体活化配置方法为：将甘油管保存的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌分别在MRS斜面培养基连续二次复活传代培养，得菌株；而后将菌株分别接种到100mlMRS肉汤培养基中，36℃摇床培养23h，得培养菌液；再将培养菌液分别用离心机以5100rpm的转速离心7min，收集上清液，得到目的菌液，即活化的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌；最后将三种目的菌液按所述比例调配均匀后接种到灭菌后的脱脂水牛乳中，接种量为脱脂水牛乳总质量的20％，再置于37℃摇床培养22h，即得所述复合菌种。

该酸奶的具体制备方法为：先将脱脂水牛乳加热至75℃，随后加入9％白砂糖和0.7％的谷氨酸钠，搅拌均匀后，升温至80-90℃，灭菌10min，再冷却至37℃备用；将上述复合菌种接种到经前述处理过的脱脂水牛乳中，接种量为脱脂水牛乳总质量的8％，充分搅匀后装杯；而后将装杯后的脱脂水牛乳置于40℃恒温发酵3-5h，直至凝乳，且pH为4.0-4.5时，视为发酵终点，得发酵酸奶；最后将发酵酸奶放入4℃的冷藏柜中，后熟24h，即得成品水牛乳酸奶。

实施例5

一种富含γ-氨基丁酸的水牛乳酸奶，为凝固型酸奶。该酸奶以脱脂水牛奶为主料，加入脱脂水牛乳总质量9％的白砂糖、0.7％的谷氨酸钠和10％的复合菌种发酵制得。其中，脱脂水牛乳是将检测合格的生鲜水牛乳过滤净乳后，进行乳脂分离制得，其中蛋白质含量为6.12％，脂肪含量为0.3％，酸度≤16°T。复合菌种由乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌经活化后按质量比1：4：4混合而成，具体活化配置方法为：将冻干保存的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌分别在MRS斜面培养基连续二次复活传代培养，得菌株；而后将菌株分别接种到100mlMRS肉汤培养基中，38℃摇床培养21h，得培养菌液；再将培养菌液分别用离心机以4900rpm的转速离心9min，收集上清液，得到目的菌液，即活化的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌和嗜热链球菌；最后将三种目的菌液按所述比例调配均匀后接种到灭菌后的脱脂水牛乳中，接种量为脱脂水牛乳总质量的20％，再置于37℃摇床培养24h，即得所述复合菌种。

该酸奶的具体制备方法为：先将脱脂水牛乳加热至75℃，随后加入9％白砂糖和0.7％的谷氨酸钠，搅拌均匀后，升温至90℃，灭菌10min，再冷却至37℃备用；将上述复合菌种接种到经前述处理过的脱脂水牛乳中，接种量为脱脂水牛乳总质量的10％，充分搅匀后装杯；而后将装杯后的脱脂水牛乳置于40℃恒温发酵3-5h，直至凝乳，且pH为4.0-4.5时，视为发酵终点，得发酵酸奶；最后将发酵酸奶放入4℃的冷藏柜中，后熟24h，即得成品水牛乳酸奶。

实施例6

对比试验：以实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5发酵的富含γ-氨基丁酸(GABA)的水牛乳酸奶与市售两种水牛乳酸奶对照组1、对照组2(菌种为传统保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌混合菌种)进行对比实验，分别检测4℃下保藏10d后酸奶的酸度、乳酸菌活菌数、乳清折出量、感官评定情况，结果如下表1所示：

表1对比试验结果分析表

由上表1可知，本发明实施例1-5所得酸奶中，乳酸菌活菌数量均高于对照组1和对照组2市售水牛乳酸奶中的活菌数；乳清析出量均少于市售的两个对比产品；且4℃保藏10d后酸奶酸度均较低，说明本发明产品后酸化程度可控，且采用分离自水牛乳的乳酸乳球菌乳酸亚种、植物乳杆菌与嗜热链球菌三种菌混合发酵酸奶，可有效延长产品的保质期；尤其，对照组市售水牛乳酸奶中GABA的含量为零，说明普通传统酸奶菌种不产GABA，而本发明实施例1-5所得酸奶中均含GABA，其中实施例2中GABA的产量最高，达3.6g/kg；另外，本发明实施例1-5所得产品的感官评定良好，其理化、微生物质量指标均符合现行国标要求。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。