一种有效富集γ-氨基丁酸及多酚的黑大麦酵素制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有效富集γ‑氨基丁酸及多酚的黑大麦酵素制备方法，包括以下步骤：1)黑大麦酶解液培养基的制备：包括黑大麦清洗，粉碎，酶解，灭菌，冷却，得到所述黑大麦酶解液培养基；2)产γ‑氨基丁酸的乳杆菌的菌种用培养基活化得到种子液；3)将步骤2)得到的种子液接种到步骤1)得到的黑大麦酶解液培养基中，发酵，得到黑大麦发酵液。本发明专利技术筛选到可用于黑大麦发酵、有效富集γ‑氨基丁酸及多酚的乳杆菌，建立了黑大麦酵素加工的培养基制备工艺。本发明专利技术可为进一步开发以黑大麦为主要原料的功能性谷物酵素食品提供新的选择，因此具有较好的应用前景。

A preparation method of rye barley enzymes for effective enrichment of gamma-aminobutyric acid and polyphenols

The invention discloses a preparation method of rye barley enzymatic hydrolysate which can effectively enrich gamma aminobutyric acid and polyphenols, including the following steps: 1) preparation of rye barley enzymatic hydrolysate culture medium, including rye cleaning, crushing, enzymatic hydrolysis, sterilization and cooling, to obtain the rye enzymatic hydrolysate culture medium; 2) activation of Lactobacillus strains producing gamma aminobutyric acid to obtain seed liquid with culture medium; 2) The obtained seed liquid was inoculated into the medium of rye enzymatic hydrolysate obtained in step 1. The rye fermentation liquid was obtained by fermentation. The invention screens Lactobacillus that can be used for rye barley fermentation and effectively enrich gamma aminobutyric acid and polyphenols, and establishes a medium preparation process for rye barley fermentation. The invention can provide a new choice for further developing functional cereal enzymes food with rye barley as the main raw material, so it has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种有效富集γ-氨基丁酸及多酚的黑大麦酵素制备方法
本专利技术涉及谷物及功能性食品加工
，尤其涉及一种有效富集γ-氨基丁酸及多酚的黑大麦酵素制备方法。
技术介绍
全谷物是谷物脱壳后由皮层、胚芽和胚乳组成。皮层中含有大量的膳食纤维和矿物质，胚芽中含有大量的营养物质，因此全谷物营养成分更丰富。已有研究表明全谷物食品能有效降低心脑血管疾病、糖尿病和恶性肿瘤等相关慢性疾病的风险。但由于全谷物皮层含有大量纤维素，作为主食直接食用不利于人体正常的消化吸收；另外全谷物吸水性和膨胀性较差，蒸煮所需时间长、且口感差，所以全谷物食品不易为人们所接受。而通过发酵获得的“全谷物酵素”，不仅可以充分利用其原有营养成分，改善发酵基质原有的一些不良风味，更重要的是发酵后可产生一些新的功能成分，可进一步增加全谷物的营养价值。“全谷物酵素”是在全谷物中加入少量蜂蜜作为底物，采用活性面包干酵母、乳杆菌等益生菌发酵得到的营养混合物。目前，关于谷物酵素的研究在国内上市产品较少，且品质优劣不一，远未形成产业化生产。虽然日本在这方面做的比较超前，已生产出如大高糙米酵素等酵素产品，但以黑大麦为发酵底物的“黑大麦酵素”产品及其专利技术尚未见报道。现有研究结果显示，谷物酵素发酵工艺条件不同，γ-氨基丁酸及其他功能活性物质种类和含量差别很大，因此，如何通过培养基的优化、菌种及原料的筛选及发酵工艺的优化，获得γ-氨基丁酸(GABA)、多酚等活性成分较高的全谷物酵素食品是值得深入研究的问题。因此，本领域的技术人员致力于开发一种有效富集γ-氨基丁酸及多酚的黑大麦酵素制备方法。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种从黑大麦中有效富集γ-氨基丁酸及多酚等活性成分的方法。本专利技术公开了一种有效富集γ-氨基丁酸及多酚的黑大麦酵素制备方法，包括以下步骤：1)黑大麦酶解液培养基的制备：包括黑大麦清洗，粉碎，酶解，灭菌，冷却，得到所述黑大麦酶解液培养基；2)产γ-氨基丁酸的乳杆菌的菌种用培养基活化得到种子液；所述产γ-氨基丁酸的乳杆菌为希氏乳杆菌(Lactobacillushilgardii)DSMZ20051、2002年分离得到的乳杆菌新种丘氏乳杆菌(Lactobacillusdiolivorans)DSMZ14421及kisonensis乳杆菌(Lactobacilluskisonensis)JCM15041；3)将所述步骤2)得到的种子液接种到所述步骤1)得到的黑大麦酶解液培养基中，发酵，得到黑大麦发酵液。其中，kisonensis乳杆菌(Lactobacilluskisonensis)以其发现者Kisonensis的名字命名。进一步的，将黑大麦清洗、粉碎后过40目筛后再进行酶解。进一步的，酶解条件为：黑大麦与水的质量比，即料液比1:5-10，优选为1:5；酶解所用的酶为α-高温淀粉酶，进一步地，该酶的添加量为10U/g；酶解温度65-75℃，优选为70℃；酶解时间20-60min，优先为40min。进一步的，酶解终止条件为：酶解完成后迅速升温至100℃，并煮沸15min。进一步的，酶解完成后对酶解液进行杀菌。优选的，酶解液杀菌条件为：115℃，15min，冷却后备用，即为黑大麦酶解液体培养基。进一步的，产γ-氨基丁酸的乳杆菌的菌种用MRS培养基活化得到种子液。进一步的，将活化了的产γ-氨基丁酸的乳杆菌种子液接种到黑大麦酶解液体培养基上，接种量为体积百分比3％-9％，优先为3％-5％。进一步的，发酵时长为24-72h，优选为48h。优选的，接种kisonensis乳杆菌(Lactobacilluskisonensis)JCM15041到黑大麦酶解液培养基中。优选的，接种量体积百分比3％，发酵温度30℃，发酵24h。在一些具体实施例中，步骤1)具体为：将黑大麦清洗、粉碎后过40目筛后，加入纯水，糊化时料液质量比1:5，加热升温并搅拌，到达酶解温度70℃时，按10U/g的添加量加入α-高温淀粉酶，酶解时间40分钟，后迅速升温至100℃，煮沸15分钟，115℃、15分钟杀菌、冷却，得到黑大麦酶解液培养基；步骤3)具体为：接种kisonensis乳杆菌(Lactobacilluskisonensis)JCM15041到所述步骤1)得到的黑大麦酶解液培养基中，接种量为3％，30℃下，发酵24小时。进一步的，筛选到的乳杆菌除适用于黑大麦，还可广泛应用于糙米、藜麦、豆类等食品的发酵工艺。进一步的，黑大麦酵素制备方法可使必需脂肪酸γ-亚油酸等其他功能性成分的含量显著增加，并新增原花青素B2等活性成分。本专利技术首先筛选到可用于黑大麦发酵、有效富集γ-氨基丁酸及多酚的乳杆菌，建立了黑大麦酵素加工的培养基制备工艺及最优发酵工艺条件。在该发酵工艺条件下，γ-亚油酸、苹果酸及表儿茶素等活性成分显著增加，并且新增儿茶素、香豆酸、原花青素B2等活性物质。本专利技术可为进一步开发以黑大麦为主要原料的功能性谷物酵素食品提供新的选择，具有较好的应用前景。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体步骤及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的一个较佳实施例的黑大麦酵素发酵工艺流程；图2是本专利技术的一个较佳实施例的纸层析定性检测γ-氨基丁酸结果；图3是本专利技术的一个较佳实施例的氨基酸分析仪定量检测γ-氨基丁酸结果；图4是本专利技术的一个较佳实施例的黑大麦发酵物中含量显著变化的活性成分；图5是本专利技术的一个较佳实施例的黑大麦发酵物中新增的活性成分种类及所占比例。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。实施例1本实施例为黑大麦酶解液培养基的制备：如表1所示，采用三因素三水平正交试验，考察糊化料液比、酶解温度、酶解时间对黑大麦酶解物中还原糖含量的影响，优化建立了黑大麦酶解液培养基的制备工艺条件为：将黑大麦粉碎后过40目筛后，依次按料液比1：5(m/m)加入纯水，加热升温并搅拌；到达70℃酶解温度时，加入α-高温淀粉酶(添加量为10U/g，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司)，酶解时间40min；酶解时间结束后迅速升温至100℃，煮沸15min；最后采用115℃、15min杀菌，冷却后备用。70℃和75℃对酶解结果影响差别不大，从节约成本的角度酶解温度可采用70℃。表1影响黑大麦酶解物还原糖含量因素正交试验L9(34)结果实施例2本实施例为筛选产γ-氨基丁酸的乳杆菌：以上述黑大麦酶解液为培养基，建立了黑大麦发酵工艺流程，如图1所示。将菌种用MRS培养基活化形成种子液，然后接种到冷却的黑大麦酶解液培养基中进行发酵，获得黑大麦发酵液。并以γ-氨基丁酸为指标，以上述黑大麦酶解液为培养基，分别于黑大麦培养基中接种21株乳杆菌，其中有11株植物乳杆菌(编号分别为11、35、25、294、2519、34、3736、16、234、30、01)是由上海交通大学食品微生物学实验室茱萸中分离并保存(其中34号为干酪乳杆菌，其余皆为植物乳杆菌)；另外10株的来源及出处见表2。表2本专利技术所用部分发酵菌的来源及出处注：此表中的编号1与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有效富集γ‑氨基丁酸及多酚的黑大麦酵素制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)黑大麦酶解液培养基的制备：包括黑大麦清洗，粉碎，酶解，灭菌，冷却，得到所述黑大麦酶解液培养基；2)产γ‑氨基丁酸的乳杆菌的菌种用培养基活化得到种子液；所述产γ‑氨基丁酸的乳杆菌为希氏乳杆菌(Lactobacillus hilgardii)DSMZ 20051、2002年分离得到的乳杆菌新种丘氏乳杆菌(Lactobacillus diolivorans)DSMZ 14421及kisonensis乳杆菌(Lactobacillus kisonensis)JCM15041；3)将所述步骤2)得到的种子液接种到所述步骤1)得到的黑大麦酶解液培养基中，发酵，得到黑大麦发酵液。

【技术特征摘要】
1.一种有效富集γ-氨基丁酸及多酚的黑大麦酵素制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)黑大麦酶解液培养基的制备：包括黑大麦清洗，粉碎，酶解，灭菌，冷却，得到所述黑大麦酶解液培养基；2)产γ-氨基丁酸的乳杆菌的菌种用培养基活化得到种子液；所述产γ-氨基丁酸的乳杆菌为希氏乳杆菌(Lactobacillushilgardii)DSMZ20051、2002年分离得到的乳杆菌新种丘氏乳杆菌(Lactobacillusdiolivorans)DSMZ14421及kisonensis乳杆菌(Lactobacilluskisonensis)JCM15041；3)将所述步骤2)得到的种子液接种到所述步骤1)得到的黑大麦酶解液培养基中，发酵，得到黑大麦发酵液。2.如权利要求1所述的黑大麦酵素制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的粉碎后过40目筛后再进行酶解。3.如权利要求1所述的黑大麦酵素制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的酶解条件为黑大麦与水的质量比，即料液比为1:5-10。4.如权利要求1所述的黑大麦酵素制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的酶解所用的酶为α-高温淀粉酶。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋立华，蒋芮，管玘，丁信文，欧阳鹏凌，宋晨玮，吴佳怡，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31