本发明专利技术涉及一种发酵生产γ-氨基丁酸的方法，其包括步骤：将米糠、谷氨酸及奶粉按比例混合，其余以水补足，以制作培养基；然后，将乳酸菌液接种至冷却后的培养基，并于均匀混合后，在30-42℃下发酵4小时以上。由此方法及其培养基所得到的发酵物的γ-氨基丁酸含量远高于米糠原料，可以直接作为食品添加物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种Y-氨基丁酸的生产方法，尤其指以发酵方式处理米糠原料，使其Y-氨基丁酸含量远高于米糠原料中的含量。
技术介绍
Y-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)属于非蛋白质氨基酸，极易溶于水中，但不溶于醇、醚及苯，分子量103. 12，化学式为NH2 (CH2)3COOH或(C4H9NO2)，属于耐高温型，不易受热破坏。GABA为抑制中枢神经系统的传递物质，具有许多生理功能，例如有降血压功能、增进脑机能代谢作用、增强记忆力、有效抑制焦虑与失眠可达镇静效果，预防帕金森氏症、改善更年期障碍、预防动脉硬化、活化肾机能、促进酒精代谢、防止肥胖等诸多功能 (引用文献3、5和6)。米糠(麸皮)为稻谷碾制后的副产品，一般多废弃或仅作为饲料用途，利用率颇低。米糠虽然仅占谷粒的5-8%，却含有重要的营养成分及生理活性物质，美国农业部研究报告显示，稻米中约64%的营养素都存在米糠中，内含丰富的油脂、植物性活性物质，包括维生素B群、生育酚(a-tocopherol)、生育三烯酚CTocotrienols)、植物甾醇(Phytosterols)、谷维醇(Y-oryzanol)、植酸(Phytic acid)、肌醇六磷酸 Gnositol hexaphosphate)等(引用文献1)。米糠中另含有GABA，但其含量仅约28. lmg/100g。在植物体中GABA的含量很低，必须经过化学合成或生物法处理才得以提高 GABA含量(引用文献7、9和10)。化学合成法是利用邻苯二甲酰亚胺钾(Phthalimide Potassium)和4_氯丁腈(4-Chlorobutyronitrile)在强烈条件下反应，再以浓硫酸(Sulfuric Acid)水解后得到产物，或是利用吡咯烷酮(Pyrrolidone)经氢氧化钙 (Calcium Hydroxide)、碳酸氢铵(Ammonium AcidCarbonate)水解、开环制得 GABA。化学法虽反应较快速、产率高，但是制备过程中除去有毒物质较为复杂，安全性较差且所耗成本较高(引用文献4和8)；生物合成法主要利用酶催化将氨基丁酸前体转换合成，由谷氨酸脱羧酶直接且不可逆的脱去谷氨酸的α -羧基来合成GABA，或者利用GABA转氨酶和琥珀半醛酸脱氢酶将GABA转换为琥珀酸而消耗GABA(引用文献2和8)。另外研究发现，乳酸菌(Lactic acid bacteria)具有谷氨酸脱羧酶的活性，可以通过发酵过程产生GABA ；此夕卜大肠杆菌(Escherichia coli)、红曲霄(Monascus)、米曲菌(Aspergillus oryzae)禾口根霉(lihizopus spp.)亦有生产GABA的功能；然而考虑安全性较高的微生物，多使用具有保健功效的益生菌如乳酸菌来进行发酵，如台湾专利第20081U88号、日本专利特开第 2000-210075号、日本专利第3似6157号、日本专利第2704493号。这些专利的发酵方法有的使用酪蛋白(casein)、消化蛋白质(peptone)等高价成分，若考虑到成本则生产性欠佳； 或有的使用12. 5-18%的盐，对于现今社会低盐饮食的趋势，并不利于推广。引用文献1. Raghuram TC 禾口 Rukminic，Nutritional significance of rice bran oil. (1995)Indian Jouranal of Medical Research. ，102 :241-244.2. Shelp B. J. , Bown A. W.，禾口 Mclean Μ. D. (1999). Metabolism and functions ofgamma-aminobutyric acid. Trends Plant Sci.4 (11) :446-452.3.冈田忠司，2001。GABA富化二 f 胚芽生理机能，36 (6) :7_9。4.林少琴、吴若红、邹开煌、程开，2004。米胚芽中Y-氨基丁酸的分离提取及鉴定。食品科学，25(1) :76-78。5.茅原纮、杉浦友美，2001。近年們GABA生理机能研究(脑机能改善作用、高血压作用全中心(二 ),36(6) 4-6ο6.许建军、江波、许时婴，2003。γ-氨基丁酸(gaba) —种新型的功能食品因子。 食品科技，24(1) :40-42。7.陈怡伶，2003。发芽糙米对糖尿病症患者血糖值及血清胆固醇浓度的影响。静宜大学食品营养所。8.陈海军、林亲彔、李丽辉，2006。食品原料中GABA的富集研究进展。现代食品科技，22(1) :196-198。9.萧凤岐，2004。积极开发GABA食品。中国酿造，12 :22_24。10.白松、林向阳、阮榕生、郑丹丹、刘玉环、何承云，2005。Y-氨基丁酸的分布与制备。现代食品科技。21 (2) :202-205。
技术实现思路
鉴于目前生产GABA技术的缺点，因此本专利技术解决的首要问题是，降低GABA生产中的高成本、高盐分及复杂的制备过程。本专利技术要解决的另一问题是，提高米糠的GABA的含量，以便提高米糠的利用价值。为解决上述问题，本专利技术提供一种GABA的生产方法，即发酵处理米糠以生产GABA 的方法，其包括步骤制备培养基将米糠、谷氨酸及奶粉按比例混合，其余以水补足，并调节pH值；将乳酸菌液接种至冷却后的培养基；将均勻混合的乳酸菌液与培养基在30-42°C下发酵4小时以上。经如上方法所得到的米糠发酵产物的GABA含量最高可达2501mg/100g以上，远高于米糠原料的GABA含量lmg/100g)；而本专利技术最终发酵产物再经过真空冷冻干燥处理，可保留其营养价值，其亦有具保健功能性的膳食纤维、多酚类化合物及肌醇六磷酸等抗癌及抗氧化物质，可以直接作为食品添加物。本专利技术如上述的GABA生产方法，由于仅使用碾米后副产物的米糠为原料，且培养基中的其它成分及乳酸菌粉亦是为商业所大量应用，故其成本很低。再者，整个步骤中并未使用任何盐分，对于作为成品应用于食品时，亦有低盐分的保证。最后，本专利技术在原料前处理及整个发酵过程中，其操作简单不繁杂，亦可提高其产率。本专利技术如上述的GABA生产方法，其中米糠添加比例为培养基总体积的0. 1-15% ； 谷氨酸(glutamic acid)添加比例为培养基总体积的0. 1-0. 5% ；奶粉添加比例为培养基总体积的0. 1-5%。乳酸菌液由嗜热链球菌(Sti^ptococcusthermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus)调配而成，乳酸菌液的接种量为培养基总体积的1-5% (ν/ν)；即本专利技术如上述的GABA生产方法中所应用的培养基包括培养基总体积0. 1-15%的米糠、0. 1-0. 5%的谷氨酸、0. 1-5%的奶粉及的乳酸菌液，其余为水。本专利技术如上述的GABA生产方法，其中培养基的ρΗ值调节至6. 5，而优选食品级的 PH调节剂如碳酸钾或柠檬酸来进行调节。本专利技术如上述的GABA生产方法，其中米糠优选为稳定米糠；谷氨酸优选为食品级；奶粉优选为脱脂奶粉。本专利技术如上述的GABA生产方法，其中为减本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种发酵生产γ－氨基丁酸的方法，该方法包括步骤：将米糠、谷氨酸及奶粉按比例混合，其余以水补足，并调节ｐＨ值以制备培养基；将乳酸菌液接种至冷却后的培养基；将均匀混合的乳酸菌液与培养基在３０－４２℃下发酵４小时以上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钟爱岚，
申请(专利权)人：财团法人中华谷类食品工业技术研究所，
类型：发明
国别省市：71
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。