专利名称：一种制备含高浓度γ-氨基丁酸的食品功能性产品的方法Y-氨基丁酸(简称GABA)是广泛分布于动植物中的一种非蛋白质氨基酸，由谷氨酸经谷氨酰胺脱羧酶催化转化而来，是存在于哺乳动物脑、脊髓中的抑制性神经递质，是非常值得关注的一种功 能性成分。据报道，GABA具有降低血压、营养神经、改善肝肾机能、提高脑活力等生理功能(参见食品工业科技，2003年，24 (I)期，109 110页，Y -氨基丁酸(GABA) 一一种新型的功能食品因子)，以及调节激素分泌、改善更年期综合症、促进酒精代谢、消臭和高效减肥等功效。然而GABA在植物组织中的含量相当低(0. 31 20. 62 mg/100g)，因此，富GABA食品研发成为当今功能食品的研究热点。目前虽有多种合成GABA的化学方法，但是这些方法都受到苛刻的反应条件及昂贵的天然原料的制约，而且化学合成产品中有毒成分的脱除比较复杂，且成本高,安全性差。生物转化法是生产香料物质三大方法之一，较之天然提取和化学合成法，生物转化法具有独特的优势——工艺简单、条件温和、对环境友好。因此，如何使用生物转化方法高效地获得品质优良的食品功能性成分已成为当前研究热点。因此，生物酶催化制备GABA是一个有效的途径。就酶源而言，包括两种途径第一，微生物发酵和植物组织代谢。微生物发酵法是以谷氨酸或其衍生物(谷氨酸钠或富含谷氨酸的物质等)为原料，利用微生物发酵制得。其产品具有成本低，含量高及可安全用于食品的优点。关于微生物谷氨酸脱羧酶(GAD)的研究多集中在大肠杆菌GAD。高效的酵母菌、乳酸菌和曲霉菌等食品安全的微生物菌种通常较难获得。第二，植物组织代谢主要利用内源酶转化制备GABA。而内源酶转化制备GABA又有2种形式植物组织生长代谢和离体植物组织应激代谢。目前已报道的通过植物组织代谢生产GABA的原料有发芽糙米、发芽大豆、发芽粟米、发芽蚕豆、发芽豇豆等。其工艺过程是在发芽的过程中不断的添加谷氨酸钠提取液，然后将发芽米、发芽豆打成浆，得到含有GABA的功能性食品产品。由于是在发芽的过程中不断添加谷氨酸钠提取液，因此时加工工艺复杂，而且添加的谷氨酸钠提取液不能完全渗透到原料中，造成提取液的浪费，同时也使产品中含有的GABA的浓度降低。据资料分析，按照该方法制得的含GABA的产品，以大豆原料，每100克大豆干料制得的产品含GABA的含量仅为IOOmg 300mg左右，含量低。
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，而提供的一种以发芽豆类为生物催化剂制备含高浓度Y-氨基丁酸的食品功能性产品的方法。该含高浓度Y-氨基丁酸的食品功能性产品以发芽的豆类为原料，辅以谷氨酸钠为转化剂，在特定的条件下进行生物转化制成。将其加入到食品产品中，具有明显降低血压、营养神经、改善肝肾机能、提高脑活力等生理功能。本发明采取的技术措施是一种制备含高浓度Y-氨基丁酸的食品功能性产品的方法，借助豆类在发芽过程中产生的酶系将其中的谷氨酸钠脱羧生物转化成Y-氨基丁酸，其特点是，包括如下步骤 (1)、豆类发芽和制浆的步骤 将挑选的豆类用清水清洗，去除杂质和灰尘，用5 10倍水在25 50 0C条件下在恒温培养箱中发芽6 24小时，制浆； (2)、发酵的步骤 先将步骤(I)所得的浆液接种入pH为4. 5 7. 0的谷氨酸钠溶液中，并置于带搅拌的常规发酵罐内混合；所述浆液与含谷氨酸钠溶液重量比为1:1 5:1 (w/w)； 然后在20 0C 50 0C的温度下生物转化0. 5 8. 0小时，得到生物转化的发酵液； (3)、杀菌密封包装的步骤
将步骤(2)所得的发酵液通过杀菌密封包装，即得到本发明所述的含高浓度Y-氨基丁酸的食品功能性产品。上述方法中，步骤(I)所述的制浆，包括将发芽的豆类粉碎打成匀浆的方法。上述方法中，匀浆后浆液温度不超过60°C。上述方法中，步骤(I)所述的制浆，包括将发芽的豆类在0 _70°C的温度下冷冻、在0 -70°c的温度下真空干燥、再粉碎成粉剂，使用时再添加5 20倍的水搅拌成匀浆。
上述方法中，步骤(I)所述的豆类包括各种豆科载培植物的可食种子中的一种或几种混合。上述方法中，步骤(2)所述的谷氨酸钠溶液为一种以质量浓度计含谷氨酸量为
0.I 2%的水溶液或提取液。上述方法中，所述的谷氨酸钠提取液为从天然的营养食品中提取的谷氨酸钠提取液，包括含高谷氨酸的菌菇提取液、干贝汁、酵母抽提物、鱼粉以及鱼露中的一种或多种混
口 o上述方法中，所述的谷氨酸钠水溶液为市售味精配制而成的溶液。上述方法中，所述的步骤(I)与步骤(I)还包括将发芽后的豆类在4°C 8°C的环境中预冷0. 5 36小时的过程。上述方法中，所述的步骤(2)中在浆液中添加谷氨酸钠提取液或谷氨酸钠水溶液后，还包括再添加千分之一 万分之一的氯化钙或维生素B6。由于本发明采用了上述的技术方案，其所得的含高浓度Y-氨基丁酸的食品功能性产品(高GABA含量胚芽素豆浆液产品)具有如下一些特性
1、性状外观轻微粘稠浆状液、pH为4.5 7. 0的水溶液；
2、香气具有豆类特有的香味；
3、香气成分及相对组成比经高效液相色谱检测豆浆(浆液)中的GABA含量为200mg/100g 豆衆；
4、众所周知，绿豆、赤豆、黑豆作为一种粮食作物，本身非常安全，而且具备易储存、发芽周期短、酶活力高等优点，但由于其本身含GABA含量很低，不能突出其作为功能性食品原料的作用，且到目前为止，并未见到关于发芽绿豆等生物转化富集GABA的报道，本发明对发芽豆类生物转化法富集GABA的影响因素进行了科学改进，使这些绿豆、赤豆、黑豆也可作为优质和低成本酶源，并大幅度提高了其中GABA的含量，从而推动了中国食品健康产业发展； 5、为防止生产作业流程可能出现当天发芽好的豆类不能立刻使用、须等到第二天才能使用的情况下豆类进一步发芽，本发明采用可将发芽后的原料放于4°(T8°C的环境下例如在4°(T8°C的冰箱或冷库预冷，这样既能保护酶的活性稳定又能阻止豆类进一步发芽；
6、产品功效GABA(gamma-aminobutyric acid)是已知的60多种作为神经递质的化学物质中的一种，是最普通的脑内抑制性递质。全脑1/3的突触以GABA作为递质。对GABA敏感的神经元特别集中于丘脑、下丘脑和枕叶皮层等脑结构中，GABA在一些因神经活动抑制而引起的病理心理中具有重要作用；
7、本品采用的生物转化法不添加人工合成添加剂，所有原料均为天然原料或天然等同物，因此，可称之为天然营养功能食品。每天食用本品100g，将能补充30 200mgGABA，对人体能较好地缓解精神压力、调节情绪，恢复身心健康，以及缩短入睡时间和延长深睡眠时间等多种功能和效果。

首先将杂豆(赤豆，黑豆，绿豆)用5倍水在50 °C条件下在恒温培养箱中发芽6h，再将发芽的豆类用粉碎机研碎打成匀浆，匀浆后浆液温度不超过60°C，浆液待用；
将所得的浆液接种入pH为4. 5 7. 0的谷氨酸钠溶液中，并置于带搅拌的常规发酵罐内混合；所述浆液与含谷氨酸钠溶液重量比为1:1 (w/w);然后保持温度在20 °C左右，生物转化8小时，得到生物转化液；其中所述的谷氨酸钠溶液是一种以质量浓度计含谷氨酸钠量为0. I 2%的水溶液，由在天然的营养食品中提取得到；
将上述所得的生物转化液(即指已完成生物转化的转化液)进行后处理，即将所得的发酵液先进行杀菌密封包装，得到的浆液即为本发明所述的含高浓度Y-氨基丁酸的食品功能性产品，也称高GABA含量胚芽素豆浆液产品。实施例2
首先将杂豆(赤豆，黑豆，绿豆)用10倍水在25 0C条件下在恒温培养箱中发芽24小时。为防止生产作业流程可能出现当天发芽好的豆类不能立刻使用、须等到第二天才能使用的情况下豆类进一步发芽，可将发芽后的原料放于4°(T8°C的环境下例如在4°(T8°C的冰箱或冷库预冷，这样能保护酶的活性稳定并能阻止豆类进一步发芽；预冷的时间不能超过36小时。使用时再将发芽的豆类用粉碎机研碎打成匀浆，匀浆后浆液温度不超过60°C，浆液待用；
将所得的浆液接种入pH为4. 5 7. 0的谷氨酸钠溶液中，并置于带搅拌的常规发酵罐内混合；所述浆液与含谷氨酸钠溶液重量比为5:1 (w/w);然后保持温度在50 °C左右，生物转化0. 5小时，得到生物转化液；其中所述的谷氨酸钠溶液是一种以质量浓度计含谷氨酸量为0. 1 2%的提取液，包括高谷氨酸菌菇提取液、干贝汁、酵母抽提物、鱼粉以及鱼露的单一溶液或它们的混合溶液；
将上述所得的生物转化液(即指已完成生物转化的转化液)进行后处理，即将所得的发酵液先进行杀菌密封包装，得到的浆液即为本发明所述的含高浓度Y-氨基丁酸的食品功能性产品，也称高GABA含量胚芽素豆浆液产品。实施例3
首先将杂豆(大豆、赤豆、黑豆、绿豆、扁豆)用8倍水在40 °C温度下在恒温培养箱中发芽15小时，在8°C冰箱或冷库预冷4小时左右，再将发芽的豆类用粉碎机研碎打成匀浆，匀浆后浆液温度不超过60°C，浆液待用；
将所得的浆液接种入pH为4. 5 7. 0的谷氨酸钠溶液中，并置于带搅拌的常规发酵罐内混合；所述浆液与含谷氨酸钠溶液重量比为3:1 (w/w);另添加千分之一至万分之一的CaCl2 (氯化钙)，使Ca2+ (钙离子)浓度为2 12mg/100g，并置于带搅拌的常规发酵罐内混合，并置于带搅拌然后保持温度在35 °C左右，生物转化I. 5小时，得到生物转化液；其中所述的谷氨酸钠是一种以质量浓度计含谷氨酸钠量为0. I 2%的水溶液，例如是市售味精配制而成的溶液；CaCl2为食用级，它的加入将有助于提高酶的活力，从而缩短生物转化时间，大大提高工业化生产效率；
将上述所得的生物转化液(即指已完成生物转化的转化液)进行后处理，即将所得的发酵液先进行杀菌密封包装，得到的浆液即为本发明所述的含高浓度Y-氨基丁酸的食品功能性产品，也称高GABA含量胚芽素豆浆液产品。实施例4
首先将杂豆(赤豆，黑豆，绿豆)用5 10倍水在25 50 0C条件下在恒温培养箱中发芽6 24小时，在0 _70°C的温度下冷冻、0 _70°C的温度下真空干燥、再粉碎成粉末，密封避光保存，待用。使用前补水5 20倍水，搅拌成匀浆。匀浆后浆液温度不超过60°C，浆液待用；
将所得的浆液按浆液与pH为4. 5 7. 0的天然含谷氨酸的提取液按重量比I: I 5:1(w/w)混合,另添加千分之一 万分之一食用级CaCl2例如5 30 mg,使Ca2+浓度为2 12mg/100g,并置于带搅拌的常规发酵罐内，然后在温度20 50 0C下，生物转化0. 5小时，得到生物转化液；其中所述的谷氨酸钠溶液是一种以质量浓度计含谷氨酸量为0. I 2%的含高谷氨酸菌菇提取液、干贝汁、酵母抽提物、鱼粉、以及鱼露，包括上述物质的单一溶液或它们的混合溶液；CaCl2为食用级，它的加入将有助于提高酶的活力，从而缩短生物转化时间，大大提高工业化生产效率；
将上述所得的生物转化液(即指已完成生物转化的转化液)进行后处理，即将所得的发酵液先进行杀菌密封包装，得到的浆液即为本发明所述的含高浓度Y-氨基丁酸的食品功能性产品，也称高GABA含量胚芽素豆浆液产品。实施例5
首先将杂豆(赤豆，黑豆，绿豆、蚕豆、豌豆、豇豆)用5 10倍水在25 50 0C条件下在恒温培养箱中发芽6 24小时，在0 _70°C的温度下冷冻、0 _70°C的温度下真空干燥、再粉碎成粉剂，使用时再添加5 20倍的水搅拌成匀浆。匀浆后浆液温度不超过60°C，浆液待用；
所得的浆液按浆液与pH为4. 5 7. O的谷氨酸钠溶液按重量比I: I 5:1 (w/w)混合，另添加千分之一至万分之一维生素B6,并置于带搅拌的常规发酵罐内，并置于带搅拌的常规发酵罐内，然后在温度20 50 0C下，生物转化0. 5小时，得到生物转化液；其中所述的谷氨酸钠是一种以质量浓度计含谷氨酸钠量为0. I 2%的水溶液，例如为上述所述的天然营养物质的提取液或味精的水溶液。所述的维生素B6为食用级，它的加入将有助于提高酶的活力，从而缩短生物转化时间，大大提高工业化生产效率
将上述所得的生物转化液(即指已完成生物转化的转化液)进行后处理，即将步骤(2)所得的发酵液先进行杀菌密封包装，得到浆液(即得到含有GABA有效组分的豆浆液)，即为本发明所述的功能性食品原料(全称为高GABA含量胚芽素豆浆液产品)。本发明制得的食品功能性产品含Y -氨基丁酸浓度高，经测试，每100克豆浆液含Y -氣基丁酸浓度达200mg左右，大大提闻了功能性广品的得率，提闻了传统农广品的附加值。


本发明公开了一种制备含高浓度γ-氨基丁酸的食品功能性产品的方法，其特点是，包括如下步骤(1)将挑选的豆类用清水清洗，去除杂质和灰尘，用5～10倍水在25～50oC条件下在恒温培养箱中发芽6～24小时，制浆；(2)将步骤(1)所得的浆液接种入pH为4.5～7.0的谷氨酸钠溶液中，并置于带搅拌的常规发酵罐内混合；所述浆液与含谷氨酸钠溶液重量比为1:1～5:1(w/w)；然后在温度20～50oC的条件下生物转化0.5～8.0小时，得到生物转化的发酵液；(3)杀菌密封包装的步骤。本发明借助发芽豆类中酶系将谷氨酸钠脱羧转化成食品功能性成分γ-氨基丁酸，不仅明显提高发芽豆类中的功能性成分，而且大大提高了传统农产品的附加值。