一种富含GABA和后生元的高膳食纤维植物发酵饮品及其制备方法与流程

本发明涉及食品生物领域，具体而言，涉及一种富含gaba和后生元的高膳食纤维植物发酵饮品及其制备方法。

背景技术：

1、γ-氨基丁酸（gaba）是一种广泛存在于自然界生物体中的四碳非蛋白质氨基酸，作为哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经递质，具有镇静安神、缓解焦虑、调节血压、改善睡眠质量及促进脑部代谢等多种生理功能。膳食纤维则被公认为人体“第七大营养素”，在调节肠道菌群、促进肠道蠕动、降低血糖反应及预防心血管疾病等方面发挥着重要作用。后生元（postbiotics）是指对益生菌进行灭活处理后的菌体及其代谢产物的总和，包含灭活菌体细胞、细胞壁组分及发酵代谢产物，近年来研究证实其具有免疫调节、肠道屏障修复及抗氧化等生物活性。

2、目前，已有部分富含gaba的发酵饮品和功能性饮料产品的相关技术报道。例如，专利cn201410346172.4公开了一种以玉米须浸提液、味精为发酵底物，利用微生物转化方法将底物中的味精转化为gaba的方法，成品中gaba含量为20～200mg/l。然而，该技术以外源性l-谷氨酸钠为底物，添加量为5～15g/l，未能利用天然食材中的内源性谷氨酸，不符合清洁标签的消费趋势；且gaba含量偏低，仅为20～200mg/l；发酵工艺上采用30～36°c恒温培养24～72小时，未采用分段控温策略；发酵后离心弃去乳酸菌，仅收集发酵上清液，未形成后生元；亦未添加膳食纤维进行营养强化。

3、专利cn201410840373.x公开了一种以植物乳杆菌ndc75017为发酵菌种，以含有玉米低聚肽的饮料基质发酵制备富含gaba的发酵乳饮料的方法，所得产品gaba含量为174.5mg/l。然而，该产品为乳饮料而非植物基饮品，含有乳清粉等乳成分，与纯植物基发酵体系不同；gaba含量仍偏低；产品为活菌型饮料，需冷链保存，未对发酵菌进行灭活处理以形成后生元；亦未添加膳食纤维。

4、专利cn201610405159.0公开了一种以芦笋全笋为原料，利用副干酪乳杆菌进行发酵以提高芦笋膳食纤维含量的方法。然而，该技术未涉及gaba成分的富集，产品完全不涉及gaba；亦未涉及后生元。

5、专利cn202111159612.1公开了一种以豆奶为原料，添加谷氨酸钠并接种乳酸菌发酵制备富含gaba的发酵豆奶的方法，产品gaba含量为1～4g/l。然而，该产品为豆奶而非果蔬发酵饮品，发酵基质与果蔬体系不同；以外源性谷氨酸钠为底物，添加量为2～10g/kg；未采用分段控温发酵工艺；未涉及后生元及膳食纤维。

6、专利cn202210539777.x公开了一种植物乳杆菌yx-1及其发酵培养基与富含gaba的桑叶茶的制备方法。然而，最终产品为固体桑叶茶而非液体饮品，消费形态与便利性存在差异；以外源性味精为主要氮源；未涉及后生元和膳食纤维；发酵工艺采用35～39°c恒温培养。

7、专利cn202211450084.x公开了一种以植物乳杆菌m912发酵猕猴桃果汁制备富含gaba的发酵饮品的方法，gaba含量为290～410mg/l。然而，该技术以外源性l-谷氨酸钠为底物；gaba含量仍偏低；采用35～37°c恒温发酵；产品为活菌型，未形成后生元；亦未添加膳食纤维。

8、专利cn202211721957.6公开了一种后生元饮料的生产配方，包含水、乳糖醇、低聚果糖、西梅浓缩汁、益生菌发酵粉、抗性糊精等。然而，该技术未涉及gaba成分的富集，产品虽含有后生元和膳食纤维，但完全不涉及gaba；后生元来源于商业菌株的纯培养发酵，且为物理复配而非发酵体系，缺乏发酵过程中的生物转化。

9、专利cn202311106254.7公开了一种以植物乳杆菌glm101和凝结魏茨曼氏菌glm336为发酵菌种，以菠萝汁为原料制备高产gaba的二联活菌发酵饮料的方法，产品gaba含量达2110mg/l。然而，该产品为活菌型发酵饮料，未形成后生元；未添加膳食纤维；采用35～40°c恒温发酵；产品需冷链保存。

10、专利cn202610108302.3公开了一种由发酵藜麦后生元粉、菊粉与苹果纤维复配而成的高膳食纤维冲饮粉。然而，该产品形态为固体冲饮粉而非液体饮品，需冲调后饮用，消费便利性不足；且未涉及gaba成分的富集。

11、综上所述，现有技术主要存在以下不足：（1）缺乏将高含量gaba、后生元与膳食纤维三者协同组合于同一液体植物发酵饮品中的技术方案（2）gaba含量普遍偏低（20～410mg/l），含量较高（2110mg/l）的为活菌型；（3）均以外源性l-谷氨酸钠为底物；（6）高膳食纤维产品以固体冲饮粉为主，液体饮品形式的膳食纤维+gaba+后生元组合产品尚属空白。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种富含gaba和后生元的高膳食纤维植物发酵饮品，含有gaba、后生元与膳食纤维，三者协同作用，使得发酵饮品具有神经调节、肠道微生态调剂和肠道功能促进功效。

2、本发明的另一目的在于提供一种富含gaba和后生元的高膳食纤维植物发酵饮品的制备方法，采用分段控温发酵工艺，既保证了高活菌数，又实现了高gaba产量和优良口感。

3、本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

4、一方面，本发明实施例提供一种富含gaba和后生元的高膳食纤维植物发酵饮品，以1000l发酵饮品计，包括以下原料：

5、新鲜蔬菜100-300kg，新鲜水果50-150kg，香菇2-30kg，海带3-15kg，糯米甜酒20-200l，冰糖10-50kg，甘草0.5-3kg，老坛酸水20-200l，食用盐10-40kg，膳食纤维10-100kg，余量为水。

6、在本发明的一些实施例中，以1000l发酵饮品计，包括以下原料：

7、新鲜蔬菜150-250kg，新鲜水果80-120kg，香菇10-20kg，海带5-10kg，糯米甜酒30-60l，冰糖20-40kg，甘草1-2kg，老坛酸水30-60l，食用盐20-30kg，膳食纤维40-60kg，余量为水。

8、在本发明的一些实施例中，所述新鲜蔬菜包括辣椒、胡萝卜、白菜中的至少一种；

9、所述新鲜水果包括苹果、梨、菠萝中的至少一种；

10、所述香菇为干香菇或干香菇蒂；

11、所述膳食纤维为自菊粉、低聚果糖、聚葡萄糖、抗性糊精中的至少一种。

12、在本发明的一些实施例中，所述膳食纤维为菊粉与抗性糊精的混合物，两者的质量比为1:1-1:2。

13、在本发明的一些实施例中，所述老坛酸水来自于自然发酵5年以上的泡菜坛，所述老坛酸水的ph值为3.0-3.8，乳酸菌活菌数为106～108cfu/ml。

14、另一方面，本发明实施例提供一种富含gaba和后生元的高膳食纤维植物发酵饮品的制备方法，包括以下步骤：

15、步骤一：原料预处理

16、将新鲜蔬菜、新鲜水果分别清洗、切分、打浆或破碎处理，备用；

17、将香菇、海带、甘草用水煮沸后，熬煮15～30分钟，过滤取汤汁，冷却至30℃以下备用；

18、将食用盐、冰糖加入所述汤汁中，搅拌至完全溶解，制成发酵基底盐水；

19、步骤二：接种与装罐

20、将步骤一制得的发酵基底盐水冷却至25～30℃，加入预处理好的新鲜蔬菜、新鲜水果，以及糯米甜酒，充分搅拌均匀后，再加入老坛酸水，转移至发酵罐中密封；

21、步骤三：分段控温发酵

22、第一阶段：控制发酵罐内的发酵温度在26～28℃，保持48～72小时；

23、第二阶段：当发酵液ph值降至4.0～4.3后，将发酵温度降至16～18℃，发酵7～9天；

24、在发酵过程中，每日检测发酵液的ph值、总酸、乳酸菌活菌数和gaba含量；

25、步骤四：过滤取汁

26、发酵结束后，过滤，收集澄清的发酵汁液；

27、步骤五：灭活处理

28、将步骤四所得发酵汁液加热至80～85℃，保持10～15分钟，得到发酵液；

29、步骤六：添加膳食纤维

30、将步骤五所得灭活发酵液冷却至室温后，加入膳食纤维，搅拌至完全溶解分散；

31、步骤七：低温后熟

32、在2～6℃下冷藏放置2～3天；

33、步骤八：灌装与灭菌

34、将步骤六或步骤七所得产品进行无菌灌装，或灌装后进行巴氏杀菌，得到发酵饮品。

35、在本发明的一些实施例中，在步骤三中，第一阶段的发酵温度为27℃，发酵时间60小时。第二阶段的发酵温度为17℃，发酵时间为8天。

36、在本发明的一些实施例中，在步骤四中，将发酵汁加热至82℃，保持12分钟。

37、相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

38、本发明通过采用源于传统老坛泡菜的自然富集乳酸菌群作为发酵菌种，结合富含谷氨酸的香菇、海带等原料以及分段控温发酵工艺，使发酵液中gaba含量达到667～1000mg/l（即100～150mg/份）。

39、本发明实施例提供的发酵饮品中，含有gaba、后生元与膳食纤维，三者协同作用，使得发酵饮品具有神经调节、肠道微生态调剂和肠道功能促进功效。以液体饮品为载体提供膳食纤维，每份产品膳食纤维含量达到4.0～5.0g，使消费者能够方便、愉悦地补充每日所需的膳食纤维。

40、采用“香菇/香菇蒂+海带”作为天然谷氨酸来源，符合清洁标签趋势，同时赋予产品独特的风味层次。

41、本发明提供的发酵饮品制备方法，通过加热灭活方式处理发酵液中的乳酸菌，获得灭活乳酸菌（后生元），产品无需冷链运输和储存，货架期更长，且不存在活菌衰减问题。

42、采用分段控温发酵工艺，发酵过程分为爆菌期（26～28℃）和产香产gaba期（16～18℃）两个阶段，既保证了高活菌数，又实现了高gaba产量和优良口感。