γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric Acid,GABA)是一种非蛋白质的天然氨基酸,广泛存在于植物、动物和微生物中。GABA具有抗衰老、降血压、改善肝功能、调节激素分泌、改善睡眠、增强记忆力、防治肥胖等重要生理功能。GABA主要是通过谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸脱羧转化而成的。乳酸菌、霉菌、酵母菌以及其他微生物中均含有这种酶,因此,可通过提取谷氨酸脱羧酶或通过微生物发酵来生产GABA。随着人们生活水平的提高和保健意识的增强,富含GABA的功能性食品已经成为研究和开发的热点。梨果肉质细脆,含糖量高,香甜爽口,营养丰富,含有各种蛋白质、矿物质和多种维生素等,是酿造果酒的良好原料。本课题旨在从水果表面筛选出既能高产GABA,又仍有较强产酒精能力的酿酒酵母,并将它用于梨酒的酿制,获得富含GABA的梨酒。比色法检测发酵液中GABA含量的建立。当有乙醛酸、琥珀酸存在时,GABA与溴甲酚绿发生专一的、特殊的显色反应。基于这一显色反应,建立了一种新的快速测定GABA含量的比色法。显色剂中溴甲酚绿、琥珀酸和乙醛酸溶液的适宜浓度分别为0.5、5.0和6.0 mg/mL。测定GABA含量的适宜条件为:4 mL样品溶液,加入2 mL显色剂,混合摇匀,在25℃下水浴5 min,于617 nm测定吸光值。GABA标准曲线的回归方程为A=0.1257C-0.0295,相关系数R2=0.9958。本检测方法的精密度(重复测定样品的RSD)为0.88%,平均回收率为95.33%,说明本方法重现性和准确性较好。该法操作简单,检测速度快,检测成本低。高产GABA酿酒酵母的筛选。经过富集培养,使用GABA筛选培养基,从梨、葡萄、苹果等水果表面分离、筛选出8株既能高产GABA,又有较强产酒精能力的酵母菌株,其中菌株KS45产生GABA能力最强,达到了1.146 g/L,酒精度达到8.0%。经微生物学及分子鉴定,菌株KS45为酿酒酵母。在YEPD培养基上30℃培养2 d,KS45菌落形态为直径较大,表面光滑,呈乳白色,边缘整齐,易挑取;显微镜下的细胞形态为卵圆形,有的为椭圆,个别有出芽现象。试验发现,只有在含有梨汁的发酵培养基中,筛选出的酵母菌才能在静置发酵时高产GABA,这表明梨汁中可能含有刺激酿酒酵母合成GABA的物质。富含GABA梨酒的酿制。将筛选出的酿酒酵母KS45接种到鸭梨汁中进行梨酒的酿制,研究了发酵时间、接种量、初始糖度、温度、装液量、二氧化硫添加量对梨酒中GABA含量以及酒精度的影响。研究发现,装液量对GABA产生有很大影响。随着装液量的增加,梨酒中GABA含量急剧下降,这可能与氧气供给不足有关。二氧化硫的添加对GABA的合成有一定的抑制作用。富含GABA梨酒的最佳发酵条件为:发酵时间静置发酵10 d,接种量8%,初始糖度20%,温度30℃,装液量为100 mL/500 mL,二氧化硫添加量60 mg/L。在此条件下,梨酒的酒精度为8.0%,梨酒中GABA的含量达到1.765 mg/mL。经检测,梨酒中的甲醇含量符合国标质量要求。