技术领域
本发明涉及果汁加工领域，更具体地，涉及一种富含γ-氨基丁酸的荔枝果汁的制备方法及其荔枝果汁。
背景技术
氨基酸是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，也是存在于组织中的一类生物活性成分，在组织的代谢、生长、维护和修复过程中起重要作用。
γ-氨基丁酸（以下可简称为“GABA”）是一种广泛分布于生物体内的、天然存在的功能性氨基酸，近年来研究表明，GABA是中枢神经系统的一种抑制性传递物质，它是脑组织中最重要的神经递质之一（万选才1999；冈田忠司2001），参与人体内的多种代谢和生理活动：GABA在学习和记忆过程及视觉形成和发育中发挥着重要作用；它可用于肝昏迷及脑代谢障碍；还可用于抗精神不安；对高血压也有改善作用。
随着人类年龄的增长和精神压力的不断增加，人体内GABA的自身积累变得越来越困难，因此需要通过日常饮食来补充。20世纪90年代起，日本、欧美等地已开始流行以GABA作为营养补充剂。近年来，关于GABA在食物中的分布及其营养评价的研究也越来越多，天然GABA也已经被应用到乳制品、软饮料、巧克力、调味品、烘焙食品和酒饮料中，如富含GABA的茶（董尚胜，1998）、富含GABA的米胚芽（曾原，1997）、富含GABA的乳制品等的研制。2009年，中国卫生部也批准此类GABA为新资源食品。
植物体中的GABA累积是植物在逆境中应答的结果。因为植物在酸化、缺氧、高盐分、冷刺激、热刺激等逆境环境下，会有GABA累积的现象。
公开号为CN1923059 B的专利背景技术中提到将成熟的果实类置于无氧气氛下，使其中含有的谷氨酸的一部分转化为GABA后粉碎榨汁。公开号为CN101277616 A的专利公开了GABA含量提高的果实的制造方法。它就是将果实置于无氧气氛下得到的，具体通过将原料果实进行厌氧处理接着进行需氧处理的操作进行1次、或重复2次以上后，再进行厌氧处理，从而得到与原料果实相比GABA含量提高的果实。
荔枝可以通过采用低温预冷和气调贮藏来延长保鲜期。崔珊珊等（2010）利用全自动氨基酸分析仪对中国荔枝主栽产区的妃子笑荔枝进行氨基酸组分分析，结果表明，经过预冷和包装处理的妃子笑荔枝果汁含丰富的氨基酸组分，其中GABA的平均含量达104.69mg/100mL，占氨基酸组分总含量的26.57%，同样其他荔枝品种也同样富含GABA。
公开号为CN101972015 B的中国专利公开了荔枝-苹果混合果汁饮料及制备方法。但未见有富含GABA的荔枝果汁或混合果汁饮料的专利申请。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中天然功能性果汁饮料研究技术的不足，提供一种富含γ-氨基丁酸的荔枝果汁的制备方法。
本发明要解决的另一技术问题是提供所述方法制备得到的荔枝果汁。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种富含γ-氨基丁酸的荔枝果汁的制备方法，包括以下步骤：
S1. 荔枝的富集处理：采收新鲜成熟的荔枝，迅速经冰水浸泡10～15min、沥干水分和密封包装后在1～5℃低温下贮运1～5d；
S2. 荔枝的加工：将S1富集处理后的荔枝经清洗、去皮、去核、果肉榨汁、离心过滤，得荔枝原汁；
S3. 将荔枝原汁迅速升温至91～95℃钝化酶活性，冷却后灌装得荔枝果汁，荔枝果汁置于-18℃下冻藏。
本发明首先通过特殊的富集方法将荔枝中的γ-氨基丁酸进行富集后得到富含γ-氨基丁酸的荔枝原料；然后再进行榨汁。在γ-氨基丁酸的富集过程中，本发明选择低温富集处理，发明人在研究过程中发现：不同品种的荔枝在不同的低温条件下保藏合适的时间，可以达到γ-氨基丁酸的富集；要想实现γ-氨基丁酸的良好富集，必须严格控制低温条件和保藏的时间，因为不合适的低温条件和保藏时间反而会降低γ-氨基丁酸含量，如发明人在前期的试验研究中发现：对于广东阳西产的双肩玉荷包荔枝品种，在1～5℃的低温条件下进行贮藏，荔枝中的GABA含量在贮藏期前14d都处于上升状态，在14～21 d期间低温保鲜贮藏荔枝的GABA含量下降明显，而后维持稳定。对于不同的荔枝品种，在1～5℃的低温条件下进行贮藏，怀枝荔枝中的GABA含量变化为0.07%～0.10%; 黑叶荔枝中GABA含量变化为0.07%～0.11%；妃子笑荔枝中GABA含量变化为0.08%～0.11%；
优选地，所述荔枝的品种为怀枝、黑叶、妃子笑。更优选地，当荔枝为怀枝品种时，需在2℃低温下贮运2d进行富集处理；当荔枝为黑叶品种时，需在3℃低温下贮运3d进行富集处理；当荔枝为妃子笑品种时，需在4℃低温下贮运3d进行富集处理。
在进行富集处理之前，刚采摘的荔枝最好先进行低温预处理一下，优选的操作为在冰水中浸泡，浸泡的时间范围为10～15min。
富集得到的荔枝必须结合特定的榨汁工艺，以防止γ-氨基丁酸因为环境条件如温度、pH和褐化相关酶等发生的变性或降解；最后制备得到一种富含γ-氨基丁酸的荔枝果汁。本发明通过试验发现将荔枝原汁迅速升温至91～95℃，并保持1～3min来钝化酶活性可以防止褐化相关酶等降解GABA；优选地，将荔枝原汁迅速升温至93℃，并保持2min来钝化酶活性，其效果较好。所述迅速升温是指将温度尽可能快的升温到所要求的温度调节。
由如上方法所制备得到的荔枝果汁，其中，可溶性固形物含量14～17Brix，酸含量0.15～0.3%，GABA质量百分含量达0.1%。荔枝果汁富含来源于荔枝本身的GABA，无需外源添加，能满足人们日常所需，可作为GABA功能食品的基料。还可添加其他果汁加工成混合果汁饮料。
可以将所述的荔枝果汁经脱水浓缩一倍得到荔枝浓缩汁，荔枝浓缩汁中可溶性固形物含量30～33Brix，酸含量0.3～0.6%，γ-氨基丁酸质量百分含量达0.2%。
或者所述的荔枝果汁经加水稀释得荔枝饮料，荔枝饮料中荔枝果汁质量百分含量≥10%，可溶性固形物含量10～30Brix，酸含量0.15～0.6%，γ-氨基丁酸质量百分含量为0.01～0.2%。
优选地，含有本发明所述荔枝果汁的荔枝饮料包括以下质量百分比组成的各原料：
荔枝果汁：10%；糖：11～12Brix；酸：0.15～0.25%；果汁稳定剂：0.06%；果汁改良剂：0.06%；柠檬酸钠：0.01%；维生素C：0.03%；水：余量。
或者，荔枝果汁、荔枝浓缩汁与其它种类水果的原果汁或浓缩还原汁混合加工成混合果汁饮料，混合果汁饮料中含果汁质量百分含量≥20%（其中荔枝果汁质量百分含量≥10%，其它为苹果汁或葡萄汁等），可溶性固形物含量8～12Brix，酸含量0.15～0.25%，γ-氨基丁酸质量百分含量≥0.01%。
优选地，含有本发明所述荔枝果汁的混合果汁饮料包括以下质量百分比组成的各原料：
荔枝果汁：10%；苹果汁或葡萄汁：10%；糖：11～12Brix；酸：0.15～0.25%；果汁稳定剂：0.06%；果汁改良剂：0.06%；柠檬酸钠：0.01%；维生素C：0.03%；水：余量。
更优选地，所述荔枝果汁可以是本发明的富GABA的荔枝汁或荔枝浓缩果汁的稀释还原汁，苹果汁或葡萄汁可采用商业途径获得的浓缩苹果汁或浓缩葡萄汁或经稀释还原的果汁，糖为蔗糖和果葡糖浆，按质量分数比为2：1的混合物。酸为柠檬酸和苹果酸按质量分数比为1：3的混合物。水为饮用水，优选地可以是经膜过滤的软水或纯净水。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种富含γ-氨基丁酸的荔枝果汁的制备方法：首先根据不同的荔枝品种在低温条件下GABA变化的不同，针对性的将不同品种的荔枝中的GABA进行富集，然后再结和特定的榨汁工艺，以防止γ-氨基丁酸因为环境条件如温度、pH和褐化相关酶等发生的变性或降解。所述制备方法的关键在于荔枝中GABA的富集，该富集方法简单，成本较低，且富集后荔枝果实及加工的果汁中的GABA含量高达0.1～0.2%。
本发明同时提供上述方法制备得到的荔枝果汁，该荔枝果汁不仅营养丰富，且富含来源于荔枝本身的GABA，无需外源添加，能满足人们日常所需，可作为GABA功能食品的基料。还可添加其他果汁加工成混合果汁饮料，所述混合果汁饮料克服了单一果汁香气和滋味单调的缺点，丰富了饮料市场，满足了饮料产业和消费者的需求。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步具体描述。本发明的设计思想或同类物质的简单替代属于本发明的保护范围。下述所使用的实验方法若无特殊说明，均为本技术领域现有常规的方法，所使用的配料或材料，如无特殊说明，均为通过商业途径可得到的配料或材料。
实施例1
一种富含γ-氨基丁酸的荔枝果汁的制备方法，其中所用的荔枝品种为怀枝，具体步骤如下：
S1. 荔枝的富集处理：选取新鲜成熟，色泽鲜艳，饱满无虫蛀和无损伤的荔枝果实100kg，迅速用500kg冰水浸泡12min，沥干水分10min，用塑料薄膜袋密封包装，经冷链或非制冷性低温短期贮运（具体条件为在2℃低温下贮运2d），获得富集GABA的荔枝原料。
S2. 清洗：原料榨汁前用浸泡喷淋设备清洗，以去除荔枝壳表面污物、微生物和残留农药等。
S3. 去皮：人工去皮采用不锈钢钳或铗套去皮。机械去皮则由输送带连接清洗机将清洗后的果实输送至去皮机去皮。
S4. 打浆去核与榨汁：去皮后荔枝果肉经打浆机分离出果核和果浆。荔枝打浆榨汁要避免果核破碎，破碎率要求小于2%。荔枝果肉泵入打浆机，以0.5mm筛网进行分筛，再过带式压榨机进行压榨过滤。
S5. 过滤：通过带式压滤机的筛网孔径分离果汁中的一些较大的颗粒。采用高速连续离心设备进行分离精滤，得50kg原果汁。
S6. 杀菌和贮藏：荔枝原果汁经过滤、迅速升温钝化酶活性（具体为迅速升温至93℃）、冷却后进入无菌灌装。
实施例2
一种富含γ-氨基丁酸的荔枝果汁的制备方法，其中所用的荔枝品种为黑叶，具体步骤如下：
S1. 荔枝的富集处理：选取新鲜成熟，色泽鲜艳，饱满无虫蛀和无损伤的荔枝果实100kg，迅速用500kg冰水浸泡13min（对于特定的荔枝品种所用的时间不同），沥干水分10min，用塑料薄膜袋包装，经冷链或非制冷性低温短期贮运（具体条件为在3℃低温下贮运3d），获得富集GABA的荔枝原料。
S2. 同实施例1中的S2。
S3. 同实施例1中的S3。
S4. 同实施例1中的S4。
S5. 同实施例1中的S5。
S6. 杀菌和贮藏：荔枝原汁经过滤、迅速升温钝化酶活性（具体为迅速升温至91℃）、冷却后进入无菌灌装，得到荔枝果汁。
实施例3
一种富含γ-氨基丁酸的荔枝果汁的制备方法，其中所用的荔枝品种为妃子笑，具体步骤如下：
S1. 荔枝的富集处理：选取新鲜成熟，色泽鲜艳，饱满无虫蛀和无损伤的荔枝果实100kg，迅速用500kg冰水浸泡15min（对于特定的荔枝品种所用的时间不同），沥干水分10min，用塑料薄膜袋包装，经冷链或非制冷性低温短期贮运（具体条件为在4℃低温下贮运3d），获得富集GABA的荔枝原料。
S2. 同实施例1中的S2。
S3. 同实施例1中S3。
S4. 同实施例1中S4。
S5. 同实施例1中S5。
S6. 杀菌和贮藏：荔枝原汁经过滤、迅速升温钝化酶活性（具体为迅速升温至94℃）、冷却后进入无菌罐装，得到荔枝果汁。
检测实施例1～3所得到的荔枝果汁，荔枝果汁中糖度在15～17Brix，酸含量为0.15～0.3%，GABA的重量百分含量达0.11%。在-18℃下进行冷冻保藏。
对比例1
为了证明新鲜成熟的荔枝经迅速冰水浸泡、沥干水分、密封包装、低温下短期贮运等一系列处理后能够富集GABA，本发明进行了对比试验，即比较未经富集处理的成熟荔枝果实（对照组）和经处理的成熟荔枝果实（实验组）中GABA的含量，如表1所示。
实施例4
富含GABA的荔枝浓缩果汁的制备：是通过实施例1～3所述制备方法得到的荔枝果汁由真空薄膜浓缩设备进行浓缩制备得到的。
实施1得到的荔枝果汁浓缩而得的荔枝浓缩果汁，其中糖度为31～33Brix，酸含量为0.3～0.6%，GABA的重量百分含量达0.20%。在-18℃下进行冷冻保藏。
实施例2得到的荔枝果汁浓缩而得的荔枝浓缩果汁，其中糖度为32～33Brix，酸含量为0.3～0.6%，GABA的重量百分含量达0.20%。在-18℃下进行冷冻保藏。
实施例3得到的荔枝果汁浓缩而得的荔枝浓缩果汁，其中糖度为30～33Brix，酸含量为0.3～0.6%，GABA的重量百分含量达0.21%。在-18℃下进行冷冻保藏。
实施例5
富含GABA的荔枝果汁饮料的调配制备
采用本发明制备的荔枝果汁或浓缩果汁加水调整果汁含量，按照果汁饮料产品的果汁比例标准，果汁饮料含荔枝果汁≥20%。果汁饮料要求最终产品糖度一般为11～12 Brix，含酸量为0.15～0.25%，GABA质量百分含量达0.02%。需要加入柠檬酸和苹果酸把荔枝汁的pH值调整至4.0左右。此外，还可加入抗坏血酸等。
按制备100kg含GABA质量百分含量为0.02%的荔枝果汁饮料计，包括如下组分：
实施例1～3所述荔枝果汁 20kg；
糖 11～12kg；
酸 0.15～0.25%；
水 余量。
具体地，所述GABA荔枝果汁饮料包括以下质量百分比组成的各原料：
实施例1～3所述荔枝果汁 20kg；
糖 11～12kg；
酸 0.15～0.25%；
果汁稳定剂 0.06%；
果汁改良剂 0.06%；
柠檬酸钠 0.01%；
维生素C 0.03%；
水 余量。
所述荔枝果汁为本发明富含GABA的荔枝汁或实施例4所述荔枝浓缩果汁的稀释还原汁；糖为蔗糖和果葡糖浆，按质量分数比为2：1的混合物；所述酸为柠檬酸和苹果酸按质量分数比为1：3的混合物；所述水为饮用水，优选地为经膜过滤的软水或纯净水。
上述方法制备得到的荔枝果汁饮料还需以下处理：
均质：使用高压均质机进行均质处理，保持果汁饮料的稳定性。
杀菌、灌装：荔枝浓缩果汁的杀菌通常采用92～94℃进行瞬时巴氏杀菌，瞬时杀菌后的果汁迅速冷却降温，然后采用无菌罐装。
果汁饮料包装则一般采用聚丙烯（PP）瓶、玻璃瓶或复合纸盒包装。
荔枝果汁终端市场产品如荔枝果汁饮料也可采用热罐装工艺。采用杀菌工艺时，一般瓶装荔枝果汁饮料在95～100℃条件下再加热杀菌3～8min。杀菌后迅速冷却至38～40℃。杀菌后的果汁需符合商业无菌的要求。
贮藏：荔枝果汁在低温下进行贮藏，可减少果汁的变色变味，防止果汁质量下降。经过商业杀菌的荔枝原汁或果汁饮料则尽量在25℃以下或更低的温度进行贮藏。有利于保持荔枝果汁中GABA的稳定性。
实施例6
富含GABA的荔枝混合果汁饮料的调配制备
采用本发明制备的荔枝果汁或浓缩果汁加水调整果汁含量，按照混合果汁饮料产品的果汁比例标准，混合果汁饮料含果汁≥20%（其中荔枝果汁含量≥10%，其他果汁为苹果汁或葡萄汁），最终产品糖度一般为11～12Brix，含酸量为0.15～0.25%，GABA质量百分含量达0.01%。需要加入柠檬酸和苹果酸把荔枝汁的pH值调整至4.0左右。此外，还可加入抗坏血酸等。生产荔枝混合果汁饮料，需要加入Na-CMC或果胶等稳定剂。
按制备100kg含GABA质量百分含量0.01%的荔枝混合果汁饮料计，包括如下组分：
实施例1～3所述荔枝果汁 10kg；
苹果汁或葡萄汁 10kg；
糖 11～12kg；
酸 0.15～0.25%；
水 余量。
具体地，所述的GABA荔枝混合果汁饮料包括以下质量百分比组成的各原料：
实施例1～3所述荔枝果汁 10kg；
苹果汁或葡萄汁 10kg；
糖 11～12kg；
酸 0.15～0.25%；
果汁稳定剂 0.06%；
果汁改良剂 0.06%；
柠檬酸钠 0.01%；
维生素C 0.03%；
水 余量。
所述荔枝果汁为本发明的富含GABA的荔枝汁或实施例4所述荔枝浓缩果汁的稀释还原汁，苹果汁或葡萄汁可采用商业途径获得的浓缩苹果汁或浓缩葡萄汁经稀释还原的果汁，所述糖为蔗糖和果葡糖浆，按质量分数比为2：1的混合物。所述酸为柠檬酸和苹果酸按质量分数比为1：3的混合物。所述的水为饮用水，优选地为经膜过滤的软水或纯净水。
上述方法制备得到的荔枝混合果汁饮料还需以下处理：
均质：使用高压均质机进行均质处理，保持果汁饮料的稳定性。
杀菌、灌装：荔枝浓缩果汁的杀菌通常采用92～94℃进行瞬时巴氏杀菌，瞬时杀菌后的果汁迅速冷却降温，然后采用无菌罐装。
果汁饮料包装则一般采用聚丙烯（PP）瓶、玻璃瓶或复合纸盒包装。
荔枝果汁终端市场产品如荔枝果汁饮料也可采用热罐装工艺。采用杀菌工艺时，一般瓶装荔枝果汁饮料在95～100℃条件下再加热杀菌3～8min。杀菌后迅速冷却至38～40℃。杀菌后的果汁需符合商业无菌的要求。
贮藏：荔枝果汁在低温下进行贮藏，可减少果汁的变色变味，防止果汁质量下降。经过商业杀菌的荔枝原汁或果汁饮料则尽量在25℃以下或更低的温度进行贮藏。有利于保持荔枝果汁中GABA的稳定性。