一种从藜麦中制备γ-氨基丁酸的工艺制造技术

技术编号:12515012 阅读:65 留言:0更新日期:2015-12-16 12:58
本发明专利技术公开一种从藜麦中制备γ-氨基丁酸的工艺。所述工艺包括:选用优质藜麦为原料,用亚硫酸钠溶液进行清洗;在低温、低氧的条件下对洗净后的藜麦进行发芽处理;将发芽后的藜麦进行干燥、粉碎,得到藜麦粉体;以乙醇为溶剂对藜麦粉体进行粗提取得到粗提取产物,再结合超临界提取法萃取粗提取产物中的γ-氨基丁酸,得到最终提取物。本发明专利技术从原料选择及前处理、发芽富集、γ-氨基丁酸提取三个环节出发来提出一种从藜麦中制备γ-氨基丁酸的工艺,工艺操作简单,产量高,制备的γ-氨基丁酸安全性较生物合成法以及化学合成法相对较高,适宜工业化生产γ-氨基丁酸。

【技术实现步骤摘要】
一种从藜麦中制备γ-氨基丁酸的工艺
本专利技术涉及γ-氨基丁酸的制备领域。更具体地,涉及一种从藜麦中制备γ-氨基丁酸的工艺。
技术介绍
随着社会的发展与进步,人们的生活水平以及收入水平均得到大幅度的提高,由于工作、学习、生活等因素引起的紧张、压力等问题也逐渐增加,已经在社会人群中普遍存在。长期处于高压焦虑的状态,人们将会陷入亚健康状态之中,其中最为典型的现象即为失眠、多梦。γ-氨基丁酸作为一种非蛋白组成的天然活性氨基酸具有舒缓压力、放松心情、提高脑活力等功效,对焦虑、失眠、多梦等现象具有一定的缓解效果,在国外已经被广泛应用。目前,不同领域学者对γ-氨基丁酸的研究主要集中在原料选择、提取方法以及制备工艺等某一方面。制备γ-氨基丁酸的合成方法主要有三种,分别为化学合成法、植物富集法以及微生物发酵法。化学合成法主要通过γ-氯丁氰的取代水解反应实现,将邻苯二甲酰亚胺钾与γ-氯丁氰在180摄氏度下反应,然后将产物与浓硫酸回流,经结晶提纯而得,合成γ-氨基丁酸效率极高,但是反应条件剧烈、所选试剂危险性较大、安全性较低,彻底清除制作过程中所引进的化学成分的相关操作工艺尚未探究成功;微生物合成法主要以谷氨酸或其衍生物谷氨酸钠为原料,利用酵母菌、乳酸菌和曲霉菌等食品安全级微生物发酵制得,整个制备过程始终处于一个复杂的微生物体系之中,很难准确控制整个发酵代谢过程中的产物,可能产生对人体有害的代谢产物,存在一定的安全问题;相对而言,植物富集法操作简单、引入化学成分较少,反应体系单一,从而具有较高的安全性。当前的植物富集方法以发芽糙米为主,大多数结合盐离子胁迫增加所制得发芽糙米中γ-氨基丁酸的含量,从而引进金属离子,导致相应产品中重金属超标。因此,需要提供一种工艺操作简单,产量高,制备的γ-氨基丁酸安全性较生物合成法以及化学合成法相对较高,适宜工业化的γ-氨基丁酸的生产工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种从藜麦中制备γ-氨基丁酸的工艺。本专利技术意在提出一种在保证安全性的基础上提高γ-氨基丁酸产量的整体方法。现有技术中,制备γ-氨基丁酸的合成方法主要有三种,分别为化学合成法、植物富集法以及微生物发酵法。其中,植物富集法操作简单、引入化学成分较少,反应体系单一,具有较高的安全性。目前的植物富集方法以发芽糙米为主,大多数结合盐离子胁迫增加所制得发芽糙米中γ-氨基丁酸的含量,但是安全条件下保证高γ-氨基丁酸含量的离子浓度及添加方式有待探讨。除此之外,所加钙离子很容易富集在产品中,造成钙含量超标,有一定的风险。众多研究表明,增加钙胁迫操作将有助于γ-氨基丁酸的富集。钙在γ-氨基丁酸的富集中可起到胁迫的作用。基于此,专利技术选择钙含量较高的藜麦为原料,一般的糙米中的钙含量为0.012%,而藜麦中的钙含量可以高达0.148%,通过优化藜麦的发芽条件(低温、低氧),利用其在发芽过程中γ-氨基丁酸的富集,而且钙含量在安全范围内,有效的避免重金属超标。再配合后期对γ-氨基丁酸提取工艺参数的调整(醇提、旋转蒸发、冷冻干燥以及超临界提取法萃取),能够得到安全性高且纯度高的最终提取物。同时,藜麦营养价值丰富,已经被联合国粮农组织公认为唯一一种满足人体营养需求的单体植物,被誉为丢失的“营养黄金”,其所含的蛋白质、膳食纤维、矿物质含量均高于其他粮食谷物,本专利技术利用藜麦中钙含量高的特点将其进行发芽工艺的优化调整、有针对性的改善提取工艺,从而制得γ-氨基丁酸。为达到上述目的,本专利技术采用下述技术方案:一种从藜麦中制备γ-氨基丁酸的工艺,包括如下步骤:选用优质藜麦为原料,用亚硫酸钠溶液进行清洗;在低温、低氧的条件下对洗净后的藜麦进行发芽处理;将发芽后的藜麦进行干燥、粉碎,得到藜麦粉体;以乙醇为溶剂对藜麦粉体进行粗提取得到粗提取产物,再结合超临界提取法萃取粗提取产物中的γ-氨基丁酸,得到最终提取物。优选地,所述优质藜麦为钙含量高于0.14%的藜麦。优选地,清洗藜麦所用的亚硫酸钠溶液的浓度为0.1-0.4%。优选地,对藜麦进行发芽处理的过程包括:加入藜麦自身重量的1.3-1.5倍的超纯水,在30-35℃无菌条件下浸泡10-12小时;沥去藜麦中的水分,盖上纱布,于35-40℃无菌条件下发芽25-28h,期间始终保持纱布为湿润状态。此过程一方面由于藜麦自身钙含量高,另一方面通过对发芽的条件进行针对性的调整,使得发芽效率得到相应提升,发芽率从普通的55%能够提升并基本维持在65%。优选地,发芽后藜麦的干燥温度为70-75℃,干燥3.5-4.5h后粉碎,粉碎后过70-80目筛,得到藜麦粉体。优选地,所述乙醇粗提取的过程为:用浓度为70-75%的乙醇为溶剂提取藜麦粉体3.5-4.5h,过滤得到滤液,将滤液进行浓缩,至最初体积的13-15%,再将浓缩后的滤液进行冷冻干燥得到粗提取产物。优选地,所述超临界提取法全过程为:将冷冻干燥得到的粗提取产物放入萃取容器,设定温度为28-30℃,通入提携剂与二氧化碳混合后的混合流体,控制压力为32-33Mpa,混合流体的流量为34-35L/h条件下进行萃取,整个过程中保持环境卫生。优选地,所述提携剂的加入量为待提取物重量的20-30%;所述提携剂为水和乙醇按照5:1-7:1混合的混合溶液。优选地,所述工艺包括如下具体步骤:1)选用钙含量高于0.19%的藜麦为原料,用浓度为0.1-0.4%的亚硫酸钠溶液进行清洗;2)加入藜麦自身重量的1.3-1.5倍的超纯水,在30-35℃无菌条件下浸泡11-12小时;3)沥去藜麦中的水分,盖上3层纱布,于35-40℃无菌条件下发芽25-28小时,期间始终保持纱布为湿润状态;4)将发芽后的藜麦在70-75℃温度下干燥,粉碎,过70-80目筛,得到藜麦粉体;5)用浓度为70-75%的乙醇为溶剂提取藜麦粉体3.5-4.5h,过滤得到滤液,将滤液进行浓缩,至最初体积的13-15%,再将浓缩后的滤液进行冷冻干燥操作得到粗提取产物;所述过滤的方式为采用0.45μm的微孔过滤膜进行过滤;6)将低温干燥得到的粗提取产物放入萃取容器,设定温度为28-30℃,通入提携剂与二氧化碳混合后的混合流体,控制压力为32-33Mpa,混合流体的流量为34-35L/h条件下进行萃取,整个过程中保持环境卫生;所述提携剂的加入量为待提取物重量的20-30%;所述提携剂为水和乙醇按照5:1-7:1混合的混合溶液;7)将萃取得到的产物在80-83℃加热60-65min进行杀菌,即制得最终提取物。本专利技术的对提取过程的工艺进行了针对性的调整,提取过程首先采用乙醇为溶剂粗提取,经过旋转蒸发及冷冻干燥得到粗提取产物,再结合超临界提取法萃取粗提取产物中的γ-氨基丁酸。首先采用醇提是为了降低化学物质的含量,乙醇作为一种易于挥发的有机溶剂,相对于其他有机溶剂是较为安全的,已经被用于食品、医药、化妆品等众多领域,很容易在后续工序中挥发干净,保证最终产物的安全性;接着采用旋转蒸发结合冷冻干燥得到粗产物的目的是进一步除去提取剂,提高提取物的浓度;最后运用超临界提取法萃取的目的在于在超临界状态下γ-氨基丁酸提取物的含量将会提高。并且对工艺参数进行了具体的限定,通过步骤间的相互配合,最终在藜麦中提取高安全性、高提取率的γ-氨基丁酸。一种采用如上所述的从藜麦中制备本文档来自技高网
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一种从藜麦中制备γ-氨基丁酸的工艺

【技术保护点】
一种从藜麦中制备γ‑氨基丁酸的工艺,其特征在于,包括如下步骤:选用藜麦为原料,用亚硫酸钠溶液进行清洗;在低温、低氧的条件下对洗净后的藜麦进行发芽处理;将发芽后的藜麦进行干燥、粉碎,得到藜麦粉体;以乙醇为溶剂对藜麦粉体进行粗提取得到粗提取产物,再结合超临界提取法萃取粗提取产物中的γ‑氨基丁酸,得到最终提取物。

【技术特征摘要】
1.一种从藜麦中制备γ-氨基丁酸的工艺,其特征在于,包括如下步骤:选用藜麦为原料,用亚硫酸钠溶液进行清洗,所述藜麦为钙含量高于0.14%的藜麦,清洗藜麦所用的亚硫酸钠溶液的浓度为0.1-0.4%;在低温、低氧的条件下对洗净后的藜麦进行发芽处理,其中加入藜麦自身重量的1.3-1.5倍的超纯水,在30-35℃无菌条件下浸泡10-12h;沥去藜麦中的水分,盖上纱布,于35-40℃无菌条件下发芽25-28h,期间始终保持纱布为湿润状态;将发芽后的藜麦进行干燥、粉碎,得到藜麦粉体,其中发芽后藜麦的干燥温度为70-75℃,干燥3.5-4.5h后粉碎,粉碎后过70-80目筛,得到藜麦粉体;以乙醇为溶剂对藜麦粉体进行粗提取得到粗提取产物,再结合超临界提取法萃取粗提取产物中的γ-氨基丁酸,得到最终提取物;所述最终提取物中γ-氨基丁酸的含量大于85%;所述乙醇粗提取的过程为:用浓度为70-75%的乙醇为溶剂提取藜麦粉体3.5-4.5h,过滤得到滤液,将滤液进行旋转蒸发操作,浓缩至最初体积的13-15%,再将浓缩后的滤液进行冷冻干燥得到粗提取产物;所述超临界提取法全过程为:将粗提取产物放入萃取容器,设定温度为28-30℃,通入提携剂与二氧化碳混合后的混合流体,控制压力为32-33Mpa,混合流体的流量为34-35L/h条件下进行萃取,整个过程中保持环境卫生;所述提携剂的加入量为...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁立军马跃
申请(专利权)人:宝健北京生物技术有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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