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联合制备蒜氨酸与大蒜多糖的方法技术

技术编号:1555605 阅读:288 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种联合制备蒜氨酸与大蒜多糖的方法,其特征在于,包括以下步骤:    A.洗涤去杂:将新鲜大蒜用浸泡,洗去杂物;或者采用脱水大蒜片,加水浸泡;    B.蒜氨酸酶的灭活:采用加热灭活法或调节酸度法,使蒜氨酸酶失去活性;    C.破碎取汁:将灭活处理的大蒜打浆或磨制成粒度为100~150目的蒜浆,将蒜浆先用袋滤器、压榨机进行处理,除去大蒜组织颗粒、蒜皮等杂质,得大蒜粗提液;    D.大蒜粗提液的精制:将大蒜粗提取液经过离心处理,上清液采用板框式压榨机过滤、或采用真空离心机过滤、或采用截留分子量1~2万道尔顿的过滤膜过滤、或采用水力旋流分离器分离、或加入总量为0.1~0.3%的明胶、单宁、膨润土混合澄清剂处理,或者将上述措施进行任意组合处理,然后获得白色或微黄色的澄清透明的精制大蒜提取液;    E.离子交换树脂吸附蒜氨酸:将精制大蒜提取液通过阳离子交换树脂柱,吸附速度为每公斤树脂0.2~1升/小时;或者直接将阳离子交换树脂加入到精制大蒜提取液中,在50~100rpm的转速下吸附1~4小时,每公斤精制大蒜提取液的阳离子交换树脂用量300~500克;    F.大蒜多糖粗提液的获得:加入精制大蒜提取液,使阳离子交换树脂吸附饱和后,再用无离子水洗脱树脂,洗至溶液无糖和无蛋白质反应且流出液呈微酸性(pH=5.0~5.5)时,收集所有的洗脱液,得到大蒜多糖粗提液;    G.大蒜多糖溶液的精制:将大蒜多糖粗提液通过阴离子交换树脂脱色,再用无离子水洗脱2~3个色谱柱体积,收集流出液和洗脱液,调节其pH为中性,再通过活性炭吸附柱,或者用0.1~0.2%活性炭吸附20~24小时后,得到精制的大蒜多糖溶液;    H.获得大蒜多糖产品:在温度为60~80℃的真空条件下,将大蒜多糖溶液浓缩至大蒜多糖含量在30~60%,再进行喷雾干燥,得白色粉状的大蒜多糖产品;或烘房干燥、粉碎后得白色粉状的大蒜多糖;    I.蒜氨酸的洗脱:阳离子交换树脂用无离子水洗脱后,再用0.2~0.7摩尔氨水作为洗脱液洗脱阳离子交换树脂,收集pH值为3.8~8.5范围内的洗脱液,即为含有蒜氨酸的洗脱液;    J.制取蒜氨酸粗品:将I步骤所得的含有蒜氨酸的洗脱液经真空浓缩脱氨水,温度控制在60~70℃,加入乙醇使浓缩液含有20~80%的乙醇,再调节pH值为5.5~6.5范围内,20~25℃静置10~24小时,析出结晶蒜氨酸,弃去上层液体得蒜氨酸粗品;    K.蒜氨酸的精制:将J步骤结晶的蒜氨酸粗品,经过离心和重结晶后,于60~80℃下减压干燥至含水量2~5%后,即得蒜氨酸精制产品。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天然产物的提取、分离和纯化领域,特别是涉及一种以新鲜大蒜或脱水大蒜为原料。
技术介绍
大蒜(Allium sativum L.)在人类社会中延用了五千多年。古埃及人在建造金字塔时,每餐必食用大蒜,用于抵抗疾病,增强体魄;二战期间,英国士兵由于受到德军的包围和封锁,药品奇缺,英政府就使用大蒜为士兵疗伤;俄罗斯人称大蒜是土里长出的盘尼西林。在中国,唐朝的苏恭,明朝的李时珍、清朝黄宫萧等都认为大蒜有开胃健脾、祛寒除湿和消肿散毒等功能。近50年的现代医学、营养学的研究证明大蒜有降血脂、预防动脉硬化、防治冠心病、脑血栓、消炎杀菌、抗癌、提高机体免疫力、保护肝脏、降血压、降血脂和延缓衰老等作用,并且研究证实了大蒜的这些药用效果和保健作用都与蒜氨酸和大蒜多糖有直接或间接的作用。蒜氨酸(S-烯丙基-L-半脱氨酸亚矾,S-Allyl-L-cysteinesulfoxide,alliin)又名蒜碱,其分子式为C6H11O3SN,分子量为177.22,熔点为164.5℃,主要存在于大蒜鳞茎的细胞中,是大蒜中含量最多的含硫化和物,是大蒜中独特的非蛋白类的含硫氨基酸,占大蒜中含硫化合物的90%,其含量高达0.5%-1.4%(以湿基计算),最高达到3.2%(以干物质计算)。纯蒜氨酸对热稳定,在85℃加热数天也不会分解,能溶于水而不溶于乙醚等非极性有机溶剂。鲜蒜或复水后的脱水蒜片中的蒜氨酸,当受到外力如打浆时,极易与其共存的蒜氨酸酶反应生成具有辣味或臭味的大蒜辣素(又名大蒜素,Allicin)。近几年报道蒜氨酸有抗氧化、清除自由基、保肝、降糖、降脂、营养神经、抗肿瘤、抗血栓等多项功能(贾江滨等,大蒜中含硫氨基酸的研究进展,中草药,2000,31(6)468)。CN 1460520A已经专利技术了利用蒜氨酸和蒜氨酸酶生产具有防治脑血管病、抗病毒、抗真菌、抗肿瘤作用的复方蒜氨酸肠溶胶囊。为满足药品和保健品生产对蒜氨酸的需要,人们正在致力于研究获得蒜氨酸的方法。目前获得蒜氨酸的方法有①水提法(CN1412317A,CN 1425650A),②有机溶剂提取法(CN 1273969A),③组织培养法,④化学合成法。②和④两种方法因使用有机溶剂,成本较高,且有时造成化学污染,其所介绍的方法或所得产品难以在食品、医药生产中推广应用,③法因产量低、成本较高、仍处在研究阶段,还不能应用于生产。目前最为可行的生产蒜氨酸的方法是①法。如CN 1412317A专利技术专利,介绍了以水提取大蒜蒜氨酸,并且利用果胶酶、纤维素酶对提取的大蒜浆或大蒜汁进行酶解,然后进行微生物发酵除去对蒜氨酸提取、结晶有影响的化合物或大分子,然后再利用阳离子交换树脂吸附、洗脱后制取蒜氨酸。该专利技术专利的不足是未能提取大蒜多糖,而是利用微生物将宝贵的大蒜多糖分解掉了。CN 1425650A报道了水提取蒜氨酸并用阳离子交换树脂进行蒜氨酸分离的方法,但该法采用40%~70%的乙醇沉淀去除杂质,其成本较高,也未提及大蒜多糖的提取和利用,使生产蒜氨酸的原料成本和分离、提纯成本居高不下。上述两项专利均利用0.4-2N的氨水洗脱阳离子交换柱、并收集pH5-7的洗脱液部分,再进一步获得蒜氨酸晶体。蒜氨酸容易在蒜氨酸酶的作用下,迅速地转化成具有大蒜辣味的大蒜素。因此,要提高蒜氨酸的得率,必须使蒜氨酸失去活性。CN 1412317A,CN1425650A,CN 1460520A均提到采用微波加热法进行灭活。微波灭活的不足是处理大量鲜蒜原料或脱水蒜片时,常常加热不均匀,即容易残留少量的蒜氨酸酶活性而影响蒜氨酸的得率。大蒜多糖属于果聚多糖。Sabine Barmgartner(2000)报道大蒜多糖是类似菊糖的果聚糖,分子量9000~10000道尔顿,分支度为9(Characterisation ofthe high-molecular weight fructan isolated from garlic(Allium sativum L.),Carbohydrate Research,2000(328)177)。CN 1239719A报道大蒜多糖的分子量为3500,是果糖含量为80%的杂果聚糖,并且有希望代替珍贵的牛膝多糖用于医药。现已研究证实了果聚多糖具有控制血脂、降低血糖、促进矿物质吸收、增殖肠道双岐杆菌、防便秘及治疗肥胖症等多种生理功能。最近还研究证实了大蒜多糖具有保肝护肝作用(郑敏等大蒜多糖对肝损伤小鼠血清和肝组织ALT/AST的影响及其急性毒性实验,咸宁学院学报,2003,17(2)85),对实验性小鼠病毒心肌炎具有治疗作用(蔡飞等,大蒜多糖对小鼠病毒性心肌炎的治疗作用,武汉大学学报(医学版),2003,24(2)109)。上述研究仅适用于提取少量的样品供研究用,不适用于大批量生产应用,难以满足食品和医药的应用。CN 1239719A,JP 10158306-A均报道了大蒜多糖的提取方法,但这些方法需要除臭、脱皮等操作,均未提及同时提取功能成分蒜氨酸,其成本既高,又易于造成环境污染。CN 1239719A在提取过程中使用了可以引起果糖和果聚糖沉淀的CaCl2,这不利于提高大蒜多糖的产率。综合上述两方面的情况,为充分利用大蒜资源,尽可能多的提取大蒜中具有生物活性或保健作用的天然产物,以满足医药和保健食品制造对蒜氨酸和大蒜多糖需求,为了降低制造成本,减少环境污染,有必要改进目前的蒜氨酸和大蒜多糖各自单独生产、且工艺参数不合理的状况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于研制从鲜大蒜或脱水蒜片等原料中既能提取蒜氨酸,同时又能提取大蒜多糖两种活性成分的最佳方法,以降低原料成本、降低设备投资、降低能量消耗、减少试剂消耗、减少这两种产品制造过程中造成的环境污染。本专利技术所述的,包括以下步骤A.洗涤去杂将新鲜大蒜用浸泡,洗去杂物;或者采用脱水大蒜片,加水浸泡。B.蒜氨酸酶的灭活采用加热灭活法(蒸汽蒸煮法或水浸煮沸法)或调节酸度灭活法,使蒜氨酸酶失去活性。所述的步骤B中的加热灭活法,是指将步骤A中洗净的新鲜大蒜用水蒸气加热10~15分钟;或者放入2~5倍水中煮沸5~10分钟;或者将步骤A中复水的脱水大蒜片放入5~10倍水中煮沸5~10分钟。所述的步骤B中的调节酸度法,是指用2~5倍的酸性溶液浸泡大蒜0.5~1小时,通过调节酸度的办法使蒜氨酸酶失活。所述的酸性浸泡液为使用食用级柠檬酸或其他酸调节自来水而制成的pH为3~4的酸性溶液。检查酶灭活(使蒜氨酸酶失去活性)的方法将灭活的大蒜汁液于30~35℃放置0.5~1.5小时,再取少量汁液与0.01%蒜氨酸标准溶液,点在同一块硅胶薄板上,以正丁醇∶冰醋酸∶水(4∶1∶1)混和液为流动相,密闭层析10-20分钟,取出凉干后喷洒0.5%茚三酮乙醇溶液显色。标准蒜氨酸与茚三酮反应后显棕红色(桔红色),若酶解液中有与蒜氨酸同样Rf值(2.8-3.8)的棕(桔)红色斑点,即为检测到蒜氨酸,即表明蒜氨酸未被水解,蒜氨酸酶已完全失去活性,证实酶灭活条件合理。C.破碎取汁将灭活处理的大蒜打浆或磨制成粒度为100~150目的蒜浆,将蒜浆先用袋滤器、压榨机进行处理,除去大蒜组织颗粒、蒜皮杂质,得大蒜粗提液。所述的步骤C中,在打浆时一并加入步骤B中的加热灭活法所用的蒸锅水或煮沸本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄雪松王文岭李爱军张宁段翰英
申请(专利权)人:暨南大学
类型:发明
国别省市:

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