CN104498548A - 一种用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法。该发明以糙米为原料，将糙米放在33℃下浸泡14-16h,然后移至温度为32℃的发芽装置中培充成发芽糙米,加入PBS缓冲液提取GAD，得到的溶液通过甲壳素为载体加入戊二醛固化GAD，再加入MSG、CaCl2、维生素B6的谷氨酸或谷氨酸钠得到GABA反应液，离心取上清液加入乙酸室温静置,再离心后加入无水乙醇,最后离心得到上清液，超滤后得到高浓度GABA溶液。本方法富集的GABA含量高，可以充分利用发芽糙米的价值，得到高浓度的GABA溶液可以用于食品以及添加剂的生产加工。
Description
技术领域：
本发明涉及一种γ-氨基丁酸的生产方法，尤其涉及一种用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法。
背景技术：
γ-氨基丁酸(γ-aminobutytricacid，简称GABA)，一种非蛋白质氨基酸，产生于植物，微生物，哺乳类动物由谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化转化而来，氨基丁酸是一种生理活性成分，能降血压，改善脑机能，促进长期记忆，促进生长激素分泌，具有活化肾功能、肝功能等功能。植物组织中GABA的含量通常在0.332.5mol/g之间。人们从天然食物中摄取的GABA，尚不能满足人体生理需要需要对食品原料采用一定的技术处理以达到富集GABA的目的。
目前GABA在我国主要是化学合成方法生产，用于医药原料，不适合在功能食品或者营养补充集中应用。但是植物中天然存在的GAD是生产食品用GABA的良好酶源。
糙米在低氧逆境条件下发芽后，GABA含量大幅度提高。运用发芽糙米制备GABA具有极高的经济价值。
在制备GABA时，MSG作为GAD专一底物可促进GABA的生成,Ca2+作为GAD的激活因子已得到广泛证实,VB6是GAD的辅基一PLP的前体物质,有激活GAD达到富集GABA的作用,VB6较PLP廉价,在生产上更具有现实意义。
发明内容
针对现有技术合成GABA安全性以及产量都低，本发明的目的在于提供一种用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法，本方法富集的GABA含量高，可以充分利用发芽糙米的价值，得到高浓度的GABA溶液可以用于食品以及添加剂的生产加工。
本发明采用了以下的技术方案：
一种用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法：
以糙米为原料，将糙米放在33℃下浸泡14-16h，然后移至温度为32℃的发芽装置中培充成发芽糙米，加入PBS缓冲液提取GAD，得到的溶液通过甲壳素为载体加入戊二醛固化GAD，再加入添加了MSG、CaCl2、维生素B6(VB6)等组分的谷氨酸或谷氨酸钠得到GABA反应液，离心取上清液加入乙酸室温静置,再离心后加入无水乙醇,最后离心得到上清液，超滤后得到高浓度GABA溶液。
发芽糙米的原料制备工艺特征为：糙米经筛选除杂后放在33℃下浸泡14-16h,然后移至温度为32℃的发芽装置中培充成发芽糙米；选用经低氧、低温高湿胁迫发芽的糙米，要求芽体均匀、芽长达到0.8-1.8mm。
发芽糙米GAD粗提工艺特征为：取发芽糙米250g,40℃加入pH5.5提取液，水浴保温富集。
提取液含有70-80mmol/L PBS，30-40mmol/L柠檬酸一柠檬酸三钠(CBS)、40-50mmol/L醋酸-醋酸钠(ABs)。
发芽糙米GAD固定化工艺：甲壳素100g置于1-2L 0.1mol/LNa2HPO4以及0.05mol/L柠檬酸缓冲液(pH5.6)中，加入糙米GAD粗酶液搅拌均匀，加入8-25ml的戊二醛水溶液(1.5％)。磁力搅拌3.5-5.5h后取出，4℃静置12h，过滤后用缓冲液洗涤至洗涤液检测不到戊二醛和游离酶为止，至于通风处干燥后，即为固化GAD。
GABA提纯工艺特征为：将固化的GAD装柱，不断加入含有MSG、CaCl2和VB6的2-4％的谷氨酸或者谷氨酸钠溶液，收集反应液，离心取上清液，加入上清液体积70-85％体积的乙醇，沉淀12h，离心取上清。采用50nm的无极陶瓷膜在0.3Mpa压力下进行超滤，得到高浓度GABA溶液。
谷氨酸或者谷氨酸钠溶液中含有MSG 50-55mmol/L，CaCl21.2-1.5mmol/L，VB60.4-0.7mmol/L。
本发明的有益效果在于：提供一种用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法，得到GABA产量及效率高，安全性高，本方法可以充分利用发芽糙米的价值，得到高浓度的GABA溶液可以用于食品以及添加剂的生产加工。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法：
以糙米为原料，将糙米放在33℃下浸泡14h,然后移至温度为32℃的发芽装置中培充成发芽糙米,加入PBS缓冲液提取GAD，得到的溶液通过甲壳素为载体加入戊二醛固化GAD，再加入MSG、CaCl2、维生素B6(VB6)的谷氨酸或谷氨酸钠得到GABA反应液，离心取上清液加入乙酸室温静置,再离心后加入无水乙醇,最后离心得到上清液，超滤后得到高浓度GABA溶液。
发芽糙米的原料制备工艺特征为：糙米经筛选除杂后放在33℃下浸泡14-16h,然后移至温度为32℃的发芽装置中培充成发芽糙米；选用经低氧、低温高湿胁迫发芽的糙米，要求芽体均匀、芽长达到0.8mm。
发芽糙米GAD粗提工艺特征为：取发芽糙米250g,40℃加入pH5.5提取液，水浴保温富集。
提取液含有70mmol/L PBS，30mmol/L柠檬酸一柠檬酸三钠(CBS)、40mmol/L醋酸-醋酸钠(ABs)。
发芽糙米GAD固定化工艺：甲壳素100g置于1L 0.1mol/L Na2HPO4以及0.05mol/L柠檬酸缓冲液(pH5.6)中，加入糙米GAD粗酶液搅拌均匀，加入8ml的戊二醛水溶液(1.5％)。磁力搅拌3.5h后取出，4℃静置12h，过滤后用缓冲液洗涤至洗涤液检测不到戊二醛和游离酶为止，至于通风处干燥后，即为固化GAD。
GABA提纯工艺特征为：将固化的GAD装柱，不断加入含有MSG、CaCl2和VB6的2％的谷氨酸或者谷氨酸钠溶液，收集反应液，离心取上清液，加入上清液体积70％体积的乙醇，沉淀12h，离心取上清。采用50nm的无极陶瓷膜在0.3Mpa压力下进行超滤，得到高浓度GABA溶液。
谷氨酸或者谷氨酸钠溶液中含有MSG 50mmol/L，CaCl21.2mmol/L，VB60.4mmol/L。
实施例2
一种用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法：
以糙米为原料，将糙米放在33℃下浸泡15h,然后移至温度为32℃的发芽装置中培充成发芽糙米,加入PBS缓冲液提取GAD，得到的溶液通过甲壳素为载体加入戊二醛固化GAD，再加入MSG、CaCl2、维生素B6的谷氨酸或谷氨酸钠得到GABA反应液，离心取上清液加入乙酸室温静置,再离心后加入无水乙醇,最后离心得到上清液，超滤后得到高浓度GABA溶液。
发芽糙米的原料制备工艺特征为：糙米经筛选除杂后放在33℃下浸泡15h,然后移至温度为32℃的发芽装置中培充成发芽糙米；选用经低氧、低温高湿胁迫发芽的糙米，要求芽体均匀、芽长达到1.3mm。
发芽糙米GAD粗提工艺特征为：取发芽糙米250g,40℃加入pH5.5提取液，水浴保温富集。
提取液含有75mmol/L PBS，35mmol/L柠檬酸一柠檬酸三钠(CBS)、45mmol/L醋酸-醋酸钠(ABs)。
发芽糙米GAD固定化工艺：甲壳素100g置于1.5L 0.1mol/LNa2HPO4以及0.05mol/L柠檬酸缓冲液(pH5.6)中，加入糙米GAD粗酶液搅拌均匀，加入17ml的戊二醛水溶液(1.5％)。磁力搅拌3.5-5.5h后取出，4℃静置12h，过滤后用缓冲液洗涤至洗涤液检测不到戊二醛和游离酶为止，至于通风处干燥后，即为固化GAD。
GABA提纯工艺特征为：将固化的GAD装柱，不断加入含有MSG、CaCl2和VB6的3％的谷氨酸或者谷氨酸钠溶液，收集反应液，离心取上清液，加入上清液体积78％体积的乙醇，沉淀12h，离心取上清。采用50nm的无极陶瓷膜在0.3Mpa压力下进行超滤，得到高浓度GABA溶液。
谷氨酸或者谷氨酸钠溶液中含有MSG 52mmol/L，CaCl21.3mmol/L，VB60.5mmol/L。
实施例3
一种用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法：
以糙米为原料，将糙米放在33℃下浸泡16h,然后移至温度为32℃的发芽装置中培充成发芽糙米,加入PBS缓冲液提取GAD，得到的溶液通过甲壳素为载体加入戊二醛固化GAD，再加入MSG、CaCl2、维生素B6的谷氨酸或谷氨酸钠得到GABA反应液，离心取上清液加入乙酸室温静置,再离心后加入无水乙醇,最后离心得到上清液，超滤后得到高浓度GABA溶液。
发芽糙米的原料制备工艺特征为：糙米经筛选除杂后放在33℃下浸泡16h,然后移至温度为32℃的发芽装置中培充成发芽糙米；选用经低氧、低温高湿胁迫发芽的糙米，要求芽体均匀、芽长达到1.8mm。
发芽糙米GAD粗提工艺特征为：取发芽糙米250g,40℃加入pH5.5提取液，水浴保温富集。
提取液含有80mmol/L PBS，40mmol/L柠檬酸一柠檬酸三钠(CBS)、50mmol/L醋酸-醋酸钠(ABs)。
发芽糙米GAD固定化工艺：甲壳素100g置于2L 0.1mol/L Na2HPO4以及0.05mol/L柠檬酸缓冲液(pH5.6)中，加入糙米GAD粗酶液搅拌均匀，加入25ml的戊二醛水溶液(1.5％)。磁力搅拌5.5h后取出，4℃静置12h，过滤后用缓冲液洗涤至洗涤液检测不到戊二醛和游离酶为止，至于通风处干燥后，即为固化GAD。
GABA提纯工艺特征为：将固化的GAD装柱，不断加入含有MSG、CaCl2和VB6的4％的谷氨酸或者谷氨酸钠溶液，收集反应液，离心取上清液，加入上清液体积85％体积的乙醇，沉淀12h，离心取上清。采用50nm的无极陶瓷膜在0.3Mpa压力下进行超滤，得到高浓度GABA溶液。
谷氨酸或者谷氨酸钠溶液中含有MSG 55mmol/L，CaCl21.5mmol/L，VB60.7mmol/L。
Claims (7)
1.一种用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法，其特征在于：以糙米为原料，将糙米放在33℃下浸泡14-16h,然后移至温度为32℃的发芽装置中培充成发芽糙米,加入PBS缓冲液提取GAD，得到的溶液通过甲壳素为载体加入戊二醛固化GAD，再加入MSG、CaC12、维生素B6组分的谷氨酸或谷氨酸钠得到GABA反应液，离心取上清液加入乙酸室温静置,再离心后加入无水乙醇,最后离心得到上清液，超滤后得到高浓度GABA溶液。
2.根据权利要求1所述的用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法，其特征在于：发芽糙米的原料制备工艺特征为：糙米经筛选除杂后放在33℃下浸泡14-16h,然后移至温度为32℃的发芽装置中培充成发芽糙米；选用经低氧、低温高湿胁迫发芽的糙米，要求芽体均匀、芽长达到0.8-1.8mm。
3.根据权利要求1所述的用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法，其特征在于：发芽糙米GAD粗提工艺特征为：取发芽糙米250g,40℃加入pH5.5提取液，水浴保温富集。
4.根据权利要求3所述的用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法，其特征在于：提取液含有70-80mmol/L PBS，30-40mmol/L柠檬酸一柠檬酸三钠、40-50mmol/L醋酸-醋酸钠。
5.根据权利要求1所述的用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法，其特征在于：发芽糙米GAD固定化工艺：甲壳素100g置于1-2L0.1mol/L Na2HPO4以及0.05mol/L柠檬酸缓冲液(pH5.6)中，加入糙米GAD粗酶液搅拌均匀，加入8-25ml的戊二醛水溶液(1.5％)。磁力搅拌3.5-5.5h后取出，4℃静置12h，过滤后用缓冲液洗涤至洗涤液检测不到戊二醛和游离酶为止，至于通风处干燥后，即为固化GAD。
6.根据权利要求1所述的用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法，其特征在于：GABA提纯工艺特征为：将固化的GAD装柱，不断加入含有MSG、CaCl2和VB6的2-4％的谷氨酸或者谷氨酸钠溶液，收集反应液，离心取上清液，加入上清液体积70-85％体积的乙醇，沉淀12h，离心取上清。采用50nm的无极陶瓷膜在0.3Mpa压力下进行超滤，得到高浓度GABA溶液。
7.根据权利要求6所述的用发芽糙米富集γ-氨基丁酸的生产方法，其特征在于：所述的谷氨酸或者谷氨酸钠溶液中含有MSG50-55mmol/L，CaCl21.2-1.5mmol/L，VB60.4-0.7mmol/L。
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