CN104098713B - 一种同时制备大蒜多糖与蒜氨酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种同时制备大蒜多糖与蒜氨酸的方法，涉及一种应用微波灭活蒜氨酸酶、膜分离、离子交换与结晶技术。其具体工艺为：应用微波干燥机械灭活新鲜大蒜中的蒜氨酸酶，应用豆浆机打浆，水提取，过滤，管式膜澄清，截留分子量3KD的膜***过滤；分子量大于3KD部分，干燥后即得大蒜多糖产品；分子量小于3KD部分，调pH＝2，过阳离子交换树脂吸附浓缩，水洗涤，氨水洗脱，收集氨水洗脱部分，浓缩，应用乙醇结晶、重结晶即得蒜氨酸产品。本发明同时制备了大蒜多糖与蒜氨酸，增加了大蒜的可利用性与经济效益；离子交换之前，不浓缩，直接上柱吸附，不仅节约了能源，而且减少了蒜氨酸的损失，提高了收率。

Description

一种同时制备大蒜多糖与蒜氨酸的方法

技术领域

本发明涉及植物化学、食品深加工领域，具体是一种应用微波、膜分离、离子交换与结晶技术，从新鲜大蒜中联合制备大蒜多糖与蒜氨酸的方法。

背景技术

蒜氨酸(S-烯丙基-L-半胱氨酸亚砜，alliin)是大蒜里面含量最丰富的有机硫化物，占大蒜中含硫化合物的90％。近年来研究表明蒜氨酸具有抗氧化、清除自由基、保肝、降糖、降脂、营养神经、抗肿瘤、抗血栓、抗菌等多项功能(贾江滨,等.大蒜中含硫氨基酸的研究进展.中草药,2000,31(6):468-490；王铭陆，大蒜中蒜氨酸的提取分离工艺研究.江南大学,2012)，在医药保健品、食品添加剂和化妆品等领域具有广阔的应用的前景。

目前已有10项发明专利从大蒜中制备含蒜氨酸的提取物或分离蒜氨酸。中国专利00101244.4以冻干蒜粉为原料，应用乙醇提取、浓缩、硅胶层析得到含蒜氨酸的固形物。中国专利02152304.5应用煮沸灭酶，果胶酶、纤维素酶酶解与微生物发酵去除大蒜多糖，然后阳离子交换吸附、结晶等步骤从鲜蒜中提取蒜氨酸。专利03100420.2采用微波灭酶、乙醇提取、浓缩、阳离子交换吸附、结晶制备蒜氨酸。中国专利200310117625.8发明了应用阳离子交换分段收集联合制备大蒜多糖与蒜氨酸的方法。中国专利200610027751.8采用冷冻灭酶、乙醇提取、乙酸铜沉淀、乙醇沉淀、活性炭脱色、浓缩、结晶等步骤制备蒜氨酸。中国专利200910242303.3应用隧道式微波技术灭活蒜氨酸酶，应用多酶反应体系降解大蒜当中的蛋白质、果胶、纤维素等粘稠物质，离子交换提取纯化鲜蒜中的蒜氨酸。中国专利201110139510.3应用灭酶、水提取、调pH离心、离子交换吸附、纳滤、干燥等步骤制备蒜氨酸。中国专利201010267757.9应用极性有机溶剂浸泡大蒜、超声破壁、超滤、纳滤、浓缩结晶，制备蒜氨酸。中国201210322853.8应用加热灭酶、打浆、超声提取、超滤去蛋白多糖、冷冻干燥，制备蒜氨酸。中国专利200910142157.7应用乙醇或丙酮重结晶制备蒜氨酸对照品。

大蒜含有15％～25％糖，主要为多糖，一方面大蒜多糖严重干扰蒜氨酸的纯化；另一方面，大蒜多糖具有抗氧化、抗病毒、增强免疫力、保护肝脏等保健功能(刁娟娟,大蒜的生药学及大蒜多糖质量研究.新疆医科大学,2006)，具有提取分离价值。中国专利98113263.4应用蒸煮、离心、浓缩、超滤、干燥等方法从大蒜中提取大蒜多糖，但损失了蒜氨酸。

除中国专利200310117625.8(CN1556102，公开日2004年12月22日)应用阳离子交换树脂联合制备大蒜多糖与蒜氨酸外，已有制备蒜氨酸的专利除存在耗能高(冷冻灭酶、二次浓缩)、不能产业化或产业化可行性不高(有机溶剂提取)等问题外，都将具有提取价值的大蒜多糖丢弃，浪费了资源。而中国专利200310117625.8“联合制备蒜氨酸与大蒜多糖的方法”采用的是离子交换层析分段洗脱同时制备大蒜多糖与蒜氨酸的工艺，其产业化可行性不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中浪费了大蒜多糖或产业化可行度不高等缺陷。本发明的目的是提供一种应用膜、离子交换、结晶等技术同时制备大蒜多糖与蒜氨酸的方法。本发明首先应用膜技术制备大蒜多糖，滤除液直接离子交换吸附、结晶、重结晶制备蒜氨酸，本发明提出了新的技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)工艺简单、操作简便。同时制备了大蒜多糖，增加了大蒜的可利用性与经济效益；(2)在离子交换层析之前，应用膜技术分离了大蒜多糖等大分子物质，显著降低了影响蒜氨酸吸附的杂质，提高了层析效率，减少了树脂的损耗；(3)本方法在离子交换之前，不浓缩，直接上柱吸附，不仅节约了能源，而且减少了蒜氨酸的损失，提高了收率。

本发明所提供的一种同时制备大蒜多糖与蒜氨酸的方法，其步骤如下：

(1)新鲜大蒜用自来水冲洗去杂质后，用茶叶微波杀青机灭活蒜氨酸酶，摊凉后，加入蒸馏水，用豆浆机打浆，并过滤去除蒜渣得大蒜浆，蒸馏水的加入量为大蒜重量的15倍；

(2)用纱布或脱脂棉过滤大蒜浆，滤液进一步应用管式膜澄清得澄清蒜浆，用截留分子量为3KD膜过滤***过滤澄清蒜浆；

(3)将分子量大于3KD部分，浓缩和干燥，即得大蒜多糖提取物；

(4)将分子量小于3KD部分，调节pH＝2，通过强酸性阳离子交换柱进行交换与浓缩，依次用蒸馏水、0.5M氨水洗脱，收集氨水洗脱部分；洗脱所用的蒸馏水的用量为强酸性阳离子交换柱体积的6倍，洗脱所用的0.5M氨水的用量为强酸性阳离子交换柱体积的4倍；

(5)将收集的氨水洗脱部分于50℃旋转蒸发减压浓缩至蒜氨酸浓度为180mg/ml～220mg/ml的液体，加入无水乙醇，无水乙醇的加入量为所述蒜氨酸浓度为180mg/ml～220mg/ml的液体体积的2～3倍，放置结晶即得白色针状结晶物；

(6)将白色针状结晶物过滤后，再依次用体积分数为80％的无水乙醇、体积分数为90％的乙醇重结晶即得到纯度大于98％的蒜氨酸结晶。

附图说明

图1是采用高效液相液谱法测定蒜氨酸结晶纯度的高效液相图谱。图中横坐标是保留时间，纵坐标是紫外吸收值。

具体实施方式

以下各实施例中无特别说明为常规方法。

实施例1

(1)新鲜大蒜100kg，自来水洗涤，去土壤等杂质后，用茶叶微波杀青机加热7分钟，灭活蒜氨酸酶；摊凉后，加入1500kg的蒸馏水，用商用豆浆机打浆，并过滤去除蒜渣得大蒜浆。

(2)用纱布或脱脂棉过滤过滤大蒜浆，滤液进一步应用管式膜澄清得澄清蒜浆，再用截留分子量为3KD膜过滤***过滤澄清蒜浆。

(3)将分子量大于3KD的溶液部分，浓缩和干燥，即得大蒜多糖提取物。

(4)将分子量小于3KD的溶液部分，盐酸调节pH＝2，通过强酸性阳离子交换柱进行交换与浓缩，依次用蒸馏水和0.5M氨水洗脱，收集氨水洗脱部分；洗脱所用的蒸馏水的用量为强酸性阳离子交换柱体积的6倍，洗脱所用的0.5M氨水的用量为强酸性阳离子交换柱体积的4倍。

(5)将收集的氨水洗脱部分于50℃旋转蒸发减压浓缩至蒜氨酸浓度为200mg/ml的液体，加入无水乙醇，无水乙醇的加入量为所述蒜氨酸浓度为200mg/ml的液体体积的3倍，放置结晶即得白色针状结晶物。

(6)将白色针状结晶物过滤后，再依次用体积分数为80％的无水乙醇和体积分数为90％的乙醇重结晶即得到500g纯度大于98％的蒜氨酸结晶。

实施例2

(1)采用硫酸蒽酮法测定大蒜多糖提取物的多糖的含量为20-30％。

(2)采用高效液相液谱法测定蒜氨酸结晶纯度>99％(图1)。

Claims (1)

1.一种同时制备大蒜多糖与蒜氨酸的方法，其特征在于：

(1)新鲜大蒜用自来水冲洗去杂质后，用茶叶微波杀青机灭活蒜氨酸酶，摊凉后，加入蒸馏水，用豆浆机打浆，并过滤去除蒜渣得大蒜浆，蒸馏水的加入量为大蒜重量的15倍；

(2)用纱布或脱脂棉过滤大蒜浆，滤液进一步应用管式膜澄清得澄清蒜浆，用截留分子量为3KD膜过滤***过滤澄清蒜浆；

(3)将分子量大于3KD的溶液部分，浓缩和干燥，即得大蒜多糖提取物；

(4)将分子量小于3KD的溶液部分，调节pH＝2，通过强酸性阳离子交换柱进行交换与浓缩，依次用蒸馏水、0.5M氨水洗脱，收集氨水洗脱部分；洗脱所用的蒸馏水的用量为强酸性阳离子交换柱体积的6倍，洗脱所用的0.5M氨水的用量为强酸性阳离子交换柱体积的4倍；

(5)将收集的氨水洗脱部分于50℃旋转蒸发减压浓缩至蒜氨酸浓度为180mg/mL～220mg/mL的液体，加入无水乙醇，无水乙醇的加入量为所述蒜氨酸浓度为180mg/mL～220mg/mL的液体体积的2～3倍，放置结晶即得白色针状结晶物；

(6)将白色针状结晶物过滤后，再依次用体积分数为80％的无水乙醇、体积分数为90％的乙醇重结晶即得到纯度大于98％的蒜氨酸结晶。