專利名稱：一種以稻米為原料制取γ-氨基丁酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種y -氨基丁酸的制備方法，尤其是涉及一種以稻米為原料制取天然且活性高，可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健食品和化工等領(lǐng)域的y-氨基丁酸的方法。
背景技術(shù)：
y-氨基丁酸(y-amino butyric acid，簡稱GABA)廣泛存在于自然界，是 一種非蛋白質(zhì)組成的天然氨基酸，可由谷氨酸(Glutamic acid， Glu)經(jīng)谷氨酸 脫羧酶(Glut腿te decarboxylase, EC4丄1. 15，簡稱GAD或GDC)催化轉(zhuǎn)化 得到，是哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的重要抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，具有重要的生理功 能，已經(jīng)研究報道的生理活性有諸如調(diào)節(jié)血壓、促使精神安定、促進(jìn)腦部血流、 增進(jìn)腦活力、營養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞、增加生長激素分泌、健肝利腎、預(yù)防肥胖、促進(jìn) 乙醇代謝(醒酒)、改善更年期綜合癥等多種功效。全世界與上述10多種功效有 關(guān)的功能保健食品年產(chǎn)值達(dá)1000億美元左右。由于y-氨基丁酸具有很高的生理功能和廣闊的應(yīng)用前景，已受到世界學(xué)術(shù) 和企業(yè)界越來越多的注意和研究。目前，國外只有歐美和日本等少數(shù)發(fā)達(dá)國家 從事y-氨基丁酸的研制開發(fā)工作，居世界領(lǐng)先水平，我國在y-氨基丁酸方面 的研究才剛剛起步。目前制取y-氨基丁酸的方法主要有兩種 一種是天然提取法，是從動植物 原料(如茶葉)中提取天然的y-氨基丁酸(用有機(jī)溶劑浸提，過濾后脫出有機(jī) 溶劑，再通過噴物干燥或冷凍干燥即成)，這種方法制取的y-氮基丁酸食用安 全，用途廣泛，但制取率很低，生產(chǎn)成本很高，比如從茶葉中提取y-氨基丁酸 含量為20%的產(chǎn)品，生產(chǎn)成本在100萬元/噸以上；第二種方法是化學(xué)有機(jī)合成法， 這種方法制取的y-氨基丁酸制取率很高，生產(chǎn)成本很低，比如制取y-氨基丁酸含量為20%的產(chǎn)品，生產(chǎn)成本在5萬元/噸左右，但是因有機(jī)合成時可能存在有 害物殘留等問題，而不能用于食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域，只能用作化工原料。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有Y -氨基丁酸制取方法的上述缺陷，提供一種生 產(chǎn)成本低，對環(huán)境污染少，食用安全的Y-氨基丁酸的制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，其包括以下步驟(1)稻米破 碎、浸潤和糊化將大米破碎到70-100目的細(xì)度后加5-7倍(優(yōu)選6倍)重量的 水浸泡4-8小時，加熱到70-80'C糊化10-20分鐘；(2)米漿乳制備在糊化好 的稻米糊中加入相當(dāng)于大米重量O. 5%-1. 5%的淀粉酶,在40"-5(TC下保溫60-90 分鐘，制得淀粉酶處理的米漿；往淀粉酶處理的米漿中加入相當(dāng)于大米重量 0.2%-0.8%的蛋白酶，在3(TC-4(TC下保溫40-70分鐘(優(yōu)選時間65分鐘)，制 得蛋白酶處理的米槳；加熱蛋白酶處理的米漿到80-9(TC保持5-8分鐘，制得米 漿乳；(3)接種發(fā)酵接種能發(fā)酵產(chǎn)Y-氨基丁酸的桿菌，在3(TC-4(TC (優(yōu)選 35。C-38。C)下發(fā)酵培養(yǎng)3-5天，加熱到80-9(TC滅菌15-20分鐘；(4)過濾、 去渣；(5)濾液經(jīng)濃縮、干燥，即制得高活性天然Y-氨基丁酸。所述能發(fā)酵產(chǎn)Y -氨基丁酸的桿菌可為公知常見的微生物植物乳桿菌 Zacz^ 力acj77〃s A/a/ tar鵬或短乳桿菌Za"oZ a"77〃51 Arew's(參見《菌種目 錄》，中國農(nóng)業(yè)出版社，1997年，第三版)，市場有銷售。本發(fā)明選用稻米為原料，通過生物酶和生物發(fā)酵技術(shù)，制取Y-氨基丁酸， 生產(chǎn)成本相對較低，對環(huán)境污染少，產(chǎn)品活性高，食用安全，可廣泛應(yīng)用于食 品、醫(yī)藥化工等多種領(lǐng)域。濾渣可用于動物飼料。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1(1)稱取稻米4千克，破碎成90目細(xì)度，加24千克飲用自來水，浸泡7小時，加熱到75。C糊化15分鐘；(2)在糊化好的稻米糊中加入20克淀粉酶， 在4(TC下保溫65分鐘，制得淀粉酶處理的米漿；往淀粉酶處理的米漿中加入 12克蛋白酶，在35'C下保溫45分鐘，制得蛋白酶處理的米漿；加熱蛋白酶處 理的米漿到90。C保持5分鐘，制得米漿乳；(3)待米漿乳溫度降至室溫后，接 種擴(kuò)大培養(yǎng)好的產(chǎn)Y -氨基丁酸的植物乳桿菌,在35r下發(fā)酵培養(yǎng)3天，加熱到 85。C滅菌18分鐘；(4)將發(fā)酵米漿乳液用板筐過濾，去掉粗渣；(5)濾液經(jīng)一 次膜分級過濾濃縮，再將濃縮液常溫真空干燥成粉末，即得高活性天然黃白色 Y-氨基丁酸粉產(chǎn)品125克。產(chǎn)品經(jīng)用高效液相色譜法(HPLC)檢測，Y-氨基丁酸含量達(dá)到41. 5%實(shí)施例2(1)稱取稻米5千克，破碎成80目細(xì)度，加33千克飲用水，浸泡5小時， 加熱到80'C糊化17分鐘；(2)在糊化好的稻米糊中加入35克淀粉酶，在45。C 下保溫70分鐘，制得淀粉酶處理的米漿；往淀粉酶處理的米漿中加入10克的 蛋白酶，在37'C下保溫50分鐘，制得蛋白酶處理的米漿；加熱蛋白酶處理的 米漿到85"C保持7分鐘，制得米漿乳；(3)待米漿乳溫度降至室溫后，接種擴(kuò) 大培養(yǎng)好的產(chǎn)Y -氨基丁酸的植物乳桿菌,在32匯下發(fā)酵培養(yǎng)4天，加熱到9(TC 滅菌10分鐘；(4)將發(fā)酵米漿乳液用板筐過濾，去掉粗渣；(5)濾液經(jīng)一次膜 分級過濾濃縮，再將濃縮液常溫真空干燥成粉末，即得高活性天然黃白色Y-氨 基丁酸粉產(chǎn)品150克。產(chǎn)品經(jīng)用高效液相色譜法(HPLC)檢測，Y-氨基丁酸含量達(dá)到43. 2%實(shí)施例3(1)稱取8千克稻米，破碎成90目細(xì)度，加48千克飲用自來水，浸泡8 小時，加熱到8(TC糊化20分鐘；(2)在糊化好的稻米糊中加入120克淀粉酶， 在45。C下保溫90分鐘，制得淀粉酶處理的米漿。往淀粉酶處理的米漿中加入 40克的蛋白酶，在40'C下保溫65分鐘，制得蛋白酶處理的米漿；加熱蛋白酶處理的米漿到85'C保持8分鐘，制得米漿乳；(3)待米漿乳溫度降至室溫后， 接種擴(kuò)大培養(yǎng)好的產(chǎn)Y -氨基丁酸的短乳桿菌，在37"C下發(fā)酵培養(yǎng)4天，加熱到 9(TC滅菌10分鐘；(4)將發(fā)酵米漿乳液用板筐過濾，去掉粗渣，再離心去渣；(5)離心液經(jīng)5次膜分級過濾濃縮，再將濃縮液常溫真空干燥成粉末，即得高 活性天然黃白色Y-氨基丁酸粉產(chǎn)品160克。產(chǎn)品經(jīng)用高效液相色譜法(HPLC)檢測，Y-氨基丁酸含量達(dá)到90. 2%實(shí)施例4(1)稱取稻米10千克，破碎成75目細(xì)度，加飲用自來水55千克，浸泡6 小時，加熱到7(TC糊化15分鐘；(2)在糊化好的稻米糊中加入100克淀粉酶， 在45。C下保溫80分鐘，制得淀粉酶處理的米漿。往淀粉酶處理的米漿中加入 80克的蛋白酶，在4(TC下保溫55分鐘，制得蛋白酶處理的米漿。加熱蛋白酶 處理的米漿到80'C保持8分鐘，制得米漿乳；(3)待米漿乳溫度降至室溫后， 接種擴(kuò)大培養(yǎng)好的產(chǎn)Y -氨基丁酸的短乳桿菌，在3(TC下發(fā)酵培養(yǎng)3天，加熱到 9(TC滅菌10分鐘；(4)將發(fā)酵米漿乳液用板筐過濾，去掉粗渣；(5)濾液經(jīng)2 次膜分級過濾濃縮，再將濃縮液常溫真空干燥成粉末，即得高活性天然黃白色 Y-氨基丁酸粉產(chǎn)品280克。產(chǎn)品經(jīng)用高效液相色譜法(HPLC)檢測，Y-氨基丁酸含量達(dá)到57. 6% 。
權(quán)利要求
1.一種以稻米為原料制取γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)稻米破碎、浸潤和糊化將稻米破碎到70-100目的粉末后加5-7倍重量的水浸泡4-8小時，加熱到70-80℃糊化10-20分鐘；(2)米漿乳制備在糊化好的稻米糊中加入相當(dāng)于大米重量0.5％-1.5％的淀粉酶，在40℃-50℃下保溫60-90分鐘，制得淀粉酶處理的米漿；往淀粉酶處理的米漿中加入相當(dāng)于大米重量0.2％-0.8％的蛋白酶，在30℃-40℃下保溫40-70分鐘，制得蛋白酶處理的米漿；加熱蛋白酶處理的米漿到80-90℃保持5-8分鐘，制得米漿乳；(3)接種發(fā)酵接種能發(fā)酵產(chǎn)γ-氨基丁酸的桿菌，在30℃-40℃下發(fā)酵培養(yǎng)3-5天，加熱到80-90℃滅菌15-20分鐘；(4)過濾、去渣；(5)濾液經(jīng)濃縮、干燥，即成。
2. 如權(quán)利要求l所述的以稻米為原料制取Y-氨基丁酸的方法，其特征在于， 所述第(1)步,稻米粉浸潤加水量為稻米粉重量的6倍。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的以稻米為原料制取Y -氨基丁酸的方法，其特征在 于，所述第(2)步，所述蛋白酶在30。C-4(TC下保溫處理的時間為65分鐘。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的以稻米為原料制取Y -氨基丁酸的方法，其特征在 于,所述第(3〉步，所述發(fā)酵培養(yǎng)溫度為35'C-38'C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以稻米為原料制取γ-氨基丁酸的方法，其包括以下步驟(1)稻米破碎、浸泡、加熱糊化；(2)在糊化好的稻米糊中加入適量淀粉酶，在40℃-50℃下保溫60-90分鐘，制得淀粉酶處理的米漿；(3)往淀粉酶處理的米漿中加入蛋白酶，在30℃-40℃下保溫40-70分鐘，制得蛋白酶處理的米漿；(4)加熱蛋白酶處理的米漿到80-90℃保持5-8分鐘，制得米漿乳；(5)待米漿乳溫度降至室溫后，接種桿菌，在30℃-40℃下發(fā)酵培養(yǎng)3-5天，加熱到80-90℃滅菌15-20分鐘；(6)過濾、去渣；(7)濾液經(jīng)濃縮、干燥，即成。本發(fā)明制得的γ-氨基丁酸產(chǎn)品，γ-氨基丁酸含量在40％以上，且活性高，食用安全，可廣泛應(yīng)用于保健食品、醫(yī)藥、化工等原料。
文檔編號C12P13/00GK101225418SQ20081003064
公開日2008年7月23日 申請日期2008年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月19日
發(fā)明者林親錄 申請人:中南林業(yè)科技大學(xué)