專利名稱：大蒜中蒜氨酸酶的掃頻超聲輔助提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品加工領(lǐng)域，特指利用掃頻超聲波技術(shù)輔助提取鮮大蒜中蒜氨酸酶的方法。
背景技術(shù)：
超聲提取法是利用超聲波增大物質(zhì)分子運動頻率和速度，増加溶劑穿透力，提高溶質(zhì)溶出速度和溶出次數(shù)，縮短提取時間的浸提方法。它利用了超聲波產(chǎn)生的強烈振動、高加速度和空化現(xiàn)象等效應(yīng)，加速目標(biāo)物進入提取溶劑，縮短提取時間并節(jié)省溶劑用量。掃頻超聲波即聲波圍繞中心頻率以特定的周期變化，使介質(zhì)發(fā)生更復(fù)雜的物理化學(xué)變化，并有效促進目標(biāo)物質(zhì)的溶出。大蒜瓣中的蒜氨酸酶(Alliinase，EC 4. 4. I. 4)是含有兩個相同亞基的ニ聚體， 以(+S)-烯丙基-L-半胱氨酸晶體的形式存在，形成樹突狀單斜晶體。蒜氨酸酶是ー種PLP(5’ -磷酸吡哆醛)依賴性a，P -限制酶，其活性取決于PLP輔基。PLP-依賴性蛋白在氮和含硫化合物的吸收和代謝轉(zhuǎn)換過程中發(fā)揮舉足輕重的作用，參與了消除、交換和縮聚等各種各樣的反應(yīng)，特別是在含有a，3和Y碳原子的氨基酸及其他含氨基化合物參與的反應(yīng)中。大蒜中蒜氨酸酶的活性在36°C左右最大,42°C以上活性逐漸降低。這種酶對pH較為敏感，保持活性所需的最適PH為6. 5左右，pH〈3. 6吋，活性幾乎完全喪失。生蒜遭到損壞后，細(xì)胞膜破裂，蒜氨酸酶便催化大蒜中存在的蒜氨酸分解后生成蒜素這種擁有特殊氣味的化合物，這也是大蒜具有許多生物活性功能的原因，所以蒜氨酸酶的產(chǎn)量對于能否生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的大蒜制品至關(guān)重要，而目前對于其生產(chǎn)還沒有エ業(yè)化生產(chǎn)的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在提供ー種高效的從大蒜中提取蒜氨酸酶的方法，以滿足醫(yī)藥和保健品行業(yè)對蒜氨酸酶的需求。為達到該目的，本發(fā)明以鮮大蒜為原料，采用掃頻超聲輔助提取蒜氨酸酶的技術(shù)方案包括如下步驟
大蒜中蒜氨酸酶的掃頻超聲輔助提取方法，按照下述步驟進行
將鮮大蒜去皮、清洗后放置于低溫冰箱(0飛で)冷藏12 h，加入預(yù)冷的浸提液于預(yù)冷的組織搗碎機中破碎勻漿，調(diào)節(jié)PH后勻漿液裝入塑料袋密封，放置于掃頻超聲設(shè)備中進行單頻或雙頻掃頻超聲處理，超聲提取結(jié)束后，四層紗布過濾，棄去蒜渣收集濾液，濾液于4°C下10，000 g離心20 min，上清液冷凍干燥即蒜氨酸酶粗制品。上述方案所述的掃頻設(shè)備上下振板的頻率范圍為22±2 kHz 68±2 kHz，單頻處理只使用下振板，雙頻處理使用上下振板，每升處理液超聲功率均為8 W，掃頻周期1(T100ms，超聲工作總時間10 50 min，超聲工作/間歇時間比0. 5:1 10:1。上述方案所述的勻漿液的pH范圍為6 8，用I M NaOH或I M HCl調(diào)節(jié)。上述方案所用的浸提液為磷酸緩沖液，由Na2HPO4, KH2PO4，甘油，NaCl和水配制而成。
本發(fā)明的優(yōu)點是采用掃頻超聲技術(shù)輔助提取大蒜中的蒜氨酸酶，高效無污染，最大限度的提取了大蒜中的蒜氨酸酶。
具體實施例方式本發(fā)明中的蒜氨酸酶活力的測定方法如下取I mL標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)體系，該標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)體系由 60 mmol/L 緩沖液(KH2PO4 和 Na2HPO4)、25 mmol/L PLP 和 20 mmol/L 蒜氨酸組成，其pH為6. 5。于25°C下保溫5 min，加入0. 05 mL蒜氨酸酶液，25°C條件下反應(yīng)5 min，立即加入I. 5 mL 10%三氯こ酸終止反應(yīng)，再加入0.5 mL的2，4-ニ硝基苯肼溶液，25°C條件下保溫5 min,之后加入5 mL 0.5 mol/L NaOH溶液,25°C下保溫10 min,于波長520 nm處測吸光值，以空氣為空白對照。酶活性定義在25°C條件下，以蒜氨酸為底物。在催化反應(yīng)過程中，每毫升提取液毎分鐘產(chǎn)生I U mol丙酮酸所含的酶量定義為I U。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進ー步的詳細(xì)描述，但發(fā)明的實施方式不限于此。實施例I
將鮮大蒜去皮、清洗后放置于低溫冰箱((T5°c )冷藏12 h，稱取100 g，加入4°C預(yù)冷的粗酶浸提液200 mL,于預(yù)冷的組織搗碎機中破碎勻漿，調(diào)節(jié)勻漿液pH到6. 0后裝入塑料袋密封，放置于掃頻超聲設(shè)備的充滿自來水的提取池進行單頻超聲處理，下板頻率為40±2kHz，超聲提取50 min，掃頻周期10 ms，超聲工作/間歇時間比4:1，超聲結(jié)束后用四層紗布過濾，棄去蒜渣收集濾液，濾液于4°C下10，000 g離心20 min，收集上清液并測定其蒜氨酸酶活力。對照試驗上述エ藝條件不加超聲處理，直接放在自來水中浸堤，進行對照試驗，測定產(chǎn)品中蒜氨酸酶活力。經(jīng)測定得到，未經(jīng)掃頻超聲提取處理得到的每毫升提取液中的蒜氨酸酶的活力為45.6 U/mL，經(jīng)過掃頻超聲提取得到的活力為90. 3 U/mL，可見，與直接浸提法相比，掃頻超聲處理使得產(chǎn)品的蒜氨酸酶活力提高了 I. 98倍。實施例2
將鮮大蒜去皮、清洗后放置于低溫冰箱(0飛で)冷藏12 h，稱取100 g，加入4°C預(yù)冷的粗酶浸提液200 mL,于預(yù)冷的組織搗碎機中破碎勻漿，調(diào)節(jié)勻漿液pH到6. 0后裝入塑料袋密封，放置于掃頻超聲設(shè)備的充滿自來水的提取池進行單頻超聲處理，下板頻率為68±2kHz，超聲提取30 min，掃頻周期30 ms，超聲工作/間歇時間比0. 5:1，超聲結(jié)束后用四層紗布過濾，棄去蒜渣收集濾液，濾液于4°C下10，000 g離心20 min，收集上清液并測定其蒜氨酸酶活力。對照試驗同實施例I。經(jīng)測定得到，經(jīng)過掃頻超聲提取得到的活力為88. 3 U/mL，可見，與直接浸提法相比，掃頻超聲處理使得產(chǎn)品的蒜氨酸酶活力提高了 I. 93倍。實施例3
將鮮大蒜去皮、清洗后放置于低溫冰箱(0飛で)冷藏12 h，稱取100 g，加入4°C預(yù)冷的粗酶浸提液200 mL,于預(yù)冷的組織搗碎機中破碎勻漿，調(diào)節(jié)勻漿液pH到8. 0后裝入塑料袋密封，放置于掃頻超聲設(shè)備的充滿自來水的提取池進行雙頻超聲處理，上板頻率為22±2 kHz，下板頻率為33±2 kHz，超聲提取10 min，掃頻周期100 ms，超聲工作/間歇時間比10:1，超聲結(jié)束后用四層紗布過濾，棄去蒜渣收集濾液，濾液于4°C下10，000 g離心20min，收集上清液并測定其蒜氨酸酶活力。對照試驗同實施例I。經(jīng)測定得到，經(jīng)過掃頻超聲提取得到的活力為92. 8 U/mL，可見，與直接浸提法相比，掃頻超聲處理使得產(chǎn)品的蒜氨酸酶活力提高了 2. 03倍。實施例4
將鮮大蒜去皮、清洗后放置于低溫冰箱(0飛で)冷藏12 h，稱取100 g，加入4°C預(yù)冷的粗酶浸提液200 mL,于預(yù)冷的組織搗碎機中破碎勻漿，調(diào)節(jié)勻漿液pH到7. 0后裝入塑料袋密封，放置于掃頻超聲設(shè)備的充滿自來水的提取池進行雙頻超聲處理，上板頻率為40±2 kHz，下板頻率為68±2 kHz，超聲提取30 min，掃頻周期50 ms，超聲工作/間歇時間比0. 5:1，超聲結(jié)束后用四層紗布過濾，棄去蒜渣收集濾液，濾液于4°C下10，000 g離心20min，收集上清液并測定其蒜氨酸酶活力。對照試驗同實施例I。經(jīng)測定得到，經(jīng)過超聲提取得到的活力為93. 7 U/mL，可見，與直接浸提法相比，掃 頻超聲處理使得產(chǎn)品的蒜氨酸酶活力提高了 2. 05倍。
權(quán)利要求
1.大蒜中蒜氨酸酶的掃頻超聲輔助提取方法，其特征在于按照下述步驟進行 將鮮大蒜去皮、清洗后放置于低溫冰箱(T5°c冷藏12 h，加入預(yù)冷的浸提液于預(yù)冷的組織搗碎機中破碎勻漿，調(diào)節(jié)PH后勻漿液裝入塑料袋密封，放置于掃頻超聲設(shè)備中進行單頻或雙頻掃頻超聲處理，超聲提取結(jié)束后，過濾，棄去蒜渣收集濾液，濾液于4°C下10，000 g離心20 min，上清液冷凍干燥即蒜氨酸酶粗制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大蒜中蒜氨酸酶的掃頻超聲輔助提取方法，其特征在于掃頻設(shè)備上下振板的頻率范圍為22±2 kHz 68±2 kHz，單頻處理只使用下振板，雙頻處理使用上下振板，每升處理液超聲功率均為8 W，掃頻周期1(T100 ms，超聲工作總時間10 50min，超聲工作/間歇時間比O. 5:1 10:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大蒜中蒜氨酸酶的掃頻超聲輔助提取方法，其特征在于所述的勻漿液的PH范圍為6 8，用I M NaOH或I M HCl調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大蒜中蒜氨酸酶的掃頻超聲輔助提取方法，其特征在于上述方案所用的浸提液為磷酸緩沖液，由Na2HP04、KH2PO4,甘油，NaCl和水配制而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及大蒜中蒜氨酸酶的掃頻超聲輔助提取方法，涉及食品加工領(lǐng)域。按照下述步驟進行將鮮大蒜去皮、清洗后放置于低溫冰箱冷藏12h，加入預(yù)冷的粗酶浸提液于預(yù)冷的組織搗碎機中破碎勻漿，勻漿液裝入塑料袋密封，放置于掃頻超聲設(shè)備的充滿自來水的提取池中，進行掃頻超聲處理，超聲提取結(jié)束后，四層紗布過濾，棄去蒜渣收集濾液，濾液于4℃下10,000g離心20min，上清液即蒜氨酸酶粗制品。本發(fā)明采用掃頻超聲波技術(shù)最大限度的提取鮮大蒜中的蒜氨酸酶，操作方便、提取時間短、效率高，降低了成本。
文檔編號C12N9/88GK102851271SQ20121032282
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者馬海樂, 何榮海, 黃六容, 任曉鋒, 曹麗娟 申請人:江蘇大學(xué)