專利名稱：：具有保健功能和藥用的富硒蒜類產品的制備方法
技術領域：
：本發明涉及兩種大蒜產品深加工方法，特別是具有保健功能和藥用的富硒蒜類產品的制備方法。
背景技術：
：雖然人們經常食用大蒜和蒜薹對身體有保健作用，但新鮮的大蒜和蒜薹不太容易保存。人們采用多種保藏技術，例如冷藏、放在通風處、或淹漬泡制等，總之大蒜產品加工種類繁多，但多存在難以保存其活性成分問題，如圖2所示不同方式加工蒜粉水提液中硒的損失；該圖表明除冷凍干燥外，其它方式加工蒜粉不同程度上導致含硒化合物的損失(本發明人在法國F.Rabelais大學的研究分析結果)；富硒大蒜和蒜薹儲存加工存在同樣問題。近年中國預防醫學科學院營養與食品衛生研究所和美國都進行富硒大蒜醫學功能和產品加工方面的研究，如文獻1Ip，C.；Lisk，D.J.；Stoewsand，G.S.Mammarycancerpreventionbyregularandseleniumenrichedgarlic.Nutr.Cancer，1992，192875-2880，和2Ip.C；LiskD.J.ModulationofphaseIandphaseIIxenobioticmetabolizingenzymesbyselenium-enrichedgarlic.Nutr.Cancer，17279-286中研究報道；中國預防醫學科學院營養與食品衛生研究所的實驗資料也表明富硒大蒜能有效預防胃癌(在表1中所示的)、乳腺癌、動脈粥樣硬化等疾病(表2所示)。表1.MNG誘發Wistar大鼠腺胃胃竇粘膜上皮細胞異倍體形成率比較##CK正常飼料組、HG高劑量普通蒜組、LG低劑量普通蒜組、HSe高亞硒酸鈉(3μgSe/kg飼料)組、LSe低亞硒酸鈉組(1.5μgSe/kg飼料)、HSeG高劑量富硒蒜組(3μgSeSe/kg飼料)、LSeG低劑量富硒蒜組(1.5μg/kg飼料)。其中HG和LG組飼料中添加的蒜量分別與HSeG和LSeG組相同，HSe和LSe組含硒量分別與HSeG和LSeG組相等。表1說明普通大蒜、亞硒酸鈉和富硒大蒜均有預防大鼠胃癌活性，并表現為富硒大蒜＞亞硒酸鈉＞普通大蒜。其活性顯著高于已證實活性較高的合成含硒化合物—亞硒酸鈉，而毒性小于后者，是高效低毒的天然活性富硒植物，所用富硒大蒜均由中國預防醫學科學院營養與食品衛生研究所栽培生產。富硒大蒜中硒是提高大蒜防病活性的物質基礎又如文獻3Ip，C.；Lisk，D.J.Enrichmentofseleniuminalliumvegetablesforcancerprevention.Carcinogenesis.1994，151881-1885；和4Ip，C.；LiskD.J.Efficacyofcancerpreventionbyhighselenium-garlicisprimarilydependentontheactionofselenium.Carcinigenesis，1995，162649-2652，(表1，表2，)中所介紹的，在富硒大蒜加工和儲存過程中，只有保持富硒大蒜活性才有意義，為此，必須保持其硒含量、含硒化合物形態穩定性及其活性。Se-甲基-硒代半胱氨酸(Se-methyl-selenocysteine)及其衍生物是目前已發現的高活性天然含硒化合物(BlockE.；BirringerM.；JiangW.etal.Alliumchemistrysynthesis，naturaloccurrence，biologicalactivity，andchemistryofSe-alk(en)ylselenocysteineandtheirγ-glutamylderivatiyesandoxidationproducts)，富硒大蒜及其蒜薹中以γ-谷氨酰胺-Se-甲基-硒代半胱氨酸(γ-glutamyl-Se-methyl-selenocysteine)和Se-甲基-硒代半胱氨酸為主要含硒化合物(圖1)，普通加工技術會造成活性含硒化合物的嚴重損失(表3)。表3.目前蔬菜主要加工方法對富硒大蒜總硒含量影響以鮮蒜含硒量為基礎，該表說明冷凍干燥法是唯一能保存富硒大蒜的技術。大蒜冷凍干燥法雖可充分保存富硒大蒜中含硒化合物(從表3也可說明)，但存在加工成本高，產品中活性成分含量低，不同批產品活性成分含量不同并且不易混合以保持硒含量均一等缺點，限制富硒蒜粉的應用。
發明內容本發明的目的在于為了保持富硒大蒜及其蒜薹中的硒含量、含硒化合物形態穩定性，和保存富硒大蒜活性；為了降低加工成本，并能夠濃縮和較為長期完好保存富硒大蒜和蒜薹中含硒活性組分；從而提供一種具有保健功能和藥用的富硒蒜類產品的制備方法。本發明的目的是這樣實現的富硒大蒜及其蒜薹中主要活性含硒化合物是γ-谷氨酰胺-Se-甲基-硒代半胱氨酸(γ-glutamyl-Se-methyl-selenocysteine)和Se-甲基-硒代半胱氨酸，均為極性化合物。大蒜汁及水提液(室溫)中，Se-甲基-硒代半胱氨酸易經蒜氨酸酶分解丟失(圖3)，溫度較高時(≥40℃)，蒜氨酸酶被破壞，失去催化Se-甲基-硒代半胱氨酸產物分解的作用，而Se-甲基-硒代半胱氨酸分解產物能發揮更高活性，所以，只有當人服用后，再使Se-甲基-硒代半胱氨酸分解，才可充分發揮硒蒜中含硒化合物的活性功能。因此，制備高活性大蒜提取液的關鍵是(1).保證含硒化合物提取量；(2).提取及保存過程中，使蒜氨酸酶鈍化暫時失去活性，而當人服用時，該酶被激活，再次發揮作用；(3).提取液無毒或低毒，易進一步加工，并且加工廢液易處理，不造成環境污染。基于這些理論分別采用1-30％乙酸或30-70％乙醇的水溶液(體積比)做提取劑，采用二次連續提取法(第一次室溫，第二次80-100℃高溫)，提取富硒大蒜中活性含硒化合物，制備兩種高硒提取液。本發明提供的具有保健功能和藥用的富硒蒜類產品的制備方法，按以下步驟進行1.首先配制提取劑；提取劑包括(1)取乙酸與水按體積百分比，配置成1-30％乙酸水溶液；或(2)取95％乙醇與水按體積百分比，配置成30-70％乙醇水溶液；所述的水包括蒸餾水、去離子水和純凈水等；2.然后，取剝皮洗凈的富硒大蒜球與步驟1制備的提取劑，按1克蒜球加1-15毫升提取劑計算將稱好的富硒大蒜球放入鮮樣攪拌器中，打成碎塊，加0.1-0.4毫升提取劑，攪勻，打成蒜泥、迅速加入余下的0.9-14.9毫升提取劑；3.將步驟2獲得的提取劑蒜泥混合液體放入具塞瓶內，在室溫下振蕩提取0.5-3h，室溫放置，每天搖動幾次，保持提取劑與大蒜泥充分混勻，進一步提取，7-10天后，離心，離心機轉速3000rps，共離心20-40分鐘，分出蒜泥殘渣，制備出含硒提取液；或將提取完后的提取劑蒜泥混合液過濾，其濾膜孔徑為5-450μm，分出蒜泥殘渣，制備出含硒提取液。4.還包括往步驟3所得的蒜泥殘渣中再次加入一定提取劑，其加入量按1克蒜泥殘渣加1-10毫升提取劑計算，在80-100℃水浴淋溶提取1-3小時，冷卻后，重復步驟3離心(3000rps，20-40分鐘)或過濾(5-450μm)，除去蒜泥殘渣，制備出含硒提取液，也可以合并第一次和第二次含硒提取液，制備出富硒大蒜乙酸或乙醇提取液。5.還包括將上述步驟1-4所得提取液做不同后處理或根據提取原理適當修改操作程序，可用于制備出不同用途的系列富硒大蒜產品，包括(1)、將上述步驟1-4所得提取液放入容器內，置真空干燥機中，在溫度為-20℃-室溫下經抽真空干燥24-72小時處理成粉，達到濃縮活性含硒化合物的目的；該高濃縮富硒產品可作食品添加劑、藥品及保健品。將該粉作為主要成分之一，與其它活性植物成分重組，還可生產活性更高的藥用或復合保健制劑。(2)、根據食用醋含3-6％乙酸的特點，采用食用醋替代1-30％乙酸化學提取劑，按上述操作過程，二次連續提取處理富硒大蒜泥，制備含天然含硒化合物的富硒保健醋。由于乙酸具有強的滲透力，易穿過植物組織和細胞，富硒大蒜活性含硒化合物分子小，也易通過植物組織和細胞。(3)、根據飲用白酒約含30-50％乙醇的特點和乙醇溶液對富硒大蒜中含硒化合物的強提取能力，采用飲用白酒替代乙醇提取劑，按上述操作過程，二次提取處理富硒大蒜泥，制備含天然含硒化合物的富硒酒。提取原理為乙酸和乙醇為極性化合物，根據化學相似相溶原理，對大蒜中活性含硒化合物有好的溶解提取能力；1-30％乙酸和30-70％乙醇能使蒜氨酸酶不可逆鈍化，保障提取及儲存過程中含硒化合物化學性質的長期穩定性，人食用其提取液后，經唾液等的稀釋作用，乙酸和乙醇濃度降低，蒜氨酸酶活性恢復，發揮作用，保障含硒化合物的生物活性；此外，高溫提取可保障含硒化合物被完全提取，但高溫卻破壞蒜氨酸酶，為解決這一矛盾，選用二次連續提取法，第一次室溫提取，提取出部分含硒化合物和鈍化的蒜氨酸酶，第二次高溫提取(80-100℃)，確保含硒化合物的提取完全。本發明采用提取方法制備的具有保健功能的富硒蒜類產品兼備富硒大蒜中含硒化合物和普通大蒜中其它活性組分的醫學功能，因此，該產品根據不同制品的活性強度而用途不同，其用途包括制成延緩衰老的營養品、制成預防乳腺癌；防治食管癌、胃癌、結腸癌等癌癥的抑制劑、制成治療胃腸道疾病殺菌劑或藥品、防治動脈粥樣硬化等心血管疾病的保健食品或藥品等。本發明的優點在于本發明的方法能較為長期地保存富硒大蒜中含硒化合物，如表4所示；本發明制備的富硒大蒜產品發揮富硒大蒜的醫學活性功能；從表2可以說明本發明的5％醋提液具有顯著降脂活性；表5可以說明本發明的提取液保持了富硒大蒜高活性，并對不同癌細胞具有選擇抑制作用。從表6、7表明利用本發明的提取液做的制劑具有提高大鼠血中SOD和GSH-Px活性以及清除血中MDA的能力，可延緩大鼠衰老進程。該產品用途廣泛，生產成本低、易操作、易推廣、便于大規模產業化生產等。從圖1表明本發明采用乙酸或乙醇對其中含硒化合物提取能力強。表4.不同產品硒總量的穩定性(％原料硒)該表說明富硒醋和酒提取液能較長期保持含硒化合物的穩定性。圖1不同提取液含硒化合物HPLC-ICP-MS圖譜a.酶提取b.80-90℃水提物c.5％乙酸提取d.50％乙醇提取四個圖譜表明富硒大蒜中硒以非蛋白結合態存在，主要分為Se-甲基-硒代半胱氨酸及其γ-谷氨酰胺衍生物，乙酸和乙醇對其中含硒化合物提取能力強。圖2.不同方式加工蒜粉水提液中硒的損失。表明除冷凍干燥外，其它方式加工蒜粉不同程度上導致含硒化合物的損失。圖3.富硒大蒜水提液的HPLC-ICP-MS圖譜。其中，a.和b分別為室溫水提取當日和次日的測定結果；c和d分別為含0.1％蒜氨酸酶專一抑制劑的水溶液室溫提取液當日和次日的測定結果。提取液在4℃保存過夜。該圖表明室溫水提液中，Se-甲基-硒代半胱氨酸易分解丟失，蒜氨酸酶是催化其分解的酶。具體實施例方式實施例1首先制備提取劑乙酸與蒸餾水按體積百分比，配置成10％乙酸水溶液備用；取含硒量70mgSe/kg的新鮮富硒大蒜剝皮，用自來水和蒸餾水分別洗三次，室溫通風、陰干除去表面水。稱取1.5公斤鮮蒜，放入鮮樣攪拌器中，加入已配好的10％乙酸水溶液250ml，攪拌30秒，打成蒜泥，再加入1.25L10％乙酸水溶液，室溫振蕩1小時(160次/分鐘)，放置7天，每天搖動兩次。離心半小時(3000rps)，分出蒜泥和離心液1。往蒜泥中再加入3L10％乙酸水溶液，搖勻，沸水浴加熱1小時，每隔10分鐘，搖動一次，加熱提取完后，晾涼，離心半小時(3000rps)，得到蒜泥和離心液2，合并離心液1和2，制備得乙酸提取液，含硒量為22mg/L。如表5給出該提取液的抑癌效果。也可將該提取液經真空干燥，可得到濃縮的高硒粉，含硒高達900mg/kg，是富硒大蒜冷凍干燥粉含硒量(121mg/kg)的7.4倍。表5大蒜和富硒大蒜提取液對六種人體癌細胞的抑制作用(ED50)A2780(卵巢癌)、Bel(肝癌)、BGC(胃癌)、HCT(結腸癌)、KB(口腔上皮癌)、L1210(白血病)。該表說明提取液可保持富硒大蒜高活性，并對不同癌細胞具有選擇抑制作用。實施例2、首先制備提取劑乙酸與蒸餾水按體積百分比，配置成5％乙酸水溶液備用；新鮮富硒大蒜(含硒量27.4mgSe/kg)剝皮，用自來水和蒸餾水分別洗三次，室溫通風，陰干除去表面水。稱取10公斤鮮蒜；打碎，加入1升食用醋(含5％乙酸)，打成蒜泥，加入9L同樣的食用醋，室溫振蕩1小時(160次/分鐘)，放置7天，每天搖動兩次。離心半小時(3000rps)，分出蒜泥和離心液1。蒜泥中再加入10升同樣的食用醋，搖勻，沸水浴加熱1小時，每隔10分鐘，搖動一次，加熱提取完后，晾涼，離心半小時(3000rps)，得到蒜泥和離心液2，合并離心液1和2，制備得醋提液(含硒量為11mgSe/L)。表6表明該制備液具有延緩衰老作用。該制劑抑制高血脂作用見表2。表2.普通大蒜、富硒大蒜、亞硒酸鈉和5％醋提取液對大鼠血清TC、TG、LDL-C和HDL-C的影響#組別TCTGHDL-CLDL-CLDL/HDL-AI(mmol/L(mmol/L(mmol/L)(mmol/L)C))CK2.10±0.10.43±0.01.30±0.10.72±0.20.58±0.20.65±0.23a7a9a6a8a8aHFD3.43±0.60.75±0.10.63±0.02.44±0.33.90±0.64.13±0.65b2b4b3b1b2bHFD+Se2.35±0.20.53±0.10.79±0.11.45±0.21.90±0.52.03±0.56a3a4bc8c6c8cHFD+SeG2.31±0.10.47±0.10.93±0.11.29±0.11.46±0.41.56±0.42a1a8c8ac5c6cHFD+G2.79±0.60.66±0.10.64±0.12.03±0.73.38±1.63.59±1.79ab4b0b6bc8b2bHFD+5％醋提取液2.30±0.10.620.94±0.11.19±0.21.494±0.1.60±0.34a±0.13a4c0c40c7c#CK正常飼料組、HFD高脂飼料對照組、HFD+Se高脂飼料+亞硒酸鈉組(2.7μgSe/kg飼料)、HFD+SeG高脂飼料+富硒蒜組(2.7μgSe/kg飼料)、HFD+G高脂飼料+普通蒜組(添加的蒜量與HFD+SeG組相同)提取液含硒11mg/L，采用灌胃形式，每天每只大鼠灌2ml。TC血清總膽固醇、TG甘油三脂、LDL-C低密度脂蛋白、HDL-C高密度脂蛋白、AI動脈粥樣硬化指數。該表說明普通大蒜、亞硒酸鈉和富硒大蒜均有降血脂作用，并以富硒大蒜活性最高；5％醋提液具有顯著降脂活性。表6表明該制備液具有延緩衰老作用。表6.5％富硒大蒜醋提液(11μgSe/ml)延緩大鼠衰老的作用與老齡組對照組相比*P＜0.05**P＜0.01低、中、高劑量組供硒量分別為10、20、30μgSe/只/天表明該制劑具有提高大鼠血中SOD和GSH-Px活性以及清除血中MDA的能力，可延緩大鼠衰老進程。實施例3新鮮富硒大蒜(含硒量60.8mgSe/kg)剝皮，用自來水和蒸餾水分別洗三次，室溫通風，陰干除去表面水。稱取3公斤鮮蒜，打碎，加入70％乙醇水溶液已制備好的提取劑300ml，打成蒜泥，加入2.7L同樣的提取液，室溫振蕩1小時(160次/分鐘)，放置7天，每天搖動兩次。離心半小時(3000rps)，分出蒜泥和離心液1。蒜泥中再加入3升同樣的提取液，搖勻，沸水浴加熱1小時，每隔10分鐘，搖動一次，加熱提取完后，晾涼，離心半小時(3000rps)，得到蒜泥和離心液2，合并離心液1和2，制備得乙醇提取液(含硒量為24mgSe/L)。表5給出該提取液的抑癌效果。實施例4新鮮富硒大蒜(含硒量40.4mgSe/kg)剝皮，用自來水和蒸餾水分別洗三次，室溫通風，陰干除去表面水。稱取10公斤鮮蒜，打碎，加入1升飲用白酒，制成含52％乙醇的提取劑，打成蒜泥，加入9L同樣的飲用白酒，室溫振蕩1小時(160次/分鐘)，放置7天，每天搖動兩次。離心半小時(3000rps)，分出蒜泥和離心液1。蒜泥中再加入15升同樣的飲用白酒，搖勻，沸水浴加熱1小時，每隔10分鐘，搖動一次，加熱提取完后，晾涼，離心半小時(3000rps)，得到蒜泥和離心液2，合并離心液1和2，制備得酒提液(含硒量為10.7mgSe/L)。從表7說明該52％富硒大蒜酒提液具有提高大鼠血中SOD和GSH-Px活性以及清除血中MDA的能力，可延緩大鼠衰老進程。表7.52％富硒大蒜酒提液(10.7μgSe/ml)延緩衰老的作用與老齡組對照組相比*P＜0.05**P＜0.01低、中、高劑量組供硒量分別為10、20、30μgSe/只/天表明該制劑具有提高大鼠血中SOD和GSH-Px活性以及清除血中MDA的能力，可延緩大鼠衰老進程。權利要求1.一種具有保健功能和藥用的富硒蒜類產品的制備方法，其特征是按以下步驟進行A.首先配制提取劑；提取劑包括(1)取乙酸與水按體積百分比，配置成1-30％乙酸水溶液；或(2)取95％乙醇與水按體積百分比，配置成30-70％乙醇水溶液；B.然后，取剝皮洗凈的富硒大蒜球與步驟1制備的提取劑，按1克蒜球加1-15毫升提取劑計算將稱好的富硒大蒜球放入鮮樣攪拌器中，打成碎塊，加0.1-0.4毫升提取劑，攪勻，打成蒜泥、迅速加入余下的0.9-14.9毫升提取劑；C.將步驟2獲得的提取劑蒜泥混合液體放入具塞瓶內，在室溫下振蕩提取0.5-3h，室溫放置，每天搖動幾次，保持提取劑與大蒜泥充分混勻，進一步提取，7-10天后，離心，離心機轉速3000rps，共離心20-40分鐘，分出蒜泥殘渣，制備出含硒提取液；或將提取完后的提取劑蒜泥混合液過濾，其濾膜孔徑為5.-450μm，分出蒜泥殘渣，制備出含硒提取液。2.按權利要求1所述的具有保健功能和藥用的富硒蒜類產品的制備方法，其特征是還包括往步驟3所得的蒜泥殘渣中再次加入提取劑，其加入量按1克蒜泥殘渣加1-10毫升提取劑計算，在80-100℃水浴淋溶提取1-3小時，冷卻后，重復步驟3離心，或過濾，除去蒜泥殘渣，制備出含硒提取液；或合并第一次和第二次含硒提取液，制備出富硒大蒜乙酸或乙醇提取液。3.按權利要求1所述的具有保健功能和藥用的富硒蒜類產品的制備方法，其特征是還包括將上述步驟1-4所得提取液做不同后處理，可用于制備出不同用途的系列富硒大蒜產品，包括(1)將上述步驟1-4所得提取液放入容器內，置真空干燥機中，在溫度為-20℃-室溫下經抽真空干燥24-72小時處理成粉；(2)采用食用醋替代1-30％乙酸化學提取劑，按上述權利要求1步驟，二次連續提取處理富硒大蒜泥，制備含天然含硒化合物的富硒保健醋；(3)采用飲用白酒替代乙醇提取劑，按上上述權利要求1步驟，二次提取處理富硒大蒜泥，制備含天然含硒化合物的富硒酒。4.按權利要求1所述的具有保健功能和藥用的富硒蒜類產品的制備方法，其特征是所述的水包括蒸餾水、去離子水和純凈水。5.按權利要求1所述的具有保健功能和藥用的富硒蒜類產品的制備方法，其特征是所述的離心條件為離心速度是3000rps，離心20-40分鐘。6.按權利要求1所述的具有保健功能和藥用的富硒蒜類產品的制備方法，其特征是所述的過濾條件為5-450μm。全文摘要本發明涉及一種具有保健功能和藥用的富硒蒜類產品的制備方法。該方法包括以下步驟A.首先配制提取劑配置成1－30％乙酸水溶液；或配置成30－70％乙醇水溶液；B.按1克取剝皮洗凈的富硒大蒜球加1－15毫升步驟A.的提取劑，放入鮮樣攪拌器中，打成碎塊，加0.1－0.4毫升提取劑，攪勻，打成蒜泥、迅速加入余下的0.9－14.9毫升提取劑；C.將步驟2獲得的提取劑蒜泥混合液體放入具塞瓶內，在室溫下振蕩提取0.5－3h，室溫放置，每天搖動幾次，保持提取劑與大蒜泥充分混勻，進一步提取，制備出含硒提取液。該方法能較為長期地保存富硒大蒜中含硒化合物，制備的富硒大蒜產品保持了富硒大蒜高活性；特別是5％醋提液具有顯著降脂活性；還具有對不同癌細胞具有選擇抑制作用。文檔編號A23L1/221GK1409994SQ0113631公開日2003年4月16日申請日期2001年10月9日優先權日2001年10月9日發明者楊文婕申請人:楊文婕