從大蒜中提取蒜氨酸聯產蒜多糖和蒜粉的方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種從大蒜中提取蒜氨酸聯產蒜多糖和蒜粉的方法，屬于天然物質分離提取技術領域。
【背景技術】
[0002]大蒜為百合科蔥屬植物蒜(AlIium sativum L.)的地下鱗莖，大蒜別名:蒜頭，葫，胡示示，獨#示，獨頭#示。大#示中既含有抗菌、消炎、抗血檢殺真菌、提尚免疫力方面具有極尚藥用價值的蒜氨酸、蒜多糖和蒜酶，還含有潛在的抗癌、抗腫瘤的大蒜辣素和極具營養功效的硫胺素、核黃素、尼克酸和精氨酸等17種氨基酸，另外還含有豐富的有機砸和有機鍺，是世界上應用最廣泛的藥食兩用植物。
[0003]蒜氨酸和蒜酶被看做是大蒜的主要功效成分，它們分隔存在于大蒜細胞的不同部位，彼此不接觸，一旦大蒜被破損，蒜酶即裂解蒜氨酸產生大蒜辣素，而剛產生的大蒜辣素又極易氧化降解為多種含硫化合物而失去原有高效的抗癌、抗腫瘤藥效(因此，目前國內外生廣大蒜辣素的方法為首先將大蒜滅酶后提取蒜氨酸，再用新鮮大蒜在0-4 °C的蒜酶保護溶液中粉碎再提取蒜酶，然后使蒜氨酸和蒜酶在無氧水中反應生產大蒜辣素);大蒜多糖分布在大蒜鱗莖的細胞質間。
[0004]目前，在國際市場，大量需要以大蒜為原料提取并濃縮含量>50%的蒜氨酸粉劑和含量>90%蒜多糖粉劑主要作為醫藥保健品的原料，用于日常預防肝癌、乳腺癌、心梗、腦梗和降血脂，也被大量用于食品保鮮和化妝品領域。
[0005]50%的蒜氨酸粉劑也可進一步制備純度高達90%以上的結晶蒜氨酸，可直接作為生物合成生產大蒜辣素的重要原料。
[0006]從大蒜中提取蒜氨酸的技術例如發明專利ZL00101244.4中公開的方法，其是以大蒜凍干粉為原料，用體積分數60-90%的乙醇水溶液滲濾提取得到濃縮液，然后進行醇沉、上清液濃縮，將上清液經硅膠柱層析處理，濃縮得到含蒜氨酸的固形物，整個工藝流程需25-30小時，而收率僅0.3%左右，產品主要用于制備大蒜素注射液。
[0007]發明專利ZL03100420.2公開一種提取蒜氨酸的方法，將蒜瓣經微波或煮沸處理后磨漿，用體積分數40-70 %的乙醇水溶液攪拌提取，濃縮提取液，將提取液上732陽離子柱吸附蒜氨酸并分離雜質，再用氨水解吸得純化蒜氨酸溶液，將所得的洗液濃縮，再用乙醇處理得蒜氨酸結晶，整個工藝流程需56-60小時，收率0.26%。
[0008]發明專利ZL02152304.5公開一種提取蒜氨酸的方法，將蒜瓣水煮或微波處理后制成蒜汁，加果膠酶、纖維素酶酶解1-24小時后，接入乳酸菌發酵12-48小時，發酵液上陽離子交換柱，再用氨水解析出蒜氨酸，將所得的洗液濃縮，再用乙醇處理得蒜氨酸結晶，整個工藝流程需48-60小時，收率0.18%。
[0009]大蒜中的另一種重要的生物活性成分是大蒜多糖，屬于菊糖類的果聚糖，已經有報道從大蒜中提取蒜多糖通常使用高溫蒸汽脫臭和蒸煮濃縮、高濃度乙醇沉淀等工藝，或者應用陰、陽兩種離子交換方法來分離大蒜多糖。如專利CN1239719A中公開的方法，需大量使用高溫蒸汽脫臭和蒸煮濃縮等工藝，大蒜多糖的收率為12%。
[0010]對于大蒜深加工技術，盡管已經有很多研究和公開報道，以及生產應用，然而包括以上闡述的現有技術，實施中通常都僅限于單一物質的提取，剩余的蒜渣由于含有有機溶劑，很難加以利用，直接丟棄不僅浪費原料，還容易對環境產生污染。另一方面，目前較多采用的提取蒜氨酸或者蒜多糖工藝流程耗時較長、操作復雜，且產物收率較低;而且上述方法中通常使用乙醇等有機試劑作為提取溶劑，影響所提取的蒜氨酸或者蒜多糖的品質，并且當用離子交換樹脂時，每次使用后樹脂失活、需再生活化處理，處理失活的離子交換樹脂不僅耗時較長，還會產生大量廢液，對環境造成污染。
【發明內容】
[0011]本發明提供一種從大蒜中提取蒜氨酸聯產蒜多糖和蒜粉的方法，能夠快速高效的提取大蒜中的蒜氨酸，并同時聯廣蒜多糖和蒜粉，收率尚，操作簡單，成本低廉，環境污染小，并能夠對大蒜原料進行充分利用。
[0012]為實現上述目的，本發明提供一種從大蒜中提取蒜氨酸聯廣蒜多糖和蒜粉的方法，其包括以下步驟:
[0013]將蒜瓣在70-90°C熱水中加熱進行滅酶處理，然后打漿過篩得蒜漿；
[0014]以水為溶劑，對所述蒜漿進行超聲波萃取，得到超聲物料；
[0015]將所述超聲物料依序利用分離因素4000-6000和10000-16000的分離設備實施離心分離，所得澄清液為第一萃取濾液；
[0016]將離心所得固態產物經干燥制粉，獲得蒜粉；
[0017]對所述第一萃取濾液進行超濾和納濾，截留并收集蒜多糖；
[0018]收集所述超濾和納濾過程的第二萃取濾液，即為蒜氨酸濃縮液。
[0019]進一步地，所述滅酶處理為將蒜瓣投入螺桿輸送滅酶機中處理4_5min，所述螺桿輸送滅酶機內的水溫從輸入端的90°C逐步降溫至輸出端的70°C。
[0020]進一步地，所述將蒜瓣投入螺旋輸送滅酶機中處理4_5min后，還包括對滅酶后的蒜瓣進行激冷處理。
[0021]進一步地，對蒜漿進行超聲波萃取使用的設備是由1.2_2Mpa流體壓力驅動的液哨式超聲波發生器，該設備功率為4-5.5KW。
[0022]進一步地，以水為溶劑，對蒜漿進行超聲波萃取的過程中，水與蒜漿的質量比為4-5:1。
[0023]進一步地，在對所述蒜漿進行超聲波萃取之前，還包括將所述蒜漿經20-40目篩過濾。
[0024]進一步地，將所述超聲物料依序利用臥螺沉降離心機和碟片離心機實施離心分離。
[0025]進一步地，將所述超聲物料依序利用臥螺沉降離心機和碟片離心機實施離心分離后，再利用管式離心機分離。
[0026]進一步地，對所述第一萃取濾液實施超濾使用的濾膜孔徑為0.0012-0.05μπι。
[0027]進一步地，還包括將所述蒜多糖和所述蒜氨酸分別經噴霧干燥制粉。
[0028]本發明方案的實施，至少具有以下優勢:
[0029]1、本發明提供的方法實現了提取大蒜中的蒜氨酸的同時聯廣蒜多糖和蒜粉，從而對原料進行充分利用，減少浪費，本發明提供的方法幾乎可完全將大蒜中的蒜氨酸和蒜多糖等有效物質提取出來，收率較高，產業化的效益顯而易見；
[0030]2、本發明提供的方法不使用酒精、酸、堿和氨水等任何有機化學藥劑，僅使用水作為提取溶劑，在提高生產效率的同時，減少了廢液的產生，從而大大減少對環境的污染，并且進一步降低生產費用；
[0031]3、本發明提供的方法能夠快速高效的提取大蒜中的有效物質，操作簡單，并且生產費用少，節約能源。
【具體實施方式】
[0032]本發明所說的蒜氨酸是未破損大蒜蒜瓣中最豐富的含硫氨基酸，占大蒜中含硫化合物的90%，化學名S-烯丙基-L-半胱氨酸亞砜、分子式C6H10N03S，分子量177.22、純品是無色針狀結晶、易溶于水、不溶于無水乙醇、乙醚等有機溶劑，占鮮大蒜濕重的0.5-2.5%；
[0033]大蒜多糖是大蒜中的低聚果糖和多聚果糖的β-雜聚糖，占大蒜濕重的10.5-16.5%，分子量范圍是3500-1300000&，為白色，易溶于水；
[0034]大蒜粉，即已被提取過蒜氨酸、蒜多糖等的蒜渣經干燥后制粉所得的廣物，其中仍然有豐富的營養素如有機砸、有機鍺，以及鈣、鐵等微量元素等，可加工成食品或飼料添加劑。
[0035]本發明提供的從大蒜中提取蒜氨酸聯廣蒜多糖和蒜粉的方法包括以下步驟:將蒜瓣在70-90 0C熱水中加熱進行滅酶處理，然后打漿過篩得蒜漿；以水為溶劑，對所述蒜漿進行超聲波萃取，得到超聲物料；將所述超聲物料依序利用分離因素4000-6000和10000-16000的分離設備實施離心分離，所得澄清液為第一萃取濾液，其固含量一般小于0.5%;將離心所得固態產物經干燥制粉，獲得蒜粉;對所述第一萃取濾液進行超濾和納濾，截留并收集蒜多糖;收集所述超濾和納濾過程的第二萃取濾液，即為蒜氨酸濃縮液。
[0036]本發明中，使用經過滅酶的蒜瓣打漿制取蒜漿，以確保蒜氨酸不被酶解。關于具體的滅酶方法，現有技術中通常將蒜瓣置于微波機組里滅酶，一般會造成蒜瓣脫水18-20%，從而造成蒜瓣干縮，影響打漿和蒜氨酸的提取率。如采用傳統的將蒜瓣置于大鍋水煮的方法，蒜瓣將長時間處于90-100°C的沸水中，也容易導致蒜氨酸降解，造成蒜氨酸損失(通常達到10-15 % )。而本發明人通過試驗發現，將蒜瓣在70-900C熱水中加熱進行滅酶處理，然后打漿過篩得蒜漿，這樣能夠有效保證蒜氨酸的高收率。
[0037]在本發明的具體實施方案中，可將分瓣、脫皮的蒜瓣投入PLC溫度、轉速連續自動控制的螺旋推進式逆流熱水輸送機中，加熱至70-90 0C處理4-5min。水流與蒜瓣逆流流動，前后溫差15-20°C，例如所述螺旋輸送滅酶機內的水溫從輸入端的90°C逐步降溫至輸出端的70°C。使用該方法來滅酶可有效減少蒜氨酸用其他滅酶設備中的損失，有利于進一步保證蒜氨酸的收率。
[0038]進一步地，還可將滅酶后的蒜瓣輸出上述設備，并立即對其進行激冷處理，一般使用常溫水即可，以使蒜瓣的溫度迅速降低，利于保證其中的活性成分不受破壞。
[0039]之后，將滅酶后的蒜瓣送入打漿機打漿，并獲得蒜漿。所述蒜漿可經20-40目篩過濾，優選濾渣再經打漿粉碎然