一種以米糠為原料製備高濃度γ－氨基丁酸粉的方法
2023-05-20 14:45:56
專利名稱：一種以米糠為原料製備高濃度γ－氨基丁酸粉的方法
技術領域：
一種以米糠為原料製備高濃度γ-氨基丁酸粉的方法，屬於大米精深加工技術領域。
背景技術：
糙米碾白過程中被碾下的的皮層即為米糠，它由果皮，種皮，珠心層，糊粉層及米胚芽和小碎米屑等混合物組成。稻米的加工過程中，首先通過去稻殼和稻穀外殼得到糙米，其次碾白通過除去糙米外面的褐色皮層得到白米，主要副產物米糠包括糊粉層，珠心層，果皮層以及它們之間的幾個亞層，但實際生產中的米糠還混有大米胚芽和碎米。全脂米糠的組成有12％-18％的蛋白質，16％-20％的脂肪，12％左右的灰分和50％左右的碳水化合物，其中碳水化合物包括澱粉，植酸鹽，半纖維素，纖維素和戊聚糖，利用價值很高。稻穀是我國的主要糧食作物，年產量可達1.8億噸以上，米糠又佔其5-8％，是一種優越的可再生資源。
目前，國外在米糠的綜合開發利用上已取得不少成功經驗。美國是世界上研究開發米糠資源最早最具權威的國家之一。據悉，美國稻穀創新公司和利普曼公司在米糠穩定化技術及米糠營養素、米糠營養纖維、米糠蛋白、米糠多糖等提取、分離、純化技術方面已有重大突破，多項技術可被推廣應用。研究證明，米糠經過深度開發利用，可增值60倍左右。
γ-氨基丁酸(GABA)是存在於哺乳動物腦、脊髓中的抑制性神經傳遞物質，由穀氨酸經穀氨酸脫羧酶(GAD)催化轉化而來。研究表明，GABA具有降血壓、抗衰老、改善腦機能、精神安定、促進長期記憶、促進生長激素分泌、腎功能活化、肝功能活化等作用，將其應用於功能性食品中將大有可為。近年來，富含GABA食品的研究與開發，包括植物(米胚芽、米糠、綠茶、南瓜等)、微生物(乳酸菌、酵母)等由來的GABA食品，成為國外、尤其是日本研究的熱點。
由於稻米中的GAD主要集中在胚芽部位，碾米時同皮層一起混入米糠。因此利用米糠來富集GABA，製備GABA食品添加劑最為經濟合適。雖然稻米製品中也有富含GABA的發芽糙米的開發，但發芽糙米的GABA富集量十分有限，不加Glu的話，GABA最高富集量只能達到40mg/100g；而米糠中GABA的含量在富集前就有47mg/100g，只要簡單的水浸泡工藝就能夠提高八倍。並且發芽糙米食用十分不方便，口感也比較差，因此應用前景不如米糠。用米糠來富集GABA，是製備高濃度的GABA產品較為經濟合理的方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種以米糠為原料製備高濃度γ-氨基丁酸粉的方法，可以生產高附加值的具有保健功能的γ-氨基丁酸粉健康食品，充分發揮米糠的營養功能和作用。
本發明的技術方案以米糠為原料，添加穀氨酸(Glu)、氯化鈣和磷酸吡哆醛(PLP)，通過內源酶反應得到富含γ-氨基丁酸(GABA)的反應液，離心分離得到上清液，所得上清液中添加乙醇除去多糖雜質，再進行超濾、濃縮和乾燥後得到高濃度γ-氨基丁酸粉。
(1)製備γ-氨基丁酸富集液米糠和水以重量體積計料液比1∶6-1∶8，加入米糠重量的0.1％-0.5％的Glu，10-15mmol/mol Glu的CaCl2，0.5-1mmol/L的PLP，溫度40℃、pH5.6、反應時間6-8小時。
(2)γ-氨基丁酸的純化將上述富集液離心分離取上清液，加入上清液體積70％-80％體積的乙醇，沉澱12小時，離心分離取上清液。採用50納米的無機陶瓷膜在0.2MPa壓力下進行超濾。
(3)製備高濃度γ-氨基丁酸粉將超濾透過液用降膜式雙效濃縮器進行濃縮，濃縮溫度為60-65℃，濃縮至料液中固形物含量達到20％-25％。然後濃縮後的料液進行噴霧乾燥，出風溫度為85℃，水分含量為5％以下，乾燥後的產品即為高濃度γ-氨基丁酸粉。
高濃度γ-氨基丁酸粉的應用，可用於調節血壓、抗衰老等功能的保健食品。
本發明的有益效果，綜上所述，米糠可以作為一種營養豐富、生理功能卓越的健康食品原料而進一步開發利用，這樣不僅可提高大米加工綜合利用價值和糧食生產的經濟效益，還可使糧食生產走上良性循環的道路。以米糠為原料製備高濃度γ-氨基丁酸粉的研究和開發，在國內屬於開創性的工作。本發明運用現代生物技術和分離純化技術提供了高濃度γ-氨基丁酸粉的製備工藝，製備得到的高濃度γ-氨基丁酸粉可用於調節血壓、抗衰老等功能的保健食品。
具體實施例方式
實施例1稱取15kg的米糠，加入90kg的水，加入15g Glu，55mg Cacl2，在pH5.6和40℃溫度下振蕩反應8小時。離心分離取上清液，加入乙醇至70％的體積比，沉澱12小時，離心分離取上清液。採用50納米的無機陶瓷膜在0.2MPa壓力下進行超濾。將超濾透過液用降膜式雙效濃縮器，在60℃的條件下對透過液進行濃縮，濃縮後的料液進行噴霧乾燥，出風溫度為85℃，乾燥後的產品即為高濃度γ-氨基丁酸粉。
實施例2稱取15kg的米糠，加入120kg的水，加入75g Glu，65mgCacl2，在pH5.6和40℃溫度下振蕩反應6小時。離心分離取上清液，加入乙醇至80％的體積比，沉澱12小時，離心分離取上清液。採用50納米的無機陶瓷膜在0.2MPa壓力下進行超濾。將超濾透過液用降膜式雙效濃縮器，在65℃的條件下對透過液進行濃縮，濃縮後的料液進行噴霧乾燥，出風溫度為85℃，乾燥後的產品即為高濃度γ-氨基丁酸粉。
權利要求
1.一種以米糠為原料製備高濃度γ-氨基丁酸粉的方法，其特徵是以米糠為原料，添加穀氨酸、氯化鈣和磷酸吡哆醛，通過內源酶反應得到富含γ-氨基丁酸的反應液，離心分離得到上清液，所得上清液中添加乙醇除去多糖雜質，再進行超濾、濃縮和乾燥後得到高濃度γ-氨基丁酸粉(1)製備γ-氨基丁酸富集液米糠和水以重量體積計料液比1∶6-1∶8，加入米糠重量的0.1％-0.5％的穀氨酸，10-15mmol/mol穀氨酸的CaCl2，0.5-1mmol/L的磷酸吡哆醛，溫度40℃、pH5.6、反應6-8小時；(2)γ-氨基丁酸的純化將γ-氨基丁酸富集液離心分離取上清液，加入上清液體積70％-80％體積的乙醇，沉澱12小時，離心分離取上清液；採用50納米的無機陶瓷膜在0.2MPa壓力下進行超濾；(3)製備高濃度γ-氨基丁酸粉將超濾透過液用降膜式雙效濃縮器進行濃縮，濃縮溫度為60-65℃，濃縮至料液中固形物含量達到20％-25％，然後濃縮後的料液進行噴霧乾燥，出風溫度為85℃，水分含量為5％以下，乾燥後的產品即為高濃度γ-氨基丁酸粉。
全文摘要
一種以米糠為原料製備高濃度γ－氨基丁酸粉的方法，屬於大米精深加工技術領域。本發明提供了以米糠為原料，添加穀氨酸、氯化鈣和磷酸吡哆醛，通過內源酶反應得到富含γ－氨基丁酸的反應液，離心分離得到上清液，上清液中添加乙醇除去多糖等雜質，再進行超濾、濃縮和乾燥後得到高濃度γ－氨基丁酸粉，γ－氨基丁酸含量達到50％。本發明工藝簡便，富集γ－氨基丁酸效果顯著，為米糠的利用打下堅實基礎；產品可用於健康食品，大大提高了米糠利用的附加值，有較高的經濟效益和社會效益。
文檔編號C12P13/00GK1995365SQ20061016642
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月15日 優先權日2006年12月15日
發明者張暉, 姚惠源, 王立, 郭曉娜 申請人:江南大學