专利名称：一种以稻米为原料制取γ-氨基丁酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种y -氨基丁酸的制备方法，尤其是涉及一种以稻米为原料制取天然且活性高，可以广泛应用于医药、保健食品和化工等领域的y-氨基丁酸的方法。
背景技术：
y-氨基丁酸(y-amino butyric acid，简称GABA)广泛存在于自然界，是 一种非蛋白质组成的天然氨基酸，可由谷氨酸(Glutamic acid， Glu)经谷氨酸 脱羧酶(Glut腿te decarboxylase, EC4丄1. 15，简称GAD或GDC)催化转化 得到，是哺乳动物中枢神经系统中的重要抑制性神经递质，具有重要的生理功 能，已经研究报道的生理活性有诸如调节血压、促使精神安定、促进脑部血流、 增进脑活力、营养神经细胞、增加生长激素分泌、健肝利肾、预防肥胖、促进 乙醇代谢(醒酒)、改善更年期综合症等多种功效。全世界与上述10多种功效有 关的功能保健食品年产值达1000亿美元左右。由于y-氨基丁酸具有很高的生理功能和广阔的应用前景，已受到世界学术 和企业界越来越多的注意和研究。目前，国外只有欧美和日本等少数发达国家 从事y-氨基丁酸的研制开发工作，居世界领先水平，我国在y-氨基丁酸方面 的研究才刚刚起步。目前制取y-氨基丁酸的方法主要有两种 一种是天然提取法，是从动植物 原料(如茶叶)中提取天然的y-氨基丁酸(用有机溶剂浸提，过滤后脱出有机 溶剂，再通过喷物干燥或冷冻干燥即成)，这种方法制取的y-氮基丁酸食用安 全，用途广泛，但制取率很低，生产成本很高，比如从茶叶中提取y-氨基丁酸 含量为20%的产品，生产成本在100万元/吨以上；第二种方法是化学有机合成法， 这种方法制取的y-氨基丁酸制取率很高，生产成本很低，比如制取y-氨基丁酸含量为20%的产品，生产成本在5万元/吨左右，但是因有机合成时可能存在有 害物残留等问题，而不能用于食品和医药等领域，只能用作化工原料。发明内容本发明的目的在于克服现有Y -氨基丁酸制取方法的上述缺陷，提供一种生 产成本低，对环境污染少，食用安全的Y-氨基丁酸的制备方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的，其包括以下步骤(1)稻米破 碎、浸润和糊化将大米破碎到70-100目的细度后加5-7倍(优选6倍)重量的 水浸泡4-8小时，加热到70-80'C糊化10-20分钟；(2)米浆乳制备在糊化好 的稻米糊中加入相当于大米重量O. 5%-1. 5%的淀粉酶,在40"-5(TC下保温60-90 分钟，制得淀粉酶处理的米浆；往淀粉酶处理的米浆中加入相当于大米重量 0.2%-0.8%的蛋白酶，在3(TC-4(TC下保温40-70分钟(优选时间65分钟)，制 得蛋白酶处理的米桨；加热蛋白酶处理的米浆到80-9(TC保持5-8分钟，制得米 浆乳；(3)接种发酵接种能发酵产Y-氨基丁酸的杆菌，在3(TC-4(TC (优选 35。C-38。C)下发酵培养3-5天，加热到80-9(TC灭菌15-20分钟；(4)过滤、 去渣；(5)滤液经浓縮、干燥，即制得高活性天然Y-氨基丁酸。所述能发酵产Y -氨基丁酸的杆菌可为公知常见的微生物植物乳杆菌 Zacz^ 力acj77〃s A/a/ tar鹏或短乳杆菌Za"oZ a"77〃51 Arew's(参见《菌种目 录》，中国农业出版社，1997年，第三版)，市场有销售。本发明选用稻米为原料，通过生物酶和生物发酵技术，制取Y-氨基丁酸， 生产成本相对较低，对环境污染少，产品活性高，食用安全，可广泛应用于食 品、医药化工等多种领域。滤渣可用于动物饲料。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。 实施例1(1)称取稻米4千克，破碎成90目细度，加24千克饮用自来水，浸泡7小时，加热到75。C糊化15分钟；(2)在糊化好的稻米糊中加入20克淀粉酶， 在4(TC下保温65分钟，制得淀粉酶处理的米浆；往淀粉酶处理的米浆中加入 12克蛋白酶，在35'C下保温45分钟，制得蛋白酶处理的米浆；加热蛋白酶处 理的米浆到90。C保持5分钟，制得米浆乳；(3)待米浆乳温度降至室温后，接 种扩大培养好的产Y -氨基丁酸的植物乳杆菌,在35r下发酵培养3天，加热到 85。C灭菌18分钟；(4)将发酵米浆乳液用板筐过滤，去掉粗渣；(5)滤液经一 次膜分级过滤浓縮，再将浓縮液常温真空干燥成粉末，即得高活性天然黄白色 Y-氨基丁酸粉产品125克。产品经用高效液相色谱法(HPLC)检测，Y-氨基丁酸含量达到41. 5%实施例2(1)称取稻米5千克，破碎成80目细度，加33千克饮用水，浸泡5小时， 加热到80'C糊化17分钟；(2)在糊化好的稻米糊中加入35克淀粉酶，在45。C 下保温70分钟，制得淀粉酶处理的米浆；往淀粉酶处理的米浆中加入10克的 蛋白酶，在37'C下保温50分钟，制得蛋白酶处理的米浆；加热蛋白酶处理的 米浆到85"C保持7分钟，制得米浆乳；(3)待米浆乳温度降至室温后，接种扩 大培养好的产Y -氨基丁酸的植物乳杆菌,在32汇下发酵培养4天，加热到9(TC 灭菌10分钟；(4)将发酵米浆乳液用板筐过滤，去掉粗渣；(5)滤液经一次膜 分级过滤浓縮，再将浓縮液常温真空干燥成粉末，即得高活性天然黄白色Y-氨 基丁酸粉产品150克。产品经用高效液相色谱法(HPLC)检测，Y-氨基丁酸含量达到43. 2%实施例3(1)称取8千克稻米，破碎成90目细度，加48千克饮用自来水，浸泡8 小时，加热到8(TC糊化20分钟；(2)在糊化好的稻米糊中加入120克淀粉酶， 在45。C下保温90分钟，制得淀粉酶处理的米浆。往淀粉酶处理的米浆中加入 40克的蛋白酶，在40'C下保温65分钟，制得蛋白酶处理的米浆；加热蛋白酶处理的米浆到85'C保持8分钟，制得米浆乳；(3)待米浆乳温度降至室温后， 接种扩大培养好的产Y -氨基丁酸的短乳杆菌，在37"C下发酵培养4天，加热到 9(TC灭菌10分钟；(4)将发酵米浆乳液用板筐过滤，去掉粗渣，再离心去渣；(5)离心液经5次膜分级过滤浓縮，再将浓縮液常温真空干燥成粉末，即得高 活性天然黄白色Y-氨基丁酸粉产品160克。产品经用高效液相色谱法(HPLC)检测，Y-氨基丁酸含量达到90. 2%实施例4(1)称取稻米10千克，破碎成75目细度，加饮用自来水55千克，浸泡6 小时，加热到7(TC糊化15分钟；(2)在糊化好的稻米糊中加入100克淀粉酶， 在45。C下保温80分钟，制得淀粉酶处理的米浆。往淀粉酶处理的米浆中加入 80克的蛋白酶，在4(TC下保温55分钟，制得蛋白酶处理的米浆。加热蛋白酶 处理的米浆到80'C保持8分钟，制得米浆乳；(3)待米浆乳温度降至室温后， 接种扩大培养好的产Y -氨基丁酸的短乳杆菌，在3(TC下发酵培养3天，加热到 9(TC灭菌10分钟；(4)将发酵米浆乳液用板筐过滤，去掉粗渣；(5)滤液经2 次膜分级过滤浓縮，再将浓縮液常温真空干燥成粉末，即得高活性天然黄白色 Y-氨基丁酸粉产品280克。产品经用高效液相色谱法(HPLC)检测，Y-氨基丁酸含量达到57. 6% 。
权利要求
1.一种以稻米为原料制取γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)稻米破碎、浸润和糊化将稻米破碎到70-100目的粉末后加5-7倍重量的水浸泡4-8小时，加热到70-80℃糊化10-20分钟；(2)米浆乳制备在糊化好的稻米糊中加入相当于大米重量0.5％-1.5％的淀粉酶，在40℃-50℃下保温60-90分钟，制得淀粉酶处理的米浆；往淀粉酶处理的米浆中加入相当于大米重量0.2％-0.8％的蛋白酶，在30℃-40℃下保温40-70分钟，制得蛋白酶处理的米浆；加热蛋白酶处理的米浆到80-90℃保持5-8分钟，制得米浆乳；(3)接种发酵接种能发酵产γ-氨基丁酸的杆菌，在30℃-40℃下发酵培养3-5天，加热到80-90℃灭菌15-20分钟；(4)过滤、去渣；(5)滤液经浓缩、干燥，即成。
2. 如权利要求l所述的以稻米为原料制取Y-氨基丁酸的方法，其特征在于， 所述第(1)步,稻米粉浸润加水量为稻米粉重量的6倍。
3. 如权利要求1或2所述的以稻米为原料制取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下保温处理的时间为65分钟。
4. 如权利要求1或2所述的以稻米为原料制取Y -氨基丁酸的方法，其特征在 于,所述第(3〉步，所述发酵培养温度为35'C-38'C。
全文摘要
本发明公开了一种以稻米为原料制取γ-氨基丁酸的方法，其包括以下步骤(1)稻米破碎、浸泡、加热糊化；(2)在糊化好的稻米糊中加入适量淀粉酶，在40℃-50℃下保温60-90分钟，制得淀粉酶处理的米浆；(3)往淀粉酶处理的米浆中加入蛋白酶，在30℃-40℃下保温40-70分钟，制得蛋白酶处理的米浆；(4)加热蛋白酶处理的米浆到80-90℃保持5-8分钟，制得米浆乳；(5)待米浆乳温度降至室温后，接种杆菌，在30℃-40℃下发酵培养3-5天，加热到80-90℃灭菌15-20分钟；(6)过滤、去渣；(7)滤液经浓缩、干燥，即成。本发明制得的γ-氨基丁酸产品，γ-氨基丁酸含量在40％以上，且活性高，食用安全，可广泛应用于保健食品、医药、化工等原料。
文档编号C12P13/00GK101225418SQ20081003064
公开日2008年7月23日 申请日期2008年2月19日 优先权日2008年2月19日
发明者林亲录 申请人:中南林业科技大学