专利名称：大蒜中蒜氨酸酶的扫频超声辅助提取方法
技术领域：
本发明涉及食品加工领域，特指利用扫频超声波技术辅助提取鲜大蒜中蒜氨酸酶的方法。
背景技术：
超声提取法是利用超声波增大物质分子运动频率和速度，増加溶剂穿透力，提高溶质溶出速度和溶出次数，缩短提取时间的浸提方法。它利用了超声波产生的強烈振动、高加速度和空化现象等效应，加速目标物进入提取溶剂，缩短提取时间并节省溶剂用量。扫频超声波即声波围绕中心频率以特定的周期变化，使介质发生更复杂的物理化学变化，并有效促进目标物质的溶出。大蒜瓣中的蒜氨酸酶(Alliinase，EC 4. 4. I. 4)是含有两个相同亚基的ニ聚体， 以(+S)-烯丙基-L-半胱氨酸晶体的形式存在，形成树突状单斜晶体。蒜氨酸酶是ー种PLP(5’ -磷酸吡哆醛)依赖性a，P -限制酶，其活性取决于PLP辅基。PLP-依赖性蛋白在氮和含硫化合物的吸收和代谢转换过程中发挥举足轻重的作用，參与了消除、交换和缩聚等各种各样的反应，特别是在含有a，3和Y碳原子的氨基酸及其他含氨基化合物參与的反应中。大蒜中蒜氨酸酶的活性在36°C左右最大,42°C以上活性逐渐降低。这种酶对pH较为敏感，保持活性所需的最适PH为6. 5左右，pH〈3. 6吋，活性几乎完全丧失。生蒜遭到损坏后，细胞膜破裂，蒜氨酸酶便催化大蒜中存在的蒜氨酸分解后生成蒜素这种拥有特殊气味的化合物，这也是大蒜具有许多生物活性功能的原因，所以蒜氨酸酶的产量对于能否生产出优质的大蒜制品至关重要，而目前对于其生产还没有エ业化生产的报道。
发明内容
本发明g在提供ー种高效的从大蒜中提取蒜氨酸酶的方法，以满足医药和保健品行业对蒜氨酸酶的需求。为达到该目的，本发明以鲜大蒜为原料，采用扫频超声辅助提取蒜氨酸酶的技术方案包括如下步骤
大蒜中蒜氨酸酶的扫频超声辅助提取方法，按照下述步骤进行
将鲜大蒜去皮、清洗后放置于低温冰箱(0飞で)冷藏12 h，加入预冷的浸提液于预冷的组织捣碎机中破碎匀浆，调节PH后匀浆液装入塑料袋密封，放置于扫频超声设备中进行单频或双频扫频超声处理，超声提取结束后，四层纱布过滤，弃去蒜渣收集滤液，滤液于4°C下10，000 g离心20 min，上清液冷冻干燥即蒜氨酸酶粗制品。上述方案所述的扫频设备上下振板的频率范围为22±2 kHz 68±2 kHz，单频处理只使用下振板，双频处理使用上下振板，每升处理液超声功率均为8 W，扫频周期1(T100ms，超声工作总时间10 50 min，超声工作/间歇时间比0. 5:1 10:1。上述方案所述的匀浆液的pH范围为6 8，用I M NaOH或I M HCl调节。上述方案所用的浸提液为磷酸缓冲液，由Na2HPO4, KH2PO4，甘油，NaCl和水配制而成。
本发明的优点是采用扫频超声技术辅助提取大蒜中的蒜氨酸酶，高效无污染，最大限度的提取了大蒜中的蒜氨酸酶。
具体实施例方式本发明中的蒜氨酸酶活力的測定方法如下取I mL标准反应体系，该标准反应体系由 60 mmol/L 缓冲液(KH2PO4 和 Na2HPO4)、25 mmol/L PLP 和 20 mmol/L 蒜氨酸组成，其pH为6. 5。于25°C下保温5 min，加入0. 05 mL蒜氨酸酶液，25°C条件下反应5 min，立即加入I. 5 mL 10%三氯こ酸终止反应，再加入0.5 mL的2，4-ニ硝基苯肼溶液，25°C条件下保温5 min,之后加入5 mL 0.5 mol/L NaOH溶液,25°C下保温10 min,于波长520 nm处测吸光值，以空气为空白对照。酶活性定义在25°C条件下，以蒜氨酸为底物。在催化反应过程中，每毫升提取液毎分钟产生I U mol丙酮酸所含的酶量定义为I U。下面结合实施例对本发明作进ー步的详细描述，但发明的实施方式不限于此。实施例I
将鲜大蒜去皮、清洗后放置于低温冰箱((T5°c )冷藏12 h，称取100 g，加入4°C预冷的粗酶浸提液200 mL,于预冷的组织捣碎机中破碎匀浆，调节匀浆液pH到6. 0后装入塑料袋密封，放置于扫频超声设备的充满自来水的提取池进行单频超声处理，下板频率为40±2kHz，超声提取50 min，扫频周期10 ms，超声工作/间歇时间比4:1，超声结束后用四层纱布过滤，弃去蒜渣收集滤液，滤液于4°C下10，000 g离心20 min，收集上清液并测定其蒜氨酸酶活力。对照试验上述エ艺条件不加超声处理，直接放在自来水中浸堤，进行对照试验，测定产品中蒜氨酸酶活力。经测定得到，未经扫频超声提取处理得到的每毫升提取液中的蒜氨酸酶的活力为45.6 U/mL，经过扫频超声提取得到的活力为90. 3 U/mL，可见，与直接浸提法相比，扫频超声处理使得产品的蒜氨酸酶活力提高了 I. 98倍。实施例2
将鲜大蒜去皮、清洗后放置于低温冰箱(0飞で)冷藏12 h，称取100 g，加入4°C预冷的粗酶浸提液200 mL,于预冷的组织捣碎机中破碎匀浆，调节匀浆液pH到6. 0后装入塑料袋密封，放置于扫频超声设备的充满自来水的提取池进行单频超声处理，下板频率为68±2kHz，超声提取30 min，扫频周期30 ms，超声工作/间歇时间比0. 5:1，超声结束后用四层纱布过滤，弃去蒜渣收集滤液，滤液于4°C下10，000 g离心20 min，收集上清液并测定其蒜氨酸酶活力。对照试验同实施例I。经测定得到，经过扫频超声提取得到的活力为88. 3 U/mL，可见，与直接浸提法相比，扫频超声处理使得产品的蒜氨酸酶活力提高了 I. 93倍。实施例3
将鲜大蒜去皮、清洗后放置于低温冰箱(0飞で)冷藏12 h，称取100 g，加入4°C预冷的粗酶浸提液200 mL,于预冷的组织捣碎机中破碎匀浆，调节匀浆液pH到8. 0后装入塑料袋密封，放置于扫频超声设备的充满自来水的提取池进行双频超声处理，上板频率为22±2 kHz，下板频率为33±2 kHz，超声提取10 min，扫频周期100 ms，超声工作/间歇时间比10:1，超声结束后用四层纱布过滤，弃去蒜渣收集滤液，滤液于4°C下10，000 g离心20min，收集上清液并测定其蒜氨酸酶活力。对照试验同实施例I。经测定得到，经过扫频超声提取得到的活力为92. 8 U/mL，可见，与直接浸提法相比，扫频超声处理使得产品的蒜氨酸酶活力提高了 2. 03倍。实施例4
将鲜大蒜去皮、清洗后放置于低温冰箱(0飞で)冷藏12 h，称取100 g，加入4°C预冷的粗酶浸提液200 mL,于预冷的组织捣碎机中破碎匀浆，调节匀浆液pH到7. 0后装入塑料袋密封，放置于扫频超声设备的充满自来水的提取池进行双频超声处理，上板频率为40±2 kHz，下板频率为68±2 kHz，超声提取30 min，扫频周期50 ms，超声工作/间歇时间比0. 5:1，超声结束后用四层纱布过滤，弃去蒜渣收集滤液，滤液于4°C下10，000 g离心20min，收集上清液并测定其蒜氨酸酶活力。对照试验同实施例I。经测定得到，经过超声提取得到的活力为93. 7 U/mL，可见，与直接浸提法相比，扫 频超声处理使得产品的蒜氨酸酶活力提高了 2. 05倍。
权利要求
1.大蒜中蒜氨酸酶的扫频超声辅助提取方法，其特征在于按照下述步骤进行 将鲜大蒜去皮、清洗后放置于低温冰箱(T5°c冷藏12 h，加入预冷的浸提液于预冷的组织捣碎机中破碎匀浆，调节PH后匀浆液装入塑料袋密封，放置于扫频超声设备中进行单频或双频扫频超声处理，超声提取结束后，过滤，弃去蒜渣收集滤液，滤液于4°C下10，000 g离心20 min，上清液冷冻干燥即蒜氨酸酶粗制品。
2.根据权利要求I所述的大蒜中蒜氨酸酶的扫频超声辅助提取方法，其特征在于扫频设备上下振板的频率范围为22±2 kHz 68±2 kHz，单频处理只使用下振板，双频处理使用上下振板，每升处理液超声功率均为8 W，扫频周期1(T100 ms，超声工作总时间10 50min，超声工作/间歇时间比O. 5:1 10:1。
3.根据权利要求I所述的大蒜中蒜氨酸酶的扫频超声辅助提取方法，其特征在于所述的匀浆液的PH范围为6 8，用I M NaOH或I M HCl调节。
4.根据权利要求I所述的大蒜中蒜氨酸酶的扫频超声辅助提取方法，其特征在于上述方案所用的浸提液为磷酸缓冲液，由Na2HP04、KH2PO4,甘油，NaCl和水配制而成。
全文摘要
本发明涉及大蒜中蒜氨酸酶的扫频超声辅助提取方法，涉及食品加工领域。按照下述步骤进行将鲜大蒜去皮、清洗后放置于低温冰箱冷藏12h，加入预冷的粗酶浸提液于预冷的组织捣碎机中破碎匀浆，匀浆液装入塑料袋密封，放置于扫频超声设备的充满自来水的提取池中，进行扫频超声处理，超声提取结束后，四层纱布过滤，弃去蒜渣收集滤液，滤液于4℃下10,000g离心20min，上清液即蒜氨酸酶粗制品。本发明采用扫频超声波技术最大限度的提取鲜大蒜中的蒜氨酸酶，操作方便、提取时间短、效率高，降低了成本。
文档编号C12N9/88GK102851271SQ20121032282
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者马海乐, 何荣海, 黄六容, 任晓锋, 曹丽娟 申请人:江苏大学