一种提高小米糙米中γ-氨基丁酸含量的方法

文档序号:10542718阅读:563来源:国知局
一种提高小米糙米中γ-氨基丁酸含量的方法
【专利摘要】本发明提供了一种提高小米糙米中γ?氨基丁酸含量的方法,包括以下步骤:(1)配制pH4.0?6.0的磷酸氢二钠?柠檬酸缓冲液,在缓冲液中加入终浓度为5?25mg/mL的谷氨酸或谷氨酸盐,0.02?0.12mg/mL的钙盐和0.02?0.10mg/mL的磷酸吡哆醛获得浸泡液;(2)将小米糙米与浸泡液在28?40℃的黑暗环境下接触4?14h后沥干获得浸泡后物料;(3)对所述浸泡后物料进行冷冻胁迫处理获得冷冻胁迫后物料。本发明采用浸泡法与冷冻法协同法富集小米糙米中GABA,即向浸泡液中添加一些提高谷氨酸脱羧酶活性的物质及联合冷冻刺激胁迫进一步提高GABA含量,该方法操作简便、安全环保、小米糙米产品中GABA富集程度高并且具有良好的颗粒性。
【专利说明】
一种提高小米糙米中γ-氨基丁酸含量的方法
技术领域
[0001] 本发明属于生物技术领域,具体涉及一种提高小米糙米中γ-氨基丁酸含量的方 法。
【背景技术】
[0002] 谷子是世界上重要的粮食作物,起源于我国,传播到东亚、非洲和北美等地。小米 糙米作为谷子去除颖果皮后的一种形态,与精米相比,除具有胚乳外,还具有果皮、种皮、糊 粉层和胚等组织结构,而且具有生命活力。随着人们生活水平的提高和对健康食品的不断 追求,小米糙米成为一种极具发展潜力和食用价值的全谷食品,是值得推荐的健康食品。小 米糙米的营养价值极高,且具有精米难以匹配的保健功效,如γ-氨基丁酸、亚油酸、VE、谷 维素、米糠纤维、谷胱甘肽及硒、镁等。
[0003] 从另外一个角度来看,小米糙米虽然有较高的营养保健功能,但是也有一定的营 养缺陷。小米糙米中含磷过多,是酸性食品,如果长期食用糙米,对健康不利;糙米的外围被 一层纤维素组织包裹,密度极高,使人体难以消化。糙米中的植酸不仅影响到糙米本身所含 矿物质的吸收,也会影响膳食中其他食物所含矿物质的吸收。因此,结合糙米的优势和劣 势,必须采用一些新的技术和手段,改善糙米的食用品质和提高糙米的营养价值。
[0004] γ -氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),又称为4-氨基丁酸和氨酪酸,由谷 氨酸脱酸转化而来。广泛分布在动物、植物及微生物中。GABA是哺乳动物中枢神经系统中重 要的抑制性神经递质,具有重要的生理功能。目前,国内外对植物性食品原料,如粟谷、大 豆、水稻及玉米等富集GABA主要是采用发芽和发酵法,但是对于小米糙米食用品质的改良 及富集GABA的研究较少,未经处理的小米糙米每100g中GABA含量在十几-二十几毫克之间, 含量较低。此外,采用发芽和发酵法来富集GABA的过程存在以下几个问题:a种子发芽过程 中会有大量的微生物滋生,影响食品的感官品质及食用安全性;b谷物发酵过程需要接入食 用安全性菌体且富集GABA效果显著的菌种的选择性较小、菌体生长不易控制;c利用发芽法 和发酵法富集GABA周期较长,操作复杂。
[0005] 植物及其组织在逆境条件下如冷激、热激、低氧、低温等情况下,可以快速富集 GABA。因此有必要对植物及其组织在逆境条件下富集GABA的机制和条件进行深入的研究, 从而提供一种简便安全、颗粒完整性好、GABA富集量高的小米糙米处理方法。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷,提供一种能够简便安全的富 集小米糙米中的GABA的方法,获得GABA含量高、颗粒完整性好的富含GABA的小米糙米产品。
[0007] 为达到以上目的,本发明提供了一种提高小米糙米中γ-氨基丁酸含量的方法,包 括以下步骤:
[0008] (1)配制ρΗ4.0-6.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液,在缓冲液中加入终浓度为5-25mg/mL的谷氨酸或谷氨酸盐,0 · 02-0 · 12mg/mL的钙盐和0 · 02-0 · 10mg/mL的磷酸吡哆醛获 得浸泡液;
[0009] (2)将小米糙米与浸泡液在28-40°C的黑暗环境下接触4-14h后沥干获得浸泡后物 料;
[0010] (3)对所述浸泡后物料进行冷冻胁迫处理获得冷冻胁迫后物料。
[0011] 优选的,当浸泡液中谷氨酸或谷氨酸盐的浓度为lOJOmg/mL,^盐的浓度为0.06_ 0.1 lmg/mL,磷酸吡哆醛的浓度为0.04-0.08mg/mL时,能够获得更好的GABA富集效果。
[0012] 可选的,所述谷氨酸盐为谷氨酸钠和/或谷氨酸钾,所述谷氨酸盐优选为谷氨酸钠 时GABA的富集效果更好。
[0013] 可选的,所述钙盐选自由氯化钙、碳酸钙、硫酸钙和硝酸钙所组成的组中的至少一 种,所述钙盐优选为氯化钙时GABA的富集效果更好。
[0014]其中,所述磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液为将浓度为0.2mol/L的Na2HP〇4溶液与浓度 为0. lmol/L的柠檬酸缓冲液混合配制而成的。特别优选的,为了获得最佳的GABA富集效果, 所述浸泡液是按照以下方式配制获得的:配制pH为4.6的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液,在缓 冲液中加入终浓度为18mg/mL的谷氨酸钠,0.09mg/mL的氯化钙和0.06mg/mL的磷酸吡哆醛 获得浸泡液。
[0015] 在本发明中,相对于100g的小米糙米,浸泡液的用量为300-500mL。
[0016] 可选的,所述冷冻胁迫处理的方法为将浸泡后物料在-18至-80°C下冷冻8-14h。
[0017] 冷冻胁迫结束后,将所述冷冻后物料在25-40 °C下解冻4_8h,获得解冻处理后物 料。经过冷冻胁迫处理改善了小米糙米食用的口感。
[0018] 可选的,所述方法还包括将解冻处理后物料在50-70°C下烘干。烘干方法简单易 行,且温度不高,不影响小米糙米中的营养成分。
[0019] 本发明还提供了利用上述方法制备获得的富含γ-氨基丁酸的小米糙米产品。
[0020] 本发明采用浸泡法与冷冻法协同富集小米糙米中GABA,即向浸泡液中添加一些提 高谷氨酸脱羧酶活性的物质及联合冷冻刺激胁迫进一步提高GABA含量,该方法操作简便、 安全环保、小米糙米产品中GABA富集程度高并且具有良好的颗粒性。
【附图说明】
[0021] 图1为浸泡法与冷冻法协同处理前后的小米糙米;其中,A为处理前,B为处理后。 [0022]图2为浸泡法与冷冻法协同处理后的小米糙米中γ -氨基丁酸检测的高效液相色 谱图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。以下实施例用于说明本发明,但 不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟 知的常规手段,所用原料均为市售商品。
[0024]若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段, 实施例中,加入的各原料除特别说明外,均为市售。
[0025]以下实施例中磷酸氢二钠与柠檬酸缓冲溶液的配制如表1所示。
[0026]表1磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液配制/100mL
[0027]
[0028] 实施例1
[0029] 冀谷19谷子砻谷并除杂,取出30g饱满的小米糙米。小米糙米用去离子水清洗5次, 然后沥干水分。加入150mL浸泡液,浸泡液:pH 4.6磷酸氢二钠-梓檬酸缓冲溶液,向缓冲溶 液中加入终浓度为0.06mg/mL的磷酸吡咳醛、18mg/mL的谷氨酸钠及0 · 09mg/mL的CaChJS °C暗环境下浸泡12h。之后沥干,然后将沥干后的小米糙米置于-18 °C环境中冷冻8h,再将冷 冻处理后的小米糙米置于35°C环境中解冻4h,最后在55°C的烘箱烘干,磨粉测定GABA含量。 采用RP-HPLC法测定小米糙米中GABA含量,1 %的2,4-二硝基氟苯乙腈溶液作为衍生剂。利 用高效液相色谱法测定小米糙米中γ -氨基丁酸含量为117.82±0.52mg/100g,图1为浸泡 法与冷冻法协同处理前后的小米糙米;其中,A为处理前,B为处理后。图2为浸泡法与冷冻法 协同处理后的小米糙米中γ -氨基丁酸检测的高效液相色谱图。
[0030] 实施例2
[0031] 采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲 溶液的pH为4.0;
[0032]磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ-氨基丁酸含量为 112.92±0.42mg/100g。
[0033] 实施例3
[0034] 采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲 溶液的pH为6.0;
[0035] 磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ-氨基丁酸含量为 106.12±0.63mg/100g。
[0036] 实施例4
[0037] 采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,浸泡液中谷氨酸钠的终浓 度为1 Omg/mL,氯化|丐的终浓度为0.06mg/mL,磷酸吡咳醛的终浓度为0.04mg/mL;
[0038] 磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ-氨基丁酸含量为 107.25±0.43mg/100g。
[0039] 实施例5
[0040] 采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,浸泡液中谷氨酸钠的终浓 度为5mg/mL,氯化|丐的终浓度为0.0 2mg/mL,磷酸吡咳醛的终浓度为0.0 2mg/mL;
[0041 ]磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ -氨基丁酸含量为99.35 ±0 · 13mg/100g。
[0042] 实施例6
[0043] 采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,浸泡液中谷氨酸钠的终浓 度为2 5mg/mL,氯化|丐的终浓度为0.12mg/mL,磷酸吡咳醛的终浓度为0.1 Omg/mL;
[0044] 磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ-氨基丁酸含量为 113.21±0.61mg/100g。
[0045] 实施例7
[0046]采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,浸泡的温度为40°C;
[0047] 磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ-氨基丁酸含量为96.28 ±0.34mg/100g。
[0048] 实施例8
[0049] 采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,将谷氨酸钠替换为等浓度 的谷氨酸;
[0050] 磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ-氨基丁酸含量为 116.81±0.37mg/100g。
[0051] 对比例1
[0052]采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,浸泡液中谷氨酸钠的终浓 度为 40mg/mL;
[0053] 磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ -氨基丁酸含量为85.63 ±0 · 12mg/100g。
[0054] 对比例2
[0055] 采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,浸泡液中氯化钙的终浓度 为0·15mg/mL;
[0056] 磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ -氨基丁酸含量为77.98 ±0.54mg/100g。
[0057] 对比例3
[0058]采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,磷酸吡哆醛的终浓度为 0.12mg/mL;
[0059] 磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ-氨基丁酸含量为80.23 ±0.24mg/100g。
[0060] 对比例4
[0061] 采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,向纯水中加入终浓度为 0.06mg/mL的磷酸吡咳醛、18mg/mL的谷氨酸钠及0.09mg/mL的CaCh。
[0062] 磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ -氨基丁酸含量为74.70 ±0 · 19mg/100g〇
[0063] 对比例5
[0064] 采用与实施例1相同的方法处理小米糙米,区别仅在于,不进行冷冻胁迫处理和解 冻,将浸泡后的小米糙米直接烘干。
[0065] 磨粉测定GABA含量。利用高效液相色谱法测定浸泡液中γ -氨基丁酸含量为90.15 ±0 · 53mg/100g。
[0066] 虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在 本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1. 一种提高小米糙米中γ -氨基丁酸含量的方法,其特征在于,包括以下步骤: (1) 配制ΡΗ4.0-6.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液,在缓冲液中加入终浓度为5-25mg/mL 的谷氨酸或谷氨酸盐,〇. 02-0.12mg/mL的钙盐和0.02-0.10mg/mL的磷酸吡哆醛获得浸泡 液; (2) 将小米糙米与浸泡液在28-40 °C的黑暗环境下接触4-14h后沥干获得浸泡后物料; (3) 对所述浸泡后物料进行冷冻胁迫处理获得冷冻胁迫后物料。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,浸泡液中谷氨酸或谷氨酸盐的浓度为10-2011^/1111^,|丐盐的浓度为0.06-0.1111^/1111^,磷酸吡咳醛的浓度为0.04-0.0811^/111匕3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述谷氨酸盐为谷氨酸钠和/或谷氨酸 钾。4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述钙盐选自由氯化钙、碳酸钙、硫酸钙和 硝酸钙所组成的组中的至少一种。5. 根据权利要求1、2和4中任意一项所述的方法,其特征在于,所述磷酸氢二钠-柠檬酸 缓冲液为将浓度为〇. 2mol/L的Na2HPO4溶液与浓度为0. lmol/L的梓檬酸缓冲液混合配制而 成的。6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,相对于100g的小米糙米,浸泡液的用量为 300-500mL〇7. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述冷冻胁迫处理的方法为将浸泡后物料 在-18至-80°C下冷冻8-14h。8. 根据权利要求1、6和7中任意一项所述的方法,其特征在于,还包括将冷冻胁迫后物 料在25-40°C下解冻4-8h,获得解冻处理后物料。9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括将所述解冻处理后物料在50-70°C 下烘干。10. 利用权利要求1-9中任意一项所述的方法制备获得的富含γ-氨基丁酸的小米糙米 广品。
【文档编号】A23L7/196GK105901519SQ201610249025
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】李兴峰, 彭红满, 王志新, 宁亚维, 贾英民
【申请人】河北科技大学
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