专利名称：一种富s-烯丙基-l-半胱氨酸大蒜的生物加工方法
技术领域：
本发明属于生物加工领域，涉及一种富S-烯丙基-L-半胱氨酸大蒜的生物加工方法，特别涉及一种生产周期短、方法简单的富S-烯丙基-L-半胱氨酸大蒜的生物加工方法。
背景技术：
S-烯丙基-L-半胱氨酸(分子SC6H11NO2S,分子量161. 22，以下简称SAC)，是大蒜中一种水溶性非蛋白质氨基酸，无色无味，熔点是223. 7°C，在水溶液中溶解度较大。相比于大蒜中的其它脂溶性含硫化合物，SAC等水溶性硫化物更加稳定和安全，具有更好的肠溶性。在医学上，SAC的主要主要功效为抗氧化、预防老年性痴呆、抗菌消炎、降低胆固醇、防癌、抗肿瘤、降低血压、抗糖尿病等。该成分主要存在于大蒜、洋葱、葱子、腰果、番茄等植物中。但是，天然食品材料中 的含量较少。例如，新鲜大蒜中SAC含量仅为20-30ii g/g，然而要真正发挥SAC的作用，需要食品材料中含有更高含量的SAC。近年来，已有研究报道提出富集SAC的生产方法。现有的SAC的生产方法主要有陈化富集、冷冻-解冻富集、加热富集、乙醇浸泡富集、化学合成五种。陈化富集法是将新鲜大蒜剥皮，分级挑选后，用90°C热水漂烫5min后包装，并放置于室温下储藏，364天后大蒜SAC含量达到0. 95mg/g-干物，是新鲜大蒜的30倍。冷冻-解冻富集法是以新鲜大蒜为原料，通过将新鲜大蒜在_25°C冷冻一周，在24°C条件下解冻5h，其SAC的含量为2. 63mg/g-干物，是新鲜大蒜的2倍。将冷冻、解冻后的大蒜材料以匀浆状态在40°C条件下储藏，在第15d时SAC含量达到8. 02mg/g-干物，是新鲜大蒜的
5倍。加热富集法是将没有打破休眠的大蒜瓣放置于45°C的恒温箱中，12天后SAC含量达到最大值3. 22mg/g-干物，是新鲜大蒜的10倍；将打破休眠的大蒜瓣放置于55°C的恒温箱中，14天后SAC含量达到最大值5. 32mg/g-干物，是新鲜大蒜的16倍。还可以将新鲜大蒜放在湿度70%-80%、温度65-80°C条件下保持40天后，制成黑大蒜，SAC的含量达到194 u g/g，是新鲜大蒜的8倍。中国专利CN1907108公开了一种熟化大蒜的加工方法。将生大蒜瓣放于钢制箱内，用40-90°C的热风将它们熟化300h，且每天供应水分(每IOOkg大蒜供应4升水);取出自然干燥40h，再用20-30°C的热风熟化大蒜30-50h。熟化大蒜产生了新鲜大蒜中不存在的SAC，但是没有含量说明。中国专利CN102077965A公开了一种制备黑大蒜及从中提取活性物质的方法。将大蒜置于60-80°C，70-85%湿度环境下发酵，每隔一段时间喷洒海水一次，一段时间后得到黑大蒜。将黑大蒜烘干研磨成粉，与蒸馏水混合后加热过滤，取滤液于-60-80°C冷冻干燥，即获得水溶性的SAC复合物，但是没有含量说明。乙醇浸泡富集法是将没有打破休眠的大蒜瓣放置于20%乙醇溶液中在室温下浸泡，101天时SAC含量达到
6.44mg/g-干物，是新鲜大蒜的20倍。将打破休眠的大蒜瓣放置于20%乙醇溶液中在室温下浸泡，91天时SAC含量上升到2. 42mg/g-干物，是新鲜大蒜的7倍。还有人将市售陈化大蒜切成蒜片在20%乙醇中浸泡720天后，其提取物的SAC含量上升到7. 2mg/g，是新鲜大蒜的11倍。化学合成法则是以3-溴丙烯和L-半胱氨酸为原料，在碱性条件下进一步合成目标化合物，S-烯丙基-L-半胱氨酸得率为70. 8%，纯度高于98%。
综上所述，现有文献和专利所报道的富集法存在有生产周期长、操作复杂、SAC产率低等问题，此外，化学合成法也存在有提纯困难等问题。
发明内容
本发明的目的是提 供一种富S-烯丙基-L-半胱氨酸大蒜的生物加工方法，解决目前生产富SAC的大蒜周期太长，且步骤繁琐的问题。本发明通过以下技术方案来实现一种富S-烯丙基-L-半胱氨酸大蒜的生物加工方法，该方法包括浸泡、破碎、酶反应三步骤，具体过程如下A、将洗净后的大蒜在5-50°C、pH5-10的条件下浸泡l_3d，浸泡液为0-50mmol/L的CaCl2溶液，浸泡液的量以淹没蒜头为准；B、浸泡处理后的大蒜磨碎，与CaCl2溶液形成均相反应体系；C、15-50°C、pH5-10、20-500rpm的条件下酶反应2-12h，即得富S-烯丙基-L-半胱氨酸的大蒜制品。所述的CaCl2溶液被MgCl2溶液代替。所述的大蒜制品为大蒜泥、大蒜骨、大蒜粉、大蒜块中的任意一种形式。新鲜大蒜含有Y-谷胺酰转肽酶(Y-GTP)，但当新鲜大蒜处于休眠状态时，Y-谷胺酰转肽酶的活性很低。本技术采用浸泡方法，打破大蒜的休眠，激活其中的Y-谷胺酰转肽酶。此外，浸泡液中的Ca2+、Mg2+等金属离子可以进一步提高酶的活性。步骤A中的条件进一步优选为温度为10-30°C、pH6-8，浸泡时间为2-3d，浸泡液为10-25mmol/L的CaCl2溶液。Y-GTP在新鲜大蒜中以膜结合酶的形态存在，而Y-谷氨酰-S-烯丙基-L-半胱氨酸主要存在于细胞质中。将大蒜磨碎后，有利于Y-GTP和底物Y-谷氨酰-S-烯丙基-L-半胱氨酸的接触，并且有利于酶反应条件的控制，从而提高SAC生成速度和产量。步骤C中的酶反应条件进一步优选为25-40°C、pH6-8、50-200rpm的条件下酶反应4_8h即可。Y-谷胺酰转肽酶(Y-GTPMtK Y-谷氨酰-S-烯丙基-L-半胱氨酸的水解反应和转肽反应，生成SAC的主要反应方程式如下
权利要求
1.一种富S-烯丙基-L-半胱氨酸大蒜的生物加工方法，其特征在于该方法包括浸泡、破碎、酶反应三步骤，具体过程如下 A、将洗净后的大蒜在5-50°C、pH5-10的条件下浸泡l_3d，浸泡液为0-50mmol/L的CaCl2溶液，浸泡液的量以淹没蒜头为准； B、浸泡处理后的大蒜磨碎，与CaCl2溶液形成均相反应体系； C、15-500C、pH5-10、20-500rpm的条件下酶反应2_12h，即得富S-烯丙基-L-半胱氨酸的大蒜制品。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述的CaCl2溶液被MgCl2溶液代替。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述的大蒜制品为大蒜泥、大蒜膏、大蒜粉、大蒜块中的任意一种形式。
全文摘要
本发明涉及一种富S-烯丙基-L-半胱氨酸大蒜的生物加工方法，该方法包括浸泡、破碎、酶反应三步骤，首先将洗净后的大蒜在5-50℃、pH5-10的条件下浸泡1-3d，浸泡液为0-50mmol/L的CaCl2溶液，浸泡液的量以淹没蒜头为准；将浸泡处理后的大蒜磨碎，与CaCl2溶液形成均相反应体系；15-50℃、pH5-10、20-500rpm的条件下酶反应2-12h，即得富S-烯丙基-L-半胱氨酸的大蒜制品。本发明以新鲜大蒜为原料，通过浸泡-破碎-酶反应的途径，激活内源酶，并利用内源酶生产出富SAC的大蒜制品；本发明生产周期短，方法简单易行，不含任何毒副作用，并能高效生产富含SAC食材，产率高，从而改善现有技术中成本高、效率低等不利因素，适合工业化生产。
文档编号A23L1/29GK102669668SQ201210170108
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者张琦梅, 缪冶炼, 许小辨, 陈玲 申请人:南京工业大学, 陈玲