本申请涉及植物提取技术领域，具体涉及一种大蒜素提取方法。
背景技术：
大蒜素为三硫代烯丙醚类化合物，为淡黄色粉末或淡黄色油状液体，一般有较浓的气味。沸点80-85℃(0.2kpa)，相对密度1.112(20/4℃)，折光率1.561。溶于乙醇、氯仿或乙醚。水中溶解度2.5％(质量)(10℃)，其水溶液ph值为6.5，静置时有油状物沉淀物形成。与乙醇，乙醚及苯可互溶。对热碱不稳定，对酸稳定。由存在于百合科植物大蒜的鳞茎中，由存在的大蒜氨酸在大蒜酶作用下转化产生。也存在于葱的鳞茎中，具有强烈的大蒜臭，味辣。大蒜素天然存在于百合科植物大蒜的鳞茎中。对多种革兰氏阳性和阴性菌均有抗菌作用，对杆菌(痢疾杆菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、百日咳杆菌)、真菌(白色念珠菌、隐球菌、烟曲霉菌)、病毒(巨细胞病毒)、阿米巴原虫、阴道滴虫、蛲虫等均有抑制杀灭作用，尤其对大肠杆菌、痢疾杆菌等肠道细菌作用强。
现有的大蒜素的提取方法主要有三种：水蒸气蒸馏法、有机溶剂提取法和超临界萃取法，水蒸气蒸馏法所需设备简单，工艺较为简单，操作方便，但是大蒜素的提取率比较低；有机溶剂提取法采用有机溶剂进行提取，大蒜素中会残留有机溶剂；超临界萃取法虽然提取率高、品质较好，但是生产成本较高，设备较为复杂，操作的技术难度较大。因此需要开发一种成本较低，工艺简单，但大蒜素的提取率较高的方法。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的问题，本申请提出了一种工艺过程简单，便于操作，成本较低，不含其它的不良气味和溶剂残留，且大蒜素的提取率较高的大蒜素提取方法。
为了实现以上目的，本申请所采用的技术方案为：包括以下步骤：
1)将大蒜捣碎为蒜泥；
2)向蒜泥中加入催化酶和ph缓冲液并搅拌，使混合液的ph为5-7；
3)使将蒜泥在30-80℃的温度下恒温酶解30-150min，得到酶解液；
4)将酶解液进行过滤，得到滤液和滤渣；并对滤渣重复酶解和过滤若干次，将滤液合并；
5)利用乙醇对合并后的滤液进行若干次索氏萃取，萃取时间为1-6h，滤液和乙醇的料液比为(1:4)-(1:14)g/ml，得到萃取液；
6)将萃取液放入离心机中进行离心分离，得到大蒜素溶液；
7)利用旋转蒸发仪对大蒜素溶液进行减压浓缩，控制旋转蒸发仪的转速为50-150r/s，蒸馏温度为30-80℃，压力为0.01-0.02mpa，即得到大蒜素。
所述步骤1)中采用组织捣碎机将大蒜捣碎为蒜泥，在捣碎前对大蒜进行清洗并沥干。
所述步骤2)中催化酶为蒜氨酸酶、纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶中的至少一种。
所述步骤2)中混合液中催化酶的浓度为120-180u/l。
所述步骤2)中向蒜泥中还添加有酶解催化剂。
所述酶解催化剂为fe2+离子、cu2+离子和mn2+离子中的一种，所述酶解催化剂的浓度为6-12mmol/l。
所述ph缓冲液为磷酸盐缓冲液和柠檬酸盐缓冲液中的一种。
所述步骤3)中将蒜泥在40-50℃的恒温水浴锅中酶解50-70min。
所述步骤5)中乙醇为95％乙醇，索氏萃取中优选的滤液和乙醇的料液比为：1:10g/ml，萃取时间为3-4h。
所述步骤7)中优选的旋转蒸发仪的转速为90-110r/s，蒸馏温度为40-50℃。
与现有技术相比，本申请将大蒜捣碎为蒜泥后添加催化酶并调节ph，使混合液的ph为5-7，合适的酸碱环境有利于保持催化酶的活性，并结合合适的酶解温度和时间，使催化酶能够使蒜泥中的蒜氨酸充分转化成大蒜素，并对酶解过滤后的滤渣再重复进行若干次酶解和过滤，能够使滤渣中残留的蒜氨酸进行充分的转化，利用乙醇对滤液进行若干次索氏萃取，提高了大蒜素的提取率，另外利用乙醇进行索氏萃取，乙醇易挥发且对人体副作用小，萃取后由于沸点差异显著易于分离，不含其它的不良气味和溶剂残留，采用本申请的提取方法，工艺过程简单，便于操作，成本较低，且大蒜素的提取率较高。
进一步地，蒜泥中加入催化酶，催化酶为蒜氨酸酶、纤维素酶、半纤维素酶或果胶酶，蒜氨酸酶能够促进蒜氨酸的转化，果胶酶能使植物细胞的胞间层破坏,细胞分离,从而使皮层脱落,加入到水果破碎物中,不仅能使果汁易于压榨,而且还能提高出汁率。纤维素酶能破坏细胞壁,释放出细胞内物质,是一种用于淀粉和酒精工业的酶制剂,能够降低黏度和改进与不同粮食作物的分离。纤维素酶的酶制剂可以有效地改良和消化植物细胞结构为非淀粉碳水化合物。本申请中利用纤维素酶或半纤维素酶或果胶酶来促进大蒜中细胞间的破坏，更促进酶解。
进一步，由于fe2+、cu2+、mn2+对纤维素酶与蒜氨酸酶均具有一定的激活作用，可以将酶激活剂与纤维素酶搭配使用，以进一步的促进酶解，提高大蒜素的提取率。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本申请作进一步的解释说明。
本申请首先将大蒜捣碎为蒜泥，向蒜泥中添加催化酶、酶解催化剂和ph缓冲液，并在恒温水浴锅中恒温酶解；酶解后进行过滤，对滤液进行乙醇索氏萃取，得到大蒜素溶液，最后对大蒜素溶液依次进行离心分离和减压浓缩提纯，即得到大蒜素，本申请利用催化酶促进蒜氨酸转化为大蒜素，催化酶为蒜氨酸酶、纤维素酶、半纤维素酶或果胶酶，酶解催化剂为fe2+离子、cu2+离子或mn2+离子，利用催化酶和酶解催化剂大大提高了酶解的转化率，提高了大蒜素的产出率。
蒜氨酸酶上重要的生理活动物质，蒜氨酸酶又名蒜氨酸裂解酶或s-烷基-l-半胱氨酸亚砜酶，存在于大蒜、洋葱、韭菜等植物中，是含有两个相同亚基的二聚体糖蛋白，蒜氨酸酶与蒜氨酸接触并催化产生具有重要药理学用途的大蒜素。
纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，它不是单体酶，而是起协同作用的多组分酶系，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶。作用于纤维素以及从纤维素衍生出来的产物。微生物纤维素酶在转化不溶性纤维素成葡萄糖以及在果蔬汁中破坏细胞壁从而提高果汁得率等方面具有非常重要的意义。纤维素酶能破坏细胞壁,释放出细胞内物质,是一种用于淀粉和酒精工业的酶制剂,能够降低黏度和改进与不同粮食作物的分离。纤维素酶的酶制剂可以有效地改良和消化植物细胞结构为非淀粉碳水化合物。
半纤维素酶是一种能使构成植物细胞膜的多糖类水解的酶类，可促进植物细胞壁的溶解，使更多的植物细胞内溶物溶解出来，并将不易消化的大分子多糖、蛋白质和脂类降解为小分子物质，对大蒜的酶解具有促进作用。
果胶酶是指分解植物主要成分—果胶质的酶类。果胶酶广泛分布于高等植物和微生物中，果胶酶是水果加工中最重要的酶，应用果胶酶处理破碎果实，可加速果汁过滤，促进澄清等，果胶酶能使植物细胞的胞间层破坏,细胞分离,从而使皮层脱落,加入到水果破碎物中,不仅能使果汁易于压榨,而且还能提高出汁率。
酶解催化剂可以改变一个无活性酶前体(酶原)，使之成为有活性的酶，或加快某种酶反应的速率产生酶激活作用。多种金属离子，特别是fe2+离子、cu2+离子或mn2+离子等是某些酶的激活剂，它们在酶与底物结合时起桥梁作用，激活酶的催化作用。
本实施例中磷酸盐缓冲液采用磷酸二氢钠和磷酸氢二钠配成的缓冲溶液，柠檬酸盐缓冲液采用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液。酶解的的ph条件是利用缓冲溶液调节为ph值在5-7之间，以利于催化酶的活性。
实施例1：
本实施例具体包括以下步骤：
1)选取无虫蛀、无霉变的优质大蒜，进行分瓣去皮后用清水对大蒜进行清洗并沥干，采用组织捣碎机将大蒜捣碎为蒜泥；
2)向蒜泥中加入催化酶和ph缓冲液并搅拌，使混合液的ph为6，催化酶为蒜氨酸酶和纤维素酶，混合液中催化酶的浓度为120u/l；蒜泥中还添加有酶解催化剂，酶解催化剂为fe2+离子溶液，酶解催化剂的浓度为6mmol/l；ph缓冲液为磷酸盐缓冲液；
3)使将蒜泥在40℃的温度下在恒温水浴锅中恒温酶解50min，得到酶解液；
4)将酶解液进行过滤，得到滤液和滤渣；并对滤渣重复酶解和过滤若干次，将滤液合并；
5)利用95％乙醇对合并后的滤液进行若干次索氏萃取，萃取时间为4h，滤液和乙醇的料液比为1:10g/ml得到萃取液；
6)将萃取液放入离心机中进行离心分离，得到大蒜素溶液；
7)利用旋转蒸发仪对大蒜素溶液进行减压浓缩，控制旋转蒸发仪的转速为100r/s，蒸馏温度为45℃，压力为0.01mpa，即得到大蒜素。
实施例2：
本实施例具体包括以下步骤：
1)选取无虫蛀、无霉变的优质大蒜，进行分瓣去皮后用清水对大蒜进行清洗并沥干，采用组织捣碎机将大蒜捣碎为蒜泥；
2)向蒜泥中加入催化酶和ph缓冲液并搅拌，使混合液的ph为5，催化酶为蒜氨酸酶、半纤维素酶和果胶酶，混合液中催化酶的浓度为140u/l；蒜泥中还添加有酶解催化剂，酶解催化剂为cu2+离子，酶解催化剂的浓度为8mmol/l；ph缓冲液为柠檬酸盐缓冲液；
3)使将蒜泥在45℃的温度下在恒温水浴锅中恒温酶解45min，得到酶解液；
4)将酶解液进行过滤，得到滤液和滤渣；并对滤渣重复酶解和过滤若干次，将滤液合并；
5)利用95％乙醇对合并后的滤液进行若干次索氏萃取，萃取时间为3h，滤液和乙醇的料液比为1:4g/ml得到萃取液；乙醇为乙醇；
6)将萃取液放入离心机中进行离心分离，得到大蒜素溶液；
7)利用旋转蒸发仪对大蒜素溶液进行减压浓缩，控制旋转蒸发仪的转速为90r/s，蒸馏温度为40℃，压力为0.02mpa，即得到大蒜素。
实施例3：
本实施例具体包括以下步骤：
1)选取无虫蛀、无霉变的优质大蒜，进行分瓣去皮后用清水对大蒜进行清洗并沥干，采用组织捣碎机将大蒜捣碎为蒜泥；
2)向蒜泥中加入催化酶和ph缓冲液并搅拌，使混合液的ph为7，催化酶为蒜氨酸酶、纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶，混合液中催化酶的浓度为180u/l；蒜泥中还添加有酶解催化剂，酶解催化剂为mn2+离子，酶解催化剂的浓度为10mmol/l；ph缓冲液为磷酸盐缓冲液；
3)使将蒜泥在50℃的温度下在恒温水浴锅中恒温酶解40min，得到酶解液；
4)将酶解液进行过滤，得到滤液和滤渣；并对滤渣重复酶解和过滤若干次，将滤液合并；
5)利用95％乙醇对合并后的滤液进行若干次索氏萃取，萃取时间为5h，滤液和乙醇的料液比为1:8g/ml得到萃取液；乙醇为乙醇；
6)将萃取液放入离心机中进行离心分离，得到大蒜素溶液；
7)利用旋转蒸发仪对大蒜素溶液进行减压浓缩，控制旋转蒸发仪的转速为110r/s，蒸馏温度为50℃，压力为0.01-0.02mpa，即得到大蒜素。
实施例4：
本实施例具体包括以下步骤：
1)选取无虫蛀、无霉变的优质大蒜，进行分瓣去皮后用清水对大蒜进行清洗并沥干，采用组织捣碎机将大蒜捣碎为蒜泥；
2)向蒜泥中加入催化酶和ph缓冲液并搅拌，使混合液的ph为6.5，催化酶为蒜氨酸酶，混合液中催化酶的浓度为160u/l；蒜泥中还添加有酶解催化剂，酶解催化剂为cu2+离子，酶解催化剂的浓度为12mmol/l；ph缓冲液为柠檬酸盐缓冲液；
3)使将蒜泥在80℃的温度下在恒温水浴锅中恒温酶解30min，得到酶解液；
4)将酶解液进行过滤，得到滤液和滤渣；并对滤渣重复酶解和过滤若干次，将滤液合并；
5)利用95％乙醇对合并后的滤液进行若干次索氏萃取，萃取时间为6h，滤液和乙醇的料液比为1:6g/ml得到萃取液；
6)将萃取液放入离心机中进行离心分离，得到大蒜素溶液；
7)利用旋转蒸发仪对大蒜素溶液进行减压浓缩，控制旋转蒸发仪的转速为150r/s，蒸馏温度为30℃，压力为0.01-0.02mpa，即得到大蒜素。
实施例5：
本实施例具体包括以下步骤：
1)选取无虫蛀、无霉变的优质大蒜，进行分瓣去皮后用清水对大蒜进行清洗并沥干，采用组织捣碎机将大蒜捣碎为蒜泥；
2)向蒜泥中加入催化酶和ph缓冲液并搅拌，使混合液的ph为5.5，催化酶为纤维素酶和半纤维素酶，混合液中催化酶的浓度为130u/l；蒜泥中还添加有酶解催化剂，酶解催化剂为fe2+离子，酶解催化剂的浓度为10mmol/l；ph缓冲液为磷酸盐缓冲液；
3)使将蒜泥在30℃的温度下在恒温水浴锅中恒温酶解150min，得到酶解液；
4)将酶解液进行过滤，得到滤液和滤渣；并对滤渣重复酶解和过滤若干次，将滤液合并；
5)利用95％乙醇对合并后的滤液进行若干次索氏萃取，萃取时间为3h，滤液和乙醇的料液比为1:12g/ml得到萃取液；
6)将萃取液放入离心机中进行离心分离，得到大蒜素溶液；
7)利用旋转蒸发仪对大蒜素溶液进行减压浓缩，控制旋转蒸发仪的转速为130r/s，蒸馏温度为60℃，压力为0.01-0.02mpa，即得到大蒜素。
实施例6：
本实施例具体包括以下步骤：
1)选取无虫蛀、无霉变的优质大蒜，进行分瓣去皮后用清水对大蒜进行清洗并沥干，采用组织捣碎机将大蒜捣碎为蒜泥；
2)向蒜泥中加入催化酶和ph缓冲液并搅拌，使混合液的ph为5.8，催化酶为蒜氨酸酶和果胶酶，混合液中催化酶的浓度为150u/l；蒜泥中还添加有酶解催化剂，酶解催化剂为mn2+离子，酶解催化剂的浓度为10mmol/l；ph缓冲液为柠檬酸盐缓冲液；
3)使将蒜泥在60℃的温度下在恒温水浴锅中恒温酶解50min，得到酶解液；
4)将酶解液进行过滤，得到滤液和滤渣；并对滤渣重复酶解和过滤若干次，将滤液合并；
5)利用95％乙醇对合并后的滤液进行若干次索氏萃取，萃取时间为2h，滤液和乙醇的料液比为1:14g/ml得到萃取液；
6)将萃取液放入离心机中进行离心分离，得到大蒜素溶液；
7)利用旋转蒸发仪对大蒜素溶液进行减压浓缩，控制旋转蒸发仪的转速为50，蒸馏温度为70℃，压力为0.01-0.02mpa，即得到大蒜素。
实施例7：
本实施例具体包括以下步骤：
1)选取无虫蛀、无霉变的优质大蒜，进行分瓣去皮后用清水对大蒜进行清洗并沥干，采用组织捣碎机将大蒜捣碎为蒜泥；
2)向蒜泥中加入催化酶和ph缓冲液并搅拌，使混合液的ph为7，催化酶为纤维素酶和果胶酶，混合液中催化酶的浓度为170u/l；蒜泥中还添加有酶解催化剂，酶解催化剂为cu2+离子，酶解催化剂的浓度为7mmol/l；ph缓冲液为柠檬酸盐缓冲液；
3)使将蒜泥在70℃的温度下在恒温水浴锅中恒温酶解40min，得到酶解液；
4)将酶解液进行过滤，得到滤液和滤渣；并对滤渣重复酶解和过滤若干次，将滤液合并；
5)利用95％乙醇对合并后的滤液进行若干次索氏萃取，萃取时间为1h，滤液和乙醇的料液比为1:13g/ml得到萃取液；
6)将萃取液放入离心机中进行离心分离，得到大蒜素溶液；
7)利用旋转蒸发仪对大蒜素溶液进行减压浓缩，控制旋转蒸发仪的转速为80r/s，蒸馏温度为60℃，压力为0.01-0.02mpa，即得到大蒜素。
实施例8：
本实施例具体包括以下步骤：
1)选取无虫蛀、无霉变的优质大蒜，进行分瓣去皮后用清水对大蒜进行清洗并沥干，采用组织捣碎机将大蒜捣碎为蒜泥；
2)向蒜泥中加入催化酶和ph缓冲液并搅拌，使混合液的ph为6.7，催化酶为半纤维素酶和果胶酶，混合液中催化酶的浓度为145u/l；蒜泥中还添加有酶解催化剂，酶解催化剂为mn2+离子，酶解催化剂的浓度为9mmol/l；ph缓冲液为磷酸盐缓冲液；
3)使将蒜泥在65℃的温度下在恒温水浴锅中恒温酶解120min；
4)将酶解液进行过滤，得到滤液和滤渣；并对滤渣重复酶解和过滤若干次，将滤液合并；
5)利用95％乙醇对合并后的滤液进行若干次索氏萃取，萃取时间为1-6h，滤液和乙醇的料液比为1:9g/ml得到萃取液；乙醇为乙醇；
6)将萃取液放入离心机中进行离心分离，得到大蒜素溶液；
7)利用旋转蒸发仪对大蒜素溶液进行减压浓缩，控制旋转蒸发仪的转速为120r/s，蒸馏温度为70℃，压力为0.01-0.02mpa，即得到大蒜素。
经过大量试验验证和产物分析，本申请的优选的催化酶方案为蒜氨酸酶加纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶中的一种或多种，酶解的温度优选40-50℃，时间为50-70min；索氏萃取中优选的滤液和乙醇的料液比为：1:10g/ml，萃取时间为3-4h；优选的旋转蒸发仪的转速为90-110r/s，蒸馏温度为40-50℃，采用优选的工艺参数能够获得更高的提取率。
本申请将大蒜捣碎为蒜泥后添加催化酶和酶激活剂，蒜泥中加入催化酶，催化酶为蒜氨酸酶、纤维素酶、半纤维素酶或果胶酶，蒜氨酸酶能够促进蒜氨酸的转化，果胶酶能使植物细胞的胞间层破坏,细胞分离,从而使皮层脱落,加入到水果破碎物中,不仅能使果汁易于压榨,而且还能提高出汁率。纤维素酶能破坏细胞壁,释放出细胞内物质,是一种用于淀粉和酒精工业的酶制剂,能够降低黏度和改进与不同粮食作物的分离。纤维素酶的酶制剂可以有效地改良和消化植物细胞结构为非淀粉碳水化合物。本申请中利用纤维素酶或半纤维素酶或果胶酶来促进大蒜中细胞间的破坏，更促进酶解。由于fe2+、cu2+、mn2+对纤维素酶与蒜氨酸酶均具有一定的激活作用，可以将酶激活剂与纤维素酶搭配使用，以进一步的促进酶解，提高大蒜素的提取率。
本申请利用磷酸盐缓冲液和柠檬酸盐缓冲液作为ph缓冲液调节酶解的ph，合适的酸碱环境有利于保持催化酶的活性，并结合合适的酶解温度和时间，使催化酶能够使蒜泥中的蒜氨酸充分转化成大蒜素，并对酶解过滤后的滤渣再重复进行若干次酶解和过滤，能够使滤渣中残留的蒜氨酸进行充分的转化，利用乙醇对滤液进行若干次索氏萃取，提高了大蒜素的提取率，另外利用乙醇进行索氏萃取，乙醇易挥发且对人体副作用小，萃取后由于沸点差异显著易于分离，不含其它的不良气味和溶剂残留。采用本申请的提取方法，工艺过程简单，便于操作，成本较低，且大蒜素的提取率较高。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。