本发明涉及γ-氨基丁酸提取技术领域，具体为一种海水稻胚芽中γ-氨基丁酸的提取方法。
背景技术：
γ-氨基丁酸，英文名：γ－aminobutyricacid(gaba)γ-氨基丁酸，化学名称：4-氨基丁酸，别名：γ-氨基丁酸，氨酪酸，哌啶酸。分子式：c4h9no2。分子量：103.1。广泛分布于动植物体内。植物如豆属、参属、中草药等的种子、根茎和组织液中都含有gaba。在动物体内，gaba几乎只存在于神经组织中，其中脑组织中的含量大约为0.1-0.6mg/克组织，免疫学研究表明，其浓度最高的区域为大脑中黑质。gaba是目前研究较为深入的一种重要的抑制性神经递质，它参与多种代谢活动，具有很高的生理活性。
中国专利库公开了一种谷氨酸生物固相酶催化合成γ-氨基丁酸的方法(cn201210171987.4)，包括以下步骤：(1)将底物谷氨酸溶液与固相酶催化合成生成γ-氨基丁酸溶液，再通过过滤或离心分离生物固相酶与反应液；(2)γ-氨基丁酸水溶液活性炭脱色后，真空薄膜浓缩得γ-氨基丁酸浓溶液；(3)γ-氨基丁酸浓溶液加入95％酒精，析出γ-氨基丁酸白色沉淀结晶，离心分离，真空干燥得白色γ-氨基丁酸粉末。该工艺反应专一、产率高、纯度好、周期短、能耗低、适合工业化生产。
中国专利库公开了一种生物法制备γ-氨基丁酸的方法(cn201210304596.5)，包括菌体制备、生产γ-氨基丁酸、脱色、电渗析、制成γ-氨基丁酸粉剂产品或γ-氨基丁酸晶体产品等步骤。本发明利用游离乳酸菌细胞催化合成γ-氨基丁酸，并改进生产工艺，使γ-氨基丁酸产量提高，成本降低，而且还建立了制备高纯度γ-氨基丁酸的方法。本工艺中反应体系里不含有碳源、氮源等培养成分，相对于发酵液而言反应液成分简单，可大幅度提高产品纯度，同时具有后处理简单、生产周期短及环境污染小、成本低等优点。
海水稻在我国取得了巨大的成功，海稻米不仅含有粮食作物的普通营养成分，而且作为一种在特殊海洋环境下生长的作物，还含有与普通稻米不同的特殊生物活性物质，包括：脂肪酶抑制剂(pancreaticlipaseinhibitor,pli)、六磷酸肌醇(ip6)、γ-氨基丁酸(gaba)、谷胱甘肽(gsh)等，如何有效地提取出海稻米中的有效成分，制得深入研究。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种外界条件刺激强化萃取法从海水稻胚芽中提取γ-氨基丁酸的方法，简化了制备工艺，且制得的γ-氨基丁酸纯度高。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种海水稻胚芽中γ-氨基丁酸的提取方法，包括以下步骤：
a)制备海稻米胚芽粉：
(1)胚芽驯化，精选海水稻种子，并浸泡于驯化液中；
(2)催芽，置于发芽器中催芽，催芽过程中使用采用电场强化催芽，发芽后用水漂洗干净；
(3)粉碎，将海水稻胚芽干燥处理，对干燥的胚芽进行超微粉碎；
b)提取γ-氨基丁酸：
(1)预处理，将胚芽粉置于反应罐中，真空产氮气3-6h；
(2)萃取，加入水，胚芽粉和水以重量体积计料液比1∶2-1∶4，再加入柠檬酸，胚芽粉和柠檬酸以重量体积计料液比1∶2-1∶3，最后加入胚芽粉重量的0.1％-0.5％的谷氨酸，温度35-45℃、ph5-6、反应时间4-6h，反应过程中，采用超声波辅助；
(3)纯化，反应完成后抽取上清液，加入70-85％浓度的乙醇溶液，上清液与乙醇溶液的重量比为2:2-3，在60-75℃的温度下回流提取1-1.5h；再离心提取15-30min，之后抽取上清液；
(4)超滤，采用50纳米的超滤膜在0.3mpa压力下进行超滤；
(5)浓缩，对超滤透过液进行蒸发浓缩，浓缩至透过液体积的1/10-1/20；
(6)脱色，在浓缩过程中根据需要进行脱色；
(7)干燥，采用喷雾干燥法干燥制得γ-氨基丁酸粉剂。
优选地，步骤a)中，电场强化条件：电场强度30-50kv/cm，脉冲时间500-600μs,脉冲频率100-300hz。
优选地，步骤a)中，采用微波干燥法进行干燥，微波干燥条件为：频率3000-4000mhz、功率3000w、温度50-60℃。
优选地，步骤a)中，制得的超微微粉粒径低于10μm。
优选地，步骤b)中，预处理时，采用红外线照射处理3h，每隔1分钟照射1分钟。
优选地，步骤b)中，超声波强化，功率400-800w、频率50-100khz，工作半分钟，间隔半分钟。
优选地，步骤b)中，纯化时使用微波强化。
优选地，微波频率为105hz-107hz。
优选地，步骤b)中，采用吸附树脂进行脱色。
优选地，步骤b)中，制得的γ-氨基丁酸粉剂含水量低于8％，γ-氨基丁酸纯度大于60％。
本发明的有益效果：在γ-氨基丁酸的提取过程中，采用外界刺激提高γ-氨基丁酸活性，进而提高提取效率，通过真空充氮、红外线照射、超声波和微波强化，可提高成品中γ-氨基丁酸纯度至60％以上；本制备方法简化了工艺流程，降低了生产成本，制得的γ-氨基丁酸纯度高。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种海水稻胚芽中γ-氨基丁酸的提取方法，包括以下步骤：
a)制备海稻米胚芽粉：
(1)胚芽驯化，精选海水稻种子，并浸泡于驯化液中；
(2)催芽，置于发芽器中催芽，催芽过程中使用采用电场强化催芽，发芽后用水漂洗干净；电场强化条件：电场强度30kv/cm，脉冲时间500μs,脉冲频率100hz；
(3)粉碎，采用微波干燥法将海水稻胚芽干燥处理，对干燥的胚芽进行超微粉碎；微波干燥条件为：频率3000mhz、功率3000w、温度50℃；
b)提取γ-氨基丁酸：
(1)预处理，将胚芽粉置于反应罐中，真空产氮气3h；同时采用红外线照射处理3h，每隔1分钟照射1分钟；
(2)萃取，加入水，胚芽粉和水以重量体积计料液比1∶2，再加入柠檬酸，胚芽粉和柠檬酸以重量体积计料液比1∶2，最后加入胚芽粉重量的0.2％的谷氨酸，温度35℃、ph5、反应时间4h，反应过程中，采用超声波辅助；超声波强化条件，功率400w、频率50khz，工作半分钟，间隔半分钟；
(3)纯化，反应完成后抽取上清液，加入75％浓度的乙醇溶液，上清液与乙醇溶液的重量比为1:1，在65℃的温度下回流提取1h；再离心提取15min，之后抽取上清液；纯化过程中采用微波强化，微波频率为105hzhz；
(4)超滤，采用50纳米的超滤膜在0.3mpa压力下进行超滤；
(5)浓缩，对超滤透过液进行蒸发浓缩，浓缩至透过液体积的1/10；
(6)脱色，在浓缩过程中使用吸附树脂进行脱色；
(7)干燥，采用喷雾干燥法干燥制得γ-氨基丁酸粉剂。
实施例2
一种海水稻胚芽中γ-氨基丁酸的提取方法，包括以下步骤：
a)制备海稻米胚芽粉：
(1)胚芽驯化，精选海水稻种子，并浸泡于驯化液中；
(2)催芽，置于发芽器中催芽，催芽过程中使用采用电场强化催芽，发芽后用水漂洗干净；电场强化条件：电场强度40kv/cm，脉冲时间550μs,脉冲频率200hz；
(3)粉碎，采用微波干燥法将海水稻胚芽干燥处理，对干燥的胚芽进行超微粉碎；微波干燥条件为：频率3500mhz、功率3000w、温度55℃；
b)提取γ-氨基丁酸：
(1)预处理，将胚芽粉置于反应罐中，真空产氮气4h；同时采用红外线照射处理3h，每隔1分钟照射1分钟；
(2)萃取，加入水，胚芽粉和水以重量体积计料液比1∶3，再加入柠檬酸，胚芽粉和柠檬酸以重量体积计料液比1∶3，最后加入胚芽粉重量的0.3％的谷氨酸，温度40℃、ph5.5、反应时间5h，反应过程中，采用超声波辅助；超声波强化条件，功率600w、频率80khz，工作半分钟，间隔半分钟；
(3)纯化，反应完成后抽取上清液，加入70-85％浓度的乙醇溶液，上清液与乙醇溶液的重量比为2:3，在70℃的温度下回流提取1h；再离心提取20min，之后抽取上清液；纯化过程中采用微波强化，微波频率为106hz；
(4)超滤，采用50纳米的超滤膜在0.3mpa压力下进行超滤；
(5)浓缩，对超滤透过液进行蒸发浓缩，浓缩至透过液体积的1/15；
(6)脱色，在浓缩过程中使用竹炭进行脱色；
(7)干燥，采用喷雾干燥法干燥制得γ-氨基丁酸粉剂。
实施例3
一种海水稻胚芽中γ-氨基丁酸的提取方法，包括以下步骤：
a)制备海稻米胚芽粉：
(1)胚芽驯化，精选海水稻种子，并浸泡于驯化液中；
(2)催芽，置于发芽器中催芽，催芽过程中使用采用电场强化催芽，发芽后用水漂洗干净；电场强化条件：电场强度50kv/cm，脉冲时间600μs,脉冲频率300hz；
(3)粉碎，采用微波干燥法将海水稻胚芽干燥处理，对干燥的胚芽进行超微粉碎；微波干燥条件为：频率4000mhz、功率3000w、温度60℃；
b)提取γ-氨基丁酸：
(1)预处理，将胚芽粉置于反应罐中，真空产氮气6h；同时采用红外线照射处理3h，每隔1分钟照射1分钟；
(2)萃取，加入水，胚芽粉和水以重量体积计料液比1∶4，再加入柠檬酸，胚芽粉和柠檬酸以重量体积计料液比1∶3，最后加入胚芽粉重量的0.5％的谷氨酸，温度45℃、ph6、反应时间6h，反应过程中，采用超声波辅助；超声波强化条件，功率800w、频率100khz，工作半分钟，间隔半分钟；
(3)纯化，反应完成后抽取上清液，加入85％浓度的乙醇溶液，上清液与乙醇溶液的重量比为2:3，在75℃的温度下回流提取1.5h；再离心提取25min，之后抽取上清液；纯化过程中采用微波强化，微波频率为107hz；
(4)超滤，采用50纳米的超滤膜在0.3mpa压力下进行超滤；
(5)浓缩，对超滤透过液进行蒸发浓缩，浓缩至透过液体积的1/10-1/20；
(6)脱色，不进行脱色；
(7)干燥，采用喷雾干燥法干燥制得γ-氨基丁酸粉剂。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。