专利名称：：具有保健功能和药用的富硒蒜类产品的制备方法
技术领域：
：本发明涉及两种大蒜产品深加工方法，特别是具有保健功能和药用的富硒蒜类产品的制备方法。
背景技术：
：虽然人们经常食用大蒜和蒜薹对身体有保健作用，但新鲜的大蒜和蒜薹不太容易保存。人们采用多种保藏技术，例如冷藏、放在通风处、或淹渍泡制等，总之大蒜产品加工种类繁多，但多存在难以保存其活性成分问题，如图2所示不同方式加工蒜粉水提液中硒的损失；该图表明除冷冻干燥外，其它方式加工蒜粉不同程度上导致含硒化合物的损失(本发明人在法国F.Rabelais大学的研究分析结果)；富硒大蒜和蒜薹储存加工存在同样问题。近年中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所和美国都进行富硒大蒜医学功能和产品加工方面的研究，如文献1Ip，C.；Lisk，D.J.；Stoewsand，G.S.Mammarycancerpreventionbyregularandseleniumenrichedgarlic.Nutr.Cancer，1992，192875-2880，和2Ip.C；LiskD.J.ModulationofphaseIandphaseIIxenobioticmetabolizingenzymesbyselenium-enrichedgarlic.Nutr.Cancer，17279-286中研究报道；中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所的实验资料也表明富硒大蒜能有效预防胃癌(在表1中所示的)、乳腺癌、动脉粥样硬化等疾病(表2所示)。表1.MNG诱发Wistar大鼠腺胃胃窦粘膜上皮细胞异倍体形成率比较##CK正常饲料组、HG高剂量普通蒜组、LG低剂量普通蒜组、HSe高亚硒酸钠(3μgSe/kg饲料)组、LSe低亚硒酸钠组(1.5μgSe/kg饲料)、HSeG高剂量富硒蒜组(3μgSeSe/kg饲料)、LSeG低剂量富硒蒜组(1.5μg/kg饲料)。其中HG和LG组饲料中添加的蒜量分别与HSeG和LSeG组相同，HSe和LSe组含硒量分别与HSeG和LSeG组相等。表1说明普通大蒜、亚硒酸钠和富硒大蒜均有预防大鼠胃癌活性，并表现为富硒大蒜＞亚硒酸钠＞普通大蒜。其活性显著高于已证实活性较高的合成含硒化合物—亚硒酸钠，而毒性小于后者，是高效低毒的天然活性富硒植物，所用富硒大蒜均由中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所栽培生产。富硒大蒜中硒是提高大蒜防病活性的物质基础又如文献3Ip，C.；Lisk，D.J.Enrichmentofseleniuminalliumvegetablesforcancerprevention.Carcinogenesis.1994，151881-1885；和4Ip，C.；LiskD.J.Efficacyofcancerpreventionbyhighselenium-garlicisprimarilydependentontheactionofselenium.Carcinigenesis，1995，162649-2652，(表1，表2，)中所介绍的，在富硒大蒜加工和储存过程中，只有保持富硒大蒜活性才有意义，为此，必须保持其硒含量、含硒化合物形态稳定性及其活性。Se-甲基-硒代半胱氨酸(Se-methyl-selenocysteine)及其衍生物是目前已发现的高活性天然含硒化合物(BlockE.；BirringerM.；JiangW.etal.Alliumchemistrysynthesis，naturaloccurrence，biologicalactivity，andchemistryofSe-alk(en)ylselenocysteineandtheirγ-glutamylderivatiyesandoxidationproducts)，富硒大蒜及其蒜薹中以γ-谷氨酰胺-Se-甲基-硒代半胱氨酸(γ-glutamyl-Se-methyl-selenocysteine)和Se-甲基-硒代半胱氨酸为主要含硒化合物(图1)，普通加工技术会造成活性含硒化合物的严重损失(表3)。表3.目前蔬菜主要加工方法对富硒大蒜总硒含量影响以鲜蒜含硒量为基础，该表说明冷冻干燥法是唯一能保存富硒大蒜的技术。大蒜冷冻干燥法虽可充分保存富硒大蒜中含硒化合物(从表3也可说明)，但存在加工成本高，产品中活性成分含量低，不同批产品活性成分含量不同并且不易混合以保持硒含量均一等缺点，限制富硒蒜粉的应用。
发明内容本发明的目的在于为了保持富硒大蒜及其蒜薹中的硒含量、含硒化合物形态稳定性，和保存富硒大蒜活性；为了降低加工成本，并能够浓缩和较为长期完好保存富硒大蒜和蒜薹中含硒活性组分；从而提供一种具有保健功能和药用的富硒蒜类产品的制备方法。本发明的目的是这样实现的富硒大蒜及其蒜薹中主要活性含硒化合物是γ-谷氨酰胺-Se-甲基-硒代半胱氨酸(γ-glutamyl-Se-methyl-selenocysteine)和Se-甲基-硒代半胱氨酸，均为极性化合物。大蒜汁及水提液(室温)中，Se-甲基-硒代半胱氨酸易经蒜氨酸酶分解丢失(图3)，温度较高时(≥40℃)，蒜氨酸酶被破坏，失去催化Se-甲基-硒代半胱氨酸产物分解的作用，而Se-甲基-硒代半胱氨酸分解产物能发挥更高活性，所以，只有当人服用后，再使Se-甲基-硒代半胱氨酸分解，才可充分发挥硒蒜中含硒化合物的活性功能。因此，制备高活性大蒜提取液的关键是(1).保证含硒化合物提取量；(2).提取及保存过程中，使蒜氨酸酶钝化暂时失去活性，而当人服用时，该酶被激活，再次发挥作用；(3).提取液无毒或低毒，易进一步加工，并且加工废液易处理，不造成环境污染。基于这些理论分别采用1-30％乙酸或30-70％乙醇的水溶液(体积比)做提取剂，采用二次连续提取法(第一次室温，第二次80-100℃高温)，提取富硒大蒜中活性含硒化合物，制备两种高硒提取液。本发明提供的具有保健功能和药用的富硒蒜类产品的制备方法，按以下步骤进行1.首先配制提取剂；提取剂包括(1)取乙酸与水按体积百分比，配置成1-30％乙酸水溶液；或(2)取95％乙醇与水按体积百分比，配置成30-70％乙醇水溶液；所述的水包括蒸馏水、去离子水和纯净水等；2.然后，取剥皮洗净的富硒大蒜球与步骤1制备的提取剂，按1克蒜球加1-15毫升提取剂计算将称好的富硒大蒜球放入鲜样搅拌器中，打成碎块，加0.1-0.4毫升提取剂，搅匀，打成蒜泥、迅速加入余下的0.9-14.9毫升提取剂；3.将步骤2获得的提取剂蒜泥混合液体放入具塞瓶内，在室温下振荡提取0.5-3h，室温放置，每天摇动几次，保持提取剂与大蒜泥充分混匀，进一步提取，7-10天后，离心，离心机转速3000rps，共离心20-40分钟，分出蒜泥残渣，制备出含硒提取液；或将提取完后的提取剂蒜泥混合液过滤，其滤膜孔径为5-450μm，分出蒜泥残渣，制备出含硒提取液。4.还包括往步骤3所得的蒜泥残渣中再次加入一定提取剂，其加入量按1克蒜泥残渣加1-10毫升提取剂计算，在80-100℃水浴淋溶提取1-3小时，冷却后，重复步骤3离心(3000rps，20-40分钟)或过滤(5-450μm)，除去蒜泥残渣，制备出含硒提取液，也可以合并第一次和第二次含硒提取液，制备出富硒大蒜乙酸或乙醇提取液。5.还包括将上述步骤1-4所得提取液做不同后处理或根据提取原理适当修改操作程序，可用于制备出不同用途的系列富硒大蒜产品，包括(1)、将上述步骤1-4所得提取液放入容器内，置真空干燥机中，在温度为-20℃-室温下经抽真空干燥24-72小时处理成粉，达到浓缩活性含硒化合物的目的；该高浓缩富硒产品可作食品添加剂、药品及保健品。将该粉作为主要成分之一，与其它活性植物成分重组，还可生产活性更高的药用或复合保健制剂。(2)、根据食用醋含3-6％乙酸的特点，采用食用醋替代1-30％乙酸化学提取剂，按上述操作过程，二次连续提取处理富硒大蒜泥，制备含天然含硒化合物的富硒保健醋。由于乙酸具有强的渗透力，易穿过植物组织和细胞，富硒大蒜活性含硒化合物分子小，也易通过植物组织和细胞。(3)、根据饮用白酒约含30-50％乙醇的特点和乙醇溶液对富硒大蒜中含硒化合物的强提取能力，采用饮用白酒替代乙醇提取剂，按上述操作过程，二次提取处理富硒大蒜泥，制备含天然含硒化合物的富硒酒。提取原理为乙酸和乙醇为极性化合物，根据化学相似相溶原理，对大蒜中活性含硒化合物有好的溶解提取能力；1-30％乙酸和30-70％乙醇能使蒜氨酸酶不可逆钝化，保障提取及储存过程中含硒化合物化学性质的长期稳定性，人食用其提取液后，经唾液等的稀释作用，乙酸和乙醇浓度降低，蒜氨酸酶活性恢复，发挥作用，保障含硒化合物的生物活性；此外，高温提取可保障含硒化合物被完全提取，但高温却破坏蒜氨酸酶，为解决这一矛盾，选用二次连续提取法，第一次室温提取，提取出部分含硒化合物和钝化的蒜氨酸酶，第二次高温提取(80-100℃)，确保含硒化合物的提取完全。本发明采用提取方法制备的具有保健功能的富硒蒜类产品兼备富硒大蒜中含硒化合物和普通大蒜中其它活性组分的医学功能，因此，该产品根据不同制品的活性强度而用途不同，其用途包括制成延缓衰老的营养品、制成预防乳腺癌；防治食管癌、胃癌、结肠癌等癌症的抑制剂、制成治疗胃肠道疾病杀菌剂或药品、防治动脉粥样硬化等心血管疾病的保健食品或药品等。本发明的优点在于本发明的方法能较为长期地保存富硒大蒜中含硒化合物，如表4所示；本发明制备的富硒大蒜产品发挥富硒大蒜的医学活性功能；从表2可以说明本发明的5％醋提液具有显著降脂活性；表5可以说明本发明的提取液保持了富硒大蒜高活性，并对不同癌细胞具有选择抑制作用。从表6、7表明利用本发明的提取液做的制剂具有提高大鼠血中SOD和GSH-Px活性以及清除血中MDA的能力，可延缓大鼠衰老进程。该产品用途广泛，生产成本低、易操作、易推广、便于大规模产业化生产等。从图1表明本发明采用乙酸或乙醇对其中含硒化合物提取能力强。表4.不同产品硒总量的稳定性(％原料硒)该表说明富硒醋和酒提取液能较长期保持含硒化合物的稳定性。图1不同提取液含硒化合物HPLC-ICP-MS图谱a.酶提取b.80-90℃水提物c.5％乙酸提取d.50％乙醇提取四个图谱表明富硒大蒜中硒以非蛋白结合态存在，主要分为Se-甲基-硒代半胱氨酸及其γ-谷氨酰胺衍生物，乙酸和乙醇对其中含硒化合物提取能力强。图2.不同方式加工蒜粉水提液中硒的损失。表明除冷冻干燥外，其它方式加工蒜粉不同程度上导致含硒化合物的损失。图3.富硒大蒜水提液的HPLC-ICP-MS图谱。其中，a.和b分别为室温水提取当日和次日的测定结果；c和d分别为含0.1％蒜氨酸酶专一抑制剂的水溶液室温提取液当日和次日的测定结果。提取液在4℃保存过夜。该图表明室温水提液中，Se-甲基-硒代半胱氨酸易分解丢失，蒜氨酸酶是催化其分解的酶。具体实施例方式实施例1首先制备提取剂乙酸与蒸馏水按体积百分比，配置成10％乙酸水溶液备用；取含硒量70mgSe/kg的新鲜富硒大蒜剥皮，用自来水和蒸馏水分别洗三次，室温通风、阴干除去表面水。称取1.5公斤鲜蒜，放入鲜样搅拌器中，加入已配好的10％乙酸水溶液250ml，搅拌30秒，打成蒜泥，再加入1.25L10％乙酸水溶液，室温振荡1小时(160次/分钟)，放置7天，每天摇动两次。离心半小时(3000rps)，分出蒜泥和离心液1。往蒜泥中再加入3L10％乙酸水溶液，摇匀，沸水浴加热1小时，每隔10分钟，摇动一次，加热提取完后，晾凉，离心半小时(3000rps)，得到蒜泥和离心液2，合并离心液1和2，制备得乙酸提取液，含硒量为22mg/L。如表5给出该提取液的抑癌效果。也可将该提取液经真空干燥，可得到浓缩的高硒粉，含硒高达900mg/kg，是富硒大蒜冷冻干燥粉含硒量(121mg/kg)的7.4倍。表5大蒜和富硒大蒜提取液对六种人体癌细胞的抑制作用(ED50)A2780(卵巢癌)、Bel(肝癌)、BGC(胃癌)、HCT(结肠癌)、KB(口腔上皮癌)、L1210(白血病)。该表说明提取液可保持富硒大蒜高活性，并对不同癌细胞具有选择抑制作用。实施例2、首先制备提取剂乙酸与蒸馏水按体积百分比，配置成5％乙酸水溶液备用；新鲜富硒大蒜(含硒量27.4mgSe/kg)剥皮，用自来水和蒸馏水分别洗三次，室温通风，阴干除去表面水。称取10公斤鲜蒜；打碎，加入1升食用醋(含5％乙酸)，打成蒜泥，加入9L同样的食用醋，室温振荡1小时(160次/分钟)，放置7天，每天摇动两次。离心半小时(3000rps)，分出蒜泥和离心液1。蒜泥中再加入10升同样的食用醋，摇匀，沸水浴加热1小时，每隔10分钟，摇动一次，加热提取完后，晾凉，离心半小时(3000rps)，得到蒜泥和离心液2，合并离心液1和2，制备得醋提液(含硒量为11mgSe/L)。表6表明该制备液具有延缓衰老作用。该制剂抑制高血脂作用见表2。表2.普通大蒜、富硒大蒜、亚硒酸钠和5％醋提取液对大鼠血清TC、TG、LDL-C和HDL-C的影响#组别TCTGHDL-CLDL-CLDL/HDL-AI(mmol/L(mmol/L(mmol/L)(mmol/L)C))CK2.10±0.10.43±0.01.30±0.10.72±0.20.58±0.20.65±0.23a7a9a6a8a8aHFD3.43±0.60.75±0.10.63±0.02.44±0.33.90±0.64.13±0.65b2b4b3b1b2bHFD+Se2.35±0.20.53±0.10.79±0.11.45±0.21.90±0.52.03±0.56a3a4bc8c6c8cHFD+SeG2.31±0.10.47±0.10.93±0.11.29±0.11.46±0.41.56±0.42a1a8c8ac5c6cHFD+G2.79±0.60.66±0.10.64±0.12.03±0.73.38±1.63.59±1.79ab4b0b6bc8b2bHFD+5％醋提取液2.30±0.10.620.94±0.11.19±0.21.494±0.1.60±0.34a±0.13a4c0c40c7c#CK正常饲料组、HFD高脂饲料对照组、HFD+Se高脂饲料+亚硒酸钠组(2.7μgSe/kg饲料)、HFD+SeG高脂饲料+富硒蒜组(2.7μgSe/kg饲料)、HFD+G高脂饲料+普通蒜组(添加的蒜量与HFD+SeG组相同)提取液含硒11mg/L，采用灌胃形式，每天每只大鼠灌2ml。TC血清总胆固醇、TG甘油三脂、LDL-C低密度脂蛋白、HDL-C高密度脂蛋白、AI动脉粥样硬化指数。该表说明普通大蒜、亚硒酸钠和富硒大蒜均有降血脂作用，并以富硒大蒜活性最高；5％醋提液具有显著降脂活性。表6表明该制备液具有延缓衰老作用。表6.5％富硒大蒜醋提液(11μgSe/ml)延缓大鼠衰老的作用与老龄组对照组相比*P＜0.05**P＜0.01低、中、高剂量组供硒量分别为10、20、30μgSe/只/天表明该制剂具有提高大鼠血中SOD和GSH-Px活性以及清除血中MDA的能力，可延缓大鼠衰老进程。实施例3新鲜富硒大蒜(含硒量60.8mgSe/kg)剥皮，用自来水和蒸馏水分别洗三次，室温通风，阴干除去表面水。称取3公斤鲜蒜，打碎，加入70％乙醇水溶液已制备好的提取剂300ml，打成蒜泥，加入2.7L同样的提取液，室温振荡1小时(160次/分钟)，放置7天，每天摇动两次。离心半小时(3000rps)，分出蒜泥和离心液1。蒜泥中再加入3升同样的提取液，摇匀，沸水浴加热1小时，每隔10分钟，摇动一次，加热提取完后，晾凉，离心半小时(3000rps)，得到蒜泥和离心液2，合并离心液1和2，制备得乙醇提取液(含硒量为24mgSe/L)。表5给出该提取液的抑癌效果。实施例4新鲜富硒大蒜(含硒量40.4mgSe/kg)剥皮，用自来水和蒸馏水分别洗三次，室温通风，阴干除去表面水。称取10公斤鲜蒜，打碎，加入1升饮用白酒，制成含52％乙醇的提取剂，打成蒜泥，加入9L同样的饮用白酒，室温振荡1小时(160次/分钟)，放置7天，每天摇动两次。离心半小时(3000rps)，分出蒜泥和离心液1。蒜泥中再加入15升同样的饮用白酒，摇匀，沸水浴加热1小时，每隔10分钟，摇动一次，加热提取完后，晾凉，离心半小时(3000rps)，得到蒜泥和离心液2，合并离心液1和2，制备得酒提液(含硒量为10.7mgSe/L)。从表7说明该52％富硒大蒜酒提液具有提高大鼠血中SOD和GSH-Px活性以及清除血中MDA的能力，可延缓大鼠衰老进程。表7.52％富硒大蒜酒提液(10.7μgSe/ml)延缓衰老的作用与老龄组对照组相比*P＜0.05**P＜0.01低、中、高剂量组供硒量分别为10、20、30μgSe/只/天表明该制剂具有提高大鼠血中SOD和GSH-Px活性以及清除血中MDA的能力，可延缓大鼠衰老进程。权利要求1.一种具有保健功能和药用的富硒蒜类产品的制备方法，其特征是按以下步骤进行A.首先配制提取剂；提取剂包括(1)取乙酸与水按体积百分比，配置成1-30％乙酸水溶液；或(2)取95％乙醇与水按体积百分比，配置成30-70％乙醇水溶液；B.然后，取剥皮洗净的富硒大蒜球与步骤1制备的提取剂，按1克蒜球加1-15毫升提取剂计算将称好的富硒大蒜球放入鲜样搅拌器中，打成碎块，加0.1-0.4毫升提取剂，搅匀，打成蒜泥、迅速加入余下的0.9-14.9毫升提取剂；C.将步骤2获得的提取剂蒜泥混合液体放入具塞瓶内，在室温下振荡提取0.5-3h，室温放置，每天摇动几次，保持提取剂与大蒜泥充分混匀，进一步提取，7-10天后，离心，离心机转速3000rps，共离心20-40分钟，分出蒜泥残渣，制备出含硒提取液；或将提取完后的提取剂蒜泥混合液过滤，其滤膜孔径为5.-450μm，分出蒜泥残渣，制备出含硒提取液。2.按权利要求1所述的具有保健功能和药用的富硒蒜类产品的制备方法，其特征是还包括往步骤3所得的蒜泥残渣中再次加入提取剂，其加入量按1克蒜泥残渣加1-10毫升提取剂计算，在80-100℃水浴淋溶提取1-3小时，冷却后，重复步骤3离心，或过滤，除去蒜泥残渣，制备出含硒提取液；或合并第一次和第二次含硒提取液，制备出富硒大蒜乙酸或乙醇提取液。3.按权利要求1所述的具有保健功能和药用的富硒蒜类产品的制备方法，其特征是还包括将上述步骤1-4所得提取液做不同后处理，可用于制备出不同用途的系列富硒大蒜产品，包括(1)将上述步骤1-4所得提取液放入容器内，置真空干燥机中，在温度为-20℃-室温下经抽真空干燥24-72小时处理成粉；(2)采用食用醋替代1-30％乙酸化学提取剂，按上述权利要求1步骤，二次连续提取处理富硒大蒜泥，制备含天然含硒化合物的富硒保健醋；(3)采用饮用白酒替代乙醇提取剂，按上上述权利要求1步骤，二次提取处理富硒大蒜泥，制备含天然含硒化合物的富硒酒。4.按权利要求1所述的具有保健功能和药用的富硒蒜类产品的制备方法，其特征是所述的水包括蒸馏水、去离子水和纯净水。5.按权利要求1所述的具有保健功能和药用的富硒蒜类产品的制备方法，其特征是所述的离心条件为离心速度是3000rps，离心20-40分钟。6.按权利要求1所述的具有保健功能和药用的富硒蒜类产品的制备方法，其特征是所述的过滤条件为5-450μm。全文摘要本发明涉及一种具有保健功能和药用的富硒蒜类产品的制备方法。该方法包括以下步骤A.首先配制提取剂配置成1－30％乙酸水溶液；或配置成30－70％乙醇水溶液；B.按1克取剥皮洗净的富硒大蒜球加1－15毫升步骤A.的提取剂，放入鲜样搅拌器中，打成碎块，加0.1－0.4毫升提取剂，搅匀，打成蒜泥、迅速加入余下的0.9－14.9毫升提取剂；C.将步骤2获得的提取剂蒜泥混合液体放入具塞瓶内，在室温下振荡提取0.5－3h，室温放置，每天摇动几次，保持提取剂与大蒜泥充分混匀，进一步提取，制备出含硒提取液。该方法能较为长期地保存富硒大蒜中含硒化合物，制备的富硒大蒜产品保持了富硒大蒜高活性；特别是5％醋提液具有显著降脂活性；还具有对不同癌细胞具有选择抑制作用。文档编号A23L1/221GK1409994SQ0113631公开日2003年4月16日申请日期2001年10月9日优先权日2001年10月9日发明者杨文婕申请人:杨文婕