专利名称：一种以米糠为原料制备高浓度γ－氨基丁酸粉的方法
技术领域：
一种以米糠为原料制备高浓度γ-氨基丁酸粉的方法，属于大米精深加工技术领域。
背景技术：
糙米碾白过程中被碾下的的皮层即为米糠，它由果皮，种皮，珠心层，糊粉层及米胚芽和小碎米屑等混合物组成。稻米的加工过程中，首先通过去稻壳和稻谷外壳得到糙米，其次碾白通过除去糙米外面的褐色皮层得到白米，主要副产物米糠包括糊粉层，珠心层，果皮层以及它们之间的几个亚层，但实际生产中的米糠还混有大米胚芽和碎米。全脂米糠的组成有12％-18％的蛋白质，16％-20％的脂肪，12％左右的灰分和50％左右的碳水化合物，其中碳水化合物包括淀粉，植酸盐，半纤维素，纤维素和戊聚糖，利用价值很高。稻谷是我国的主要粮食作物，年产量可达1.8亿吨以上，米糠又占其5-8％，是一种优越的可再生资源。
目前，国外在米糠的综合开发利用上已取得不少成功经验。美国是世界上研究开发米糠资源最早最具权威的国家之一。据悉，美国稻谷创新公司和利普曼公司在米糠稳定化技术及米糠营养素、米糠营养纤维、米糠蛋白、米糠多糖等提取、分离、纯化技术方面已有重大突破，多项技术可被推广应用。研究证明，米糠经过深度开发利用，可增值60倍左右。
γ-氨基丁酸(GABA)是存在于哺乳动物脑、脊髓中的抑制性神经传递物质，由谷氨酸经谷氨酸脱羧酶(GAD)催化转化而来。研究表明，GABA具有降血压、抗衰老、改善脑机能、精神安定、促进长期记忆、促进生长激素分泌、肾功能活化、肝功能活化等作用，将其应用于功能性食品中将大有可为。近年来，富含GABA食品的研究与开发，包括植物(米胚芽、米糠、绿茶、南瓜等)、微生物(乳酸菌、酵母)等由来的GABA食品，成为国外、尤其是日本研究的热点。
由于稻米中的GAD主要集中在胚芽部位，碾米时同皮层一起混入米糠。因此利用米糠来富集GABA，制备GABA食品添加剂最为经济合适。虽然稻米制品中也有富含GABA的发芽糙米的开发，但发芽糙米的GABA富集量十分有限，不加Glu的话，GABA最高富集量只能达到40mg/100g；而米糠中GABA的含量在富集前就有47mg/100g，只要简单的水浸泡工艺就能够提高八倍。并且发芽糙米食用十分不方便，口感也比较差，因此应用前景不如米糠。用米糠来富集GABA，是制备高浓度的GABA产品较为经济合理的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种以米糠为原料制备高浓度γ-氨基丁酸粉的方法，可以生产高附加值的具有保健功能的γ-氨基丁酸粉健康食品，充分发挥米糠的营养功能和作用。
本发明的技术方案以米糠为原料，添加谷氨酸(Glu)、氯化钙和磷酸吡哆醛(PLP)，通过内源酶反应得到富含γ-氨基丁酸(GABA)的反应液，离心分离得到上清液，所得上清液中添加乙醇除去多糖杂质，再进行超滤、浓缩和干燥后得到高浓度γ-氨基丁酸粉。
(1)制备γ-氨基丁酸富集液米糠和水以重量体积计料液比1∶6-1∶8，加入米糠重量的0.1％-0.5％的Glu，10-15mmol/mol Glu的CaCl2，0.5-1mmol/L的PLP，温度40℃、pH5.6、反应时间6-8小时。
(2)γ-氨基丁酸的纯化将上述富集液离心分离取上清液，加入上清液体积70％-80％体积的乙醇，沉淀12小时，离心分离取上清液。采用50纳米的无机陶瓷膜在0.2MPa压力下进行超滤。
(3)制备高浓度γ-氨基丁酸粉将超滤透过液用降膜式双效浓缩器进行浓缩，浓缩温度为60-65℃，浓缩至料液中固形物含量达到20％-25％。然后浓缩后的料液进行喷雾干燥，出风温度为85℃，水分含量为5％以下，干燥后的产品即为高浓度γ-氨基丁酸粉。
高浓度γ-氨基丁酸粉的应用，可用于调节血压、抗衰老等功能的保健食品。
本发明的有益效果，综上所述，米糠可以作为一种营养丰富、生理功能卓越的健康食品原料而进一步开发利用，这样不仅可提高大米加工综合利用价值和粮食生产的经济效益，还可使粮食生产走上良性循环的道路。以米糠为原料制备高浓度γ-氨基丁酸粉的研究和开发，在国内属于开创性的工作。本发明运用现代生物技术和分离纯化技术提供了高浓度γ-氨基丁酸粉的制备工艺，制备得到的高浓度γ-氨基丁酸粉可用于调节血压、抗衰老等功能的保健食品。
具体实施例方式
实施例1称取15kg的米糠，加入90kg的水，加入15g Glu，55mg Cacl2，在pH5.6和40℃温度下振荡反应8小时。离心分离取上清液，加入乙醇至70％的体积比，沉淀12小时，离心分离取上清液。采用50纳米的无机陶瓷膜在0.2MPa压力下进行超滤。将超滤透过液用降膜式双效浓缩器，在60℃的条件下对透过液进行浓缩，浓缩后的料液进行喷雾干燥，出风温度为85℃，干燥后的产品即为高浓度γ-氨基丁酸粉。
实施例2称取15kg的米糠，加入120kg的水，加入75g Glu，65mgCacl2，在pH5.6和40℃温度下振荡反应6小时。离心分离取上清液，加入乙醇至80％的体积比，沉淀12小时，离心分离取上清液。采用50纳米的无机陶瓷膜在0.2MPa压力下进行超滤。将超滤透过液用降膜式双效浓缩器，在65℃的条件下对透过液进行浓缩，浓缩后的料液进行喷雾干燥，出风温度为85℃，干燥后的产品即为高浓度γ-氨基丁酸粉。
权利要求
1.一种以米糠为原料制备高浓度γ-氨基丁酸粉的方法，其特征是以米糠为原料，添加谷氨酸、氯化钙和磷酸吡哆醛，通过内源酶反应得到富含γ-氨基丁酸的反应液，离心分离得到上清液，所得上清液中添加乙醇除去多糖杂质，再进行超滤、浓缩和干燥后得到高浓度γ-氨基丁酸粉(1)制备γ-氨基丁酸富集液米糠和水以重量体积计料液比1∶6-1∶8，加入米糠重量的0.1％-0.5％的谷氨酸，10-15mmol/mol谷氨酸的CaCl2，0.5-1mmol/L的磷酸吡哆醛，温度40℃、pH5.6、反应6-8小时；(2)γ-氨基丁酸的纯化将γ-氨基丁酸富集液离心分离取上清液，加入上清液体积70％-80％体积的乙醇，沉淀12小时，离心分离取上清液；采用50纳米的无机陶瓷膜在0.2MPa压力下进行超滤；(3)制备高浓度γ-氨基丁酸粉将超滤透过液用降膜式双效浓缩器进行浓缩，浓缩温度为60-65℃，浓缩至料液中固形物含量达到20％-25％，然后浓缩后的料液进行喷雾干燥，出风温度为85℃，水分含量为5％以下，干燥后的产品即为高浓度γ-氨基丁酸粉。
全文摘要
一种以米糠为原料制备高浓度γ－氨基丁酸粉的方法，属于大米精深加工技术领域。本发明提供了以米糠为原料，添加谷氨酸、氯化钙和磷酸吡哆醛，通过内源酶反应得到富含γ－氨基丁酸的反应液，离心分离得到上清液，上清液中添加乙醇除去多糖等杂质，再进行超滤、浓缩和干燥后得到高浓度γ－氨基丁酸粉，γ－氨基丁酸含量达到50％。本发明工艺简便，富集γ－氨基丁酸效果显著，为米糠的利用打下坚实基础；产品可用于健康食品，大大提高了米糠利用的附加值，有较高的经济效益和社会效益。
文档编号C12P13/00GK1995365SQ20061016642
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月15日 优先权日2006年12月15日
发明者张晖, 姚惠源, 王立, 郭晓娜 申请人:江南大学