大蒜中蒜氨酸的提取纯化工艺研究

来源 :齐鲁工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songfenhao3
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大蒜是一种百合科葱属植物,数千年来一直被药食两用,随着人们对大蒜药用保健价值的深入研究及应用,大蒜越来越受到人们的的关注与青睐。蒜氨酸是大蒜中的一种风味前体物质,具有抗菌、杀病毒、清除自由基、提高免疫力、降血脂血压、预防动脉粥样硬化、抗肿瘤、延缓衰老等作用。当细胞膜在外力作用下遭到破裂时,存在于液泡中的蒜氨酸酶就会和蒜氨酸反应,这样会产生大蒜素等风味物质,后者也具有抗菌、抗肿瘤等活性,但是不稳定,常温下易发生降解而失去本身具有的活性,本文首先研究了蒜氨酸的提取分离,并深入研究了蒜氨酸的纯化工艺,主要内容如下:  (1)最优提取蒜氨酸的工艺条件被确定。通过双水相提取和传统的水提进行比较,得出双水相对蒜氨酸的提取率得到很大提高,所以选择双水相体系来提取蒜氨酸。并进行了单因素实验,然后通过响应面实验确定了提取蒜氨酸的最优工艺:最佳双水相体系为10 g19%(w/w)(NH4)2SO4/20%正丙醇,pH2.35,8.54%(w/w) NaCl,提取温度30℃,提取时间40 min,蒜粉质量为0.23g。最佳条件下,蒜氨酸得率为20.4mg/g。采用超声辅助传统水提蒜氨酸时,得率仅为15.0 mg/g。  (2)双水相提取后,采用醇沉来除去双水相下相提取液中的大蒜多糖和盐,通过单因素确定了醇沉的最佳条件:乙醇:提取液=2.7:1(v/v),使最终乙醇浓度达到75%,蒜氨酸回收率为89%。部分多糖和无机盐采用醇沉除去后,少量的杂质仍然存在于提取液中,所以需要进一步对蒜氨酸进行纯化,我们采用阳离子交换树脂。筛选出了纯化蒜氨酸的合适树脂类型和型式,并探索了一些对树脂纯化效果产生影响的重要因素,从3种树脂中筛选出了001×7树脂来纯化蒜氨酸,它是一种苯乙烯系磺酸型阳离子交换树脂,并通过比较钠、铵型树脂对蒜氨酸的分离效果确定了树脂型式为铵型,通过研究对树脂纯化蒜氨酸产生影响的因素,确定最佳条件为:上样液浓度为2.020 mg/mL,上样pH为2.0,上样流速为1.0 BV/h,用0.2 mol/L的乙酸溶液在流速为1.0 BV/h的条件下洗脱多糖和无机盐后,用去离子水对吸附在树脂上的蒜氨酸进行解析,流速设定为1.5 BV/h,收集解吸液,旋转蒸发浓缩,真空干燥称重,测得蒜氨酸回收率为77.5%,纯度为80.9%,树脂纯化可以多次循环利用,对于工厂是适用的。  (3)经过树脂纯化后,蒜氨酸溶液中还含有少量的蒜氨酸类似物,影响蒜氨酸整体的纯度,所以进一步纯化蒜氨酸是必需的,目前精制氨基酸的方法目前有结晶和重结晶,等电点沉淀法等,在本研究中同样对蒜氨酸进行了精制,方法是把等电点结晶和重结晶相结合,此种方法操作简单,而且和传统的溶剂结晶法比较,蒜氨酸纯度能够达到92.4%,并且回收率达到27.5%以上。
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