[發明專利]一種利用蒜片加工廢水制備蒜氨酸和大蒜多糖的方法

在審

• 申請號: 201711315431.7
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108219022A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 湯魯宏;吳洋;夏夢穎
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00;C07C315/06;C07C317/48
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本發明公開了一種利用蒜片加工廢水制備蒜氨酸和大蒜多糖的方法。包括如下步驟：①對蒜片加工廢水進行加熱處理，得到經過加熱處理的蒜片加工廢水；②經過加熱處理的蒜片加工廢水用截留分子量為3,000Da的超濾膜進行超濾濃縮，截留液合并即為大蒜多糖液。經減壓濃縮噴霧干燥，得到大蒜多糖提取物；③超濾的濾過液經100Da的納濾膜納濾濃縮，納濾濃縮液經減壓濃縮噴霧干燥，得到蒜氨酸粗品。本發明利用蒜片加工大蒜廢水進行了其中所含蒜氨酸和大蒜多糖的分別提取，獲得了這兩種有價值的產品，實現了蒜片加工廢水的資源化利用，解決了蒜片加工過程中的資源浪費與環境污染問題。

技術領域

本發明既屬于污水處理、環境治理技術領域，又屬于中草藥資源的加工利用技術領域。涉及一種利用蒜片加工廢水制備蒜氨酸和大蒜多糖的方法

背景技術

大蒜(Allium Sativum L.)又名胡蒜、葫，為百合科蔥屬植物。最早在古埃及、古羅馬和古希臘等地中海沿岸國家栽培。公元前100多年，大蒜被引入我國，以后逐漸遍及全國。大蒜既是一種調味佳品，也是一種有醫療保健功能，能夠防病、治病的植物。為便于保藏、方便食用及長距離運輸，每年都有高達數百萬噸的鮮蒜被加工成蒜片、蒜粒和蒜粉等干制品，形成了一個初具規模的蒜片加工產業，同時也產生了大量的蒜片加工廢水。

蒜片加工廢水的處理，因其中含有大量目前已知為最強力的天然殺菌劑-大蒜辣素(Allicin)而成為一個水處理行業的著名難題，首先需要設法將其中所含的大蒜辣素降解，然后才能排入污水處理系統，而不至于破壞污水處理系統業已建立的厭氧、曝氣等生態系統。迄今為止已經研發并投入使用的蒜片加工廢水處理系統多以令大蒜辣素降解而不留任何不良氣味為工作原理和目標。但從天然保健資源的開發利用的角度來看，卻是十分不合理的。

完整的蒜瓣中天然含有的并不是大蒜辣素，而是其前體物質-蒜氨酸(alliin)。是蒜氨酸，在大蒜組織遭受破壞時，在蒜氨酸酶(Alliinase，EC4.4.1.4)的催化下，轉化生成了大蒜辣素。因而，如果能夠及時的抑制和滅活蒜氨酸酶的活性，就可以自蒜片加工廢水中獲得蒜氨酸。

導致蒜片粘刀的黏液分泌物，既不是大蒜辣素，也不是蒜酶，而是大蒜中存在的多糖類物質，即大蒜多糖，具有很高的耐堿性和良好的水溶性(甚至在冷水中)。其主要成分是類菊粉左旋糖，一種由果糖(97％)和葡萄糖(約3％)組成的、6-位有支鏈的菊糖型β-D-果聚糖。其聚合度(dp)平均為15，分子量為3500Da，范圍為2000至6000Da，屬于低聚果糖(Fructooliosaccharide，FOS)。FOS被FDA認定為安全級的功能性甜味劑，也是符合益生元標準(即雙歧桿菌促生素)的典型雙歧因子，具有雙向調節腸內菌群、降血脂、保護肝臟、促進維生素合成、促進鈣、鎂、鐵等礦物質吸收、防止肥胖和美容作用，是近10年來國際市場上廣泛應用的功能性食品配料，被譽為集“營養、保健、療效”三者于一體的21世紀健康新糖源。

如能將蒜片加工廢水作為資源加以利用，從中分離提取出蒜氨酸和大蒜多糖等各種營養保健因子無疑是十分有意義的。但迄今尚未見有這種技術的發明。

發明內容

本發明發明了從蒜片加工廢水中同時提取蒜氨酸和大蒜多糖的方法。較為獨特的是，它提供了一種簡便、廉價和高效的蒜片加工廢水資源化綜合利用新方法，可利用現行蒜片加工工藝副產的蒜片加工廢水實現蒜氨酸和大蒜多糖的大規模工業化制備。與現有的工藝相比，本工藝結合現行蒜片生產工藝，以蒜片加工廢水為原料直接同時獲得蒜氨酸和大蒜多糖，既從源頭上根除了蒜片加工所伴生的廢水，實現了蒜片加工的綠色清潔化，消除了蒜片加工業的一大污染源，同時也充分利用了大蒜資源，使大蒜作為一種天然保健資源的加工業附加值大幅提升。按照本發明進行操作，能夠以極高的提取率獲得蒜片加工廢水中所含有的蒜氨酸和大蒜多糖，而不會導致活性成分的丟失或破壞。這無論是對于蒜片加工行業的綠色化清潔化改造，還是對于大蒜資源的充分利用，都是至關重要的。

按照本發明加工生產得到的蒜氨酸和大蒜多糖將作為新型天然藥物原料和功能保健食品原料被廣泛應用于藥品、保健品等領域。