GABA的制备方法主要有化学合成法和生物合成法两种。
化学合成法多见于专利文献的报道,成本较高,得率较低,并且在生产工艺中使用危险溶剂,甚至是有毒溶剂。因此化学合成法制备的GABA不能用于食品,也不能被认为是一种天然食品添加剂。
生物合成法相比较来说是一种既安全、又低成本的方法。在早期的研究中,发酵法生产GABA以大肠杆菌为生产菌,发酵培养基为麸皮水解液、玉米浆、蛋白胨、矿物质等。在发酵过程中,利用大肠杆菌脱羧酶的作用,将L-谷氨酸转化为GABA,再分离纯化得到GABA制品。但是,若要进行食品开发,使用大肠杆菌无疑存在安全性方面的种种问题。根据最新的研究报道和专利文献,乳酸菌、酵母菌、曲霉菌等一些安全性高的微生物在GABA类食品的制备中已有应用,这就使得生物合成的GABA制品能用作高档功能性保健食品的配料。
生产方法
有合成法和发酵法。1.合成法由吡咯烷酮开环制得。将生石灰用蒸馏水消化成石灰乳,抽入水解反应釜,加吡咯烷酮,升温至125-130℃,反应压力保持在0.29MPa,保温反应10-14h以上。反应结束后降温至30℃出料过滤,用蒸馏水洗涤。滤液加碳酸氢铵,直至无钙离子检出,再加活性炭在80℃保温脱色30min,60℃过滤,用蒸馏水洗,洗液与滤液合并,在60℃减压浓缩至析出结晶,加入乙醇,冷却、过滤、干燥,得成品,收率为85%以上。2.发酵法 使用大肠杆菌作为菌种。发酵培养基为麸皮水解液、玉米浆、蛋白胨、硫酸镁和氯化钠等。以豆油为消沫剂,用量约为0.1%,发酵单位约为100酶单位/ml发酵液。在提炼过程中,利用大肠杆菌脱羧酶的作用,将L-谷氨酸转化为γ-氨酪酸在水溶液中能解离成阳离子的特性,采用强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂进行离子交换,氨水洗脱,提取,再经树脂纯化,浓缩、结晶、干燥后即得成品。
强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 邻苯二甲酰亚胺钾 N-甲基吡咯烷酮 大豆油 己酰氯 2-吡咯烷酮 4-氯丁腈 N,N,N-三(聚氧丙烯聚氧乙烯)胺 玉米浆 碳酸氢铵
2-羟基-4-氨基丁酸 阿仑膦酸 阿尼西坦 4-马来酰亚胺丁酸 4-二甲基氨基丁酸盐酸盐 4-氨基丁酸甲酯盐酸盐