非食品GABA的生产方法和应用

非食用GABA的生产有2种方法:化学合成法、大肠杆菌生物转化法。

(1)化学合成法

化学合成工艺是以化工有毒物质2-吡咯烷酮为原料生产的。目前,国内生产厂家有20家以上。具体步骤是,将吡咯烷酮、氢氧化钙和水按一定比例投入反应釜中,在120~140℃回流5~10 h,反应完全后,降温至50℃,真空抽滤或离心获得上清液,用碳酸氢铵中和,沉降钙离子、减压浓缩、加入乙醇,低温冷冻结晶,获得GABA。反应原理是吡咯烷酮开环加水合成GABA,工艺简单,成本极低,得率很高,纯度也很高,达到99.5%以上。吡咯烷酮的市场价格为25~45元/kg,所以化学合成的GABA(纯度99%)的市场价格仅为80~100元/kg。原料吡咯烷酮是剧毒物质(属于公安局备案范围),无论何种工艺精制,在产品GABA中残留吡咯烷酮是必然的。因为吡咯烷酮的毒性属于神经毒,主要危害是致中枢神经系统机能障碍,引起呼吸器官、肾脏、血管系统的病变。化学合成GABA主要两个用途:一是生产药品氨酪酸;二是用作医药中间体,作为原料合成新的目的产物,如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等药品和大宗化工产品。目前,部分的用途是用于家禽或猪饲料中,GABA通过减少动物的无意识运动,来减少能量消耗,从而达到促生长的目的。还能促进动物生长激素的分泌,增加采食量,从而提高生长速度。总之,化学合成GABA不可应用到食品中,否则属于非食用物质的食品添加。


(2)大肠杆菌生物转化法

大肠杆菌中有高活性的谷氨酸脱羧酶,它专一性地脱去谷氨酸的一个羧基,可以直接得到GABA。以谷氨酸钠为原料,利用大肠杆菌生物转化可以获取GABA,属于生物合成方法。但是,大肠杆菌属于人畜肠道菌,主要存在于人畜排泄物中。人体食用超标大肠杆菌的产品会引起肠胃腹泻,发烧,长期食用会引起更为严重的疾病。大肠杆菌生产的GABA不被人们接受,不符合食品法规。