【摘要】：蘿卜硫素(Sulforaphane,SF)為蘿卜硫苷(Glucoraphanin,RAA)的水解產(chǎn)物,廣泛存在于十字花科植物中,被公認(rèn)為防癌抗癌效果最好的天然產(chǎn)物之一,具有廣闊的市場應(yīng)用前景。但是目前國內(nèi)外市場上主要以西蘭花種子水提物為產(chǎn)品,提取物的主要成分為RAA,其藥效成分SF的含量極低。這是由于SF分子中存在不穩(wěn)定的異硫氰酸酯結(jié)構(gòu),溫度和氧氣等因素都能夠使其降解失活,極大地限制了 SF的開發(fā)和應(yīng)用。微膠囊技術(shù)能將不穩(wěn)定的物質(zhì)包埋在高分子材料中,提高其穩(wěn)定性。綜上,由于SF的制備工藝尚未成熟、穩(wěn)定性差、制劑研究較少等原因,導(dǎo)致SF相關(guān)產(chǎn)品缺乏,難以滿足市場多樣化需求。本論文以西蘭花種子為原料,運(yùn)用超臨界CO2萃取法、酶水解法、大孔吸附樹脂法及乳化噴霧干燥法等技術(shù)對SF的提取、分離純化及微膠囊化工藝展開系統(tǒng)性研究,建立一條從原料到產(chǎn)品的工藝路線,以期推動SF在食品、保健品及藥品等實際應(yīng)用方面的發(fā)展,促進(jìn)其開發(fā)成為具有更高附加值的產(chǎn)品。本文研究內(nèi)容主要包括以下三個部分:1.西蘭花種子中蘿卜硫素的提取工藝研究以西蘭花種子為原料,首先,比較了種子脫脂方式、水解方式對SF提取得率的影響,結(jié)果選擇為:首次將超臨界CO2萃取技術(shù)應(yīng)用在西蘭花種子的脫脂過程中,脫脂所得的西蘭花種子脫脂粉進(jìn)一步酶水解得到較澄清的SF提取液。其次,以西蘭花種子出油率為考察指標(biāo),優(yōu)化超臨界CO2萃取工藝,結(jié)果選擇為:壓力30MPa、流量7BV/h、粒徑40目、40℃下提取4h,可去除種子中94%的油脂。采用GC-MS分析油脂成分,結(jié)果表明西蘭花種子油中芥酸的含量高達(dá)58.26%,進(jìn)一步說明西蘭花種子脫脂的必要性。最后,采用L9(34)正交試驗設(shè)計,以SF含量為考察指標(biāo),對西蘭花種子脫脂粉進(jìn)行酶水解工藝研究,得到最佳工藝參數(shù)為:提取時間為6 h、提取溫度為30℃、pH值為6、加水倍量為10 BV,最終得到SF含量為5.40mg/g。本實驗所建立的SF提取工藝中,SF的得率為4.16mg/g,與傳統(tǒng)的直接水解法相比,得率提高了 32.48%,并且得到的SF提取液較為澄清,有利于后期的富集和純化。2.蘿卜硫素分離純化工藝研究采用大孔吸附樹脂與液液萃取技術(shù),對SF提取液純化工藝進(jìn)行系統(tǒng)考察,最終確定純化工藝參數(shù)為:DM850大孔吸附樹脂預(yù)處理后裝入層析柱中,使柱徑高比為1:8,SF提取液利用2 mol/L鹽酸調(diào)pH值為4,離心(4000 rpm,10 min)后上樣,流速為4BV/h上樣22BV,上樣結(jié)束后保留0.5h,再用5BV的水、2BV 10%乙醇依次除雜、6 BV 50%乙醇洗脫,除雜和洗脫的流速為4 BV/h,收集50%乙醇洗脫液并減壓濃縮至SF濃度為3.31 mg/mL左右,2 BV乙酸乙酯萃取2次,合并萃取液,減壓回收乙酸乙酯至干,即得。此工藝條件純化后,SF的純度為45.01%,總回收率為72.00%,工藝穩(wěn)定簡便、成本低、對工業(yè)化生產(chǎn)有指導(dǎo)意義;以GC-MS法分析純化后的主要成分,結(jié)果表明實驗所用的酶解法和大孔吸附樹脂-液液萃取聯(lián)用分離純化技術(shù)得到的SF綠色安全,成分明確可進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。3.蘿卜硫素的微膠囊化研究采用乳化噴霧干燥法制備SF微膠囊,研究囊材種類、囊材配比、植物油種類、固含量、乳化劑用量、芯材比、進(jìn)風(fēng)溫度等因素對微膠囊制備工藝的影響,并設(shè)計正交試驗優(yōu)選最佳SF微膠囊化工藝參數(shù),結(jié)果為:選擇阿拉伯膠/麥芽糊精(1:1 m/m)為囊材,芥花油為所用植物油,固含量為35%,乳化劑用量為2%,芯材比為1:2,進(jìn)風(fēng)溫度為160℃。本實驗所建立的SF微膠囊化方法中,SF包埋率達(dá)80.59%,適合在生產(chǎn)中推廣。對SF微膠囊粉末進(jìn)行物理性質(zhì)研究,結(jié)果為:SF微膠囊呈米白色粉末狀,特殊氣味得到了掩蓋;含水量為4.52%;粒徑D50為2.29±0.15μm;掃描電鏡顯示大多數(shù)顆粒表面光滑圓整,沒有裂縫,表明SF微膠囊粉末物理性質(zhì)良好。對SF微膠囊穩(wěn)定性進(jìn)行研究:SF的保留率隨著SF的純度升高而降低,結(jié)果表明本實驗選用的SF穩(wěn)定性好;在高溫條件下SF的穩(wěn)定性差,SF經(jīng)微膠囊包埋后,降解速率常數(shù)(k)降低了 5～11倍,反應(yīng)活化能(Ea)增加了14.04 kJ/mol,表明微囊化可顯著提高SF對溫度的耐受性;留樣實驗表明SF對溫度極為敏感,建議SF微膠囊產(chǎn)品保存在冷藏或冷凍條件下。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R943
【圖文】：

西蘭花種子蘿卜硫素的提取工藝研究逡逑腈：水（２０：８０）等度洗脫，洗脫時間為１５邋ｍｉｎ，檢測波長為２０１邋ｎｍ，流速為每分逡逑鐘ｌ．ＯｍＬ，進(jìn)樣量１０ｐＬ，柱溫３０°Ｃ，液相圖譜見圖２．２。逡逑２．３．２．２對照品及供試品溶液的制備逡逑對照品溶液制備：取ＳＦ對照品（純度為９４．０２％）適量，精密稱定（１０．６７邋ｍｇ），逡逑置１０邋ｍＬ量瓶中，加乙腈適量使溶解，定容，搖勻，即得濃度為１．００３邋ｍｇ／ｍＬ的逡逑ＳＦ對照品儲備溶液，于－２０°Ｃ條件下貯存。逡逑供試品溶液的制備：�。樱铺崛∫哼m量，４０００邋ｒｐｍ離心２０邋ｍｉｎ。精密量取一定逡逑體積的上清液于量瓶中，加水定容，搖勻，過０．４５邋｜ａｍ濾膜，即得。逡逑２５０－Ｉ逡逑２００邋■八逡逑１５０－逡逑１邋１００－邐Ｉ逡逑５0：邋ｎ邐Ｊ＼邐逡逑Ｑ邋邐邐邐邐邐Ａ邐八邋＾邐＼邐逡逑０邐２邐４邐６邐８邐１０邐１２邐１４邐１６逡逑１５０邋ｉ邐ｔ／ｒａｉｎ逡逑Ｂ逡逑１００－逡逑ｌ５：ＪＵＬ＿＿逡逑０邐２邐４邐６邐８邐１０邐１２邐１４邐１６逡逑ｔ／ｍｍ逡逑Ａ為ＳＦ對照品；Ｂ為供試品逡逑圖２．２邋ＳＦ對照品及供試品ＨＰＬＣ圖譜逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋ＨＰＬＣ邋ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓ邋ｏｆ邋ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ邋ｓｕｂｓｔａｎｃｅ邋（Ａ）邋ａｎｄ邋ｓａｍｐｌｅ邋（Ｂ）逡逑２．３．２．３方法學(xué)考察逡逑線性與范圍：精密吸取上述ＳＦ對照品儲備液０．０２邋ｍＬ、０．１０邋ｍＬ、０．２０邋ｍＬ、逡逑０．５０邋ｍＬ、１．００邋ｍＬ

學(xué)碩士學(xué)位論文邐西蘭花種子蘿卜硫素的提取工藝研究逡逑ＳＦ含量（ｍｇ／ｇ）＝邋ＶＸＷ邐（２－３）逡逑Ｍ２逡逑西蘭花種子超臨界Ｃ０２萃取工藝優(yōu)化逡逑超臨界Ｃ０２萃取裝置流程見圖２．４所示，具體實驗操作如下：將西蘭花種子放逡逑碎機(jī)中粉碎，準(zhǔn)確稱�。玻板澹耄纾鶕�(jù)工藝三和預(yù)實驗的經(jīng)驗，選擇萃取壓力、逡逑流量、粉碎粒徑、萃取時間、萃取溫度這５個因素進(jìn)行超臨界Ｃ０２萃取單因逡逑驗，每個實驗點(diǎn)重復(fù)試驗三次，以出油率為考察指標(biāo)，確定最適工藝條件。逡逑界Ｃ０２萃取分離過程中，選取分離釜壓力為７邋ＭＰａ，分離溫度為４０°Ｃ。逡逑￣＇邐１＊１＿

邐蘿卜硫素分離純化工藝研宄逡逑的濃度及固含量。從圖３．２中可以看出，水洗、１０％乙醇除雜效果較好，可適當(dāng)?shù)腻义显黾佑昧�，作為除雜的洗脫劑；５０％乙醇能將大部分的ＳＦ洗脫下來，洗脫效果明逡逑顯，洗脫液中ＳＦ的純度為１９．７０％，因此選擇５０％乙醇作為洗脫劑較合理。逡逑１．６０邋－Ｉ邐ｒ邋８逡逑１．４０邋－邐ｒｙ－．邐－邋７逡逑□邋ＳＦ濃度邐０逡逑丨．２°邋■□固含量邐０邐．６逡逑１邋Ｌ0０－邐｜邐多邐－５｜逡逑菩。．８０邋－邐Ｙｙ邐＿＿邋？邋４逡逑Ｉ邐0＇６０＾邐｜邐＾邐．３邋畫逡逑０邐１０邐３０邐５０邐７０邐９５逡逑乙醇濃度％逡逑圖３．２不同濃度乙醇洗脫所得ＳＦ濃度及固含量逡逑Ｆｉｇ．邋３．２邋Ｔｈｅ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＳＦ邋ａｎｄ邋ｓｏｌｕｂｌｅ邋ｓｏｌｉｄ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｉｎ邋ｅｘｔｒａｃｔ邋ｓｏｌｕｔｉｏｎ邋ｗｉｔｈ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｅｔｈａｎｏｌ逡逑ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ逡逑３．３．４．２．２洗脫劑用量考察逡逑按上述優(yōu)化條件上樣，上樣結(jié)束后保留０．５邋ｈ，再用５邋ＢＶ的水、２邋ＢＶ邋１０％乙逡逑醇除雜，然后用５０％乙醇洗脫，洗脫流速為４邋ＢＶ／ｈ，流出液每一倍量分管接收，逡逑檢測其ＳＦ的濃度。從圖３．３可以看出，洗脫劑用量達(dá)到７邋ＢＶ時，已檢測不到ＳＦ逡逑的存在。洗脫劑用量過少，會導(dǎo)致洗脫不完全，祥品浪費(fèi)；洗脫劑用量過多，會逡逑造成試劑浪費(fèi)、雜質(zhì)過多、后期濃縮壓力大等缺點(diǎn)。因此，選擇洗脫劑用量為６邋ＢＶ逡逑較為合適。逡逑４８逡逑

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本文編號：2750036