专利名称:一种芸薹属蔬菜种子中萝卜硫素富集与提取方法
技术领域：
本发明涉及一种芸薹属蔬菜种子中萝卜硫素富集与提取方法，尤其是西兰花、甘蓝等蔬菜种子中萝卜硫素富集与提取方法，属于食品生物技术领域：
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背景技术：
流行病学研究表明，食用十字花科芸薹属蔬菜，如西兰花、羽衣甘蓝、抱子甘蓝、花椰菜、白菜等可预防胰腺癌、肺癌、直肠癌、乳腺癌及前列腺癌等多种癌症的发生，这主要与芸薹属蔬菜体内的硫代葡萄糖苷(硫苷)的水解产物-萝卜硫素有关。萝卜硫素是由4-甲基亚磺酰基丁基硫苷(Glucoraphanin, GR,属于脂肪族硫苷)经黑芥子酶催化水解而形成的异硫氰酸盐。富含硫苷的植物在人体内消化后产生具有生物活性的萝卜硫素，起到抗癌保健作用。随着人们对癌症认识的不断深化，越来越多的医学界和营养学界科学工作者认识到，在癌症的预防和治疗问题上，应将预防工作列为首位，调整饮食结构是最容易做到的防癌措施。世界上存在很多天然防癌抗癌物质，其中多数是药食同源的植物性食品，芸薹属蔬菜是近10年来研究的热点之一。
自然界中，萝卜硫素(I-异硫氰基-4-甲基亚磺酰基丁烧， l-isothiocyanato-4-methyl sulfiny butane, sulfbraphane)是植物受到外界伤害时产生的一种能保护植物免受进一步伤害的含硫化合物。西兰花、结球甘蓝、羽衣甘蓝、白菜、花椰菜、芥菜、球茎甘蓝、抱子甘蓝、芜菁、辣根等芸薹属植物组织中普遍存在一种"硫苷-黑芥子酶"体系，在长期进化过程中，植物体产生了一系列适应环境、保护自身的机制和功倉泛。
硫代葡萄糖苷向萝卜硫素的转化虽然有一定研究，但是目前对于硫代葡萄糖苷酶解工艺与调控条件、萝卜硫素的提取与纯化技术的研究报道较少，而利用植物内源黑芥子酶将自身的硫代葡萄糖苷水解成萝卜硫素并加以富集的技术更是缺乏研究。
近几年来，我国学者开展了一些关于萝卜硫素及其前体物质的研究，目前研究较多的是作为调味品用的辣根与芥末中的萝卜硫素及其前体物质，对于萝卜硫素的富集、提闻罗卜硫素提取率缺少研究。国外对罗卜硫素的研究目如停留在实验室阶段，缺少实用的富集技术。硫代葡萄糖苷向萝卜硫素转化的机理复杂，如何调控转化条件目前仍缺乏深入研究。萝卜硫素的富集与提取分离技术的实现可促进与预防癌症相关的产品开发，具有广阔的市场前景。
目前，国内外报道较多的是关于从天然原料中提取萝卜硫素的方法，但这些方法主要是通过添加外源黑芥子酶将硫代葡萄糖苷转化成萝卜硫素。例如，专利(公开号 CN1149986A，
公开日1997年5月21日)公开了"芸苔属蔬菜增补剂及其制作方法"、专利 (公开号CN101544995A，
公开日2009年9月30日)公开了 " 一种萝卜硫素的提取方法" 和专利(公开号CN 102102113A，
公开日2011年6月22日)公开了 " 一种从花椰菜叶片中提取萝卜硫素的方法"的提取工艺中须添加价格昂贵的外源黑芥子酶制剂，导致萝卜硫素生产成本过高，因而该方法在实际生产应用受限。[0007]以往公开的技术中，对于有机溶剂萃取萝卜硫素提取的工艺方面亦存在诸多弊端，例如，专利(公开号CN 101143842A，
公开日2008年3月19日)公开了 " 一种提取萝
卜硫素的方法"、专利(公开号CN 101229211A，
公开日2008年7月30日)公开了" 一种西兰花种子提取物及其制备方法"和专利(公开号CN 101514174A，
公开日2009年8月26 日)公开了" 一种从西兰花芽苗菜中提取多功能莱菔硫烷的方法"中萃取所采用的有机溶剂为丙酮、二氯甲烷和石油醚等有毒试剂，难以避免残留于最终产品中，从而限制产品的使用。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种芸薹属蔬菜种子中萝卜硫素的富集与提取技术，解决以往萝卜硫素提取方法中生产成本高和产品得率低、毒性大等技术难题。
技术方案
本发明技术方案概述如下以芸薹属蔬菜种子为原料，粉碎后加入TriS-HCl缓冲液并调节PH，制成孵育液；添加维生素C及Zn2+，激活蔬菜种子中内源黑芥子酶，水解自身的硫代葡萄糖苷；用乙酸乙酯萃取、过滤、真空浓缩，再经超声浸提、真空浓缩，制得具有一定纯度的萝卜硫素产品。
上述芸薹属蔬菜种子中萝卜硫素的富集与提取技术，包括
(I)将具有发芽能力的西兰花种子、或结球甘蓝、羽衣甘蓝、抱子甘蓝、白菜、花椰菜、芥菜、球茎甘蓝、芜菁和辣根等芸薹属蔬菜某一种种子粉碎后，按料液比(w/v)l 3 5加入O. 2mol/L Tris-HCl缓冲液，调节pH至6. O 8. 0，制成孵育液；
(2)在鮮育液中，添加O. 2 O. 8mmol/L维生素C和O. 4 O. 6mmol/L Zn2+,于30 50°C孵育2 6h ;
(3)孵育结束后，加入I 2mmol/L氯化钠，并用等体积的乙酸乙酯萃取I 3次， 合并萃取液，过滤并收集滤液；
(4)按公知的浓缩工艺，将滤液于25 45°C条件下真空浓缩至黄油状液体(或蒸干)。
(5)在浓缩液中加入乙酸乙酯溶液，于20 40°C超声浸提5 lOmin，超声频率为 90khz，功率为150 190W，制得萝卜硫素粗提液；
(6)将萝卜硫素粗提液过O. 45 μ m滤膜后，按公知的浓缩工艺，经20 40°C真空浓缩，制得。
有益效果
与现有技术相比，本发明的一种芸薹属蔬菜种子中萝卜硫素富集与提取方法具有以下优点
(I)本发明适用的原料范围广，利用原料自身黑芥子酶水解硫代葡萄糖苷，降低了生产成本，简化了生产工艺。
(2)本发明通过添加适量的维生素C及Zn2+，激活黑芥子酶，加快硫代葡萄糖苷水解，提闻了罗卜硫素得率。
(3)本发明采用无毒的乙酸乙酯萃取萝卜硫素，并加入适量的氯化钠有利于分层萃取，提高萃取率，且获得适用于保健食品级的萝卜硫素产品。
四、具体实施方案
实施例I :
将具有发芽能力的西兰花种子粉碎后，按料液比(w/v)l 5加入0.2mol/L Tris-HCl缓冲液，调节pH至6. 0，制成孵育液；添加O. 2mmol/L维生素C和O. 6mmol/L Zn2+ 后，于50°C孵育2h ;在孵育液中加入2. Ommol/L氯化钠，用等体积乙酸乙酯萃取I次，合并萃取液。萃取液经过滤后于45°C条件下真空浓缩至黄油状液体(或蒸干)。在真空浓缩后的液体中加入乙酸乙酯溶液，于20°C超声浸提IOmin (超声频率为90kHz，功率为140W)，制得萝卜硫素粗提液，过O. 45 μ m滤膜，经30°C真空浓缩，制得。
实施例2
将具有发芽能力的结球甘蓝种子粉碎后，按料液比(w/v) I 4加入0.2mol/L Tri-HCls缓冲液，调节pH至6. 5，制成孵育液；添加O. 4mmol/L维生素C和I. 5mmol/L Zn2+ 后，于40°C孵育4h，在孵育液中加入2mmol/L氯化钠，用等体积乙酸乙酯萃取2次，合并萃取液。萃取液经过滤后于40°C条件下真空浓缩至黄油状液体(或蒸干)。在真空浓缩后的液体中加入乙酸乙酯溶液，于40°C超声浸提5min (超声频率为90khz，功率为190W)，制得萝
卜硫素粗提液，过O. 45 μ m滤膜，经40°C真空浓缩，制得。
实施例3
将具有发芽能力的花椰菜种子粉碎后，按料液比(w/v)l 3加入0.2mol/L Tris-HCl缓冲液，调节pH至7. 0，制成孵育液；添加O. 6mmol/L维生素C和O. 4mmol/L Zn2+ 后于45°C孵育6h，在孵育液中加入I. 5mmol/L氯化钠，用等体积乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液。萃取液经过滤后于30°C条件下真空浓缩至黄油状液体(或蒸干)。在真空浓缩后的液体中加入乙酸乙酯溶液，于30°C超声浸提8min (超声频率为90kHz，功率为170W)，制得萝
卜硫素粗提液，过O. 45 μ m滤膜，经35 °C真空浓缩，制得。
实施例4
将具有发芽能力的辣根种子充分粉碎后，按料液比(w/v) I 4加入0.2mol/L Tris-HCl缓冲液，调节pH至8. 0，制成孵育液；添加O. 8mmol/L维生素C和O. 3mmol/L Zn2+ 后于30°C孵育6h，在孵育液中加入I. Ommol/L氯化钠，用等体积乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液。萃取液经过滤后于25°C条件下真空浓缩至黄油状液体(或蒸干)。在真空浓缩后液体中加入乙酸乙酯溶液，于35°C超声浸提7min (超声频率为90kHz，功率为180W)，制得萝卜硫素粗提液，过O. 45 μ m滤膜，经40°C真空浓缩，制得。
以上详细说明了本发明的实施方式，但这只是为了便于理解而举的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，任何所属技术领域：
的技术人员均可根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，做出各种可能的等同改变或替换，但所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求
的保护范围。
权利要求
1.一种芸薹属蔬菜种子中萝卜硫素的富集与提取方法，其特征在于以具有发芽能力的芸薹属蔬菜种子为原料，粉碎后按料液比加入TriS-HCl缓冲液并调节pH，制成孵育液； 添加维生素C及Zn2+，激活蔬菜种子中内源黑芥子酶，水解自身的硫代葡萄糖苷；用乙酸乙酯萃取孵育液中形成的萝卜硫素，经过滤、真空浓缩、超声浸提，再真空浓缩，制得萝卜硫素。
2.根据权利要求
1，一种芸薹属蔬菜种子中萝卜硫素的富集与提取方法，包括以下步骤(1)将具有发芽能力的芸薹属蔬菜种子粉碎后，按料液比(w/v)l 3 5添加蒸馏水做成孵育液，用O. 2mol/L Tris-HCl缓冲液调节pH至6. O 8. O ;(2)在孵育液中，添加维生素C和Zn2+，于30 50°C孵育2 6h;(3)孵育结束后，加入I 2mmol/L氯化钠，并用等体积的乙酸乙酯萃取I 3次，合并萃取液,过滤并收集滤液；(4)按公知的浓缩工艺，将滤液于25 45°C条件下真空浓缩至黄油状液体(或蒸干)；(5)在浓缩液中加入乙酸乙酯溶液，于20 40°C超声浸提5 lOmin，超声频率为 90khz，功率为150 190W，制得萝卜硫素粗提液；(6)将萝卜硫素粗提液过O.45 μ m滤膜后，按公知的浓缩工艺，经20 40°C真空浓缩， 制得。
3.如权利要求
1-2所述一种芸薹属蔬菜种子中萝卜硫素富集方法，其特征在于孵育液中添加的维生素C和Zn2+量分别为O. 2 O. 8mmol/L和O. 3 O. Bmmol /I,η
4.如权利要求
1-3所述一种芸薹属蔬菜种子中萝卜硫素富集与提取方法，其特征在于芸薹属蔬菜种子可以是西兰花种子，或结球甘蓝、羽衣甘蓝、白菜、花椰菜、芥菜、球茎甘蓝、 抱子甘蓝、芜菁、辣根等种子。
专利摘要
本发明涉及一种芸薹属蔬菜种子中萝卜硫素富集与提取方法，属于食品生物技术领域：
。其特征是以具有发芽能力的芸薹属蔬菜种子为原料，粉碎后按料液比(w/v)1∶3～5加入Tris-HCl缓冲液并调节pH至6.0～8.0，制成孵育液；添加维生素C及Zn2+，激活蔬菜种子中内源黑芥子酶，水解自身的硫代葡萄糖苷(硫苷)，形成具有抗癌作用的萝卜硫素。用乙酸乙酯萃取孵育液中的萝卜硫素，经过滤、真空浓缩、超声浸提，再真空浓缩制得萝卜硫素制品。本发明具有原料适用范围广、生产成本低、萝卜硫素富集量高等特点，适用于保健食品级萝卜硫素产品生产。
文档编号C12P13/00GKCN102586352SQ201210011551
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月16日
发明者尹永褀, 郭强晖, 韩永斌, 顾振新, 顾颖娟 申请人:南京农业大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan