專利名稱：油菜籽粕中硫甙的提取工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源開發(fā)與利用領(lǐng)域，從農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物和廢物中生產(chǎn)硫甙的生產(chǎn)工藝。 特別涉及一種油菜籽粕中硫甙的提取工藝方法。
背景技術(shù)：
硫甙是十字花科植物中一類重要的次生代謝產(chǎn)物，在植物中以硫甙-黑芥子酶體系形式存在，其在黑芥子酶的催化作用下，易發(fā)生水解，其主要降解產(chǎn)物為硫氰酸鹽、異硫氰酸鹽、腈和上皮硫烷烴。硫甙及其降解產(chǎn)物具有一定的毒性，動(dòng)物食用含硫甙高的食物會(huì)引起甲狀腺腫大。油菜是十字花科植物中重要的一種油料農(nóng)作物，利用油菜籽進(jìn)行榨油及生產(chǎn)生物柴油的過程中可產(chǎn)生大量的菜籽粕，僅我國(guó)每年油菜籽制油后所產(chǎn)生的油菜籽粕可達(dá)600 700萬(wàn)t。菜籽粕富含蛋白質(zhì)和氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分，是優(yōu)良的動(dòng)物飼料，但由于其富含硫甙，嚴(yán)重影響了菜籽粕的廣泛應(yīng)用。有研究表明，硫甙及其降解產(chǎn)物具有提高機(jī)體免疫能力，增強(qiáng)抗氧化、抗突變和抗腫瘤的作用，且不引起正常細(xì)胞基因變異，對(duì)多種癌癥和腫瘤如胃癌、乳腺癌、前列腺癌、結(jié)腸癌等具有抑制和預(yù)防作用。此外，硫甙及其降解產(chǎn)物還具有抑制雜草及病蟲害的功能，可以作為綠色有機(jī)殺蟲劑和除草劑，以替代有害的合成農(nóng)藥。因此，對(duì)菜籽粕中的硫甙進(jìn)行提取具有十分重要的意義。傳統(tǒng)上常采用熱處理、固態(tài)發(fā)酵、水處理等方法降低或去除菜籽粕中的硫甙，但采用這些方法沒有從根本上徹底去除菜籽粕中的硫甙。目前硫甙的提取工藝雖然研究較多，但大都工藝繁瑣，缺乏快速、有效、完善的提取硫甙的工藝方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種油菜籽粕中硫甙的提取工藝方法。是對(duì)各種參數(shù)如溫度、PH值、溶劑等優(yōu)化的最佳的對(duì)油菜籽中的硫甙進(jìn)行分離和提純的工藝路線。本發(fā)明的具體內(nèi)容—種油菜籽粕中硫甙的提取工藝方法，其特征在于將過60目篩的油菜籽粕，用石油醚于索氏提取器中進(jìn)行脫脂處理30min，過濾后， 低溫干燥，再碾磨、粉碎、過篩后制得脫脂油菜籽粕粉備用；取IOg脫脂油菜籽粕粉于燒杯中，在沸水浴中干蒸IOmin后，加入IOOmL提取劑， 提取劑采用甲醇或無(wú)水乙醇，磁力攪拌下恒溫提取池后，抽濾，用相同提取劑洗劑抽濾后的油菜籽粕，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將所得濾液和洗滌液濃縮至50mL，再向濃縮液中加入0. 5mol/ L醋酸鉛-醋酸鋅溶液2. 5mL,充分?jǐn)嚢韬螅?000r/min下離心20min以沉淀其中的蛋白質(zhì)， 并用提取劑將沉淀洗劑，以解吸蛋白質(zhì)所吸附的硫甙，再次離心，得硫甙粗提液，并加入2g 活性炭進(jìn)行吸附脫色，將粗提液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于50°C下濃縮至IOmL左右，得淺黃色硫甙粗采用單因素實(shí)驗(yàn)法，確定了自油菜籽粕中進(jìn)行硫甙提取的最佳工藝條件提取劑采用80%甲醇，時(shí)間4h，恒溫溫度70°C，料液比為1 10，提取次數(shù)為三次，第三次的提取液做為下一批次的溶劑使用；在該工藝條件下，硫甙最大提取量為45. 68ymol/g ；提取過程中，PH在5. 21-9. 23范圍內(nèi)改變，不會(huì)對(duì)硫甙提取量產(chǎn)生明顯影響。本發(fā)明的特點(diǎn)在使用80%甲醇，提取溫度為70°C，回流提取4h時(shí)，料液比為1 10條件下，對(duì)硫甙提取后的油菜籽粕進(jìn)行分析檢測(cè)，結(jié)果顯示提取后的油菜籽粕中沒有測(cè)定出硫甙物質(zhì)，表明采用該工藝進(jìn)行硫甙提取比較徹底，能夠從根本上去除菜籽粕中的硫甙有毒物質(zhì)， 從而使得油菜籽粕可以作為動(dòng)物飼料廣泛使用，而且制備的硫甙粗品可進(jìn)一步用于其他研究(如抗癌藥物的開發(fā)，綠色農(nóng)藥研制等)，提高了油菜籽的綜合利用價(jià)值。此外，該工藝取消了采用DEAEkphadexTMA25等樹脂及其它操作方式對(duì)硫甙的進(jìn)一步純化，旨在根除油菜籽粕中的硫代，提供硫甙半成品，從而降低硫甙純品的提取成本和油菜籽粕的脫毒成本，具有操作簡(jiǎn)單，降低成本，節(jié)約資源等優(yōu)良特點(diǎn)。


圖1是葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線2是乙醇和甲醇含量對(duì)硫甙提取量的影響關(guān)系3是時(shí)間對(duì)硫甙提取量的影響關(guān)系4是溫度對(duì)硫甙提取量的影響關(guān)系5是pH對(duì)硫甙提取量的影響關(guān)系圖具體實(shí)施方法一種油菜籽粕中硫甙的提取工藝方法，將過60目篩的油菜籽粕，用石油醚于索氏提取器中進(jìn)行脫脂處理30min，過濾后，低溫干燥，再碾磨、粉碎、過篩后制得脫脂油菜籽粕粉備用；取IOg脫脂油菜籽粕粉于燒杯中，在沸水浴中干蒸IOmin后，加入IOOmL提取劑， 提取劑采用甲醇或無(wú)水乙醇，磁力攪拌下恒溫提取池后，抽濾，用相同提取劑洗劑抽濾后的油菜籽粕，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將所得濾液和洗滌液濃縮至50mL，再向濃縮液中加入0. 5mol/ L醋酸鉛-醋酸鋅溶液2. 5mL,充分?jǐn)嚢韬螅?000r/min下離心20min以沉淀其中的蛋白質(zhì)， 并用提取劑將沉淀洗劑，以解吸蛋白質(zhì)所吸附的硫甙，再次離心，得硫甙粗提液，并加入2g 活性炭進(jìn)行吸附脫色，將粗提液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于50°C下濃縮至IOmL左右，得淺黃色硫甙粗品。
1.采用單因素實(shí)驗(yàn)法，確定了自菜粕中進(jìn)行硫甙提取的最佳工藝條件提取劑采用80%甲醇，時(shí)間4h，恒溫溫度70°C，料液比為1 10，提取次數(shù)為三次，第三次的提取液做為下一批次的溶劑使用；在該工藝條件下，硫甙最大提取量為45. 68 μ mol/g ；2.采用正交試驗(yàn)對(duì)最佳工藝條件進(jìn)行了驗(yàn)證，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與單因素實(shí)驗(yàn)法結(jié)果相同，影響硫甙提取的主要因素依次是甲醇濃度、溫度、料液比和時(shí)間。3.提取過程中，pH在5. 21-9. 23范圍內(nèi)改變，不會(huì)對(duì)硫甙提取量產(chǎn)生明顯影響；4.硫甙提取后的油菜籽粕中沒有檢測(cè)出硫甙，表明該工藝條件能夠根除油菜籽粕中的硫甙物質(zhì)，從而確保油菜籽粕和硫甙被有效利用。具體步驟
1.材料與設(shè)備油菜籽粕購(gòu)于四川綿陽(yáng)農(nóng)戶；石油醚、乙醇、無(wú)水乙醇、無(wú)水甲醇、冰乙酸、乙酸乙酯、硫酸、苯酚、乙酸鉛、乙酸鋅、葡萄糖、等試劑購(gòu)于天津市江天化工技術(shù)有限公司，皆為分析純；YP202N型電子天平上海精密科學(xué)儀器有限公司；ZDHW型調(diào)溫電熱套北京中心偉業(yè)儀器有限公司JJ-I型磁力電動(dòng)攪拌器天津市華北實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；FW-80型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)北京市永光明醫(yī)療儀器廠；SHB-III型循環(huán)水式多用真空泵鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；DF-101B型恒溫加熱磁力攪拌器鞏義市子華儀器有限責(zé)任公司；UV-7504型紫外可見分光光度計(jì)上海飲茂儀器有限公司。2.實(shí)驗(yàn)方法2. 1油菜籽粕中硫甙提取方法將過60目篩的油菜籽粕，用石油醚于索氏提取器中進(jìn)行脫脂處理30min，過濾后， 低溫干燥，制得脫脂油菜籽粕粉備用。取IOg脫脂油菜籽粕粉于燒杯中，在沸水浴中干蒸 IOmin后，加入IOOmL提取劑(甲醇、無(wú)水乙醇等)，磁力攪拌下恒溫提取一定時(shí)間后，抽濾， 用相同提取劑洗劑油菜籽粕，并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將所得濾液濃縮至50mL，再向濃縮液中加入 0. 5mol/L醋酸鉛-醋酸鋅溶液2. 5mL,充分?jǐn)嚢韬螅?000r/min下離心20min以沉淀其中的蛋白質(zhì)，并用提取劑將沉淀洗劑，再次離心，得硫甙粗提液，并加入一定量的活性炭進(jìn)行吸附脫色，將粗提液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于50°C下濃縮至IOmL左右，得淺黃色硫甙粗品。2. 2硫甙提取工藝路線油菜籽粕一干燥一碾磨、粉碎、過篩一脫脂一干燥一液相提取一除蛋白質(zhì)一脫色 —濃縮一硫甙粗品2. 3硫甙含量測(cè)定方法采用硫酸-苯酚法進(jìn)行硫甙的粗測(cè)。硫酸-苯酚法定糖是利用在高溫的條件下， 硫酸使糖水解并縮合生成糠醛，糠醛再與苯酚形成穩(wěn)定的顯色來(lái)進(jìn)行測(cè)定，所以溫度對(duì)顯色影響很大。傳統(tǒng)的硫酸-苯酚法重復(fù)性較差，因此本實(shí)驗(yàn)選用了改良的硫酸-苯酚法進(jìn)行測(cè)定。即先將水和硫酸混合，這樣可對(duì)濃硫酸起到稀釋作用，再用冰水冷卻，最后加入苯酚晶體，配成顯色液，并通過沸水浴加熱來(lái)使其顯色，從而保證了反應(yīng)系統(tǒng)溫度一致，很好地解決了檢測(cè)的重現(xiàn)性與準(zhǔn)確度。硫甙測(cè)定時(shí)，采用蒸餾水進(jìn)行空白對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在490nm處測(cè)定吸光度，參照葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線即可計(jì)算出所測(cè)溶液的葡萄糖含量，進(jìn)一步換算成硫甙含量。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示。2. 4硫甙含量計(jì)算方法
訪諸α且硫甙濃度X硫甙粗提液體積 ‘甙a里=脫脂油菜籽粕粉質(zhì)量χ100/03.結(jié)果與討論3. 1溶劑對(duì)硫甙提取量的影響表1不同溶劑對(duì)硫甙提取量的影響
權(quán)利要求
1.一種油菜籽粕中硫甙的提取工藝方法，其特征在于將過60目篩的油菜籽粕，用石油醚于索氏提取器中進(jìn)行脫脂處理30min，過濾后，低溫干燥，再碾磨、粉碎、過篩后制得脫脂油菜籽粕粉備用；取IOg脫脂油菜籽粕粉于燒杯中，在沸水浴中干蒸IOmin后，加入IOOmL提取劑，提取劑采用甲醇或無(wú)水乙醇，磁力攪拌下恒溫提取池后，抽濾，用相同提取劑洗劑抽濾后的油菜籽粕，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將所得濾液和洗滌液濃縮至50mL，再向濃縮液中加入0. 5mol/L醋酸鉛-醋酸鋅溶液2. 5mL,充分?jǐn)嚢韬螅?000r/min下離心20min以沉淀其中的蛋白質(zhì)，并用提取劑將沉淀洗劑，以解吸蛋白質(zhì)所吸附的硫甙，再次離心，得硫甙粗提液，并加入2g活性炭進(jìn)行吸附脫色，將粗提液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于50°C下濃縮至IOmL左右，得淺黃色硫甙粗品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油菜籽粕中硫甙的提取工藝方法，其特征在于采用單因素實(shí)驗(yàn)法，確定了自油菜籽粕中進(jìn)行硫甙提取的最佳工藝條件提取劑采用80%甲醇，時(shí)間 4h，恒溫溫度70°C，料液比為1 10，提取次數(shù)為三次，第三次的提取液做為下一批次的溶劑使用；在該工藝條件下，硫甙最大提取量為45. 68ymol/g ；提取過程中，pH在5. 21-9. 23 范圍內(nèi)改變，不會(huì)對(duì)硫甙提取量產(chǎn)生明顯影響。
全文摘要
本發(fā)明提供了油菜籽粕中硫甙的提取工藝方法?？疾炝颂崛囟?、提取時(shí)間、pH值、溶劑種類及水平等參數(shù)對(duì)油菜籽粕中硫甙提取成果的影響，確定了最佳工藝條件提取劑采用80％甲醇，時(shí)間4h，溫度70℃，料液比為1∶10，提取次數(shù)為三次，第三次的提取液做為下一批次的溶劑使用；在該工藝條件下，硫甙最大提取量為45.68μmol/g；pH值對(duì)硫甙的提取沒有顯著的影響。該工藝取消了采用DEAESephadexTM A25等樹脂及其它操作方式對(duì)硫甙的進(jìn)一步純化，旨在根除油菜籽粕中的硫代，提供硫甙半成品，從而降低硫甙純品的提取成本和油菜籽粕的脫毒成本，具有操作簡(jiǎn)單，降低成本，節(jié)約資源等優(yōu)良特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61P35/00GK102302532SQ201110188319
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者卜路霞, 尉震, 朱華玲, 李建穎, 石軍 申請(qǐng)人:天津農(nóng)學(xué)院