专利名称：油菜籽粕中硫甙的提取工艺方法
技术领域：
本发明属于资源开发与利用领域，从农业副产物和废物中生产硫甙的生产工艺。 特别涉及一种油菜籽粕中硫甙的提取工艺方法。
背景技术：
硫甙是十字花科植物中一类重要的次生代谢产物，在植物中以硫甙-黑芥子酶体系形式存在，其在黑芥子酶的催化作用下，易发生水解，其主要降解产物为硫氰酸盐、异硫氰酸盐、腈和上皮硫烷烃。硫甙及其降解产物具有一定的毒性，动物食用含硫甙高的食物会引起甲状腺肿大。油菜是十字花科植物中重要的一种油料农作物，利用油菜籽进行榨油及生产生物柴油的过程中可产生大量的菜籽粕，仅我国每年油菜籽制油后所产生的油菜籽粕可达600 700万t。菜籽粕富含蛋白质和氨基酸等营养成分，是优良的动物饲料，但由于其富含硫甙，严重影响了菜籽粕的广泛应用。有研究表明，硫甙及其降解产物具有提高机体免疫能力，增强抗氧化、抗突变和抗肿瘤的作用，且不引起正常细胞基因变异，对多种癌症和肿瘤如胃癌、乳腺癌、前列腺癌、结肠癌等具有抑制和预防作用。此外，硫甙及其降解产物还具有抑制杂草及病虫害的功能，可以作为绿色有机杀虫剂和除草剂，以替代有害的合成农药。因此，对菜籽粕中的硫甙进行提取具有十分重要的意义。传统上常采用热处理、固态发酵、水处理等方法降低或去除菜籽粕中的硫甙，但采用这些方法没有从根本上彻底去除菜籽粕中的硫甙。目前硫甙的提取工艺虽然研究较多，但大都工艺繁琐，缺乏快速、有效、完善的提取硫甙的工艺方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种油菜籽粕中硫甙的提取工艺方法。是对各种参数如温度、PH值、溶剂等优化的最佳的对油菜籽中的硫甙进行分离和提纯的工艺路线。本发明的具体内容—种油菜籽粕中硫甙的提取工艺方法，其特征在于将过60目筛的油菜籽粕，用石油醚于索氏提取器中进行脱脂处理30min，过滤后， 低温干燥，再碾磨、粉碎、过筛后制得脱脂油菜籽粕粉备用；取IOg脱脂油菜籽粕粉于烧杯中，在沸水浴中干蒸IOmin后，加入IOOmL提取剂， 提取剂采用甲醇或无水乙醇，磁力搅拌下恒温提取池后，抽滤，用相同提取剂洗剂抽滤后的油菜籽粕，用旋转蒸发仪将所得滤液和洗涤液浓缩至50mL，再向浓缩液中加入0. 5mol/ L醋酸铅-醋酸锌溶液2. 5mL,充分搅拌后，2000r/min下离心20min以沉淀其中的蛋白质， 并用提取剂将沉淀洗剂，以解吸蛋白质所吸附的硫甙，再次离心，得硫甙粗提液，并加入2g 活性炭进行吸附脱色，将粗提液用旋转蒸发仪于50°C下浓缩至IOmL左右，得浅黄色硫甙粗采用单因素实验法，确定了自油菜籽粕中进行硫甙提取的最佳工艺条件提取剂采用80%甲醇，时间4h，恒温温度70°C，料液比为1 10，提取次数为三次，第三次的提取液做为下一批次的溶剂使用；在该工艺条件下，硫甙最大提取量为45. 68ymol/g ；提取过程中，PH在5. 21-9. 23范围内改变，不会对硫甙提取量产生明显影响。本发明的特点在使用80%甲醇，提取温度为70°C，回流提取4h时，料液比为1 10条件下，对硫甙提取后的油菜籽粕进行分析检测，结果显示提取后的油菜籽粕中没有测定出硫甙物质，表明采用该工艺进行硫甙提取比较彻底，能够从根本上去除菜籽粕中的硫甙有毒物质， 从而使得油菜籽粕可以作为动物饲料广泛使用，而且制备的硫甙粗品可进一步用于其他研究(如抗癌药物的开发，绿色农药研制等)，提高了油菜籽的综合利用价值。此外，该工艺取消了采用DEAEkphadexTMA25等树脂及其它操作方式对硫甙的进一步纯化，旨在根除油菜籽粕中的硫代，提供硫甙半成品，从而降低硫甙纯品的提取成本和油菜籽粕的脱毒成本，具有操作简单，降低成本，节约资源等优良特点。
图1是葡萄糖标准曲线2是乙醇和甲醇含量对硫甙提取量的影响关系3是时间对硫甙提取量的影响关系4是温度对硫甙提取量的影响关系5是pH对硫甙提取量的影响关系图具体实施方法一种油菜籽粕中硫甙的提取工艺方法，将过60目筛的油菜籽粕，用石油醚于索氏提取器中进行脱脂处理30min，过滤后，低温干燥，再碾磨、粉碎、过筛后制得脱脂油菜籽粕粉备用；取IOg脱脂油菜籽粕粉于烧杯中，在沸水浴中干蒸IOmin后，加入IOOmL提取剂， 提取剂采用甲醇或无水乙醇，磁力搅拌下恒温提取池后，抽滤，用相同提取剂洗剂抽滤后的油菜籽粕，用旋转蒸发仪将所得滤液和洗涤液浓缩至50mL，再向浓缩液中加入0. 5mol/ L醋酸铅-醋酸锌溶液2. 5mL,充分搅拌后，2000r/min下离心20min以沉淀其中的蛋白质， 并用提取剂将沉淀洗剂，以解吸蛋白质所吸附的硫甙，再次离心，得硫甙粗提液，并加入2g 活性炭进行吸附脱色，将粗提液用旋转蒸发仪于50°C下浓缩至IOmL左右，得浅黄色硫甙粗品。
1.采用单因素实验法，确定了自菜粕中进行硫甙提取的最佳工艺条件提取剂采用80%甲醇，时间4h，恒温温度70°C，料液比为1 10，提取次数为三次，第三次的提取液做为下一批次的溶剂使用；在该工艺条件下，硫甙最大提取量为45. 68 μ mol/g ；2.采用正交试验对最佳工艺条件进行了验证，正交实验结果与单因素实验法结果相同，影响硫甙提取的主要因素依次是甲醇浓度、温度、料液比和时间。3.提取过程中，pH在5. 21-9. 23范围内改变，不会对硫甙提取量产生明显影响；4.硫甙提取后的油菜籽粕中没有检测出硫甙，表明该工艺条件能够根除油菜籽粕中的硫甙物质，从而确保油菜籽粕和硫甙被有效利用。具体步骤
1.材料与设备油菜籽粕购于四川绵阳农户；石油醚、乙醇、无水乙醇、无水甲醇、冰乙酸、乙酸乙酯、硫酸、苯酚、乙酸铅、乙酸锌、葡萄糖、等试剂购于天津市江天化工技术有限公司，皆为分析纯；YP202N型电子天平上海精密科学仪器有限公司；ZDHW型调温电热套北京中心伟业仪器有限公司JJ-I型磁力电动搅拌器天津市华北实验仪器有限公司；FW-80型高速万能粉碎机北京市永光明医疗仪器厂；SHB-III型循环水式多用真空泵郑州长城科工贸有限公司；DF-101B型恒温加热磁力搅拌器巩义市子华仪器有限责任公司；UV-7504型紫外可见分光光度计上海饮茂仪器有限公司。2.实验方法2. 1油菜籽粕中硫甙提取方法将过60目筛的油菜籽粕，用石油醚于索氏提取器中进行脱脂处理30min，过滤后， 低温干燥，制得脱脂油菜籽粕粉备用。取IOg脱脂油菜籽粕粉于烧杯中，在沸水浴中干蒸 IOmin后，加入IOOmL提取剂(甲醇、无水乙醇等)，磁力搅拌下恒温提取一定时间后，抽滤， 用相同提取剂洗剂油菜籽粕，并用旋转蒸发仪将所得滤液浓缩至50mL，再向浓缩液中加入 0. 5mol/L醋酸铅-醋酸锌溶液2. 5mL,充分搅拌后，2000r/min下离心20min以沉淀其中的蛋白质，并用提取剂将沉淀洗剂，再次离心，得硫甙粗提液，并加入一定量的活性炭进行吸附脱色，将粗提液用旋转蒸发仪于50°C下浓缩至IOmL左右，得浅黄色硫甙粗品。2. 2硫甙提取工艺路线油菜籽粕一干燥一碾磨、粉碎、过筛一脱脂一干燥一液相提取一除蛋白质一脱色 —浓缩一硫甙粗品2. 3硫甙含量测定方法采用硫酸-苯酚法进行硫甙的粗测。硫酸-苯酚法定糖是利用在高温的条件下， 硫酸使糖水解并缩合生成糠醛，糠醛再与苯酚形成稳定的显色来进行测定，所以温度对显色影响很大。传统的硫酸-苯酚法重复性较差，因此本实验选用了改良的硫酸-苯酚法进行测定。即先将水和硫酸混合，这样可对浓硫酸起到稀释作用，再用冰水冷却，最后加入苯酚晶体，配成显色液，并通过沸水浴加热来使其显色，从而保证了反应系统温度一致，很好地解决了检测的重现性与准确度。硫甙测定时，采用蒸馏水进行空白对比实验，在490nm处测定吸光度，参照葡萄糖标准曲线即可计算出所测溶液的葡萄糖含量，进一步换算成硫甙含量。葡萄糖标准曲线如图1所示。2. 4硫甙含量计算方法
访诸α且硫甙浓度X硫甙粗提液体积 ‘甙a里=脱脂油菜籽粕粉质量χ100/03.结果与讨论3. 1溶剂对硫甙提取量的影响表1不同溶剂对硫甙提取量的影响
权利要求
1.一种油菜籽粕中硫甙的提取工艺方法，其特征在于将过60目筛的油菜籽粕，用石油醚于索氏提取器中进行脱脂处理30min，过滤后，低温干燥，再碾磨、粉碎、过筛后制得脱脂油菜籽粕粉备用；取IOg脱脂油菜籽粕粉于烧杯中，在沸水浴中干蒸IOmin后，加入IOOmL提取剂，提取剂采用甲醇或无水乙醇，磁力搅拌下恒温提取池后，抽滤，用相同提取剂洗剂抽滤后的油菜籽粕，用旋转蒸发仪将所得滤液和洗涤液浓缩至50mL，再向浓缩液中加入0. 5mol/L醋酸铅-醋酸锌溶液2. 5mL,充分搅拌后，2000r/min下离心20min以沉淀其中的蛋白质，并用提取剂将沉淀洗剂，以解吸蛋白质所吸附的硫甙，再次离心，得硫甙粗提液，并加入2g活性炭进行吸附脱色，将粗提液用旋转蒸发仪于50°C下浓缩至IOmL左右，得浅黄色硫甙粗品。
2.根据权利要求1所述的油菜籽粕中硫甙的提取工艺方法，其特征在于采用单因素实验法，确定了自油菜籽粕中进行硫甙提取的最佳工艺条件提取剂采用80%甲醇，时间 4h，恒温温度70°C，料液比为1 10，提取次数为三次，第三次的提取液做为下一批次的溶剂使用；在该工艺条件下，硫甙最大提取量为45. 68ymol/g ；提取过程中，pH在5. 21-9. 23 范围内改变，不会对硫甙提取量产生明显影响。
全文摘要
本发明提供了油菜籽粕中硫甙的提取工艺方法。考察了提取温度、提取时间、pH值、溶剂种类及水平等参数对油菜籽粕中硫甙提取成果的影响，确定了最佳工艺条件提取剂采用80％甲醇，时间4h，温度70℃，料液比为1∶10，提取次数为三次，第三次的提取液做为下一批次的溶剂使用；在该工艺条件下，硫甙最大提取量为45.68μmol/g；pH值对硫甙的提取没有显著的影响。该工艺取消了采用DEAESephadexTM A25等树脂及其它操作方式对硫甙的进一步纯化，旨在根除油菜籽粕中的硫代，提供硫甙半成品，从而降低硫甙纯品的提取成本和油菜籽粕的脱毒成本，具有操作简单，降低成本，节约资源等优良特点。
文档编号A61P35/00GK102302532SQ201110188319
公开日2012年1月4日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者卜路霞, 尉震, 朱华玲, 李建颖, 石军 申请人:天津农学院