一种从西兰花种子中提取水溶性的萝卜硫苷的方法

技术领域

本发明涉及一种天然产物提取方法，尤其是涉及一种从西兰花种子中提取水溶性的萝卜硫苷的方法。

背景技术

萝卜硫苷(4-甲基亚磺酰基丁烯基硫代葡萄糖苷)广泛存在于十字花科植物中，如西兰花、羽衣甘蓝、抱子甘蓝、花椰菜、辣根、大白菜等[中国农学通报,2008,24(2):335-338；食品科技,2009,34(12):250-252]，其中以西兰花、花椰菜中有效成分最多，特别是西兰花种子中含量最高。萝卜硫苷的降解产物主要萝卜硫素，萝卜硫素腈，嚅唑烷硫酮等，其中含量最高的是萝卜硫素[食品科技,2009,34(12):250-252]。萝卜硫素是迄今为止蔬菜中发现的抗癌活力最强的一类异硫代氰酸盐，是目前公认的防癌和抗癌效果最好的天然产物之一。能够抑制I相酶和诱导Ⅱ相酶的表达，对肝癌、乳腺癌、肺癌、食道癌、前列腺癌、胃癌有明显的阻断作用，并且萝卜硫素还具有保护皮肤、抗菌、提高机体抗氧化能力和免疫力等药理作用[食品发酵与工业，2011,37(7):197-200]。但萝卜硫素很不稳定，而萝卜硫苷比较稳定，并且可以在生物体内水解成萝卜硫素等，因此研究萝卜硫苷的提取分离是非常必要的。

在蔬菜中萝卜硫苷相对比较少，通过蔬菜提取得到萝卜硫苷的纯度都比较低。萝卜硫苷的含量在西兰花种子相对在蔬菜有很大的提高，因此，西兰花种子经常作为提取萝卜硫苷的原料，并且中国也批准从西兰花种子提取的萝卜硫苷作为新资源食品。

我国对萝卜硫苷的提取分离进行了一些的研究，但大部分方法都比较繁琐，使用了有机溶剂。例如中国专利CN107501354B公开了一种提取高纯度萝卜硫苷的方法，包括以下步骤：(1)西兰花种子灭酶；(2)灭酶后西兰花种子粉碎；(3)石油醚萃取西兰花种子脱脂；(4)水提取脱脂后的西兰花种子，得到水提取液；(5)对水提取液进行浓缩、醇沉、过滤，得到滤液；(6)将滤液浓缩、喷雾干燥即得高纯度的萝卜硫苷产品。其得到高纯度的萝卜硫苷产品(纯度大于75％)，最高得率为3.5％。

然而，现有技术中从西兰花种子提取的萝卜硫苷大部分水溶性不太好，溶解后有沉淀，限制了其作为饮料产品原料的使用。因此，迫切需要开发一种采用水提取的工艺，并且能够保证提取的萝卜硫苷能够有良好的水溶性，适合在饮料产品使用。

因此，寻找一种通过简单廉价的提取方法得到水溶性的萝卜硫苷产品，将对开发以萝卜硫苷为主要活性成分的饮料的发展具有积极推动作用。

发明内容

基于现有技术中从西兰花种子提取的萝卜硫苷大部分水溶性不太好、溶解后有沉淀的现状，本发明提供一种从西兰花种子中提取水溶性的萝卜硫苷的方法。

本发明的方法首先可以提取水溶性萝卜硫苷，其次本发明方法操作简单、成本低廉。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种从西兰花种子中提取水溶性的萝卜硫苷的方法，包括以下步骤：

(1)西兰花种子粉碎；

(2)粉碎的种子加入热的去离子水中进行灭酶和多次提取，合并收集每次的液体，得到水提取液；

(3)水提取液进行浓缩，过滤得到浓缩液；

(4)浓缩液通过超滤膜进行超滤，截留蛋白质、多糖物质，得到超滤液；

(5)将超滤液喷雾干燥即得水溶性的萝卜硫苷。

采用本发明方法得到的萝卜硫苷水溶性好，溶液澄清透明，无沉淀。

在本发明的一个实施方式中，步骤(1)所西兰花种子粉碎的方法为：采用粉碎机对西兰花种子进行粉碎，使其粒度为5-100目，进一步优选为40-60目。

在本发明的一个实施方式中，步骤(2)中，热的去离子水温度为60℃-95℃。进一步优选为80-90℃。

在本发明的一个实施方式中，步骤(2)中，提取次数为1-3次，每次提取的时间为0.5-2h，每次提取时，去离子水与西兰花种子的质量比为2-8:1，优选去离子水与西兰花种子的质量比为4-5:1。

在本发明的一个实施方式中，步骤(2)所述粉碎的种子迅速加入热的去离子水中进行灭酶和提取的方法为：粉碎后的西兰花种子迅速加入到60℃-95℃去离子水中，一方面将黑芥子酶杀灭，防止其催化降解萝卜硫苷；另外一方面进行提取，提取次数为1-3次，每次0.5-2h，去离子水与西兰花种子的质量比为2-8:1，提取后，采用滤布过滤，得到水提取液。

在本发明的一个实施方式中，步骤(3)所述水提取液进行浓缩的方法为：水提取液于单效蒸发器进行浓缩，滤布过滤，得到浓缩液，其中萝卜硫苷提取液体积：浓缩液体积为3-10:1。

在本发明的一个实施方式中，步骤(4)所述浓缩液通过超滤膜进行超滤的方法为：将浓缩液在压力推动下通过超滤膜，超滤膜的截留分子量为10000-50000，得到超滤液。

在本发明的一个实施方式中，步骤(5)所述超滤液喷雾干燥的方法为：将超滤液通过蠕动泵输送至喷雾干燥塔喷头，喷雾干燥塔的进风温度为160-230℃，出风温度为100-130，优选地，喷雾干燥塔的进风温度为200℃，出风温度为110。

在本发明的一个实施方式中，步骤(5)中，喷雾干燥得到的萝卜硫苷产品中萝卜硫苷纯度为13％-20％，水溶性好，溶液澄清透明，无沉淀。

本发明采用简单的水提取，分离无需使用有机溶剂，无需考虑可能的树脂等填料的溶剂残留；本发明无需提前进行西兰花种子灭酶，通过预先将去离子水加热后进行灭酶，减少了工序，同时防止了萝卜硫苷被黑芥子酶降解；整个工艺过程规模比较大，操作简便，周期短；工艺价格便宜，成本低，并且产品水溶性好，溶液澄清透明，无沉淀，适合在饮料产品使用。

与现有技术相比，本发明采用简单的提取超滤方法，工艺简单易行，整个工艺价格便宜，投资少，并且能够得到水溶性萝卜硫苷产品，高溶解度，澄清透明，满足饮料产品原料的需求。

附图说明

图1为实施例1所制备的萝卜硫苷产品溶解于水中(1g/100g水)的光学照片；

图2为实施例1所制备的萝卜硫苷产品(图中标注为样品)和萝卜硫苷标准品的HPLC图；

图3为实施例1所制备的萝卜硫苷产品在不同温度下的溶解度。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

本实施例提供一种从西兰花种子中提取水溶性的萝卜硫苷的方法，包括以下步骤：

(1)1000kg去离子水加热至80℃，取干燥的西兰花种子200kg，然后用粉碎机粉碎至40目，粉碎后的西兰花种子迅速加入到热去离子水中，提取2h，滤布过滤，重复提取1次，合并提取液。

(2)将提取液在单效蒸发器中进行浓缩，浓缩至400kg，采用滤布过滤，得到浓缩液。

(3)浓缩液在加压状态下通过超滤膜(截留分子量为20000)，得到超滤液。

(4)将超滤液通过蠕动泵输送至喷雾干燥塔喷头，喷雾干燥塔的进风温度为200℃，出风温度为110℃，喷雾干燥得到萝卜硫苷产品。

本实施例1所制备的萝卜硫苷产品溶解于水中(1g/100g水)的光学照片如图1所示，可以看出，萝卜硫苷产品的水溶性好，溶液澄清透明，无沉淀。

本实施例1所制备的萝卜硫苷产品和萝卜硫苷标准品的HPLC图如图2所示，证明本实施例所得产品即为萝卜硫苷。

本实施例1所制备的萝卜硫苷产品在不同温度下的溶解度如图3所示，其在5℃时溶解度为140g/100g水，其在25℃时溶解度为190g/100g水，其在35℃时溶解度为220g/100g水，水溶性好。

此外，本实施例所制备的萝卜硫苷产品的纯度为19.8％。

实施例2

本实施例提供一种从西兰花种子中提取水溶性的萝卜硫苷的方法，包括以下步骤：

(1)800kg去离子水加热至90℃，取干燥的西兰花种子200kg，然后用粉碎机粉碎至60目，粉碎后的西兰花种子迅速加入到热去离子水中，提取2h，滤布过滤，重复提取1次，合并提取液。

(2)将提取液在单效蒸发器中进行浓缩，浓缩至500kg，采用滤布过滤，得到浓缩液。

(3)浓缩液在加压状态下通过超滤膜(截留分子量为50000)，得到超滤液。

(4)将超滤液通过蠕动泵输送至喷雾干燥塔喷头，喷雾干燥塔的进风温度为200℃，出风温度为110℃。喷雾干燥得到萝卜硫苷产品，纯度为18.5％，水溶性好，溶液澄清透明，无沉淀。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。