手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

菜粕芥子碱的提取、分离纯化、鉴定及酶解研究

何江

   菜粕是数量上仅次于豆粕的植物蛋白源,我国每年产生大约有600-700万吨菜粕。随着菜籽双低(低硫甙、低芥酸)化进程的推进,酚类物质成为菜粕中重要抗营养因子之一。芥子碱是菜粕中最重要的酚类物质之一。菜粕中芥子碱含量1.2%-2.3%,溶于水易发生水解反应,生成芥子酸和胆碱。芥子碱是使菜粕产生苦味的主要原因,亦能使褐壳鸡蛋产生鱼腥味。对菜粕芥子碱的提取、分离纯化、酶解工艺进行研究,不仅能解决菜粕饲料适口性差的问题,而且为菜粕的精深加工与利用提供基础依据。 1.通过精密度和回收率试验,比较紫外分光光度法(326nm)和可见光光度法(388nm)测定菜粕芥子碱的含量,确定在本研究中采用可见光光度法(388nm)。 2.对菜粕芥子碱的提取工艺进行了初步探讨,通过单因素试验和Box-Behnken优化试验,确定了热醇回流提取的最佳工艺组合为:提取时间3.9h,提取温度85.5℃,溶剂比3:5,料液比1:26,此时菜粕芥子碱得率达1.59%。 通过单因素和正交试验,确定了加速溶剂萃取仪(Accelerated Solvent Extractor,简称ASE)最佳提取工艺为:萃取温度为140℃,静态萃取时间为15min,萃取次数为3次,上样量为3g,此时菜粕芥子碱得率达1.88%。 并对经两种不同提取工艺提取后菜粕的理化指标进行了检测,结果表明:主要抗营养因子含量均大大降低,蛋白和氨基酸含量显著提高。经ASE萃取后的菜粕品质最优,其中粗蛋白含量较原料粕提高了18.46%,粗纤维提高了26.65%,硫甙、总酚未检出,植酸降低了17.05%,芥子碱含量仅为原料的10.14%。经索氏提取后菜粕总氨基酸含量比原料粕提高了22.60%,经ASE提取后总氨基酸含量提高了26.72%;经索氏提取后菜粕总必需氨基酸含量提高了17.70%,经ASE提取后的菜粕总必需氨基酸含量提高了21.25%。 3.通过对D-101、DK-16、NKA-9、AB-8四种大孔树脂吸附率和解吸率的测定,筛选出DK-16是比较适合纯化菜粕芥子碱的树脂。确定了DK-16纯化菜粕芥子碱的最佳工艺:pH值7.0,上样流速2BV/h,洗脱剂浓度90%(v/v),洗脱流速2BV/h,最佳吸附时间120min,最佳洗脱时间90min。产品真空干燥后浓度可达49.89%。 通过硫氰酸盐沉淀法制备菜粕芥子碱,可得到纯度较高的芥子碱硫氰酸盐样品,重结晶次数越多,纯度越高,试验表明最佳结晶次数为3次,纯度可达94.54%。 4.采用UV、IR、HPLC、HPLC-ESI/MS等现代分析检测手段对菜粕芥子碱纯化样品进行研究。 5.从多酚氧化酶、漆酶、β-葡萄糖苷酶、脂肪酶中筛选出对菜粕芥子碱降解率较高的漆酶,通过单因素和Box-Behnken优化试验,得最佳工艺参数为:酶解时间25min, pH5.10,酶添加量为2mL,酶解温度为28℃,此时漆酶降解菜粕芥子碱降解率达81.93%。 研究了漆酶酶解菜粕芥子碱的米氏常数:漆酶在30℃时,在最适pH值条件下对菜粕芥子碱底物的Km值分别为1.16mol/L,最大酶反应速率Vmax=2.38A/(U*min)。……   
[关键词]:菜粕芥子碱;提取;ASE;酶解;响应面优化;大孔树脂
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中农业大学2010年