萝卜莱菔子素提取工艺及其在生长和贮藏过程中变化的研究

摘要

萝卜（Raphanus sativus L.），又称莱菔，十字花科萝卜属，一年生或者两年生草本植物，根类蔬菜。萝卜是我国重要的大宗蔬菜之一，富含有重要的含硫代谢物-硫代葡萄糖苷（Glucosinolate ， GLS ，简称硫苷）成分 4-甲基亚磺酰基-3-丁烯基硫苷（Glucoraphenin，RAE），其水解产物莱菔子素（Sulforaphene，SFE）是迄今为止在蔬菜中发现的抗癌活性最强的活性成分之一。有研究发现莱菔子素在抑制细胞突变和抗氧化活性方面具有重要作用。目前国内外对莱菔子素的医学价值报道较多，而对萝卜类蔬菜作物中莱菔子素含量和种质筛选，萝卜生长和贮藏过程中莱菔子素含量变化规律的研究鲜有报道。 本论文研究了响应面优化超声波辅助萝卜莱菔子素提取工艺和高效液相色谱检测方法；以43份萝卜种质和4份种质为材料，对可食用器官和叶片中莱菔子素含量进行了检测和分析，研究了萝卜生长过程中不同器官中莱菔子素含量变化规律；研究了贮藏过程中萝卜肉质根部分营养成分的损失、莱菔子素含量和黑芥子酶活性活性的降低和质构特性分析。获得的主要研究结果如下： 1、超声辅助萝卜中莱菔子素提取工艺的优化。以萝卜肉质根为材料，利用响应面分析法对莱菔子素提取工艺条件进行优化。根据单因素试验，选取超声时间、超声功率、水浴温度、水浴时间为变量，设计了四因素三水平的响应面分析试验，利用Box-Behnken试验设计原理，建立了回归方程：Y=390.26-35.56A-18.46B+15.77C-29.34D+26.31AB+1.37AC+8.88AD-1.17BC+10.28BD-11.27CD-65.11A2-39.45B2-46.62C2-142.31D2 。该数学模型对试验的拟合程度较好。利用该模型进行优化得到最佳提取工艺：超声时间20 min，超声功率40%，水浴温度20 ℃，水浴时间60 min，实际值与理论值相差较小，通过响应面法优化得到莱菔子素的超声提取工艺可靠。 2、萝卜中莱菔子素含量分析。本试验对43份不同类型萝卜材料的莱菔子素含量进行了分析，不同材料间的莱菔子素含量差异显著，最高含量约是最低量的10.8倍，高莱菔子素含量的材料较少。总体来看，红皮白肉类型的萝卜莱菔子素含量最高，其次是绿皮红肉萝卜、绿皮绿肉萝卜、白皮白肉萝卜。 3、以4份萝卜材料（16Q1、16Q56、16Q62和16Q154），研究萝卜生长过程中莱菔子素含量的变化规律。首次研究了萝卜在生长过程中莱菔子素含量在叶片和肉质根中呈现的不同变化规律。萝卜肉质根中莱菔子素含量高于叶片中莱菔子素含量。为萝卜不同器官的有效利用提供了依据。 4、贮藏过程中萝卜肉质根部分品质指标的变化。本试验中以四份萝卜品种为材料，研究其在连续四个月中部分品质指标以及质构特性变化。在贮藏初期，萝卜肉质根中维生素C含量、可溶性糖有相应的升高，失重率变化缓慢，莱菔子素含量和黑芥子酶活变化不大。随着贮藏时间的延长，肉质根失重率逐渐升高，维生素C、可溶性糖、莱菔子素含量和黑芥子酶活性都逐渐降低。品种16Q1和16Q62在贮藏期间质构参数变化幅度较小，是耐贮藏的品种；品种16Q56和16Q154个质构参数下降明显，肉质根中水分、营养成份损耗严重，不宜作为萝卜长期贮藏品种。

目录

声明

符号说明

1前言

1.1硫代葡萄糖苷的概述

1.1.1硫代葡萄糖苷的结构和分类

1.1.2硫代葡萄糖苷的分布

1.1.3硫苷的生物合成

1.1.4硫苷的降解

1.1.5硫代葡萄糖苷含量和多样性的主要影响因素

1.1.6硫苷及其降解产物的生物活性

1.1.7硫苷及其降解产物的提取和检测

1.2研究内容、目的和意义

2材料与方法

2.1仪器

2.2试剂

2.3试验材料

2.3.1超声辅助萝卜肉质根中莱菔子素提取工艺的优化

2.3.2萝卜种质中莱菔子素含量分析

2.3.3萝卜生长过程中莱菔子素含量的变化

2.3.4贮藏期间萝卜肉质根部分品质指标的变化

2.4试验方法

2.4.1超声辅助萝卜肉质根中莱菔子素提取工艺的优化

2.4.2萝卜种质中莱菔子素含量分析

2.4.3萝卜生长过程中莱菔子素的变化规律

2.4.4贮藏期间萝卜肉质根品质指标的变化

3结果与分析

3.1超声辅助萝卜肉质根中莱菔子素提取工艺的优化

3.1.1单因素试验结果与分析

3.1.2响应面试验设计结果

3.2.3 HPLC检测

3.2萝卜种质中莱菔子素含量分析

3.3萝卜生长过程中莱菔子素含量的变化规律

3.3.1 叶片中莱菔子素含量变化

3.3.2肉质根中莱菔子素含量变化

3.4.1贮藏期间萝卜肉质根生理指标的变化规律

3.4.2贮藏期间肉质根中莱菔子素含量和黑芥子酶活性的变化

3.4.3 贮藏期间萝卜质构特性的变化

4讨论

4.1超声辅助萝卜肉质根中莱菔子素提取工艺的优化

4.2萝卜种质中莱菔子素含量分析

4.3萝卜生长发育过程中莱菔子素含量变化

4.4贮藏期间萝卜肉质根品质指标的变化

5结论

参考文献

致谢

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