[发明专利]一种基于发酵法制备胭脂萝卜硫素的方法

说明书

本发明公开了一种基于发酵法制备胭脂萝卜硫素的方法，将黑曲霉作为发酵菌接种到胭脂萝卜溶液中发酵，发酵结束后经提取、分离，即得到胭脂萝卜硫素。对发酵过程中发酵温度、料液比、接种量、pH等指标进行优化，以获得最优的发酵工艺条件。黑曲霉的繁殖能力强，发酵条件温和，有一定的抗逆性，并且拥有丰富的酶系，具有多种萝卜硫素的代谢途径，所以本发明的发酵法具有工艺更简单，反应条件温和易控，成本低，产率高，易大规模工业化生产，为萝卜硫素的提取方法提供新的思路和选择。同时也扩大了胭脂萝卜的应用范围，提高了胭脂萝卜的附加值，具有良好的应用前景和经济效益。

技术领域

本发明涉及食品发酵与加工技术领域，特别的涉及一种基于发酵法制备胭脂萝卜硫素的方法。

背景技术

萝卜硫素，又名莱菔子素，属于异硫代氰酸盐衍生物，分子式为C₆H₁₁S₂NO，分子质量的大小为177.29。其广泛分布于十字花科作物中，它是一种可诱导机体产生Ⅱ型解毒酶的多功能诱导物，这种酶可对许多致癌物产生抗性，进而起到抗癌作用，它是迄今为止蔬菜中发现的最强的抗癌成分。美国和日本的研究人员利用转基因实验鼠证明许多动物体内普遍存在一种用来抵抗食品和环境中有毒化学物致癌作用的系统，发挥这种作用主要依赖于Ⅱ型抗毒酶，此酶可消除有害化学物质，抑制其损伤DNA，从而达到抗癌症效果。近几年以来，我国癌症的发病率逐年上升，萝卜硫素不仅抗癌作用较强而且是植物活性物质。因此在药品和食品方面大规模生产萝卜硫素产品都具有广阔的市场应用前景。

目前，萝卜硫素的主要提取方法为化学合成法和酶法或两者相结合。如九十年代James等人利用化学中手性合成的方法合成萝卜硫素；1992年Schenk等人使用一种手性辅助的方法合成萝卜硫素；虽然化学合成法反应过程容易控制，易大量生产，但是一般使用有毒试剂为原料易造成环境污染，且合成产物是外消旋体，而手性合成方法则步骤多，工艺复杂，收率低；阳晖、赵学勤等以胭脂萝卜废渣为原料提取萝卜硫素，以单因素实验为基础，用响应面法分析了酶解温度、酶解时间、pH、抗坏血酸（Vc）的添加量对萝卜硫素得率的影响，结果表示，萝卜硫素的前体物质硫代葡萄糖苷的最佳的酶解条件为：酶解温度31℃，酶解时间7.7h，pH5.6，Vc添加量0.24mg/kg；吴华彰和赵云利以西兰花种子为实验材料，采用L₉（3⁴）正交实验，对影响酶解产生萝卜硫素的四个条件进行优化，结果表明，各因素的影响程度由大到小为：pH、催化缓冲液类型、Vc的浓度、Zn²⁺ 浓度，最佳生产条件为：pH5.0，以0.1mol/L醋酸-醋酸钠萝卜汁缓冲液为酶解缓冲体系，Vc的浓度为0.5mg/mL，Zn²⁺的浓度为0.1mol/L；但上述方法中酶解法主要使用外源酶进行酶解，外源酶易受环境影响，易造成活力下降或失活（降解），提取效率低，且目前所用的酶大多都是从十字花科蔬菜中提取的，不但对十字花科类蔬菜较为浪费且提取过程较为复杂。

胭脂萝卜，又名红心萝卜，系十字花科萝卜属萝卜种的一个地方品种，主要产区在重庆涪陵，其富含钙、铁、维生素B₁、B₂、木质素与纤维素，此外还含有大量的红色素和花青素，没有人工合成色素的副作用，可作食品、饮料和化妆品的着色剂和添加剂。目前，胭脂萝卜主要采用粗加工为主，用来制作红萝卜干、泡菜等传统食品，深加工品种很少，特色加工产品品种不多，加工总体利用程度低，并没有将其充分的开发和利用，产品附加值低。胭脂萝卜中萝卜硫素含量丰富，因此，从胭脂萝卜中提取制备萝卜硫素具有良好的研究价值和经济效应。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种基于发酵法制备胭脂萝卜硫素的方法，解决了现有萝卜硫素的提取方法存在提取效率低、操作复杂和环境污染的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种基于发酵法制备胭脂萝卜硫素的方法，将黑曲霉作为发酵菌接种到胭脂萝卜溶液中发酵，发酵结束后经提取、分离，得到胭脂萝卜硫素；具体包括以下步骤：