離子液體在洋蔥精油制取中的應(yīng)用研究.pdf

1、洋蔥是百合科蔥屬植物,歷史悠久,可藥食兩用。洋蔥的主要功效成分是由蒜氨酸酶催化裂解蒜氨酸產(chǎn)生一系列含硫化合物,尤其是硫代亞磺酸酯(Thiosulfinates,TS),它們主要存在于經(jīng)酶解、萃取制得的洋蔥精油中。因此,對洋蔥精油最大限度的富集是確保洋蔥功效作用的最有效的方法。
　　洋蔥中含硫化合物的富集既與蒜氨酸酶有關(guān),也與提取方法有密切關(guān)系。為了避免洋蔥中的催淚因子合成酶(Lachrymatory Factor Synthase

2、,LFS)催化蒜氨酸生成催淚因子(Lachrymatory Factor,LF)而揮發(fā)掉,本文選用大蒜蒜氨酸酶代替洋蔥蒜氨酸酶催化洋蔥蒜氨酸,然后嘗試?yán)眯滦汀⒏咝阅茈x子液體(ionic liquids,ILs)1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(1-butyl-3-methylimidazolium hexafiuorophosphate,[BMIM]PF6)和超聲技術(shù)協(xié)同輔助制取洋蔥精油。首先建立了分光光度法檢測TS的含量,然后對[B

3、MIM]PF6輔助大蒜蒜氨酸酶制取洋蔥精油過程中各影響因素進(jìn)行考察,最后分別采用洋蔥蒜氨酸酶和大蒜蒜氨酸酶制取洋蔥精油,并通過氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對精油中化學(xué)成分進(jìn)行檢測和比較。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　1.考察分光光度法測定TS過程中的各影響因素。L-半胱氨酸既可以與TS反應(yīng),同時也可以與5,5′-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)(5,5'-Dithio bis-(2-nitrobenzoic acid),DTNB)反應(yīng),并且與其生成呈色的2-

4、硝基-5-硫代苯甲酸(2-nitro-5-thiobenzoic acid,NTB)。在實(shí)驗(yàn)過程中,通過加入過量的L-半胱氨酸先與TS反應(yīng),然后再加入過量的DTNB與剩余的L-半胱氨酸反應(yīng),生成的NTB在波長412nm處有最大吸收,通過測定吸光度值,即可得出參與反應(yīng)的DTNB的量,進(jìn)一步推算出與TS反應(yīng)的L-半胱氨酸的量,從而得出TS的含量。結(jié)果表明TS含量檢測的最佳條件為:顯色體系pH為7.5-8.5,顯色溫度為25-30℃,檢測時間

5、控制在8min以內(nèi),L-半胱氨酸加入量為3mL,TS與L-半胱氨酸反應(yīng)時間為5min。此方法簡單、靈敏,準(zhǔn)確度較高,不僅適用于洋蔥中TS的測定,其它蔥屬植物中TS的含量測定同樣適用。
　　2.制取洋蔥精油的過程主要包括兩個步驟:酶解和萃取。為了提高酶解效率,本文嘗試在制取洋蔥精油的過程中加入疏水性ILs[BMIM]PF6,充分發(fā)揮其作為催化介質(zhì)和萃取劑的雙重功能。通過對酶解過程的研究,其優(yōu)化條件為:鮮洋蔥50g微波滅酶,加入50m

6、L含[BMIM]PF625％、pH為7.5的磷酸緩沖浸提液,然后按照加酶量4g大蒜/100g鮮洋蔥加入大蒜,打漿,時間為80s,最后在40℃恒溫?fù)u床(160rpm)酶解100min。此外,實(shí)驗(yàn)研究還表明:TS在含ILs的催化體系中的含量要明顯高于在不含ILs的體系中的含量,而且酶在含ILs的催化體系中對pH和對熱的穩(wěn)定性也均有一定的提高。但是由于ILs本身黏度較大,增大了酶與底物的傳質(zhì)阻力,因此需要較長的酶解時間,由此也說明體系中ILs

7、含量也不宜過多。
　　洋蔥酶解后,為了提高介質(zhì)中ILs對精油的萃取效率,本文采用了超聲輔助萃取技術(shù)。通過對萃取過程中主要的影響因素進(jìn)行考察,結(jié)果顯示:超聲萃取最佳功率為150w、溫度為35℃、時間5min。本文在同樣萃取條件下,將ILs對精油的萃取結(jié)果還與二氯甲烷萃取精油的結(jié)果進(jìn)行了對比,則[BMIM]PF6對TS的萃取效果要明顯優(yōu)于使用二氯甲烷的萃取效果。
　　3.分別采用四種不同的方法制取洋蔥精油,并通過GC-MS檢測技