Transcript 辣木中甜味增强剂的分离纯化和结构鉴定贾俊连
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辣木中甜味增强剂的分离纯化
和结构鉴定
贾俊连
（上海中学，上海200231）
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辣木中甜味增强剂的分离纯化和结构鉴定
•
•
•
•
•
•
•
•
课题的来源
提取过程
结构鉴定
初步结果
课题的意义
总结
下一步工作计划
致谢
Slide 3
课题的来源
辣木（Moringa oleifera）——是一种来源
于印度，具有独特经济价值的植物，其全株
均可食用。千百年来，辣木作为蔬菜、营养
食品及其它功能原料而被人们开发并利用着，
现在广泛种植于亚洲、非洲和中美洲的30多
个热带、亚热带国家或地区。
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课题的来源
• 辣木：
辣
木
花
辣木叶
辣
木
荚
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课题的来源
辣木（Moringa oleifera）——是一种来源
于印度，具有独特经济价值的植物，其全株
均可食用。千百年来，辣木作为蔬菜、营养
食品及其它功能原料而被人们开发并利用着，
现在广泛种植于亚洲、非洲和中美洲的30多
个热带、亚热带国家或地区。
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课题的来源
在一次品尝辣木籽仁后饮水时，我发现随后
饮水时口腔一直感到甜味，且这种感觉持续
了半小时左右。几次体验后，我认为辣木籽
仁中一定存在一种能够使水变甜的物质，且
经查阅未见有相关文献报道。
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提取过程
• 试验材料
辣木籽由厦门天竺实业发展有限公司提供，
样品采集后，经去壳、干燥、粉碎备用。
己烷、无水乙醇、氯仿、二氧六环、甲醇：
均为分析纯。
水为自制蒸馏水。
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提取过程
• 仪器和设备
磁力搅拌器：上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司；
旋转蒸发仪Laborota 4000 efficient：德国
Heidolph公司；
高压液相色谱Ultimate 3000:美国DIONEX公司；
液相串联质谱分析系统UPLC Quattro PremierTM
XE:美国Waters公司。
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提取过程
• 提取方法
辣木籽
去壳
室温晾干
取样
去脂
萃取
测定。
粉碎
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提取过程
• 萃取溶剂的选择
去壳辣木籽
40℃烘干
粉碎
辣木籽粉
无水乙醇
室温萃取
乙醇溶液
不溶物
辣木籽油
含增甜剂
萃 取
己
烷
二
氧
六
环
氯
仿
皆未溶出
甲
醇
甲
醇
回
流
水
水溶液
不溶物
含增甜剂
不含增甜剂
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提取过程
• 甜味增强剂的萃取
水溶液
含增甜剂
冻干
粗品
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提取过程
• 甜味增强剂的提纯
粗品
水
25℃
粗品水溶液
冷却至3℃
出现浑浊
过滤
上层清液
浑浊液
滴加无水乙醇
冷却至3℃
8000rpm离心
固体物②
40℃减压脱乙醇
冻干
黏胶状固体①
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结构鉴定
• 高压液相色谱（HPLC）分析
–对所得①、②两种固体进行分析，得谱图如下：
固体①
固体②
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结构鉴定
• 液相串联质谱（LC-MS）分析
–对甜味增强剂粗品进行分析，得谱图如下：
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结构鉴定
• 红外吸收光谱分析
– 对固体②进行分析，得谱图如下：
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结构鉴定
• 核磁共振谱分析
–对固体②进行分析，得谱图如下：
1113
13
11HH谱
1HTCOSY
HHCDEPT谱
HC谱
COSY谱
COSY谱
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初步结果
• 辣木籽出仁率80%，含水率2.5%
• 干辣木籽仁油脂含量34.7%
• 干辣木籽仁水溶物含量高达25.7%，且成分
较单一，纯度为93%
• 重结晶分离甜味增强剂含量可以达到100%
• 甜味增强剂分子量为678
• 红外光谱表明甜味增强剂是木糖呋喃环结
构，通过α-1,4-糖苷键相连的木五糖
• 核磁共振表明确定甜味增强剂是由直链木
五糖和支链木五糖组成
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课题的意义
糖——能量代谢、脂肪
过量的糖——肥胖、糖尿病
如何避免？——减少糖的用量甚至不用糖
而不改变食品的甜味 。
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课题的意义
甜味增强剂
甜味增强剂是一种糖的替代物，他可
以满足人们对甜味的需求而不被人体所吸
收，从而达到减少身体危害的目的。如麦
芽酚和异麦芽酚等。
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课题的意义
本课题就是从辣木中提取天然甜味增强剂
并在纯化后鉴定其结构，希望能够开发出
一种新的天然的确定单一结构的甜味增强
剂，为人类健康做出贡献。
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总结
在这个课题中，我做了以下工作：
• 发现了辣木籽仁中存在甜味增强剂
• 找到了一种从辣木籽仁中提取甜味增强剂
的提取工艺
• 对这种甜味增强剂的结构进行了鉴定
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下一步工作计划
• 检验辣木甜味增强剂的增甜效果
• 验证水溶物作为益生元的使用效果
• 专利申请已经定稿，一周后可获得申请号
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致谢
首先要感谢我的导师对我研究工作的
指导，他严谨的作风和渊博的知识让我受
益匪浅。还要感谢本次组委会和学校给我
此次参加评选的机会。
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辣木中甜味增强剂的分离纯化
和结构鉴定
贾俊连
（上海中学，上海200231）
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辣木中甜味增强剂的分离纯化和结构鉴定
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课题的来源
提取过程
结构鉴定
初步结果
课题的意义
总结
下一步工作计划
致谢
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课题的来源
辣木（Moringa oleifera）——是一种来源
于印度，具有独特经济价值的植物，其全株
均可食用。千百年来，辣木作为蔬菜、营养
食品及其它功能原料而被人们开发并利用着，
现在广泛种植于亚洲、非洲和中美洲的30多
个热带、亚热带国家或地区。
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课题的来源
• 辣木：
辣
木
花
辣木叶
辣
木
荚
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课题的来源
辣木（Moringa oleifera）——是一种来源
于印度，具有独特经济价值的植物，其全株
均可食用。千百年来，辣木作为蔬菜、营养
食品及其它功能原料而被人们开发并利用着，
现在广泛种植于亚洲、非洲和中美洲的30多
个热带、亚热带国家或地区。
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课题的来源
在一次品尝辣木籽仁后饮水时，我发现随后
饮水时口腔一直感到甜味，且这种感觉持续
了半小时左右。几次体验后，我认为辣木籽
仁中一定存在一种能够使水变甜的物质，且
经查阅未见有相关文献报道。
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提取过程
• 试验材料
辣木籽由厦门天竺实业发展有限公司提供，
样品采集后，经去壳、干燥、粉碎备用。
己烷、无水乙醇、氯仿、二氧六环、甲醇：
均为分析纯。
水为自制蒸馏水。
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提取过程
• 仪器和设备
磁力搅拌器：上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司；
旋转蒸发仪Laborota 4000 efficient：德国
Heidolph公司；
高压液相色谱Ultimate 3000:美国DIONEX公司；
液相串联质谱分析系统UPLC Quattro PremierTM
XE:美国Waters公司。
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提取过程
• 提取方法
辣木籽
去壳
室温晾干
取样
去脂
萃取
测定。
粉碎
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提取过程
• 萃取溶剂的选择
去壳辣木籽
40℃烘干
粉碎
辣木籽粉
无水乙醇
室温萃取
乙醇溶液
不溶物
辣木籽油
含增甜剂
萃 取
己
烷
二
氧
六
环
氯
仿
皆未溶出
甲
醇
甲
醇
回
流
水
水溶液
不溶物
含增甜剂
不含增甜剂
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提取过程
• 甜味增强剂的萃取
水溶液
含增甜剂
冻干
粗品
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提取过程
• 甜味增强剂的提纯
粗品
水
25℃
粗品水溶液
冷却至3℃
出现浑浊
过滤
上层清液
浑浊液
滴加无水乙醇
冷却至3℃
8000rpm离心
固体物②
40℃减压脱乙醇
冻干
黏胶状固体①
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结构鉴定
• 高压液相色谱（HPLC）分析
–对所得①、②两种固体进行分析，得谱图如下：
固体①
固体②
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结构鉴定
• 液相串联质谱（LC-MS）分析
–对甜味增强剂粗品进行分析，得谱图如下：
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结构鉴定
• 红外吸收光谱分析
– 对固体②进行分析，得谱图如下：
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结构鉴定
• 核磁共振谱分析
–对固体②进行分析，得谱图如下：
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11HH谱
1HTCOSY
HHCDEPT谱
HC谱
COSY谱
COSY谱
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初步结果
• 辣木籽出仁率80%，含水率2.5%
• 干辣木籽仁油脂含量34.7%
• 干辣木籽仁水溶物含量高达25.7%，且成分
较单一，纯度为93%
• 重结晶分离甜味增强剂含量可以达到100%
• 甜味增强剂分子量为678
• 红外光谱表明甜味增强剂是木糖呋喃环结
构，通过α-1,4-糖苷键相连的木五糖
• 核磁共振表明确定甜味增强剂是由直链木
五糖和支链木五糖组成
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课题的意义
糖——能量代谢、脂肪
过量的糖——肥胖、糖尿病
如何避免？——减少糖的用量甚至不用糖
而不改变食品的甜味 。
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课题的意义
甜味增强剂
甜味增强剂是一种糖的替代物，他可
以满足人们对甜味的需求而不被人体所吸
收，从而达到减少身体危害的目的。如麦
芽酚和异麦芽酚等。
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课题的意义
本课题就是从辣木中提取天然甜味增强剂
并在纯化后鉴定其结构，希望能够开发出
一种新的天然的确定单一结构的甜味增强
剂，为人类健康做出贡献。
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总结
在这个课题中，我做了以下工作：
• 发现了辣木籽仁中存在甜味增强剂
• 找到了一种从辣木籽仁中提取甜味增强剂
的提取工艺
• 对这种甜味增强剂的结构进行了鉴定
Slide 22
下一步工作计划
• 检验辣木甜味增强剂的增甜效果
• 验证水溶物作为益生元的使用效果
• 专利申请已经定稿，一周后可获得申请号
Slide 23
致谢
首先要感谢我的导师对我研究工作的
指导，他严谨的作风和渊博的知识让我受
益匪浅。还要感谢本次组委会和学校给我
此次参加评选的机会。
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