异硫氰酸酯(ITCs)是辣根、芥末等十字花科植物中的一类活性成份,是一种风味成份,具有辛辣刺激的口感,其中以烯丙基异硫氰酸酯(AITC)含量最为丰富。近几年的研究表明ITCs具有高度的生物学活性,具有杀菌、抑菌和消灭消化道中寄生虫的作用,ITCs还能够有效地防止饮食中的多种致癌物所引起的DNA损伤和癌症。ITCs的这些性质,使对它的研究具有重要的意义,业已激起众多食品生物科学家的研究兴趣。课题对ITCs的研究包括四个部分:(1)化学性质研究:研究了ITCs在水溶液中的稳定性。结果表明ITCs的水解速率随溶液温度的升高而加快,在超声波条件下ITCs水解速度极快,在丙酮溶液中ITCs性质稳定。ITCs在水溶液中的水解过程就是其与水电离产生的OH-的反应过程。研究了哌啶、吗啉、二乙胺等三种含氮亲核试剂与AITC发生亲核加成反应,研究了其产物硫脲的吸收光谱。以光度法为手段,研究了该反应的动力学,证明该反应为二级反应,并求得了反应速率常数和反应活化能等参数;同时,讨论了反应机理。研究了AITC在碱性水溶液中与羟基的亲核加成反应。研究了该反应的动力学并讨论了反应机理。结果表明反应后AITC的最大吸收波长由240nm移至226nm,同时摩尔吸光系数增长了近16倍。因为整个反应过程中羟基的浓度不发生变化,该反应可视为假一级反应。因为包络反应,环糊精对该反应有阻抑作用。(2) ITCs的测定方法研究:根据ITCs能与二乙胺发生亲核加成反应,过量的二乙胺用标准盐酸滴定,提出一种测定芥末油中ITCs含量的新方法。因为用滴定法测定市售辣根酱、芥末酱中ITCs含量时操作烦琐,提出光度法测定该类样品中ITCs含量。这两种方法与已有方法对比,具有准确、快速的特点。(3) AITC与β-环糊精及其衍生物的微胶囊研究:以甲基橙为探针,通过竞争法研究了AITC与β-环糊精及其三种衍生物的包结反应。结果表明AITC能与β-环糊精及其三种衍生物形成1:1的包结物,其中羟丙基-β-CD与AITC形成的包结物形成常数最大。形成常数随温度的升高而减小,焓变与熵变均为负值,热力学参数表明包结反应是一个放热的过程。盐和适量的甲醇可以增大包结物的形成常数。以AITC为客体,以β-环糊精为主体,研究了温度、时间、有机溶剂等因素对其包结率的影响。在最优条件下,测定得到微胶囊中AITC浓度为4.38%。考察了微胶囊中AITC的稳定性,发现被包埋后其稳定性得到极大的提高。以红外吸收光谱为检测手段证明了β-环糊精对AITC的包结。(4)利用大孔吸附树脂吸附AITC:以静态吸附的方法比较了九种树脂对AITC的吸附能力,筛选出吸附性能最好的H103树脂,并获得了静态条件下,H103树脂的吸附等温线及Langmuir方程,以及各种因素如盐浓度、PH值、温度对H103树脂吸附性能的影响。通过传质区的移动分析方法研究了该树脂对AITC的动态吸附,测定了该树脂在特定条件下的传质区长度,并考查了AITC初始浓度、流速及树脂柱横截面积对传质区长度的影响。