包膠的大豆提取物及其製備方法

2023-10-04 05:56:54 1

專利名稱：包膠的大豆提取物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及用低聚糖包膠(encapsulated)的大豆提取物。本發明還涉 及包膠(encapsulating)大豆提取物的方法。
相關技術
大豆是的食品，其含有多種有營養價值的成分，例如異黃酮、皂草苷、 植物甾醇和必需胺基酸。如果在人們的飲食中包含大豆提取物，例如異 黃酮衍生物，則可以提供有利的生理活性，例如雌激素作用、抗氧化 活性以及抗菌活性。大豆提取物，特別是異黃酮被認為是某些類型的癌 症(例如乳腺癌和前列腺癌)的潛在抑制劑。有報導稱，對於低鈣飲食的切 除卵巢的大鼠，異黃酮衍生物抑制其骨密度降低，因而可以認為異黃酮 對預防和抑制骨質疏鬆是有效的。大豆提取物還可以增強免疫功能，而 且有報導稱將大豆提取物加入到人們的飲食中時，可以降低膽固醇水平。 除非另有說明，本說明書中記載的所有份數和百分數是指重量份和 重量百分數。
發明概述
本發明涉及包膠的大豆提取物(encapsulated soy extract).該包膠的 大豆提取物包含 一種或多種大豆提取物以及一種或多種低聚糖。用低 聚糖包膠大豆提取物。該包膠的大豆提取物含有極少量雜質或不含雜質， 並且全部或幾乎全部溶解在諸如水之類的溶劑中。
本發明還涉及製備包膠的大豆提取物或者包膠的大豆提取物衍生物 的方法。通常，該方法包括製備大豆提取物溶液和低聚糖溶液，然後 採用包膠裝置(例如均相混合器(homomixer)、均質器或攪拌器)，用低聚糖包膠大豆提取物。該方法可以進一步包括沉澱步驟、離心步驟、 離子交換步驟和乾燥步驟(在噴霧乾燥器中乾燥)。


圖1是表示本發明的包膠的大豆提取物的製備方法的一種實施方式 的流程圖。
發明詳述
本發明涉及包膠的大豆提取物，以及製備含極少量雜質或不含雜質 的包膠的大豆提取物的方法。大豆提取物通常包含異黃酮、可溶性膳食 纖維、糖、脂肪、蛋白質等。大豆提取物中的主要雜質是蛋白質和脂肪 等，這些雜質導致大豆提取物在水中不溶。本文所使用的術語"主要雜 質"應指蛋白質、脂肪等，術語"雜質"應包括主要雜質以及非異黃酮
和/或異黃酮衍生物的其它物質。粗製的大豆提取物包含多於約10%的主 要雜質。例如，大豆提取物在加工前可以含有約9%的蛋白質和約3%的 脂肪。通過本文所討論的方法將大豆提取物包膠之後，該包膠的大豆提 取物將含有低於約1.0%的主要雜質，例如含有低於約0.7%的主要雜質。 該包膠的大豆提取物可以含有約0.1% ~約1.0%的主要雜質，例如約 0.1% ~約0.7%的主要雜質。該包膠的大豆提取物可以含有約0.1 %~約 0.9%的蛋白質和/或約0.1% ~約0.9%的脂肪。通過本文所述的方法製得 的包膠的大豆提取物全部或幾乎全部溶解在水中，例如以約1%的溶液為 基準，約99%~100%溶於水中，相信這是由於(至少部分由於)通過本 文所述的方法製得的包膠產品含有低水平的雜質，特別是主要雜質。
優選的大豆提取物是異黃酮，特別是異黃酮衍生物，例如選自黃豆 苷(daidzin)、黃豆黃苷(glycitin)、染料木苷、黃豆苷元、黃豆黃素 (glycitein)、染料木黃酮以及它們的組合。其它的大豆提取物也包含在 本發明的範圍內。用一種或多種低聚糖將大豆提取物，例如異黃酮(如異 黃酮衍生物)包膠。該包膠的大豆提取物優選為噴霧乾燥形式。該噴霧幹 燥的包膠的大豆提取物可用作營養補充劑，或者作為食品、飲料、化妝 品組合物或藥物組合物的成分，這些是本發明的幾種用途。特別地，該 包膠的大豆提取物可以是軟飲料、茶、果汁、飲料、咖啡、調味品、糖 果、焙烤食品、酒精飲料、口香糖、巧克力、保健食品、乳製品、沙司、穀類食品、化妝品等的成分。
低聚糖是由單糖單元組成的碳水化合物，所述單糖單元可以相同或 不同。本發明中可以使用各種低聚糖。但優選的是，低聚糖為一種或多
種環狀低聚糖，例如環糊精，如選自a-環糊精、P-環糊精、y-環糊精以及 它們的組合的環糊精。
製備包膠的大豆提取物的方法通常包括以下步驟提供大豆提取物 溶液，該溶液中含有一種或多種大豆提取物以及大豆提取物溶劑，提供 低聚糖溶液，該溶液含有一種或多種低聚糖以及低聚糖溶劑，混合 (combining)大豆提取物溶液和低聚糖溶液，以用低聚物包膠大豆提取 物，使包膠的大豆提取物溶液沉澱形成含有雜質的沉澱物，進行離心、 離子交換以將額外的雜質從分離的大豆提取物中除去，進行乾燥。根據 該方法得到的用低聚糖包膠的大豆提取物(例如用P-環糊精包膠的異黃 酮衍生物)含有極少量雜質或者不含雜質，而且完全溶於水中。根據本 發明的實施方式的製備包膠的大豆提取物的一般方法如圖l所示。
在製備包膠的大豆提取物的優選方法中，通過將一種或多種大豆提 取物(例如異黃酮或異黃酮衍生物)與大豆提取物溶劑(例如醇)混合形成大 豆提取物溶液。在本發明中有用的大豆提取物溶劑包括選自水、乙醇、 甲醇、丙酮、醚、異丙醇、己烷、二氧化碳以及它們的組合的那些溶劑。 優選乙醇以及乙醇水溶液。大豆提取物和大豆提取物溶劑可以在室溫下 混合足夠的時間，以充分地混合大豆提取物和大豆提取物溶劑。但優選
在約3or; 約105x:的溫度下混合大豆提取物和大豆提取物溶劑，例如 在約501C ~約90X:下混合。大豆提取物和大豆提取物溶劑可以在常規的
混合器或攪拌器中混合。大豆提取物溶液中含有不溶性物質，該不溶性 物質包含雜質(包括主要雜質)。但是某些雜質，包括主要雜質(即，脂肪 和蛋白質)，與大豆提取物進入溶液。通過用於分離的方法將該不溶性 物質與大豆提取物溶液分離，所述用於分離的方法將不溶性物質從溶液 中分離。此類方法的實例為離心和過濾。在大豆提取物的離心步驟中可 以使用常規的離心裝置對大豆提取物溶液進行離心，以從大豆提取物溶
液中分離並除去不溶性物質。在本發明的實施方式中，以約500 rpm-約 22,500 rpm,例如約2,000 rpm ~約18,000 rpm的轉速對大豆提取物溶液 進行離心。
在該方法中還形成低聚糖溶液，低聚糖溶液的製備優選與大豆提取物的製備分別進行。 一種或多種低聚糖與低聚糖溶劑任選在鹼的存在下
混合，所述一種或多種低聚糖例如為選自a-環糊精、P-環糊精、Y-環糊精 以及它們的組合的環糊精，所述低聚糖溶劑例如為水，所述鹼例如為選 自氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鎂、氧化鈣、氧化鋅、氧化鋁、碳酸氫 鈉、氧化鎂以及它們的組合的鹼。所述低聚糖、溶劑以及任選的鹼可以 在常規混合器和攪拌器中混合。在本發明的實施方式中，低聚糖溶液通 過以下方式製備將低聚糖和任選的鹼在一定溫度下在溶劑中合併混合， 以使固體充分地溶解在溶劑中，所述溫度例如為約30X: 約115X:,例
如為約sox: ~約ioox:。
然後，利用包膠用的裝置混合大豆提取物溶液和低聚糖溶液，從而 用低聚糖將大豆提取物，例如異黃酮或異黃酮衍生物包膠。在本發明的 實施方式中，在攪拌器中於攪拌條件下實施包膠，所述攪拌器例如包含
磁力攪拌器、攪動器(agitator)、混合器、螺旋槳、葉輪或其它混合裝置 的容器。包膠用的裝置還可以是均相混合器或均質器。大豆提取物溶液 和低聚糖溶液可以在以下條件下混合溫度為約40X: 約130X:，例如 約50X: ~約105"C ;轉速為約100轉/分鐘(rpm) ~約25，000rpm,例如約 1,000 rpm ~約10,000 rpm; pH值為約pH 4 ~約pH 12,例如約pH 6 ~ 約pH10;混合時間為例如約1分鐘~約10小時(例如約10分鐘~約3 小時)。所述方法中的該步驟產生包膠的大豆提取物混合物，其中含有 包膠的大豆提取物和雜質，所述雜質包括主要雜質(即，蛋白質和脂肪 等)，其在大豆提取物溶液的製備過程中從大豆提取物中被提取到大豆 提取物溶液中。
在包膠結束之後，任選向包膠的大豆混合物中加入酸來調節混合物 和雜質(包括主要雜質)的pH，將雜質從包膠的大豆提取物中沉澱出來。 在本發明的實施方式中，可將pH調節至約5或更低。可以使用無機酸、 有機酸或它們的組合。可以使用選自以下的酸鹽酸、磷酸、硫酸、硝 酸、碳酸、乙酸、抗壞血酸、檸檬酸、富馬酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸 以及它們的組合。例如可以向包膠的大豆提取物混合物中加入鹽酸。pH 調節形成雜質(包括主要雜質)的沉澱物，所述雜質來自在包膠步驟的包膠 用裝置中得到包膠的大豆提取物。接著，該沉澱物可以通過對包膠的大 豆提取物的離心或過濾而分離除去。例如，可以通過將包膠的大豆提取 物混合物以約500 rpm ~約25,000 rpm、例如約1，000 rpm ~約17,500 rpm的速度離心而除去沉澱的雜質。在離心之後，形成含有包膠的大豆提取 物混合物的上清液，並在瓶底形成作為沉澱物的含有雜質(包括主要雜質)
的粒狀物(pellet),將其除去。
在製備過程中，特別是在調節包膠的大豆提取物混合物的pH並且分 離沉澱的雜質的過程中，產生離子成分，其可能會影響最終產品的味道。 可以通過離子交換從包膠的大豆提取物混合物中除去這些離子成分。
在從包膠的大豆提取物混合物中除去沉澱物之後，向包膠的大豆提 取物混合物中加入鹼以提高pH，然後實施離子交換，以從包膠的大豆提 取物混合物中除去離子成分。在本發明的實施方式中，加入鹼將pH提高 到高於約3，例如至pH為約3.1-約9 (諸如約3.5)，然後在約30t;-
約iio"c,例如約40x: ~約90x:的溫度下進行離子交換。所加入的用來
提高用於離子交換的pH值的鹼可以選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鎂、 氧化釣、氧化鋅、氧化鋁、碳酸氫鈉、氧化鎂以及它們的組合。可以採 用離子交換樹脂或其它常用的基質進行離子交換。
在實施方式中，可以使用陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或它們 的組合作為離子交換樹脂。以包膠的大豆提取物混合物的體積為基準， 所用的陽離子交換樹脂的體積可以為約0.1%~100%，例如約1%~約 5%。以包膠的大豆提取物混合物的體積為基準，所用的陰離子交換樹脂 的體積可以為約0.1%~100%，例如約2%~約10%。
離子交換可以通過以下方式進行使包膠的大豆提取物混合物流過 填充有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或它們的組合的離子交換柱。 通常，包膠的大豆提取物混合物在離子交換柱中的流速為約0.1 mL/min ~約1000 L/min,例如為約10 L/min ~約50 L/min。
在另一實施方式中，可以將離子交換樹脂(即，陽離子交換樹脂、 陰離子交換樹脂或它們的組合)攪拌加入到包膠的大豆提取物混合物的 儲槽(或儲罐)中，以除去離子化合物。如果向儲槽中加入離子交換樹脂， 則攪拌時間可以是約1分鐘~約IO小時，例如約20分鐘~卯分鐘。然 後，例如通過進一步的離心或過濾，可以將帶有離子成分的樹脂從包膠 的大豆提取物混合物中除去。
在離子交換之後，包膠的大豆提取物混合物包含包膠的大豆提取物 溶液，其僅含極少量雜質或主要雜質、或者不含雜質或主要雜質。然後， 可以對包膠的大豆提取物混合物進行乾燥，例如通過噴霧乾燥或冷凍乾燥，以除去溶劑獲得包膠的大豆提取物，例如包膠的異黃酮衍生物。例 如，可以在任何能除去溶劑的條件下對包膠的大豆提取物混合物進行噴 霧乾燥，以獲得噴霧乾燥的粒料。在本發明的實施方式中，將包膠的大 豆提取物混合物保持在大約為離子交換的溫度，並通過噴霧乾燥器進行
處理，該噴霧乾燥器的入口溫度為約105" ~約250X:、例如約160X:,
出口溫度為約60x: 約iiox:、例如約85x:。
本發明涉及含有用 一種或多種低聚糖包膠的 一種或多種大豆提取物
的組合物，其包括含有用環糊精包膠的異黃酮的物質的組合物，其中， 所述包膠的異黃酮含有極少量主要雜質或不含主要雜質，而且完全或幾 乎完全溶於水中。例如，用P-環糊精包膠的異黃酮衍生物含有極少量主 要雜質或不含主要雜質，而且完全或幾乎完全溶於水中。在實施方式中， 包膠的大豆提取物，包括用上述方法製得的包膠的大豆提取物，含有 低聚糖，例如環糊精(如p-環糊精)；異黃酮；以及小於約1%、優選小於 約0.7%的主要雜質，例如約0.1% ~約1.0%(如約0.1% ~約0.7%)的主 要雜質，例如約0.1% ~約0.9%的蛋白質和約0.1% ~約0.9%的脂肪。基 於約1%的溶液計，包膠的大豆提取物在水中的溶解度為約99% ~ 100%。 本發明還涉及釆用一種或多種低聚糖將一種或多種大豆提取物包膠 的方法，該方法包括形成大豆提取物溶液和低聚糖溶液的步驟；以及 在包膠用的裝置中混合大豆提取物溶液和低聚糖溶液，從而用低聚糖包 膠大豆提取物的步驟。該方法可以另外包括除去沉澱物、除去離子成分 以及乾燥的步驟。本發明的一個方面涉及用環糊精將異黃酮包膠的方法， 該方法包括形成大豆提取物溶液和環糊精溶液的步驟；以及在包膠用 的裝置中混合大豆提取物溶液和環糊精溶液，從而使大豆提取物中的異 黃酮被包入到環糊精中的步驟。在任何實施方式中，本發明包括其中包 膠裝置為攪拌器的方法。
實施例
製備噴霧乾燥的、用環糊精進行包膠的異黃酮。首先，製備環糊精 溶液和大豆提取物溶液。所述環糊精溶液通過下述方法獲得向容器中 加入100 g水，然後加入10g環糊精和150mg NaOH，將容器加熱至60 X:,以使環糊精和NaOH在水中溶解。所述大豆提取物溶液通過下述方 法製得在容器中混合5g乙醇(95。/。溶液)和5g水，形成10 g乙醇溶液，然後加熱至5ox:，加入ig大豆提取物，以乾重基準計，該大豆提取物含
有8.9%蛋白質和3.1%脂肪，在50"C加熱的條件下，充分混合5分鐘， 然後以12,000 rpm對混合物進行離心，除去不溶性的成分，得到大豆提 取物溶液。
接著，在攪拌器中混合環糊精溶液和大豆提取物溶液，從而用環糊 精使大豆提取物包膠。該步驟在50X:， pH為約5.5 約9.5,以500 rpm 攪拌2小時的條件下實施。在包膠之後，向包膠的大豆提取物混合物中 加入約1 ml的35% HC1溶液，通過調節pH至4.5或更^f氐而產生雜質沉 澱物，通過以2,000 rpm離心將沉澱物從包膠的大豆提取物混合物中除 去。然後，向包膠的大豆提取物混合物中加入5 mg NaOH，將pH值提 高到超過4，通過在40X: 75X:下進行離子交換處理而除去離子成分。
離子交換之後，包膠大豆提取物混合物包含用環糊精包膠的異黃酮 (即，異黃酮衍生物)溶液，然後將該混合物噴霧乾燥，以形成用環糊精包 膠的異黃酮(即，異黃酮衍生物)粒料。將用環糊精包膠的異黃酮溶液保持
在50x:，並在入口溫度為160x:、出口溫度為8sx:的噴霧乾燥器中乾燥。
最終產品的分析顯示，以乾重基準計，蛋白質含量為0.6°/。、脂肪含量為 0.1%。
權利要求
1.製備包膠的大豆提取物的方法，包括以下步驟a)提供大豆提取物溶液，其包含一種或多種大豆提取物以及大豆提取物溶劑；b)提供低聚糖溶液，其包含一種或多種低聚糖以及低聚糖溶劑；c)在包膠用的裝置中混合大豆提取物溶液和低聚糖溶液，以用低聚糖將大豆提取物包膠，並形成包膠的大豆提取物混合物；d)將雜質從包膠的大豆提取物混合物中沉澱；e)將沉澱的雜質從包膠的大豆提取物混合物中分離；f)向包膠的大豆提取物混合物中加入鹼以提高pH，然後實施離子交換，以將離子成分從包膠的大豆提取物混合物中除去；以及g)對包膠的大豆提取物混合物進行乾燥。
2. 權利要求i中所述的方法，其中，通過在約30x: ~約105x:的溫度下將一種或多種大豆提取物與大豆提取物溶劑混合而得到大豆提取物 溶液，然後以約500 rpm 約22,500 rpm經對混合的大豆提取物和大豆 提取物溶劑進行離心。
3. 權利要求2中所述的方法，其中，所述大豆提取物溶劑選自水、 乙醇、甲醇、丙酮、醚、異丙醇、己烷、二氧化碳以及它們的組合。
4. 權利要求i中所述的方法，其中，通過在約30x: ~約U5x:下將一種或多種低聚糖與水混合而得到低聚糖溶液。
5. 權利要求4中所述的方法，其中，向所述低聚糖溶液中加入鹼。
6. 權利要求5中所述的方法，其中，向所述低聚糖溶液中加入的鹼 選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鎂、氧化鈣、氧化鋅、氧化鋁、碳酸 氫鈉、氧化鎂以及它們的組合。
7. 權利要求l中所迷的方法，其中，所述大豆提取物為異黃酮衍生物。
8. 權利要求7中所述的方法，其中，所述異黃酮衍生物選自黃豆苷、 黃豆黃苷、染料木苷、黃豆苷元、黃豆黃素、染料木黃酮以及它們的組 合。
9. 權利要求l中所述的方法，其中，所述低聚糖選自a-環糊精、p-環糊精、y-環糊精以及它們的組合。
10. 權利要求i中所述的方法，其中，通過在約40x: ~約130x:、約,100 rpm ~約25,000 rpm以及約pH 4 ~約pH 12的條件下進行混合來混 合大豆提取物溶液和低聚糖溶液。
11. 權利要求10中所述的方法，其中，在約50匸~約105X:、約1,000 rpm ~約10,000 rpm以及約pH 6 ~約pH 10的條件下混合大豆提取物溶 液和低聚糖溶液。
12. 權利要求10中所述的方法，其中，將大豆提取物溶液與低聚糖 溶液混合約1分鐘~約10小時的一段時間。
13. 權利要求l中所述的方法，其中，所述包膠用的裝置選自均勻混 合器、均質機以及包含磁力攪拌器、攪動器、混合器、螺旋槳、葉輪或 其它混合裝置的容器。
14. 權利要求1中所述的方法，其中，在d)步驟中將包膠的大豆提 取物混合物的pH調節至約5或更低。
15. 權利要求14中所述的方法，其中，為調節pH而加入的酸選自 無機酸、有機酸以及它們的組合。
16. 權利要求14中所述的方法，其中，所述酸選自鹽酸、磷酸、硫 酸、硝酸、碳酸、乙酸、抗壞血酸、杼檬酸、富馬酸、乳酸、蘋果酸、 酒石酸以及它們的組合。
17. 權利要求16中所述的方法，其中，所述無機酸為鹽酸。
18. 權利要求l中所述的方法，其中，以約500 rpm~約25,000離心 所述包膠的大豆提取物混合物離心。
19. 權利要求18中所述的方法，其中，以約1,000 rpm ~約17,500 rpm 離心所述包膠的大豆提取物混合物。
20. 權利要求l中所述的方法，其中，在大於約3的pH,約30匸~ 約110匸的溫度下進行離子交換。
21. 權利要求20中所述的方法，其中，所迷pH為約3.1 約9.0。
22. 權利要求20中所述的方法，其中，所述溫度為約40t: 約90r;。
23. 權利要求l中所述的方法，其中，所述離子交換通過以下方式進 行使包膠的大豆提取物混合物流過填充有選自陽離子交換樹脂、陰離 子交換樹脂或它們的組合的離子交換柱。
24. 權利要求23中所述的方法，其中，所迷包膠的大豆提取物混合 物在離子交換柱中的流速為約0.1 mL/min~約1000 L/min。
25. 權利要求24中所述的方法，其中，所述流速為約10 L/min-約 50 L7min。
26. 權利要求l中所述的方法，其中，所述離子交換包括向包膠的 大豆提取物混合物中加入離子交換樹脂，攪拌包膠的大豆提取物混合物 和離子交換樹脂約1分鐘~約IO小時，形成離子成分，並將離子成分從 包膠的大豆提取物混合物中分離。
27. 權利要求26中所述的方法，其中，將包膠的大豆提取物混合物 和離子交換樹脂攪拌約20分鐘~卯分鐘。
28. 權利要求1中所述的方法，其中，加入到大豆提取物混合物中以 提高pH的鹼選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、氧化鈣、氧化鋅、氧化鋁、碳酸 氫鈉、氧化鎂以及它們的組合。
29. 權利要求28中所述的方法，其中，所述鹼為氫氧化鈉。
30. 權利要求1中所述的方法，其中，在入口溫度為約105€ ~約250n、出口溫度為約60x: 約iiox:的噴霧乾燥器中進行乾燥。
31. 包膠的大豆提取物，其通過權利要求1所述的方法製備。
32. 包膠的材料，其含有用低聚糖包膠的一種或多種大豆提取物，其 中該包膠的材料含有小於約1%的主要雜質，並且基於約1%的溶液，其 在水中的溶解度為約99%~ 100%。
33. 權利要求32所述的包膠的材料，其中，所述大豆提取物為異黃 酮衍生物。
34. 權利要求33所述的包膠的材料，其中，所述異黃酮衍生物選自 黃豆苷、黃豆黃苷、染料木苷、黃豆苷元、黃豆黃素、染料木黃酮以及 它們的組合。
35. 權利要求32所述的包膠的材料，其中，所述低聚糖選自a-環糊 精、P-環糊精、y-環糊精以及它們的組合。
36. 權利要求32所述的包膠的材料，其含有小於約0.7%的主要雜質。
37. 權利要求32所述的包膠的材料，其中，所述主要雜質的含量為 約0.1% ~約1.0%。
38. 權利要求37所述的包膠的材料，其中，所述主要雜質包含約 0.1% ~約0.9%的蛋白質和約0.1% ~約0.9%的脂肪。
全文摘要
用低聚糖包膠的大豆提取物以及製備該包膠的大豆提取物的方法。該方法一般包括將大豆提取物溶液和低聚糖溶液混合，以用低聚糖將大豆提取物包膠，使包膠的大豆提取物溶液沉澱，形成沉澱物，進行離心、經離子交換以除去離子成分，並進行乾燥。在該方法中被包膠的大豆提取物包括異黃酮衍生物，例如大豆黃苷、黃豆黃苷、金雀異黃苷、大豆黃素、黃豆黃素和金雀異黃素，可以用α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精以及它們的組合將這些異黃酮衍生物包膠。
文檔編號A61K9/127GK101528198SQ200780040083
公開日2009年9月9日 申請日期2007年11月1日 優先權日2006年11月3日
發明者C·Y·韓 申請人:玉米製品國際有限公司