萃取大豆異黃酮的方法
2024-04-09 01:17:05 1
專利名稱：萃取大豆異黃酮的方法
技術領域：
本發明涉及一種通過大豆種子萌動期分離大豆胚軸供萃取大豆異黃酮的方法。
背景技術：
大豆異黃酮(Isoflavones of Soybean)主要來源於豆科植物的莢豆類，其中大豆中的含量較高，分布於大豆種子胚軸和子葉中，種皮中含量極少，子葉中異黃酮含量為0.1％～0 3％，而胚軸中異黃酮含量為1％～2％。大豆異黃酮分為游離型的甙元(Aglycon)和結合型的糖甙(Glucosides)兩類，甙元佔總量的2％-3％，包括金雀異黃素(Gen)和大豆素(Dai)及黃豆甙(Gly)糖甙佔總量的97％-98％，主要以金雀異黃甙(染料木甙Genistin)和大豆甙(Daidzin)及丙二醯金雀異黃甙(6″-0-malonylgenistin)和丙二醯大豆甙(6″-0-malonyldacidzin)形式存在。人體實驗表明大豆異黃酮主要在腸道中被吸收，吸收率為10％～40％，而萌芽狀態的大豆食用後可以增強大豆異黃酮的吸收，吸收率為20％～60％。研究發現，大豆異黃酮的雌激素樣作用影響到性激素分泌、代謝和生物學活性、蛋白質合成、生長因子活性、細胞惡性增殖、分化、細胞粘附和血管生成，其對重要的類固醇生物合成關鍵酶的作用也影響體內激素水平，有助於改善絕經後婦女熱潮紅和陰道炎等症狀，對骨質疏鬆症的發生也有預防作用。因此，通過大豆深加工綜合利用，從大豆種子分離大豆胚軸供萃取大豆異黃酮作為醫藥原料或功能性保健品是一種經濟可行的方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種通過大豆種子萌動期分離大豆胚軸供萃取大豆異黃酮的方法。
由於大豆種子特殊的形態結構，芝麻大小的大豆胚軸緊貼兩片肥大的子葉並被形成角質化的緻密柵狀組織種皮包覆，通常分離完整的大豆胚軸十分困難。本發明發現大豆種子萌動期初始萌芽狀態的大豆種子子葉與大豆胚軸能輕易分離並保持胚軸完整及所含大豆異黃酮生物活性不受破壞。
本發明的方法是將大豆種子經冷水浸泡萌動至初始萌芽狀態，經脫皮、大豆子葉分瓣、子葉與大豆胚軸分離、溶劑浸出法萃取等工藝工序，得到大豆異黃酮。本方法能有效保留所含大豆異黃酮生物活性不受破壞。
本發明方法的具體步驟如下
一、冷水浸泡萌動至初始萌芽狀態用冷水浸泡大豆種子至呈初始萌芽狀態；水溫為10～34℃，通常為17～26℃；浸泡時間為4小時至18小時，通常為6～14小時。
大豆種子萌動期是從吸水膨脹開始，隨著胚軸和子葉含水量的增加，原生質由凝膠狀態轉變成溶膠狀態，呼吸代謝增強，種皮膨脹，氧氣透入，酶系統活動增強。胚細胞的新陳代謝促進胚軸伸長呈初始萌芽狀態。
所用的大豆種子以成熟飽滿、形狀完整、無病蟲害及種皮光亮新鮮為佳。最好經篩選剔除癟粒、破瓣粒和蟲蛀粒。
二、脫皮工序將呈初始萌芽狀態的大豆種子置於通常工業脫皮裝置中低速攪拌滾動脫皮1分鐘至3分鐘，轉速為30轉/分至500轉/分，使呈膨脹萌芽狀態的大豆種子子葉與種皮被輕易剝離，進一步置於分離槽中加水將懸浮於水面的大豆種皮與子葉分離。
三、大豆子葉分瓣及子葉與大豆胚軸分離將已脫皮的大豆子葉置於通常工業脫皮裝置中，採用中速攪拌滾動處理1分鐘至5分鐘，轉速為600轉/分至5000轉/分，使呈抱緊狀態的二片子葉被分瓣，並且緊貼大豆子葉的大豆胚軸被分離剝落，進一步置於分離槽中加水將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與沉澱於槽底的分瓣的大豆子葉分離。分瓣的大豆子葉經熱風乾燥後可作為原料應用於大豆深加工工業。
四、萃取大豆異黃酮將分離出來的大豆胚軸用工業生產通常採用的極性較強的溶劑浸出萃取糖甙，再進一步採用極性較弱的溶劑浸出萃取甙元；合併萃取液並經低溫乾燥後為總大豆異黃酮。浸出萃取可採用工業常用的浸出設備，可選用平轉浸出器，環型浸出器、履帶—框式浸出器或罐式浸出器等；混合液分離可採用混合液汽提設備，可選用層碟式汽提塔、層式汽提塔、填料式汽提塔或管式汽提塔等類型設備。浸出萃取時可採用如下的工藝條件浸出溫度20～100℃，通常浸出溫度為40～55℃；溶劑與胚軸重量比為0.2～3∶1；浸出時間為3～180分鐘，通常為60～80分鐘。大豆胚軸浸出萃取過程中，所用的溶劑可循環使用。
大豆異黃酮分為游離型的甙元(Aglycon)和結合型的糖甙(Glucosides)兩類，因此，總大豆異黃酮的提取可採用工業生產二步浸出法進行萃取。如糖甙一般可用乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水或某些極性較強的混合溶劑，如甲醇與水(1∶1)進行萃取；甙元用極性較弱的有機溶劑，如乙醚、氯仿、乙醇乙酯等萃取。
本發明方法採用冷水浸泡使大豆種子萌動至初始萌芽狀態，使大豆胚軸易與子葉分離，方法簡單有效，大豆異黃酮萃取率高，而且能有效保留所含大豆異黃酮生物活性不受破壞。所分離出來的大豆子葉還可作為大豆深加工工業原料，有利於大豆資源的充分利用。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。
實施例一篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，置於冷水中浸泡9.5小時，浸泡水溫為21℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮1分鐘剝離大豆種皮，轉速為40轉/分，置於分離槽中加水將懸浮於水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置中速攪拌滾動2.5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為3000轉/分，再次置於分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。將分離出來的大豆胚軸經工業生產二步浸出法放置於平轉浸出器中浸出萃取，按胚軸與溶劑乙酸乙酯1∶1重量比萃取糖甙，浸出溫度為50℃，浸出時間為70分鐘，混合液分離採用管式汽提塔，然後再按被萃取糖甙後的胚軸與溶劑乙醚0.8∶1重量比進行萃取甙元，浸出溫度為55℃，浸出時間為50分鐘，混合液分離採用管式汽提塔，合併萃取液經低溫乾燥後為總大豆異黃酮。
實施例二篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，置於冷水中浸泡10小時，浸泡水溫為20℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮3分鐘剝離大豆種皮，轉速為30轉/分，置於分離槽中加水將懸浮於水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置中速攪拌滾動5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為600轉/分，再次置於分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。經工業生產二步浸出法放置於環型浸出器中浸出萃取，按胚軸與極性較強的溶劑甲醇與水(1∶1)2∶1重量比進行萃取糖甙，浸出溫度為42℃，浸出時間為10分鐘，混合液分離採用碟式汽提塔，然後再按被萃取糖甙後的胚軸與溶劑氯仿0.2∶1重量比進行萃取甙元，浸出溫度為45℃，浸出時間為10分鐘，混合液分離採用碟式汽提塔，合併萃取液經低溫乾燥後為總大豆異黃酮。
實施例三篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，置於冷水中浸泡13小時，浸泡水溫為17℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮2分鐘剝離大豆種皮，轉速為200轉/分，置於分離槽中加水將懸浮於水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置採用中速攪拌滾動4分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為1000轉/分，再次置於分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。經工業生產二步浸出法放置於履帶式浸出器中浸出萃取，按胚軸與溶劑乙醇0.5∶1重量比萃取糖甙，浸出溫度為48℃，浸出時間為80分鐘，混合液分離採用層式汽提塔，然後再按被萃取糖甙後的胚軸與溶劑乙醚1.8∶1重量比進行萃取甙元，浸出溫度為49℃，浸出時間為20分鐘，混合液分離採用層式汽提塔，合併萃取液經低溫乾燥後為總大豆異黃酮。
實施例四篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，置於冷水中浸泡7.5小時，浸泡水溫為26℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮1.5分鐘剝離大豆種皮，轉速為300轉/分，置於分離槽中加水將懸浮於水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置採用中速攪拌滾動3.5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為1500轉/分，再次置於分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。經工業生產二步浸出法放置於履帶—框式浸出器中浸出萃取，按胚軸與溶劑丙酮0.3∶1重量比萃取糖甙，浸出溫度為80℃，浸出時間為80分鐘，混合液分離採用填料式汽提塔，然後再按被萃取糖甙後的胚軸與溶劑乙醇乙酯0.8∶1重量比進行萃取甙元，浸出溫度為38℃，浸出時間為50分鐘，混合液分離採用填料式汽提塔，合併萃取液經低溫乾燥後為總大豆異黃酮。
實施例五篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，置於冷水中浸泡10小時，浸泡水溫為22℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮50秒鐘剝離大豆種皮，轉速為450轉/分，置於分離槽中加水將懸浮於水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置採用中速攪拌滾動2分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為3000轉/分，再次置於分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。經工業生產二步浸出法放置於罐式浸出器中浸出萃取，按胚軸與溶劑甲醇0.5∶1重量比萃取糖甙，浸出溫度為20℃，浸出時間為180分鐘，混合液分離採用碟式汽提塔，然後再按被萃取糖甙後的胚軸與溶劑氯仿0.8∶1重量比進行萃取甙元，浸出溫度為70℃，浸出時間為12分鐘，混合液分離採用碟式汽提塔，合併萃取液經低溫乾燥後為總大豆異黃酮。
實施例六篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，置於冷水中浸泡18小時，浸泡水溫為10℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮1分鐘剝離大豆種皮，轉速為300轉/分，置於分離槽中加水將懸浮於水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置採用中速攪拌滾動1.5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為4000轉/分，再次置於分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。經工業生產二步浸出法放置於履帶—框式浸出器中浸出萃取，按胚軸與溶劑丙酮0.7∶1重量比萃取糖甙，浸出溫度為50℃，浸出時間為80分鐘，混合液分離採用層式汽提塔，然後再按被萃取糖甙後的胚軸與溶劑乙醇乙酯2∶1重量比進行萃取甙元，浸出溫度為80℃，浸出時間為5分鐘，混合液分離採用層式汽提塔，合併萃取液經低溫乾燥後為總大豆異黃酮。
實施例七篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，置於冷水中浸泡4.5小時，浸泡水溫為32℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮1分鐘剝離大豆種皮，轉速為300轉/分，分離槽中加水將懸浮於水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置採用中速攪拌滾動1.5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為4000轉/分，再次置於分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。經工業生產二步浸出法放置於履帶—框式浸出器中浸出萃取，按胚軸與極性較強的混合溶劑甲醇與水(1∶1)3∶1重量比萃取糖甙，浸出溫度為50℃，浸出時間為200分鐘，混合液分離採用填料式汽提塔，然後再按被萃取糖甙後的胚軸與極性較弱的溶劑如乙醇乙酯3∶1重量比萃取甙元，浸出溫度為30℃，浸出時間為100分鐘，混合液分離採用填料式汽提塔，合併萃取液經低溫乾燥後為總大豆異黃酮。
權利要求
1.一種萃取大豆異黃酮的方法，其特徵是將大豆種子經冷水浸泡萌動至初始萌芽狀態，經脫皮、大豆子葉分瓣、子葉與大豆胚軸分離，再將大豆胚軸經溶劑浸出法萃取得到大豆異黃酮。
2.一種如權利要求1所述的萃取大豆異黃酮的方法，其特徵是具體步驟為(1)、用冷水浸泡大豆種子至呈初始萌芽狀態；水溫為10～34℃，；浸泡時間為4小時至18小時；(2)、將呈初始萌芽狀態的大豆種子置於通常工業脫皮裝置中低速攪拌滾動脫皮1分鐘至3分鐘，轉速為30轉/分至500轉/分，將呈膨脹萌芽狀態的大豆種子子葉與種皮剝離，進一步置於分離槽中加水將懸浮於水面的大豆種皮與子葉分離；(3)、將已脫皮的大豆子葉置於通常工業脫皮裝置中，採用中速攪拌滾動處理1分鐘至5分鐘，轉速為600轉/分至5000轉/分，將呈抱緊狀態的二片子葉分瓣，並且將緊貼大豆子葉的大豆胚軸分離剝落，進一步置於分離槽中加水將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與沉澱於槽底的分瓣的大豆子葉分離；(4)、將分離出來的大豆胚軸用工業生產通常採用的極性較強的溶劑浸出萃取糖甙，再進一步採用極性較弱的溶劑浸出萃取甙元；合併萃取液並經低溫乾燥後為總大豆異黃酮。
3.一種如權利要求2所述的萃取大豆異黃酮的方法，其特徵是浸泡大豆種子萌動的水溫為為17～26℃。
4.一種如權利要求2所述的萃取大豆異黃酮的方法，其特徵是浸泡大豆種子萌動的浸泡時間為6～12小時。
5一種如權利要求2所述的萃取大豆異黃酮的方法，其特徵是所述的萃取大豆異黃酮所用的極性較強的溶劑為乙酸乙酯、丙酮、乙醇或甲醇，或甲醇與水的混合溶劑；所用的極性較弱的溶劑為乙醚、氯仿或乙醇乙酯。
6.一種如權利要求1至5之一所述的萃取大豆異黃酮的方法，其特徵是所述的浸出萃取糖甙及浸出萃取甙元的具體工藝條件為浸出溫度20～100℃，浸出時間為3～180分鐘，溶劑與胚軸重量比為0.2～3∶1。
7.一種如權利要求6所述的萃取大豆異黃酮的方法，其特徵是所述的浸出溫度為40～55℃。
8.一種如權利要求6所述的萃取大豆異黃酮的方法，其特徵是所述的浸出時間為60～80分鐘。
全文摘要
本發明涉及一種通過大豆種子萌動期分離大豆胚軸供萃取大豆異黃酮的方法。將成熟飽滿的大豆種子,經冷水浸泡萌動至初始萌芽狀態,經脫皮、大豆子葉分瓣、子葉與大豆胚軸分離、溶劑浸出法萃取等工藝工序,得到大豆異黃酮。本方法簡單易操作,萃取率高,且能有效保留所含大豆異黃酮生物活性不受破壞。所分離出來的大豆子葉還可作為大豆深加工工業原料,有利於大豆資源的充分利用。研究發現,大豆異黃酮的雌激素樣作用影響到體內激素水平,有助於改善絕經後婦女熱潮紅和陰道炎等症狀,對心血管的防護作用及骨質代謝的影響和對於預防癌症發生效果明顯。
文檔編號C07H17/00GK1375492SQ0211499
公開日2002年10月23日 申請日期2002年3月22日 優先權日2002年3月22日
發明者劉昕, 黃曉霓, 袁建平, 鍾志強 申請人:中山大學