挤压膨化预处理辅助提取大豆胚芽中大豆异黄酮的方法技术

本发明专利技术涉及一种挤压膨化预处理辅助提取大豆胚芽中大豆异黄酮的方法，包括以下步骤：将大豆胚芽粉的物料含水量调节到5-10％，用双螺杆挤压膨化机对大豆胚芽挤压膨化，双螺杆挤压膨化机的套筒温度25℃-45℃、螺杆转速60-120r/min、模口孔径5-25mm；将膨化产物与水混合后加入蛋白酶进行酶解，酶解后离心分离得到大豆油脂、水解液、残渣；其中酶解pH8-10，酶解温度20-60℃，加酶量1:3-1:7，料液比1:3-1:7，酶解时间3-7h；向水解液和残渣中加入无水乙醇进行超声萃取大豆异黄酮，无水乙醇与水解液的体积比（1-5）：1；用大孔吸附树脂纯化大豆异黄酮，洗脱后即得到洗脱液；将洗脱液旋转蒸发后冻干即得大豆异黄酮。本发明专利技术方法具有步骤简便，大豆异黄酮产品品质好、提取率高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种大豆异黄酮的提取方法，特别是涉及ー种，属于天然化学物质的分离纯化领域。
技术介绍
大豆异黄酮是大豆生长过程中形成的次级代谢产物，是ー种生物类黄酮，主要指以3-苯丙吡喃酮为母核的多酚类化合物的混合物，人体内不能合成。在自然界中分布有限，主要存在于豆科植物中，以大豆中的含量最高，故称大豆异黄酮。研究表明，大豆异黄酮具有多种生理功能和药用价值，药理学研究表明，大豆异黄酮具有的雌激素样作用，可用于改善和治疗妇女更年期综合症，能够降低血液胆固醇，防止骨质疏松和动脉粥样硬化。大豆异黄酮还具有抗菌作用，能抑制癌细胞生长，诱发癌细胞凋亡，对乳腺癌、前列腺癌、肺癌、 白血病等都有良好的预防作用。具有多种生物活性，特别是其防癌抗癌研究已成世界热门焦点。目前，日本和欧美等国已相继开发出多种大豆。大豆胚芽占大豆总重量的2% 2. 5%，组成成分独特，在大豆分离蛋白等的制取中大豆胚芽常常作为ー种不必要的产物而被脱除掉，因为大豆分离蛋白的苦涩味主要来自于大豆胚芽。自上世纪80年代以来，国外对大豆胚芽的研究与开发日渐深入，尤其是美国和日本在这方面的研究就更为活跃，如日本开发了大豆胚芽茶、美国Soyhealth和Schouten公司也开发出富含大豆异黄酮的大豆胚芽食品。2010年伯克康奈尔医学研究所、纽约亨特学院生物系，密歇根大学医学院等发表了对黄豆苷元进行临床试验研究的重要成果。这几所研究机构对ー个含有2000种FDA许可使用的药物，天然产物和其它生物活性化合物的药物库中的化合物进行筛选，结果表明黄豆苷元可通过非cAMP依赖途径促进神经元的保护和再生，这ー发现有望使它成为预防中风和治疗帕金森病的安全药物。国内对大豆胚芽的研究起步较晚，对大豆胚芽的研究与开发均主要集中在大豆胚芽中的异黄酮和皂苷等活性成分。大豆胚芽是大豆制油エ业和蛋白エ业的副产品之一，其中异黄酮含量远高于大豆子叶和种皮，大豆胚芽中大豆异黄酮的含量是子叶中的8 10倍，但在生产中一般将其作为废物处理。为了充分利用我国大豆资源，变废为宝，研究从大豆胚芽中提取大豆异黄酮的方法具有重要意义。挤压过程是ー个复杂的物理化学生物反应过程，物料组分所发生的变化主要同挤压前物料的预处理、螺杆结构、螺杆转速等多方面因素有夫。而物料组分的变化直接影响到后续加工效果。研究表明，使用大豆膨化-浸油技术，可使原设备浸出能力増加150%，柏残油小于1%，同时省去传统浸油过程的软化、轧胚、蒸炒等エ序。由此可见，挤压后大豆浸油效果改善，而挤压-浸油后饼柏中大豆异黄酮提取效果如何，尚鲜有研究报道。目前已从大豆胚芽中分离出了9种异黄酮糖苷和3种相应的配糖体，并用UV、MS、13C-和IH-NMR光谱分析确定了这些化合物组分的结构式。在以往的研究中大豆异黄酮提取分离方法，主要有溶剂萃取法、碱提取、酸沉淀、活性炭吸附法、离子交换树脂法，亚临界水提取以及柱层析法等分离技木。而传统的有机溶剂浸提法或者在加热条件下提取，具有操作费时、溶剂量大、成本高等缺点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种提取步骤简便，大豆异黄酮产品品质好、提取率高的提取大豆胚芽中大豆异黄酮的方法。为达上述目的，本专利技术ー种，包括以下步骤(I)将大豆胚芽粉碎后得到大豆胚芽粉，将大豆胚芽粉的含水量调节到5_10%，用双螺杆挤压膨化机对大豆胚芽粉挤压膨化，得到膨化产物，所述双螺杆挤压膨化机的套筒温度为25°C _45°C、螺杆转速为60-120r/min、模ロ孔径为5_25mm ； (2)将膨化产物与水混合后加入蛋白酶进行酶解除去油脂和蛋白，酶解后离心分离得到大豆油脂、水解液、残渣；其中酶解PH为8-10，酶解温度为20-60°C，酶的加入量与膨化产物的重量比为1:3-1:7，膨化产物与水的重量比(料液比)为1:3-1:7，酶解时间3-7h ；(3)向水解液和残渣中加入无水こ醇进行超声萃取大豆异黄酮，无水こ醇与水解液的体积比为(1-5) 1 ；(4)用大孔吸附树脂纯化大豆异黄酮，洗脱条件分别为上样量为O. 1BV-0. 5BV,上样流速为O. lBV/h-2BV/h，洗脱剂流速为O. 5BV/h-5. OBV/h，洗脱剂体积为1-8BV，洗脱剂こ醇的体积浓度为30%-95%，洗脱后即得到洗脱液；(5)将洗脱液旋转蒸发后冻干即得大豆异黄酮。本专利技术的方法，其中还包括对步骤(I)中的膨化产物粉碎得到大豆粉的步骤，优选粉碎至颗粒度60目。本专利技术的方法，其中优选所述步骤(I)中将大豆胚芽粉的物料含水量调节到8%，所述双螺杆挤压膨化机的套筒温度为30°C、螺杆转速为90r/min、模ロ孔径为15mm。本专利技术的方法，其中优选所述步骤(2)中加入的酶为Protex6L碱性蛋白酶。本专利技术的方法，其中优选所述步骤(2)中酶解pH值为9. 5，酶解温度为50°C，酶的加入量与膨化产物的重量比为1:5，膨化产物与水的重量比为1:6，酶解时间为5h。本专利技术的方法，其中优选所述步骤(3)中无水こ醇与水解液的体积比为3 :1。本专利技术的方法，其中优选所述步骤(4)中选用大孔吸附树脂DlOl进行纯化；洗脱条件分别为上样量为O. 3BV，上样流速为O. 5BV/h，洗脱剂流速为2. OBV/h，洗脱剂体积为4BV，洗脱剂こ醇的浓度为70%。本专利技术方法作用条件温和(无有机溶剤、无剧烈化学反应)，仪器设备要求简单，操作简便。体系中的降解产物一般不会与提取物发生反应，可以有效地保护大豆异黄酮的品质。冻干后，将大豆异黄酮产品做成干燥的粉末，有利于保存，同时也有利于使用和添加到食品中。挤压过程是ー个复杂的物理化学生物反应过程，物料组分所发生的变化主要同挤压前物料的预处理、螺杆结构、螺杆转速等多方面因素有夫。而物料组分的变化直接影响到后续加工效果。本专利技术以挤压膨化预处理大豆胚芽为辅助手段，通过一系列试验筛选优选出较佳的挤压膨化、酶解、纯化工艺等条件，使本专利技术方法与传统的大豆异黄酮分离纯化方法相比有以下优点I、利用挤压膨化预处理，提高了大豆胚芽中油脂的脱除率，同时也增加了大豆异黄酮的得率。2、所用设备简单、操作安全、油脂和蛋白去除干净，原料不需要再脱油、脱蛋白，可以直接用于大豆异黄酮提取。所以提取步骤简便，大豆异黄酮产品品质好。下面结合附图对本专利技术的作进ー步说明。附图说明 图I为本专利技术提取方法的エ艺流程示意图；图2物料含水量对大豆异黄酮得率的影响；图3挤压温度对大豆异黄酮得率的影响；图4螺杆转速对大豆异黄酮得率的影响；图5模ロ孔径对大豆异黄酮得率的影响；图6pH对大豆异黄酮得率的影响；图7酶解温度对大豆异黄酮得率的影响；图8加酶量对大豆异黄酮得率的影响；图9料液比对大豆异黄酮得率的影响；图10酶解时间对大豆异黄酮得率的影响；图11超声时无水こ醇添加量对大豆异黄酮的影响；图12上样量对大豆异黄酮得率的影响；图13上样流速对大豆异黄酮得率的影响；图14洗脱剂流速对大豆异黄酮得率的影响；图15洗脱剂体积对大豆异黄酮得率的影响；图16洗脱剂浓度对大豆异黄酮得率的影响。具体实施例方式以下是实施例及其试验数据等，但本专利技术的内容并不局限于这些实施例的范围。实验例I挤压膨化预处理辅助提取大豆异黄酮，挤压膨化和酶法脱脂最佳エ艺參数筛选试验I.材料与方法I. I材料、试剂大豆胚芽山本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挤压膨化预处理辅助提取大豆胚芽中大豆异黄酮的方法，包括以下步骤：（1）将大豆胚芽粉碎后得到大豆胚芽粉，将大豆胚芽粉的含水量调节到5？10%，用双螺杆挤压膨化机对大豆胚芽粉挤压膨化，得到膨化产物，所述双螺杆挤压膨化机的套筒温度为25℃？45℃、螺杆转速为60？120r/min、模口孔径为5？25mm；（2）将膨化产物与水混合后加入蛋白酶进行酶解除去油脂和蛋白，酶解后离心分离得到大豆油脂、水解液、残渣；其中酶解pH为8？10，酶解温度为20？60℃，酶的加入量与膨化产物的重量比为1:3？1:7，膨化产物与水的重量比为1:3？1:7，酶解时间3？7h；（3）向水解液和残渣中加入无水乙醇进行超声萃取大豆异黄酮，无水乙醇与水解液的体积比为（1？5）：1；（4）用大孔吸附树脂纯化大豆异黄酮，洗脱条件分别为：上样量为0.1BV？0.5BV，上样流速为0.1BV/h？2BV/h，洗脱剂流速为0.5BV/h？5.0BV/h，洗脱剂体积为1？8BV，洗脱剂乙醇的体积浓度为30%？95%，洗脱后即得到洗脱液；（5）将洗脱液旋转蒸发后冻干即得大豆异黄酮。

【技术特征摘要】
1.一种挤压膨化预处理辅助提取大豆胚芽中大豆异黄酮的方法，包括以下步骤 (1)将大豆胚芽粉碎后得到大豆胚芽粉，将大豆胚芽粉的含水量调节到5-10%，用双螺杆挤压膨化机对大豆胚芽粉挤压膨化，得到膨化产物，所述双螺杆挤压膨化机的套筒温度为25°C _45°C、螺杆转速为60-120r/min、模ロ孔径为5_25mm ； (2)将膨化产物与水混合后加入蛋白酶进行酶解除去油脂和蛋白，酶解后离心分离得到大豆油脂、水解液、残渣；其中酶解pH为8-10，酶解温度为20-60°C，酶的加入量与膨化产物的重量比为1:3-1:7，膨化产物与水的重量比为1:3-1:7，酶解时间3-7h ； (3)向水解液和残渣中加入无水こ醇进行超声萃取大豆异黄酮，无水こ醇与水解液的体积比为(1_5) I ； (4)用大孔吸附树脂纯化大豆异黄酮，洗脱条件分别为上样量为O.1BV-0. 5BV，上样流速为O. lBV/h-2BV/h，洗脱剂流速为O. 5BV/h-5. OBV/h，洗脱剂体积为1-8BV，洗脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：江连洲，李杨，齐宝坤，刘珊，王中江，王胜男，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：