CN113005157A - 一种大豆异黄酮苷元的制备方法 - Google Patents

一种大豆异黄酮苷元的制备方法 Download PDF

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卢丞文
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Abstract

本发明公开了一种大豆异黄酮苷元的制备方法，属于食品加工技术领域。采用高压脉冲电场偶联生物酶解制备大豆异黄酮苷元，制备方法的主要步骤为：以大豆异黄酮糖苷为原料，采用黑曲霉β‑葡萄糖苷酶为催化剂，辅助高压脉冲电场技术处理，电场强度为5‑25kV/cm，处理脉冲数为6‑20，将原料中的大豆异黄酮糖苷水解为大豆异黄酮苷元。本发明的特点是通过高压脉冲电场偶联生物酶解制备大豆异黄酮苷元，提高了产物转化率，反应时间短，能耗低，适用于工业化生产。为大豆异黄酮糖苷转化成苷元提供了一种快速高效的新技术，为大豆产品的加工利用提供了具有更高附加值的生产途径。

Description

一种大豆异黄酮苷元的制备方法
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种高压脉冲电场偶联生物酶解制备大豆异黄酮苷元的方法。
背景技术
大豆异黄酮是大豆中的主要活性物质，包括大豆异黄酮糖苷及其苷元。研究表明，大豆异黄酮具有抗氧化、防治癌症、骨质疏松、心脑血管疾病及妇女更年期综合症等多种疾病的功效，是一种与人类雌性激素结构和生理活性相似的植物雌激素。
大豆异黄酮的生物学功能主要以游离型苷元形式体现，但是游离型苷元仅占大豆异黄酮总量的2％-3％，其余大豆异黄酮均以糖苷形式存在。结合型糖苷只有在肠道微生物的作用下降解为有活性的苷元才能被机体吸收利用，但微生物的水解作用较弱，机体很难有效利用，限制了大豆异黄酮的相关生物学功能。
目前，大豆异黄酮糖苷转化成苷元的方法有酸水解法、碱水解法和酶解法三大类。酸水解法反应较剧烈，容易破坏大豆异黄酮苷元的化学结构，并且产生的酸水会对环境造成危害；碱水解法产物苷元容易降解，应用受到很大限制；酶解法是利用生物酶的作用，催化糖基的水解，反应条件温和，不会破坏苷元结构，具有独特的优势。
高压脉冲电场技术是一项重要的非热加工技术，具有处理温度低、时间短、效率高、能耗低及污染小等良好特性。因此，亟待开发一种高压脉冲电场介导的大豆异黄酮苷元制备方法，同时为大豆异黄酮苷元产业化提供绿色加工新方式。
发明内容
本发明提供了一种高压脉冲电场偶联生物酶解制备大豆异黄酮苷元的方法，产物转化效率高，提取时间缩短，能耗降低。一种大豆异黄酮苷元的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤一，原料处理：取大豆异黄酮糖苷样品，加入5mL-25mL蒸馏水，优选20mL，磁力搅拌器搅拌均匀；
步骤二，高压脉冲电场处理：向样品中加入β-葡萄糖苷酶液，用冰醋酸调节pH值至5.0，通入高压脉冲电场进行处理；
步骤三，萃取分离：取出反应产物加入水饱和正丁醇终止反应，离心分离，取上清液；
步骤四，减压浓缩：利用旋转蒸发仪进行减压浓缩处理，收集浓缩溶液。
进一步，限定上述大豆异黄酮糖苷样品的质量为10-50mg，优选样品质量为40mg。
进一步，限定上述酶制剂为β-葡萄糖苷酶，通过对比大豆β-葡萄糖苷酶、黑曲霉β-葡萄糖苷酶和杏仁β-葡萄糖苷酶的酶解效果，优选黑曲霉β-葡萄糖苷酶。详见具体实施方式1，β-葡萄糖苷酶筛选实验。
进一步，限定上述与大豆异黄酮糖苷溶液混合的β-葡萄糖苷酶浓度为1-5％，优选酶浓度为3％。
进一步，限定上述高压脉冲电场耦合酶解条件为：脉冲电场强度为5-25kV/cm，脉冲数为6-14，优选脉冲电场强度为15kV/cm，脉冲数为8。
本发明的有益效果：
本发明对大豆β-葡萄糖苷酶、黑曲霉β-葡萄糖苷酶和杏仁β-葡萄糖苷酶进行筛选，得到高压脉冲电场偶联黑曲霉β-葡萄糖苷酶，制备大豆异黄酮苷元产率最高。利用高压脉冲电场技术辅助β-葡萄糖苷酶水解大豆异黄酮糖苷，提高了大豆异黄酮苷元的产率，该方法操作过程简单、处理温度低、反应时间短、转化效率高、能量消耗低、无污染，为大豆异黄酮苷元的工业化生产提供了新方式，为大豆产品的综合利用提供了具有更高附加值的加工途径。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步地说明。
实施例1：β-葡萄糖苷酶筛选实验
将大豆β-葡萄糖苷酶、黑曲霉β-葡萄糖苷酶和杏仁β-葡萄糖苷酶，3种来源不同的β-葡萄糖苷酶，分别加入到相同的大豆异黄酮糖苷样品液中，酶浓度为2％，用冰醋酸调节pH值至5.0，通入高压脉冲电场进行处理，电场强度为15kV/cm，脉冲数为6。反应结束后，取出反应产物加入水饱和正丁醇终止反应，离心分离，取上清液。利用旋转蒸发仪进行减压浓缩处理，收集浓缩溶液。此反应条件下，高压脉冲电场偶联β-葡萄糖苷酶制备大豆异黄酮苷元得率分别为：大豆β-葡萄糖苷酶52.47％、黑曲霉β-葡萄糖苷酶86.82％和杏仁β-葡萄糖苷酶67.53％，其中以高压脉冲电场偶联黑曲霉β-葡萄糖苷酶制备大豆异黄酮苷元得率最高。
实施例2：
取40mg大豆异黄酮糖苷样品，加入20mL蒸馏水，磁力搅拌器搅拌均匀，加入浓度1％酶液，用冰醋酸调节pH值至5.0，通入高压脉冲电场进行处理，电场强度15kV/cm，脉冲数为6。反应结束后，取出反应产物加入水饱和正丁醇终止反应，离心分离，取上清液。利用旋转蒸发仪进行减压浓缩处理，收集浓缩溶液。此反应条件下，高压脉冲电场偶联β-葡萄糖苷酶制备大豆异黄酮苷元得率为73.66％。
实施例3：
取40mg大豆异黄酮糖苷样品，加入20mL蒸馏水，磁力搅拌器搅拌均匀，加入浓度1％酶液，用冰醋酸调节pH值至5.0，通入高压脉冲电场进行处理，电场强度10kV/cm，脉冲数为12。反应结束后，取出反应产物加入水饱和正丁醇终止反应，离心分离，取上清液。利用旋转蒸发仪进行减压浓缩处理，收集浓缩溶液。此反应条件下，高压脉冲电场偶联β-葡萄糖苷酶制备大豆异黄酮苷元得率为91.94％。
实施例4：
取40mg大豆异黄酮糖苷样品，加入20mL蒸馏水，磁力搅拌器搅拌均匀，加入浓度4％酶液，用冰醋酸调节pH值至5.0，通入高压脉冲电场进行处理，电场强度15kV/cm，脉冲数为10。反应结束后，取出反应产物加入水饱和正丁醇终止反应，离心分离，取上清液。利用旋转蒸发仪进行减压浓缩处理，收集浓缩溶液。此反应条件下，高压脉冲电场偶联β-葡萄糖苷酶制备大豆异黄酮苷元得率为87.93％。
实施例5：
取40mg大豆异黄酮糖苷样品，加入20mL蒸馏水，磁力搅拌器搅拌均匀，加入浓度3％酶液，用冰醋酸调节pH值至5.0，通入高压脉冲电场进行处理，电场强度15kV/cm，脉冲数为8。反应结束后，取出反应产物加入水饱和正丁醇终止反应，离心分离，取上清液。利用旋转蒸发仪进行减压浓缩处理，收集浓缩溶液。此反应条件下，高压脉冲电场偶联β-葡萄糖苷酶制备大豆异黄酮苷元得率为94.58％。

Claims (6)

1.一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，原料处理：取大豆异黄酮糖苷样品，加入5mL-25mL蒸馏水，磁力搅拌器搅拌均匀；
步骤二，高压脉冲电场处理：向样品中加入β-葡萄糖苷酶液，用冰醋酸调节pH值至5.0，通入高压脉冲电场进行处理；
步骤三，萃取分离：取出反应产物加入水饱和正丁醇终止反应，离心分离，取上清液；
步骤四，减压浓缩：利用旋转蒸发仪进行减压浓缩处理，收集浓缩溶液。
2.根据权利要求1所述的一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于，所述大豆异黄酮糖苷样品的质量为10-50mg。
3.根据权利要求1所述一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于，水解大豆异黄酮糖苷酶制剂为大豆β-葡萄糖苷酶，酶液浓度为1-5％。
4.根据权利要求1所述一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于，水解大豆异黄酮糖苷酶制剂为黑曲霉β-葡萄糖苷酶，酶液浓度为1-5％。
5.根据权利要求1所述一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于，水解大豆异黄酮糖苷酶制剂为杏仁β-葡萄糖苷酶，酶液浓度为1-5％。
6.根据权利要求1至4任一项所述一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于，所述高压脉冲电场进行处理的条件为：脉冲电场强度为5-25kV/cm，脉冲数为6-14。
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