CN1158273C - 萃取大豆异黄酮的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通过大豆种子萌动期分离大豆胚轴供提取含大豆异黄酮的提取物的方法。将成熟饱满的大豆种子，经冷水浸泡萌动至初始萌芽状态，经脱皮、大豆子叶分瓣、子叶与大豆胚轴分离、溶剂浸出法提取等工艺工序，得到含大豆异黄酮的提取物。本方法简单易操作，提取率高，且能有效保留所含大豆异黄酮生物活性不受破坏。所分离出来的大豆子叶还可作为大豆深加工工业原料，有利于大豆资源的充分利用。研究发现，大豆异黄酮的雌激素样作用影响到体内激素水平，有助于改善绝经后妇女热潮红和阴道炎等症状，对心血管的防护作用及骨质代谢的影响和对于预防癌症发生效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过大豆种子萌动期分离大豆胚轴供提取含大豆异黄酮的提取物的方法。
背景技术
大豆异黄酮(Isoflavones of Soybean)主要来源于豆科植物的荚豆类，其中大豆中的含量较高，分布于大豆种子胚轴和子叶中，种皮中含量极少，子叶中异黄酮含量为0.1％～0.3％，而胚轴中异黄酮含量为1％～2％。大豆异黄酮分为游离型的甙元(Aglycon)和结合型的糖甙(Glucosides)两类，甙元占总量的2％-3％，包括金雀异黄素(Gen)和大豆素(Dai)及黄豆甙(Gly)；糖甙占总量的97％-98％，主要以金雀异黄甙(染料木甙Genistin)和大豆甙(Daidzin)及丙二酰金雀异黄甙(6″-O-malonylgenistin)和丙二酰大豆甙(6″-O-malonyldacidzin)形式存在。人体实验表明大豆异黄酮主要在肠道中被吸收，吸收率为10％～40％，而萌芽状态的大豆食用后可以增强大豆异黄酮的吸收，吸收率为20％～60％。研究发现，大豆异黄酮的雌激素样作用影响到性激素分泌、代谢和生物学活性、蛋白质合成、生长因子活性、细胞恶性增殖、分化、细胞粘附和血管生成，其对重要的类固醇生物合成关键酶的作用也影响体内激素水平，有助于改善绝经后妇女热潮红和阴道炎等症状，对骨质疏松症的发生也有预防作用。因此，通过大豆深加工综合利用，从大豆种子分离大豆胚轴供提取含大豆异黄酮的提取物作为医药原料或功能性保健品是一种经济可行的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过大豆种子萌动期分离大豆胚轴供提取含大豆异黄酮的提取物的方法。
由于大豆种子特殊的形态结构，芝麻大小的大豆胚轴紧贴两片肥大的子叶并被形成角质化的致密栅状组织种皮包覆，通常分离完整的大豆胚轴十分困难。本发明发现大豆种子萌动期初始萌芽状态的大豆种子子叶与大豆胚轴能轻易分离并保持胚轴完整及所含大豆异黄酮生物活性不受破坏。
本发明的方法是将大豆种子经冷水浸泡萌动至初始萌芽状态，经脱皮、大豆子叶分瓣、子叶与大豆胚轴分离、溶剂浸出法提取等工艺工序，得到含大豆异黄酮的提取物。本方法能有效保留所含大豆异黄酮生物活性不受破坏。
本发明方法的具体步骤如下：
一、冷水浸泡萌动至初始萌芽状态：用冷水浸泡大豆种子至呈初始萌芽状态；水温为10～34℃，通常为17～26℃；浸泡时间为4小时至18小时，通常为6～14小时。
大豆种子萌动期是从吸水膨胀开始，随着胚轴和子叶含水量的增加，原生质由凝胶状态转变成溶胶状态，呼吸代谢增强，种皮膨胀，氧气透入，酶系统活动增强。胚细胞的新陈代谢促进胚轴伸长呈初始萌芽状态。
所用的大豆种子以成熟饱满、形状完整、无病虫害及种皮光亮新鲜为佳。最好经筛选剔除瘪粒、破瓣粒和虫蛀粒。
二、脱皮工序：将呈初始萌芽状态的大豆种子置于通常工业脱皮装置中低速搅拌滚动脱皮1分钟至3分钟，转速为30转/分至500转/分，使呈膨胀萌芽状态的大豆种子子叶与种皮被轻易剥离，进一步置于分离槽中加水将悬浮于水面的大豆种皮与子叶分离。
三、大豆子叶分瓣及子叶与大豆胚轴分离：将已脱皮的大豆子叶置于通常工业脱皮装置中，采用中速搅拌滚动处理1分钟至5分钟，转速为600转/分至5000转/分，使呈抱紧状态的二片子叶被分瓣，并且紧贴大豆子叶的大豆胚轴被分离剥落，进一步置于分离槽中加水将呈半悬浮状态的大豆胚轴与沉淀于槽底的分瓣的大豆子叶分离。分瓣的大豆子叶经热风干燥后可作为原料应用于大豆深加工工业。
四、提取含大豆异黄酮的提取物：将分离出来的大豆胚轴用工业生产通常采用的极性较强的溶剂浸出提取糖甙，再进一步采用极性较弱的溶剂浸出提取甙元；合并提取液并经低温干燥后为所需的含大豆异黄酮的提取物。浸出提取可采用工业常用的浸出设备，可选用平转浸出器，环型浸出器、履带—框式浸出器或罐式浸出器等；混合液分离可采用混合液汽提设备，可选用层碟式汽提塔、层式汽提塔、填料式汽提塔或管式汽提塔等类型设备。浸出提取时可采用如下的工艺条件：浸出温度20～100℃，通常浸出温度为40～55℃；溶剂与胚轴重量比为0.2～3∶1；浸出时间为3～180分钟，通常为60～80分钟。大豆胚轴浸出提取过程中，所用的溶剂可循环使用。
大豆异黄酮分为游离型的甙元(Aglycon)和结合型的糖甙(Glucosides)两类，因此，总大豆异黄酮的提取可采用工业生产二步浸出法进行提取。如糖甙一般可用乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水或某些极性较强的混合溶剂，如甲醇与水(1∶1)进行提取；甙元用极性较弱的有机溶剂，如乙醚、氯仿、乙醇乙酯等提取。
本发明方法采用冷水浸泡使大豆种子萌动至初始萌芽状态，使大豆胚轴易与子叶分离，方法简单有效，大豆异黄酮提取率高，而且能有效保留所含大豆异黄酮生物活性不受破坏。所分离出来的大豆子叶还可作为大豆深加工工业原料，有利于大豆资源的充分利用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
筛选成熟饱满的大豆种子100公斤，置于冷水中浸泡9.5小时，浸泡水温为21℃，大豆种子已膨胀呈初始萌芽状态；经工业脱皮装置低速搅拌滚动脱皮1分钟剥离大豆种皮，转速为40转/分，置于分离槽中加水将悬浮于水面的种皮与大豆子叶分离，再经工业脱皮装置中速搅拌滚动2.5分钟使呈紧抱状态的二片子叶被分瓣，大豆胚轴被分离剥落，转速为3000转/分，再次置于分离槽中将呈半悬浮状态的大豆胚轴与大豆子叶分离。将分离出来的大豆胚轴经工业生产二步浸出法放置于平转浸出器中浸出提取，按胚轴与溶剂乙酸乙酯1∶1重量比提取糖甙，浸出温度为50℃，浸出时间为70分钟，混合液分离采用管式汽提塔，然后再按被提取糖甙后的胚轴与溶剂乙醚0.8∶1重量比进行提取甙元，浸出温度为55℃，浸出时间为50分钟，混合液分离采用管式汽提塔，合并提取液经低温干燥后为所需的含大豆异黄酮的提取物。
实施例二：
筛选成熟饱满的大豆种子100公斤，置于冷水中浸泡10小时，浸泡水温为20℃，大豆种子已膨胀呈初始萌芽状态；经工业脱皮装置低速搅拌滚动脱皮3分钟剥离大豆种皮，转速为30转/分，置于分离槽中加水将悬浮于水面的种皮与大豆子叶分离，再经工业脱皮装置中速搅拌滚动5分钟使呈紧抱状态的二片子叶被分瓣，大豆胚轴被分离剥落，转速为600转/分，再次置于分离槽中将呈半悬浮状态的大豆胚轴与大豆子叶分离。经工业生产二步浸出法放置于环型浸出器中浸出提取，按胚轴与极性较强的溶剂甲醇与水(1∶1)2∶1重量比进行提取糖甙，浸出温度为42℃，浸出时间为10分钟，混合液分离采用碟式汽提塔，然后再按被提取糖甙后的胚轴与溶剂氯仿0.2∶1重量比进行提取甙元，浸出温度为45℃，浸出时间为10分钟，混合液分离采用碟式汽提塔，合并提取液经低温干燥后为所需的含大豆异黄酮的提取物。
实施例三：
筛选成熟饱满的大豆种子100公斤，置于冷水中浸泡13小时，浸泡水温为17℃，大豆种子已膨胀呈初始萌芽状态；经工业脱皮装置低速搅拌滚动脱皮2分钟剥离大豆种皮，转速为200转/分，置于分离槽中加水将悬浮于水面的种皮与大豆子叶分离，再经工业脱皮装置采用中速搅拌滚动4分钟使呈紧抱状态的二片子叶被分瓣，大豆胚轴被分离剥落，转速为1000转/分，再次置于分离槽中将呈半悬浮状态的大豆胚轴与大豆子叶分离。经工业生产二步浸出法放置于履带式浸出器中浸出提取，按胚轴与溶剂乙醇0.5∶1重量比提取糖甙，浸出温度为48℃，浸出时间为80分钟，混合液分离采用层式汽提塔，然后再按被提取糖甙后的胚轴与溶剂乙醚1.8∶1重量比进行提取甙元，浸出温度为49℃，浸出时间为20分钟，混合液分离采用层式汽提塔，合并提取液经低温干燥后为所需的含大豆异黄酮的提取物。
实施例四：
筛选成熟饱满的大豆种子100公斤，置于冷水中浸泡7.5小时，浸泡水温为26℃，大豆种子已膨胀呈初始萌芽状态；经工业脱皮装置低速搅拌滚动脱皮1.5分钟剥离大豆种皮，转速为300转/分，置于分离槽中加水将悬浮于水面的种皮与大豆子叶分离，再经工业脱皮装置采用中速搅拌滚动3.5分钟使呈紧抱状态的二片子叶被分瓣，大豆胚轴被分离剥落，转速为1500转/分，再次置于分离槽中将呈半悬浮状态的大豆胚轴与大豆子叶分离。经工业生产二步浸出法放置于履带—框式浸出器中浸出提取，按胚轴与溶剂丙酮0.3∶1重量比提取糖甙，浸出温度为80℃，浸出时间为80分钟，混合液分离采用填料式汽提塔，然后再按被提取糖甙后的胚轴与溶剂乙醇乙酯0.8∶1重量比进行提取甙元，浸出温度为38℃，浸出时间为50分钟，混合液分离采用填料式汽提塔，合并提取液经低温干燥后为所需的含大豆异黄酮的提取物。
实施例五：
筛选成熟饱满的大豆种子100公斤，置于冷水中浸泡10小时，浸泡水温为22℃，大豆种子已膨胀呈初始萌芽状态；经工业脱皮装置低速搅拌滚动脱皮50秒钟剥离大豆种皮，转速为450转/分，置于分离槽中加水将悬浮于水面的种皮与大豆子叶分离，再经工业脱皮装置采用中速搅拌滚动2分钟使呈紧抱状态的二片子叶被分瓣，大豆胚轴被分离剥落，转速为3000转/分，再次置于分离槽中将呈半悬浮状态的大豆胚轴与大豆子叶分离。经工业生产二步浸出法放置于罐式浸出器中浸出提取，按胚轴与溶剂甲醇0.5∶1重量比提取糖甙，浸出温度为20℃，浸出时间为180分钟，混合液分离采用碟式汽提塔，然后再按被提取糖甙后的胚轴与溶剂氯仿0.8∶1重量比进行提取甙元，浸出温度为70℃，浸出时间为12分钟，混合液分离采用碟式汽提塔，合并提取液经低温干燥后为所需的含大豆异黄酮的提取物。
实施例六：
筛选成熟饱满的大豆种子100公斤，置于冷水中浸泡18小时，浸泡水温为10℃，大豆种子已膨胀呈初始萌芽状态；经工业脱皮装置低速搅拌滚动脱皮1分钟剥离大豆种皮，转速为300转/分，置于分离槽中加水将悬浮于水面的种皮与大豆子叶分离，再经工业脱皮装置采用中速搅拌滚动1.5分钟使呈紧抱状态的二片子叶被分瓣，大豆胚轴被分离剥落，转速为4000转/分，再次置于分离槽中将呈半悬浮状态的大豆胚轴与大豆子叶分离。经工业生产二步浸出法放置于履带—框式浸出器中浸出提取，按胚轴与溶剂丙酮0.7∶1重量比提取糖甙，浸出温度为50℃，浸出时间为80分钟，混合液分离采用层式汽提塔，然后再按被提取糖甙后的胚轴与溶剂乙醇乙酯2∶1重量比进行提取甙元，浸出温度为80℃，浸出时间为5分钟，混合液分离采用层式汽提塔，合并提取液经低温干燥后为所需的含大豆异黄酮的提取物。
实施例七：
筛选成熟饱满的大豆种子100公斤，置于冷水中浸泡4.5小时，浸泡水温为32℃，大豆种子已膨胀呈初始萌芽状态；经工业脱皮装置低速搅拌滚动脱皮1分钟剥离大豆种皮，转速为300转/分，分离槽中加水将悬浮于水面的种皮与大豆子叶分离，再经工业脱皮装置采用中速搅拌滚动1.5分钟使呈紧抱状态的二片子叶被分瓣，大豆胚轴被分离剥落，转速为4000转/分，再次置于分离槽中将呈半悬浮状态的大豆胚轴与大豆子叶分离。经工业生产二步浸出法放置于履带—框式浸出器中浸出提取，按胚轴与极性较强的混合溶剂甲醇与水(1∶1)3∶1重量比提取糖甙，浸出温度为50℃，浸出时间为200分钟，混合液分离采用填料式汽提塔，然后再按被提取糖甙后的胚轴与极性较弱的溶剂如乙醇乙酯3∶1重量比提取甙元，浸出温度为30℃，浸出时间为100分钟，混合液分离采用填料式汽提塔，合并提取液经低温干燥后为所需的含大豆异黄酮的提取物。
Claims (8)
1.一种提取含大豆异黄酮的提取物的方法，其特征是将大豆种子经冷水浸泡萌动至初始萌芽状态，经脱皮、大豆子叶分瓣、子叶与大豆胚轴分离，再将大豆胚轴经溶剂浸出法提取得到含大豆异黄酮的提取物。
2.一种如权利要求1所述的提取含大豆异黄酮的提取物的方法，其特征是具体步骤为：
(1)、用冷水浸泡大豆种子至呈初始萌芽状态；水温为10～34℃；浸泡时间为4小时至18小时；
(2)、将呈初始萌芽状态的大豆种子置于通常工业脱皮装置中低速搅拌滚动脱皮1分钟至3分钟，转速为30转/分至500转/分，将呈膨胀萌芽状态的大豆种子子叶与种皮剥离，进一步置于分离槽中加水将悬浮于水面的大豆种皮与子叶分离；
(3)、将已脱皮的大豆子叶置于通常工业脱皮装置中，采用中速搅拌滚动处理1分钟至5分钟，转速为600转/分至5000转/分，将呈抱紧状态的二片子叶分瓣，并且将紧贴大豆子叶的大豆胚轴分离剥落，进一步置于分离槽中加水将呈半悬浮状态的大豆胚轴与沉淀于槽底的分瓣的大豆子叶分离；
(4)、将分离出来的大豆胚轴用工业生产通常采用的极性较强的溶剂浸出提取糖甙，再进一步采用极性较弱的溶剂浸出提取甙元；合并提取液并经低温干燥后为所需的含大豆异黄酮的提取物。
3.一种如权利要求2所述的提取含大豆异黄酮的提取物的方法，其特征是浸泡大豆种子萌动的水温为为17～26℃。
4.一种如权利要求2所述的提取含大豆异黄酮的提取物的方法，其特征是浸泡大豆种子萌动的浸泡时间为6～12小时。
5.一种如权利要求2所述的提取含大豆异黄酮的提取物的方法，其特征是所述的提取含大豆异黄酮的提取物所用的极性较强的溶剂为乙酸乙酯、丙酮、乙醇或甲醇，或甲醇与水的混合溶剂；所用的极性较弱的溶剂为乙醚、氯仿或乙醇乙酯。
6.一种如权利要求1至5之一所述的提取含大豆异黄酮的提取物的方法，其特征是所述的浸出提取糖甙及 浸出提取甙元的具体工艺条件为：浸出温度20～100℃，浸出时间为3～180分钟，溶剂与胚轴重量比为0.2～3∶1。
7.一种如权利要求6所述的提取含大豆异黄酮的提取物的方法，其特征是所述的浸出温度为40～55℃。
8.一种如权利要求6所述的提取含大豆异黄酮的提取物的方法，其特征是所述的浸出时间为60～80分钟。
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