專利名稱：一種大豆異黃酮苷元的制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種大豆異黃酮的制備方法。
背景技術(shù)：
大豆異黃酮分為游離型的苷元(Aglycon)和結(jié)合型的糖苷(Glycosides)兩類，苷元占大豆異黃酮總量的2％～3％，包括大豆苷元(Daidzein)、染料木素(Genistein)和大豆黃素(Glycitein)；糖苷占大豆異黃酮總量的97％～98％，包括大豆苷(Daidzin)、染料木苷(Genistin)和大豆黃苷(Glycitin)。大豆異黃酮是一種植物雌激素，可促進雌激素和生長因子的分泌，具有改善婦女絕經(jīng)期綜合癥和預防骨質(zhì)疏松的活性，而且具有抑制人體癌細胞(乳腺癌細胞和前列腺癌細胞)生長的作用。由于大豆異黃酮糖苷的活性低，很難被人體直接吸收，必須要經(jīng)過人體腸道中微生物的水解作用生成苷元形式才易被吸收，因此大豆異黃酮苷元比大豆異黃酮糖苷具有更高的醫(yī)用價值和經(jīng)濟價值。
大豆糖蜜是制備大豆?jié)饪s蛋白的副產(chǎn)物，其中富含大豆低聚糖、大豆異黃酮和大豆皂苷，目前主要作為動物飼料使用，產(chǎn)品附加值低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決大豆糖蜜附加值低的問題，而提供的一種大豆異黃酮苷元的制備方法。
大豆異黃酮苷元按以下步驟制備(一)取大豆糖蜜并加入丙酮沸點回流3±0.1h，然后立即過濾，再將濾液蒸干；(二)向濾液蒸干的固體中加入乙酸乙酯沸點回流2±0.1h，然后過濾，并向濾液中加入丙酮沸點回流2±0.1h，再過濾，固相物烘干，即得到大豆異黃酮糖苷；(三)用蒸餾水將大豆異黃酮糖苷稀釋，然后加入β-葡萄糖苷酶水解，即得到大豆異黃酮苷元。
本發(fā)明利用大豆糖蜜為原料制備大豆異黃酮苷元，提高了大豆糖蜜的附加值。本發(fā)明采用酶水解的方法將大豆異黃酮糖苷轉(zhuǎn)化為大豆異黃酮苷元，反應條件溫和，大豆異黃酮苷元穩(wěn)定性高、不易變性，副產(chǎn)物少。
具體實施例方式
具體實施例方式
一本實施方式大豆異黃酮苷元按以下步驟制備(一)取大豆糖蜜并加入丙酮沸點回流3±0.1h，然后立即過濾，再將濾液蒸干；(二)向濾液蒸干的固體中加入乙酸乙酯沸點回流2±0.1h，然后過濾，并向濾液中加入丙酮沸點回流2±0.1h，再過濾，固相物烘干，即得到大豆異黃酮糖苷；(三)用蒸餾水將大豆異黃酮糖苷稀釋，然后加入β-葡萄糖苷酶水解，即得到大豆異黃酮苷元。
本實施方式中利用大豆糖蜜為原料制備大豆異黃酮苷元，大豆糖蜜是制備大豆?jié)饪s蛋白的副產(chǎn)物，其中富含大豆低聚糖、大豆異黃酮和大豆皂苷。本實施方式采用組合溶劑對大豆糖蜜進行萃取，先用丙酮回流萃取得到大豆異黃酮糖苷粗品，再利用乙酸乙酯和丙酮萃取大豆異黃酮糖苷粗品便可得到高純度的大豆異黃酮糖苷產(chǎn)品，為提高大豆異黃酮苷元的純度及轉(zhuǎn)化率奠定了物質(zhì)基礎。
本實施方式中采用酶水解的方法將大豆異黃酮糖苷轉(zhuǎn)化為大豆異黃酮苷元，反應條件溫和，大豆異黃酮苷元穩(wěn)定性高、不易變性，副產(chǎn)物少。
具體實施例方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點是步驟(一)中的丙酮為分析純，丙酮的加入體積是大豆糖蜜體積的70～90倍。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式一相同。
具體實施例方式
三本實施方式與具體實施方式
一的不同點是步驟(一)中的丙酮為分析純，丙酮的加入體積是大豆糖蜜體積的80倍。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式一相同。
具體實施例方式
四本實施方式與具體實施方式
一的不同點是步驟(二)中的乙酸乙酯為分析純，乙酸乙酯的加入體積是濾液蒸干固體體積的90～110倍。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式一相同。
具體實施例方式
五本實施方式與具體實施方式
一的不同點是步驟(二)中的乙酸乙酯為分析純，乙酸乙酯的加入體積是濾液蒸干固體體積的100倍。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式一相同。
具體實施例方式
六本實施方式與具體實施方式
一的不同點是步驟(一)中濾液在60℃的條件下蒸干。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式一相同。
具體實施例方式
七本實施方式與具體實施方式
一的不同點是步驟(二)中的丙酮為分析純，丙酮的加入體積是濾液體積的90～110倍。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式一相同。
具體實施例方式
八本實施方式與具體實施方式
一的不同點是步驟(二)中的丙酮為分析純，丙酮的加入體積是濾液體積的100倍。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式一相同。
具體實施例方式
九本實施方式與具體實施方式
一的不同點是步驟(二)中固相物在50～60℃的條件下烘干。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式一相同。
具體實施例方式
十本實施方式與具體實施方式
一的不同點是步驟(三)中β-葡萄糖苷酶由黑曲霉固態(tài)滾筒式發(fā)酵制成。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式一相同。
本實施方式中采用固態(tài)滾筒式發(fā)酵黑曲霉生產(chǎn)β-葡萄糖苷酶，滾筒式生物反應器可以促進固態(tài)發(fā)酵物料的熱質(zhì)傳遞，而使發(fā)酵狀態(tài)保持均一。
具體實施例方式
十一本實施方式與具體實施方式
十的不同點是步驟(三)中黑曲霉為As3.4309、As3.3882、IFFI2241或IFFI2272。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式十相同。
具體實施例方式
十二本實施方式與具體實施方式
十的不同點是步驟(三)中將經(jīng)過產(chǎn)酶發(fā)酵的固態(tài)培養(yǎng)基取出干燥、粉碎，再加入培養(yǎng)基10倍體積的水，并在40±1℃的條件下浸提3±0.1h，浸提液在3000r/min的條件下離心5min制成粗酶液；粗酶液再經(jīng)透析制成β-葡萄糖苷酶精制酶液。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式十相同。
本實施方式采用透析方法精制酶液，大大提高了酶活，使酶水解大豆異黃酮效率顯著提高，可得到高純度的大豆異黃酮苷元。
具體實施例方式
十三本實施方式與具體實施方式
十的不同點是步驟(三)中將經(jīng)過產(chǎn)酶發(fā)酵的固態(tài)培養(yǎng)基取出干燥、粉碎，再加入培養(yǎng)基10倍體積的水，并在40℃的條件下浸提3h，浸提液在3000r/min的條件下離心5min制成粗酶液；粗酶液再經(jīng)透析制成β-葡萄糖苷酶精制酶液。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式十相同。
具體實施例方式
十四本實施方式與具體實施方式
十二或十三的不同點是步驟(三)中透析采用可載流分子量為1～3萬的中空纖維透析膜，中空纖維透析膜的跨膜壓力差為0.1MPa。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式十二或十三相同。
具體實施例方式
十五本實施方式與具體實施方式
十的不同點是步驟(三)中固態(tài)滾筒式反應器內(nèi)的固體發(fā)酵培養(yǎng)基由麥麩、大豆?jié)饪s蛋白和水制成，其中麥麩與大豆?jié)饪s蛋白按6∶4的質(zhì)量比混合，水的加入量是麥麩和大豆?jié)饪s蛋白總質(zhì)量的1.4倍。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式十相同。
本實施方式固體發(fā)酵培養(yǎng)基中不添加誘導物。
具體實施例方式
十六本實施方式與具體實施方式
十的不同點是步驟(三)中固態(tài)滾筒式發(fā)酵條件是滾筒每隔30分鐘轉(zhuǎn)動30秒，滾筒轉(zhuǎn)速為1.5～4.0r/min，通入過濾空氣，空氣流速為2.0L/min，發(fā)酵溫度為28±1℃，發(fā)酵時間為48h。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式十相同。
具體實施例方式
十七本實施方式與具體實施方式
十的不同點是步驟(三)中向固態(tài)滾筒式反應器內(nèi)填裝的固體發(fā)酵培養(yǎng)基占反應器容積的30％～40％。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式十相同。
具體實施例方式
十八本實施方式與具體實施方式
十二的不同點是步驟(三)中固態(tài)培養(yǎng)基干燥溫度為60℃。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式十二相同。
具體實施例方式
十九本實施方式與具體實施方式
一的不同點是步驟(三)中β-葡萄糖苷酶在pH值為5～6的緩沖溶液中進行酶水解。其它步驟及所選參數(shù)與實施方式一相同。
具體實施例方式
二十本實施方式大豆異黃酮苷元按以下步驟制備(一)取大豆糖蜜并加入體積是大豆糖蜜體積的80倍、濃度為分析純的丙酮沸點回流3h，然后立即過濾，再將濾液在60℃的條件下蒸干；(二)向濾液蒸干的固體中加入體積是濾液蒸干固體體積的100倍、濃度為分析純的乙酸乙酯沸點回流2h，然后過濾，并向濾液中加入體積是濾液體積的100倍、濃度為分析純的丙酮沸點回流2h，再過濾，固相物在60℃的條件下烘干，即得到大豆異黃酮糖苷；(三)用蒸餾水將大豆異黃酮糖苷稀釋，然后加入β-葡萄糖苷酶，使β-葡萄糖苷酶在酶水解液中的酶活單位為80～85U/mL，之后在pH值為5～6的緩沖溶液中進行酶水解1h，即得到大豆異黃酮苷元。
本實施方式步驟(三)中β-葡萄糖苷酶由黑曲霉As3.4309在固態(tài)滾筒式發(fā)酵制成；固態(tài)滾筒式反應器內(nèi)的固體發(fā)酵培養(yǎng)基由麥麩、大豆?jié)饪s蛋白和水制成；其中麥麩與大豆?jié)饪s蛋白按6∶4的質(zhì)量比混合，水的加入量是麥麩和大豆?jié)饪s蛋白總質(zhì)量的1.4倍，固體發(fā)酵培養(yǎng)基占反應器容積的30％～40％；其中固態(tài)滾筒式發(fā)酵條件是滾筒每隔30分鐘轉(zhuǎn)動30秒，滾筒轉(zhuǎn)速為3r/min，通入過濾空氣，空氣流速為2.0L/min，發(fā)酵溫度為28；℃，發(fā)酵時間為48h；經(jīng)過產(chǎn)酶發(fā)酵的固態(tài)培養(yǎng)基取出在60℃的條件下干燥、粉碎，再加入培養(yǎng)基10倍體積的水，并在40℃的條件下浸提3h，浸提液在3000r/min的條件下離心5min制成粗酶液；粗酶液再經(jīng)可載流分子量為2萬的中空纖維透析膜透析制成β-葡萄糖苷酶精制酶液，中空纖維透析膜的跨膜壓力差為0.1MPa。
本實施方式精制β-葡萄糖苷酶液的酶活單位為100～110U/mL；本實施方式大豆糖蜜經(jīng)過丙酮和乙酸乙酯的組合式萃取，大豆異黃酮糖苷的純度高，加之使用精制的β-葡萄糖苷酶液，87％以上的大豆異黃酮糖苷轉(zhuǎn)化為大豆異黃酮苷元，所以大豆異黃酮苷元的純度高，為90％。本實施方式酶水解反應條件溫和，酶水解時間短僅為1小時。
權(quán)利要求
1.一種大豆異黃酮苷元的制備方法，其特征在于大豆異黃酮苷元按以下步驟制備(一)取大豆糖蜜并加入丙酮沸點回流3±0.1h，然后立即過濾，再將濾液蒸干；(二)向濾液蒸干的固體中加入乙酸乙酯沸點回流2±0.1h，然后過濾，并向濾液中加入丙酮沸點回流2±0.1h，再過濾，固相物烘干，即得到大豆異黃酮糖苷；(三)用蒸餾水將大豆異黃酮糖苷稀釋，然后加入β-葡萄糖苷酶水解，即得到大豆異黃酮苷元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大豆異黃酮苷元的制備方法，其特征在于步驟(一)中的丙酮為分析純，丙酮的加入體積是大豆糖蜜體積的70～90倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大豆異黃酮苷元的制備方法，其特征在于步驟(一)中濾液在60℃的條件下蒸干。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大豆異黃酮苷元的制備方法，其特征在于步驟(二)中的乙酸乙酯為分析純，乙酸乙酯的加入體積是濾液蒸干固體體積的90～110倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大豆異黃酮苷元的制備方法，其特征在于步驟(二)中的丙酮為分析純，丙酮的加入體積是濾液體積的90～110倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大豆異黃酮苷元的制備方法，其特征在于步驟(二)中固相物在50～60℃的條件下烘干。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大豆異黃酮苷元的制備方法，其特征在于步驟(三)中β-葡萄糖苷酶由黑曲霉固態(tài)滾筒式發(fā)酵制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種大豆異黃酮苷元的制備方法，其特征在于步驟(三)中黑曲霉為As3.4309、As3.3882、IFFI2241或IFFI2272。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種大豆異黃酮苷元的制備方法，其特征在于步驟(三)中將經(jīng)過產(chǎn)酶發(fā)酵的固態(tài)培養(yǎng)基取出干燥、粉碎，再加入培養(yǎng)基10倍體積的水，并在40±1℃的條件下浸提3±0.1h，浸提液在3000r/min的條件下離心5min制成粗酶液；粗酶液再經(jīng)透析制成β-葡萄糖苷酶精制酶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種大豆異黃酮苷元的制備方法，其特征在于步驟(三)中透析采用可載流分子量為1～3萬的中空纖維透析膜，中空纖維透析膜的跨膜壓力差為0.1MPa。
全文摘要
一種大豆異黃酮苷元的制備方法，它涉及一種大豆異黃酮的制備方法。它解決了大豆糖蜜附加值低的問題。制備步驟(一)取大豆糖蜜并加入丙酮沸點回流然后過濾，再將濾液蒸干；(二)向濾液蒸干的固體中加入乙酸乙酯沸點回流，然后過濾，并向濾液中加入丙酮沸點回流，再過濾，固相物烘干，即得到大豆異黃酮糖苷；(三)用蒸餾水將大豆異黃酮糖苷稀釋，然后加入β－葡萄糖苷酶水解，即得到大豆異黃酮苷元。本發(fā)明利用大豆糖蜜為原料制備大豆異黃酮苷元，提高了大豆糖蜜的附加值。本發(fā)明采用酶水解的方法將大豆異黃酮糖苷轉(zhuǎn)化為大豆異黃酮苷元，反應條件溫和，大豆異黃酮苷元穩(wěn)定性高、不易變性，副產(chǎn)物少。
文檔編號C12P17/06GK101063158SQ200710072220
公開日2007年10月31日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者于殿宇, 江連洲, 馬傳國, 張永忠, 周鳳超, 白臻, 劉春雷 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學