专利名称：一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法
技术领域：
本发明涉及大豆异黄酮的生产工艺技术领域，具体是指一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法。
背景技术：
大豆异黄酮是大豆的最主要功能性成分之一，大量研究表明它具有显著的抗癌活性、预防骨质疏松症效果以及心血管疾病效果等生理功能，目前已成为人们研究与开发的热点。通常，大豆胚芽(或胚轴)中的大豆异黄酮含量远高于子叶部位，前者约为后者的30～60倍。另一方面，大豆蛋白的生产过程中产生大量胚芽副产物，因而大豆胚芽是生产大豆异黄酮产品的最佳原料。
大豆中存在的异黄酮化合物有三大类，总共12种化合物，分别为酰化(乙酰化和丙二酰化等)葡萄糖苷、葡萄糖苷(黄豆苷(Daidzin)、染料木苷(Genistin)以及大豆黄苷(Glycitin))，以及配基(包括黄豆苷原(Daidzein)、染料木素(Genistein)及大豆黄素(Glycitein))三种类型。异黄酮在大豆中的存在形式主要为以丙二酰基糖苷形式存在，糖苷和配基形很少。丙二酰糖苷一般不太稳定，在大豆加工时容易变为乙酰化糖苷形式，甚至糖苷形式。譬如，它受热会脱去一个CO2变成乙酰糖苷。一般来说，丙二酰型异黄酮糖苷(大豆异黄酮的主要天然存在形式)往往呈现苦、涩味，被认为是大豆的主要限制因素，然而它们的糖苷型化合物则呈出一定的甘甜风味，而配基型化合物的苦味更强。可见，通过一定的预处理使大豆中的异黄酮主要存在形式转换为以糖苷型，对于它们的进一步开发利用具有极其重要的意义。
国内、外大量研究(主要为体外实验)表明，配基型异黄酮具有最强的抗氧化活性，或者其它相关活性。因此，国内、外出现的大量异黄酮的生产或制备相关专利，都是以配基型异黄酮为主要目标。然而，配基型异黄酮具有很强的苦涩味，从而致使国内、外的异黄酮产品主要以片剂或胶囊产品形式出现。由于配基型异黄酮的不良风味，限制了它作为其它食品形态，或在一般食品中的应用。其实，有关异黄酮在人体内的生物活性则不像体外研究所得出的研究，最近有几项研究显示异黄酮糖苷化合物在生体内具有与配基型一样的生物活性，因为人体的消化系统内具有足够量的α-糖苷酶和β--糖苷酶，使摄食的糖苷型异黄酮转换为配基型。另外，还有一项研究证实一些糖苷型黄酮类化合物可直接为人体所吸收，糖苷型化合物在人体血液中的衰减速率明显低于配基型化合物，也就是说它的药效更持久。
另外，目前的异黄酮的生产或制备工艺大都采用有机溶剂作为萃取剂。此提取方法的主要缺点是增加了生产成本，而且不利于食品级基料的生产。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法。该方法可得到具有特独风味、而且水溶性佳的大豆异黄酮基料，该基料可广泛应用于一般食品、功能性或保健食品当中，特别是一些针对女性的口服液、饮料等功能性或保健食品。
本发明所述一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法，其特征是，它包括如下步骤和工艺条件第一步 将干燥的大豆胚芽原料在120～180℃下加热处理15～60分钟；第二步 在大豆胚芽中，按照千克∶升固液比1∶8～15(原料与总萃取溶剂的固液比)添加水，于80℃～微沸腾状态下萃取0.5小时～3小时，过滤；第三步 滤液经澄清或过滤处理，4～25℃下静置6～24小时后离心；第四步 离心后的上清液采用超滤处理，超滤液真空浓缩即可。
为了更好地实现本发明，所述第一步的加热条件最佳为160～180℃下加热处理20～45分钟；所述第二步的最佳萃取条件为90～95℃下萃取1～2小时，萃取剂为水，纱布过滤，重复三次后合并滤液；所述第四步超滤处理中的超滤膜的分子截留量介于1万～3万；所述第四步的上清液进入大孔吸附树脂柱进行吸附，流速为(3～5)BV/小时，然后采用去离子水冲洗(3～4)个BV，接着进行洗脱，洗脱剂采用体积百分比为40～70％的乙醇溶液，所得异黄酮洗脱液真空浓缩去醇即可，这在某种程度上可降低异黄酮的生产成本；所述大孔吸附树脂为NAK-8、NAK-12或X-5；所述第四步得到的异黄酮基料为异黄酮液体型基料或膏状液体基料，也可以进一步喷雾干燥，制得粉未状异黄酮基料。
适用于本发明的原料主要是大豆胚芽，原料本身的品质及异黄酮含量对终产品的品质及得率有一定的影响。本发明的关键是对大豆胚芽的预处理(即加热处理)，适当程度的加热预处理对整个产品的品质有重要影响，因为它影响大豆胚芽中异黄酮的存在形式。经过预处品的大豆胚芽，不需要作进一步的粉碎，采用全胚芽进行提取，有利于后续的过滤。采用水提取时，可以考虑在微沸腾状态下萃取，可有效地提取出胚芽中的异黄酮化合物，缩短提取时间。一般来说，微沸腾状态下萃取30～60分钟，总共三次，可非常有效地萃取出胚芽中大部分水溶性的异黄酮化合物。
本发明既可生产低纯度的甘甜味大豆异黄酮基料(膏状或粉末状)，也可生产较高纯度的制品(液体或粉末状)。生产低纯度的异黄酮制品时，采用了超滤膜分离的操作，主要是为了除去萃取液中一些可溶的高分子或胶体，从而避免了浓缩过程起泡及絮凝等问题。至于生产高纯度的异黄酮制品，本发明主要采用大孔树脂吸咐纯化，为了得到甘甜味更醇厚的异黄酮，可以收集体积百分比为20～50％的乙醇溶液的洗脱组分(具体根据产品而定)。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果1.本发明以一种特殊的工艺，生产出具有独特甘甜味的大豆异黄酮制品，色泽明亮，水溶性极佳，从而解决了现有大豆异黄酮产品存在苦涩的不足，从而在口服液、饮料及口含片等食品或保健食品具有广泛的应用前景。
2.本发明采用水作为萃取溶剂，避免了采用有机溶剂，从而简化了生产工艺及成本，而且更有利于在食品的应用前景。
3.本发明既可生产低纯度的异黄酮基料，也可以生产高纯度的异黄酮基料(根据具体用途而定)，生产成本低、附加值高。
4.本发明生产的异黄酮产品的品质可达到或超过国际同类产品，而且用途更为广泛。生产所用原料为大豆加工的副产物，既提高了农副产品的附加值，具有很高的社会效益和经济效益，又将填补国内甘甜味型大豆异黄酮产品的空白。
具体实施例方式
下面结合实施例，对本发明做进一步的详细说明。
发明人对本发明进行了深入的创造性研究和试验，有许多成功的实施例，下面列举四个具体的实施例。
实施例一第一步取100克已经过处理的大豆胚芽(180℃加热处理15分钟)，加入500毫升的水，微沸状态下萃取30分钟(搅拌)，总共萃取三次，纱布过滤后，合并滤液，得1200毫升左右。
第二步 经过精滤或者离心后，得到澄清过滤液或者上清液。
第三步 对第二步所得的上清液作超滤处理，超滤膜的分子截留量为1万，膜类型为醋酸纤维素膜。超滤方式采用间歇式操作，分三个步骤1200毫升→300毫升；加水至600毫升，600毫升→300毫升(二次)。总共得超滤液约1500毫升。
第四步超滤液经真空浓缩至50毫升左右，再移至烧杯，于常温下蒸发浓缩，得富含异黄酮的膏状物10.3克(固形物约为50％，异黄酮含量约为15％)。色泽为黑褐色，稀释后呈透明淡黄色至黄褐色，浓缩液呈微苦、微涩，然而余味甘甜。
实施例二第一步取100克经热处理的大豆胚芽(180℃加热处理30分钟)，加入500毫升的水，80℃下萃取3小时(搅拌)，总共萃取三次，纱布过滤后，合并滤液，得1200毫升左右。
第二步加入一定量的澄清剂(碱性氯化铝)，4℃下静置24小时后离心(4000转/分钟)，收集离心液。沉淀用少量的冷水洗涤，再次离心，合并离心液。
第三步 离心液进入大孔吸附树脂柱(大孔吸附树脂为NKB-12，柱体积为200毫升)进行吸附，流速为(3～5)BV/小时；在乙醇溶剂洗脱之前，先用去离子水冲洗3～4个BV；洗脱剂采用体积百分比为70％的乙醇溶液，收集洗脱峰组分。
第四步 所得乙醇洗脱液，经真空浓缩至一定体积，再冷冻干燥，得到5.2克粉末状异黄酮，其中大豆异黄酮的纯度约为38％。该产品色泽为黄褐色，味微涩，余味甘甜。
实施例三第一步 取100克已经过处理的大豆胚芽(120℃加热处理60分钟)，加入500毫升的水，微沸状态下萃取60分钟(搅拌)，总共萃取三次，纱布过滤后，合并滤液，得1000毫升左右。
第二步 加入一定量的澄清剂(碱性氯化铝)，室温静置6小时后离心(4000转/分钟)，收集离心液。沉淀用少量的冷水洗涤，再次离心，合并离心液。
第三步 离心液进入大孔吸咐树脂柱(大孔吸咐树脂为X-5，柱体积为200毫升)进行吸咐，流速为(3～5)BV/小时；在乙醇溶剂洗脱之前，先用去离子水冲洗3～4个BV；洗脱剂采用体积百分比为70％的乙醇溶液，收集洗脱峰组分。
第四步 所得乙醇洗脱液，经真空浓缩至一定体积，再冷冻干燥，得到5.8克粉末状异黄酮，其中大豆异黄酮的纯度约为35％。该产品色泽为淡黄褐色，苦涩，余味略有甘甜。
实施例四第一步 取100克已经过处理的大豆胚芽(180℃加热处理30分钟)，加入500毫升的水，微沸状态下萃取60分钟(搅拌)，总共萃取三次，纱布过滤后，合并滤液，得1200毫升左右。
第二步 进一步经过精滤后，收集滤液。
第三步 离心液进入大孔吸咐树脂柱(大孔吸咐树脂为NKB-12，柱体积为200毫升)进行吸咐，流速为(3～5)BV/小时；在乙醇溶剂洗脱之前，先用去离子水冲洗(3～4)个BV；相继采用体积百分比为40％和70％的乙醇溶液进行洗脱，分别收集各洗脱峰组分。
第四步 所得不同乙醇洗脱液，经真空浓缩去醇，再冷冻干燥，分别得到4.2克和1.4克粉末状异黄酮，其中大豆异黄酮的纯度分别约为42％和33％。采用40％乙醇洗脱得到的大豆异黄酮样品呈黄褐色，余味甘甜，水溶性佳。70％乙醇洗脱得到的样品也呈黄褐色，味较苦、涩。
权利要求
1.一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法，其特征是，它包括如下步骤和工艺条件第一步 将干燥的大豆胚芽原料在120～180℃下加热处理15～90分钟；第二步 在大豆胚芽中，按照原料与总萃取溶剂的千克∶升固液比1∶8～15添加水，于80℃～微沸腾状态下萃取0.5～3小时，过滤；第三步 滤液经澄清或过滤处理，4～25℃下静置6～24小时后离心；第四步 离心后的上清液采用超滤处理，超滤液真空浓缩即可。
2.根据权利要求1所述的一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法，其特征是，所述第一步的加热条件最佳为160～180℃下加热处理20～45分钟。
3.根据权利要求1所述的一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法，其特征是，所述第二步的最佳萃取条件为90～95℃下萃取1～2小时，萃取剂为水，纱布过滤，重复三次后合并滤液。
4.根据权利要求1所述的一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法，其特征是，所述第四步超滤处理中的超滤膜的分子截留量介于1万～3万。
5.根据权利要求1所述的一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法，其特征是，所述第四步的上清液进入大孔吸附树脂柱进行吸附，流速为3～5BV/小时，然后采用去离子水冲洗3～4个BV，接着进行洗脱，洗脱剂采用体积百分比为40～70％的乙醇溶液，所得异黄酮洗脱液真空浓缩去醇即可。
6.根据权利要求5所述的一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法，其特征是，所述大孔吸附树脂为NAK-8、NAK-12或X-5。
7.根据权利要求1或5所述的一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法，其特征是，所述第四步得到的异黄酮基料为异黄酮液体型基料或膏状液体基料，也可以进一步喷雾干燥，制得粉未状异黄酮基料。
全文摘要
本发明是一种甘甜味大豆异黄酮基料的生产方法，该方法包括大豆胚芽等原料的预处理方法、大豆异黄酮的提取及纯化制备方法。首先，富含大豆异黄酮的原料(主要为大豆胚芽)经一定的热预处理后，加入水于一定温度下萃取，经初步离心后，再过滤得富含异黄酮的滤液；然后，采用大孔吸咐树脂直接吸咐此滤液中的异黄酮化合物，接着采用乙醇(体积百分比浓度为40～70％)进行洗脱，所得的洗脱液经去醇后所得的提取液即是富含甘甜味大豆异黄酮的液体基料；此液体基料进一步采用喷雾干燥或冷冻干燥即制得具有良好风味而且速溶的异黄酮粉末状基料。采用本法生产的大豆异黄酮基料可广泛地应用于一般食品、保健食品(特别是口服液)。
文档编号C07D311/30GK1480063SQ0313989
公开日2004年3月10日 申请日期2003年7月18日 优先权日2003年7月18日
发明者唐传核, 杨晓泉, 赵谋明 申请人:华南理工大学