专利名称：一种大豆异黄酮苷元的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种大豆异黄酮的制备方法。
背景技术：
大豆异黄酮分为游离型的苷元(Aglycon)和结合型的糖苷(Glycosides)两类，苷元占大豆异黄酮总量的2％～3％，包括大豆苷元(Daidzein)、染料木素(Genistein)和大豆黄素(Glycitein)；糖苷占大豆异黄酮总量的97％～98％，包括大豆苷(Daidzin)、染料木苷(Genistin)和大豆黄苷(Glycitin)。大豆异黄酮是一种植物雌激素，可促进雌激素和生长因子的分泌，具有改善妇女绝经期综合症和预防骨质疏松的活性，而且具有抑制人体癌细胞(乳腺癌细胞和前列腺癌细胞)生长的作用。由于大豆异黄酮糖苷的活性低，很难被人体直接吸收，必须要经过人体肠道中微生物的水解作用生成苷元形式才易被吸收，因此大豆异黄酮苷元比大豆异黄酮糖苷具有更高的医用价值和经济价值。
大豆糖蜜是制备大豆浓缩蛋白的副产物，其中富含大豆低聚糖、大豆异黄酮和大豆皂苷，目前主要作为动物饲料使用，产品附加值低。
发明内容
本发明的目的是为了解决大豆糖蜜附加值低的问题，而提供的一种大豆异黄酮苷元的制备方法。
大豆异黄酮苷元按以下步骤制备(一)取大豆糖蜜并加入丙酮沸点回流3±0.1h，然后立即过滤，再将滤液蒸干；(二)向滤液蒸干的固体中加入乙酸乙酯沸点回流2±0.1h，然后过滤，并向滤液中加入丙酮沸点回流2±0.1h，再过滤，固相物烘干，即得到大豆异黄酮糖苷；(三)用蒸馏水将大豆异黄酮糖苷稀释，然后加入β-葡萄糖苷酶水解，即得到大豆异黄酮苷元。
本发明利用大豆糖蜜为原料制备大豆异黄酮苷元，提高了大豆糖蜜的附加值。本发明采用酶水解的方法将大豆异黄酮糖苷转化为大豆异黄酮苷元，反应条件温和，大豆异黄酮苷元稳定性高、不易变性，副产物少。
具体实施例方式
具体实施例方式
一本实施方式大豆异黄酮苷元按以下步骤制备(一)取大豆糖蜜并加入丙酮沸点回流3±0.1h，然后立即过滤，再将滤液蒸干；(二)向滤液蒸干的固体中加入乙酸乙酯沸点回流2±0.1h，然后过滤，并向滤液中加入丙酮沸点回流2±0.1h，再过滤，固相物烘干，即得到大豆异黄酮糖苷；(三)用蒸馏水将大豆异黄酮糖苷稀释，然后加入β-葡萄糖苷酶水解，即得到大豆异黄酮苷元。
本实施方式中利用大豆糖蜜为原料制备大豆异黄酮苷元，大豆糖蜜是制备大豆浓缩蛋白的副产物，其中富含大豆低聚糖、大豆异黄酮和大豆皂苷。本实施方式采用组合溶剂对大豆糖蜜进行萃取，先用丙酮回流萃取得到大豆异黄酮糖苷粗品，再利用乙酸乙酯和丙酮萃取大豆异黄酮糖苷粗品便可得到高纯度的大豆异黄酮糖苷产品，为提高大豆异黄酮苷元的纯度及转化率奠定了物质基础。
本实施方式中采用酶水解的方法将大豆异黄酮糖苷转化为大豆异黄酮苷元，反应条件温和，大豆异黄酮苷元稳定性高、不易变性，副产物少。
具体实施例方式
二本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(一)中的丙酮为分析纯，丙酮的加入体积是大豆糖蜜体积的70～90倍。其它步骤及所选参数与实施方式一相同。
具体实施例方式
三本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(一)中的丙酮为分析纯，丙酮的加入体积是大豆糖蜜体积的80倍。其它步骤及所选参数与实施方式一相同。
具体实施例方式
四本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(二)中的乙酸乙酯为分析纯，乙酸乙酯的加入体积是滤液蒸干固体体积的90～110倍。其它步骤及所选参数与实施方式一相同。
具体实施例方式
五本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(二)中的乙酸乙酯为分析纯，乙酸乙酯的加入体积是滤液蒸干固体体积的100倍。其它步骤及所选参数与实施方式一相同。
具体实施例方式
六本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(一)中滤液在60℃的条件下蒸干。其它步骤及所选参数与实施方式一相同。
具体实施例方式
七本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(二)中的丙酮为分析纯，丙酮的加入体积是滤液体积的90～110倍。其它步骤及所选参数与实施方式一相同。
具体实施例方式
八本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(二)中的丙酮为分析纯，丙酮的加入体积是滤液体积的100倍。其它步骤及所选参数与实施方式一相同。
具体实施例方式
九本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(二)中固相物在50～60℃的条件下烘干。其它步骤及所选参数与实施方式一相同。
具体实施例方式
十本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(三)中β-葡萄糖苷酶由黑曲霉固态滚筒式发酵制成。其它步骤及所选参数与实施方式一相同。
本实施方式中采用固态滚筒式发酵黑曲霉生产β-葡萄糖苷酶，滚筒式生物反应器可以促进固态发酵物料的热质传递，而使发酵状态保持均一。
具体实施例方式
十一本实施方式与具体实施方式
十的不同点是步骤(三)中黑曲霉为As3.4309、As3.3882、IFFI2241或IFFI2272。其它步骤及所选参数与实施方式十相同。
具体实施例方式
十二本实施方式与具体实施方式
十的不同点是步骤(三)中将经过产酶发酵的固态培养基取出干燥、粉碎，再加入培养基10倍体积的水，并在40±1℃的条件下浸提3±0.1h，浸提液在3000r/min的条件下离心5min制成粗酶液；粗酶液再经透析制成β-葡萄糖苷酶精制酶液。其它步骤及所选参数与实施方式十相同。
本实施方式采用透析方法精制酶液，大大提高了酶活，使酶水解大豆异黄酮效率显著提高，可得到高纯度的大豆异黄酮苷元。
具体实施例方式
十三本实施方式与具体实施方式
十的不同点是步骤(三)中将经过产酶发酵的固态培养基取出干燥、粉碎，再加入培养基10倍体积的水，并在40℃的条件下浸提3h，浸提液在3000r/min的条件下离心5min制成粗酶液；粗酶液再经透析制成β-葡萄糖苷酶精制酶液。其它步骤及所选参数与实施方式十相同。
具体实施例方式
十四本实施方式与具体实施方式
十二或十三的不同点是步骤(三)中透析采用可载流分子量为1～3万的中空纤维透析膜，中空纤维透析膜的跨膜压力差为0.1MPa。其它步骤及所选参数与实施方式十二或十三相同。
具体实施例方式
十五本实施方式与具体实施方式
十的不同点是步骤(三)中固态滚筒式反应器内的固体发酵培养基由麦麸、大豆浓缩蛋白和水制成，其中麦麸与大豆浓缩蛋白按6∶4的质量比混合，水的加入量是麦麸和大豆浓缩蛋白总质量的1.4倍。其它步骤及所选参数与实施方式十相同。
本实施方式固体发酵培养基中不添加诱导物。
具体实施例方式
十六本实施方式与具体实施方式
十的不同点是步骤(三)中固态滚筒式发酵条件是滚筒每隔30分钟转动30秒，滚筒转速为1.5～4.0r/min，通入过滤空气，空气流速为2.0L/min，发酵温度为28±1℃，发酵时间为48h。其它步骤及所选参数与实施方式十相同。
具体实施例方式
十七本实施方式与具体实施方式
十的不同点是步骤(三)中向固态滚筒式反应器内填装的固体发酵培养基占反应器容积的30％～40％。其它步骤及所选参数与实施方式十相同。
具体实施例方式
十八本实施方式与具体实施方式
十二的不同点是步骤(三)中固态培养基干燥温度为60℃。其它步骤及所选参数与实施方式十二相同。
具体实施例方式
十九本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤(三)中β-葡萄糖苷酶在pH值为5～6的缓冲溶液中进行酶水解。其它步骤及所选参数与实施方式一相同。
具体实施例方式
二十本实施方式大豆异黄酮苷元按以下步骤制备(一)取大豆糖蜜并加入体积是大豆糖蜜体积的80倍、浓度为分析纯的丙酮沸点回流3h，然后立即过滤，再将滤液在60℃的条件下蒸干；(二)向滤液蒸干的固体中加入体积是滤液蒸干固体体积的100倍、浓度为分析纯的乙酸乙酯沸点回流2h，然后过滤，并向滤液中加入体积是滤液体积的100倍、浓度为分析纯的丙酮沸点回流2h，再过滤，固相物在60℃的条件下烘干，即得到大豆异黄酮糖苷；(三)用蒸馏水将大豆异黄酮糖苷稀释，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单位为80～85U/mL，之后在pH值为5～6的缓冲溶液中进行酶水解1h，即得到大豆异黄酮苷元。
本实施方式步骤(三)中β-葡萄糖苷酶由黑曲霉As3.4309在固态滚筒式发酵制成；固态滚筒式反应器内的固体发酵培养基由麦麸、大豆浓缩蛋白和水制成；其中麦麸与大豆浓缩蛋白按6∶4的质量比混合，水的加入量是麦麸和大豆浓缩蛋白总质量的1.4倍，固体发酵培养基占反应器容积的30％～40％；其中固态滚筒式发酵条件是滚筒每隔30分钟转动30秒，滚筒转速为3r/min，通入过滤空气，空气流速为2.0L/min，发酵温度为28；℃，发酵时间为48h；经过产酶发酵的固态培养基取出在60℃的条件下干燥、粉碎，再加入培养基10倍体积的水，并在40℃的条件下浸提3h，浸提液在3000r/min的条件下离心5min制成粗酶液；粗酶液再经可载流分子量为2万的中空纤维透析膜透析制成β-葡萄糖苷酶精制酶液，中空纤维透析膜的跨膜压力差为0.1MPa。
本实施方式精制β-葡萄糖苷酶液的酶活单位为100～110U/mL；本实施方式大豆糖蜜经过丙酮和乙酸乙酯的组合式萃取，大豆异黄酮糖苷的纯度高，加之使用精制的β-葡萄糖苷酶液，87％以上的大豆异黄酮糖苷转化为大豆异黄酮苷元，所以大豆异黄酮苷元的纯度高，为90％。本实施方式酶水解反应条件温和，酶水解时间短仅为1小时。
权利要求
1.一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于大豆异黄酮苷元按以下步骤制备(一)取大豆糖蜜并加入丙酮沸点回流3±0.1h，然后立即过滤，再将滤液蒸干；(二)向滤液蒸干的固体中加入乙酸乙酯沸点回流2±0.1h，然后过滤，并向滤液中加入丙酮沸点回流2±0.1h，再过滤，固相物烘干，即得到大豆异黄酮糖苷；(三)用蒸馏水将大豆异黄酮糖苷稀释，然后加入β-葡萄糖苷酶水解，即得到大豆异黄酮苷元。
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，其特征在于步骤(一)中的丙酮为分析纯，丙酮的加入体积是大豆糖蜜体积的70～90倍。
3.根据权利要求1所述的一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于步骤(一)中滤液在60℃的条件下蒸干。
4.根据权利要求1所述的一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于步骤(二)中的乙酸乙酯为分析纯，乙酸乙酯的加入体积是滤液蒸干固体体积的90～110倍。
5.根据权利要求1所述的一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于步骤(二)中的丙酮为分析纯，丙酮的加入体积是滤液体积的90～110倍。
6.根据权利要求1所述的一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于步骤(二)中固相物在50～60℃的条件下烘干。
7.根据权利要求1所述的一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于步骤(三)中β-葡萄糖苷酶由黑曲霉固态滚筒式发酵制成。
8.根据权利要求7所述的一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于步骤(三)中黑曲霉为As3.4309、As3.3882、IFFI2241或IFFI2272。
9.根据权利要求7所述的一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于步骤(三)中将经过产酶发酵的固态培养基取出干燥、粉碎，再加入培养基10倍体积的水，并在40±1℃的条件下浸提3±0.1h，浸提液在3000r/min的条件下离心5min制成粗酶液；粗酶液再经透析制成β-葡萄糖苷酶精制酶液。
10.根据权利要求9所述的一种大豆异黄酮苷元的制备方法，其特征在于步骤(三)中透析采用可载流分子量为1～3万的中空纤维透析膜，中空纤维透析膜的跨膜压力差为0.1MPa。
全文摘要
一种大豆异黄酮苷元的制备方法，它涉及一种大豆异黄酮的制备方法。它解决了大豆糖蜜附加值低的问题。制备步骤(一)取大豆糖蜜并加入丙酮沸点回流然后过滤，再将滤液蒸干；(二)向滤液蒸干的固体中加入乙酸乙酯沸点回流，然后过滤，并向滤液中加入丙酮沸点回流，再过滤，固相物烘干，即得到大豆异黄酮糖苷；(三)用蒸馏水将大豆异黄酮糖苷稀释，然后加入β－葡萄糖苷酶水解，即得到大豆异黄酮苷元。本发明利用大豆糖蜜为原料制备大豆异黄酮苷元，提高了大豆糖蜜的附加值。本发明采用酶水解的方法将大豆异黄酮糖苷转化为大豆异黄酮苷元，反应条件温和，大豆异黄酮苷元稳定性高、不易变性，副产物少。
文档编号C12P17/06GK101063158SQ200710072220
公开日2007年10月31日 申请日期2007年5月18日 优先权日2007年5月18日
发明者于殿宇, 江连洲, 马传国, 张永忠, 周凤超, 白臻, 刘春雷 申请人:东北农业大学