本發(fā)明屬于生物提取領(lǐng)域，涉及一種以國產(chǎn)非轉(zhuǎn)基因大豆為原料采用物理和化學(xué)手段，經(jīng)過萃取、水解反應(yīng)、分離、精制、噴霧干燥等工藝過程，實現(xiàn)大豆黃酮的生產(chǎn)，特別是一種大豆黃酮的提取方法。
技術(shù)背景：
大豆是世界上生產(chǎn)和消費量最大的農(nóng)業(yè)種植油料作物之一，種植歷史悠久，因其高蛋白，低膽固醇，富含雌性植物激素等生物活性物質(zhì)，具有卓越的營養(yǎng)價值，受到全世界人民的喜愛，有報告說明，亞洲婦女更年期綜合癥程度低是因食用大豆及其制品多于其他國家，中國每年消費大豆2500萬噸，榨油后的豆粕全部作為飼料和肥料來使用，榨油后的豆粕中含有的蛋白、異黃酮、低聚糖、皂甙等高應(yīng)用價值和經(jīng)濟(jì)價值引起了企業(yè)家和科學(xué)家的廣泛關(guān)注，中國是最先開始栽種，而且發(fā)現(xiàn)它的營養(yǎng)價值并作為蛋白質(zhì)來源的民族，不僅如此，根據(jù)歷史記載，神農(nóng)帝王當(dāng)時已將大豆列為五谷之一；古代的藥草學(xué)家提及它廣泛的療效，包括針對腎疾病、皮膚病、腳氣病、腹瀉、血毒病、便秘、貧血癥等疾病，都有良好的療效；大豆異黃酮是大豆中最令人注目的功能活性成分之一，大豆異黃酮是大豆生長中形成的一類次生代謝產(chǎn)物，是生物黃酮中的一種，也是一種植物雌激素，大豆中大豆異黃酮的含量為0.4％—0.6％，大豆油中不含有大豆異黃酮，所以脫脂豆粕是大豆異黃酮的重要來源，早在1999年1月，美國癌癥 研究中心，邀請諸多著名專家研究大豆中的天然活性物質(zhì)具有抗癌效果會議上，專家們充分肯定大豆異黃酮中的雌激素是防癌、抗癌有效的活性物質(zhì)，并確定大豆異黃酮具有較強(qiáng)的生理特性，是保健品和醫(yī)藥貴重的添加成分；因此，被廣泛應(yīng)用在保健食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域，全世界大豆消費量大，但利用率低，大豆中所富含的功能性活性成分和其功效，興奮了科學(xué)家和企業(yè)家，也預(yù)示著大豆異黃酮等活性成分的天然功能性產(chǎn)品的廣闊市場前景。我國每年2500萬噸的大豆消費，其作用僅為食用油、飼料和肥料，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大豆的生物活性成分，也開始研究開發(fā)其提取方法，但安全、高效、低耗、產(chǎn)業(yè)化、商品化的適用技術(shù)尚未形成；由于大豆豆粕中富含的功能性活性成分的生理功效受到全世界的關(guān)注，全球的保健品和醫(yī)藥品的需求量將與日俱增，所以開發(fā)出自大豆豆粕提取功能性活性成分大豆異黃酮的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)工藝和裝置，具有重要的社會和經(jīng)濟(jì)價值，采用安全無毒的提取工藝技術(shù)，制取質(zhì)高價廉的生物活性天然功能性產(chǎn)品，將是大豆深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求；自大豆豆粕提取功能性活性成分大豆異黃酮的產(chǎn)業(yè)化工藝路線主要有甲醇溶劑提取法、乙酸乙酯溶劑提取法、堿液提取法、大孔樹脂吸附法等，在國內(nèi)外的早期生產(chǎn)中，主要采用前三種的提取方法。由于存在溶劑殘留、安全性差、收率低、能耗大、溶耗高、重金屬超量等問題，人們又把目光聚焦在性能優(yōu)良的大孔樹脂吸附法上，考慮到大孔吸附樹脂提取的生物活性制品的安全性尚未得到科學(xué)界的證實，中華人民共和國衛(wèi)生部頒布命令：禁止用大孔樹脂吸附提取的功能性活性成分作為保健品和醫(yī)藥的原料，目前，國內(nèi)正積極開發(fā)新的生產(chǎn)工藝來提取大豆豆粕中的功能性活性成分大豆異黃酮，國際上關(guān)于自大豆豆粕提取功能性活性 成分大豆異黃酮的生產(chǎn)工藝獲得的專利主要集中在堿液提取法上；從大豆中提取豆粕異黃酮的工藝方法中普遍存在著工藝過程復(fù)雜，工藝原理陳舊，使用設(shè)備和工藝技術(shù)條件繁瑣，耗能多，產(chǎn)品出率低等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，尋求設(shè)計一種利用乙醇和水雙重溶劑從非轉(zhuǎn)基因的脫脂大豆豆粕中提取異黃酮成分的工藝方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的工藝技術(shù)包括萃取、濃縮、水解反應(yīng)、分離沉降、精制、噴霧干燥等工藝過程。首先采用60～80％的乙醇水溶液對國產(chǎn)非轉(zhuǎn)基因脫脂大豆豆粕進(jìn)行逆流連續(xù)萃取，提取出其中的活性物質(zhì)混合液，如大豆異黃酮、大豆低聚糖和皂甙等物質(zhì)；負(fù)壓蒸發(fā)濃縮提取液，得到濃縮液。濃縮液和一定濃度的堿液混合于反應(yīng)釜中，控溫在50～90℃之間，連續(xù)攪拌，水解反應(yīng)進(jìn)行一定時間，其中的堿液濃度為1mol/L至10mol/L；再控溫到一定值，采用一定濃度的鹽酸溶液調(diào)反應(yīng)液的酸堿度，其PH值范圍在8到4之間，進(jìn)行反應(yīng)；離心分離使大豆異黃酮的初提物析出，再經(jīng)水洗滌后，在乙醇水溶劑中重結(jié)晶并在常規(guī)設(shè)備中進(jìn)行噴霧干燥，得到大豆異黃酮產(chǎn)品。經(jīng)高壓液相色譜(HPLC)檢測，確定其大豆異黃酮含量。
采用本工藝方法制取大豆豆粕異黃酮，其具有工藝路線簡單，設(shè)備易得，控制條件方便，能耗低，產(chǎn)品出率高，品質(zhì)好等突出優(yōu)點。
具體實施方案：
下面通過具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：
實施例1：
一、工藝實驗所選取的原料采用中國產(chǎn)非轉(zhuǎn)基因的脫脂大豆豆粕。
二、在常規(guī)設(shè)備中萃取采用75％的乙醇溶液在45—50℃操作溫度下逆流連續(xù)萃取，負(fù)壓蒸發(fā)，得到濃縮液為總投料量的20％。經(jīng)高壓液相色譜(HPLC)檢測，該濃縮液中大豆異黃酮的含量為0.8％。
三、按比例(濃縮液：水＝1：3)配制成溶液，在反應(yīng)釜中控溫75℃攪拌，用2mol/L氫氧化鈉(NaOH)溶液調(diào)pH值為12，分解反應(yīng)90分鐘。
四、控溫50℃，用濃度為2mol/L的鹽酸(HCl)溶液調(diào)pH為5，反應(yīng)60分鐘，離心分離大豆粗提物1，其中含有大豆異黃酮4—6％，得率40—50％。液相繼續(xù)攪拌控溫50℃，60分鐘，離心分離大豆粗提物2，其中含大豆異黃酮1.5-2.5％，得率為40—50％。合并兩步總得率達(dá)到80—90％。
五、對粗提物1和粗提物2合并采用水洗后，用少量的無水乙醇溶解精制，過濾得微粒晶體異黃酮，經(jīng)常規(guī)設(shè)備和條件噴霧干燥處理，得含量大于40％的異黃酮產(chǎn)品。實驗產(chǎn)品經(jīng)高壓液相色譜(HPLC)分析，異黃酮純度達(dá)到70％。
按上述步驟進(jìn)行多次實驗，其結(jié)果完全相同，說明其工藝路線和條件完全適于批量生產(chǎn)。