大豆异黄酮及用大孔吸附树脂制备该大豆异黄酮的方法技术

本发明专利技术涉及一种基本上由黄豆苷、黄豆苷原、染料木素和染料木因组成的大豆异黄酮产品及从大豆或大豆产品中分离制备这种异黄酮产品的方法，本发明专利技术产品中基于上述四种主要成分的纯度为５０％以上，其制备方法包括用甲醇溶液提取原料制成提取液、使用絮凝剂对该提取液进行絮凝澄清及用极性大孔吸附树脂纯化处理该澄清后的提取液，该方法具有生产成本降低，工艺简单，产品有效成分含量高，质量稳定的优点，为工业化生产提供了可能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大豆异黄酮及其制备方法，尤其涉及采用经过筛选的专一性大孔吸附树脂制备的高纯度大豆异黄酮产品及其工业化生产方法。大豆异黄酮是一种植物性雌激素，它具有雌激素的生理功能，研究表明，大豆异黄酮可有效抑制人类乳腺癌、前列腺癌和结肠癌等常见的多发性病症，对防治中老年妇女骨质疏松具有重要的作用，却没有一般激素的副作用。鉴于大豆异黄酮优异的保健功能，研究和提取大豆异黄酮已成为本领域的一个热点。大豆异黄酮是大豆及大豆制品中所含有的异黄酮类生物活性物质，包括12种异构体成分，它们在大豆中的总含量很低，平均只有0.2～0.3％左右，而且在水中的溶解度较低，主要溶于醇溶性溶剂中，另外，大豆中成分复杂，有许多成分如大豆低聚糖、色素等与大豆异黄酮的性质相近，较难分离，使生产制备高纯度的异黄酮成为技术难度较大的课题。在本专利技术以前，有关提取制备大豆异黄酮的研究报道已有很多，根据这些现有技术的记载，大豆异黄酮的提取制备方法一般包括大豆原料的脱脂、用水溶性醇溶液进行提取、用吸附柱处理提取液(称上柱)、醇溶液洗脱等过程，洗脱液经浓缩干燥即得到大豆异黄酮产品。上述方法中，影响产品的得率和纯度的因素主要是上柱和洗脱条件的确定，一般选用的吸附树脂是乙基-乙烯基苯-二乙烯基苯、苯乙烯-二乙烯基苯、或聚苯乙烯聚合物，可以是离子化的或非离子化的，但试验结果表明，这样的树脂对吸附大豆异黄酮的专一性不强，经过一次吸附、洗脱后制备的异黄酮成分的总纯度最多只有20～30％(可参见日本公开特许公报，昭62-126186)，为得到高纯度的大豆异黄酮，必须进一步采取重结晶等其它精制手段，例如申请号是98119864.3的中国专利公开的方法中，采用了二步水解，第一次水解在柱层析前进行，第二次水解在柱层析后进行，产物还需进行精制，才能得到高纯度的异黄酮产品；再如美国专利USP.5,679,806，提取产物需经过包括活性炭脱色、甲醇结晶等多次精制的过程，这样产品的纯度提高了，但多次操作导致损失大，使产品得率降低，生产成本大大提高，因而无法工业化生产。据考证，目前只有美国和日本的个别厂家有此产品上市，国内从事此项研究的单位很多，但仅停留在实验室阶段，阻碍研究进展的主要原因是尚未筛选到有特异吸附功能的专一性树脂，产品纯度及得率低，生产工艺繁琐，导致生产成本高，产品缺乏市场竞争力。本专利技术的目的之一是提供一种高纯度的大豆异黄酮产品，其以四种主要异构体成分的总量计的纯度在50％以上，可用作食品添加剂或用于保健食品的制造。本专利技术的另一主要目的在于提供一种提取制备高纯度大豆异黄酮的工艺方法，通过筛选出有特异性的大孔吸附树脂，配合相适应的操作处理，采用一步法吸附解脱纯化工艺，制备出纯度高达50％以上的大豆异黄酮产品，降低了生产成本，从而实现工业化生产。在大豆异黄酮包括的12种异构体成分中，公认的主要成分有4种，它们是黄豆苷(Daidzin，简称D)、黄豆苷原(Daidzein，简称De)、染料木素(亦称染料木苷，Genistin，简称G)和染料木因(亦称染料木黄酮，Genistein，简称Ge)，其结构式如下 黄豆苷 染料木素(染料木苷)Daidzin(D) Genistin(G) 黄豆苷原 染料木因(染料木黄酮)Daidzein(De)Genistein(Ge)异黄酮苷分解得到相应的苷原，大量的体外试验证实，大豆异黄酮具有生理活性的成分是苷原，而经体内试验表明含糖苷的异黄酮同样具有上述功能，这是因为生物体内肠道细菌酶具有切除糖苷的能力，异黄酮糖苷可通过肠道细菌作用后成为苷原，经小肠吸收后以游离异黄酮的形式起作用。有人在用动物模型试验大豆异黄酮对大鼠血脂和过氧化状态的影响时，分别用异黄酮苷原和异黄酮糖苷作喂养试验，结果表明两者的作用特点和效果基本一致，同等重量的苷原略优于糖苷，可以断定是分子量不同所引起的差异。因此本专利技术人认为将大豆异黄酮用作食品添加剂或保健食品时，没有必要将异黄酮苷先行分解成苷原。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种大豆异黄酮产品，其基本上由上述四种异构体组成，其纯度为50％以上，是指其它异构体忽略不计，而基于四种主要的异黄酮异构体D、De、G、Ge总含有量计的纯度。根据本专利技术的第二个方面，提供了该大豆异黄酮的一种制备方法，以大豆的脱脂产物为原料，该制备方法包括用甲醇溶液提取原料制成提取液、使用絮凝剂对该提取液进行絮凝澄清及用极性大孔吸附树脂分离纯化该澄清后的提取液。本专利技术的方法是从大豆中提取异黄酮，所述的原料可以包括大豆、豆胚或豆粕。如果使用大豆、豆胚作原料，需要先进行脱脂处理。也可以以脱脂豆粕为原料，直接进行提取。根据本专利技术优选的技术方案，大豆异黄酮的制备方法包括以下过程(1)用浓度为65～78％的甲醇溶液提取原料制成提取液，提取温度70～78℃，提取时间2-5小时，然后浓缩提取液并回收甲醇；(2)将上述提取液稀释成总固形物含量≤20％的溶液后加入絮凝剂，絮凝澄清；(3)将澄清液加到装填有极性大孔吸附树脂的吸附柱中；(4)以60～80％乙醇溶液解吸。专利技术人在实际操作中发现，传统的静置沉淀分离不利于浓缩液的上柱吸附分离，所以本专利技术在上柱前要求加入絮凝剂对浓缩液进行絮凝澄清，絮凝剂可以使用本领域常用的絮凝剂，其中有效的絮凝剂优选明胶、甲壳素、氨基化甲壳素(或称JA澄清剂)，加入絮凝剂的目的主要是为了除去溶液中的蛋白质等杂质，确保提取液中的有效成分在通过吸附柱时被树脂充分吸附。絮凝剂可以按常规方法使用，但优选在使用前将其配成1～2％的溶液，并将上述的提取浓缩液适当稀释(通常使用去离子水)后添加絮凝剂，添加时要施以慢速搅拌，添加完毕后静置2-4小时即可达到澄清的要求，絮凝剂的添加量可以按照常规方法或通过试验确定，优选是使该絮凝剂在提取液中的浓度为200～400ppm。絮凝澄清后的上清夜可以直接上柱，也可以向其中加入乙醇，并使乙醇在澄清液中的浓度不大于10％，即用含有0-10％乙醇(工业乙醇)的澄清液上柱。极性大孔吸附树脂的筛选是实现本专利技术目的的关键所在，本专利技术经过对弱极性、极性的多种适用于分离纯化黄酮类树脂的吸附解脱特性的试验比较，最终确定为极性大孔吸附树脂，尤其是筛选出一类用聚苯乙烯再交联上功能极化基团的特效极性大孔吸附树脂，增加了对大豆异黄酮的亲和力，使物料中的异黄酮组分特别是所述的四种主要组分能被充分吸附，在水洗过程中只能洗去寡糖、色素等杂质，而在解吸时又能最大限度地解脱下来，从而保证了最终产品的纯度。根据专利技术人的筛选结果，聚苯乙烯与酰胺基团交联形成的吸附树脂具有非常好的效果，具体实例包括南开大学生产的标号为ADS-5、ADS-17、ADS-7的大孔吸附树脂等产品。用于上柱后进行解吸的溶液，一般使用乙醇，优选60～80％的乙醇。根据本专利技术优选的技术方案，澄清液上柱及用乙醇溶液解吸时，速度控制在1-3倍柱体积/小时。在用乙醇解吸前，先用水洗，以除去其中的寡糖、色素等杂质，然后用乙醇解吸，收取到的解吸液蒸发除去乙醇和部分水分，然后经浓缩干燥，优选采用真空浓缩干燥，即可得到最终的异黄酮产品。除以上所述，在实施本专利技术方法的过程中所涉及的其它操作，例如提取液或澄清液中滤渣的分离，可以采用离心分离，也可以直接过滤(真空抽滤等)，上柱和解吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
大豆异黄酮制品，其基本上由黄豆苷、黄豆苷原、染料木素和染料木因组成，以这四种异构体成分总量计的纯度为５０％以上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙梅君，史长颖，骆炼，钱英燕，
申请(专利权)人：中国食品发酵工业研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]