异黄酮提取工艺设计

异黄酮提取工艺设计
一、物料
大豆豆粕

异黄酮，是植物苯丙氨酸代谢过程中，由肉桂酰辅酶A侧链延长后环化
形成以苯色酮环为基础的酚类化合物，其3-苯基衍生物即为异黄酮，属
植物次生代谢产物。类黄酮属，是一种芳香族含氧杂环化合物，黄酮的
异构体。精制的异黄酮呈片状或针状结晶。一般无色，但随着羟基的增
加，可呈黄至深黄色。为广泛分布于高等植物的色素。有些异黄酮是植
保素，有些可用于心血管病的治疗。
[1]
二、提取方法、纯化方法、鉴定方法、含量测定方法
通过对大豆原料进行浸取溶剂提取和选择非极性的HAD-4大孔树脂
为层析柱吸附解析．达到纯化分离大豆异黄酮，利用HPLC鉴别并检测
大豆异黄酮的含量。
三、生产工艺过程
1、预处理：对大豆进行粉碎
2、提取：称取粉碎后豆粕100g，加600ml 75%酒精于60℃热回流提取
120min，用4层纱布粗滤得粗滤液，残渣再加入500ml75%酒精于60℃热
回流提取90min，用4层纱布粗滤得粗滤液，残渣再加入500ml75%酒精
于60℃热回流提取90min，用4层纱布粗滤得粗滤液，合并三次粗滤液，
在用滤纸或离心过滤得豆粕提取液。提取液经旋转蒸发仪浓缩至原体积
的1/5，再加入和浓缩液同体积的蒸馏水水，继续蒸馏至馏出液中乙醇
含量为10%时停止。调pH为4,使蛋白析出，离心l5min，倒出上清液，再
将pH调到中性，得到豆粕大豆异黄酮溶液。
3、分离（纯化）：
大豆异黄酮浓缩液净化处理 提取液浓缩后, 用正己烷对浓缩液进
行萃取除去其中的油脂、蜡质等杂质, 然后再除去蛋白质。根据实际生
产的要求来选择合适的除蛋白方法。取20ml除去脂溶性杂质后的浓缩
液, 选择2mol/L盐酸, 加人量以调节PH值4-5为准。然后进行离心沉降以
除蛋白质。
大豆异黄酮浓缩液纯化处理 根据大豆异黄酮的性质, 以树脂对大豆异
黄酮的饱和吸附量、解吸率及杂质的分离程度为指标来选择树脂, 选择
非极性的HAD-4大孔树脂为最佳。
装柱之前把大孔树脂在乙醇中浸泡24h, 以便从孔中赶出空气气泡,
然后将其装人树脂柱中。装好后, 用无离子水以每小时2倍柱体积的流速
冲洗树脂柱, 直至无乙醇残留随后以每小时2倍柱体积的流速将2倍柱体
积5%的HCl的通过树脂层, 静置2h后再以无离子水洗至中性再用1h、2倍
柱体积的流速将2倍柱体积2%的NaOH水溶液通过树脂层, 静置2h后再以
无离子水洗至中性。
为确保吸附的完全, 选择最大吸附体积的80%为最佳进样量。上柱
温度为40℃时吸附体积最大。从流速上看, 在流速为每小时2倍柱体积时
的吸附量与每小时1.5倍柱体积时的吸附量差别不显著。所以, 选择上柱
温度为40℃ , 流速每小时2倍柱体积为最佳进样条件, 此条件下测得最适
进样量为1.48L/L树脂。树脂吸附完全后, 用不同温度的无离子水以每小
时2倍柱体积的流速清洗树脂, 选择能在较短的时间内最大限度的除去糖
及其他水溶性杂质, 而不将异黄酮洗出的较低水温为最佳操作温度, 水洗
温度对还原糖及酸的洗脱率影响不十分显著, 选择较低的水洗温度25士
2℃为试验用水洗除杂温度。异黄酮洗脱条件为58℃ , 每小时1.14倍柱体
积的流速。解吸后的树脂用95%的乙醇在室温下以自然流速清洗2h, 并
浸泡后4h后, 用无离子水将乙醇洗净即可进人下一循环。浓缩液置于培
养皿中，于干燥箱50℃烘干，得黄色物质大豆异黄酮
4、鉴定方法及过程
硅胶薄板制作
称取4g硅胶GF254置于研钵中，加入0.5%的羧甲基纤维素钠溶液
12ml，研磨15min后铺于20×10cm的干净玻璃平板上，要求平整无气
泡，然后晾干即可。
展开剂配制
取展开剂氯仿-无水甲醇10：0.5的比例配制52.5ml（50：2.5）作为
展开剂。
薄板活化：将制好的硅胶薄板在105℃下活化30min。
点样：点样点距板子底端1.5cm左右，所有点样点位于同一直线上，尽
可能向中间靠拢，每个点样点点样约20μl，点样点尽可能小。
饱和：将板子不没入层析缸内的展层剂中，在展层剂的蒸气中饱和约
0.5h。
层析：将板子下端插入展层剂中进行展开，当展层剂前沿距板子上端约
1.5cm时取出板子，自然晾干。
观察：展开取出晾干后，在254nm荧光灯下观察，斑点呈浅黄色。
5、含量测定：
精确量取供试品溶液0.01mL用无水甲醇稀释1000倍到10 mL定容，
用TU-9100紫外分光光度计在波长254nm处测定A值3次，取平均值测定
结果，根据标准曲线计算样品含量。
[3]
四、工艺过程分析
1、物料的组成、性质分析：
大豆异黄酮的糖苷配基型(aglucone)生物活性最高，占大豆中总异
黄酮的2~3%，其中97~98%是以葡萄糖苷(glucoside)和conjugate形式存
在，丙二酰型葡萄糖苷约占55~65%。丙二酰型和乙酰型异黄酮在加热
和碱性条件下可以水解转化成葡萄糖苷(glucoside)的形式。而葡萄糖苷
在强酸高温或酶存在的条件下可水解去掉葡萄糖基转变成葡萄糖苷配基
(aglucone)的形式。生产过程中要除去的杂质是淀粉、油脂类物质等 ，
多采用乙醇浸取除杂
2、目的物结构性质分析：
异黄酮类主要存在于豆科植物中,其中大豆中的含量最高,故特别称
为大豆异黄酮。它在大豆的种皮、胚轴以及子叶中都有分布,胚轴含的
异黄酮类的浓度为子叶的30~60倍,其量占总大豆异黄酮含量的
30%~50%。另外,异黄酮在大豆中天然的存在形式主要是以丙二酰基配
糖体形式存在,乙酰配糖体和配基形式很少。丙二酰基配糖体一般不太
稳定,在大豆加工时容易变为配糖体,另外,它受热会脱去一个CO2变成乙
酰基配糖体。所以我们可以采用加热循环多次蒸馏的方法进行提取。
[2]
3、工艺过程分析：
（1）预处理要先将大豆粉碎，以方便浸润提取工序的顺利进行。
（2）由正交试验可以得出, 浸取溶剂浓度对大豆异黄酮的浸取率影响最
大,80% 的乙醇水溶液的极性与大豆异黄酮的极性最为接近浸取温度对
浸取率的影响也较大, 在温度达到60℃时浸取率增加极为显著浸取时间
与浸取的物料比对试验结果的影响较小。综合考虑各因素对浸取率的影
响, 仅以浸取率最高为衡量标准得到最优组合, 即以80%的乙醇水溶液,
15：1的物料比（料溶比）, 在60℃下10h浸取为最佳提取条件。
（3）纯化步骤主要除去其中的油脂、蜡质等杂质, 然后再除去蛋白质，
纯化方法是运用正己烷对浓缩液进行萃取原理除去这些杂质的。
4、鉴定或含量测定方法选择的原理分析：大豆异黄酮为黄酮醇类化合
物，在紫外光区有较强吸收，因此可采用适当对照品，用紫外分光光度
法检测大豆异黄酮含量
五、参考文献记录
• 【1】陈晓光大豆异黄酮与大豆“ 生命素” 【J】。大豆通报,1999.（4）：27
• 【2】孙君明, 丁安林大豆异黄酮含量及影响因素的评价【J】中国粮油学报。
1998.13（2）。10-13
• 张玉梅紫外分光光度法测定大豆异黄酮的含量【J】中国公共生杂志, 2000.12(4):7
• [3]张玉梅，孙学斌，高旭年，等.紫外分光光度法测定大豆异总黄酮的含量[J].中国食
品卫生杂志.2000，12(4)7-9