盧丞文,王玲
(長(zhǎng)春師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,吉林長(zhǎng)春130032)
大豆異黃酮提取方法的研究進(jìn)展
盧丞文,王玲
(長(zhǎng)春師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,吉林長(zhǎng)春130032)
大豆異黃酮是大豆生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中形成的一種次級(jí)代謝產(chǎn)物,屬于黃酮類化合物。大豆異黃酮與雌激素有相似的結(jié)構(gòu),又稱植物雌激素,具有調(diào)節(jié)人體多種生理功能的作用。本文主要綜述大豆異黃酮提取方法及特點(diǎn),為進(jìn)一步優(yōu)化大豆異黃酮提取工藝條件提供參考依據(jù)。
大豆;大豆異黃酮;提取方法
大豆異黃酮作為一種重要生理活性物質(zhì),主要分為3大類:黃豆苷類(daidzin groups)、染料木苷類(genistin groups)、黃豆黃素苷類(glycitin groups),其糖苷以4種不同的形式存在:游離型、乙?;咸烟擒招?、葡萄糖苷型和丙二?;咸烟擒招蚚1]。大豆異黃酮具有預(yù)防骨質(zhì)疏松、抑制腫瘤、防治動(dòng)脈硬化、抗炎、改善婦女更年期癥狀等多種藥理作用。目前,大豆異黃酮提取方法包括有機(jī)溶劑萃取法、加熱回流法、超聲波提取法、微波提取法和超臨界CO2萃取法等[2]。
大豆異黃酮類物質(zhì)在溶劑中的溶解性能差異較大,沒(méi)有一種適用于全部異黃酮提取的溶劑,通常根據(jù)不同的成分來(lái)選擇提取溶劑進(jìn)行萃取。采用乙醇溶劑提取,具有操作流程簡(jiǎn)單、提取率較高、毒性小及相對(duì)容易去除等優(yōu)點(diǎn)。利用乙醇提取大豆異黃酮的反應(yīng)條件為:乙醇濃度60%~80%,提取溫度40℃~80℃,時(shí)間20~60分鐘,料液比1∶8~1∶20[3]。采用甲醇溶劑提取大豆異黃酮,具有步驟復(fù)雜、毒性大及難去除的特點(diǎn),不符合環(huán)保和經(jīng)濟(jì)安全的原則。
謝明杰等研究結(jié)果表明,采用加熱回流法提取大豆異黃酮的最佳條件為:乙醇濃度60%,提取溫度70℃,回流次數(shù)為2次,單次回流時(shí)間為2小時(shí),物料比為20∶1[4]。乙醇加熱回流法是一種常用的大豆異黃酮提取方法,但該方法加熱時(shí)間長(zhǎng),并且提取液中雜質(zhì)溶出物較多。
超聲波提取的主要理論依據(jù)是超聲的空化效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械作用。超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)作用增強(qiáng)了胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解,縮短了破碎時(shí)間,從而增加了提取物的溶出率。田琳等研究表明,超聲波法提取大豆異黃酮的最佳條件為:提取時(shí)間30分鐘,乙醇濃度70%,超聲功率450W,料液比為1∶15(克/毫升)。大豆異黃酮在溶劑相中的量會(huì)隨著超聲的時(shí)間延長(zhǎng)而增多。超聲波法提取大豆異黃酮具有提取率高,耗能低,成本低和工藝簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn),適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
微波是一種頻率在300兆赫到300千兆赫的電磁波。微波萃取法是利用電磁場(chǎng)的作用使固體或者是半固體物質(zhì)里的某些有機(jī)物成分與基體有效分離,并能使分析對(duì)象保持原本化合物狀態(tài)的一種分離方法。陳玨等利用微波法提取大豆異黃酮,確定最佳提取條件為:微波功率640瓦,微波時(shí)間3分鐘,料液比1∶30,在70℃水浴浸提40分鐘[5]。王舒等利用微波法和溶劑法相結(jié)合,提取低溫脫脂豆粕中的大豆異黃酮,確定微波萃取法最適條件為:微波頻率400瓦,固液比1∶30,微波時(shí)間6分鐘。研究結(jié)果表明,利用微波法作前處理,再使用溶劑萃取法提取大豆異黃酮,其提取率顯著升高。
超臨界CO2萃取法適用于天然物質(zhì)的萃取,具有高效率、無(wú)殘留、生物活性成分不易被分解的特點(diǎn)。大豆異黃酮是極性極強(qiáng)的物質(zhì),故可溶解于多種極性溶劑當(dāng)中,但不能溶于超臨界CO2流體,而超臨界CO2提取法正是利用了這一特性對(duì)大豆異黃酮進(jìn)行分離純化。該方法能夠得到較高純度的大豆異黃酮,但是其工藝復(fù)雜,要求的設(shè)備基礎(chǔ)高。Miguel Herrero等研究表明,超臨界CO2萃取法適用于大豆異黃酮的分離提取。
我國(guó)大豆資源豐富,大豆異黃酮作為大豆中重要的活性物質(zhì),能夠調(diào)節(jié)人體多種生理功能,因此開(kāi)發(fā)富含大豆異黃酮的制品具有廣闊的市場(chǎng)前景。從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全和優(yōu)質(zhì)角度,優(yōu)化大豆異黃酮分離提取技術(shù),能夠?yàn)榇蠖巩慄S酮產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。
[1]Kudou S,Fleury Y,Welti D.Malonyl isoflavone glycosides in soybean seeds(Glycine ma Merrill)[J].J.Agric Biol Chem,1991 (55):2227-2233.
[2]郭睿.一種大豆異黃酮提取工藝研究[[J].食品科技, 2008,33(11):140-142.
[3]張博坤,王廣文,殷廣明,等.大豆異黃酮提取新工藝的研究[J].大豆科技,2009(04):61-64.
[4]謝明杰,宋明,鄒翠霞,等.超聲波提取大豆異黃酮[J].大豆科學(xué),2004,23(01):75-76.
[5]陳玨,周慧燕.正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化大豆異黃酮的提取工藝[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(15):9127-9128.
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31601400);吉林省科技廳自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(20140101040JC);吉林省教育廳“十二五”科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(吉教科合字[2013]第259號(hào))
TS210.1
A
10.14025/j.cnki.jlny.2017.15.060
盧丞文,博士,副教授,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工。