您好,欢迎来到中国油脂网 !

登录| 注册| 我的订单| 我的购物车(0)| 帮助中心
微信公众号

029-88626849

大豆糖蜜制备高纯度大豆皂苷的研究

发布日期:2018-11-21 中国油脂网

 王校红, 宋宏哲

(黑龙江省粮食科学研究所,哈尔滨 150008)

 

摘要:利用树脂纯化与结晶法技术相结合,从大豆糖蜜中分离制备高纯度大豆皂苷。研究了固形物质量分数、温度、离心转速、离心时间对大豆皂苷含量和收率的影响,通过正交实验对工艺进行优化,确定最佳工艺条件为:大豆糖蜜经H103树脂纯化,解吸液回收乙醇并浓缩至固形物质量分数为3%,在95 ℃、3 500 r/min下离心7.5 min,沉淀经干燥制得的产品中大豆皂苷含量达94.25%,收率为51.26%。

关键词:大豆皂苷;H103树脂;结晶法;离心;高纯度

中图分类号:TQ936;TS218   文献标志码:A   文章编号:1003-7969(2010)07-0058-03

 

Preparation of saponins from soybean molasses

WANG Xiaohong, SONG Hongzhe 

(Cereals and Oils Institute of Heilongjang Province of China, Harbin 150008,China)

 

Abstract:High-purity soybean saponins was produced from soybean molasses by resin purification and crystallization method.The effects of various influence factors on the purity and yield of soybean saponins were discussed.The optimum conditions determined by orthogonal experiment were that soybean molasses was purified by H103 resin and the desorption solution was heated to remove the eluent of alcohol and concentrated to solid mass fraction 3%, then the concentrate was centrifuged for 7.5 min at 95 ℃ and 3 500 r/min,and the sediment was dried to obtain the product of soybean saponins.The purity of soybean saponins was 94.25% and the yield was 51.26%.

Key words:soybean saponin;H103 resin;crystallization method;centrifugation;high-purity

    大豆皂苷是一类存在于豆科植物中的三萜类皂苷,现代研究证明,大豆皂苷可抗脂质氧化,降低过氧化脂质的生成,降低血中胆固醇和甘油三酯含量,对心脑血管疾病有较好的防治作用,并具有抗病毒、抑制肿瘤细胞生长作用[1-3]。由于大豆皂苷最初被认为是抗营养因子,对其功能性和提取分离的研究是从20世纪80年代以后开始的,起步较晚,提取技术相对落后[4],大豆皂苷产品的纯度不高,含量多集中在50%~70%,限制了下游产品的开发,故发展大豆皂苷的提纯技术对于促进保健产品的开发、提高人们生活质量具有积极的推动作用。

    大豆糖蜜是醇法生产大豆浓缩蛋白的副产品,主要成分为40%~50%的糖类物质,另外含有丰富的大豆皂苷、大豆异黄酮等具有生理活性的功能性因子[5]。大豆糖蜜一般被作为饲料应用,利用其黏性降低饲料的扬尘,其营养成分未得到充分的利用。现有树脂法制备的大豆皂苷含量为50%左右。本研究以大豆糖蜜为原料,在树脂纯化的基础上,利用大豆皂苷和异黄酮可溶于乙醇溶液,而在不同温度的水溶液中大豆皂苷结晶析出的特性,回收树脂解吸液中所含乙醇后,通过控制解吸液浓缩水溶液的条件参数,在较高温度下通过离心将大豆皂苷与大豆异黄酮等物质分离,该方法操作简便,不使用有毒化学试剂,是可实现产业化的一种高纯度大豆皂苷的制备方法。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂

    大豆糖蜜:黑龙江双河松嫩大豆生物工程有限责任公司;齐墩果酸:中国药品生物制品检验所;乙醇、甲醇、香草醛、冰乙酸、高氯酸为分析纯,蒸馏水为实验室自制。

1.2 仪器、设备

    UV2550紫外分光光度计,LC-10A vp高效液相色谱仪,TDL-40B离心机,分析天平(万分之一),HHS型电热恒温水浴锅。

1.3 实验方法

1.3.1 提取工艺 调整大豆糖蜜质量分数至20%,上样H103树脂柱,自然流出,1倍树脂体积水洗树脂,水洗液与流出液合并、浓缩后作为饲用,以75%乙醇溶液解吸,解吸液回收乙醇、浓缩,控制浓缩液固形物质量分数,在一定温度下离心,沉淀和上清液分别干燥,沉淀为大豆皂苷,上清液为一定纯度的大豆异黄酮。提取工艺路线为:

 

1542793962340017.png


1.3.2 分析方法 见参考文献[6]。

2 结果与讨论

2.1 单因素实验

    选定树脂的吸附解吸条件已确定,本实验主要确定解吸液的参数,控制结晶析出的成分和收率,所以树脂处理方法相同,主要对几个影响结晶的因素进行考察。

2.1.1 浓缩液固形物质量分数的影响 控制浓缩液固形物质量分数分别为1%、2%、3%、4%,90 ℃下于3 000 r/min离心5 min,所得大豆皂苷含量和收率如图1所示。

1542793978927051.png

图1 浓缩液固形物质量分数的影响

    由图1可以看出,随着浓缩液固形物质量分数的增大,大豆皂苷的收率逐渐增大,说明析出物的量与浓缩液固形物质量分数成正比;而大豆皂苷的含量在浓缩液固形物质量分数为3%时最高,达到4%时含量急剧下降,经测定分析,主要是因为浓缩液固形物质量分数增大到一定程度时,大豆异黄酮等非大豆皂苷类物质大量析出,导致含量下降而收率增大。

2.1.2 浓缩液温度的影响 浓缩液固形物质量分数为3%时,分别在70、80、90、100 ℃下,以3 000 r/min离心5 min,所得大豆皂苷含量和收率如图2所示。

    由图2可知,随着浓缩液温度的升高,大豆皂苷含量不断增大,90 ℃时达到最高,100 ℃时略有下降,收率与温度呈反比关系,这说明温度的升高可减少杂质的析出,但温度过高时,大豆皂苷的溶解度也增高,含量有所下降。

1542793998948762.png

图2 浓缩液温度的影响

2.1.3 离心转速的影响 浓缩液固形物质量分数为3%,温度90 ℃,分别在1 000、2 000、3 000、4 000 r/min下离心5 min,所得大豆皂苷含量和收率如图3所示。

1542794016510316.png

图3 离心转速的影响

    由图3可以看出,离心转速由1 000 r/min提高到2 000 r/min时,大豆皂苷含量明显提高,收率也升高,说明较低转速下大豆皂苷未能全部沉淀,而随着离心转速的加大,大豆皂苷的收率不断增加,含量逐渐降低,当达到4 000 r/min时,含量显著下降,沉淀表面可见黄色薄层,主要是因为其他杂质沉淀大量增加。

2.1.4 离心时间的影响 浓缩液固形物质量分数为3%,温度90 ℃,3 000 r/min下分别离心5、10、15、20 min,所得大豆皂苷含量和收率如图4所示。

 

1542794040141113.png

图4 离心时间的影响

    由图4可以看出,离心时间与大豆皂苷的含量呈反比关系,与收率呈正比关系,离心5 min时可得到最高含量的大豆皂苷,收率也可达到52.14%。

2.2 正交实验

    根据单因素实验结果,分别选取4个因素的3个适宜水平进行正交实验,考察各因素之间的相互作用。正交实验因素水平见表1,正交实验结果及分析见表2。

表1 正交实验因素水平

1542794065605260.png

表2 正交实验结果及分析

 

1542794088208151.png

 注:合计=含量+收率。

    通过对表2中每个因素的K1、K2、K3比较后得出A2、B3、C3、D2为各个因素的最佳水平。由极差RB>RA>RC>RD可以得出影响实验结果的主次因素顺序为B>A>C>D,因此最优工艺方案为B3A2C3D2,即解吸液浓缩至固形物质量分数3%,温度降至95 ℃时,以3 500 r/min离心7.5 min。按最优工艺制备大豆皂苷,所得产品中大豆皂苷含量为94.25%,收率为51.26%。

3 结 论

    树脂纯化与结晶法相结合制备大豆皂苷可将大豆皂苷的纯度提高至90%以上,应用范围更宽广,其最佳的生产工艺为调节大豆糖蜜质量分数为20%,上样至树脂吸附,水洗,75%乙醇解吸,解吸液浓缩至固形物质量分数3%,温度降至95 ℃时,以3 500 r/min 离心7.5 min。所得产品中大豆皂苷含量为94.25%,收率为51.26%。

参考文献:

[1] 吉城由美子,大久保一良.大豆サボニンの机能性[J].食品と开发,1999,34(7):8-11.

[2] BERHOW M A,WAGNER E D, VAVGHN S F,et al.Characterization and antimutagenic activity of soybean saponins[J] .Mutation Research, 2000, 448(1):11-22.

[3] 许金新,陈安国.大豆皂苷的生理功能及应用[J].中国饲料,2004(19):27-29.

[4] 唐传核,杨晓泉,彭志英.大豆皂甙最新研究概况[J].大豆科学,2001,20(1):60-64.

[5] HOSNY M,ROSAZZ P N.Novel isoflavone,cinnamic acid,and triterpenoid glycosides in soybean molasses[J].J Nat Prod,1999,62(6):853-858.

[6] 滕燕平,张玉梅,刘颖,等.分光光度法测定大豆总皂苷的含量[J].中国食品卫生,2000,12(4):10-14.

上一篇:4 t/h冷凝水回收利用系统 下一篇:膜法制备食品级大豆浓缩磷脂过程中截留物的研究