全 文 ：安徽农业大学学报 , 2006, 33(4):551-554
Jou rna l of Anhui Agricultura l Un ive rsity
黑大豆异黄酮浸提的研究①
李雪玲1 ,夏　涛 2* ,张桂青2 ,姚成虎 2
(1.安徽农业大学茶与食品科技学院 , 合肥 230036;　　　　　　
2.安徽农业大学农业部茶叶生物化学与生物技术重点开放实验室 ,合肥 230036)
摘　要:采用石油醚回流技术脱去大豆豆粉中的油脂 , 将残渣真空烘干后 , 作为浸提原料。通过比较浸提溶
剂 、乙醇浓度 、浸提温度 、液固比 、浸提时间和浸提次数等单因素试验结果 , 结合正交试验设计 , 得出提取大豆异黄
酮的最佳浸提条件:乙醇浓度 40%、液固比10∶1、浸提时间 3 h、浸提温度 90℃。
关键词:大豆;异黄酮;浸提
　　中图分类号:TS201.1 文献标识码:A 文章编号:1672-352X(2006)04-0551-04
Extraction of isoflavone in soybean
LIXue-ling1 , XIA Tao2 , ZHANG Gu i-q ing2 , YAO Cheng-hu2
　(1. Schoo l of Tea＆ Food Science, Anhui Agricultura l Un ive rsity, H e ife i 230036;
2.Key Laboratory Tea B io chem istry and B io techno logy, M inistry of Ag ricu ltu re, Anhui Agricultura l Un ive rsity, H e ife i 230036)
Abstract:The e ffec ts of some phy sical and chem ical facto rs, such as extrac tion so lvent, e thanol concentration,
ex traction tempe ra tu re, extrac tion time, ratio of so lven t-so lid and ex traction times, on the ex traction of isoflavone in
soybean we re investigated. Acco rding to the resu lts of o rthogona l test, the optimum condition for the extrac tion o f
iso flavonew e re as fo llow s:40% o f e thanol concentration, 10∶1 of so lven t-so lid ratio, 3 h o f ex traction time, 90℃ o f
ex traction tempe ra tu re.
key words:soybean;isoflavone;ex traction
　　我国有丰富的大豆资源 ,不仅为人类提供蛋白
质和脂肪 ,而且还含有微量的活性物质 —大豆异黄
酮 (iso flavones),它是一种重要的非营养成分。自然
界中的大豆异黄酮资源十分有限 ,只局限于豆科的
蝶形花亚科等极少数植物中 ,现已发现大豆中含有
的大豆异黄酮有十几种 ,其中主要成分为染料木素
(genistein)和大豆素 (da idein)[ 1] 。它兼有类雌性
激素和抗雌激素双重活性 ,具有抗氧化 、抗肿瘤 、抗
真菌 、防治骨质疏松症 、改善妇女更年期综合症等多
种功效 [ 2, 3] 。大豆异黄酮提取效果如何直接影响到
其后的分离纯化 。影响浸提的主要因素有溶剂种
类 、浸提温度 、浸提压力 、原料的粒度 、被浸提物的浓
度和浸提时间等[ 4-6] 。本研究在综合考察浸提溶剂 、
乙醇浓度 、浸提温度 、液固比 、浸提时间和浸提次数
等因素对大豆异黄酮提取效果的基础上 ,结合正交
试验设计 ,确定出大豆异黄酮的最佳提取条件 ,旨在
为大豆异黄酮工业化生产提供基础资料 。
1　材料与方法
1.1　材料预处理
由于黑大豆中异黄酮含量高于黄大豆[ 7] ,因此
选择黑大豆为供试材料 。将优质黑大豆进行充分粉
碎 , 70℃干燥箱内干燥 2 h,过 30目筛后备用 。
称取 200 g豆粕于三角瓶中 ,按石油醚∶豆粕 3∶
① 收稿日期:2006-03-16
基金项目:安徽省优秀青年科技基金资助。
作者简介:李雪玲(1972 -), 女 ,讲师。 *通讯作者(Correspond ing au thor)
DOI牶牨牥牣牨牫牰牨牥牤j牣cnki牣牨牰牱牪牠牫牭牪x牣牪牥牥牰牣牥牬牣牥牪牰
1的液固比 ,用索式提取法进行回流脱脂 [ 6] ,每次回
流的时间为 1 h,重复脱脂 3次 ,并将脱脂后的豆粕
烘干后供试验备用。
1.2　试剂
试验所用的无水乙醇 、甲醇 、石油醚 、丙酮等试
剂均为分析纯。
1.3　仪器与设备
试验所用仪器设备包括索氏抽提器 、电子天平 、
水浴锅 、756型紫外可见分光光度计 、电热恒温鼓风
干燥箱 、真空干燥箱 、高速磨粉碎机 、KQ-250D型数
控超声波清洗器等。
1.4　大豆异黄酮的得率计算[ 8]
参照文献 [ 8]做大豆异黄酮 (以染料木素含量
计 )标准曲线方程(图 1):y =0.1676x - 0.0031(R2
=0.9987)。检测浸提液吸光度 ,按上述标准曲线方
程计算得到大豆异黄酮含量 ,进而计算出大豆异黄
酮的得率 (%) =(浸提液中大豆异黄酮质量 /豆
粕质量 )×100%。
1.5　浸提工艺研究
1.5.1　单因素试验设计　在保持其他因素相同的
条件下 ,分别考察不同提取溶剂 、提取温度 、乙醇浓
度 、液固比 、浸提时间 、浸提次数等各因素对大豆异
黄酮得率的影响。
图 1　染料木素含量标准曲线
F igu re 1　Standard curve o f gen iste in
1.5.2　正交试验设计　在单因素试验的基础上 ,选
择提取温度 、乙醇浓度 、液固比 、浸提时间为考察因
素 ,以大豆异黄酮得率为考察指标 ,采用正交表
L9(34)设计正交试验 (表 1),确定大豆异黄酮浸提
的最佳工艺条件。
表 1　正交试验因素水平
Table 1　Fac to rs and levels of o rthogonal test
水平
Leve ls
温度 /℃(A)
Tem pe ra ture
时间 /h(B)
T im e
乙醇浓度 /%(C)
E thano l concen tra tion
液固比(D)
So lvent-so lid ratio
Ⅰ 50 1 40 6∶1
Ⅱ 70 2 60 8∶1
Ⅲ 90 3 80 10∶1
2　结果与讨论
2.1　石油醚脱脂对大豆异黄酮浸提效果的影响
由于大豆中含有大量油脂 ,如直接提取大豆异
黄酮 ,会因油脂的存在 ,影响后期大豆异黄酮的分离
纯化过程。因此 ,提取大豆异黄酮前大多要进行脱
脂处理 。
分别称取 5 g脱脂豆粕和未脱脂豆粕 ,以 80%
乙醇作为浸提溶剂 ,采用6∶1的液固比 ,在 50℃条件
下浸提 4 h。浸提液经稀释后在 259 nm下进行紫外
检测 ,测得未脱脂豆粕稀释液的吸光度为 0.469,而
脱脂豆粕稀释液的吸光度为 0.433。由此说明 ,脱
脂过程对大豆异黄酮的提取无明显影响。
2.2　不同浸提条件对大豆异黄酮得率的影响
2.2.1　浸提溶剂　采用温度 50℃,时间 4 h,液固
比 6∶1浸提大豆异黄酮 ,比较不同溶剂对大豆异黄酮
浸提效果的影响 。研究结果显示 ,无论是 100%乙
醇还是 80%乙醇 ,其浸提效果均好于相同浓度的甲
醇(图 2)。故选择乙醇作为大豆异黄酮浸提溶剂。
图 2　浸提溶剂对大豆异黄酮得率的影响
F igure 2　 Influence of extraction so lvents on the y ie ld of isofla-
vone in soybean
2.2.2　乙醇浓度　采用温度 50℃,时间 4 h,液固
552 安 徽 农 业 大 学 学 报 2006年
比 6∶1,比较不同乙醇浓度对大豆异黄酮浸提效果的
影响。本试验研究结果显示 , 40%乙醇浸提效果最
好(图 3)。
图 3　乙醇浓度对大豆异黄酮得率的影响
F igure 3　 Influence o f e thano l concentration on the y ie ld o f
iso flavone in soybean
图 4　浸提温度对大豆异黄酮的影响
F igure 4　 Influence of ex trac ting tem pe ra tures on the
y ie ld o f iso flavone in soybean
图 5　液固比对大豆异黄酮得率的影响
F igure 5　 Influence o f the ratio of so lven t-so lid on the
y ie ld o f iso flavone in soybean
图 6　浸提时间对大豆异黄酮得率的影响
F igure 6　 In fluence of ex trac ting tim e on the y ie ld of isofla-
vone in soybean
表 2　正交试验结果分析
Tab le 2　The result o f or thogonal te st
试验号
No.
温度(A)
Tempe rature
时间 (B)
T im e
乙醇浓度(C)
E thano l concentration
液固比(D)
Solvent-so lid ra tio
得率 /%
Yie ld
1 1 1 1 1 3. 4240
2 1 2 2 2 2. 4098
3 1 3 3 3 2. 8050
4 2 1 2 3 2. 3128
5 2 2 3 1 2. 2755
6 2 3 1 2 4. 1923
7 3 1 3 2 2. 5068
8 3 2 1 3 4. 3340
9 3 3 2 1 2. 1040
k1 8. 6388 8. 2436 11. 9503 7.8035
k2 8. 7806 9. 0193 6. 7893 9.1089
k3 8. 9448 9. 1013 7. 5873 9.4518
R 0. 3060 0. 8577 5. 1610 1.6483
2.2.3　浸提温度 　在乙醇浓度为 40%,时间为 4
h,液固比为 6∶1的条件下 ,研究提取温度对大豆异黄
酮浸提效果的影响 。从图 4可看出 ,在一定的温度
范围内 ,随着温度的增加 ,大豆异黄酮的提取得率增
加。当温度增加到 70℃后 ,大豆异黄酮得率则呈下
降趋势。
55333卷 4期 李雪玲等　黑大豆异黄酮浸提的研究
2.2.4　液固比　在乙醇浓度 40%,温度 70℃,时间
4 h的条件下 , 研究不同液固比对大豆异黄酮浸提
效果的影响 。研究结果表明 ,随着溶剂量的增加 ,大
豆异黄酮得率增加 ,但增幅减少 (图 5)。为节约溶
剂 ,减少溶剂回收时的能耗 ,液固比宜选择 10∶1。
2.2.5　浸提时间　采用乙醇浓度 40%,温度 70℃,
液固比 10∶1,研究浸提时间对大豆异黄酮浸提效果
的影响 。结果可以看出 ,随着浸提时间的延长 ,大豆
异黄酮得率增加 ,但 3 h以后 ,得率增加缓慢 ,且略
有降低 (图 6)。为缩短工时 ,减少能耗 ,提取时间宜
选择 3 h。
2.2.6　浸提次数　在乙醇浓度 40%、温度 70℃、液
固比10∶1、时间 3 h的条件下 ,研究提取次数对大豆
异黄酮浸提效果的影响。试验结果显示 ,浸提 1次
的大豆异黄酮得率为 4.01%,浸提 2次的得率为
4.25%,浸提 3次的得率为 4.29%。由此可见 ,随
着浸提次数的增加 ,大豆异黄酮浸提得率的增加幅
度并不显著 。因此 ,从生产工艺和成本核算考虑 ,采
用 2次提取为宜 。
2.3　大豆异黄酮最佳提取条件
通过比较上述各因素对大豆异黄酮得率的影
响 ,选择提取温度 、乙醇浓度 、液固比 、浸提时间为考
察因素 ,采用正交试验设计 ,确定大豆异黄酮浸提的
最佳工艺条件。研究结果可见 , 最佳提取方案为
A3 B2C1D3 ,即乙醇浓度为 40%、液固比为 1∶10、时间
为 3 h、温度为 90℃(表 2)。在此条件下 ,浸提大豆
异黄酮提取得率为 4.334%。根据极差 R 值可知 ,
各因素对大豆异黄酮得率的影响顺次为:C >D>B
>A ,即乙醇浓度影响最大 ,其次是液固比。
参考文献:
[ 1 ]W ang H J, M urp ly P A. Isoflavone content in comm ercia l
soybean foods[ J] . A gric Food Chem , 1994, 42(8):1673-
1675.
[ 2 ]苗慧 , 赵海.大豆异黄酮的研究进展 [ J] . 国外医学中医
中药分册 , 2005, 27(2):86-89.
[ 3 ]姚守珍 , 王伊萍. 植物雌激素:大豆异黄酮的研究进展
[ J] . 国外医学妇幼保健分册 , 2005, 16(5):315-317.
[ 4 ]冯国洲. 提取大豆异黄酮的方法 [ P] . CN1211573A,
1999.
[ 5 ]张荣庆 , 王洪钟.从大豆豆粕中分离并精制大豆异黄酮
的方法 [ P] . CN1284503A, 2001.
[ 6 ]大连轻工学院 .食品分析 [ M ] .北京:中国轻工业出版
社
[ 7 ]孙君明 , 丁安林 ,常汝镇 , 等. 中国大豆异黄酮含量的初
步分析 [ J] .中国粮油学报 , 1995(4):50-54.
[ 8 ]张玉梅. 紫外分光光度法测定大豆异黄酮的含量 [ J] .
中国公共卫生杂志 , 2000, 12(4):7.
554 安 徽 农 业 大 学 学 报 2006年