專利名稱：萌動期分離大豆胚軸供利用大豆異黃酮的方法
技術領域：
本發明涉及一種通過啟動處于休眠狀態中的大豆種子快速萌動，在萌動期分離大豆胚軸的方法。
背景技術：
大豆異黃酮(Isoflavones of Soybean)主要來源于豆科植物的莢豆類，其中大豆中的含量較高，分布于大豆種子胚軸和子葉中，種皮中含量極少，子葉中異黃酮含量為0.1％～0.3％，而胚軸中異黃酮含量為子葉濃度的5～10倍。人體實驗表明大豆異黃酮主要在腸道中被吸收，吸收率為10％～40％，而萌芽狀態的大豆食用后可以增強大豆異黃酮的吸收，吸收率為20％～60％。研究發現，大豆異黃酮的雌激素樣作用影響到性激素分泌、代謝和生物學活性、蛋白質合成、生長因子活性、細胞惡性增殖、分化、細胞粘附和血管生成，其對重要的類固醇生物合成關鍵酶的作用也影響體內激素水平，有助于改善絕經后婦女熱潮紅和陰道炎等癥狀，對骨質疏松癥的發生也有預防作用。日本國家膳食調查分析表明，日本居民每日膳食中大約食用大豆70g左右，Watanabe等研究表明，由于日本居民傳統膳食結構上每日的早、晚餐均食用大豆制品，大豆異黃酮的攝入量約為40mg/d，對心血管的防護作用及骨質代謝的影響和對于預防癌癥發生效果明顯。研究發現，不同的加工方法對大豆食品的異黃酮含量和成份影響較大，加工過程會造成異黃酮的顯著損失(P＜0.05)如浸泡36小時后損失為14％，熱加工煮沸10分鐘后為51％，豆腐制造為44％，大豆分離蛋白若以堿提取損失為53％。浸泡和加熱使丙二酰異黃酮甙減少而相應的乙酰異黃酮增加，游離甙元增加。發酵和堿提取除了破壞大豆異黃酮成份外也可以使游離甙元增加。大豆及其制品都含有異黃酮，大豆粉中含量為2014μg/g干重，豆腐中含量為531μg/g干重，大豆分離蛋白含量為987μg/g干重，大豆濃縮蛋白中含量為73μg/g干重。通過日常食用大豆及其制品固然是攝取大豆異黃酮的一條渠道，但由于攝入量不足而影響保健效果，因此，通過大豆深加工綜合利用，從大豆種子分離大豆胚軸供補充大豆異黃酮是一種經濟可行的方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種通過啟動處于休眠狀態中的大豆種子快速萌動，在萌動期分離大豆胚軸供利用大豆異黃酮的方法。
由于大豆種子特殊的形態結構，芝麻大小的大豆胚軸緊貼兩片肥大的子葉并被形成角質化的致密柵狀組織種皮包覆，通常分離完整的大豆胚軸十分困難。本發明發現大豆種子經熱水燙泡瞬間刺激啟動，可促使處于休眠狀態中的大豆快速萌動，萌動期初始萌芽狀態的大豆種子子葉與大豆胚軸能輕易分離并保持胚軸完整及所含大豆異黃酮生物活性不受破壞。
本發明的方法包括將大豆種子經冷水浸泡萌動至初始萌芽狀態，以及脫皮、大豆子葉分瓣、子葉與大豆胚軸分離、低溫干燥等工藝工序。具體步驟如下一、冷水浸泡萌動至初始萌芽狀態用冷水浸泡大豆種子，水溫為10～34℃，通常為18～25℃；浸泡時間為2.5小時至16小時，通常為4～10小時。
大豆種子萌動期是從吸水膨脹開始，隨著胚軸和子葉含水量的增加，原生質由凝膠狀態轉變成溶膠狀態，呼吸代謝增強，種皮膨脹，氧氣透入，酶系統活動增強。胚細胞的新陳代謝促進胚軸伸長呈初始萌芽狀態。
所用的大豆種子以成熟飽滿、形狀完整、無病蟲害及種皮光亮新鮮為佳，最好經篩選剔除癟粒、破瓣粒和蟲蛀粒。
二、脫皮工序將呈初始萌芽狀態的大豆種子置于通常工業脫皮裝置中低速攪拌滾動脫皮1分鐘至3分鐘，轉速為30轉/分至500轉/分，呈膨脹萌芽狀態的大豆種子子葉與種皮被輕易剝離，進一步置于分離槽中加水將懸浮于水面的大豆種皮與子葉分離。
三、大豆子葉分瓣及子葉與大豆胚軸分離將已脫皮的大豆子葉置于通常工業脫皮裝置中，采用中速攪拌滾動處理1分鐘至5分鐘，轉速為600轉/分至5000轉/分，使呈抱緊狀態的二片子葉被分瓣，并將緊貼大豆子葉的大豆胚軸被分離剝落。進一步置于分離槽中加水將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與沉淀于槽底的分瓣的大豆子葉分離。分瓣的大豆子葉經熱風干燥后可作為原料應用于大豆深加工工業。
四、低溫干燥將分離出來的大豆胚軸經通常工業低溫干燥裝置干燥，干燥溫度通常為25℃至65℃，干燥時間為1小時至8小時，通常為2小時至6小時；亦可采用真空干燥裝置或冷凍真空干燥裝置進行干燥。經低溫干燥裝置干燥后的大豆胚軸，可保持其所含大豆異黃酮生物活性不受破壞，并保持胚軸完整。
上述方法還可在用冷水浸泡大豆種子之前，先將大豆種子用熱水燙泡刺激，加入的熱水量通常為大豆種子重量的1倍以上；熱水溫度為55～93℃，通常為70～83℃；燙泡時間隨水溫而定，通常為5秒鐘至2分鐘；隨后用冷水沖泡冷卻。然后再用冷水浸泡萌動至初始萌芽狀態。成熟、干燥的大豆種子由于含水量低，原生質呈凝膠狀態，處于休眠期的大豆種子經熱水燙泡刺激，可使大豆種子萌動期被快速啟動。
本發明方法簡單易操作，分離效率高，而且能有效保留完整的大豆胚軸及所含大豆異黃酮生物活性不受破壞。所得到的大豆胚軸可經進一步采用溶劑浸出法萃取大豆異黃酮。研究發現，大豆異黃酮的雌激素樣作用影響到體內激素水平，有助于改善絕經后婦女熱潮紅和陰道炎等癥狀，對心血管的防護作用及骨質代謝的影響和對于預防癌癥發生效果明顯。
上述本發明方法分離得到的大豆胚軸可用工業生產通常采用的極性較強的溶劑浸出萃取糖甙，再進一步采用極性較弱的溶劑浸出萃取甙元；合并萃取液并經低溫干燥后即為總大豆異黃酮。浸出萃取可采用工業常用的浸出設備，可選用平轉浸出器，環型浸出器、履帶一框式浸出器或罐式浸出器等；混合液分離可采用混合液汽提設備，可選用層碟式汽提塔、層式汽提塔、填料式汽提塔或管式汽提塔等類型設備。浸出萃取(糖甙或甙元)時可采用如下的工藝條件浸出溫度20～100℃，通常浸出溫度為40～55℃；溶劑與胚軸重量比為0.2～3∶1；浸出時間為3～180分鐘，通常為60～80分鐘。大豆胚軸浸出萃取過程中，所用的溶劑可循環使用。
大豆異黃酮分為游離型的甙元(Aglycon)和結合型的糖甙(Glucosides)兩類，甙元占總量的2％-3％，糖甙占總量的97％-98％。因此萃取大豆異黃酮通常采用溶劑浸出二步法進行萃取。糖甙一般可用乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水或某些極性較強的混合溶劑，如甲醇與水(1∶1)進行萃取；甙元用極性較弱的溶劑，如乙醚、氯仿、乙醇乙酯等萃取。工業生產通常采用極性較強的溶劑萃取糖甙，再進一步采用極性較弱的溶劑萃取甙元。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。
實施例一篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，加入83℃熱水200升瞬間燙泡刺激5秒鐘，使大豆種子萌動期被快速啟動，隨后用冷水沖泡冷卻，再放置于冷水中浸泡7小時，浸泡水溫為21℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮1分鐘剝離大豆種皮，轉速為40轉/分，置于分離槽中加水將懸浮于水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置中速攪拌滾動2.5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為3000轉/分，再次置于分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。采用低溫干燥裝置將大豆胚軸進行干燥，干燥溫度為45℃，干燥時間為5小時，可獲得所含大豆異黃酮生物活性不受破壞的完整的大豆胚軸。
實施例二篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，加入70℃熱水200升瞬間燙泡刺激2分鐘，使大豆種子萌動期被快速啟動，隨后用冷水沖泡冷卻，再放置于冷水中浸泡6.5小時，浸泡水溫為20℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮3分鐘剝離大豆種皮，轉速為30轉/分，置于分離槽中加水將懸浮于水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置中速攪拌滾動5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為600轉/分，再次置于分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。采用低溫干燥裝置將大豆胚軸進行干燥，干燥溫度為25℃，干燥時間為8小時，經進一步采用溶劑浸出二步法萃取大豆異黃酮，采用的溶劑可以是甲醇與水(1∶1)進行萃取，然后再用氯仿進行萃取，混合液分離可采用碟式汽提塔汽提設備，合并萃取液經低溫干燥后為大豆異黃酮。
實施例三篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，加入75℃熱水200升瞬間燙泡刺激1.5分鐘，使大豆種子萌動期被快速啟動，然后用冷水沖泡冷卻，再放置于冷水中浸泡5小時，浸泡水溫為24℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮2分鐘剝離大豆種皮，轉速為200轉/分，置于分離槽中加水將懸浮于水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置采用中速攪拌滾動4分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為1000轉/分，再次置于分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。采用真空干燥裝置將大豆胚軸進行干燥，干燥溫度為60℃，干燥時間為2小時，可獲得所含大豆異黃酮生物活性不受破壞的完整的大豆胚軸。
實施例四篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，加入60℃熱水200升瞬間燙泡刺激4分鐘，使大豆種子萌動期被快速啟動，隨后用冷水沖泡冷卻，再放置于冷水中浸泡5小時，浸泡水溫為25℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮1.5分鐘剝離大豆種皮，轉速為300轉/分，置于分離槽中加水將懸浮于水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置采用中速攪拌滾動3.5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為1500轉/分，再次置于分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。采用低溫干燥裝置將大豆胚軸進行干燥，干燥溫度為50℃，干燥時間為4.5小時，可獲得所含大豆異黃酮生物活性不受破壞的完整的大豆胚軸。
實施例五篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，加入93℃熱水200升瞬間燙泡刺激4秒鐘，使大豆種子萌動期被快速啟動，隨后用冷水沖泡冷卻，再放置于冷水中浸泡4小時，浸泡水溫為30℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮50秒鐘剝離大豆種皮，轉速為450轉/分，置于分離槽中加水將懸浮于水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置采用中速攪拌滾動2分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為3000轉/分，再次置于分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。采用低溫干燥裝置將大豆胚軸進行干燥，干燥溫度為62℃，干燥時間為2小時，可獲得所含大豆異黃酮生物活性不受破壞的完整的大豆胚軸。
實施例六篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，加入80℃熱水升瞬間燙泡刺激10秒鐘，使大豆種子萌動期被快速啟動，隨后用冷水沖泡冷卻，再放置于冷水中浸泡16小時，浸泡水溫為10℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮1分鐘剝離大豆種皮，轉速為300轉/分，置于分離槽中加水將懸浮于水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置采用中速攪拌滾動1.5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為4000轉/分，再次置于分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。采用低溫干燥裝置將大豆胚軸進行干燥，干燥溫度為60℃，干燥時間為2小時，可獲得所含大豆異黃酮生物活性不受破壞的完整的大豆胚軸。
實施例七篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，加入78℃熱水200升瞬間燙泡刺激15秒鐘，使大豆種子萌動期被快速啟動，隨后用冷水沖泡冷卻，再放置于冷水中浸泡2.5小時，浸泡水溫為34℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮1分鐘剝離大豆種皮，轉速為300轉/分，分離槽中加水將懸浮于水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置采用中速攪拌滾動1.5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為4000轉/分，再次置于分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。采用低溫干燥裝置將大豆胚軸進行干燥，干燥溫度為30℃，干燥時間為8小時，經工業生產二步浸出法用極性較強的溶劑如乙醇萃取糖甙，然后再采用極性較弱的溶劑如乙醇乙酯萃取甙元，混合液分離可采用碟式汽提塔汽提設備，合并萃取液經低溫干燥后為大豆異黃酮。
實施例八篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，放置于冷水中浸泡8小時，浸泡水溫為25℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮1分鐘剝離大豆種皮，轉速為300轉/分，置于分離槽中加水將懸浮于水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置采用中速攪拌滾動1.5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為4000轉/分，再次置于分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。采用低溫干燥裝置將大豆胚軸進行干燥，干燥溫度為60℃，干燥時間為2小時，可獲得所含大豆異黃酮生物活性不受破壞的完整的大豆胚軸。
實施例九篩選成熟飽滿的大豆種子100公斤，置于冷水中浸泡9小時，浸泡水溫為21℃，大豆種子已膨脹呈初始萌芽狀態；經工業脫皮裝置低速攪拌滾動脫皮1分鐘剝離大豆種皮，轉速為40轉/分，置于分離槽中加水將懸浮于水面的種皮與大豆子葉分離，再經工業脫皮裝置中速攪拌滾動2.5分鐘使呈緊抱狀態的二片子葉被分瓣，大豆胚軸被分離剝落，轉速為3000轉/分，再次置于分離槽中將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與大豆子葉分離。采用低溫干燥裝置將大豆胚軸進行干燥，干燥溫度為45℃，干燥時間為5小時，可獲得所含大豆異黃酮生物活性不受破壞的完整的大豆胚軸。
權利要求
1.一種分離大豆胚軸的方法，其特征是將大豆種子經冷水浸泡萌動至初始萌芽狀態，再經脫皮、大豆子葉分瓣、子葉與大豆胚軸分離、低溫干燥，得到分離的大豆胚軸。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征是該方法的具體步驟如下(1)、用冷水浸泡大豆種子至呈初始萌芽狀態，水溫為10～34℃；浸泡時間為2.5小時至16小時；(2)、將呈初始萌芽狀態的大豆種子置于通常工業脫皮裝置中低速攪拌滾動脫皮1分鐘至3分鐘，轉速為30轉/分至500轉/分，將呈膨脹萌芽狀態的大豆種子子葉與種皮剝離，進一步置于分離槽中加水將懸浮于水面的大豆種皮與子葉分離；(3)、將已脫皮的大豆子葉置于通常工業脫皮裝置中，采用中速攪拌滾動處理1分鐘至5分鐘，轉速為600轉/分至5000轉/分，將呈抱緊狀態的二片子葉被分瓣，并將緊貼大豆子葉的大豆胚軸分離剝落；進一步置于分離槽中加水將呈半懸浮狀態的大豆胚軸與沉淀于槽底的分瓣的大豆子葉分離；(4)、將分離出來的大豆胚軸經通常工業低溫干燥裝置干燥，干燥溫度為25℃至65℃，干燥時間為1小時至8小時。
3.按照權利要求2所述的方法，其特征是浸泡大豆種子萌動的水溫為18～25℃；浸泡時間為為5～10小時。
4.按照權利要求2所述的方法，其特征是步驟(4)中的干燥時間為2小時至6小時。
5.按照權利要求2所述的方法，其特征是步驟(4)是采用真空干燥裝置或冷凍真空干燥裝置進行干燥。
6.按照權利要求1至5之一所述的方法，其特征是在步驟(1)用冷水浸泡大豆種子之前，先將大豆種子用熱水燙泡刺激，加入的熱水量為大豆種子重量1倍量以上，熱水溫度為55～93℃，燙泡時間為5秒鐘至2分鐘，隨后用冷水沖泡冷卻。
7.按照權利要求6所述的方法，其特征是所用熱水的溫度為65～83℃。
全文摘要
本發明涉及一種通過啟動處于休眠狀態中的大豆種子快速萌動,在萌動期分離大豆胚軸供利用大豆異黃酮的方法。本方法包括將大豆種子經熱水燙泡瞬間刺激啟動、冷水浸泡萌動至初始萌芽狀態,經脫皮、大豆子葉分瓣、子葉與大豆胚軸分離、低溫干燥等工藝工序。本方法簡單易操作,分離效率高,而且能有效保留完整的大豆胚軸及所含大豆異黃酮生物活性不受破壞。所得到的大豆胚軸可經進一步采用溶劑法萃取大豆異黃酮。研究發現,大豆異黃酮的雌激素樣作用影響到體內激素水平,有助于改善絕經后婦女熱潮紅和陰道炎等癥狀,對心血管的防護作用及骨質代謝的影響和對于預防癌癥發生效果明顯。
文檔編號A23L1/48GK1372836SQ02114990
公開日2002年10月9日 申請日期2002年3月22日 優先權日2002年3月22日
發明者劉昕, 袁建平, 黃曉霓, 鐘志強 申請人:中山大學