发酵法制备高活性大豆异黄酮的研究

摘要

大豆异黄酮作为一种功能性食品和药品，是目前世界上研究热点，大豆胚芽是大豆加工中的副产物，富含大豆异黄酮，是一种未被利用的资源。本文立足于废弃物的再利用，通过黑曲霉发酵法来制备高活性的大豆异黄酮。对大豆异黄酮苷元的定性和定量分析、黑曲霉种子培养基成分的确定、大豆异黄酮苷元固态发酵的工艺和发酵胚芽基质中大豆异黄酮苷元的提取工艺进行了深入的探讨和研究。 首先研究了大豆异黄酮苷元的定性和定量的方法。通过大豆异黄酮类化合物的特征颜色反应，建立了一套快速有效的鉴定大豆异黄酮类化合物及其不同单体的方法。采用硅胶GF254薄层色谱法分离鉴定了大豆异黄酮苷元。采用薄层-紫外法和HPLC可以检测大豆异黄酮各单体组分的含量。结果表明，HPLC法最为精确，精密度(RSD＜0.4％)和加标回收率(介于95％～105％，绝对值＜0.2％)，此方法的重复性和准确性都令人满意。薄层-紫外法尽管操作步骤复杂，但其精密度(RSD＜5％)和准确度(加标回收率介于95％～105％)较好，能够快捷和方便的检测大豆异黄酮苷元的含量。 以β-葡萄糖苷酶酶活力为指标对黑曲霉种子培养基成分进行了研究。确定了黑曲霉固体种子培养基的成分：麸皮6.8g，大豆胚芽1.2g，K2HPO432mg，水杨苷0.05％(即4mg)，加水量为1∶1.2，接种量108个/mL孢子菌悬液1mL。黑曲霉酶液中β-葡萄糖苷酶的酶活力从出发菌株346.9U/mL增加到710.6U/mL，提高了2.05倍。 通过单因素试验确立了从发酵胚芽基质中提取大豆异黄酮苷元的影响因素，并通过正交试验优化了发酵工艺。结果表明，最佳工艺条件为粉碎过40目筛的大豆胚芽基质，于121℃条件下灭菌15min，室温下加入50％无菌水搅拌均匀，接入种龄为36h的黑曲霉种子培养基4g(即接种量为8％)混合均匀，再补加25％的无菌水，以及10％的无菌麸皮，混合均匀，于30℃条件下发酵48h。其一次提取液中苷元产量达到425.0mg/100g胚芽。比原料中苷元含量48.2mg/100g胚芽提高了近10倍。 针对目前大豆异黄酮浸提得率较低的缺陷，对发酵胚芽基质中大豆异黄酮苷元的提取工艺进行了研究。正交试验结果表明：采用80％的乙醇，固液比为1∶7，于70℃条件下提取三次，第一次2h，第二次40min，第三次10min，此时异黄酮苷元的得率最高，染料木黄酮0.315％，黄豆苷元0.738％，总异黄酮苷元得率达到1.053％。比原料中苷元含量提高了近22倍。 论文根据大豆异黄酮的物理和化学特性，建立了大豆异黄酮及其主要单体的定性和定量分析的方法。研究了固态发酵制备大豆异黄酮苷元过程中的各个影响因素，优化了采用黑曲霉发酵制备大豆异黄酮苷元的工艺条件。并对发酵后胚芽基质中异黄酮苷元的提取工艺进行了优化。研究结果对大豆异黄酮的合理有效利用提供了有价值的参考依据，具有一定的理论依据和较大的实际应用价值。

目录

文摘

英文文摘

1文献综述

2大豆异黄酮苷元的定性和定量分析

3黑曲霉发酵大豆胚芽种子培养基的研究

4固态发酵制备大豆异黄酮苷元的研究

5发酵基质中大豆异黄酮苷元提取工艺的研究

6结论与展望

致谢

参考文献

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

攻读硕士学位期间发表的学术论文