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大豆胚芽是大豆加工中的副产物,富含胚芽油和大豆异黄酮,且胚芽油中富含不饱和脂肪酸、维生素E和甾醇等,是一种未被大力开发的资源。本文分别对胚芽油及大豆异黄酮的多种提取工艺进行优化,并通过分析得出提取方法与胚芽油和大豆异黄酮性质、组成之间的关系,从而科学而全面的评价各种提取方法的优劣,填补了国内外这方面研究的空白。
本论文首先以大豆胚芽为原料,经烘干破碎后,分别采用使用索氏提取、超声波辅助提取及超临界CO<,2>萃取三种方法提取大豆胚芽油,以出油率为标准,通过单因素实验对提取工艺进行了优化。索氏提取法最佳参数:大豆胚芽破碎度为过40目(其它两种方法也选择该破碎度);超声波辅助提取法最佳工艺参数:选择混合溶剂(正己烷:环己烷=3:1v/v)提取、超声波时间为50min,料液比为1:10g/mL;超临界CO<,2>萃取法最佳工艺参数:萃取压力为30MPa,萃取温度为40℃,萃取时间为3h。最佳出油率分别为:索氏提取10.56%,超声波辅助提取10.07%,超临界CO<,2>萃取9.04%。
将三种提取方法的最佳工艺条件下提取出的胚芽油进行分析和检测,结果表明:三种提取方法所得的胚芽油理化指标均达到国家标准,超临界CO<,2>萃取得到的胚芽油磷脂含量极低而不皂化物含量很高,同时它的不饱和脂肪酸含量高达86.6%,明显高于其它两种提取方法,因而超临界CO<,2>萃取法获得的胚芽油营养价值最高。综合考虑,超临界C02萃取法优于索氏提取法及超声波辅助提取法。
本论文接着以索氏提取法获得的脱脂胚芽为原料,分别采用溶剂提取及超声波辅助提取法提取大豆异黄酮,以提取率为标准,通过单因素及正交实验对提取工艺进行了优化。溶剂提取法最佳工艺参数为:时间2h,料液比1:12(g/mL),乙醇浓度.50%,温度70℃,获得的最佳提取率为13.095mg/g,三次提取总提取率达到16.16mg/g。超声波辅助提取法的最优工艺参数为:功率150w,乙醇浓度60%,温度50℃,料液比1:16,时间20min,在此最佳工艺条件下提取率为13.644mg/g,提取三次,总异黄酮的提取率为15.398mg/g。
将上述两种提取方法所得的大豆异黄酮进行HPLC-MS分析,发现提取物中含有除文献报道的天然存在的12种大豆异黄酮,还发现了两种丙二酰基大豆甙及一种丙二酰基黄豆甙的异构体。经HPLC定量分析发现,两种提取方法三次提取后的总异黄酮提取率相差很小,而提取出的异黄酮各组分组成差别很大。超声波辅助提取对大豆胚芽中天然存在的异黄酮各组分影响很小,而溶剂提取法使得天然存在的异黄酮组分在提取过程中发生变化,尤其是丙二酰基异黄酮大量水解转化为异黄酮葡萄糖甙。经计算,本实验使用的大豆胚芽中,总异黄酮含量约29.7mg/g,天然存在的异黄酮各组分比例为:异黄酮糖甙33%~34%,丙二酰基异黄酮糖甙40%~42%、乙酰基异黄酮糖甙21%~23%,异黄酮甙元约1%。由于超声波辅助提取法保持了大豆制品中异黄酮的原有形态,所以超声波辅助提取法优于溶剂提取法。