一种酶法制备苷元型大豆异黄酮的方法
阅读说明：本技术 一种酶法制备苷元型大豆异黄酮的方法 (Method for preparing aglycone-type soybean isoflavone by enzyme method ) 是由 段章群 郭咪咪 李秀娟 杨茜 于 2021-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种酶法制备苷元型大豆异黄酮的方法。该方法包括以下步骤：(1)配制pH值4.0-6.0的缓冲液,加入大豆异黄酮原料,混匀；(2)加入复合酶,进行酶解反应,离心去除上清液后真空干燥制得苷元型大豆异黄酮；其中,所述复合酶由β-葡萄糖苷酶和纤维素酶组成。本发明的方法具有用酶成本不高且具有较高催化效率的优点。(The invention discloses a method for preparing aglycone-type soybean isoflavone by an enzyme method. The method comprises the following steps: (1) preparing a buffer solution with the pH value of 4.0-6.0, adding the soybean isoflavone raw material, and uniformly mixing; (2) adding complex enzyme, performing enzymolysis reaction, centrifuging to remove supernatant, and vacuum drying to obtain aglycone-type soybean isoflavone; wherein the complex enzyme consists of beta-glucosidase and cellulase. The method of the invention has the advantages of low cost of useful enzyme and higher catalytic efficiency.)
技术领域
本发明涉及大豆提取物的加工方法，具体涉及酶法水解糖苷型大豆异黄酮制备苷元型大豆异黄酮的方法。
背景技术
大豆异黄酮分为糖苷型和苷元型，分别约占大豆异黄酮总量的97％和3％。苷元型大豆异黄酮更易于人体吸收利用，而糖苷型大豆异黄酮不能直接被吸收、必须水解为苷元型大豆异黄酮才能被吸收。目前，有些采用酶解法制备苷元型大豆异黄酮的底物转化率较低。且有些酶虽然催化率高，但是价格比较昂贵，不适合大规模推广。因此，如何实现既降低用酶成本、又具有较高催化效率的目标是要解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种酶法制备苷元型大豆异黄酮的方法。该方法具有用酶成本不高且具有较高催化效率的优点。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种酶法制备苷元型大豆异黄酮的方法，该方法包括以下步骤：
(1)配制pH值4.0-6.0的缓冲液，加入大豆异黄酮原料，混匀；
(2)加入复合酶，进行酶解反应，离心去除上清液后真空干燥制得苷元型大豆异黄酮；其中，所述复合酶由β-葡萄糖苷酶和纤维素酶组成。
本发明将β-葡萄糖苷酶和纤维素酶复配，用于催化大豆异黄酮制备苷元型大豆异黄酮，β-葡萄糖苷酶的催化效率高，而纤维素酶的催化效率较低，但是相对于廉价的纤维素酶，β-葡萄糖苷酶的价格比较昂贵，发明人发现通过使用特定量的纤维素酶与β-葡萄糖苷酶复配，并不会影响苷元型大豆异黄酮转化效率，但可以大大降低用酶成本。
可选的，以酶活力单位U计，所述β-葡萄糖苷酶与纤维素酶的用量比不小于1:150，例如，1:120，1:90，1:60，1:30，1:15等等，或在这些比值之间的任一范围。
可选的，所述复合酶的添加量是0.5-2.0U/mg大豆异黄酮原料。
需要说明的是，所述大豆异黄酮原料可以通过购买或自加工获得，大豆异黄酮原料中糖苷型大豆异黄酮含量至少为97％。
可选的，所述缓冲液由磷酸氢二钠溶液和柠檬酸溶液配制而成。
可选的，所述糖苷型大豆异黄酮与缓冲液的料液比为1-10mg/mL。
可选的，所述β-葡萄糖苷酶的来源为植物或微生物；优选的，来源于苦杏仁、曲霉属或酵母属。
可选的，所述纤维素酶的来源为微生物；优选的，来源于木霉属、曲霉属和青霉属。
可选的，步骤(2)中，酶解反应温度为35-55℃、酶解反应时间为3-10h。
可选的，酶解反应时使用气浴摇床，摇床转速为100-250rpm。
本发明的有益效果如下：
本发明采用复合酶催化糖苷型大豆异黄酮制备苷元型大豆异黄酮，用酶成本不高且具有较高的催化效率。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
实施例1
(1)配置缓冲液：用一定浓度的磷酸氢二钠溶液和柠檬酸溶液按一定混合比例要求配置成pH 5的缓冲液。
(2)复配β-葡萄糖苷酶与纤维素酶：将来源于苦杏仁的β-葡萄糖苷酶和来源于曲霉属的纤维素酶混合，以酶活力单位U计，两种酶的用量比为1:60。
(3)酶解反应：在一定量的缓冲液中加入大豆异黄酮，使得料液比为3mg/mL，然后在40℃的气浴摇床中混匀，复合酶的添加量是1.0U/mg大豆异黄酮原料(即β-葡萄糖苷酶的用量为16.4mU/mg大豆异黄酮原料，纤维素酶的用量983.6mU/mg大豆异黄酮原料)，4h后，大豆异黄酮的转化率为99％，离心去除上清液后真空干燥制得苷元型大豆异黄酮。
实施例2
(1)配置缓冲液：用一定浓度的磷酸氢二钠溶液和柠檬酸溶液按一定混合比例要求配置成pH 5.5的缓冲液。
(2)复配β-葡萄糖苷酶与纤维素酶：将来源于曲霉属的β-葡萄糖苷酶和来源于木霉属的纤维素酶混合，以酶活力单位U计，两种酶的用量比为1:120。
(3)酶解反应：在一定量的缓冲液中加入大豆异黄酮原料，使得料液比为7mg/mL，然后在40℃的气浴摇床中混匀，复合酶的添加量是1.5U/mg大豆异黄酮原料，6h后，大豆异黄酮的转化率为96％，离心去除上清液后真空干燥制得苷元型大豆异黄酮。
对比例1
(1)配置缓冲液：用一定浓度的磷酸氢二钠溶液和柠檬酸溶液按一定混合比例要求配置成pH 5的缓冲液。
(2)酶解反应：在一定量的缓冲液中加入大豆异黄酮原料，使得料液比为3mg/mL，然后在40℃的气浴摇床中混匀，来源于苦杏仁的β-葡萄糖苷酶的添加量是1.0U/mg大豆异黄酮，4h后，大豆异黄酮的转化率为99％。
对比例2
(1)配置缓冲液：用一定浓度的磷酸氢二钠溶液和柠檬酸溶液按一定混合比例要求配置成pH 5的缓冲液。
(2)酶解反应：在一定量的缓冲液中加入大豆异黄酮，使得料液比为3mg/mL，然后在40℃的气浴摇床中混匀，来源于曲霉属的纤维素酶的添加量是1.0U/mg大豆异黄酮，4h后，大豆异黄酮的转化率为42％。
对比例3
(1)配置缓冲液：用一定浓度的磷酸氢二钠溶液和柠檬酸溶液按一定混合比例要求配置成pH 5的缓冲液。
(2)酶解反应：在一定量的缓冲液中加入大豆异黄酮，使得料液比为3mg/mL，然后在40℃的气浴摇床中混匀，来源于苦杏仁的β-葡萄糖苷酶的添加量是16.4mU/mg大豆异黄酮原料，4h后，大豆异黄酮的转化率为46％。
对比例4
(1)配置缓冲液：用一定浓度的磷酸氢二钠溶液和柠檬酸溶液按一定混合比例要求配置成pH 5的缓冲液。
(2)酶解反应：在一定量的缓冲液中加入大豆异黄酮，使得料液比为3mg/mL，然后在40℃的气浴摇床中混匀，来源于曲霉属的纤维素酶的添加量是983.6mU/mg大豆异黄酮，4h后，大豆异黄酮的转化率为40％。
讨论：
由实施例1结合对比例1和对比例2可知，当来源于苦杏仁的β-葡萄糖苷酶和来源于曲霉属的纤维素酶以及二者的复合酶(1:60，以酶活力单位U计)分别以相同量进行酶反应时，单一β-葡萄糖苷酶和复合酶的催化效果相当，大豆异黄酮的转化率均可以达到99％，而纤维素酶的催化效果较差，但显然单独使用β-葡萄糖苷酶的量远高于复合酶中β-葡萄糖苷酶的量，成本过高。但是如果降低β-葡萄糖苷酶的量，结果又不太理想，如对比例3和对比例4分别按照实施例1复合酶中两种酶的用量进行酶解反应，结果表明，两种酶以复合酶中的用量单独使用时，催化效果均不理想，由此可见，特定用量的复合酶可以显著提高大豆异黄酮的转化率，同时降低用酶成本。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
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