響應(yīng)面法優(yōu)化豆粕中大豆異黃酮的提取工藝研究

1、響應(yīng)面法優(yōu)化豆粕中大豆異黃酮的提取工藝研究阮洪生，葛文中，秦學(xué)功，安紅波黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科技學(xué)院（大慶163319）摘要：摘要：以豆粕為原料，以染料木素含量為指標(biāo)通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)初步得到提取工藝條件，再根據(jù)Box—Benhnken的中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用3因素3水平的響應(yīng)面分析法，建立了大豆異黃酮含量與各影響因子的回歸方程，并得到以大豆異黃酮含量為響應(yīng)值的響應(yīng)面圖和等高線圖，進(jìn)而得出豆粕中大豆異黃酮的最佳提取

2、工藝條件：溫度78.94℃、乙醇濃度59.28％、乙醇用量為20.85：1、每次提取2h，提取2次。在此條件下，染料木素的理論提取量為12.03gg。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：響應(yīng)面法；大豆異黃酮；提取工藝大豆異黃酮是存在于大豆中的生物活性成分，主要來(lái)源于豆科植物的莢豆類(lèi)，其含量最高為0.1%～0.5%。目前發(fā)現(xiàn)的大豆異黃酮共有12種，分為游離型苷元和結(jié)合型糖苷兩類(lèi)[1]，其藥效物質(zhì)為游離型的染料木素、大豆苷元和黃豆黃素?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，除具

3、有抗氧化作用外，大豆異黃酮還可作為雌性激素治療的替代品，用于改善婦女更年期綜合癥，并具有降低血液膽固醇、防止骨質(zhì)疏松及抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的作用[2]。此外，大豆異黃酮還具有防止心血管疾病、抗菌等多種功能，已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)[3~6]。本實(shí)驗(yàn)立足于我國(guó)資源優(yōu)勢(shì)，采用脫脂后的豆粕為原料提取其中的大豆異黃酮成分，適應(yīng)保健食品和醫(yī)藥工業(yè)的需要，為大豆的綜合利用開(kāi)辟新的途徑。本實(shí)驗(yàn)采用脫脂后的豆粕為原料，乙醇水溶液為溶劑，染料木素的含量為指

4、標(biāo)，根據(jù)影響有效成分提取因素，實(shí)驗(yàn)中采用響應(yīng)面分析法(ResponseSurfaceAnalysis)進(jìn)行設(shè)計(jì)，該法利用多元二次回歸方程擬合因素與指標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)對(duì)象迎面的等值線分析尋求最優(yōu)工藝參數(shù)。1材料與方法1.1原料與試劑95%乙醇，哈爾濱新春化工廠；豆粕，哈爾濱吉慶豆業(yè)有限公司；染料木素（含量測(cè)定用，純度大于99%），成都思科華生物技術(shù)有限公司；其他試劑均為分析純。1.2儀器與設(shè)備TU—1800紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京普

5、析通用儀器有限責(zé)任公司)、恒溫水溶鍋（上海精密科學(xué)儀器有限公司）、LD5A離心機(jī)（長(zhǎng)沙英泰儀器有限公司）。1.3大豆異黃酮含量測(cè)定方法參考文獻(xiàn)方法[7]采用染料木素為對(duì)照品的紫外分光光度法。在260nm處測(cè)得吸光度，以對(duì)照品微克x為橫坐標(biāo)，以測(cè)得的吸光度值y為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算回歸方程，y=0.0263.748xr=0.9998。1.4單因素實(shí)驗(yàn)選取溫度、溶劑濃度、乙醇用量3個(gè)可能影響提取效果的因素做單因素實(shí)驗(yàn)，以確定相關(guān)因素及各

6、因素的合適范圍。1.5響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇對(duì)大豆異黃酮提取效果有影響的因素，實(shí)驗(yàn)中采用響應(yīng)面分析法進(jìn)行設(shè)計(jì)做溫度、溶劑濃度、乙醇用量的3因素3水平共17個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)(5個(gè)中心點(diǎn))的響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)運(yùn)用SASRSREG(Responsesurfaceregression)程序?qū)?7個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的響應(yīng)值進(jìn)行回歸分析?；痦?xiàng)目：大慶市科研課題基金項(xiàng)目：大慶市科研課題—豆粕中大豆異黃酮的提取與精制工藝研究（豆粕中大豆異黃酮的提取與精制工藝研

7、究（SGG2005034SGG2005034）。作者簡(jiǎn)介：阮洪生（作者簡(jiǎn)介：阮洪生（19731973），男，碩士，講師，主要從事中藥學(xué)的教學(xué)和科研工作。，男，碩士，講師，主要從事中藥學(xué)的教學(xué)和科研工作。2結(jié)果與分析17個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)可分為兩類(lèi)：其一是析因點(diǎn)，自變量取值在各因素所構(gòu)成的三維頂點(diǎn)，共有14個(gè)析因點(diǎn)；其二是零點(diǎn)，為區(qū)域的中心點(diǎn)，零點(diǎn)實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次，用以估計(jì)實(shí)驗(yàn)誤差，以染料木素的提取率為響應(yīng)值，經(jīng)回歸擬合后，確定函數(shù)表達(dá)式。表5響應(yīng)面實(shí)

8、驗(yàn)數(shù)據(jù)方案與結(jié)果Table5experimentdesignedtheresults實(shí)驗(yàn)號(hào)Numberx1x2x3R1（μgg）11106.3366721106.2833331107.4300041106.0400051017.1466761016.0866771017.1900081016.5666790116.786671001110.19000110116.37667120117.533331300011.720001400011

9、.820001500011.883331600012.016671700012.296672.2.2模型的建立與顯著性檢驗(yàn)用DesignExpert軟件，對(duì)表5中的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，選擇對(duì)響應(yīng)值顯著的各項(xiàng)，可得乙醇濃度、提取溫度(℃)及乙醇用量（wv）與大豆異黃酮的二次多項(xiàng)回歸方程：回歸方程為：Y=11.9473340.390834X10.676249X20.317918X33.199500X120.334165X2X12.2253

10、34X220.109168X3X10.561668X3X22.000332X32對(duì)回歸方程進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)、方差分析及各因素最佳點(diǎn)值分析，結(jié)果見(jiàn)表6、表7和表8。表6回歸模型系數(shù)及其顯著性檢驗(yàn)表Table6Regressioncoefficientsignificancetest參數(shù)項(xiàng)parameter自由度DF回歸系數(shù)Coefficientof標(biāo)準(zhǔn)誤差SEt值TvaluePrt乙醇濃度（%）ethanolconcentration(x1