響應面法優(yōu)化豆粕中大豆異黃酮的提取工藝研究

1、響應面法優(yōu)化豆粕中大豆異黃酮的提取工藝研究阮洪生，葛文中，秦學功，安紅波黑龍江八一農墾大學生命科技學院（大慶163319）摘要：摘要：以豆粕為原料，以染料木素含量為指標通過單因素實驗初步得到提取工藝條件，再根據Box—Benhnken的中心組合實驗設計原則，在單因素實驗的基礎上采用3因素3水平的響應面分析法，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值的響應面圖和等高線圖，進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。關鍵詞：關鍵詞：響應面法；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，主要來源于豆科植物的莢豆類，其含量最高為0.1%～0.5%。目前發(fā)現的大豆異黃酮共有12種，分為游離型苷元和結合型糖苷兩類[1]，其藥效物質為游離型的染料木素、大豆苷元和黃豆黃素。現代藥理學研究表明，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、防止骨質疏松及抑制癌細胞生長的作用[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，已廣泛應用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)[3~6]。本實驗立足于我國資源優(yōu)勢，采用脫脂后的豆粕為原料提取其中的大豆異黃酮成分，適應保健食品和醫(yī)藥工業(yè)的需要，為大豆的綜合利用開辟新的途徑。本實驗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，根據影響有效成分提取因素，實驗中采用響應面分析法(ResponseSurfaceAnalysis)進行設計，該法利用多元二次回歸方程擬合因素與指標之間的函數關系，通過對象迎面的等值線分析尋求最優(yōu)工藝參數。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（含量測定用，純度大于99%），成都思科華生物技術有限公司；其他試劑均為分析純。1.2儀器與設備TU—1800紫外可見分光光度計(北京普

5、析通用儀器有限責任公司)、恒溫水溶鍋（上海精密科學儀器有限公司）、LD5A離心機（長沙英泰儀器有限公司）。1.3大豆異黃酮含量測定方法參考文獻方法[7]采用染料木素為對照品的紫外分光光度法。在260nm處測得吸光度，以對照品微克x為橫坐標，以測得的吸光度值y為縱坐標繪制標準曲線，計算回歸方程，y=0.0263.748xr=0.9998。1.4單因素實驗選取溫度、溶劑濃度、乙醇用量3個可能影響提取效果的因素做單因素實驗，以確定相關因素及各

6、因素的合適范圍。1.5響應面實驗根據單因素實驗結果，選擇對大豆異黃酮提取效果有影響的因素，實驗中采用響應面分析法進行設計做溫度、溶劑濃度、乙醇用量的3因素3水平共17個實驗點(5個中心點)的響應面分析實驗運用SASRSREG(Responsesurfaceregression)程序對17個實驗點的響應值進行回歸分析?；痦椖浚捍髴c市科研課題基金項目：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）。作者簡介：阮洪生（作者簡介：阮洪生（19731973），男，碩士，講師，主要從事中藥學的教學和科研工作。，男，碩士，講師，主要從事中藥學的教學和科研工作。2結果與分析17個實驗點可分為兩類：其一是析因點，自變量取值在各因素所構成的三維頂點，共有14個析因點；其二是零點，為區(qū)域的中心點，零點實驗重復5次，用以估計實驗誤差，以染料木素的提取率為響應值，經回歸擬合后，確定函數表達式。表5響應面實

8、驗數據方案與結果Table5experimentdesignedtheresults實驗號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用DesignExpert軟件，對表5中的數據進行多元回歸擬合，選擇對響應值顯著的各項，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回歸方程：回歸方程為：Y=11.9473340.390834X10.676249X20.317918X33.199500X120.334165X2X12.2253

10、34X220.109168X3X10.561668X3X22.000332X32對回歸方程進行顯著性檢驗、方差分析及各因素最佳點值分析，結果見表6、表7和表8。表6回歸模型系數及其顯著性檢驗表Table6Regressioncoefficientsignificancetest參數項parameter自由度DF回歸系數Coefficientof標準誤差SEt值TvaluePrt乙醇濃度（%）ethanolconcentration(x1