黄浆水中大豆异黄酮的回收_黄浆水的预处理

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ＣａＣｌ２ 是电解 质 ， 可 通 过 静 电 作 用 破 坏 蛋 白 质 胶
２８０ ｎｍ 处读取吸光度值 Ａ２４０， Ａ２６０， Ａ２８０， 按 Ａ ＝ Ａ２６０ －（ Ａ２４０ ＋ Ａ２８０） ／２ 计算， 并对 Ａ 与浓度的关系进行回归分析， 绘 制标准曲线。 １．２．４．２ 样品的测定
人体保健功能意义的食物资源［７］。大豆异黄酮是大豆生 低速离心机（ ＹＸＪ－ １ 型） ， 恒温干燥箱， 超滤膜（ ＰＳ－ １０） ，
长过程中形成的次级代谢产物， 属黄酮类中的异黄酮 杯式超滤器。
多酚化合物， 以糖甙的形式存在， 易 溶于水， 生理活性 １．２ 实验方法
最高的是其配基， 现已发现 ３ 种配基， 染料木素（ Ｇｅｎｉｓ－ １．２．１ 最优化沉淀处理工艺参数的确定
０．３， ０．４， ０．５ ｍＬ 标准溶液于 １０ ｍＬ 容量瓶中， 定容后其 解离状态， 蛋白质是两性电解质， ｐＨ 值升高或降低都
相应的大豆异黄酮含量分别为 ２， ４， ６， ８， １０ ｍｇ／Ｌ， 分别 会影响其在水中的溶解性， 从而左右沉淀效果。
在 紫 外 区（ １９９ ｎｍ￣４００ ｎｍ） 扫 描 ， 在 ２４０ ｎｍ， ２６０ ｎｍ，
在我国豆制品加工具有悠久的历史， 大小加工厂 遍及城乡各地， 每年用于加工的大豆数量十分巨大， 在 加 工 老 豆 腐 、豆 腐 干 、豆 腐 皮 、素 鸡 等 传 统 豆 制 品 时， 有大量废水， 俗称黄浆水， 排入下水道， 对环境造 成了严重的污染， 据测定， 黄浆水的化学需氧量
作者简介： 顾建明（ １９６１－ ） ， 男（ 汉） ， 副 教 授 ， 博 士 ， 从 事 食 品 资 源 开 发与利用研究。
ＴＨＥ ＲＥＣＯＶＥＲＹ ＯＦ ＳＯＹＢＥＡＮ ＩＳＯＦＬＡＶＯＮＥ ＦＲＯＭ ＳＯＹＢＥＡＮ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＷＡＳＴＥ ＷＡＴＥＲ — ——ＴＨＥ ＰＲＥＴＲＥＡＴＭＥＮＴ ＯＦ ＳＯＹＢＥＡＮ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＷＡＳＴＥ ＷＡＴＥＲ ＧＵ Ｊｉａｎ－ ｍｉｎｇ， ＰＡＮ Ｃｈｕｎ－ ｙｕｎ （ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００４４４， Ｃｈｉｎａ）
１ 材料和方法 １．１ 实验材料和仪器 １．１．１ 实验材料
黄浆水取自上海市大场豆制品加工厂。乙醇 （ ９５ ％） ， 盐 酸 ， 硫 酸 ， 氯 化 钙 ， 葡 萄 糖 ， 氢 氧 化 钠 等 均 为 分 析 纯 。染 料 木 素（ Ｇｅｎｉｓｔｅｉｎ， ｐｕｒｉｔｙ ＞ ９９ ％， Ｓｉｇｍａ） 。 １．１．２ 实验仪器
６２ ２００７．Ｖｏｌ．２８．ＮＯ．０１
食品研究与开发
科学研究
１．２．４．１ 标准曲线的绘制
从试验结果的极差分析可看出， 影响蛋白质去除率
准确称取大豆异黄酮标准样品染料木素 ２０．００ ｍｇ， 定容于 １００ ｍＬ 容量瓶中， 然后分别精确吸取 ０．１， ０．２，
的因素依次为 ｐＨ 值， ＣａＣｌ２ 加入量， 温度和处理时间。 由于不同的 ｐＨ 值能改变蛋白质大分子上基团的
国内外市场对大豆异黄酮的需求量正不断增长， 年需求量 １ ５００ ｔ， 而目前年产量仅为 ５００ ｔ［１５］。目前市场 销售的大豆异黄酮是从脱脂豆粕中提取的， 未见有化 学 合 成 法 和 微生物发酵法生产的 产品［１２￣１３，１６］， 脱脂豆粕 中提取生产成本高， 纯度低， 尤其是配基含量低， 其产品 十分昂贵。至今， 从豆制品生产排放的废水中回收大豆 异黄酮的方法还未见有工业化生产报道， 因此， 研究从 黄浆水中回收大豆异黄酮的方法， 这对充分利用有限的 食品资源， 变废为宝， 满足市场对大豆异黄酮的需求， 减 少环境污染， 降低生产成本都具有十分重要的意义。
［７］ ＺＨＡＮＧ Ｍｉｎｇ－ ｆａｎｇ，ＣＨＥＮ Ｌｉ－ Ｐｉｎｇ，ＩＲＡＴＡ Ｙｕｔａｋａ ｅｔ ａｌ．Ｒａｐｉｄ ｄｅ－ ｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｉｎ ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ ｍａｌｅ － ｓｔｅｒｉｌｅ ｌｉｎｅ ｏｆ ｔｕｂｅｒ ｍｕｓｔａｒｄ ｕｓｉｎｇ ＳＤＳ－ ＰＡＧＥ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｚｈｅ ｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒ－ ｓｉｔｙ ，２００１，２７（６）：６４６￣６４８．
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｓｏｙｂｅａｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ｉｓ ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｓｏｙｂｅａｎ ｉｓｏｆｌａｖｏｎｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｒｅｔｒｅａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ａｄｊｕｓｔｅｄ ｔｏ ｐＨ ７．５， ＣａＣｌ２ ａｄｄｅｄ ｂｙ １０ ％ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｌｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ， ａｎｄ ｈｅａｔｅｄ ｔｏ １００ ℃ ｆｏｒ １５ ｍｉｎｓ， ｆｕｒｔｈｅｒ ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｍｅｍ－ ｂｒａｎｅ （ＰＳ － １０， ｃｕｔ－ ｏｆｆ Ｍ． Ｗ． １０ ０００） ａｆｔｅｒ ｆｉｌｔｒａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ０．３ ＭＰａ￣ ０．４ ＭＰａ ａｎｄ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ４０ ℃￣５０ ℃． ９５．３ ％ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｉｓ ｒｅｍｏｖｅｄ ａｎｄ １２．９ ％ ｏｆ ｓｏｙｂｅａｎ ｉｓｏｆｌａｖｏｎｅ ｉｓ ｌｏｓｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ａｆｔｅｒ ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｓｏｙｂｅａｎ； ｓｏｙｂｅａｎ ｉｓｏｆｌａｖｏｎｅ； ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ； ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ； ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ
异黄酮在自然界中资源十分有限， 仅分布于豆科 的蝶形花亚科的极少数植物中， 如大豆、墨西哥小白
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ａｎｄ Ｆｉｓｈ Ｗａｓｔｅ．Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００３，９ （１）： ９１￣９３． ［４］ 王南平，郭鹏达．鱼鳞胶原蛋白的研制［Ｊ］．水产科技情报， ２００４， ３１ （６）： ２６３～２６４． ［５］ 陈胜军，曾名勇，董士远．水产胶原蛋白及其活性肽的研究进展［Ｊ］． 水产科学， ２００４（６）：４５￣４６． ［６］ 张俊杰，段蕊，杜修桥．鱼鳞胶原蛋白的提取及其性质研究［Ｊ］．中国 水产， ２００５， １０： ６８￣６９．
水平
Ａ
Ｌｅｖｅｌ
ｐＨ
１ ６．５ ２ ７．５ ３ ８．５
因素 Ｆａｃｔｏｒ
Ｂ
Ｃ
ＣａＣｌ２ （％） ５
温度（ ℃） Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（ ℃）
７０
１０
８５
１５
１００
Ｄ 时间（ ｍｉｎ） Ｔｉｍｅ（ｍｉｎ）
２５ １５ ５
大豆异黄酮与大豆制品的苦涩味有关， 因而长期 以来被视为不良成分而被试图除去， 近几年来国内外 的研究已证实大豆异黄酮对人体的保健功能， 包括： （ １） 类雌性激素活性， 由于 其结构与雌激素相似， 能结 合到细胞表面激素受体上， 可起到类雌激素的效果， 能 缓解妇 女更年 期 综 合 症［８￣９］；（ ２） 抗 氧 化 活 性［１０￣１１］；（ ３） 预 防骨质疏松 ， ［１０￣１１］ 其功能与补充类雌激素有关；（ ４） 抗癌 活 性［１０￣１２］；（ ５） 缓 解 糖 尿 病 症 状［１１］；（ ６） 预 防 心 血 管 疾 病 的 发 生［１３￣１４］。
１７６７ 微量凯氏定氮器（ 改良式） ， ＵＶ－ ７５４ 紫外可见 分光光度 计， ＰＨＳ－ ３Ｃ 精密酸度计， ＡＢ１０４ 电子分析天
１．２．１．２ 沉淀处理的目的是尽量除去蛋白质（ Ｙ１ 最大） 和 减 少 大 豆 异 黄 酮 损 失（ Ｙ２ 最 小） ， 因 此 ， 必 须 对 该 体 系参数优化以获得适宜的 Ｙ１ 和 Ｙ２ 值。
［８］ 傅 燕 凤，沈 月 新．浅 谈 鱼 皮 胶 原 蛋 白 的 利 用［Ｊ］．食 品 研 究 与 开 发 ， ２００４（２）：１６￣１８． 收稿日期： ２００６－ ０８－ ２８
科学研究
食品研究与开发
２００７．Ｖｏｌ．２８．ＮＯ．０１ ６１
豆、苜蓿和绿豆， 大豆是唯一含有异黄酮且其含量具有 平 （ ＭＥＴＴＬＥＲ－ ＴＯＬＥＤＯ Ｇｒｏｕｐ， Ｍａｘ１０１ ｇ， ｄ ＝ ０．１ ｍｇ） ，
Ｙ１＝（ Ｎ０－ Ｎ１） ／Ｎ０ ×１００ ％ Ｙ２ ＝（ Ｓ０－ Ｓ１） ／Ｓ０ ×１００ ％ Ｙ１ — —— 黄浆水蛋白质沉淀率（ ％） Ｙ２ — —— 黄浆水大豆异黄酮损失率（ ％） Ｎ０ — —— 处理前黄浆水中蛋白质浓度 Ｓ０ — —— 处理前黄浆水中大豆异黄酮浓度 Ｎ１ — —— 处理后黄浆水中蛋白质浓度 Ｓ１ — —— 处理后黄浆水中大豆异黄酮浓度 １．２．２ 沉淀处理黄浆水的超滤 １．２．２．１ 超滤膜的选择 在超滤压力 Ｐ ＝ ０．２ ＭＰａ， 超滤温度 Ｔ ＝ ２５ ℃条件 下 ， 采 用 超 滤 膜 ＰＳ－ １０， 截 留 分 子 量 ３ ０００， ５ ０００ 和 １０ ０００， 测 定 膜 通 量 速 度 和 超滤前后黄浆水中蛋白质 和大豆异黄酮的浓度， 综合评价膜性能。 １．２．２．２ 超滤压力的确定 采用 １．２．２．１ 试验中确定的最佳超滤膜， 超滤温度 Ｔ ＝ ２５ ℃， 在 ０．１， ０．２， ０．３， ０．４， ０．５ ＭＰａ 的超滤压力下， 测定膜通量速度与超滤时间的关系。 １．２．２．３ 超滤温度的确定 采用 １．２．２．１ 和 １．２．２．２ 试 验 中 确 定 的 超 滤 膜 和 超 滤压力， 在 ２０， ３０， ４０， ５０， ６０ ℃下， １ ｈ 内测定膜通量速 度与温度的关系。 １．２．３ 超滤前后黄浆水中蛋白质的测定 采 用 凯 氏 定 氮 法［１７］。 １．２．４ 超滤前后黄浆水中大豆异黄酮的测定 采 用 三 波 长 法［１８］。