RU2309603C2 - Method for production of plant whey material enriched with aglucon isoflavone (variants), method for production of material with high content of genisteine and daidzeine - Google Patents
Method for production of plant whey material enriched with aglucon isoflavone (variants), method for production of material with high content of genisteine and daidzeine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309603C2 RU2309603C2 RU97118446/13A RU97118446A RU2309603C2 RU 2309603 C2 RU2309603 C2 RU 2309603C2 RU 97118446/13 A RU97118446/13 A RU 97118446/13A RU 97118446 A RU97118446 A RU 97118446A RU 2309603 C2 RU2309603 C2 RU 2309603C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- whey
- agluconisoflavones
- isoflavone
- plant
- extract
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Dairy Products (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к растительной белковой сыворотке, обогащенной аглюконизофлавоном, сывороточному белковому материалу на основе аглюконизофлавона, материалу на основе аглюконизофлавона, материалу с высоким содержанием генистеина, материалу с высоким содержанием даидзеина и способам их получения из растительной белковой сыворотки.The present invention relates to plant protein whey enriched in agluconisoflavone, a whey protein material based on agluconisoflavone, a material based on agluconisoflavone, a material with a high content of genistein, a material with a high content of daidzein and methods for their preparation from vegetable protein whey.
Изофлавоны содержатся в различных растениях из семейства бобовых, в том числе в растительных белковых материалах, например сое. Эти соединения включают в себя даидзин, 6''-ОАс даидзин, 6''-OMal даидзин, даидзеин, генистин, 6''-ОАс генистин, 6''-OMal генистин, генистеин, глицитин, 6''-ОАс глицитин, 6''-OMal глицитин, глицитеин, биочанин А, формононетин и кауместрол. Обычно горький привкус сои связан с содержанием этих соединений.Isoflavones are found in various plants from the legume family, including plant-based protein materials, such as soy. These compounds include daidzin, 6 '' - OAc daidzin, 6 '' - OMal daidzin, daidzein, genistin, 6 '' - OAc genistin, 6 '' - OMal genistin, genistein, glycithin, 6 '' - OAc glycithin, 6 '' - OMal glycithin, glycitein, biochanin A, formononetin and caumestrol. Usually the bitter taste of soy is associated with the content of these compounds.
В процессе производства коммерческих продуктов, таких как растительные белковые изоляты и концентраты, особое внимание уделяется удалению этих материалов. Например, в традиционном процессе производства соевого белкового изолята, в котором соевые хлопья подвергаются экстракции в водной щелочной среде, большая часть изофлавонов растворяется в экстракте вместе с соевым белком. Белок осаждается из экстракта путем подкисления и отделяется для образования изолята, тогда как остающаяся сыворотка содержит большую часть растворенных изофлавонов. Изофлавоны, оставшиеся в белковом изоляте, осажденном кислотой, обычно удаляются с помощью тщательного промывания изолята. Сыворотка и промывная жидкость обычно отбрасываются. Изофлавоны, содержащиеся в растительной белковой сыворотке, содержат изофлавонглюкозиды (глюконы), конъюгаты изофлавона и аглюконизофлавоны. Изофлавонглюкозиды содержат молекулу глюкозы, присоединенную к изофлавоновому остову соединения. Конъюгаты изофлавона содержат дополнительные остовы, присоединенные к молекуле глюкозы, например, 6''-ОАс генистин содержит ацетатную группу, присоединенную к молекуле глюкозы в шестом положении. Аглюконизофлавоны состоят из изофлавонового остова, без присоединения молекулы глюкозы.In the manufacturing process of commercial products such as plant protein isolates and concentrates, particular attention is paid to the removal of these materials. For example, in a traditional soy protein isolate production process in which soy flakes are extracted in an aqueous alkaline medium, most of the isoflavones are dissolved in the extract along with soy protein. Protein is precipitated from the extract by acidification and separated to form an isolate, while the remaining serum contains most of the dissolved isoflavones. Isoflavones remaining in the acid-precipitated protein isolate are usually removed by thorough washing of the isolate. Serum and washings are usually discarded. Isoflavones contained in plant protein whey contain isoflavone glucosides (glucons), isoflavone conjugates, and agluconisoflavones. Isoflavone glucosides contain a glucose molecule attached to the isoflavone backbone of the compound. Isoflavone conjugates contain additional backbones attached to the glucose molecule, for example, 6 '' - OAc genistin contains an acetate group attached to the glucose molecule in the sixth position. Agluconisoflavones consist of an isoflavone skeleton, without the addition of a glucose molecule.
Соевая сыворотка содержит три «группы» изофлавоновых соединений, включающих, соответственно, глюкозид, конъюгат и аглюконовые части: группа генистеина, диадзеина и глицитеина. Группа генистеина включает в себя глюкозидгенистин, конъюгаты 6''-OMal генистина (6''-малоновый эфир генистина) и 6''-ОАс генистин (6"-уксусный эфир генистина) и аглюконгенистеин. Группа даидзеина включает в себя глюкозиддаидзин, конъюгаты 6''-OMal даидзин и 6''-ОАс даидзин и аглюкондаидзеин. Группа глицитеина включает в себя глюкозид глицитин, конъюгат 6''-OMal глицитин и аглюкон глицитеин.Soya serum contains three “groups” of isoflavone compounds, including, respectively, glucoside, conjugate and agluconic moieties: the group of genistein, diadzein and glycitein. The genistein group includes glucosidegenistin, conjugates of 6 ″ OMal genistin (6 ″ genistin malone ester) and 6 ″ OAc genistin (6 ″ acetic genistine ester) and aglucongenistein. The daidzein group includes glucosidine diazine 6 "-OMal daidzin and 6" - OAc daidzin and aglucondaidzein. The glycitein group includes glycitin glucoside, conjugate 6 "- OMal glycithin and glycitein aglucon.
Все изофлавоны представляют интерес для медицинских оценок, однако, аглюконы являются специфическими изофлавонами, представляющими особый интерес. Генистеин и даидзеин способны значительно уменьшить риск сердечно-сосудистых заболеваний ("Plant and Mammalian Estrogen Effects on Plasma Lipids of Female Monkeys", Circulation, vol.90, p.1259 (октябрь 1994)). Генистеин и даидзеин также, возможно, способны снимать симптомы состояний, вызванных пониженным или измененным уровнем эндогенного эстрогена у женщин в таких состояниях, как менопауза или предменструальный синдром. Кроме того, недавно было обнаружено, что аглюгонизофлавоны, содержащиеся в растительных материалах, таких как соя, способны останавливать рост раковых клеток у человека, например раковые клетки груди или простаты (Peterson, Bames, "Genistein Inhibition of the Growth of Human Breast Cancer Cells, Independence from Estrogen Receptors and the Multi-Drug Resistance Gene", Biochemical and Biophysical Research Communications, vol.179. No 1, pp.661-667, 30 августа, 1991; Peterson, Bames, "Genistein and Biochanin A Inhibit the Growth of Human Prostate Cancer Cells but not Epidermal Growth Factor Receptor Tyrosine Autophosphorylation", The Prostate, vol 22, pp.335-345 (1993); и Barnes et al., "Soybeans Inhibit Mammary Tumors in Models of Breast Cancer", Mutagens and Carcinogens in the Diet. pp.239-253 (1990)).All isoflavones are of interest for medical evaluations, however, aglucones are specific isoflavones of particular interest. Genistein and daidzein can significantly reduce the risk of cardiovascular disease (Plant and Mammalian Estrogen Effects on Plasma Lipids of Female Monkeys, Circulation, vol. 90, p. 1259 (October 1994)). Genistein and daidzein may also be able to relieve symptoms of conditions caused by low or altered levels of endogenous estrogen in women in conditions such as menopause or premenstrual syndrome. In addition, it has recently been discovered that agglutinisoflavones contained in plant materials such as soy are capable of stopping the growth of cancer cells in humans, such as breast or prostate cancer cells (Peterson, Bames, "Genistein Inhibition of the Growth of Human Breast Cancer Cells, Independence from Estrogen Receptors and the Multi-Drug Resistance Gene ", Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 179. No 1, pp.661-667, August 30, 1991; Peterson, Bames," Genistein and Biochanin A Inhibit the Growth of Human Prostate Cancer Cells but not Epidermal Growth Factor Receptor Tyrosine Autophosphorylation ", The Prostate, vol 22, pp. 335-345 (1993); and Barnes et al.," Soybeans Inhibit Mammary Tumors in Models of Breast Cancer ", Mutagens and Carcinogens in the Diet. pp. 239-253 (1990)).
Как сказано выше, аглюконизофлавоны включают в себя даидзеин, генистеин и глицитеин. Эти аглюконы имеют следующую общую формулу:As stated above, agluconisoflavones include daidzein, genistein and glycitein. These aglucones have the following general formula:
где R1, R2, R3 и R4 являются группами Н, ОН или ОСН3. Генистеин имеет данную формулу, в которой R1=OH, R2=H, R3=ОН и R4=OH, даидзеин имеет формулу, в которой R1=OH, R2=H, R3=Н и R4=OH, глицитеин имеет формулу, в которой R1=OH, R3=OCH3, R3=Н и R4=OH.where R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are groups H, OH or OCH 3 . Genistein has this formula in which R 1 = OH, R 2 = H, R 3 = OH and R 4 = OH, daidzein has a formula in which R 1 = OH, R 2 = H, R 3 = H and R 4 = OH, glycitein has the formula in which R 1 = OH, R 3 = OCH 3 , R 3 = H and R 4 = OH.
Настоящее изобретение касается аглюконов и обогащения растительной белковой сыворотки и сывороточного белкового материала этими соединениями, и, в особенности, материала с высоким содержанием генистеина, материала с высоким содержанием даидзеина и материала, содержащего аглюкониизофлавон. Данное изобретение также относится к способам получения обогащенной аглюконом растительной белковой сыворотки, обогащенного аглюконом материала растительного сывороточного белка, материала с высоким содержанием генистеина, материала с высоким содержанием даидзеина и материала, содержащего аглюконизофлавон.The present invention relates to aglucones and enrichment of plant protein whey and whey protein material with these compounds, and in particular, a material with a high content of genistein, a material with a high content of daidzein and a material containing agluconiisoflavone. This invention also relates to methods for producing aglucone enriched plant protein whey, aglucone enriched plant whey protein material, a high content of genistein, a high daidzein content and a material containing agluconisoflavone.
Известен общий процесс превращения конъюгатов изофлавона, содержащегося в растительном белке, в аглюконизофлавоны, он описан в заявке на изобретение США N 08/477102, поданной 7 июня 1995 г., в настоящее время заявка находится на рассмотрении и принадлежит правопреемнику настоящего изобретения. Также известны способы превращения изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны. Способ превращения изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны в растительной белковой сыворотке описан в заявке на изобретение PCT/US94/10699, в настоящее время заявка находится на рассмотрении и принадлежит правопреемнику настоящего изобретения.The general process for converting isoflavone conjugates contained in a plant protein to agluconisoflavones is known, it is described in U.S. Patent Application No. 08/477102, filed June 7, 1995, and is currently under consideration and belongs to the assignee of the present invention. Methods for converting isoflavone glucosides to agluconisoflavones are also known. The method for converting isoflavone glucosides to agluconisoflavones in plant protein whey is described in PCT / US94 / 10699, the application is currently under consideration and belongs to the assignee of the present invention.
В области превращения изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны известны и другие способы, описанные, например, Obata и др. в заявке на изобретение в Японии 258669. Такие процессы не предусматривают превращения конъюгатов изофлавона в аглюконизофлавоны или получения материала с высоким содержанием генистеина, материала с высоким содержанием даидзеина, или материала, содержащего аглюконизофлавон. Кроме того, такие способы позволяют достигать только умеренной степени конверсии гликозидов в аглюконы и требуют для достижения этой умеренной степени конверсии значительного промежутка времени. Таким образом, данные способы нежелательны для широкомасштабных коммерческих производств.In the field of conversion of isoflavone glucosides to agluconisoflavones, other methods are known, for example, Obata and others in the application for invention in Japan 258669. Such processes do not involve the conversion of isoflavone conjugates to agluconisoflavones or to obtain material with a high content of genistein, a material with a high content of daidzein, or material containing agluconisoflavone. In addition, such methods can only achieve a moderate degree of conversion of glycosides to aglucones and require a significant period of time to achieve this moderate degree of conversion. Thus, these methods are undesirable for large-scale commercial production.
Целью настоящего изобретения явилось получение обогащенной аглюконизофлавоном растительной белковой сыворотки и разработка способа ее получения из растительной белковой сыворотки.The aim of the present invention was the production of plant protein whey enriched in agluconisoflavone and the development of a method for its preparation from plant protein whey.
Другой целью настоящего изобретения явилось получение сывороточного белкового материала, содержащего аглюконизофлавон, и способ его получения из растительной белковой сыворотки.Another objective of the present invention was to obtain whey protein material containing agluconisoflavone, and a method for its production from plant protein whey.
Следующей целью настоящего изобретения явилось получение материала с высоким содержанием генистеина и способ его получения из растительной белковой сыворотки.The next objective of the present invention was to obtain a material with a high content of genistein and a method for its preparation from plant protein whey.
Дальнейшей целью настоящего изобретения явилось получение материала с высоким содержанием даидзеина и способ его получения из растительной белковой сыворотки.A further objective of the present invention was to obtain a material with a high content of daidzein and a method for its preparation from plant protein whey.
Другой целью настоящего изобретения явилось получение материала, содержащего аглюконизофлавон, и способ его получения из растительной белковой сыворотки.Another objective of the present invention was to obtain a material containing agluconisoflavone, and a method for its preparation from plant protein whey.
Эти и другие цели изобретения были достигнуты, как это описывается ниже, в подробном описании изобретения.These and other objectives of the invention have been achieved, as described below, in the detailed description of the invention.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Данные цели были достигнуты тем, что в способе получения растительного сывороточного материала, обогащенного аглюконизофлавоном, из растительного сывороточного материала, содержащего конъюгаты изофлавона, согласно изобретению растительный сывороточный материал обрабатывают при температуре 2°С-121°С и pH 6-13,7 до тех, пока больше 50% конъюгатов изофлавона не превратится в изофлавонглюкозиды; и упомянутые изофлавонглюкозиды подвергают ферментации в упомянутом растительном сывороточном материале при температуре 5°С-75°С и pH 3-9 до тех пор, пока больше 50% изофлавонглюкозидов не превратится в аглюконизофлавоны.These goals were achieved by the fact that in the method for producing plant whey material enriched with agluconisoflavone from plant whey material containing isoflavone conjugates, according to the invention, the plant whey material is treated at a temperature of 2 ° C-121 ° C and a pH of 6-13.7 to until more than 50% of the isoflavone conjugates turn into isoflavone glucosides; and said isoflavone glucosides are fermented in said whey material at a temperature of 5 ° C-75 ° C and pH 3-9 until more than 50% of the isoflavone glucosides are converted to agluconisoflavones.
Предпочтительно растительный сывороточный материал обрабатывают при значении pH от 9 до 10 и температуре от 45°С до 73°С, в течение от 4 до 6 часов.Preferably, the plant whey material is treated at a pH of 9 to 10 and a temperature of 45 ° C to 73 ° C for 4 to 6 hours.
Более предпочтительно растительный сывороточный материал обрабатывают при значении pH от 10 до 11 и температуре от 5°С до 50°С, в течение от 0.5 до 1 часа.More preferably, the plant whey material is treated at a pH of 10 to 11 and a temperature of 5 ° C to 50 ° C for 0.5 to 1 hour.
В предпочтительном варианте осуществления способа по крайней мере 80% или даже 90% конъюгатов изофлавона превращают в изофлавонглюкозиды.In a preferred embodiment of the method, at least 80% or even 90% of the isoflavone conjugates are converted to isoflavone glucosides.
Упомянутые изофлавонглюкозиды подвергают ферментации в растительном сывороточном материале предпочтительно при температуре от 35°С до 45°С.Mentioned isoflavone glucosides are subjected to fermentation in plant whey material, preferably at a temperature of from 35 ° C to 45 ° C.
При этом ферментация включает в себя добавление эффективного количества добавочного фермента к растительному сывороточному материалу.In this case, fermentation involves the addition of an effective amount of an additional enzyme to the plant whey material.
В качестве добавочного фермента предпочтительно используют сахаридазу, способную расщеплять 1,4-глюкозидные связи.A saccharidase capable of cleaving 1,4-glucosidic bonds is preferably used as an additional enzyme.
Используют добавочный фермент, выбранный из группы, включающей α-глюкозидазы, β-глюкозидазы, β-галактозидазы, глюко-амилазы, пектиназы и их смеси.An additive enzyme selected from the group consisting of α-glucosidases, β-glucosidases, β-galactosidases, gluco-amylases, pectinases and mixtures thereof is used.
При этом, по крайней мере, 80% или 90% изофлавонглюкозидов превращают в аглюконизофлавоны.At the same time, at least 80% or 90% of the isoflavone glucosides are converted to agluconisoflavones.
В качестве растительного сывороточного материала можно использовать соевую сыворотку.Soy whey can be used as a plant whey material.
Способ предпочтительно включает выделение содержащего аглюконизофлавоны сывороточного белкового материала, содержащего белок и аглюконизофлавоны, из упомянутого растительного сывороточного материала, обогащенного аглтоконизофлавоном.The method preferably includes the selection containing agluconisoflavones whey protein material containing protein and agluconisoflavones from the said plant whey material enriched in agloconisoflavone.
Содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал предпочтительно выделяют с помощью по крайней мере одного метода из группы, включающей ультрафильтрацию, коагуляцию под воздействием тепла и обезвоживание.The whey protein material containing agluconisoflavones is preferably isolated by at least one method from the group consisting of ultrafiltration, heat coagulation and dehydration.
Содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал предпочтительно получают посредством вымораживания растительного сывороточного материала и отделения содержащего аглюконизофлавоны сывороточного белкового материала от охлажденной сыворотки.The whey protein material containing agluconisoflavones is preferably obtained by freezing the plant whey material and separating the whey protein material containing agluconisoflavones from the cooled whey.
При этом содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал предпочтительно выделяют из концентрированного растительного сывороточного материала.Moreover, the whey protein material containing agluconisoflavones is preferably isolated from concentrated plant whey material.
Поставленная цель достигается также тем, что в способе получения материала с высоким содержанием генистеина из растительного сывороточного материала, содержащего конъюгаты изофлавона, согласно изобретению растительный сывороточный материал обрабатывают при температуре 2°С-121°С и pH 6-13,7 до тех пор, пока больше 50% конъюгатов изофлавона не превратится в изофлавонглюкозиды, и упомянутые изофлавонглюкозиды подвергают ферментации в упомянутом растительном сывороточном материале при температуре 5°С-75°С и pH 3-9 до тех пор, пока больше 50% изофлавонглюкозидов не превратится в аглюконизофлавоны, затем выделяют содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал, содержащий белок и аглюконизофлавоны из упомянутого растительного сывороточного материала, обогащенного аглюконизофлавоном, после чего производят экстракцию содержащего аглюконизофлавоны сывороточного белкового материала водно-спиртовым экстрагентом для получения экстракта, обогащенного аглюконизофлавоном, и осуществляют контакт получившегося экстракта с материалом адсорбента до тех пор, пока конечный материал не отделится от экстракта.This goal is also achieved by the fact that in the method of obtaining a material with a high content of genistein from plant whey material containing isoflavone conjugates, according to the invention, plant whey material is processed at a temperature of 2 ° C-121 ° C and a pH of 6-13.7 until until more than 50% of the isoflavone conjugates are converted to isoflavone glucosides, and said isoflavone glucosides are fermented in said whey material at a temperature of 5 ° C-75 ° C and pH 3-9 until more than 50% of isofl onglucosides will not turn into agluconisoflavones, then isolate whey protein material containing agluconisoflavones containing protein and agluconisoflavones from said plant whey enriched with agluconisoflavone, and then extracting whey protein material containing agluconisoflavones with an aqueous-alcoholic extractant is carried out to obtain an extract, the extract is carried out; the resulting extract with adsorbent material until the final the material will not separate from the extract.
При этом используют водно-спиртовой экстрагент, содержащий от 30% до 90% спирта.In this case, a water-alcohol extractant containing from 30% to 90% alcohol is used.
Предпочтительно используют водно-спиртовой экстрагент, имеющий значение pH около изоэлектрической точки упомянутого белка в данном содержащем аглюконизофлавон сывороточном белковом материале, в частности, используют водно-спиртовой экстрагент, имеющий значение pH от 3 до 6.Preferably, a water-alcohol extractant having a pH value near the isoelectric point of said protein is used in this whey protein material containing agluconisoflavone, in particular a water-alcohol extractant having a pH of 3 to 6 is used.
Содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал предпочтительно экстрагируют экстрагентом, при этом весовое соотношение экстрагента и сывороточного белкового материала не превышает 11:1.The whey protein material containing agluconisoflavones is preferably extracted with an extractant, and the weight ratio of extractant to whey protein material does not exceed 11: 1.
При этом содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал предпочтительно дважды экстрагируют водно-спиртовым экстрагентом, причем общее весовое отношение количеств объединенных порций экстрагента и сывороточного белкового материала не превышает 11:1.Moreover, the whey protein material containing agluconisoflavones is preferably extracted twice with a water-alcohol extractant, the total weight ratio of the amounts of the combined servings of the extractant and whey protein material not exceeding 11: 1.
Можно использовать материал адсорбента, находящийся в форме частиц.Particulate adsorbent material may be used.
Контакт экстракта с материалом адсорбента предпочтительно включает обратимое связывание генистеина с материалом адсорбента.The contact of the extract with the adsorbent material preferably includes reversible binding of genistein to the adsorbent material.
Экстракт предпочтительро пропускают через материал адсорбента с элюентом для отделения материала с высоким содержанием генистеина от экстракта.The extract is preferably passed through an adsorbent material with an eluent to separate the high genistein material from the extract.
Материал с высоким содержанием генистеина содержит по крайней мере 40% генистеина, предпочтительно по крайней мере 90% генистеина.A high genistein material contains at least 40% genistein, preferably at least 90% genistein.
Поставленная цель достигается также следующим изобретением - способом получения материала с высоким содержанием даидзеина.The goal is also achieved by the following invention - a method of obtaining a material with a high content of daidzein.
В способе получения материала с высоким содержанием даидзеина из растительного сывороточного материала, содержащего конъюгаты изофлавона, согласно изобретению растительный сывороточный материал обрабатывают при температуре 2°С-121°С и pH 77 6-13,7 до тех пор, пока больше 50% конъюгатов изофлавона не превратится в изофлавонглюкозиды, и упомянутые изофлавонглюкозиды подвергают ферментации в упомянутой растительном сывороточном материале при температуре 5°С-75°С и pH 3-9 до тех пор, пока больше 50% изофлавонглюкозидов не превратится в аглюконизофлавоны, затем производят выделение содержащего аглюконизофлавоны сывороточного белкового материала, содержащего белок и аглюконизофлавоны из упомянутого растительного сывороточного материала, обогащенного аглюконизофлавоном, и производят экстракцию содержащего аглюконизофлавоны сывороточного белкового материала водно-спиртовым экстрагентом для получения экстракта, обогащенного аглюконизофлавоном, и осуществляют контакт получившегося экстракта с материалом адсорбента до тех пор, пока материал с высоким содержанием даидзеина не отделится от экстракта.In the method for producing material with a high daidzein content from plant whey material containing isoflavone conjugates, according to the invention, plant whey material is treated at a temperature of 2 ° C-121 ° C and pH 77 6-13.7 until more than 50% of the isoflavone conjugates will not turn into isoflavone glucosides, and said isoflavone glucosides are fermented in said whey material at a temperature of 5 ° C-75 ° C and pH 3-9 until more than 50% of the isoflavone glucosides is converted to agluconisofl won, then isolating whey protein material containing agluconisoflavones containing protein and agluconisoflavones from said plant whey enriched with agluconisoflavone is extracted, and extracting whey protein material containing agluconisoflavones with an aqueous-alcoholic extractant to obtain an extract enriched with agluconisoflavone contact material, and adsorbent until material with a high content of daidzein is not will separate from the extract.
При этом предпочтительно используют водно-спиртовой экстрагент, содержащий от 30% до 90% спирта, имеющий значение pH около изоэлектрической точки упомянутого белка в данном сывороточном белковом материале, содержащем аглюконизофлавон. В частности, используют водно-спиртовой экстрагент, имеющий значение pH от 3 до 6.In this case, it is preferable to use a water-alcohol extractant containing from 30% to 90% alcohol, having a pH value near the isoelectric point of said protein in this whey protein material containing agluconisoflavone. In particular, a water-alcohol extractant having a pH value of from 3 to 6 is used.
Содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал предпочтительно экстрагируют экстрагентом при весовом отношении количеств экстрагента и сывороточного белкового материала, не превышающем 11:1.The whey protein material containing agluconisoflavones is preferably extracted with an extractant at a weight ratio of the amounts of extractant and whey protein material not exceeding 11: 1.
В частности, содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал предпочтительно дважды экстрагируют водно-спиртовым экстрагентом, причем общее весовое отношение количеств порций экстрагента и сывороточного белкового материала не превышает 11:1.In particular, the whey protein material containing agluconisoflavones is preferably extracted twice with a water-alcohol extractant, and the total weight ratio of the quantities of the extractant and whey protein material does not exceed 11: 1.
Можно использовать материал адсорбента, находящийся в форме частиц.Particulate adsorbent material may be used.
При этом контакт экстракта с материалом адсорбента также включает обратимое связывание даидзеина экстракта с материалом адсорбента.Moreover, the contact of the extract with the adsorbent material also includes reversible binding of the daidzein extract with the adsorbent material.
Экстракт предпочтительно пропускают через материал адсорбента с применением элюента для выделения материала с высоким содержанием даидзеина из экстракта.The extract is preferably passed through an adsorbent material using an eluent to isolate a high daidzein material from the extract.
Материал с высоким содержанием даидзеина предпочтительно содержит по крайней мере 40% даидзеина.A high daidzein content material preferably contains at least 40% daidzein.
Поставленная цель была также достигнута следующим изобретением - способом получения растительного сывороточного материала, обогащенного аглюконизофлавоном.The goal was also achieved by the following invention - a method for producing plant whey material enriched in agluconisoflavone.
В способе получения растительного сывороточного материала, обогащенного аглюконизофлавоном, из растительного сывороточного материала, содержащего конъюгаты изофлавона, согласно изобретению растительный сывороточный материал обрабатывают при температуре 2°С-121°С и pH 6-13,7 до тех пор, пока больше 50% конъюгатов изофлавона не превратится в изофлавонглюкозиды; и упомянутые изофлавонглюкозиды подвергают ферментации в упомянутом растительном сывороточном материале при температуре 5°С-75°С и pH 3-9 до тех пор, пока больше 50% изофлавонглюкозидов не превратится в аглюконизофлавоны, выделяют содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал, содержащий белок и аглюконизофлавоны, из упомянутого растительного сывороточного материала, обогащенного аглюконизофлавоном, подвергают экстрагированию содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал водно-спиртовым экстрагентом для получения экстракта, обогащенного аглюконизофлавоном, и осуществляют контакт получившегося экстракта с материалом адсорбента до тех пор, пока материал, содержащий глицитеин, не отделится от экстракта.In the method for producing plant whey material enriched in agluconisoflavone from plant whey material containing isoflavone conjugates according to the invention, the plant whey material is treated at a temperature of 2 ° C-121 ° C and a pH of 6-13.7 until more than 50% of the conjugates isoflavone will not turn into isoflavone glucosides; and said isoflavone glucosides are fermented in said whey material at a temperature of 5 ° C-75 ° C and pH 3-9 until more than 50% of the isoflavone glucosides are converted to agluconisoflavones, whey protein containing agluconisoflavones containing protein and agluconisoflavones are isolated, from said plant whey material enriched with agluconisoflavone, the whey protein material containing agluconisoflavones is extracted with an aqueous-alcoholic extractant to to obtain the extract enriched in agluconisoflavone, and the resulting extract is contacted with the adsorbent material until the material containing glycitein is separated from the extract.
При этом способ предпочтительно включает экстракцию содержащего аглюконизофлавоны сывороточного белкового материала водно-спиртовым экстрагентом для получения экстракта, обогащенного аглюконизофлавоном, и концентрирование получившегося экстракта до 15%-30% от его первоначального объема, а затем осаждение материала, содержащего аглюконизофлавон, посредством добавления воды к экстракту.In this case, the method preferably includes extraction of the agluconisoflavone-containing whey protein material with an aqueous-alcoholic extractant to obtain an extract enriched in agluconisoflavone, and concentrating the resulting extract to 15% -30% of its original volume, and then precipitating the material containing agluconisoflavone by adding water to the extract .
При этом водно-спиртовой экстрагент содержит от 30% до 90% спирта.In this case, the water-alcohol extractant contains from 30% to 90% alcohol.
Содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал предпочтительно экстрагируют экстрагентом при весовом соотношении количеств экстрагента и сывороточного белкового материала, не превышающем 11:1.The whey protein material containing agluconisoflavones is preferably extracted with an extractant in a weight ratio of extractant to whey protein material not exceeding 11: 1.
Содержащий аглюконизофлавоны сывороточный белковый материал предпочтительно дважды экстрагируют водно-спиртовым экстрагентом, причем общее весовое отношение количеств порций экстрагента к сывороточному белковому материалу не превышает 11:1.The whey protein material containing agluconisoflavones is preferably extracted twice with a water-alcohol extractant, and the total weight ratio of the quantities of extractant to whey protein material does not exceed 11: 1.
При этом предпочтительно используют водно-спиртовой экстрагент, имеющий значение pH около изоэлектрической точки данного белка в данном аглюконизофлавоновом сывороточном белковом материале, в частности используют водно-спиртовой экстрагент, имеющий значение pH от 3 до 6.In this case, it is preferable to use a water-alcohol extractant having a pH near the isoelectric point of the protein in this agluconisoflavone whey protein material, in particular, a water-alcohol extractant having a pH from 3 to 6 is used.
К экстракту предпочтительно добавляют воду при весовом отношении вода:экстракт, составляющем от 6:1 до 8:1.Preferably, water is added to the extract in a weight ratio of water: extract of 6: 1 to 8: 1.
Осажденный материал, содержащий аглюконизофлавоны, предпочтительно промывают водой, причем весовое отношение вода:содержащий аглюконизофлавоны материал составляет от 0,8:1 до 2:1.The precipitated material containing agluconisoflavones is preferably washed with water, wherein the weight ratio of water: agluconisoflavones containing material is from 0.8: 1 to 2: 1.
Экстракт и воду охлаждают для достижения максимально полного осаждения содержащего аглюконизофлавоны материала.The extract and water are cooled to achieve the most complete precipitation of the agluconisoflavone-containing material.
Способ предпочтительно включает растворение содержащего аглюконизофлавоны материала в водно-спиртовом растворе и контакт водно-спиртового раствора, содержащего растворенный содержащий аглюконизофлавоны материал, с материалом адсорбента до тех пор, пока материал с высоким содержанием генистеина или даидзеина не отделится от раствора.The method preferably includes dissolving the agluconisoflavone-containing material in an aqueous-alcoholic solution and contacting the aqueous-alcoholic solution containing the dissolved agluconisoflavone-containing material with the adsorbent material until the material with a high content of genistein or daidzein is separated from the solution.
Описание предпочтительных вариантов выполнения изобретенияDescription of preferred embodiments of the invention
Исходным материалом для осуществления способа является растительная белковая сыворотка, которая является водным раствором растворимых белков, изофлавонов и других водорастворимых соединений, остающихся после удаления сгустков белка из растительного белкового экстракта. В предпочтительном варианте выполнения изобретения исходным материалом является соевая сыворотка, так как этот способ особенно подходит для получения обогащенной аглюконизофлавоном сыворотки, аглюконизофлавонового сывороточного белкового материала, материала с высоким содержанием генистеина, материала с высоким содержанием даидзеина и материала, содержащего аглюконизофлавон, из продуктов сои.The starting material for the implementation of the method is plant protein whey, which is an aqueous solution of soluble proteins, isoflavones and other water-soluble compounds remaining after removal of protein clots from the plant protein extract. In a preferred embodiment, the starting material is soya whey, since this method is particularly suitable for producing agluconisoflavone enriched whey, agluconisoflavone whey protein material, high genistein material, high daidzein material and agluconisoflavone containing material from soy products.
Исходный растительный белковый материал содержит конъюгаты изофлавона, изофлавонглюкозиды и аглюконизофлавоны. Например, соевая сыворотка содержит: изофлавонглюкозиды - генистин, даидзин и глицитин; конъюгаты изофлавона - 6''-малоновые эфиры генистина, даидзина и глицитина и 6''-уксусные эфиры генистина и даидзина; и аглюконизофлавоны - генистеин, даидзеин и глицитеин. В исходном сывороточном материале сои изофлавоны преимущественно находятся в виде конъюгатов изофлавона.The starting plant protein material contains isoflavone conjugates, isoflavone glucosides, and agluconisoflavones. For example, soya serum contains: isoflavonglucosides - genistin, daidzin and glycitin; conjugates of isoflavone - 6 "- malonic esters of genistin, daidzin and glycithin and 6" - acetic esters of genistin and daidzin; and agluconisoflavones - genistein, daidzein and glycytein. In the initial whey material of soybeans, isoflavones are predominantly in the form of isoflavone conjugates.
Исходный материал растительной белковой сыворотки может быть получен как побочный продукт обычного процесса производства растительного белкового изолята. Источник растительного белка, например, такой как соя, обезжиренная путем экстракции растворителем, может быть подвергнут экстракции водным экстрагентом, имеющим pH выше изоэлектрической точки белка источника, с образованием экстракта, содержащего белок, изофлавоны и другие соединения, извлекаемые из источника растительного белка при экстракции. Экстракт отделяют от растительного материала, не растворимого в экстракте. Затем значение pH получившегося экстракта, содержащего растворимые белки и изофлавоны, доводят до приблизительно изоэлектрической точки белка с целью осаждения белка из экстракта, причем для белка сои это значение pH составляет 4.4-4.6. Осажденный белок отделяют для получения растительного белкового изолята, в результате чего остается исходный растительный белковый сывороточный материал. Основная часть изофлавонов остается в растворимом состоянии в сыворотке. Для увеличения содержания изофлавона в сыворотке могут потребоваться дополнительные промывания осажденного белка, при этом каждая порция промывной жидкости добавляется в сыворотку.Plant protein whey starting material can be obtained as a by-product of a conventional plant protein isolate manufacturing process. A vegetable protein source, for example, such as soy, defatted by solvent extraction, can be extracted with an aqueous extractant having a pH above the isoelectric point of the source protein to form an extract containing protein, isoflavones and other compounds recovered from the vegetable protein source during extraction. The extract is separated from the plant material insoluble in the extract. Then, the pH of the resulting extract containing soluble proteins and isoflavones is adjusted to approximately the isoelectric point of the protein in order to precipitate the protein from the extract, and for soy protein this pH is 4.4-4.6. The precipitated protein is separated to obtain a plant protein isolate, leaving the original plant protein whey material. Most of the isoflavones remain in a soluble state in serum. To increase the isoflavone content in serum, additional washing of the precipitated protein may be required, with each serving of washing liquid being added to the serum.
Исходным растительным белковым сывороточным материалом может служить высушенная посредством распылительной сушки растительная белковая сыворотка, растворенная в воде. Для облегчения работы растительную белковую сыворотку сушат посредством распылительной сушки для получения сывороточного белка (белка, оставшегося растворенным в сыворотке, после осаждения белкового изолята), изофлавонов и других соединений в виде твердых материалов. Материал, высушенный на распылительной сушке, добавляют в воду для воссоздания исходного растительного белкового сывороточного материала. В предпочтительном варианте выполнения изобретения раствор содержит около 2-10 г сывороточного высушенного материала на 100 г воды, так чтобы сыворотка не была бы слишком вязкой и содержала бы, тем не менее, достаточно изофлавонов для создания требуемой сыворотки, обогащенной аглюконизофлавоном, сывороточного белкового материала, содержащего аглюконизофлавон, материала с высоким содержанием генистеина, материала с высоким содержанием даидзеина и материала, содержащего аглюконизофлавон.The starting vegetable protein whey material may be a spray dried vegetable protein whey dissolved in water. To facilitate the work, plant protein whey is dried by spray drying to obtain whey protein (the protein remaining dissolved in whey after precipitation of the protein isolate), isoflavones and other compounds in the form of solid materials. Spray dried material is added to water to reconstitute the original plant protein whey material. In a preferred embodiment, the solution contains about 2-10 g of whey dried material per 100 g of water, so that the serum is not too viscous and nevertheless contains enough isoflavones to create the desired serum enriched in agluconisoflavone, whey protein material, containing agluconisoflavone, a material with a high content of genistein, a material with a high content of daidzein and a material containing agluconisoflavone.
На первой стадии процесса содержащиеся в исходном материале растительной белковой сыворотки конъюгаты изофлавона превращают в изофлавонглюкозиды для получения обогащенной ими растительной белковой сыворотки. Степень превращения, как было обнаружено, зависит от pH и температуры сыворотки.At the first stage of the process, the isoflavone conjugates contained in the plant protein whey source material are converted to isoflavone glucosides to produce the plant protein whey enriched therein. The degree of conversion was found to depend on the pH and temperature of the serum.
Для превращения конъюгатов изофлавона в изофлавонглюкозиды pH должен быть от 6 до 13.5. Если это необходимо, pH растительной белковой сыворотки должен быть доведен до нужного значения. Соевая белковая сыворотка обычно имеет значение pH 4.4-4.6, и для доведения pH до нужного к ней следует добавить основание или основной реагент. Значение pH может быть увеличено с помощью любого подходящего основания, щелочного реагента или основного реагента, повышающего pH системы, включая гидроксиды калия, кальция, натрия. Оказалось, что превращение происходит быстрее в относительно более сильной щелочной среде, преимущественно при pH 9-11. Необходимо поддерживать значение pH ниже 12, так как изофлавонглюкозиды - генистин, глицитин и, в особенности, даидзин - распадаются при значениях pH 12 и выше. Реакция идет медленнее при более низких значения pH, например при pH 6, тем не менее, реакция будет идти при повышенной температуре и/или повышенном давлении.To convert isoflavone conjugates to isoflavone glucosides, the pH should be between 6 and 13.5. If necessary, the pH of the plant protein whey should be adjusted to the desired value. Soy protein whey usually has a pH value of 4.4-4.6, and to adjust the pH to the desired value, a base or basic reagent should be added to it. The pH value can be increased with any suitable base, alkaline reagent or basic reagent that increases the pH of the system, including potassium, calcium, sodium hydroxides. It turned out that the conversion occurs faster in a relatively stronger alkaline environment, mainly at pH 9-11. It is necessary to maintain the pH below 12, since isoflavon glucosides - genistin, glycithin and, in particular, daidzin - disintegrate at pH 12 and above. The reaction proceeds more slowly at lower pH values, for example at pH 6, however, the reaction will proceed at elevated temperature and / or elevated pressure.
Значение температуры, при которой происходит превращение конъюгатов изофлавона в изофлавонглюкозиды, находится в интервале от 2°С до 121°С. Значение температуры, при котором превращение происходит быстрее, зависит от pH сыворотки. Как было показано, превращение происходит легче при более низких температурах, если значение pH является достаточно высоким. Например, при значении pH сыворотки около 11, превращение происходит быстро и эффективно при температуре от 5°С до 50°С. При значении pH сыворотки около 9, превращение эффективно происходит при температуре от 45°С до 73°С. Если pH сыворотки достаточно низкое, превращение происходит при повышенных температурах. Например, при значении pH сыворотки 6, превращение происходит при температуре от 80°С до 121°С. В предпочтительном варианте выполнения изобретения превращение происходит при 35°С при pH сыворотки порядка 11. В другом предпочтительном варианте выполнения превращение происходит при 73°С и pH сыворотки порядка 9.The temperature at which the conversion of isoflavone conjugates to isoflavone glucosides occurs is in the range from 2 ° C to 121 ° C. The temperature at which conversion occurs faster depends on the pH of the serum. As shown, conversion is easier at lower temperatures if the pH is high enough. For example, with a serum pH of about 11, the conversion is fast and efficient at temperatures from 5 ° C to 50 ° C. When the pH of the whey is about 9, the conversion effectively occurs at a temperature of from 45 ° C to 73 ° C. If the pH of the whey is sufficiently low, conversion occurs at elevated temperatures. For example, at a serum pH of 6, conversion occurs at a temperature of 80 ° C to 121 ° C. In a preferred embodiment, the conversion occurs at 35 ° C. at a serum pH of about 11. In another preferred embodiment, the conversion occurs at 73 ° C. and a serum pH of about 9.
Время, необходимое для практически полного превращения конъюгатов изофлавона в изофлавонглюкозиды, зависит от pH и температуры растительной белковой сыворотки. Необходимое время колеблется от 15 минут до 24 часов. Превращение происходит быстрее при повышенных значения pH и повышенных температурах. При pH порядка 9-10 практически полное превращение достигается примерно за 4-6 часов при 73°С. При pH порядка 10-11 практически полное превращение достигается примерно за 30 минут - 1 час при 35°С. В наиболее предпочтительном варианте выполнения конъюгаты изофлавона превращаются в изофлавонглюкозиды примерно за 45 минут при значении pH порядка 11 и температуре примерно 35°С.The time required for the almost complete conversion of isoflavone conjugates to isoflavone glucosides depends on the pH and temperature of the plant protein whey. The required time ranges from 15 minutes to 24 hours. Conversion occurs faster at elevated pH and elevated temperatures. At a pH of about 9-10, almost complete conversion is achieved in about 4-6 hours at 73 ° C. At a pH of about 10-11, almost complete conversion is achieved in about 30 minutes - 1 hour at 35 ° C. In a most preferred embodiment, the isoflavone conjugates are converted to isoflavone glucosides in about 45 minutes at a pH of about 11 and a temperature of about 35 ° C.
Первая стадия превращения происходит с поразительной эффективностью, 80-100% конъюгатов изофлавона превращается в изофлавонглюкозиды. Как правило, степень превращения составляет, по крайней мере, 95%. Такие высокие степени превращения особенно привлекательны для использования процесса в промышленном масштабе.The first stage of conversion occurs with amazing efficiency, 80-100% of isoflavone conjugates are converted to isoflavone glucosides. Typically, the degree of conversion is at least 95%. Such high conversion rates are particularly attractive for use on an industrial scale.
На второй стадии процесса изофлавонглюкозиды, полученные на первой стадии, и изофлавонглюкозиды, ранее находившиеся в сыворотке, превращаются с помощью ферментативной реакции в аглюконизофлавоны. Процесс позволяет получить растительную белковую сыворотку, обогащенную аглюконизофлавоном, из сыворотки, обогащенной изофлавонглюкозидом.In the second stage of the process, the isoflavone glucosides obtained in the first stage and the isoflavone glucosides previously found in serum are converted by enzymatic reaction to agluconisoflavones. The process allows to obtain plant protein whey enriched in agluconisoflavone from whey enriched in isoflavone glucoside.
Оказалось, что вторая стадия процесса зависит от концентрации ферментов, находящихся в сыворотке, и их характеристик. Для осуществления превращения требуются ферменты, способные расщеплять глюкозидную связь в изофлавонглюкозидах между остовом изофлавона и молекулой глюкозы. В предпочтительном варианте выполнения этими ферментами являются сахаридазы, способные расщеплять 1,4-глюкозидные связи. Концентрация ферментов, необходимая для превращения изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны, зависит от целого ряда факторов, включая: тип ферментов, присутствующих в сыворотке, распределение концентраций ферментов, активности ферментов, концентрацию изофлавонглюкозидов, pH и температуру сыворотки во время процесса.It turned out that the second stage of the process depends on the concentration of enzymes in the serum and their characteristics. The conversion requires enzymes capable of cleaving the glucosidic bond in isoflavone glucosides between the isoflavone backbone and the glucose molecule. In a preferred embodiment, these enzymes are saccharidases capable of cleaving 1,4-glucosidic bonds. The concentration of enzymes necessary for the conversion of isoflavone glucosides to agluconisoflavones depends on a number of factors, including: the type of enzymes present in the serum, distribution of enzyme concentrations, enzyme activity, isoflavone glucoside concentration, pH and serum temperature during the process.
Ферменты могут присутствовать в растительной белковой сыворотке с самого начала, появиться в результате микробных процессов в сыворотке или быть внесены в качестве добавки. Ферменты, находящиеся в сыворотке с самого начала или появившиеся в результате микробных процессов, далее будут называться «остаточными» ферментами, добавленные ферменты будут называться «добавочными».Enzymes can be present in plant protein whey from the very beginning, appear as a result of microbial processes in serum, or be added as an additive. Enzymes that are in serum from the very beginning, or that have arisen as a result of microbial processes, will hereinafter be called “residual” enzymes, added enzymes will be called “incremental”.
Подходящий фермент должен присутствовать в сыворотке для того, чтобы перевести, по крайней мере, большую часть, а предпочтительнее, практически все изофлавонглюкозиды в аглюконизофлавоны. Как правило, если остаточные ферменты оказываются неспособными провести превращение, добавочные ферменты должны быть добавлены в сыворотку. Как было отмечено выше, целый ряд факторов определяет, присутствуют ли ферменты в нужной концентрации для осуществления превращения.A suitable enzyme must be present in serum in order to convert at least a large portion, and more preferably, substantially all of the isoflavone glucosides to agluconisoflavones. Generally, if residual enzymes are unable to carry out the conversion, additional enzymes should be added to the serum. As noted above, a number of factors determine whether enzymes are present in the right concentration to effect conversion.
Если в систему вводится добавочный фермент, он должен вносится в таких количествах, чтобы общая концентрация присутствующих ферментов составляла 0.1-10% по весу по отношению к весу сыворотки в расчете на сухой вес. В предпочтительном варианте выполнения изобретения добавочный фермент вводится в сыворотку независимо от того, присутствует ли в ней подходящий остаточный фермент, так как внесение добавочного фермента значительно снижает время, необходимое для достижения практически полного превращения глюкозидов в аглюконы.If an additional enzyme is introduced into the system, it must be added in such quantities that the total concentration of the present enzymes is 0.1-10% by weight relative to the weight of the whey, based on dry weight. In a preferred embodiment of the invention, the additional enzyme is introduced into the whey regardless of whether a suitable residual enzyme is present in it, since the addition of the additional enzyme significantly reduces the time required to achieve almost complete conversion of glucosides to aglucones.
Добавочные ферменты выбираются, исходя из оптимальной активности при выбранных по pH и температуре условиях, а также исходя из цены. В качестве добавочных используют ферменты, способные расщеплять связь в изофлавонглюкозидах между остовом изофлавона и остовом глюкозы, такие как, например, сахаридазы, способные расщеплять 1,4-глюкозидные связи. Предпочтительными добавочными ферментами являются коммерчески доступные ферменты α- и β-глюкозидазы, β-галактозидазы, глюкоамилазы и пектиназы. Особенно предпочтительными являются такие ферменты, как Биопектиназа 100L (которая преимущественно используется при pH порядка 3-6), Биопектинеза 300L (оптимальное значение pH примерно от 3 до 6), Биопектиназа OK 70L (оптимальное значение pH примерно от 3 до 6), Биолактаза 30,000 (оптимальное значение pH примерно от 3 до 6), Нейтральная Лактаза (оптимальное значение pH примерно от 6 до 8), все эти ферменты получены из Квест Интернэйшинэл, 1833 57-я Стрит, Пост Оффис Бокс 3917, Сарасота, Флорида 34243. Также особенно предпочтительными являются Лактаза F (оптимальное значение pH примерно от 4 до 6), Лактаза 50,000 (оптимальное значение pH примерно от 4 до 6), которые были получены из Амано Интернэйшинэл Энзим Ко, Инк., Пост Оффис Бокс 1000, Троя, Вирджиния 22974. Другими особенно предпочтительными ферментами являются: G-Зим G990 (оптимальное значение pH примерно от 4 до 6) и Концентрат Энсеко Фангал Лактазы (оптимальное значение pH примерно от 4 до 6), полученные из Энзим Девелопмент Корпорейшин, 2 Пен Плаза, Сюит 2439. Нью-Йорк, Нью-Йорк 10121; Лактозим 3000L (оптимальное значение pH примерно от 6 до 8), Альфа-Гал 600L (оптимальное значение pH при мерно от 4 до 6.5), полученные из Ново Нордиск Биоиндастриэлз, Инк., 33 Тэнер Роад, Данбэри, Коннектикут 06813; Нейтральная Лактаза (оптимальное значение pH примерно от 6 до 8), полученная из Файзер Фуд Сайенс Груп, 205 Ист 42-я Стрит, Нью-Йорк, Нью-Йорк 10017; и Максиласт L2000 (оптимальное значение pH примерно от 4 до 6), полученный из Джист Брокадз Ингредиенте, Инк., Кинг оф Пруссия, Пенсильвания 19406.Additional enzymes are selected based on optimal activity under conditions selected by pH and temperature, as well as on the basis of price. Enzymes capable of cleaving an isoflavone glucoside bond between an isoflavone backbone and a glucose backbone, such as, for example, saccharidases capable of cleaving 1,4-glucosidic bonds, are used as additives. Preferred additional enzymes are commercially available enzymes of α- and β-glucosidase, β-galactosidase, glucoamylase and pectinase. Especially preferred are enzymes such as Biopectinase 100L (which is mainly used at pH 3-6), Biopectinase 300L (optimal pH is about 3 to 6), Biopectinase OK 70L (optimal pH is about 3 to 6), Biolactase 30,000 (optimal pH from about 3 to 6), Neutral Lactase (optimal pH from about 6 to 8), all of these enzymes are from Quest International, 1833 57th Street, Post Office Box 3917, Sarasota, Florida 34243. Also especially preferred are Lactase F (optimal value pH of about 4 to 6), Lactase 50,000 (optimal pH of about 4 to 6), which were obtained from Amano International Enzyme Co., Inc., Post Office Box 1000, Troy, Virginia 22974. Other particularly preferred enzymes are: G-Zim G990 (optimum pH from about 4 to 6) and Enseco Fangal Lactase Concentrate (optimal pH from about 4 to 6), obtained from Enzyme Development Corporation, 2 Pen Plaza, Suite 2439. New York, NY 10121; Lactosim 3000L (optimum pH from about 6 to 8), Alpha-Gal 600L (optimal pH from about 4 to 6.5), obtained from Novo Nordisk Bioindustriels, Inc., 33 Tener Road, Danbury, Connecticut 06813; Neutral Lactase (optimum pH from about 6 to 8), obtained from Fizer Food Science Group, 205 East 42nd Street, New York, NY 10017; and Maxilast L2000 (optimum pH from about 4 to 6), obtained from Jist Brokadz Ingredient, Inc., King of Prussia, PA 19406.
Если ферменты присутствуют в системе в достаточных концентрациях (остаточные, добавочные или оба вида), они контактируют с изофлавонглюкозидами, находящимися в сыворотке, при температуре, pH и в течение периода времени, достаточного для превращения, по крайней мере, большей части (предпочтительнее, полностью всех) изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны. Если это необходимо, pH сыворотки, обогащенной изофлавонглюкозидами, должно быть доведено до значения pH, при котором ферменты активнее реагируют с изофлавонглюкозидами. Значения pH, при котором комбинированная смесь из остаточных и добавочных ферментов реагирует с изофлавонглюкозидами, составляют примерно от 3 до 9.If enzymes are present in the system in sufficient concentrations (residual, additive, or both), they are in contact with serum isoflavone glucosides at a temperature, pH, and for a period of time sufficient to convert at least most (preferably, completely all) isoflavone glucosides to agluconisoflavones. If necessary, the pH of the serum enriched with isoflavone glucosides should be adjusted to a pH value at which the enzymes react more actively with isoflavone glucosides. The pH at which the combined mixture of residual and additional enzymes reacts with isoflavone glucosides is approximately 3 to 9.
Как было показано, остаточные ферменты активны в интервале pH примерно от 7 до 9, хотя, вероятно, что pH сыворотки снижается по ходу реакции. Добавочные ферменты активны при оптимальном значении pH, установленном производителями ферментов, как было показано выше на примере нескольких конкретных ферментов. Обычно добавочные ферменты активны либо в нейтральной среде при pH примерно от 6 до 8, либо в кислой среде при pH примерно от 4 до 6. Также было показано, что кислые ферменты активны при pH около 3.Residual enzymes have been shown to be active in the pH range of about 7 to 9, although it is likely that the pH of the serum decreases during the course of the reaction. Supplemental enzymes are active at the optimum pH value set by the enzyme manufacturers, as shown above for several specific enzymes. Typically, additional enzymes are active either in a neutral environment at a pH of from about 6 to 8, or in an acidic environment at a pH of from about 4 to 6. It has also been shown that acidic enzymes are active at a pH of about 3.
Значение pH сыворотки может быть изменено, в большинстве случаев понижено от относительно высокого или щелочного значения pH первой стадии, посредством добавления одной или более подходящих кислот, таких как уксусная, серная, фосфорная, соляная кислота, или любого другого подходящего реагента. Предпочтительно, используемый реагент должен быть пищевым кислотным реагентом или кислотой.The pH of the serum can be changed, in most cases lowered from a relatively high or alkaline pH of the first stage, by adding one or more suitable acids, such as acetic, sulfuric, phosphoric, hydrochloric acid, or any other suitable reagent. Preferably, the reagent used should be a food grade acid reagent or acid.
Интервал температур, в котором происходит превращение изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны, составляет примерно от 5°С до 75°С. Температура значительно влияет на активность ферментов, и, тем, самым, на скорость превращения. Добавочные ферменты способны быть активными при температуре выше 72.5°С, например, Альфа-Гал 600L активен при 75°С, однако, реакцию лучше проводить при более низких температурах, чтобы избежать дезактивации ферментов. В предпочтительном варианте выполнения превращение проводят между примерно 35°С и примерно 45°С.The temperature range in which isoflavone glucosides are converted to agluconisoflavones ranges from about 5 ° C to 75 ° C. Temperature significantly affects the activity of enzymes, and, thus, the conversion rate. Additional enzymes are able to be active at temperatures above 72.5 ° C, for example, Alpha-Gal 600L is active at 75 ° C, however, it is better to carry out the reaction at lower temperatures to avoid deactivation of the enzymes. In a preferred embodiment, the conversion is carried out between about 35 ° C and about 45 ° C.
Предпочтительно, ферментативную реакцию проводят при той же температуре, что и первую стадию, таким образом, отсутствует необходимость менять температуру сыворотки после первой стадии. Наиболее предпочтительно, чтобы и первая и вторая стадии проводились при 35°С.Preferably, the enzymatic reaction is carried out at the same temperature as the first stage, so there is no need to change the temperature of the serum after the first stage. Most preferably, both the first and second stages are carried out at 35 ° C.
Также желательно, чтобы при превращении изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны поддерживалась бы постоянная температура. Тем не менее, в некоторых случаях может быть желательным поднять, опустить или другим образом варьировать температуру по ходу реакции.It is also desirable that a constant temperature be maintained during the conversion of isoflavone glucosides to agluconisoflavones. However, in some cases it may be desirable to raise, lower, or otherwise vary the temperature during the reaction.
Время, необходимое для проведения второй стадии, зависит от связанных с ферментами факторов, в особенности, концентрации, температуры и pH сыворотки. В большинстве случаев достижение полной степени превращения возможно за 24 часа, тем не менее, предпочтительно введение добавочных ферментов, что значительно увеличивает скорость реакции. Выбранный добавочный фермент, концентрация ферментов, pH и температура предпочтительно приводят к тому, что практически полное превращение достигается за 2 часа, и наиболее предпочтительно за 1 час.The time required for the second stage depends on factors associated with the enzymes, in particular, the concentration, temperature and pH of the serum. In most cases, the full degree of conversion is possible in 24 hours, however, the introduction of additional enzymes is preferable, which significantly increases the reaction rate. The selected additional enzyme, the concentration of enzymes, pH and temperature preferably lead to the fact that almost complete conversion is achieved in 2 hours, and most preferably in 1 hour.
Степень превращения изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны на второй стадии является поразительной и составляет, как правило, от, по крайней мере, 80% до 100%. Обычно достигается степень превращения изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны, по крайней мере, 95%.The degree of conversion of isoflavone glucosides to agluconisoflavones in the second stage is astounding and typically ranges from at least 80% to 100%. Typically, a degree of conversion of isoflavone glucosides to agluconisoflavones of at least 95% is achieved.
После превращения изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны, сыворотка, обогащенная аглюконизофлавоном, может быть использована по назначению без предварительного процесса высушивания или удаления белка, или, альтернативно, аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал может быть выделен для концентрирования аглюконизофлавонов в белковом материале. Аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал является материалом, содержащим белок, аглюконизофлавоны и остаточные растительные соединения, которые можно осадить и отделить от растительной белковой сыворотки. Белковый материал, обогащенный аглюконизофлавонами, может быть выделен с помощью обычных методов, таких как ультрафильтрация, коагуляция под воздействием тепла и обезвоживание. Полученный в результате аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал может быть обезвожен и высушен обычными методами.After the conversion of isoflavone glucosides to agluconisoflavones, serum enriched with agluconisoflavones can be used as intended without prior drying or protein removal, or alternatively, agluconisoflavone whey protein material can be isolated to concentrate agluconisoflavones in the protein material. Agluconisoflavone whey protein material is a material containing protein, agluconisoflavones and residual plant compounds that can be precipitated and separated from plant protein whey. Protein material enriched in agluconisoflavones can be isolated using conventional methods such as ultrafiltration, heat coagulation, and dehydration. The resulting agluconisoflavone whey protein material can be dehydrated and dried by conventional methods.
Аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал также может быть получен из сыворотки путем ее охлаждения. Аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал нерастворим в охлажденной сыворотке и может быть отделен от нее в виде осадка с помощью центрифугирования. Предпочтительно для осаждения белкового материала сыворотку охлаждают до 4°С.Agluconisoflavone whey protein material can also be obtained from whey by cooling it. Agluconisoflavone whey protein material is insoluble in chilled whey and can be separated from it in the form of a precipitate by centrifugation. Preferably, to precipitate the protein material, the whey is cooled to 4 ° C.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения сыворотку концентрируют для увеличения выхода аглюконизофлавонового сывороточного белкового материала. Было обнаружено, что увеличение отношения количества твердой фазы к жидкой, достигаемое концентрированием сыворотки, увеличивает извлечение аглюконизофлавонового сывороточного белкового материала. Сыворотка может быть сконцентрирована путем нагревания, выдерживания при пониженном давлении или обоими методами. Предпочтительно, сыворотку концентрируют таким образом, чтобы отношение количества твердой фазы к жидкой составляло примерно от 1:3 до 1:6, наиболее предпочтительно 1:3.In a preferred embodiment, the whey is concentrated to increase the yield of agluconisoflavone whey protein material. It was found that the increase in the ratio of the amount of solid phase to liquid, achieved by concentration of serum, increases the recovery of agluconisoflavone whey protein material. Serum can be concentrated by heating, holding under reduced pressure, or both. Preferably, the serum is concentrated so that the ratio of the amount of solid phase to liquid is from about 1: 3 to 1: 6, most preferably 1: 3.
Материалы с высоким содержанием генистеина и даидзеина могут быть получены из выделенного аглюконизофлавонового сывороточного белкового материала. Материал с высоким содержанием генистеина представляет собой материал, содержащий, по крайней мере, 40% генистеина, наиболее предпочтительно, по крайней мере, 90% генистеина, остаток составляет растительный материал (остаточный соевый материал, если материал с высоким содержанием генистеина получается из соевой сыворотки). Материал с высоким содержанием даидзеина содержит, по крайней мере, 40% даидзеина и остаточный растительный материал.Materials with a high content of genistein and daidzein can be obtained from isolated agluconisoflavone whey protein material. A high genistein material is a material containing at least 40% genistein, most preferably at least 90% genistein, the remainder is plant material (residual soy material if the high genistein material is obtained from soy serum) . Material with a high daidzein content contains at least 40% daidzein and residual plant material.
Для получения материалов с высоким содержанием генистеина и даидзеина, аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал сначала промывают для удаления нежелательных солей и сахаров, затем высушивают. Для осуществления промывки аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал разбавляют водой до содержания сухих веществ примерно от 1% до 6%, наиболее предпочтительно, до 2%. Промывная вода может иметь любую температуру, однако, предпочтительно, чтобы температура была от 25°С до 75°С, лучше всего около 60°С. После промывки аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал отделяют от промывных вод и высушивают. В предпочтительном варианте выполнения, материал выделяется методом центрифугирования и декантации супернатанта.To obtain materials with a high content of genistein and daidzein, the agluconisoflavone whey protein material is first washed to remove unwanted salts and sugars, then dried. For washing, the agluconisoflavone whey protein material is diluted with water to a solids content of from about 1% to 6%, most preferably up to 2%. The wash water may have any temperature, however, it is preferable that the temperature be from 25 ° C to 75 ° C, preferably about 60 ° C. After washing, the agluconisoflavone whey protein material is separated from the washings and dried. In a preferred embodiment, the material is isolated by centrifugation and decantation of the supernatant.
Для извлечения аглюконизофлавонов из сывороточного белка и получения экстракта, обогащенного аглюконизофлавоном, аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал может быть затем подвергнут экстракции водно-спиртовым экстрагентом. В качестве спиртового компонента экстрагента предпочтительнее использовать низкомолекулярные спирты, такие как метанол, и, в особенности, этанол. Оказалось, что аглюконизофлавоны растворимы при практически любых концентрациях спирта в экстрагенте. Аглюконизофлавоны особенно хорошо растворимы, если экстрагент содержит примерно от 30 до 90% спирта, наиболее предпочтительно от примерно 60 до примерно 80% спирта. Хотя водный раствор спирта является предпочтительным растворителем, для экстракции аглюконизофлавонов из сывороточного белкового материала могут быть использованы и другие растворители, включая воду, ацетонитрил, метиленхлорид, ацетон, этилацетат и их смеси.To extract agluconisoflavones from whey protein and produce an extract enriched in agluconisoflavones, the agluconisoflavone whey protein material can then be extracted with a water-alcohol extractant. As the alcohol component of the extractant, it is preferable to use low molecular weight alcohols, such as methanol, and, in particular, ethanol. It turned out that agluconisoflavones are soluble at almost any alcohol concentration in the extractant. Agluconisoflavones are particularly soluble if the extractant contains from about 30 to 90% alcohol, most preferably from about 60 to about 80% alcohol. Although an aqueous alcohol solution is the preferred solvent, other solvents may be used to extract agluconisoflavones from whey protein material, including water, acetonitrile, methylene chloride, acetone, ethyl acetate, and mixtures thereof.
Экстракция проводится с использованием минимального количества экстрагента. Предпочтительнее, чтобы отношение по весу экстрагента к аглюконизофлавоновому сывороточному белковому материалу не превышало 11:1. В одном варианте выполнения изобретения, материал может быть выделен методом противоточной экстракции, в которой отношение по весу экстрагента к материалу составляет примерно от 6:1 до 8:1. В другом варианте выполнения, материал может быть экстрагирован двумя порциями экстрагента, причем общее отношение экстрагента к материалу не превышает 11:1 по весу.Extraction is carried out using a minimum amount of extractant. It is preferable that the ratio by weight of extractant to agluconisoflavone whey protein material does not exceed 11: 1. In one embodiment of the invention, the material can be isolated by countercurrent extraction, in which the ratio by weight of extractant to material is from about 6: 1 to 8: 1. In another embodiment, the material can be extracted in two portions of the extractant, and the total ratio of extractant to material does not exceed 11: 1 by weight.
Хотя экстракцию возможно проводить при любых значениях pH, предпочтительнее, чтобы экстрагент имел pH близкое к изоэлектрической точке белка в аглюконизофлавоновом сывороточном белковом материале, с тем, чтобы минимизировать растворимость белка в экстрагенте. Предпочтительно, чтобы экстрагент имел pH примерно от 3 до 6, для соевого сывороточного белка лучше всего порядка 4.5.Although extraction can be carried out at any pH, it is preferable that the extractant has a pH close to the isoelectric point of the protein in the agluconisoflavone whey protein material in order to minimize the solubility of the protein in the extractant. Preferably, the extractant has a pH of about 3 to 6, for soya whey protein, about 4.5 is best.
Экстракцию можно проводить при любой температуре вплоть до точки кипения экстрагента, лучше всего между примерно 25°С и 70°С. Для уменьшения времени, требуемого для экстракции аглюконизофлавонов из аглюконизофлавонового сывороточного белкового материала, экстракцию лучше проводить при температуре выше комнатной, наиболее предпочтительно примерно при 60°С.The extraction can be carried out at any temperature up to the boiling point of the extractant, preferably between about 25 ° C and 70 ° C. To reduce the time required for the extraction of agluconisoflavones from agluconisoflavone whey protein material, extraction is best carried out at a temperature above room temperature, most preferably at about 60 ° C.
После экстракции, материалы с высокими содержаниями генистеина и даидзеина могут быть отделены от экстракта, обогащенного аглюконизофлавоном, посредством контакта экстракта с адсорбентом в течение времени, достаточного для отделения материалов с высокими содержаниями генистеина и даидзеина от экстракта. В предпочитаемом варианте выполнения изобретения материалы с высокими содержаниями генистеина и даидзеина отделяются от экстракта с помощью жидкостной хроматографии высокого разрешения с обращенной фазой (HPLC, ВЖХ). Генистеин и даидзеин отделяются от других изофлавонов и загрязнений, находящихся в экстракте, путем элюирования экстракта через частицы материала адсорбента, который обратимо связывает генистеин, даидзеин, другие изофлавоны и загрязнения в специфические соединения, позволяя, таким образом, отделить каждый из компонентов.After extraction, materials with high contents of genistein and daidzein can be separated from the extract enriched with agluconisoflavone by contacting the extract with adsorbent for a time sufficient to separate materials with high contents of genistein and daidzein from the extract. In a preferred embodiment, materials with high levels of genistein and daidzein are separated from the extract by reverse phase high performance liquid chromatography (HPLC, HPLC). Genistein and daidzein are separated from other isoflavones and impurities in the extract by eluting the extract through particles of adsorbent material that reversibly binds genistein, daidzein, other isoflavones and impurities into specific compounds, thus allowing each component to be separated.
Сначала экстракт, обогащенный аглюконизофлавоном, фильтруют для удаления нерастворимых частиц, которые могут забить хроматографическую колонку. Колонка для ВЖХ готовится следующим образом: стандартная колонка для ВЖХ заполняется частицами материала адсорбента, который может обратимо связывать генистеин, даидзеин, другие изофлавоны и загрязнения в специфические соединения. Адсорбентом может служит любой материал для ВЖХ, однако предпочтительный материал выбирают, учитывая критерии емкости, эффективности разделения и цену. Одним из предпочтительных материалов является Кромасил С 18 16 мкм, 100 Å, производства Ека Нобел, Нобел Индастрис, Швеция.First, the agluconisoflavone enriched extract is filtered to remove insoluble particles that may clog the chromatographic column. The HPLC column is prepared as follows: the standard HPLC column is filled with particles of adsorbent material that can reversibly bind genistein, daidzein, other isoflavones and contaminants to specific compounds. Any material for HPLC can serve as an adsorbent, however, the preferred material is selected taking into account the criteria of capacity, separation efficiency and price. One preferred material is Cromasil C 18 16 μm, 100 Å, manufactured by Eka Nobel, Nobel Industries, Sweden.
Профильтрованный экстракт пропускают через наполненную колонку ВЖХ, пока связывающий материал колонки не будет полностью насыщен изофлавонами, что проявляется в появлении изофлавонов в элюате, выходящем из колонки. Затем колонку промывают полярным элюентом для осуществления разделения. В предпочитаемом варианте выполнения, элюентом является водный раствор спирта. Водно-спиртовой элюент может содержать примерно от 30 до 90% спирта, лучше всего использовать элюент с содержанием спирта порядка 50% для обеспечения как хорошего разделения, так и хорошей растворимости изофлавонов. В качестве спирта преимущественно применяются метанол и этанол, этанол лучше применять в том случае, если материалы с высокими содержаниями генистеина и даидзеина будут применяться для приготовления пищевых продуктов или лекарств.The filtered extract is passed through a filled HPLC column until the binding material of the column is completely saturated with isoflavones, which is manifested in the appearance of isoflavones in the eluate leaving the column. Then the column is washed with a polar eluent to effect separation. In a preferred embodiment, the eluent is an aqueous solution of alcohol. A water-alcohol eluent may contain from about 30 to 90% alcohol, it is best to use an eluent with an alcohol content of about 50% to ensure both good separation and good solubility of isoflavones. Methanol and ethanol are mainly used as alcohol; ethanol is best used if materials with high contents of genistein and daidzein will be used for the preparation of food products or medicines.
Материалы с высоким содержанием генистеина и даидзеина собирают в составе элюата, выходящего из колонки. Первым из колонки выходит даидзеин, затем фракция глицитеина, после нее выходит более полярная фракция генистеина. По мере выхода из колонки, фракции даидзеина и генистеина собирают, фракция глицитеина также, если необходимо, может быть собрана.Materials with a high content of genistein and daidzein are collected in the eluate leaving the column. Daidzein is the first to leave the column, then the glycitein fraction, followed by the more polar genistein fraction. As the column leaves, the daidzein and genistein fractions are collected, the glycitein fraction can also be collected, if necessary.
Спирт из фракций может быть удален выпариванием, после чего материалы с высоким содержанием генистеина и даидзеина, а также глицитеина, можно выделить обычными методами, такими как центрифугирование или фильтрация. Полученный материал с высоким содержанием генистеина содержит, по крайней мере, 40% генистеина, предпочтительнее, по крайней мере, 90% генистеина, и оставшиеся растительные материалы (остаточные соевые материалы, если генистеин получают из соевой сыворотки). Полученный материал с высоким содержанием даидзеина содержит, по крайней мере, 40% генистеина и оставшиеся растительные материалы, которые обычно включают в себя значительное количество глицитеина.Alcohol from the fractions can be removed by evaporation, after which materials with a high content of genistein and daidzein, as well as glycitein, can be isolated by conventional methods, such as centrifugation or filtration. The resulting material with a high content of genistein contains at least 40% of genistein, more preferably at least 90% of genistein, and the remaining plant materials (residual soy materials if genistein is obtained from soya serum). The resulting material with a high daidzein content contains at least 40% genistein and the remaining plant materials, which usually include a significant amount of glycitein.
В другом варианте исполнения изобретения аглюконизофлавоновый материал получают из экстракта, обогащенного аглюконизофлавоном. Аглюконизофлавоновый материал представляет собой материал, содержащий, по крайней мере, 10% генистеина и, по крайней мере, 5% даидзеина, а также другие изофлавоны и оставшиеся растительные соединения.In another embodiment, the agluconisoflavone material is obtained from an extract enriched in agluconisoflavone. An agluconisoflavone material is a material containing at least 10% genistein and at least 5% daidzein, as well as other isoflavones and remaining plant compounds.
После экстракции аглюконизофлавонового сывороточного белкового материала, экстракт, обогащенный аглюконизофлавоном, может быть сконцентрирован для облегчения осаждения аглюконизофлавонов из экстракта. Экстракт может быть сконцентрирован путем нагревания, выдерживания при пониженном давлении или обоими методами. В предпочтительном варианте исполнения экстракт концентрируют примерно до 15-30% от первоначального объема.After extraction of the agluconisoflavone whey protein material, the extract enriched in agluconisoflavone can be concentrated to facilitate the precipitation of the agluconisoflavone from the extract. The extract can be concentrated by heating, keeping under reduced pressure, or both. In a preferred embodiment, the extract is concentrated to about 15-30% of the original volume.
Аглюконизофлавоновый материал осаждается из экстракта при добавлении воды к экстракту. В предпочтительном варианте выполнения, к одной части концентрированного экстракта добавляют примерно от 6 до 8 частей воды. При добавлении воды к экстракту осаждается некоторое количество аглюконизофлавонового материала.Agluconisoflavone material precipitates from the extract by adding water to the extract. In a preferred embodiment, about 6 to 8 parts of water is added to one part of the concentrated extract. When water is added to the extract, a certain amount of agluconisoflavone material precipitates.
Для получения максимального выхода аглюконизофлавонового материала из экстракта, экстракт и воду тщательно перемешивают и затем охлаждают. Экстракт и вода смешивают в течение некоторого времени, предпочтительно примерно от 0,5 до 1 часа. В предпочтительном варианте выполнения, экстракт и воду смешивают при температуре примерно от 50°С до 75°С, наиболее предпочтительно примерно при 70°С. После того как вода и экстракт тщательно перемешаны, смесь охлаждают для осаждения аглюконизофлавонового материала. Предпочтительно, смесь охлаждают до примерно 5°С-20°С, наиболее предпочтительно примерно до 10°С, в течение времени, достаточного для практически полного осаждения аглюконизофлавонового материала. Осажденный аглюконизофлавоновый материал затем можно отделить от смеси экстракт - вода обычными методами, такими как центрифугирование и фильтрация.To obtain the maximum yield of agluconisoflavone material from the extract, the extract and water are thoroughly mixed and then cooled. The extract and water are mixed for some time, preferably from about 0.5 to 1 hour. In a preferred embodiment, the extract and water are mixed at a temperature of from about 50 ° C to 75 ° C, most preferably at about 70 ° C. After the water and extract are thoroughly mixed, the mixture is cooled to precipitate agluconisoflavone material. Preferably, the mixture is cooled to about 5 ° C.-20 ° C., most preferably about 10 ° C., for a time sufficient to substantially completely precipitate the agluconisoflavone material. The precipitated agluconisoflavone material can then be separated from the extract-water mixture by conventional methods such as centrifugation and filtration.
Выделенный аглюконизофлавоновый материал затем можно промыть водой. В предпочтительном варианте выполнения аглюконизофлавоновый материал промывают водой при температуре порядка 70°С в течение примерно 5 минут, причем отношение по весу промывных вод и материала составляет примерно от 0.8:1 до 2:1. Аглюконизофлавоновый материал отделяют от промывных вод обычными способами, такими как фильтрации или центрифугирования, и высушивают. Получаемый аглюконизофлавоновый материал обычно содержит, по крайней мере, 20% генистеина и, по крайней мере, 10% даидзеина, остаток составляет материал, образовавшийся из остаточных растительных материалов, включая другие аглюконизофлавоны. Если аглюконизофлавоновый материал выделяется из соевой сыворотки, остающиеся растительные материалы являются материалами сои.The isolated agluconisoflavone material can then be washed with water. In a preferred embodiment, the agluconisoflavone material is washed with water at a temperature of about 70 ° C. for about 5 minutes, wherein the ratio by weight of the wash water and the material is from about 0.8: 1 to 2: 1. The agluconisoflavone material is separated from the wash water by conventional methods, such as filtration or centrifugation, and dried. The resulting agluconisoflavone material usually contains at least 20% genistein and at least 10% daidzein, the remainder is material formed from residual plant materials, including other agluconisoflavones. If the agluconisoflavone material is isolated from soybean whey, the remaining plant materials are soybean materials.
Полученный аглюконизофлавоновый материал может быть подвергнут дальнейшей очистке для получения материала с высоким содержанием генистеина, содержащего по крайней мере 40%, а предпочтительнее, по крайней мере, 90%, генистеина, и материала с высоким содержанием даидзеина, содержащий, по крайней мере, 40% даидзеина. Аглюконизофлавоновый материал может быть растворен в водно-спиртовом растворителе. В качестве спиртовой составляющей растворителя предпочтительно использовать низкомолекулярные спирты, особенно, этанол, его низкая токсичность дает возможность применять материал в пищевой и медицинской промышленности. Содержание спирта в растворителе преимущественно составляет примерно от 30 до 90%, причем наиболее предпочтительным является 80%, так как такое содержание обеспечивает хорошее растворение аглюконизофлавонового материала.The resulting agluconisoflavone material can be further purified to obtain a high content of genistein containing at least 40%, and more preferably at least 90%, of genistein and a high content of daidzein containing at least 40% daidzein. The agluconisoflavone material may be dissolved in a water-alcohol solvent. As the alcohol component of the solvent, it is preferable to use low molecular weight alcohols, especially ethanol, its low toxicity makes it possible to use the material in the food and medical industries. The alcohol content in the solvent is preferably from about 30 to 90%, with 80% being most preferred, since such a content provides good dissolution of the agluconisoflavone material.
Водный спиртовой раствор, содержащий растворенный аглюконизофлавоновый материал, может быть подвергнут контакту с материалом адсорбента в течение промежутка времени, достаточного для выделения материалов с высокими содержаниями генистеина и даидзеина из водно-спиртового раствора. В предпочтительном варианте выполнения, материалы с высокими содержаниями генистеина и даидзеина выделяют из водно-спиртового раствора с помощью ВЖХ с обращенной фазой. Колонку для ВЖХ готовят, как описано выше, водно-спиртовой раствор, содержащий аглюконизофлавоноый материал, наносят на колонку, и материалы с высокими содержаниями генистеина и даидзеина элюируют из колонки, как это описано выше. Полученный материал с высоким содержанием генистеина содержит, по крайней мере, 40% генистеина, предпочтительнее, по крайней мере, 90% генистеина, и оставшиеся растительные материалы (остаточные соевые материалы, если генистеин получается из соевой сыворотки). Полученный материал с высоким содержанием даидзеина содержит, по крайней мере, 40% генистеина и оставшиеся растительные материалы.An aqueous alcoholic solution containing dissolved agluconisoflavone material may be contacted with the adsorbent material for a period of time sufficient to isolate materials with high contents of genistein and daidzein from the aqueous-alcoholic solution. In a preferred embodiment, materials with high contents of genistein and daidzein are isolated from the water-alcohol solution by reverse phase HPLC. An HPLC column was prepared as described above, an aqueous-alcoholic solution containing agluconisoflavone material was applied to the column, and materials with high genistein and daidzein contents were eluted from the column as described above. The resulting material with a high content of genistein contains at least 40% genistein, more preferably at least 90% genistein, and the remaining plant materials (residual soy materials if genistein is obtained from soya serum). The resulting material with a high daidzein content contains at least 40% genistein and the remaining plant materials.
Экспериментальная частьexperimental part
Настоящее изобретение более подробно иллюстрируется с помощью приведенных далее примеров, в качестве растительной белковой сыворотки используется соевая сыворотка. Примеры носят иллюстративный характер, и не ограничивают каким-либо образом рамки изобретения.The present invention is illustrated in more detail using the following examples, soy whey is used as a plant protein whey. The examples are illustrative and do not in any way limit the scope of the invention.
Как показано выше, соевая сыворотка содержит «группы» изофлавонов: генистеина, диадзеина и глицитеина, имеющих соответствующие глюкозиды, конъюгаты и агликоны, при этом группа генистеина включает в себя конъюгаты 6''-OMal-генистин и 6''-ОАс-генистин, глюкозидгенистин и аглюконгенистеин. Группа даидзеина включает в себя конъюгаты 6''-OMal-даидзин и 6''-ОАс-даидзин, глюкозиддаидзин и аглюкондаидзеин. Группа глицитеина включает в себя конъюгат 6''-OMal-глицитин, глюкозидглицитин и аглюконглицитеин. В приведенных ниже таблицах относительные концентрации изофлавонов измеряются в процентном содержании в группе изофлавонов. Например, для группы генистеина: % генистина + % 6''-OMal-генистина + % 6''-ОАс-генистина + % генистеина = 100%. Увеличение степени превращения конъюгатов в глюкозиды и глюкозидов в аглюконы можно определить, сравнивая процентные содержания каждого вида соединений в группе изофлавонов.As shown above, soya serum contains "groups" of isoflavones: genistein, diadzein and glycitein having the corresponding glucosides, conjugates and aglycones, while the genistein group includes conjugates 6 '' - OMal-genistin and 6 '' - OAc-genistin, glucosidegenistin and aglucongenistein. The daidzein group includes conjugates 6 '' - OMal-daidzin and 6 '' - OAc-daidzin, glucosiddaidzin and aglucondaidzein. The glycitein group includes a 6 ″ conjugate — OMal-glycithin, glucosid glycitin, and aglucon glycitein. In the tables below, the relative concentrations of isoflavones are measured as a percentage in the isoflavones group. For example, for the genistein group:% genistin +% 6`` - OMal-genistin +% 6 '' - OAc-genistin +% genistein = 100%. An increase in the degree of conversion of conjugates to glucosides and glucosides to aglucones can be determined by comparing the percentages of each type of compound in the isoflavone group.
Пример 1.Example 1
В первом эксперименте определяли степень превращения конъюгатов изофлавона в изофлавонглюкозиды. Увеличение степени превращения определяется по количественному уменьшению процентного содержания малонового и уксусного эфиров в группе изофлавонов при соответствующем количественном увеличении процентного содержания глюкозидов этой же группы.In the first experiment, the degree of conversion of isoflavone conjugates to isoflavone glucosides was determined. An increase in the degree of conversion is determined by a quantitative decrease in the percentage of malonic and acetic esters in the isoflavone group with a corresponding quantitative increase in the percentage of glucosides of the same group.
Влияние pH среды на первой стадии превращения конъюгатов изофлавона в изофлавонглюкозиды было измерено при двух различных температурах. Соевая сыворотка была высушена на распылительной сушке, затем растворена в воде для получения соевой сывороточной суспензии, содержащей 2% сухих веществ по весу. Сыворотка была разделена на две группы по четыре образца. Значение pH каждого из образцов было доведено до 6.0, 7.0, 9.0, и 11.0, соответственно. Группы образцов выдерживали в термостате 24 часа, одну при 45°С, другую - при 72.5°С. Анализ каждого образца для определения содержания изофлавона проводили периодически в 0, 2, 4, 6, 8 и 24 часа. В Таблице 1 показаны изменения состава и распределения изофлавонов по ходу реакции.The effect of pH in the first step in the conversion of isoflavone conjugates to isoflavone glucosides was measured at two different temperatures. Soya whey was spray dried, then dissolved in water to obtain a soya whey suspension containing 2% solids by weight. Serum was divided into two groups of four samples. The pH of each sample was adjusted to 6.0, 7.0, 9.0, and 11.0, respectively. The groups of samples were kept in a thermostat for 24 hours, one at 45 ° C, the other at 72.5 ° C. The analysis of each sample to determine the content of isoflavone was carried out periodically at 0, 2, 4, 6, 8, and 24 hours. Table 1 shows the changes in the composition and distribution of isoflavones during the reaction.
Первая стадия конверсии происходит наиболее быстро и полно при более высоком, щелочном значении pH и повышенных температурах, о чем свидетельствует относительное уменьшение концентраций 6''-OMal и 6''-ОАс -конъюгатов изофлавона и соответствующее увеличение концентраций глюкозидов генистина, даидзина и глицитина. Практически полное превращение конъюгатов изофлавона в изофлавонглюкозиды происходит при pH 9 и 11 при температуре как 45°С, так и 72.5°С. Превращение в образцах также происходит практически полностью при pH 6 и 7 при 72.5°С.The first stage of conversion occurs most rapidly and fully at a higher, alkaline pH and elevated temperatures, as evidenced by the relative decrease in the concentrations of 6 '' OMal and 6 '' OAc isoflavone conjugates and a corresponding increase in the concentrations of genistin, daidzin and glycitin glucosides. Almost complete conversion of isoflavone conjugates to isoflavone glucosides occurs at pH 9 and 11 at a temperature of both 45 ° C and 72.5 ° C. The transformation in the samples also occurs almost completely at pH 6 and 7 at 72.5 ° C.
Пример 2.Example 2
Во втором эксперименте определяли степень превращения изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны. Для изучения второй стадии использовали обогащенную изофлавонглюкозидами сыворотку, полученную на первой стадии. Степень превращения определяли по количественному уменьшению процентной концентрации глюкозидов группы изофлавонов, сопровождающуюся соответствующим увеличением процентной концентрации аглюконов той же самой группы изофлавонов.In the second experiment, the degree of conversion of isoflavone glucosides to agluconisoflavones was determined. To study the second stage, isoflavon glucoside-enriched serum obtained in the first stage was used. The degree of conversion was determined by a quantitative decrease in the percentage concentration of glucosides of the isoflavone group, accompanied by a corresponding increase in the percentage concentration of aglucones of the same group of isoflavones.
Соевую сыворотку превращали в сыворотку, обогащенную изофлавонглюкозидами, путем доведения pH сыворотки до 11.0 и выдерживания в течение 30 минут при 35°С. Один из образцов сыворотки, обогащенной глюкозидами, выдерживали 24 часа при 45°С для определения степени превращения изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны в помощью остаточных ферментов сыворотки. В другие образцы сыворотки, обогащенной глюкозидами, были введены следующие коммерческие добавочные ферменты: Биопектиназа 100L, Биопектиназа 300L, Биопектиназа OK70L, Лактаза F, Альфа-Гал 600L, G-Зим G990, Квест Биолактаза 30,000, Ново Лактозим 3000L, Максиласт L2000, Энсеко Фангал Лактаза, Квест Нейтральная Лактаза и Пфайзер Нейтральная Лактаза. pH образцов, в которые введены Альфа-Гал 600L, G-Зим G990, Биопектиназа 100L, Биопектиназа 300L, Биопектиназа OK70L, Лактаза F и Энсеко Фангал Лактаза, перед внесением фермента доводили до 4.5. pH образцов, в которые введены Ново Ново Лактозим 3000L, Максиласт L2000, Пфайзер Нейтральная Лактаза, Квест Биолактаза 30,000 и Квест Нейтральная Лактаза перед внесением фермента доводили до 4.5 и 7.0. Затем образцы с добавочными ферментами инкубировали при 50°С (кроме образца с Лактазой F, который выдерживали при 35°С, и образцов с Биопектиназой 300L и Биопектиназой OK70L, которые выдерживали при 40°С). Промежуточные образцы брали по истечении определенного времени и определяли содержание изофлавона. В Таблице 2 приведены распределения изофлавонов по ходу реакции.Soya serum was converted to isoflavone glucoside enriched serum by adjusting the pH of the serum to 11.0 and keeping it at 35 ° C for 30 minutes. One of the samples of serum enriched in glucosides was held for 24 hours at 45 ° C to determine the degree of conversion of isoflavone glucosides to agluconisoflavones using residual serum enzymes. The following commercial additive enzymes were introduced into other samples of glucoside-enriched serum: Biopectinase 100L, Biopectinase 300L, Biopectinase OK70L, Lactase F, Alpha-Gal 600L, G-Zim G990, Quest Biolactase 30,000, Novo Lactosim 3000L, Maxilast L2000, Maxileko L2000, Lactase, Quest Neutral Lactase and Pfizer Neutral Lactase. The pH of the samples into which Alfa-Gal 600L, G-Zim G990, Biopectinase 100L, Biopectinase 300L, Biopectinase OK70L, Lactase F and Enseko Fangal Lactase were introduced was adjusted to 4.5 before the enzyme was added. The pH of the samples into which Novo Novo Lactosim 3000L, Maxilast L2000, Pfizer Neutral Lactase, Quest Biolactase 30,000 and Quest Neutral Lactase were introduced was adjusted to 4.5 and 7.0 before the enzyme was added. Then the samples with additional enzymes were incubated at 50 ° C (except for the sample with Lactase F, which was held at 35 ° C, and samples with Biopectinase 300L and Biopectinase OK70L, which were kept at 40 ° C). Intermediate samples were taken after a certain time and the content of isoflavone was determined. Table 2 shows the distribution of isoflavones during the reaction.
Концентрации на 100 г сыворотки, обогащенной глюкозидом: Биопектиназа 300L, Биопектиназа OK70L, Лактаза F, Альфа-Гал 600L, Энсеко Фангал Лактаза, G-Зим G990 - 0.1 г, Биопектиназа 100L - 0.04 г, Биопектиназа 100L - 0.04 г, Ново Лактозим 3000L, Максиласт L2000, Пфайзер Нейтральная Лактаза, Квест Биолактаза 30.000, Квест Нейтральная Лактаза - 0.2 г.Concentrations per 100 g of serum enriched with glucoside: Biopectinase 300L, Biopectinase OK70L, Lactase F, Alfa-Gal 600L, Enseko Fangal Lactase, G-Zim G990 - 0.1 g, Biopectinase 100L - 0.04 g, Biopectinase 100L - 0.04 g, Novo Lactoz , Maxilast L2000, Pfizer Neutral Lactase, Quest Biolactase 30.000, Quest Neutral Lactase - 0.2 g.
Как видно из данных по превращению генистина, даидзина и глицитина в генистеин, даидзеин и глицитеин соответственно, достигается практически полное превращение изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны. Добавочные ферменты значительно увеличивают скорость реакции, обеспечивая, в случае определенных добавочных ферментов, практически полное превращение за 1 час. При pH 4.5 наиболее эффективными оказались: Биопектиназа 100L, Биопектиназа 300L, Лактаза F, Альфа-Гал 600L, G-Зим G990, Квест Биолактаза 30.000 и Энсеко Фангал Лактаза. При pH 7.0 наиболее эффективными оказались Квест Биолактаза 30.000 и Квест Нейтральная Лактаза.As can be seen from the data on the conversion of genistin, daidzin and glycithin to genistein, daidzein and glycitein, respectively, almost complete conversion of isoflavone glucosides to agluconisoflavones is achieved. Additional enzymes significantly increase the reaction rate, providing, in the case of certain additional enzymes, almost complete conversion in 1 hour. At pH 4.5, the most effective were: Biopectinase 100L, Biopectinase 300L, Lactase F, Alpha-Gal 600L, G-Zim G990, Quest Biolactase 30.000 and Enseko Fangal Lactase. At pH 7.0, Quest Biolactase 30.000 and Quest Neutral Lactase were the most effective.
Пример 3.Example 3
В другом эксперименте аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал получают из соевой сыворотки, обогащенной аглюконизофлавоном. Первый образец соевой сыворотки, обогащенной аглюконизофлавоном, весом 1000 г, содержащий 30 мг генистеина, 37 мг даидзеина и 7 мг глицитеина, был сконцентрирован упариванием при слабом нагревании до 163 г (отношение концентраций 1:6.1). Концентрированную сыворотку нагревали для коагуляции белкового материала и центрифугировали для дальнейшего концентрирования сывороточного белкового материала. 21 г сывороточного белкового материала, содержащего 25 мг генистеина, 32 мг даидзеина и 6 мг глицитеина, отделили от сыворотки. Полученный сывороточный белковый материал (смешанная сыворотка и сывороточный белковый материал) содержал 82% генистеина, 88% даидзеина и 77% глицитеина.In another experiment, agluconisoflavone whey protein material was obtained from soy whey enriched in agluconisoflavone. The first sample of soy whey enriched in agluconisoflavone, weighing 1000 g, containing 30 mg of genistein, 37 mg of daidzein and 7 mg of glycitein, was concentrated by evaporation with gentle heating to 163 g (concentration ratio 1: 6.1). The concentrated serum was heated to coagulate the protein material and centrifuged to further concentrate the whey protein material. 21 g of whey protein material containing 25 mg of genistein, 32 mg of daidzein and 6 mg of glycitein were separated from serum. The resulting whey protein material (mixed whey and whey protein material) contained 82% genistein, 88% daidzein and 77% glycitein.
Второй образец соевой сыворотки, обогащенной аглюконизофлавоном, весом 400 г, содержащий 12 мг генистеина, 15 мг даидзеина, 3 мг глицитеина, подвергали нагреванию для коагуляции белкового материала без концентрирования сыворотки. Скоагулированный сывороточный белковый материал и сыворотку центрифугировали для дальнейшего концентрирования сывороточного белкового материала. Было получено 8.7 г сывороточного белкового материала, содержащего 5 мг генистеина, 7 мг даидзеина и 1 мг глицитеина. Полученный сывороточный белковый материал (смешанная сыворотка и сывороточный белковый материал) содержал 44% генистеина, 47% даидзеина и 34% глицитеина.A second sample of soy whey enriched in agluconisoflavone weighing 400 g, containing 12 mg of genistein, 15 mg of daidzein, 3 mg of glycitein, was heated to coagulate the protein material without concentrating the serum. Coagulated whey protein material and serum were centrifuged to further concentrate whey protein material. Received 8.7 g of whey protein material containing 5 mg of genistein, 7 mg of daidzein and 1 mg of glycitein. The resulting whey protein material (mixed whey and whey protein material) contained 44% of genistein, 47% of daidzein and 34% of glycitein.
Сравнение сывороточного белкового материала первого и второго образцов показывает, что концентрирование сыворотки, обогащенной аглюконизофлавоном, перед разделением сывороточного белкового материала приводит к увеличению содержания аглюконизофлавонов в сывороточном белковом материале.A comparison of the whey protein material of the first and second samples shows that the concentration of serum enriched in agluconisoflavone before separation of the whey protein material leads to an increase in the content of agluconisoflavones in the whey protein material.
Пример 4.Example 4
В другом эксперименте аглюконизофлавоновый материал получают путем экстракции аглюконизофлавонового сывороточного белкового материала водно-спиртовым экстрагентом и осаждения из экстракта аглюконизофлавонового материала.In another experiment, an agluconisoflavone material is obtained by extraction of an agluconisoflavone whey protein material with a water-alcohol extractant and precipitation of an agluconisoflavone material from the extract.
Посредством превращения содержащихся в сыворотке конъюгатов изофлавона и изофлавонглюкозидов в аглюконизофлавоны и получения аглюконизофлавонового сывороточного белкового материала из сыворотки было получено: 821 г аглюконизофлавонового сывороточного белкового материала, содержащего 86% белка в расчете на сухой вес, 4.7 г генистеина, 2.2 г даидзеина и 0.36 г глицитеина. Аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал экстрагировали раствором этиловый спирт/вода с соотношением 80/20 процентов по весу (соотношение раствор/аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал составляло 7.7/1) в течение 45 минут при 60°С. После экстракции получившийся раствор охлаждали до 25°С и фильтровали через фильтр No 4 из бумаги Ватман под вакуумом. Выделили 1584 г мокрого осадка, содержащего 798 г сухих веществ, 0.8 г генистеина, 0.4 г даидзеина и 0.02 г глицитеина, и 3397 г чистого экстракта, содержащего 23 г сухих веществ, 3.9 г генистеина, 1.8 г даидзеина и 0.34 г глицитеина.By converting the isoflavone and isoflavone glucoside conjugates contained in serum to agluconisoflavones and to obtain agluconisoflavone whey protein material from serum, 821 g of agluconisoflavone whey protein material containing 86% protein based on dry weight, 4.7 g of genistein and 2.2 g of dizine . Agluconisoflavone whey protein material was extracted with a solution of ethyl alcohol / water with a ratio of 80/20 percent by weight (ratio of solution / agluconisoflavone whey protein material was 7.7 / 1) for 45 minutes at 60 ° C. After extraction, the resulting solution was cooled to 25 ° C and filtered through a No. 4 filter from Whatman paper under vacuum. 1584 g of wet sediment containing 798 g of solids, 0.8 g of genistein, 0.4 g of daidzein and 0.02 g of glycitein, and 3397 g of a pure extract containing 23 g of dry substances, 3.9 g of genistein, 1.8 g of daidzein and 0.34 g of glycitein were isolated.
Осадок повторно экстрагировали раствором этиловый спирт/вода с соотношением 80/20 процентов по весу (отношение раствор/исходный аглюконизофлавоновый сывороточный белковый материал 2.3/1) в течение 5 минут при 25°С. После повторной экстракции полученную суспензию снова фильтровали через фильтр No 4 из бумаги Ватман. Выделили 1542 г мокрого осадка, содержащего 794 г сухих веществ, 0.3 г генистеина, 0.1 г даидзеина и 0.01 г глицитеина, и 2042 г второго экстракта, содержащего 4.0 г сухих веществ, 0.5 г генистеина, 0.3 г даидзеина и 0.01 г глицитеина. Экстракты объединили, вместе они содержали 94% генистеина и 95% даидзеина, изначально содержащихся в аглюконизофлавоновом сывороточном белковом материале.The precipitate was re-extracted with ethyl alcohol / water with a ratio of 80/20 percent by weight (ratio of solution / starting agluconisoflavone whey protein material 2.3 / 1) for 5 minutes at 25 ° C. After repeated extraction, the resulting suspension was again filtered through a No. 4 filter from Whatman paper. 1542 g of wet sediment containing 794 g of solids, 0.3 g of genistein, 0.1 g of daidzein and 0.01 g of glycitein, and 2042 g of the second extract containing 4.0 g of solids, 0.5 g of genistein, 0.3 g of daidzein and 0.01 g of glycitein were isolated. The extracts were combined, together they contained 94% of genistein and 95% of daidzein, originally contained in agluconisoflavone whey protein material.
Затем экстракты концентрировали путем упаривания на выпаривателе Буши под вакуумом при 70°С до 1528 г (20% от объема совмещенного экстракта). К концентрированному экстракту добавили 6000 г деионизованной воды (соотношение вода/экстракт 4/1). При добавлении воды образуется белый осадок изофлавонов. Суспензию осадка нагревали в течение 45 минут при 70°С. Затем раствор выдерживали в холодильнике при 4°С в течение 24 часов для формирования и оседания осадка изофлавонов. 7300 г супернатанта декантировали с осадка, оставшийся раствор центрифугировали для отделения осадка. Полученный осадок снова промывали 600 г деионизованной воды при 70°С в течение 15 минут. Осадок отделяли центрифугированием и сушили под вакуумом при 50°С.Then, the extracts were concentrated by evaporation on a Bushi evaporator under vacuum at 70 ° C to 1528 g (20% of the combined extract volume). To the concentrated extract was added 6000 g of deionized water (water / extract ratio 4/1). When water is added, a white precipitate of isoflavones forms. The suspension of the precipitate was heated for 45 minutes at 70 ° C. Then the solution was kept in a refrigerator at 4 ° C for 24 hours to form and settle a precipitate of isoflavones. 7300 g of the supernatant was decanted from the precipitate, the remaining solution was centrifuged to separate the precipitate. The resulting precipitate was again washed with 600 g of deionized water at 70 ° C. for 15 minutes. The precipitate was separated by centrifugation and dried under vacuum at 50 ° C.
В результате получили сухой аглюконизофлавоновый материал весом 7.3 г, содержащий 49% генистеина, 19% даидзеина и 4% глицитеина.The result was a dry agluconisoflavone material weighing 7.3 g, containing 49% genistein, 19% daidzein and 4% glycitein.
Пример 5.Example 5
В другом эксперименте материал с высоким содержанием генистеина и материал с высоким содержанием даидзеина выделяют из аглюконизофлавонового материала с помощью ВЖХ с обращенной фазой. 2 г аглюконизофлавонового материала, содержащие 55% генистеина, 21% даидзеина и 4% глицитеина в расчете на сухой вес, добавляют к 1 литру раствора метанол/вода с соотношением 50/50 процентов по весу. Раствор фильтруют через фильтр No 5 из бумаги Ватмана, затем через фильтр 0.45 мкм.In another experiment, material with a high content of genistein and a material with a high content of daidzein are isolated from the agluconisoflavone material by reverse phase HPLC. 2 g of agluconisoflavone material containing 55% genistein, 21% daidzein and 4% glycitein based on dry weight is added to 1 liter of methanol / water solution with a ratio of 50/50 percent by weight. The solution is filtered through Whatman paper filter No. 5, then through a 0.45 μm filter.
Затем раствор помещают в колонку ВЖХ длиной 25 см и диаметром 2'', наполненную материалом Кромасил (Кромасил С18, 16 мкм, размер гранул 100Å). Подвижную фазу, состоящую из раствора метанол/вода с соотношением 50/50 процентов по весу, пропускают через колонку со скоростью 64 мл/мин. Появление даидзеина, глицитеина и генистеина в элюате определяют УФ-поглощением. Даидзеин собирают в первой фракции, генистеин - во второй. Фракции, содержащие даидзеин и генистеин, выпаривают для удаления спирта, что вызывает осаждение материалов с высоким содержанием генистеина и даидзеина в каждой из фракций. Осажденные материалы с высоким содержанием генистеина и даидзеина отделяют центрифугированием и сушат в вакуумном термостате. Полученный материал с высоким содержанием генистеина содержит около 95% генистеина, а полученный материал с высоким содержанием даидзеина содержит около 45% даидзеина.Then, the solution was placed on an HPLC column 25 cm long and 2 '' in diameter, filled with Kromasil material (Kromasil C18, 16 μm, granule size 100 Å). The mobile phase, consisting of a methanol / water solution with a ratio of 50/50 percent by weight, is passed through the column at a rate of 64 ml / min. The appearance of daidzein, glycitein and genistein in the eluate is determined by UV absorption. Daidzein is collected in the first fraction, genistein in the second. Fractions containing daidzein and genistein are evaporated to remove alcohol, which causes precipitation of materials with a high content of genistein and daidzein in each of the fractions. Precipitated materials with a high content of genistein and daidzein are separated by centrifugation and dried in a vacuum thermostat. The resulting material with a high content of genistein contains about 95% of genistein, and the resulting material with a high content of daidzein contains about 45% of daidzein.
В описанных экспериментах все значения процентов, приведенные для 6''-OMal-генистина, 6''-ОАс-генистина, 6''-OMal-даидзина, 6''-ОАсдаидзина, 6''-OMal-глицитина и глицитеина, представляют собой вычисленные значения. Проценты, показывающие концентрацию ферментов, вычисляют исходя из количества коммерческого фермента, приходящегося на 100 г сухих веществ сыворотки или 100 г сыворотки в каждом образце.In the experiments described, all percentages given for 6 '' - OMal-genistin, 6 '' - OAc-genistin, 6 '' - OMal-daidzin, 6 '' - Oasdaidzin, 6 '' - OMal-glycithin and glycitein, represent calculated values. Percentages showing the concentration of enzymes are calculated based on the amount of commercial enzyme per 100 g of whey solids or 100 g of serum in each sample.
Далее приведено описание способа количественного определения изофлавонов в продуктах сои. Изофлавоны экстрагируют из продуктов сои путем смешения 0.75 г образца (высушенного на распылительной сушке или в виде мелко измельченного порошка) с 50 мл растворителя метанол/вода, соотношение 80/20. Смесь встряхивают в течение 2 часов при комнатной температуре на орбитальном встряхивающем устройстве (orbital shaker). Через два часа нерастворившиеся вещества удаляют фильтрацией через фильтр No 42 из бумаги Ватман. 5 мл фильтрата разбавляют 4 мл воды и 1 мл метанола.The following is a description of a method for the quantitative determination of isoflavones in soy products. Isoflavones are extracted from soy products by mixing 0.75 g of a sample (spray dried or as a finely ground powder) with 50 ml of methanol / water solvent, 80/20 ratio. The mixture is shaken for 2 hours at room temperature on an orbital shaker. After two hours, insoluble matter is removed by filtration through filter No. 42 from Whatman paper. 5 ml of the filtrate is diluted with 4 ml of water and 1 ml of methanol.
Экстрагированные изофлавоны разделяют с помощью ВЖХ с использованием Хьюперсил С18 колонки с обращенной фазой фирмы Хьюлетт Паккард. Изофлавоны наносят на колонку и вымывают градиентом растворителя, начиная с 88% метанола, 10% воды и 2% ледяной уксусной кислоты. При скорости потока 0.4 мл/мин все изофлавоны - генистин, 6''-OMal-генистин, 6''-ОАс-генистин, генистеин, даидзин, 6''-OMal-даидзин, 6''-ОАс-даидзин, даидзеин, глицитин, 6''-OMal-глицитин, глицитеин - четко разделяются. Пики детектируют по УФ-поглощения при 260 нм. Идентификацию пиков производят с помощью ВЖХ масс-спектрометра.The extracted isoflavones were separated by HPLC using a Huppersil C18 reverse phase column from Hewlett Packard. Isoflavones are applied to the column and washed with a gradient of solvent, starting with 88% methanol, 10% water and 2% glacial acetic acid. At a flow rate of 0.4 ml / min, all isoflavones are genistin, 6 '' is OMal-genistin, 6 '' is OAc-genistin, genistein, daidzin, 6 '' is OMal-daidzin, 6 '' is OAc-daidzin, daidzein, glycithin, 6 '' - OMal-glycithin, glycitein - are clearly separated. Peaks are detected by UV absorption at 260 nm. Peaks are identified using an HPLC mass spectrometer.
Количественное определение производят по чистым стандартам (генистин, генистеин, даидзин и даидзеин) производства Индофайн Кемикал Кампани, Соммервиль, Нью Джерси. Характеристические параметры разрешения (площадь пика/концентрация) рассчитывают для каждого из вышеупомянутых веществ и используют для количественного определения в неизвестных образцах. Для конъюгатных форм, для которых не доступны чистые стандарты, характристические параметры принимаются такими же, как и для исходной молекулы, но вводится поправка на различие в молекулярных массах.Quantification is performed according to pure standards (genistin, genistein, daidzin and daidzein) manufactured by Indofine Chemical Campani, Sommerville, New Jersey. Characteristic resolution parameters (peak area / concentration) are calculated for each of the above substances and used for quantification in unknown samples. For conjugate forms for which pure standards are not available, the characteristic parameters are taken to be the same as for the original molecule, but a correction for the difference in molecular weights is introduced.
Данный метод позволяет количественно определять каждый отдельный изофлавон. Для удобства может быть рассчитано общее содержание генистеина, общее содержание даидзеина и общее содержание глицитеина, и представлен общий вес этих соединений, как если бы все конъюгированные формы были переведены в неконъюгированные. Общее содержание также может быть определено прямым методом с помощью кислотного гидролиза, переводящего соединения в неконъюгированную форму.This method allows you to quantify each individual isoflavone. For convenience, the total content of genistein, the total content of daidzein and the total content of glycitein can be calculated and the total weight of these compounds is presented, as if all conjugated forms were converted to unconjugated. The total content can also be determined directly by acid hydrolysis, converting the compounds into an unconjugated form.
Все вышесказанное является только предпочтительными вариантами выполнения изобретения. Возможны различные изменения и дополнения в рамках изобретения, как это описано в пунктах формулы изобретения, которые следует рассматривать, учитывая Патентный закон и доктрину эквивалентов.All of the above are only preferred embodiments of the invention. Various changes and additions are possible within the scope of the invention, as described in the claims, which should be considered in light of the Patent Law and the doctrine of equivalents.
Claims (51)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97118446/13A RU2309603C2 (en) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Method for production of plant whey material enriched with aglucon isoflavone (variants), method for production of material with high content of genisteine and daidzeine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97118446/13A RU2309603C2 (en) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Method for production of plant whey material enriched with aglucon isoflavone (variants), method for production of material with high content of genisteine and daidzeine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97118446A RU97118446A (en) | 1999-10-10 |
RU2309603C2 true RU2309603C2 (en) | 2007-11-10 |
Family
ID=36115501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97118446/13A RU2309603C2 (en) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Method for production of plant whey material enriched with aglucon isoflavone (variants), method for production of material with high content of genisteine and daidzeine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2309603C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2195030B1 (en) * | 2007-09-14 | 2014-05-07 | CamNutra Limited | Isoflavone formulation |
-
1997
- 1997-10-24 RU RU97118446/13A patent/RU2309603C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2195030B1 (en) * | 2007-09-14 | 2014-05-07 | CamNutra Limited | Isoflavone formulation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU97118446A (en) | 1999-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2152434C1 (en) | Method of preparing extract enriched with isoflavone aglycons from plant material (variants), method of extraction of material with high content of genistein or daidzein from material enriched with isoflavone aglycons | |
US5821361A (en) | Recovery of isoflavones from soy molasses | |
US5851792A (en) | Aglucone isoflavone enriched vegetable protein whey whey protein material aglucone isoflavone material high genistein content material and high daidzein content material and process for producing the same from a vegetable protein whey | |
US5637562A (en) | Aglucone isoflavone enriched vegetable protein concentrate and process for producing | |
US5763389A (en) | Aglucone isoflavone enriched vegetable protein extract and isolate and process for producing | |
US6083553A (en) | Recovery of isoflavones from soy molasses | |
JP3534844B2 (en) | Protein isolate containing a large amount of isoflavone compound and method for producing the same | |
RU2180662C2 (en) | Method of converting isoflavone conjugates into isoflavone aglycons | |
RU2309603C2 (en) | Method for production of plant whey material enriched with aglucon isoflavone (variants), method for production of material with high content of genisteine and daidzeine | |
KR100413025B1 (en) | Aglucon isoflavone-enriched vegetable protein whey, whey protein material, aglucon isoflavone material, high zenistein content, high diad zein content and vegetable protein whey | |
JP3609273B2 (en) | Plant protein extracts and isolates rich in aglycone isoflavones and methods for their production | |
AU735303B2 (en) | Aglucone isoflavone enriched vegetable protein whey, whey protein material, aglucone isoflavone material, high genistein content material, and high daidzein content material and process for producing the same from a vegetable protein whey | |
JPH11155592A (en) | Aglycone isoflavone-enriched vegetable proteinaceous whey, whey proteinaceous substance, aglycone isoflavone substance, highly genisteine-containing substance and highly daidzein-containing substance and production thereof from vegetable proteinaceous whey | |
MXPA98000653A (en) | Serum of vegetable protein enriched with aglucone isoflavone, serum protein material, aglucone isoflavone material, genistein high content and material with high content of daidzein, and procedure to produce them from a vege protein serum | |
MXPA98003598A (en) | An extract and isolated vegetable protein enriched with aglucone isoflavone, and procedure to produce |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20060124 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20060124 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081025 |