食品科学与工程毕业论文：豆渣中大豆异黄酮的提取及其在面膜中的应用.doc

1、本科毕业论文（20 届）豆渣中大豆异黄酮的提取及其在面膜中的应用所在学院 专业班级 食品科学与工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 长春工业大学本科毕业论文- 2 -摘要豆渣是豆制品加工的副产物，除了作饲料、肥料使用外，还有其他增值加工的方法。其中豆渣中富含的大豆异黄酮是非常有价值的成分。大豆异黄酮具有抗氧化的功能对皮肤组织有特殊的作用。从理论上讲，皮肤局部使用大豆异黄酮对延缓皮肤衰老比口服具有更好的作用，所以将大豆异黄酮制作成化妆品对延缓及抵抗皮肤衰老有较好的效果。本文对大豆异黄酮的提取工艺做了研究，并将大豆异黄酮用于美容面膜的制备，首先单因素试验确定浸提时间，浸提温度以及

2、料液比对大豆异黄酮的提取率进行研究，并以大豆异黄酮的提取率和抗氧化性为评价指标，通过正交试验确定了大豆异黄酮提取的最佳工艺条件：即料液比为 1:20，在 50下浸提 1h。在最佳实验条件下提取率为 0.13%。通过测定大豆异黄酮对邻苯三酚的自氧化的抑制作用，抑制率为20%，得出大豆异黄酮具有较强的抗氧化功能。实验证明，将大豆异黄酮应用到面膜中，对皮肤有着明显的改善，可以使女性皮肤光润、细腻、柔滑、充满弹性、焕发靓丽光彩。关键词：豆渣；大豆异黄酮；抗氧化性；面膜长春工业大学本科毕业论文- 3 -AbstractBean dregs is the by- product of bean produ

3、cts. It can be used as forage and fertilizer. The paper mainly introduces sever always in using the by-product. And the soybean isoflavone of soybean dregs is a very important content. . Processing conditions have large effects on isoflaviones glucosidic forms. Through some animal test, Clinical stu

4、dies and epidmiological investigation showed that soybean isflavones may help prevent and even can cure cancer, atherosclerosis, osteoporosis and menopause symptoms. Besides that, soybean isoflavone has a special effect on the skin tissue because its anti-oxidation function. In fact, Using soybean i

5、soflavone on the partial skin is more helpful than eating it. So make soybean isoflavone into cosmetics is a good choice.In this experiment, the key point is focusing on the extraction process of making soybean isoflavone into facial mask. And in this paper, soybean dregs the extraction process of s

6、oybean isoflavone done a preliminary study, in the extraction time, temperature, liquid test than on the basis of the test identified by soybean dregs soybean isoflavone extract the best technology conditions. That is expected to water ratio of 1:20, extraction at 50 under one hour. Under the optimu

7、m conditions for the extraction rate is 0.13%. At last, determination of soybean isoflavone of soybean dregs through pyrogallol self-oxidation inhibition, inhibition rate is 20%, obtained with soybean isoflavone anti-oxidation function.Key words: bean dreg; Soybean isoflavones; anti-oxidation; facia

8、l mask长春工业大学本科毕业论文- 4 -目 录摘要 .1Abstract.2目 录 .3前言 .6第一章 文献综述 .71.1 大豆异黄酮的功能 .71.1.1 对骨质疏松的作用 .71.1.2 大豆异黄酮对癌症的预防及认知的影响 .71.1.3 大豆对不同人群的激素效应 .71.1.4 大豆对心血管病疾病的预防 .81.1.5 大豆蛋白对患有糖尿病肾病变病人肾功能影响 .81.2 大豆异黄酮的应用 .81.3 大豆异黄酮的研究现状 .91.3.1 国内研究现状 .91.3.2 国外研究现状 .101.4 大豆异黄酮的提取和分离精制 .111.5 豆渣对疾病的预防及应用 .111.5.1

9、 对预防糖尿病的功效 .111.5.2 对预防心血管疾病的功效 .111.5.4 对预防肥胖症的功效 .121.5.5 有氨基酸互补的功效 .121.6 应用 .121.6.1 豆渣的粗利用 .121.6.2 豆渣酱油 .121.6.3 可食用纸 .121.6.4 豆渣中可溶性膳食纤维的研究 .121.7 本文主要研究内容 .13第二章 实验部分 .142.1 实验材料 .14长春工业大学本科毕业论文- 5 -2.2 主要仪器与试剂 .142.2.1 主要仪器 .142.2.2 主要试剂 .142.3 豆渣化学成分分析 .142.3.1 含水量的测定 .142.3.2 蛋白质含量测定 .142

10、.3.3 脂肪含量的测定 .162.3.4 膳食纤维的测定 .172.3.5 灰分的测定 .182.4 大豆异黄酮的提取 .182.5 大豆异黄酮提取单因素实验 .192.5.1 料液比选择实验 .192.5.2 乙醇浓度选择实验 .202.5.3 浸提时间选择实验 .202.5.4 浸提温度的选择实验 .202.6 大豆异黄酮的正交试验 .202.7 邻苯三酚-抗氧化功能的测定 .202.8 大豆异黄酮在面膜中的应用 .212.8.1 面膜的调制 .212.8.2 试用调查 .21第三章 结果与讨论 .223.1 豆渣成分分析结果 .223.2 大豆异黄酮提取工艺单因素实验 .223.2.1

11、 料液比对大豆异黄酮提取率的影响 .223.2.2 乙醇浓度对大豆异黄酮提取率的影响 .233.2. 3 浸提温度对大豆异黄酮提取的影响 .233.2.4 浸提时间对大豆异黄酮提取的影响： .243.3 大豆异黄酮提取工艺正交实验 .253.3.1 大豆异黄酮样品正交实验的结果及分析 .263.3.2 正交试验的极差和方差分析 .27长春工业大学本科毕业论文- 6 -3.3.3 以最优的工艺参数提取大豆异黄酮 .283.4 面膜使用后的感官评定 .28第四章 结论和展望 .304.1 结论 .304.2 展望 .30致 谢 .31参考文献 .32长春工业大学本科毕业论文- 7 -前言我国是大豆

12、的故乡，有着悠久的种植历史。大豆是主要的油料作物和重要的食物资源之一。大豆独特的全面而丰富的营养成分，使得大豆加工业方兴未艾。大豆蛋白、大豆活性成分、大豆皮等得到了深人的研究和应用。作为豆制品加工过程中的副产品的豆渣以其富含膳食纤维及钙、磷、铁、维生素等营养成分深得科学工作者和商业界的青睐。近期，对豆渣的研究主要集中在一般性应用如油炸食品、烘烤食品等的辅料和豆渣膳食纤维的研究。日本、美国等已经出现以豆渣为原料膳食纤维产品，国内也有多家公司如河南神龙纤维有限公司实现了豆渣制品的产业化。采用现代科技手段对豆渣进行深人的研究与加工，使得营养成分得以全面开发，解决废弃豆渣所造成的环境污染。开发利用豆渣

13、具有广阔的市场潜力和良好的前景。异黄酮是黄酮类化合物中的一种，主要存在于豆科植物中，大豆异黄酮是大豆生长中形成的一类次级代谢产物。由于是从植物中提取，与雌激素有相似结构，因此大豆异黄酮又称植物雌激素，能够弥补30岁以后女性雌性激素分泌不足的缺陷，改善皮肤水分及弹性状况，缓解更年期综合症和改善骨质疏松，使女性再现青春魅力。大豆异黄酮的雌激素作用影响到激素分泌、代谢生物学活性、蛋白质合成、生长因子活性，是天然的癌症化学预防剂。大豆异黄酮是从非转基因大豆精制而成的生物活性物质，是一种具有多种重要生理活性的天然营养因子，是纯天然的植物雌激素，容易被人体吸收，能迅速补充营养。 长春工业大学本科毕业论文-

14、 8 -第一章 文献综述1.1 大豆异黄酮的功能1.1.1 对骨质疏松的作用大豆异黄酮对骨质疏松的作用大豆等制品可缓解妇女更年期后的骨质疏松，但机制还不十分清楚。非类固醇的植物雌激素在骨重建上与传统雌激素不同。骨上有ER，可与雌激素特异结合 1。Gen 减低去卵巢鼠小梁骨和密质骨的丢失，这一点与雌激素作用机制不同。它还可降低禽破骨细胞活性，减少去卵巢鼠的骨丢失，这一现象在合成异黄酮-依普黄酮对骨细胞培养的影响中也可观察到。Gen 增加骨形成指标-碱性磷酸酶活性，而此作用可被雌激素拮抗物降低，建议 Gen 的此作用类似雌激素。而 Dai 降低骨转换率则可能是通过生长因子、细胞因子的作用所致。当生

15、长因子、细胞因子在破骨细胞活性中发挥作用时，也可能通过 Gen 诱导凋亡或通过Gen 影响多种酪氨酸激酶介导的通路所致 2。1.1.2 大豆异黄酮对癌症的预防及认知的影响因为大豆异黄酮的雌激素效应，对大豆是否刺激雌激素依赖的肿瘤生长普遍比较关注。乳癌发生的风险与高雌激素血浓及其代谢产物有关，也与短的月经周期，从而延长雌激素暴露时间有关。大豆异黄酮浓度与血、尿雌二醇浓度呈负相关，乳癌发生的风险相应低 1/9。乳腺组织密度与乳癌发生呈正相关 3。对无胸腺的去卵巢鼠皮下移植 MCF-7 乳腺癌细胞，该细胞是雌激素依赖细胞，Gen 和大豆蛋白可刺激其生长。但该试验存在方法学上的问题，它选用的是无胸腺鼠

16、。改用有胸腺的去卵巢鼠皮下移植 MCF-7 乳腺癌细胞，注射或饲喂 Gen，则结果与上述相反. 34 位停经前妇女服用 100mg/d 大豆异黄酮 1 年对乳腺组织密度无影响。67 位停经前与停经后妇女服用 40mg/d，小于 56 岁组乳腺组织密度无改变。5665 岁组乳腺组织密度显著降低。平均 25 岁的 27 个年轻妇女，服用含 100mg/d 的大豆异黄酮的高蛋白饮食，短期与长期记忆及脑灵活性均有改善 4。53 位绝经后妇女服用大豆异黄酮 110mg/d6月，与对照组比，词语记忆明显改善。1.1.3 大豆对不同人群的激素效应大豆异黄酮浓度与血清雌二醇、睾酮浓度呈负相关 5；与血浆 SH

17、BG 呈正相关。体外研究显示 Gen、Dai 与 equol 能刺激 SHBG 合成。Dai 降低睾酮氧化，睾酮氧化与卵巢类固醇激素生物合成有关，植物雌激素降低许多重要的类固醇激素生物合成代谢酶，这也是植物雌激素预防疾病作用机制之一 6。黄体期雌二醇显著降低仅见长春工业大学本科毕业论文- 9 -于亚洲妇女。大豆异黄酮显示雌激素活性或抗雌激素活性主要取决于受试对象本身的激素代谢状态 7。对高激素水平者如年轻动物或雌激素化的动物及年轻妇女，显示抗雌激素活性。对低雌激素水平者，如幼小动物去卵巢动物和自然绝经或手术绝经妇女显示雌激素活性 8。1.1.4 大豆对心血管病疾病的预防大豆营养很丰富，其中大豆

18、异黄酮对人身体很有益处，它可以说是一种强乳化剂，能够阻止胆固醇在人体血管内壁的沉垢物，除了阻止沉垢形成之外还可以清除少量的沉积物，使这些沉积物处于悬浮状态，能促使人体血管等组织将脂类吸收，同时还能降低血液的粘度，促进血液循环，对心血管患者有极大好处，能预防心脑血管疾病，且没有副作用。大豆异黄酮促进血液循环，当血液循环系统送至大脑时，能促进大脑活动，这就可以增强大脑的记忆力，起到健脑益智、延年益寿、延缓衰老的效果。27 个中年健康男人服用含 60mg/d 大豆异黄酮的大豆蛋白可减少 5min 演讲应激反应及冷压力反应的舒张期血压 9。 大豆异黄酮还可增强老年鼠的血管反应。尽管大豆异黄酮可能具有其

19、它的抗动脉粥样硬化的效应， 但大豆异黄酮不能单独影响血脂水平。1.1.5 大豆蛋白对患有糖尿病肾病变病人肾功能影响大豆异黄酮具有利尿的作用，又能溶解体内的沉积物，因此可以促使细胞内的废物和尿一起排除体外，达到保护肾脏的目的。两个研究均表明大豆蛋白对肾功能特别是糖尿病肾病变病人肾功能有好的影响。近年来，随着生物科技的发展，分析手段的进步，对大豆种生物活性物质研究日益深入，已开发出大豆包括大豆异黄酮在内的保健食品、药品、食品添加剂、化妆品等商品 10。大豆及其制品被视为朝阳产业，大豆异黄酮也被誉为 21 世纪的维生素，这无疑给我们带来了巨大的商机 11。1.2 大豆异黄酮的应用大豆异黄酮是大豆生长

20、过程中的一种次级代谢产物，是大豆中主要的生理活性物质， 具有很高的药用价值。近年来由于大豆异黄酮的生理功能受到广泛的关注,大豆异黄酮具有抗癌、防癌、预防骨质疏松等一系功能，因此开发利用大豆异黄酮作为保健食品或美容用品基料和添加剂具有重要意义。近年来对大豆异黄酮的研究日趋完善，产品也在不断涌现但进入产品化不多，如华北制药，广州邦利生物科技有限公司，天菊集团，上海天能生物保健品有限公司等企业已有生产。还有中国医学科学院药物所研究制的金转停胶囊是以天然异黄酮提取物为原料的产品。随着在保健品工业中的广阔开发应用目前国际学术界对妇女和婴幼儿的可能不良影响正引起重视。对大豆异黄酮潜在的毒性研究主要集中在其

21、致癌对生殖系统的影响免疫毒性等方面。国外早有许多相关报道。日本一家公司开发出水溶性高，大豆异黄酮苦长春工业大学本科毕业论文- 10 -涩味很少的制品，称之为“富士黄酮” 12。可应用于饮料、甜点心一类的健康食品。日本丰年公司开发了“丰年大豆异黄酮”制品，纯度高达 80%以上。日本开发出的富含异黄酮的“大豆胚芽茶”功能饮料，被列入日本“特定保健用食品”名单。美国有数十家公司生产上百种大豆蛋白粉，大豆卵磷脂和大豆异黄酮类的保健食品。澳大利亚开发出一种供中年妇女食用的大豆营养补充剂，每日使用 5 克 ,其中含有大豆异黄酮 80mg，大豆蛋白 4000mg，野生山药 250mg13。中国天能公司研制大

22、豆异黄酮复配置品年宝片保健食品，由大豆异黄酮、碳酸钙、维生素 D 为主要原料制成。经功能实验证明，具有增加骨密度的保健功能。经临床应用，还缓解妇女更年期症状的作用 14。中国医学科学院药物所研制的金转停胶囊，是以天然异黄酮提取物为原料，经功能实验证实，该产品能够抑制肿瘤的生长转移 15。1.3 大豆异黄酮的研究现状早在 1940 年，研究者就注意到澳大利亚某些牧场中的绵羊生殖能力很强，通过研究发现这是因为牧场中含有一种特殊的三叶草植物，其富含的芒柄花素可在绵羊的胃中酵解为一种大豆异黄酮黄豆苷元 16。从那个时候起，研究者就开始逐渐去关注异黄酮对于健康的作用，最后掀起了研究异黄酮的热潮 17。直

23、到 1986 年，美国科学家首次发现大豆中含有抑制癌细胞的异黄酮。1990 年 6 月，美国国家癌症研究院组织研讨了大豆的抗癌效果，肯定大豆异黄酮是最佳的天然物质。此后又证实大豆异黄酮可以防止骨质疏松症，减轻妇女更年期不适症以及降低冠心病的发病率。美国是癌病多发病国家之一，美国每年因为癌症造成的医疗费用等开支高达 1100 亿美元，并呈上升趋势 18。美国 FDA 还正式批准大豆为健康食品，并取消在 1983 年规定的学生午餐、副食中大豆蛋白只能占蛋白质摄入量的 30%的规定。异黄酮研究的突破，令大豆身价培增。在美国、日本等世界发达国家，以大豆异黄酮为主要成分的保健食品已经成为了一种新型畅销食

24、品 19。据统计，去年全球各种大豆异黄酮保健食品总销售额已达到 23 亿美元含有大豆异黄酮的保健食品达数十种之多。目前，该类产品最大的生产商是美国的 ADM 公司。1.3.1 国内研究现状中国是大豆的故乡，已经有 3000 年的种植史，其产量居美国、巴西之后，位居世界第三位。遗憾的是我国对大豆的利用还仅限于“榨油” ，至今市售的大众化大豆异黄酮保健食品品种较少。通过研究证实国产大豆的异黄酮的含量高于国外的转基因大豆，因此，大豆异黄酮的开发也将成为国产大豆摆脱大豆和豆油进口压力之苦的契机。我国政府对发展大豆产业也极为重视，实施了“国家大豆行动计划” 20。2003 年年初，国家四部委联合下发了关于进一步扶持我国大豆产业发展有关措施的通知 ，其中，明确提出要以开发大豆磷脂、皂苷、异黄酮食用纤维等功能性食品为方向，加快研究高质量、高附加值、高效益的具有特殊营养功能的大豆新产品 21。