哈尔滨商业大学 黑龙江省高校食品科学与工程重点实验室的李笑梅、陈知秋、向世新进行的碱-低压复合法首先通过碱水解原料中的乙酰基型、丙二酰基型实现葡萄糖苷型大豆异黄酮的积累，为后续进一步利用低压实现葡萄糖苷型向苷元的转化奠定物质基础，为大豆苷元转化制备技术的开发提供一条新的原料预处理途径和参考数据。
1、6 种大豆异黄酮标样定性及定量结果
根据相应标准曲线，计算出大豆苷、大豆黄苷、染料木苷、大豆素、大豆黄素、染料木素的绝对质量分别为10.03、6.45、0.8、1.59、0.87、0.58 mg。3 种结合型和3 种游离型异黄酮的总绝对质量分别为17.28、3.04 mg。
2、大豆异黄酮碱水解的单因素试验结果
碱水解时间对葡萄糖苷型大豆异黄酮增长率的影响
随着碱水解时间的延长，物料与溶剂接触越来越充分，物质溶解完全，葡萄糖苷型增长率升高，当水解时间为60 min时，增长率最大，随着水解时间继续延长，增长率开始降低，可能因为水解时间过长，对糖苷结构的破坏程度也相应增加，同时原料溶出的杂质过多，给分离和检测带来阻碍，故适宜碱水解时间为50～70 min。
碱水解pH值对葡萄糖苷型大豆异黄酮增长率的影响
随着碱水解pH值的增加，丙二酰基水解，葡萄糖苷型增长率升高，当水解pH 11时，增长率最大，随着pH值继续增加，分子母核因不耐强碱环境而发生断裂失去活性，因而增长率开始降低，故适宜水解pH值在10～12之间。
碱水解温度对葡萄糖苷型大豆异黄酮增长率的影响
随着碱水解温度的升高，葡萄糖苷增长率升高，可能因为一定温度有利于丙二酰基型的水解，温度的升高也促进了糖苷的溶解，从而得率不断增大，当水解温度为65 ℃时，增长率最大，随着温度继续增加，增长率开始降低，可能是过高的温度破坏了糖苷结构，但仍高于50、55 ℃时的增长率，故适宜水解温度在60～70 ℃之间。
3、碱水解条件优化的响应面试验结果
结果可知，试验所选用的模型显着（P＜0.05），校正决定系数R2Adj值为0.783 1，说明此模型能解释78.31%响应值变化，相关系数R值为0.926 5说明拟合程度好，适合度缺损（失拟项）P值为0.797 6，P值大于0.5，不显着，说明残差均由随机误差引起，进一步说明此模型的拟合度良好。离散系数表示试验的精确度，数值越大，表明试验的可靠性越差，本试验中变异系数为10.28%，模型方程能较好地反应真实。综上所述，回归模型拟合程度好，试验误差较小，模型合适。
4、碱水解各因素交互作用分析
结果可知，等高线密集呈椭圆形，时间与pH值交互显着，对指标影响大。pH值曲面坡度陡峭，水解时间曲面平缓，pH值对指标影响更为显着。当pH 11左右时，增长率最大，随后增长率随着pH值的增加而降低；等高线稀疏呈圆形，温度与时间交互作用弱，对结果影响不显着。当温度到65 ℃左右，时间在50 min左右增长率最大；温度与pH值交互显着，pH值对葡萄糖苷型大豆异黄酮增长率影响显着，温度影响不大。
5、碱水解参数优化及验证结果
运用Design-Expert软件得到碱水解的最优条件为：时间48.92 min、温度63.36 ℃、pH 11.5，此条件下葡萄糖苷型大豆异黄酮增长率为299.32%，考虑到实际操作的可行性，参数调整为时间49 min、温度63 ℃、pH 11.5，将参数代入拟合方程，计算得出在此条件下葡萄糖苷型大豆异黄酮增长率为298.73%。在最优校正条件下进行3 次平行实验，增长率分别为287.36%、284.55%、287.29%，重复性好，平均值为286.40%，得出的实验值与理论值差异不显着，可确定该多元二次回归方程适合于对葡萄糖苷增长率的预测，且结果准确。
6、低压处理单因素试验结果
压力对大豆苷元转化率的影响
随着压力的增加，压力破坏葡萄糖苷键的能力逐渐增大，苷元转化率升高，当压力为0.25 MPa时，转化率最大，随着压力的继续增大，低压破坏了苷元结构，转化率开始降低，但仍高于之前的水平，故适宜水解压力在0.2～0.3 MPa。
压力作用时间对大豆苷元转化率的影响
随着压力作用时间的延长，压力持续作用于葡萄糖苷键，键断裂几率增大，苷元转化率升高，10 min时转化率最大，随着压力作用时间的继续延长，转化率开始降低，可能是持续的压力作用破坏了苷元结构，故适宜低压作用时间在8～12 min之间。
料液比对大豆苷元转化率的影响
随着溶液提取试剂的增加，压力与溶液的接触增加，更加均匀地作用于溶质，苷元转化率升高，当料液比为1∶120（g/mL）时，转化率最大，随着提取试剂比例的继续增加，转化率略有降低，但仍高于之前水平，故适宜料液比在1∶100～1∶140（g/mL）之间。
7、响应面优化低压条件的结果
试验选用的模型极显着（P＜0.01），校正决定系数R2Adj值为0.974 2，说明此模型能解释97.42%响应值变化；相关系数R值为0.994 3，说明拟合程度好；变异系数1.21%，变异系数小，试验的可靠性高。综上所述，归模型拟合程度好，试验误差小，模型合适。模型一次项A和B，二次项A2和B2对响应值影响极显着（P＜0.01），二次项C2对响应值的影响显着（P＜0.05）；一次项C，交互项AB、BC、AC对响应值的影响均不显着（P＞0.05）。
8、低压处理各因素交互作用分析
结果可知，时间与压力交互不显着。在10 min、0.25 MPa左右时转化率最大；压力与料液比交互显着，压力曲线坡度陡峭，时间曲线平缓，压力对转化率影响更为显着。随着压力的增加，转化率升高，0.25 MPa左右转化率最大；时间与料液比交互显着，其中料液比对转化率影响小，时间影响效果显着。随着时间的延长，苷元转化率逐渐升高，10 min左右时转化率最大。
9、低压处理参数优化及验证实验结果
压力0.25 MPa、料液比1∶120（g/mL）、时间10 min时苷元转化率可达16.65%，小于最优校正条件下所得结果，但结果差异不显着（P＞0.05），考虑后者工艺所需压力和时间均低于最优条件下的压力和时间，在降低生产成本的基础上仍能获得与最优校正条件下相当的结果，故将压力0.25 MPa、时间10 min、料液比1∶120（g/mL）作为最优工艺条件。
结 论
原料中葡萄糖苷型大豆异黄酮绝对质量为17.28 mg，苷元3.04 mg。在碱水解最优条件为pH 11.5、温度63 ℃、时间49 min，葡萄糖苷型大豆异黄酮的绝对质量为49.49 mg，增长率为286.40%。获得了葡萄糖苷型大豆异黄酮的积累。后接低压最优条件为压力0.25 MPa、时间10 min、料液比1∶120（g/mL），在此条件下苷元绝对质量达11.29 mg，苷元转化率为16.65%。由此得出碱水解对原料中乙酰基型、丙二酰基型转化葡萄糖苷型大豆异黄酮效果显着。单一的低压处理对苷元转化率虽有效果，但远低于酶法，而且低压伴随的120 ℃以上高温就会对苷元有破坏作用。由此后续研究侧重以碱水解为前处理的炒制、适宜低压、固定化酶、微生物发酵等复合技术，进一步提高大豆苷元转化率。
