全 文 ： 2011, Vol. 32, No. 10 食品科学 ※工艺技术66
天山花楸果实多糖的提取工艺优化
努尔阿米娜·阿布都肉苏，严 雯，白 洁，帕提古丽·马合木提 *
(新疆大学生命科学与技术学院，新疆 乌鲁木齐 830046)
摘 要：为确定以花楸果实多糖的提取工艺，先用分光光度法测定超声提取的天山花楸不同部位多糖的含量，再
设计正交试验筛选超声提取天山花楸果实多糖的最佳工艺条件。结果表明：天山花楸各部位中果实含糖量最高，为
4.63%。最佳工艺条件为以 95%乙醇溶液醇沉、料液比 1:45(g/mL)、超声时间 45min、超声功率 240W，天山花
楸果实中多糖含量可达到 5.92%。其中，料液比是影响天山花楸多糖得率的显著性因素。
关键词：天山花楸；多糖；提取工艺
Optimizing Polysaccharide Extraction from Sorbus tianschanica Rupr. Fruits
Nuramina ABDURSUL，YAN Wen，BAI Jie，Patigul MAHMUT*
(College of Life Sciences and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China)
Abstract ：The purpose of this study was to optimize the extraction of polysaccharides from the fruits of Sorbus tianschanica
Rupr.. Polysaccharide contents of different parts of Sorbus tianschanica Rupr. including roots, stems, leaves and fruits were
assayed spectrometrically, followed by optimizing conditions for the extraction of polysaccharides from the fruits of Sorbus
tianschanica Rupr. by orthogonal array design method. The fruits of the plant showed the highest polysaccharide content (4.63%)
among the four parts. The optimized extraction conditions were using distilled water as the extraction solvent at a material/liquid
ratio of 1:45 for 45 min extraction with the assistance of 240 W ultrasonic treatment. Under these conditions, the highest
extraction yield of polysaccharides from the fruits of Sorbus tianschanica Rupr. could reach 5.92%. Moreover, material/liquid
ratio was found to be the most significant factor affecting polysaccharide extraction.
Key words：Sorbus tianschanica Rupr.；polysaccharide；extraction technology
中图分类号：TQ929.2 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2011)10-0066-04
收稿日期：2010-08-02
基金项目：国家自然科学基金资助项目(30550001)
作者简介：努尔阿米娜·阿布都肉苏(1986 —)，女，硕士研究生，主要从事植物有效成分研究。
E-mail：nuramina@126.com
* 通信作者：帕提古丽·马合木提( 19 59 —)，女，教授，本科，主要从事植物有效成分研究。
E-mail：patigulimahemuti@126.com
天山花楸(Sorbus tianschanica Rupr.)蔷薇科花楸属
植物，是一种传统的民族药用植物。其果实味甘苦、
性平、无毒。嫩枝和皮味苦、性寒、无毒。具有清
肺止咳、补脾生津、补血补气、治肺结核、哮喘咳
嗽、胃炎、胃痛及 V A、V C 缺乏症等功效 [ 1 ]。
本实验根据天山花楸不同部位多糖含量测定的结
果，选取得率较高的果实多糖作为进一步研究的对象。
深入研究其提取工艺，以拓宽天山花楸的研究领域，为
天山花楸多糖的进一步深入开发研究提供一定的基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
2008年 8月新疆乌鲁木齐南山羊圈沟采集的天山花
楸根、茎、叶和成熟果实，经植物教研室鉴定，自
然条件下干燥粉碎过 20 目筛，贮藏于干燥器中备用。
葡萄糖(标准品)、蒽酮、乙醚、无水乙醇、丙酮、
浓硫酸、正丁醇、氯仿等均为分析纯。
1.2 仪器与设备
LAC164分析天平(精确至0.0001g) 上海梅特勒 -托
利多仪器有限公司；JY9Z-2D超声波细胞粉碎机 宁波
新芝生物科技股份有限公司；RE-52旋转蒸发器 上海
亚荣生化仪器厂；DHG-9141A型电热恒温干燥箱 上海
精宏实验设备有限公司；S24可见分光光度计 上海棱
光技术有限公司。
1.3 方法
1.3.1 样品溶液的制备[2-3]
. . ..
67※工艺技术 食品科学 2011, Vol. 32, No. 10
分别称取样品 5g，脱脂滤纸包好，150mL乙醚 45℃
水浴在索氏提取器中回流脱脂，直至醚层无色。待挥
干乙醚后，加入 125mL蒸馏水，160W超声提取 25min。
过滤，50℃减压浓缩，Sevag法除蛋白(氯仿 -正丁醇
4:1，浓缩液 -有机溶剂 3:1。剧烈振荡 30min，4000r/min
离心 15m in，取上清液)，反复进行直至无蛋白层后，
加3倍量95%乙醇封存于2℃冰箱中过夜，离心(6000r/min，
15min )，多糖沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚、无
水乙醇洗涤(两次)，6 0℃干燥，即为所得的多糖。蒸
馏水定容至 50mL，移取 1mL，蒸馏水定容至 25mL，即
为所得的样品溶液。
1.3.2 标准曲线的绘制
配制 0.1mg/mL的葡萄糖标准溶液。精密吸取标准
液母液 0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0mL分别置
于 10mL的容量瓶中，蒸馏水定容。各取 1mL于试管中，
摇匀，置冷水浴中，加新配的 0.2%蒽酮 -硫酸溶液(棕
色瓶冰箱中)4m L，摇匀，沸水中煮 7mi n，取出，自
来水迅速冷却至室温，放置 10min。以相应试剂为空白
参比[2-3]，在波长 590nm处测定吸光度，相应试剂为空
白参比，以吸光度(A)为纵坐标，溶液质量浓度(C)/(mg/
mL )为横坐标作图，得回归方程。
1.3.3 换算因子的测定[4]
称取天山花楸果实粉末 5g按照 1.3.1节操作，制得
干燥质量恒定的多糖颗粒，精确称取 35mg置 250mL容
量瓶中，蒸馏水溶解并定容，摇匀，吸取 1mL于试管
中，按照 1.3.2节操作，波长 590nm处测定吸光度，相
应试剂为空白参比。所测样品吸光度(n=5)经标准曲线回
归方程换算后，得出溶液中葡萄糖浓度，按下式计算
换算因子：
　　
m m
f = —— = ——————
　 CD C× 5× 250
式中：m为称取多糖的质量 /mg；C为根据回归方程
所算得的溶液中葡萄糖质量浓度 /(mg/mL)；D为稀释倍数。
1.3.4 样品多糖的含量测定
取天山花楸根、茎、叶、果实样液 1mL于试管中
按照 1.3.2节操作测定吸光度，每个样品按照该法平行测
定 5份，取其平均值。所测样品吸光度经标准曲线回归
方程换算后，得出溶液中葡萄糖质量浓度，然后按下
式计算多糖的得率。

CDf (C×5×25×50)× f
多糖得率 /% =——×100 =————————×100

m m×1000
式中：C为根据回归方程所算得的溶液中葡萄糖的
质量浓度 /(mg/mL)；f为换算因子；m为天山花楸不同
部位样品干质量 / g；D 为稀释倍数。
1.3.5 提取工艺研究
1.3.5.1 天山花楸果实多糖提取的单因素试验
影响多糖得率的因素很多，主要有乙醇体积分数、
料液比、超声时间、超声功率[ 5 ]。对以上 4 因素进行
单因素试验，为正交试验选取因素与水平。
乙醇体积分数采用 55%、65%、75%、85%、95%
五个水平，在料液比 1:25(g/mL)、超声时间 25min、超
声功率 160W 条件下，提取并测定多糖含量。
料液比采用 1:15、1:25、1:35、1:45、1:55五个水
平，在超声时间 25min、超声功率 160W及所确定的最
佳醇沉体积分数的条件下，提取并测定多糖含量。
超声功率采用 80、160、240、320、400W 五个
水平，在超声时间 25min以及所确定的最佳醇沉体积分
数和最佳料液比的条件下，提取并测定多糖含量。
超声时间采用 15、25、35、45、55min五个水平，
在所确定的最佳醇沉体积分数、最佳料液比和最佳超声
功率条件下，提取并测定多糖含量。
1.3.5.2 天山花楸果实多糖提取正交试验
根据单因素试验的结果，以多糖得率为指标，选
取影响多糖得率的主要因素进行正交试验，以确定天山
花楸果实多糖提取的最佳工艺。
2 结果与分析
2.1 标准曲线方程的得出
以 1.3.2节所测的吸光度(A)为纵坐标、溶液浓度(C)/
(m g / m L)为横坐标绘制标准曲线，得回归方程：A =
49.804C+0.0042，R2=0.9988。
2.2 换算因子的测定结果
将 1.3.3节所测得的多糖吸光度(A)平均值 0.485代入
回归方程，并按照 1.3.3节公式计算换算因子：f=2.90。
2.3 样品多糖含量的测定结果
天山花楸不同部位多糖的含量结果见表 1。
部位 根 茎 叶 果
吸光度 0.126 0.142 0.287 0.640
得率 /% 0.89 1.00 2.06 4.63
表 1 天山花楸不同部位多糖含量测定结果 (n=5)
Table 1 Polysaccharide contents of different parts of Sorbus
tianschanica Rupr.
2.4 单因素对果实多糖得率的影响
2.4.1 乙醇体积分数的影响
如图 1所示：多糖得率随乙醇体积分数的升高而明
显上升，95%的得率最高。因此选择 95%乙醇作为后
续实验的乙醇沉体积分数。
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2.4.2 料液比的影响
如图 2 所示，料液比较低时，多糖得率随料液比
增大而显著提高，1:45时达最高值，随后多糖得率明显
下降。前者是因为浸提不完全，后者可能因为加水量
过大，后续操作能耗增加，效率降低,也可能是多糖量
和醇沉体积分数相同的情况下，水含量过高使得多糖难
以沉淀所致。
2.4.3 超声功率的影响
如图 3所示，多糖得率随超声功率的增加而显著增
加，至 240W时达最高值，随后多糖得率逐渐下降。这
可能是因为随超声功率的增大，细胞的破碎作用增大，
溶解的杂质量也相应增加，从而使多糖的溶解量减少，
也可能是功率过大引起部分多糖降解。
2.4.4 超声时间的影响
如图 4 所示：多糖得率随超声时间的增加而增加，
至 35min时达最高值，随后多糖得率缓慢下降。这可能
是因为随超声时间的延长，细胞破裂越来越完全，胞
内杂质进入提取液，从而使多糖的溶解量减少，也可
能是超声时间过长，大分子多糖断裂，损失。
2.5 天山花楸果实多糖提取正交试验结果
根据单因素试验的结果，以 95%乙醇进行醇沉操
作，选取料液比、超声时间、超声功率为考察因素，
进行 L 9(3 3 )正交试验，结果见表 2、3。
编号 料液比(g/mL) 超声时间 /min 超声功率 /W 多糖得率 /%
1 1:25 25 160 4.79
2 1:25 35 240 5.75
3 1:25 45 320 5.33
4 1:35 25 240 4.59
5 1:35 35 320 4.71
6 1:35 45 160 5.24
7 1:45 25 320 5.83
8 1:45 35 160 5.65
9 1:45 45 240 5.92
均值 1 5.290 5.070 5.227
均值 2 4.847 5.370 5.420
均值 3 5.800 5.497 5.290
极差 0.953 0.427 0.193
表 2 天山花楸果实多糖提取正交试验结果
Table 2 The experimental scheme and results of orthogonal array
design for optimizing polysaccharide extraction
因素 偏差平方和 自由度 F比 F临界值 显著性
A 1.365 2 23.534 19.000 *
B 0.288 2 4.966 19.000
C 0.058 2 1.000 19.000
误差 0.06 2
表 3 正交试验方差分析结果
Table 3 Analysis of variances for extraction yield of polysaccharides
with various extraction conditions
图 4 超声时间对多糖得率的影响
Fig.4 Effect of ultrasonic treatment time on extraction yield of
polysaccharides
超声时间 /min
6.0
5.9
5.8
5.7
5.6
5.5
5.4
5.3
5.2
5.1
5.0
多
糖
得
率
/%
15 25 35 45 55
图 1 乙醇沉体积分数对多糖得率的影响
Fig.1 Effect of ethanol concentration on extraction yield of
polysaccharides
乙醇体积分数/%
6
5
4
3
2
1
0
多
糖
得
率
/%
55 65 75 85 95
图 2 料液比对多糖得率的影响
Fig.2 Effect of material/liquid ratio on extraction yield of
polysaccharides
料液比(g/mL)
5.0
4.9
4.8
4.7
4.6
4.5
4.4
4.3
4.2
4.1
4.0
多
糖
得
率
/%
1:15 1:25 1:35 1:45 1:55
图 3 超声功率对多糖得率的影响
Fig.3 Effect of ultrasonic power on extraction yield of polysaccharides
超声功率 /W
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
多
糖
得
率
/%
80 160 240 320 400
69※工艺技术 食品科学 2011, Vol. 32, No. 10
由表 2、3可知，天山花楸果实多糖提取的最佳工
艺条件为 95%乙醇溶液进行醇沉操作，料液比1:45(g/mL)、
超声时间 45min、超声功率 240W。最佳条件实验证明
此时天山花楸果实多糖的得率 5.92%，比含量测定部分
(4.63%)高出了 1.31%。其中影响多糖得率的因素的主次
顺序为料液比＞超声时间＞超声功率。料液比对多糖得
率有显著性影响(F0.05(2,2)=19.00)，对实验起主要影响作用。
3 结 论
天山花楸不同部位的多糖含量差异较大，果实中含
量最高，为 4 .6 3%，而根、茎、叶中含量明显低于果
实中，最低的根含量仅为 0 . 89%。
天山花楸果实多糖提取的最佳工艺条件为 95%乙醇
溶液进行醇沉操作，料液比 1 : 4 5 ( g / m L )、超声时间
45min、超声功率 240W。最佳条件实验证明此时天山花
楸果实多糖的得率 5.92%，比含量测定部分(4.63%)高出
了1.31%。其中影响多糖得率的因素的主次顺序为料液比＞
超声时间＞超声功率。料液比对多糖得率有显著性影响
(F0.05(2,2 )=19.00)，对实验起主要影响作用。
综上所述，天山花楸果实中含糖量最高，为
4.63%。当以 95%乙醇溶液醇沉、料液比 1:45(g/mL)、
超声时间 45min、超声功率 240W 为最佳工艺条件时，
天山花楸果实中多糖含量为 5.92%，其中，料液比是影
响天山花楸多糖得率的显著性因素。
参 考 文 献 ：
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