全 文 ：运用超声波技术提取朝鲜蓟中多酚类化合物的研究
宋曙辉1 ,2 , 何洪巨1 , 唐晓伟1 , 王文琪1
(1.北京市农林科学院蔬菜研究中心 ,北京 100097;2.中国农业大学食品科学与营养工程学院 ,北京 100083)
摘要　[目的]探讨超声波提取法提取朝鲜蓟中多酚类化合物的最佳条件。[方法]采用超声波提取技术提取朝鲜蓟中的多酚类化合物 ,
通过 4因素 3水平的正交试验研究不同提取条件对朝鲜蓟多酚提取率的影响 ,探讨提取多酚类化合物的最佳条件。[ 结果] 料液比对总
提取率和多酚化合物提取率的影响最大 ,其次是提取功率 ,提取温度和时间的影响最小。超声波法提取朝鲜蓟中多酚化合物的最佳条
件为:提取功率 650 W ,提取时间 20 min ,提取温度 30 ℃,料液比 1∶20。[结论] 该研究为朝鲜蓟的进一步加工及开发奠定了基础。
关键词　朝鲜蓟;超声波提取;多酚化合物;提取率
中图分类号　Q503　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2007)30-09694-02
Study on Extracting Polyphenol Compounds from Cynara scolymus L.by Ultrasonic Wave Extraction Technique
SONG Shu-hui et al　(Beijing Vegetable Research Center, Beijing Academy of Agricultural and Forestry Sciences , Beijing 100097)
Abstract　The research aimed to investigate the optimum conditions for extracting polyphenol compounds from Cynara scolymus L.by ultrasonicwave ex-
traction method.The orthogonal test with 4 factors and 3 levels was conducted to study the effects of different extracting conditions on extraction rate of
polyphenol from C.scolymus and the optimum conditions was discussed for extracting polyphenol compounds.The maximum effects on total extraction rate
and the extraction rate of polyphenol compounds was of the ratio of material to liquid , the next was extraction power.Extraction temperature and timewere
the minimum effect on the extraction rate.The optimum conditions for extracting polyphenol compounds from C.scolymus was as follows:extraction power
of 650 W , extraction time of 20 min , temperature of 30 ℃, the ratio of material to liquid was 1∶20.The research laid the foundation for further processing
and development of C.scolymus.
Key words　Cynara scolymus L.;Ultrasonicwave extraction;Polyphenol compounds;Extraction rate
　　朝鲜蓟(Cynara scolymus L.),原产地中海沿岸 ,以肉质花
托和幼嫩的苞片为主要食用部分 ,不但营养丰富 ,其中所含
的微量功能性成分绿原酸 、洋蓟酸 、咖啡酸及黄酮类化合物
具有助消化 、促进胆汁分泌 、保肝利胆 、降低胆固醇等功
效[ 1-3] 。多酚类化合物是朝鲜蓟中主要的功能性化合物。
超声波提取天然产物中的活性物质 ,充分利用了超声波的空
化效应 、机械破碎效应 ,使细胞膜易于瞬时遭到破坏 ,细胞内
容物散出 ,在很短时间内扩散到溶剂中 ,提取效率大大提高。
笔者研究了超声波技术对朝鲜蓟多酚类化合物提取效率的
影响 ,为朝鲜蓟的加工及开发提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　材料　①朝鲜蓟(Green Globe)。在北京市农林科学院
蔬菜研究中心露地种植 。叶片采收后进行冷冻干燥处理 ,制
成冷冻干燥粉(40 ～ 50目)。 ②试剂。乙醇 、甲醇 、丙酮均为
分析纯;绿原酸购自 Sigma公司。③仪器。SY-1000型聚能式
多用途超声波提取仪(北京弘祥隆生物技术开发有限公司),
日立U-3410紫外可见分光光度计。
1.2　试验设计　①分别进行不同提取剂 、提取温度 、功率 、
料液比的单因素试验 ,以总提取率和多酚提取率作为检验标
准。最后采用正交试验找出最佳提取试验条件。②以提取
功率 、时间 、温度 、料液比为参数 ,设计 4因素 3水平正交试
验表(表 1)。
1.3　检测方法　总酚测定采用改进的Folin-Ciocalteu[ 4]方法 ,
以绿原酸为对照品 ,总酚含量以含绿原酸的相对量来计算。
2　结果与分析
2.1　不同提取剂对多酚提取率及总提取率的影响　试验采
用水 、丙酮 、不同浓度的乙醇 、甲醇作为提取剂 ,考察不同提
取剂对朝鲜蓟多酚化合物及总提取率的影响。由图 1可见 ,
基金项目　北京市科技新星项目(2006B41)。
作者简介　宋曙辉(1971-),女 ,河北灵寿人 ,副研究员 ,从事蔬菜营养
保健研究。
收稿日期　2007-07-04
水相总提取率最高 ,丙酮相最低。表明水作为提取剂 ,提取
出的物质最多。因多酚类化合物是主要的功能性成分 ,因而
以提取液中多酚类的含量作为衡量提取剂是否适宜的标准 。
可以看出 ,虽然甲醇和乙醇的总提取率不是最高 ,但多酚化
合物的提取率都高于水提物。其中以 60%、80%甲醇和 70%
乙醇效果最好 ,反映出一定浓度的甲醇和乙醇是多酚类化合
物良好的提取剂。
　　表1 正交试验设计
处理 提取功率
W
提取时间
min
提取温度
℃ 料液比
① 800 10 30 1∶10② 650 20 40 1∶15③ 400 30 50 1∶20
图1　不同提取剂对提取率的影响
2.2　不同提取温度对多酚提取率及总提取率的影响　采用
20～ 60 ℃几个不同温度条件的单因素试验 。由图 2可见 ,在
固定的功率 、时间和料液比的条件下 ,随温度的升高 ,提取率
有增加的趋势 ,但差异不明显。考虑到温度对多酚类化合物
的稳定性具有一定的影响 ,尽量采用 60 ℃以下的提取温度。
2.3　不同提取功率对多酚化合物提取率和总提取率的影响
　采用 200～ 700W几种不同功率进行功率单因素试验 。由
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007 , 35(30):9694-9695　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　罗芸　责任校对　李菲菲
图 3可见 ,在温度 40 ℃、料液比 1∶20及提取时间 20min的情
况下 ,不同提取功率对朝鲜蓟提取率影响不大。提取功率在
300W时达到最大 ,之后升高功率对提高多酚化合物提取率
和总提取率影响不大 。
图2　不同温度对提取率的影响
图3　不同功率对提取率的影响
2.4　不同料液比对多酚化合物提取率和总提取率的影响　
在选定了其他提取条件的基础上进行不同料液比对提取率
的影响试验 ,由图 4可见 ,随着料液比的增加 ,提取率增加。
但料液比>1∶15时 ,总提取率和多酚的提取率增加不明显。
因此 ,考虑到生产成本 ,选择经济的料液比很重要。
图 4　不同料液比对提取率的影响
2.5　正交试验　由表 2可见 ,以多酚提取率作为衡量标准 ,
料液比对总提取率和多酚化合物提取率的影响最大。其次
是提取功率 ,温度和提取时间对提取率的影响最小。总提取
率和多酚化合物提取率都最高的为处理⑤,即提取功率 650
W ,提取时间 20 min ,提取温度 30 ℃,料液比 1∶20。
　　表2 正交试验结果
处理 提取功率
W
提取时间
min
提取温度
℃
料液
比
总提取率
%
多酚提
取率∥%① 800 10 30 1∶10 33.14 3.06② 800 20 40 1∶15 34.71 3.45③ 800 30 50 1∶20 36.96 3.79④ 650 10 50 1∶15 34.86 3.79⑤ 650 20 30 1∶20 37.16 4.06⑥ 650 30 40 1∶10 33.54 3.53⑦ 400 10 40 1∶20 35.40 3.60
⑧ 400 20 50 1∶10 30.12 3.21⑨ 400 30 30 1∶15 34.59 3.34
K1 　10.30 　10.45 　10.46 　9.80
K2 11.38 10.72 10.58 10.58
K3 10.15 10.66 10.79 11.45
极差 1.23 0.27 0.33 1.65
　注:以多酚提取率计算极差。
3　讨论
目前 ,植物化学物质的提取有多种方法 ,除了常规的浸
泡提取外 ,微波辅助提取 、超临界CO2 提取 、超声波提取等技
术用于植物化学物质的提取 ,具有提取率高 、省时 、污染小等
优点 。笔者应用超声波技术进行朝鲜蓟叶中多酚化合物的
提取试验。正交试验表明 ,各组之间的总提取率和多酚提取
率相差不大 ,可能与选择了较为合适的提取剂 ,即 70%乙醇
有关 。单因素试验表明 ,不同提取剂对总提取率和多酚提取
率影响大 ,且两种提取率结果不完全一致 ,即用水作为提取
剂时 ,总提取率很高 ,但多酚类化合物提取率却低。原因在
于水提物中还可能包含了较多水溶性物质 ,如蛋白质 、多糖
等 ,因而增加了总提取物的量。选 70%乙醇作为提取剂 ,总
提取率和多酚提取率的结果基本一致 ,即总提取率高 ,多酚
提取率也高。该试验只是一个初步结果 ,有待进一步试验
验证 。
参考文献
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Ciocalteu Reagent[ J] .Methods of Enzymol ,1998, 299:152-178.
(上接第 9596页)
的烟叶和卷烟品牌需要继续探讨。
参考文献
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969535卷 30期　　　　　　　　　　　宋曙辉等　运用超声波技术提取朝鲜蓟中多酚类化合物的研究