全 文 ：工艺技术 食品工业科技
Vol.29 , No.03 ,2008
2008年第 03期 181　
紫苏抑菌成分的提取工艺研究
黄　丹 ,冯治平 ,余光蓉
(四川理工学院生物工程系 ,四川自贡 643000)
摘　要:研究乙醇浸提法从紫苏中提取抑菌成分———黄酮类化合物和迷迭香酸的优化工艺条件 。在单因素实验的基
础上 ,采用正交实验优化其提取工艺 ,并用 NaNO2-A1(NO3)3 -NaOH显色法和 FeSO4比色法分别测定黄酮类化合物
和迷迭香酸的得率 。确定最佳工艺条件为:90%乙醇为提取剂 ,提取温度为 65℃, 提取时间为 3h,料液比为 1∶50
(w/v),紫苏抑菌成分得率为 23.63mg/g。
关键词:紫苏 ,抑菌成分 ,提取工艺
Studyontheextractiontechniqueof
theantibacterialcomponentsfromPerilaFrutescens
HUANGDan, FENGZhi-ping, YUGuang-rong
(BiotechnologyEngineeringDepartement, SichuanUniversityofScienceandEngineering, Zigong643000 , China)
Abstract:Theoptimumextractingtechniqueoftheantibacterialcomponents—flavonoidsandrosmarinicacidfrom
PerilaFrutescenswasstudiedbyethanolextractionprocess.Onthebaseofsinglefactorexperiment, the
extractiontechniquewasoptimizedbyorthogonaltest, andtheextractingrateofflavonoidsandrosmarinicacid
wasdeterminedwithNaNO2-A1(NO3)3 -NaOHmethodandFeSO4 method.Theresultprovedtheoptimization
extractingtechniquewasasfolows:solvent90% ethanol, temperature65℃, time3h, sampleandextractantratio
1∶50.Resultsshowedthat23.63mg/goftheantibacterialcomponentsfromPerilaFrutescenscouldbeobtained.
Keywords:PerilaFrutescens;antibacterialcomponents;extractiontechnique
中图分类号:TS202.3　　　　文献标识码:B　　　　文 章 编 号:1002-0306(2008)03-0181-03
收稿日期:2007-08-22
作者简介:黄丹(1968-),女 ,副教授 ,主要从事食品工程方面的教学
和研究工作。
基金项目:四川省教育厅重点研究项目(CC06Z04)。
　　紫苏又称白紫苏 、红苏 、香苏 、苏麻 、任子等 ,系
唇形科(Lamiaveae)一年生草本植物 ,是国家卫生部
首批颁布的既是食品又是药品的 60种中药之一 ,具
有解毒(鱼 、蟹毒)、散寒 、行气 、和胃 、舒郁 、止痛 、镇
咳平喘 、祛痰等功效 [1 ] 。紫苏含有多种化学成分 ,如
花色素甙 、黄酮 、黄酮甙等 16种黄酮类化合物 ,以及
迷迭香酸 、紫苏醛 、紫苏酮 、榄香素 、石竹烯 、木犀草
素等。其中 ,黄酮类化合物具有抗氧化作用和抗菌
作用 [ 2 ] ,迷迭香酸具有抗菌 、抗氧化及清除自由基作
用 [ 3] ,二者在食品 、化妆品 、医药等方面都有广泛应
用 。国内外对紫苏抗菌防腐性能的研究利用主要集
中在紫苏精油上 ,对其他成分的抗菌性能研究利用
较少。本文通过单因素实验和正交实验 ,研究乙醇
热回流浸提法同时从紫苏中提取黄酮类化合物和迷
迭香酸两种抑菌成分的最佳工艺条件 ,旨在为紫苏
作为天然食品防腐剂的开发开辟一条新的途径 。
1　材料与方法
1.1　材料与仪器
紫苏　购于自贡中新药房 ,粉碎过 40目筛 ,备
用;浓盐酸 、氢氧化钠 、亚硝酸钠 、芦丁(芸香叶苷)、
醋酸钠 、硫酸亚铁 、硝酸铝　均为分析纯;无水乙醇 、
乙酸乙酯　均为化学纯 。
回流提取装置 , PHS-2酸度计 , 76-1玻璃恒温
水浴锅 , T6 紫外可见分光光度计 ,循环式多用真空
泵 , RE52CS旋转蒸发器。
1.2　实验方法
1.2.1　紫苏抑菌成分的提取
1.2.1.1　紫苏抑菌成分提取方法 [ 4 ] 　称取 20.00g干
燥的紫苏茎叶粉 ,以一定料液比加入不同浓度的乙
醇溶液 ,于一定温度 、一定时间下回流提取并抽滤 ,
残渣以同样的方法再提 1次 ,两次提取的滤液合并
后 ,旋转蒸发仪浓缩并将乙醇回收 ,再用蒸馏水定容
至 50mL,用 18%盐酸调 pH至 2.0～ 2.5。按料液比
5∶3(v/v)的比例 ,加入乙酸乙酯萃取 3次 ,合并萃取
液 ,旋转蒸发浓缩并回收乙酸乙酯 。
1.2.1.2　单因素实验　以乙醇为提取剂 ,提取紫苏抑
菌成分黄酮和迷迭香酸 ,研究不同浸提温度(60、65、
70、75℃)、乙醇浓度 (60%、70%、80%、90%)、浸提
时间(1、2、3、4h)及料液比(1∶20、1∶30、1∶40、1∶50)对
其得率的影响 。
1.2.1.3　正交实验　在单因素实验的基础上 ,选择提
DOI :10.13386/j.issn1002-0306.2008.03.088
食品工业科技 工艺技术
　　　ScienceandTechnologyofFoodIndustry
182　 2008年第 03期
取温度 、乙醇浓度 、提取时间及料液比 4个因素进行
正交实验 ,实验设计见表 1。
表 1　乙醇浸提法提取紫苏中抑菌成分因素水平表
水平
因素
A提取温度
(℃)
B乙醇浓度
(%)
C提取时间
(h)
D料液比
(w/v)
1 60 60 1 1∶20
2 65 70 2 1∶30
3 70 80 3 1∶40
4 75 90 4 1∶50
1.2.2　黄酮类化合物的测定 　采用 NaNO2 -
A1(NO3)3-NaOH显色法 [ 6 ] 。用最小二乘法做线性回
归 ,所得到的芦丁浓度(mg/mL)与吸光度 A的关系
为:C=0.1684A-2.022024, r=0.9784。
　黄酮酮类化合物得率(mg/g)=稀释倍数 ×C×V紫苏茎叶重量
式中 , C:根据吸光度值 ,利用线性回归方程得到
的样液黄酮类化合物浓度(mg/mL);V:萃取液总体
积(mL);稀释倍数为 10。
1.2.3　迷迭香酸的测定　采用 FeSO4法 [ 7] 。
1.2.3.1　样品中迷迭香酸含量的计算 　根据公式
A=εCL计算迷迭香酸的含量:
C=A/εL(mol/L)或 C=AM/εL(g/L)
式中 , C:样液迷迭香酸含量(mol/L);A:样液在
572nm处吸光度;ε:摩尔吸光系数(L/mol· cm), ε=
3.82 ×103L/mol· cm;M:迷迭香酸的摩尔质量
(360.0g/mol);L:比色皿厚度(1cm)。
1.2.3.2　迷迭香酸得率的计算
得率(mg/g)=C× 5
1000
×M×V总V测 ×
1m×100
式中 , C:样液迷迭香酸含量(mol/L);M:迷迭香
酸的摩尔质量(360.0g/mol);V总:萃取液总体积(L);
V测:1.00mL萃取待测样品(L);m:紫苏茎叶的重量
(g)。
2　结果与讨论
2.1　单因素实验
2.1.1　不同乙醇浓度对紫苏抑菌成分得率的影响　
选取料液比为 1∶20,提取温度为 70℃,浸提时间为
1h,研究提取紫苏抑菌成分的最适乙醇浓度 ,结果见
表 2。
表 2　乙醇浓度对紫苏抑菌成分得率的影响
乙醇浓度
(%)
黄酮类化合物
得率(mg/g)
迷迭香酸
得率(mg/g)
抑菌成分总
得率(mg/g)
60 11.78 1.47 13.25
70 13.49 2.11 15.60
80 14.66 2.26 16.92
90 14.50 2.15 16.65
　　由表 2可知 ,乙醇作为溶剂提取紫苏中抑菌成
分得率较高 ,特别是黄酮类化合物 ,而且随着乙醇浓
度的增加 ,两种物质的得率都呈上升趋势;但随着乙
醇浓度的进一步增加 ,会将紫苏中的一些脂溶性物
质也溶出来 ,如树脂 、蜡 、叶绿素 、植物甾醇等 ,从而
使黄酮类化合物和迷迭香酸的得率均有所下降 ,所
以 80%乙醇为最佳浓度 。
2.1.2　不同料液比对紫苏抑菌成分得率的影响　选取
乙醇浓度为 80%,提取温度为 70℃,浸提时间为 1h,研
究提取紫苏有效成分的最适料液比 ,结果见表 3。
表 3　料液比对紫苏抑菌成分得率的影响
料液比
(w/v)
黄酮类化合物
得率(mg/g)
迷迭香酸
得率(mg/g)
抑菌成分总
得率(mg/g)
1∶20 14.66 2.26 16.92
1∶30 14.70 2.36 17.06
1∶40 16.11 2.55 18.66
1∶50 16.22 2.57 18.79
　　由表 3可知 ,随料液比的提高 ,黄酮类化合物和
迷迭香酸的得率均增大 ,当料液比为 1∶40时 ,得率较
高 ,与 1∶50时相差不多 。从成本考虑 ,选择 1∶40的
料液比可以减少提取溶剂和萃取溶剂的用量 ,因此
选择 1∶40为最佳料液比 。
2.1.3　不同提取温度对紫苏抑菌成分得率的影响　
选取乙醇浓度为 80%,料液比为 1∶40, 浸提时间为
1h,研究提取紫苏抑菌成分的最适提取温度 ,结果见
表 4。
表 4　温度对紫苏抑菌成分得率的影响
提取温度
(℃)
黄酮类化合物
得率(mg/g)
迷迭香酸
得率(mg/g)
抑菌成分总
得率(mg/g)
60 14.57 1.88 16.45
65 15.23 2.09 17.32
70 16.11 2.55 18.66
75 16.01 2.59 18.60
　　由表 4可知 ,随着提取温度的提高 ,迷迭香酸的
得率提高;而黄酮类化合物的得率在 70℃达到最高
后 ,随温度升高反而有所下降 ,这可能是由于温度升
高破坏了黄酮类化合物的稳定性 ,从而影响其得率。
从总得率来看 , 70℃为最佳提取温度。
2.1.4　不同提取时间对紫苏抑菌成分得率的影响　
选取乙醇浓度为 80%,料液比为 1∶40, 浸提温度为
70℃,研究提取紫苏抑菌成分的最适提取时间 ,结果
见表 5。
表 5　提取时间对紫苏抑菌成分得率的影响
提取时间
(h)
黄酮类化合物
得率(mg/g)
迷迭香酸
得率(mg/g)
抑菌成分总
得率(mg/g)
1 16.11 2.55 18.66
2 16.65 2.62 19.27
3 17.11 2.73 19.84
4 17.06 2.76 19.76
　　从表 5可见 ,随着提取时间的增加 ,迷迭香酸的
得率总体是提高的;而黄酮类化合物的得率在 3h时
达最高值 。从黄酮类化合物的得率随提取时间的变
化可见 ,并不是时间越长越好 ,但时间过短不利于有
效成分的充分溶出;而时间过长则可能将一些非极
性物质溶出或有效成分被破坏。从总得率来看 , 3h
为最佳提取时间。
2.2　正交实验
由乙醇浸提法提取紫苏中黄酮类化合物和迷迭
香酸两种抑菌成分的正交实验结果及极差分析可以
看出:各因素对两种抑菌成分的提取率的影响程度
由高到低依次为 D>C>A>B, 最佳配比为
(下转第 185页)
工艺技术 食品工业科技
Vol.29 , No.03 ,2008
2008年第 03期 185　
2.5.2　操作要点
2.5.2.1　调配　甘草汁添加 15%,乳粉 、牛乳 、蔗糖 、
稳定剂根据实验设计添加 。
2.5.2.2　均质　将调配好的混合乳在 15～ 20MPa下
均质 2次。
2.5.2.3　杀菌　由于乳中的蛋白质高温下易变性 ,所
以选择在 90～ 95℃下保持 10min。
2.5.2.4　接种 　将驯化好的混合菌种 (嗜热链球
菌∶保加利亚乳杆菌∶嗜酸乳杆菌 =4∶1∶1)按 3%接入
混合乳中。
2.5.2.5　发酵　将接种的灌装混合乳放于 40℃恒温
箱内 ,培养 6h至凝乳 。
2.5.2.6　后发酵　将发酵好的酸乳于 1～ 4℃环境下
放置 12h。
2.5.3　发酵甘草汁酸乳工艺实验结果　发酵甘草汁
酸乳工艺实验正交因素水平表见表 6,结果表略。
表 6　发酵甘草酸乳工艺正交实验因素水平表
水平 因素A发酵时间(h) B发酵温度(℃) C接种量(%)
1 4 6 8
2 38 40 42
3 2 3 4
　　由结果可知 ,影响产品感官指标的各个因素主
次顺序为 C>A>B,即接种量对产品感官指标的影
响最大 ,其次为发酵时间 ,最后是发酵温度 ,三因素
的影响总的来说比较接近 ,无太大差距。实验的最
佳组合为 A2B2C3 , 即发酵时间为 6h,发酵温度为
　　　　
40℃,接种量为 4%。
3　结论
通过对发酵甘草酸乳的研制 ,结果表明:当甘草
汁的添加量为 15%以下(含 15%)时 ,对酸乳的凝乳
时间 、凝乳状态 、pH、酸度和活菌数无明显影响;随着
甘草汁添加量的增加 ,对酸乳的凝乳效果产生明显
的影响 ,凝乳时间变长 、凝乳状态不好 、酸度较低 、活
菌数较少 。发酵甘草酸乳的最佳配方为:甘草汁
15%,乳粉 1.5%, 蔗糖 6.5%, 乳化剂 0.2%, 牛乳
77%。确定了嗜酸乳杆菌 (La)、保加利亚乳杆菌
(Lb)和嗜热链球菌(St)为最佳菌种组合 ,三者最佳
配比为 1∶1∶4;最佳实验工艺为:发酵时间 6h、发酵温
度 40℃、接种量 4%。
参考文献:
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(上接第 182页)
A2B4C3D4 。
2.3　优选提取工艺条件重复性实验
为进一步考察上述优选提取工艺的稳定性 ,以工
艺 A2B4C3D4 ,重复实验 3次 ,即按料液比 1∶50,用 90%
乙醇于 65℃回流提取 3h,抽滤 ,残渣以同样的方法再
提 1次 ,两次提取的滤液合并后 ,回收乙醇 ,乙酸乙酯
萃取 3次 ,合并萃取液 ,回收乙酸乙酯 ,结果见表 6。
表 6　紫苏抑菌成分优选提取工艺条件重复性实验
实验次数 抑菌成分总得率(mg/g) x±s RSD(%)
1 23.68
2 23.57 23.63±0.057 0.24
3 23.65
　　按最佳工艺进行重复性实验 ,紫苏抑菌成分得
率高 、稳定性好 ,适合于大规模生产。
3　结论
3.1　由单因素实验得出乙醇提取法的最佳提取工艺
条件为:提取温度 70℃,提取时间 3h(2次),乙醇浓
度 80%,料液比 1∶40。在此工艺条件下 ,紫苏抑菌成
分得率可达 19.84mg/g。
3.2　由正交实验可知 ,从紫苏中提取黄酮类化合物
和迷迭香酸两种抑菌成分的最优工艺条件为:温度
65℃,乙醇浓度 90%,提取时间 3h,料液比 1∶50,紫苏
抑菌成分得率可达 23.63mg/g。
3.3　紫苏中黄酮类化合物和迷迭香酸是纯天然的优
良抑菌 、抗氧化剂 ,其提取工艺的研究可为紫苏提取
物作为食品防腐剂的开发提供理论基础。
参考文献:
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