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枇杷叶中熊果酸的提取工艺研究



全 文 : 2010, Vol. 31, No. 04 食品科学 ※工艺技术28
枇杷叶中熊果酸的提取工艺研究
焦容容 1 ,2,孙益民 1,2,*,孙若琼 2 ,3,耿济华 4,宋文佳 1 ,2,罗 乐 1,2
(1.安徽省功能性分子固体重点实验室,安徽 芜湖 241000;2.安徽师范大学化学与材料科学学院,安徽 芜湖
241000;3.安徽师范大学生命科学学院,安徽 芜湖 241000;4.芜湖天润生物技术有限公司,安徽 芜湖 241007)
摘 要:对超声波辅助提取枇杷叶中的熊果酸进行较为系统的研究。选择乙醇体积分数、提取时间、液固比、提
取次数、物料的粒子大小 5 个影响因素,运用均匀设计法安排实验,以高效液相色谱测定熊果酸的含量。以提取
率为实验指标,用自主提出的可视分析方法对多维空间实验数据进行分析,并且以 20倍原料量进行了尚佳工艺放
大实验。最终确定最佳工艺范围为乙醇体积分数 80%~100%、提取时间 50~65min和 80~100min,提取次数 1次。
此类提取中,液固比和物料的粒子大小对提取率影响复杂。
关键词:熊果酸;均匀设计法;高效液相色谱;可视分析法
Extraction of Ursolic Acid from Loquat (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.) Leaves
JIAO Rong-rong1,2,SUN Yi-min1,2,*,SUN Ruo-qiong2,3,GENG Ji-hua4,SONG Wen-jia1,2,LUO Le1,2
(1. Key Laboratory of Functional Molecular Solid of Anhui Province, Wuhu 241000, China;2. College of Chemistry and Materials
Science, Anhui Normal University, Wuhu 241000, China;3. College of Life Science, Anhui Normal University, Wuhu 241000,
China;4. Talent Natural Extract Co. Ltd., Wuhu 241007, China)
Abstract:In this study, ultrasonic-assisted extraction of ursolic acid from loquat leaves was systematically investigated. The
influence of five technological parameters including ethanol concentration, extraction time, liquid/solid ratio, extraction number
and material particle size on ursolic acid yield was assessed by uniform design for obtaining optimal ultrasonic-assisted
extraction process. Ursolic acid was quantified by HPLC method. The optimized process was validated by 20-fold pilot scale
enlargement. The optimal values of technological parameters were obtained as follows: ethanol concentration 80%- 100%,
extraction time 50-65 min or 80-100 min, and extraction number 1. Visual analysis demonstrated the complicated influence
of liquid/solid ratio and material particle size on ursolic acid yield.
Key words:ursolic acid;uniform design method;HPLC;visual analysis method
中图分类号:TS202.3;TQ015.3 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2010)04-0028-07
收稿日期:2009-04-01
基金项目:安徽省教育厅重点项目(KJ2008A083);芜湖市 2007科技计划重点项目([2007]26号No.32;[2007]26号No.9)
作者简介:焦容容(1984—),女,硕士研究生,研究方向为天然产物理化化学。E-mail:jrr6220619@163.com
*通信作者:孙益民(1954—),男,教授,博士,研究方向为天然产物科学。E-mail:mysun@mail.ahnu.edu.cn
枇杷叶为蔷薇科植物枇杷(Eriobotrya Japonica
(Thunb.) Lindl .)的叶,性平、味苦、入肺、胃经,是
传统的止咳平喘中药,有化痰止咳、和胃降逆的功效[1]。
现代药学测验,熊果酸(ursolic acid,UA)是枇杷叶的
有效成分之一,又名乌苏酸、乌索酸,是多种天然产
物的功能成分,具有抗炎抗菌、抗肝损伤[2-3]、抗氧化、
降血糖[ 4 ]、降血脂、止咳等多种药理活性。近年来又
发现熊果酸是很好的免疫增强剂[4],具有较显著的免疫
作用和抗致癌作用。同时,熊果酸及其衍生物还对病
毒具有抑制活性,可望成为低毒、有效的新型抗癌和
抗爱滋病毒药物[5]。熊果酸在皮肤美容保健方面起到预
防和治疗皮炎、皮肤粗糙、干燥,美白,防皱和保
湿等作用。作为化妆品,熊果酸性质稳定而且有很好
的触摸感,因此在美容护肤品中有广泛的应用。日本
专利显示熊果酸在抗癌保健食品、饮料、护发素和头
发生长剂等方面也有一定的应用[6]。可见,熊果酸有着
广阔的应用前景和重要的开发利用价值。由于其结构复
杂,目前国内外尚未实现人工合成,所以大多从植物
中提取。提取方法主要有回流提取、索氏提取、渗漉
提取、冷浸提取、破碎提取等[ 7 ],有研究表明相比较
而言,超声波辅助提取操作简单、提取充分、提取时
间短[8]。本实验对超声波辅助提取法提取熊果酸进行较
29※工艺技术 食品科学 2010, Vol. 31, No. 04
为系统的研究,以提取率为实验指标,研究乙醇体积
分数、提取时间、提取次数、液固比及物料的粒子大
小 5 个因素对提取效果的影响。
目前,文献报道多采用正交法安排实验,但是,
当实验中因素较多或欲系统研究选择较多水平数时,正
交试验难以安排,均匀设计法作为一种以少量实验处理
多因素多水平的方法,近年来得到广泛的应用。为了
高效地安排实验,本实验选用均匀设计法[9],安排 5个
因素,每个因素考察 1 0 个水平。
实验结果由多个因素影响,对其分析和研究较为复
杂。本实验采用自行提出的可视分析法(visual analysis)
直观地分析实验数据,科学地得出在设计研究范围内提
取熊果酸的最佳工艺条件范围,为工业化生产提供具有
实际参考价值的工艺控制参数。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
枇杷叶采自安徽芜湖,经安徽师范大学生命科学学
院植物学教授鉴定为蔷薇科植物枇杷(Eriobotrya japonica
(Thunb.) Lindl.)的叶。
无水乙醇(分析纯)、石油醚(分析纯,沸点 60~90
℃)、浓盐酸(化学纯) 国药集团化学试剂有限公司;
甲醇(色谱纯) 上海陆忠试剂厂;氢氧化钠(分析纯) 汕
头市西陇化工厂有限公司;熊果酸标准品 安徽芜湖甙
尔塔医药科技有限公司);纯化水。
FA1204电子天平 上海民桥精密科学仪器有限公
司;WG-43电热鼓风干燥机 天津市泰斯特仪器有限公
司;WF-111型高速中药粉碎机 江阴市新友机械制造
有限公司;标准筛 上虞市大地分样筛厂;TG328B分
析天平 上海良平仪器仪表有限公司;RE-52AA旋转蒸
发仪 上海振捷实验设备有限公司;SHB-Ⅲ循环水式
真空泵 河南省太康科教器材厂;CQ-150超声波清洗机
(250V/3A) 上海跃进医用光学器械厂;LXJ-Ⅱ离心机
上海医分仪器制造有限公司;Mode12000半制备色谱仪
(配有 Lab Alliance model 500可变波长紫外检测器和 Lab
Alliance HPLC Workstation) 美国 Science system公司。
1.2 方法
1.2.1 超声波法辅助提取枇杷叶中熊果酸
将枇杷叶洗净、去毛后放在干燥箱中烘干,冷却
至室温后经粉碎机粉碎,过分样筛备用。
称取一定量的枇杷叶粉,加适量乙醇溶液,超声
波辅助提取,趁热过滤,滤液经旋转蒸发浓缩后,石
油醚萃取近无色,萃余物配成无水乙醇溶液,加入适
量的稀的氢氧化钠溶液,调节 pH10~11,静置。过滤
后向滤液中加入适量的稀盐酸,调节 pH2~3。然后加
入一定量蒸馏水,离心分离,干燥即得熊果酸粗品。
用甲醇提取原料过滤后作为母液与液相色谱中所用
流动相一致可减小误差,可以更精确测量出原材料中熊
果酸的含量。但是由于甲醇有毒且经济成本较高,工
业生产上一般采用无毒且提取效果较好的乙醇作为提取
溶剂,所以本实验在超声波法辅助提取的均匀试验过程
中选用乙醇溶液进行超声波辅助提取,以便更好地指导
工业生产。
1.2.2 高效液相色谱测定所得粗品中熊果酸的含量
色谱条件:色谱柱:Column型 C 18柱(4 .6mm×
250mm,5μm);流动相:甲醇 -水(97 :3,V/V);检
测波长:215 nm;流速:0 .8mL/min;柱温:13℃。
标准曲线的绘制:精密称取熊果酸标准品 5.3mg置
于 10mL容量瓶中,以甲醇定容,得到 530μg/mL的标
准品溶液。再依次稀释得 106、21.2、10.6、5.3μg/mL
熊果酸对照品溶液。分别精密吸取熊果酸对照品溶液,
在上述色谱条件下进样 20μL进行测定。其峰面积和质
量浓度呈线性相关。回归方程为:Y=6799+4928X,r=
0.999999。式中:Y为峰面积;X为质量浓度 /(μg/mL),
r为相关因数。表明当熊果酸进样量在 5.3~106μg/mL
时,线性关系良好。
原料溶液的制备:精密称取干燥枇杷叶粉末
5.0496g,加入 30mL甲醇超声波(750W)辅助提取 30min,
过滤。滤渣加 30mL甲醇超声波辅助提取 30min,此操
作重复 1 次。合并提取液,过滤,甲醇定容至 100mL
容量瓶,摇匀,取上清液,用孔径为 0 . 45μm 的微孔
滤膜过滤,进样量 20μL,采用高效液相色谱法分析,
得原料中熊果酸含量为 1.042%。
粗品溶液的制备:精密称取一定量的熊果酸粗品,
甲醇定容至 50 mL 容量瓶中,摇匀,取上清液,用孔
径为 0.45μm的微孔滤膜过滤,进样量 20μL,采用高
效液相色谱法分析,归一法[ 1 0 ]测定粗品中熊果酸的含
量,并分别计算出各组试验的提取率 P。
    粗品质量×粗品中熊果酸含量
P/%=————————————————× 100
    原料质量×原料中熊果酸含量
2 结果与分析
2.1 均匀试验设计与结果
取 20 g 枇杷叶粉末,乙醇为溶剂,超声波辅助提
取。用均匀设计法考察了乙醇体积分数、提取时间、
提取次数、液固比以及物料的粒子大小对提取效果的影
响。以提取率为评价指标,试验安排与结果如表 1所示。
从表 1 可以看出,均匀设计的结果没有整齐可比
性,分析结果不能采用一般的方差分析方法,通常要
用回归分析或逐步回归分析的方法来筛选变量,建立定
量关系。本课题经过长期的研究和探索,提出了一种
2010, Vol. 31, No. 04 食品科学 ※工艺技术30
直观、简明的分析方法——可视分析法即VA法[11]。VA
法通过将实验数据直接与考察变量绘成多幅2.5维图的方
式,同时考察两种不同的影响因素与指标之间的关系,
然后直接从数幅图中找出最佳工艺的优化区域。
试验 乙醇体积 提取时 液固比 提取 物料的粒子 提取
号 分数 /% 间 /min (mL/g) 次数 大小 /mesh 率 /%
1 65 39 7:1 2 80 7.17
2 69 75 11:1 3 40 27.14
3 73 109 4:1 2 40 13.77
4 77 15 8:1 3 20 17.60
5 81 51 12:1 1 20 43.91
6 85 87 5:1 3 80 63.55
7 89 120 9:1 1 80 59.55
8 93 27 13:1 2 80 85.95
9 97 63 6:1 1 40 38.13
10 100 98 10:1 2 20 63.37
表1 均匀设计试验结果
Table 1 Results of uniform design for optimal ultrasonic-assisted
extraction process of ursolic acid
2.2 可视分析法分析实验数据与结论
下图中等高线上的点的位置表示了工艺参数的设
定值,根据可视分析方法的要求及为了分析的方便,
此处将实验结果分为两类:第一类(○)代表提取率 P
≥ 42.014%,在图中用 1.00表示;第二类(●)代表提取
率 P< 42.014%,图中用 0.00表示,42.014%是提取率
P的平均值。为了研究所选的 5个因素对提取率的影响,
使用矩形框选取 P≥ 42.014%的区域,VA法的判断依
据就是矩形框的纵向长度——贯穿度,贯穿度的深浅可
以直接表明优化区真实存在的可能性的大小。
2.2.1 乙醇体积分数最佳范围的确定
图 1~4以乙醇体积分数为横坐标,分别以提取次
数、液固比、物料的粒子大小和提取时间为纵坐标,
将试验数据直接绘成 2.5维图,反映了在此不同考察因
素条件下乙醇体积分数对熊果酸提取率的影响。
从图 1~4中可以看到,矩形框选取 P≥ 42.014%的
区域均位于图中右方,贯穿度深,从上到下贯穿。即
在乙醇体积分数为 80%~100%的区域里,分别以提取
次数、液固比、物料的粒子大小和提取时间为另一个
参考因素,熊果酸的提取率受乙醇体积分数影响度深,
提取率高;而在乙醇体积分数小于 80%的区域内,包
含 P< 42.014%的实心点较多,显然在此区间内熊果酸
的提取率较低。
综合图 1~4分析,可知当乙醇体积分数为 80%~
图4 不同提取时间条件下乙醇体积分数对提取率的影响
Fig.4 Effect of ethanol concentration on ursolic acid yield under
different extraction time
120
100
80
60
40
20




/m
in
乙醇体积分数 /%
70 80 90 100
-0.6
-0.4
-0.4
-0.2
-0.2
0.0
0.0
0.0
0.0
-0.2 0.0
0.2
0.2
0.2
0.2
0.20.4
0.4
0.4
0.4
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.8
0.8
0.8
0.8 1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
图1 不同提取次数条件下乙醇体积分数对提取率的影响
Fig.1 Effect of ethanol concentration on ursolic acid yield under
different extraction numbers
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.00




乙醇体积分数 /%
70 80 90 100
0.00
0.20
0.40
0.600.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
12:1
10:1
8:1
6:1
4:1



/(
m
L
/g
)
乙醇体积分数 /%
70 80 90 100
0.0
0.2
0.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.2
0.2
0.2
0.2
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.60.8
0.8
0.8
0.8
0.8
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0 1.2
1.0
1.0
1.0
1.0
图2 不同液固比条件下乙醇体积分数对提取率的影响
Fig.2 Effect of ethanol concentration on ursolic acid yield under
different liquid/solid ratios
图3 不同的物料粒子大小条件下乙醇体积分数对提取率的影响
Fig.3 Effect of ethanol concentration on ursolic acid yield under
different material particle sizes
80
70
60
50
40
30
20






/m
es
h
乙醇体积分数 /%
70 80 90 100
0.20.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.2
0.2
0.2
0.20.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.8
0.8
0.8
0.8
1.0
1.0
1.0
1.2
1.2
1.21.0
1.41.4
1.6 1.61.8
0.8
0.8
-0.2
-0.4
-0.6-0.8
-1.2-1.0
31※工艺技术 食品科学 2010, Vol. 31, No. 04
1 0 0 % 时,在试验范围内提取次数、液固比、物料的
粒子大小和提取时间的变化,对提取率影响不大,提
取率总有较大的值。乙醇体积分数的影响是比较确切
的,即提取熊果酸的最佳乙醇体积分数为 80%~100%。
这是由于熊果酸属于五环三萜类化合物,极性较
小,而水的极性比乙醇大,所以当乙醇体积分数相对
较高时,极性相对变小,根据相似相溶原理可知,乙
醇体积分数越大,熊果酸越容易被溶出。
2.2.2 提取时间最佳范围的确定
图 5~8以提取时间为横坐标,分别以乙醇体积分
数、提取次数、液固比和物料的粒子大小为纵坐标,
将试验数据直接绘成 2.5维图,反映了在此不同考察因
素条件下提取时间对熊果酸提取率的影响。
从图 5可以看出,提取时间分别是50~65min、90~
120min时,两个矩形贯穿度都较深,乙醇体积分数均
在 7 0% 以上。
从图 7可以看出,提取时间在 50~65min时,贯
穿很明显,说明无论液固比在研究范围内如何变化,
提取率都较高;提取时间在 80~100min时,液固比为
5:1~10:1(mL/g),提取率也较高。
从图 8可以看出,提取时间为 50~65min时,物料
的粒子大小在 20~60目范围内,提取率较高;提取时
间在 80~100min时,具有较深的贯穿度,但是图中矩
形中有 P< 42.014%的点渗透。
综合图 5~8分析,判断出提取时间对熊果酸的提
取影响是复杂的。提取时间在 50~65min和 80~100min
两个范围内时,枇杷叶中熊果酸的提取率可能存在较高
值。提取过程中,如果时间小于 50m in,枇杷叶中的
熊果酸没有被完全提取,残留在其中;而提取时间过
长,熊果酸已经被完全提取,再增加时间提取率也不
会随之增加。
2.2.3 提取次数最佳值的确定
图 9~12以提取次数为横坐标,分别以乙醇体积分
数、液固比、物料的粒子大小和提取时间为纵坐标,
将试验数据直接绘成 2.5维图,反映了在此不同考察因
素条件下提取次数对熊果酸提取率的影响。
从图 6中看出,小矩形的位置表示提取时间为 50~
65min,提取 1 次,贯穿受到限制;提取时间在 80~
10 0m in 时,贯穿度深,从上到下贯穿。
12:1
10:1
8:1
6:1
4:1



(m
L
/g
)
0.8
提取时间 /min
20 40 60 80 100 120
0.60.40.2
0.4
0.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.0
0.0
0.0
0.0
0.2
0.2
0.2 0.2
0.2
0.2
0.4
0.40.6
0.6
0.8
0.8
1.0
0.4
0.0
0.40.60.8
1.0
1.0
1.2
1.2
-0.2
-0.2
-0.2
-0.4
-0.6
图7 不同液固比条件下提取时间对提取率的影响
Fig.7 Effect of extraction time on ursolic acid yield under
different liquid/solid ratios
图5 不同乙醇体积分数条件下提取时间对提取率的影响
Fig.5 Effect of extraction time on ursolic acid yield under
different ethanol concentrations
100
90
80
70
1.0






/%
提取时间 /min
20 40 60 80 100 120
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
0.8
0.8 0.8
0.8
0.6
0.60.6
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.20.0
0.0 0.0
0.0
0.0
-0.2 -0.2
-0.2
-0.4
-0.4 -0.6
-0.5
0.0
-0.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0




提取时间 /min
20 40 60 80 100 120
1.0
1.52.0 0.5
1.0
1.5
1.0
1.0
1.0
0.5
0.5
0.0
0.5
0.0
0.0-0.5
-1.0
1.0
1.0
1.5
2.0
图6 不同提取次数条件下提取时间对提取率的影响
Fig.6 Effect of extraction time on ursolic acid yield under
different extraction numbers
80
70
60
50
40
30
20






/m
es
h
提取时间 /min
20 40 60 80 100 120
2.0
1.5
1.5
1.5
2.0
1.0
0.5 1.0
1.0
0.5
0.0 0.5 1.0
0.5
0.5
0.5
0.0
0.0
-0.5
图8 不同物料的粒子大小条件下提取时间对提取率的影响
Fig.8 Effect of extraction time on ursolic acid yield under
different material particle sizes
2010, Vol. 31, No. 04 食品科学 ※工艺技术32
从图 9 可看出,矩形框从上到下贯穿,说明提取
次数在 1.0~1.5次,以乙醇体积分数为另一个参考因
素,熊果酸的提取率受提取次数影响度深。不论乙醇
体积分数在 65%~100%范围内如何变化,提取 1次都有
较高的提取率。
综合图 9~12分析,根据VA法得到的结论是一致
的。即当提取次数小于 2 次时,无论乙醇体积分数、
液固比、物料的粒子大小和提取时间如何变化,提取
率都具有较大的值。超声波能使介质分子的运动速度加
大,穿透力增强,使有效成分充分溶出。但提取次数
越多,收集的提取液越多,浓缩蒸发时需要的时间越
长,熊果酸在此过程中热解的可能性越大,所以熊果
酸的含量并不因为超声辅助提取次数的增加而增加。
2.2.4 液固比最佳范围的确定
图 13~16以液固比为横坐标,分别以乙醇体积分
数、提取次数、物料的粒子大小和提取时间为纵坐标,
将试验数据直接绘成 2.5维图,反映了在此不同考察因
素条件下固液比对熊果酸提取率的影响。
图 13中矩形都处在偏上的位置,矩形的延伸都受
到了一定的限制,可以看到乙醇体积分数较高时,液
固比在 5:1~6:1、9:1~10:1、12:1~13:1(mL/g)范围内提
取率都比较高。
图 14中液固比在 5:1~6:1、9:1~10:1、12:1~13:1
(mL/g)范围内,矩形贯穿都较深,但在液固比为 5:1~
6:1(mL/g)时矩形框中有 P< 42.014%的点渗透。这说明
固液比在此区间对熊果酸的提取影响是复杂的。
同样可以看到图 10~12的矩形框贯穿都很深,并
且区域位置较一致。当提取次数小于 2次时,分别以液
固比、物料的粒子大小和提取时间为另一个参考因素,
熊果酸的提取率受提取次数影响较深。
图9 不同乙醇体积分数条件下提取次数对提取率的影响
Fig.9 Effect of extraction number on ursolic acid yield under
different ethanol concentrations
100
90
80
70






/%
提取次数
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
1.0
1.0
1.0
1.0 1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
0.8
0.6
0.4 0.2
0.2
0.0
0.0
0.0
图10 不同液固比条件下提取次数对提取率的影响
Fig.10 Effect of extraction number on ursolic acid yield under
different liquid/solid ratios
提取次数
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
1.0
12:1
10:1
8:1
6:1
4:1



(m
L
/g
)
1.0
1.0
0.8
0.6
0.6
0.4 0.2
0.2
0.0
0.0
0.0
0.0
0.2
0.40.6
0.81.0
1.2
提取次数
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
80
70
60
50
40
30
20






/m
es
h
1.0
0.8 0.6
0.4
0.2
0.0
0.6
0.60.8 0.4 0.2
0.0
0.0
0.2
0.4 0.6
0.8
-0.2
图11 不同的物料粒子大小条件下提取次数对提取率的影响
Fig.11 Effect of extraction number on ursolic acid yield under
different material particle sizes
120
100
80
60
40
20




/m
in
提取次数
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
1.0
0.0
1.0
1.5
2.0
1.5
1.0
1.0
1.0
1.5
2.0
0.5
0.5
0.5
0.0
0.0
-0.5
-0.5
0.5
0.0
-0.5-1.0
图12 不同提取时间条件下提取次数对提取率的影响
Fig.12 Effect of extraction number on ursolic acid yield under
different extraction numbers
图13 不同乙醇体积分数条件下液固比对提取率的影响
Fig.13 Effect of liquid/solid ratio on ursolic acid yield under
different ethanol concentrations
100
90
80
70






/%
4:1 6:1 8:1 10:1 12:1
1.0
液固比(mL/g)
1.0
1.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
-0.2 -0.20.0
33※工艺技术 食品科学 2010, Vol. 31, No. 04
从图 15可看出,液固比在 5:1~6:1(mL/g),物料的
粒子大小在 40~80目时,矩形框的贯穿度不深,延伸
受到了制约;液固比在 9:1~10:1(mL/g)时矩形贯穿较
深,说明无论物料的粒子大小如何变化,提取率都较
高。液固比在 12:1~13:1(mL/g)时,矩形框中有 P<
42.014%的点渗透,说明此期间液固比对提取率的影响
较复杂。
5:1~6:1(mL/g)时,提取时间在 60~100min;液固比在
9:1~10:1(mL/g/)时,提取时间在 80~120min;固液比在
12:1~13:1(mL/g)时,提取时间在 15~60min。说明以液
固比为一个参考因素,提取时间为另一个参考因素,提
取率受液固比影响度不深。
综合图 13~16可得到,液固比对熊果酸提取率的
影响是较复杂的。从物理化学的角度分析,溶解的过
程实际上是物质内外溶液浓度梯度形成的推动力,将植
物中的有用成分提取出来就要利用这个推动力,而最大
的限度利用此推动力是多因素综合影响的结果。
2.2.5 物料的粒子大小最佳范围的确定
图 17~20以物料的粒子大小为横坐标,分别以乙
醇体积分数、提取次数、提取时间和液固比为纵坐标,
将试验数据直接绘成 2.5维图,反映了在此不同考察因
素条件下物料的粒子大小对熊果酸提取率的影响。
图 17中矩形中黑心实点较多,贯穿受到一定的限
制。物料的粒子大小在 4 0~5 0 目,乙醇体积分数在
65%~80% 时,提取率较低。
从图 16可看出,矩形框贯穿都比较浅,固液比在
图16 不同提取时间条件下液固比对提取率的影响
Fig.16 Effect of liquid/ratio solid on ursolic acid yield under
different extraction time
4:1 6:1 8:1 10:1 12:1
液固比(mL/g)
120
100
80
60
40
20




/m
in
-0.2
1.0
0.8
0.60.40.2
0.0
0.8
1.0
1.2
0.4
1.0
0.8
0.6
0.40.2
0.0
-0.2
-0.4
-0.6
0.0 0.2
0.4 0.6 0.8
1.0
0.80.60.4
0.4
0.2
0.2
0.2
0.20.00.4
0.0
0.0
-0.2
-0.2
图15 不同的物料粒子大小条件下液固比对提取率的影响
Fig.15 Effect of liquid/ratio solid on ursolic acid yield under
different material particle sizes
-0.5
液固比(mL/g)
1.0
0.0
80
70
60
50
40
30
20






/m
es
h
1.0
1.0
0.0
0.0
0.5
0.5
0.5
1.0
0.5
1.5
0.5
0.0
-1.0
4:1 6:1 8:1 10:1 12:1
图14 不同提取次数条件下液固比对提取率的影响
Fig.14 Effect of liquid/solid ratio on ursolic acid yield under
different extraction numbers
液固比(mL/g)
1.0




3.0
2.5
2.0
1.5
1.0 1.0
1.0
1.0
0.8
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0.0
0.2
0.4
0.60.8
1.01.2
4:1 6:1 8:1 10:1 12:1
图17 不同乙醇体积分数条件下物料的粒子大小对提取率的影响
Fig.17 Effect of material particle size on ursolic acid yield under
different ethanol concentrations
100
90
80
70






/%
物料粒子大小 /mesh
20 30 40 50 60 70 80
-0.5
1.0
0.5
1.5
0.0
-1.0
1.0
1.0
1.5
1.0
0.5
0.5
0.50.0
0.0
0.00.0
0.00.0
0.0-1.5
1.0




3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
物料粒子大小 /mesh
20 30 40 50 60 70 80
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0.2
0.0
0.8
0.6
0.4
0.2
图18 不同提取次数条件下物料的粒子大小对提取率的影响
Fig.18 Effect of material particle size on ursolic acid yield under
different extraction numbers
2010, Vol. 31, No. 04 食品科学 ※工艺技术34
图 19中矩形位于中间偏上的位置,贯穿不深,物
料的粒子大小在 40~50目时,提取时间在 70~120min,
提取率低,提取效果不好。
叶中熊果酸的提取率的影响是复杂的,并不是直观认为
的粒子越小,提取率越高。根据 VA法无法得到物料的
粒子大小对提取率影响的最佳或最劣区域。
3 结 论
以乙醇体积分数、提取时间、提取次数、液固比
以及物料的粒子大小为试验因素,运用均匀设计法对枇
杷叶中熊果酸的提取工艺进行考察,采用高效液相色谱
测定熊果酸的含量,以提取率为实验指标,采用可视
分析方法分析实验数据[13],最终找出最佳工艺范围为乙
醇体积分数 80%~100%、提取时间 50~65min和 80~
100min、提取次数 1次、而液固比和物料的粒子大小对
提取率影响的复杂性,有待于进一步的研究。
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图 18中矩形框位于图中中间偏上的位置,表示物
料的粒子大小在 40~50目范围内,提取次数在 2~3次,
提取率较低。
从图 20中可以看出,根据VA法无法得到对提取率
影响的最佳或最劣区域。
综合图 17~20分析可知,物料的粒子大小对枇杷
图19 不同提取时间条件下物料的粒子大小对提取率的影响
Fig.19 Effect of material particle size on ursolic acid yield under
different extraction time
120
100
80
60
40
20




/m
in
物料粒子大小 /mesh
20 30 40 50 60 70 80
0.5
1.0
1.5
1.5
1.5
2.0
2.0
0.5
0.0
0.0
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0 0.5
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
0.0
0.0
-0.5
图20 不同液固比条件下物料的粒子大小对提取率的影响
Fig.20 Effect of material particle size on ursolic acid yield under
different liquid/solid ratios
物料粒子大小 /mesh
20 30 40 50 60 70 80
12:1
10:1
8:1
6:1
4:1



(m
L
/g
)
0.5
1.0
1.5
2.0
0.5
-0.5
-1.0
1.0
1.0
1.0
0.5
0.0
1.0 0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.00.0
0.0