全 文 ：第 44卷第 16期
2016年 8月
广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 44 No. 16
Aug. 2016
燕子掌总酚超声提取工艺条件的优化
任宇鹏，刘加艳，闫宁宁
(河南应用技术职业学院，河南 郑州 450042)
摘 要:研究燕子掌总酚的超声提取工艺，以总酚含量为指标，选择超声功率、料液比、提取时间、温度为考察因素，采
用正交试验确定燕子掌总酚的最佳提取条件。以 Folin－Ciocalteu 法于 760 nm 处测定，结果表明在 65%的乙醇中最佳提取条件为:
料液比 1∶40、提取温度 60 ℃、提取时间 20 min、超声功率 120 W，提取液中总酚含量为 13. 71 mg /g。
关键词:燕子掌;总酚;超声辅助;Folin－Ciocalteu法;正交试验
中图分类号:TS255. 3 文献标志码:A 文章编号:1001－9677(2016)016－0111－03
第一作者:任宇鹏 (1979－)，男，讲师，硕士，主要从事生化和分析方面的研究与教学。
Optimization of Ultrasonic Extraction Technology of Polyphenols
from Crassula obliqua
ＲEN Yu－peng，LIU Jia－yan，Yan Ning－ning
(Henan Vocational College of Applied Technology，Henan Zhengzhou 450042，China)
Abstract:The ultrasonic extraction process of polyphenols from Crassula oblique was studied. The optimum
extraction conditions of polyphenols were determined by orthogonal experiment with the content of polyphenols as index，
ultrasonic power，solid－liquid ratio，extraction time and temperature as the factors. It was determined at 760 nm by Folin－
Ciocalteu method. Used 65% ethanol as solvent，the optimal extraction conditions were as follows:the ratio of raw
material to solvent was 1∶ 40，extraction temperature was 60 ℃，in 25 min，ultrasonic power was 120 W，the
polyphenols content in the extract reached 13. 71 mg /g.
Key words:Crassula oblique;polyphenols;ultrasonic assisted;Folin－Ciocalteu;orthogonal test
燕子掌又名景天树、八宝、冬青，燕子掌中的多糖成分、景
石酸、黄酮类以及皂甙类对人体健康有一定的功用，其多糖成分
可改善胰岛 β细胞功能;景石酸降脂作用明显;黄酮类具有扩张
血管和冠状动脉、改善葡萄糖代谢的功效;皂甙类富含羟基，可
消除自由基，具提高免疫力、耐缺氧、抗疲劳等功效［1］。
1 实 验
1. 1 实验材料
挑选 5年龄、生长旺盛的盆栽燕子掌，采摘饱满、无虫害
的叶片，预处理步骤如下:叶片→清洗→切片→烘箱低温干燥→
冷藏备用。
1. 2 实验仪器
T650CTZ型多功能恒温超声提取机，上海比郎仪器有限公
司;722型可见光分光光度计，上海精密科学仪器有限公司;
XMTD－4000型电热恒温水浴锅，北京市永光明仪器有限公司;
CP214型分析天平，奥豪斯仪器(上海)有限公司;H1650 高速
离心机，湖南湘仪离心机仪器有限公司。
2 实验原理与方法
2. 1 标准曲线的建立
准确称取 0. 110 g 一水合没食子酸，溶解并定容至 100 mL，
分别吸取 0. 00、1. 00、2. 00、3. 00、4. 00和 5. 00 mL并定容至
100 mL，分别得到浓度为 0. 00、10. 0、20. 0、30. 0、40. 0、
50. 0 mg /L的标准使用液。分别吸取没食子酸标准使用液各
1. 00 mL，分别加 5. 00 mL 水、2. 00 mL Folin－Ciocalteu 试剂和
3. 00 mL 29%的碳酸钠溶液，混匀显色，放置 2 h，在 760 nm
波长下测定标准溶液的吸光度，以没食子酸浓度为横坐标，吸
光度值为纵坐标，绘制标准曲线。回归方程为:y = 0. 0095x+
0. 0166，Ｒ2 = 0. 9987，x 为浓度，单位为 μg /mL，y 为吸光
度［2］。
2. 2 样品的测定
精确称取经预处理的燕子掌叶片 5. 0 g，加入一定浓度的
乙醇溶液，经超声处理后离心取上清液待测，稀释预处理样品
使其吸光值在 0. 2～0. 8 之间。精确吸取样品稀释液 1. 00 mL于
25 mL棕色容量瓶中，按 2. 1 步骤操作，同时做空白对照。样
液中总酚含量计算方法如下［2－3］:
W=C×稀释倍数×V /m
式中:W———总酚含量，mg /g
C———总酚质量浓度，mg /mL
V———提取液体积，mL
m———燕子掌质量，g
2. 3 单因素试验
采用超声辅助提取，以较安全的乙醇作为溶剂，考察超声
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功率、乙醇体积分数、提取时间、提取温度、料液比对总酚含
量的影响。
2. 3. 1 超声功率对总酚含量的影响
准确称取 6份 5. 0 g 经处理后的燕子掌叶片，固定料液比
1∶30、乙醇体积分数 60%、50 ℃恒温，按 2. 1 步骤将样液分
别于超声功率在 60 W、100 W、120 W、140 W、160 W，提取
20 min，取出提取液，离心、过滤，测定滤液中燕子掌总酚含
量［4］，结果见图 1。
图 1 超声功率对燕子掌总酚含量的影响
Fig. 1 Effect of ultrasonic power on the polyphenols content
of Crassula obliqua
由图 1 可知，提取物总酚含量随超声功率先增后减，于
120 W时达到最大值。原因在于随着超声功率增加，色素、生
物碱等可溶性物质也相继溶解，造成总酚溶解度下降，同时功
率增加空化效应加大，溶液温度升高，使得多酚类物质发生聚
合及转化，造成总酚含量减少。
2. 3. 2 提取温度对燕子掌总酚含量的影响
准确称取 6份 5. 0 g 经处理后的燕子掌叶片，固定乙醇体
积分数 65%，料液比 1∶30，超声功率 120 W，按 2. 1 步骤将
样品分别在 45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃、65 ℃、70 ℃下超声
提取 20 min，取出提取液，离心、过滤，测定滤液中燕子掌总
酚含量，结果见图 2。
图 2 提取温度对燕子掌总酚含量的影响
Fig. 2 Effect of ultrasonic temperature on the polyphenols
content of Crassula obliqua
由图 2可知，随着超声温度的增加，总酚含量呈先增后缓
慢降低的趋势，60 ℃时达到最大值。原因在于，随着温度升
高，多酚类物质发生氧化或水解转化为其它物质的几率增加。
2. 3. 3 乙醇体积分数对燕子掌总酚含量的影响
准确称取 6 份 5. 0 g 经处理后的燕子掌叶片，按 2. 1 步骤
固定料液比 1∶30、温度 50 ℃、超声功率 120 W、分别于
30%、40%、50%、60%、70%、80%的乙醇中提取 20 min，取
出提取液，离心、过滤，测定滤液中燕子掌总酚含量［5］，结果
见图 3。
图 3 乙醇体积分数对总酚含量的影响
Fig. 3 Effect of ethanol concentration on the polyphenols
content of Crassula obliqua
由图 3可知，随着乙醇体积分数的增大，总酚含量呈增大
趋势，乙醇体积分数为 60%时趋于稳定。说明总酚在乙醇中的
溶解性随乙醇浓度增大而增大，最后趋于饱和。
2. 3. 4 提取时间对燕子掌多酚含量的影响
准确称取 6 份 5. 0 g 经处理后的燕子掌叶片，按 2. 1 步骤
固定料液比 1∶30、乙醇体积分数 60%、超声功率 120 W，分
别于 50 ℃下超声提取 10、15、20、25、30、35 min，取出提取
液，离心、过滤，测定滤液中燕子掌总酚含量，结果见图 4。
图 4 提取时间对总酚含量的影响
Fig. 4 Effect of ultrasonic time on the polyphenols content
of Crassula obliqua
由图 4可知，随着提取时间的增加总酚含量先增后微减，
在 25 min时达到最大。原因在于随着时间增加，燕子掌细胞破
坏程度增大，使多酚的溶出率增大;但随着时间延长多酚氧
化、水解、聚合的几率增大，造成总酚含量微减。
2. 3. 5 料液比对燕子掌多酚含量的影响
准确称取 6 份 5. 0 g 经处理后的燕子掌叶片，按 2. 1 步骤
在 50 ℃、超声功率 120 W，分别按 1∶10、1∶20、1∶30、
1∶40、1∶50、1∶60的料液比加入体积分数 60%的乙醇提取
20 min，取出提取液，离心、过滤，测定滤液中燕子掌总酚含
量［6］，结果见图 5。
图 5 料液比对总酚含量的影响
Fig. 5 Effects of ratio of material to liquid on the polyphenols
content of Crassula obliqua
第 44卷第 16期 任宇鹏，等:燕子掌总酚超声提取工艺条件的优化 113
由图 5 可知，提取物总酚含量随料液比增加而变大，于
1∶30时趋于稳定。原因在于，料液比增加，增加了浓度梯度，
多酚物质的溶解量也随之增加;当料液比 1∶40 之后，多酚溶
解达到极限;考虑到经济因素及料液过滤中的总酚损失，料液
比 1∶50左右为宜。
2. 3. 6 正交试验设计
根据文献和单因素试验结果，考虑经济因素，固定乙醇体
积分数 60%。确定料液比(A)、提取温度(B)、提取时间(C)
及超声功率(D)4个因素进行正交试验设计，其因素水平表见
表 1。
表 1 正交试验因素及水平设计
Table 1 Factors and levels of orthogonal test for Crassula
obliqua Polyphenols
因素水平
(A)料液比 /
(g /mL)
(B)提取
温度 /℃
(C)提取
时间 /min
(D)超声
功率 /W
1 1∶30 40 15 100
2 1∶40 50 20 120
3 1∶50 60 25 140
2. 4 正交试验设计与结果分析
以燕子掌总酚含量为指标设计正交表，结果见表 2。
表 2 超声提取正交试验结果
Table 2 Ｒesults of orthogonal test for Crassula obliqua Polyphenols
试验号
因素
A B C D
总酚含量 /
(mg /g)
1 1 1 1 1 8. 63
2 1 2 2 2 10. 57
3 1 3 3 3 9. 38
4 2 1 2 3 12. 10
5 2 2 3 1 12. 24
6 2 3 1 2 11. 86
7 3 1 3 2 10. 79
8 3 2 1 3 10. 09
9 3 3 2 1 9. 95
续表 2
K1 29. 58 31. 52 30. 58 29. 82
K2 35. 20 31. 90 32. 62 33. 22
K3 30. 83 32. 19 32. 41 32. 57
k1 9. 860 10. 51 10. 19 9. 94
k2 11. 73 10. 63 10. 87 11. 07
k3 10. 28 10. 73 10. 80 10. 86
Ｒ 1. 87 0. 22 0. 68 1. 13
通过对正交试验结果分析可知，影响燕子掌提取液总酚含
量的因素顺序为 A＞D＞C＞B。即对各因素对总酚影响程度的大
小依次为:料液比＞超声功率＞提取时间＞提取温度。由 k 值大
小可得各因素水平的最佳组合方案为 A2B3C2D2，即料液比
1∶40、提取温度 60 ℃、提取时间 20 min、超声功率 120 W。
3 结 论
酚类化合物具有还原性，在碱性条件下可将钨钼酸还原生
成蓝色化合物，符合朗伯比尔定律，即 Folin－Ciocalteu 法。依
据最优组合方案 A2B3C2D2 确定试验条件，按 2. 1 步骤测定燕
子掌叶片中总酚含量，测定 3 次取平均值，得总酚含量为
13. 71 mg /g，确定该方案为最优提取方案。该工艺操作简单、
安全、稳定性好，为燕子掌的工业应用提供了参考依据。
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