全 文 ： 2007, Vol. 28, No. 08 食品科学 ※工艺技术160
收稿日期：2007-05-22 *通讯作者
基金项目：科技部国家科技基础条件平台项目(2004DKA30430)；湖南省普通高校学科带头人培养项目
作者简介：李胜华(1978-)，男，硕士，主要从事生物活性物质的检测与分离。
超声波提取翻白草中熊果酸工艺优化研究
李胜华1，伍贤进1,*，郁建平2，王丽娜1，胡美忠2
(1.怀化学院生物工程系，湖南 怀化 418008；2.贵州大学生化营养研究所，贵州 贵阳 550025)
摘 要：目的：筛选翻白草中熊果酸的最佳提取工艺。方法：采用超声波提取、正交试验优化及高效液相色谱
法测定所得翻白草中熊果酸的含量。结果：翻白草中熊果酸的提取最佳工艺是乙醇浓度为75%，固液比为1:60，
提取时间为60min，超声波功率为610W，各因素的影响依次为提取时间＞固液比＞乙醇浓度和超声波功率。结
论：最佳优选结果用于验证实验具有较好的重现性。
关键词：翻白草；熊果酸；提取
Study on Optimization of Extraction Process of Ursolic Acid from Potentilla disc lor
Bge with Ultrasonic
LI Sheng-hua1，WU Xi n-jin1,*，YU Jian-ping2，WANG Li-na1，HU Mei-zhong2
(1.Department of Bioengineering, Huaihua College, Huaihua 418008, China；
2.Institute of Biochemistry and Nutrient, Guizhou University, Guizhou 550025, China)
Abstract ：Objective: To screen optimum the extraction process of ursolic acid from Potentilla discolorBge. Methods: ultrasonic
extraction was used to extract. The optimum extraction process was confimed by the orthogonal test. The content of ursolic acid
in Potentilla discolor Bge. was determined by HPLC. Results: The optimum conditions of ultrasonics extraction are as follow:
ethanol concentration 75%, time 60 min, ratio of material to solution 1:60, and power of extraction 610 W. The effects of factors
on yield decrease progressively in the following order: extracting time＞ratio of mat ria to solution＞ethanol co cen ration＞
power of extraction. Conclusion: The best optimized process has a good repeatability confimatory experiment.
99.36%、比活力为3079.41U/mg，纯化倍数达到63.09。
3.3根据样品的紫外图谱与标品比较，可以确定所提
物质为SOD。紫外波长扫描结果表明其最大紫外吸收峰
在260nm处，说明玉米胚SOD类型为Cu/Zn-SOD。
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161※工艺技术 食品科学 2007, Vol. 28, No. 08
翻白草(Potentilla discolor Bge.)，为蔷薇科委陵菜
属多年生草本植物，全国各地均有分部，生于丘陵山
地、路旁及洼埂上，为我国传统中药[1]。《本草纲目》
记载，翻白草有清热、凉血、解毒、止血消肿之功
能。多用于治疗痢疾、疟疾、痈肿及各种出血。目
前临床上一般用于治疗细菌性痢疾、溃疡性结肠炎，有
效率达95%以上[2]，是一种较好的抗菌药物。近年来，
其更多的药用价值被发现，民间流行用翻白草治疗糖尿
病并取得不错的疗效。
熊果酸(ursolic acid，UA)又名乌苏酸，乌苏酸是
广泛存在于疏菜、药用植物以及其它一些植物中的一种
五环三萜酸[3-4]，在其药理作用被人们所认识之前，熊
果酸及其盐(如钾盐或钠盐)仅仅用作食品、药品和化妆
品生产中的添加剂[5-6]。20世纪80年代以来，研究人员
陆续发现熊果酸具有抗炎抗菌、抗肝炎、抗氧化、降
血糖等多种药理活性[7]。近年来又发现熊果酸是很好的
免疫增强剂[8-9]，具有较显著的免疫作用和抗致癌、诱
导F9畸胎瘤细胞分化和抗血管生成作用，可望成为低
毒有效的新型抗癌和抗艾滋病毒药物，因而正日益受到
众多学者的重视，但实用研究如制剂、有效成分的工
业化提取方法等研究很少。木实验就翻白草中熊果酸提
取过程中的几个关键因素进行研究。
1 材料与方法
1.1材料、试剂与仪器
翻白草(Potentilla discolor Bge.)产地为湖南溆浦，
经鉴定为蔷薇科委陵菜属多年生草本植物。
熊果酸对照品 中国药品生物制品检定所；甲醇色
谱纯 天津市科密欧化学试剂开发公司；水(二次蒸馏
水)；乙醇、甲醇、磷酸均为分析纯。
LC3600型高效液相色谱仪 北京凯奥公司；CXTH-
3000色谱数据处理系统；旋转蒸发仪 上海亚荣仪器
有限公司。
1.2方法
1.2.1熊果酸的提取
准确称取翻白草5g，粉碎过40目筛，按1:40加氯
仿回流3h脱脂，回收溶剂，残渣挥干溶剂，用80%
的乙醇浓度按照20:1的液固比浸泡24h后，超声波辅助
提取45min，离心得提取液。移取1ml提取液，用甲
醇定容至25ml，作为测试样品。
1.2.2熊果酸的测定
1.2.2.1色谱条件
Atlantis C18色谱柱(4.6×250mm，10μ)；流动相
为0.02mo1/L，磷酸二氢钠:甲醇(体积比为15:85)；检测
波长为215nm；流动相流速为0.8ml/min，柱温为25℃。
熊果酸在此条件下有较好分离，色谱图见图1(a)。
1.2.2.2标准曲线的绘制
称取熊果酸标准样品24.0mg，置于10ml容量瓶瓶
中，甲醇溶解并稀释至刻度，得含熊果酸2.40mg/ml的
标准溶液。分别精密吸取标准溶液0.10、0.50、1.00、
2.00、3.00、4.00、5.00ml，置于5ml量瓶中，用甲醇
稀释至刻度，进样20μl，测定峰面积。以峰面积平均
值为纵坐标，其对应进样质量浓度为横坐标，进行回
归计算，得线性方程为：
Y=201.55X－2070.9，r=0.9997。
熊果酸浓度在35～1120μg/ml，线性关系良好。
1.2.2.3精密度实验
精密吸取对照品10μl，进样，连续测定六次，求
得峰面积的RSD为1.5%，结果表明仪器精密度良好。
1.2.2.4稳定性实验
精密吸取对照品10μl，进样，分别于0、2、4、
6、8h重复上述操作，求得峰面积的RSD为0.7%，结
果表明对照品溶液在3h内基本稳定。
1.2.2.5回收率实验
精密称取同产地药材约2g，按高、中、低三个质
量浓度加入一定量的对照品溶液，按供试品溶液制备方
法制备，采用上述色谱条件进行测定，得熊果酸平均
回收率为98.3%、97.6%、97.1%。
1.2.2.6重现性实验
称取同一样品六份，依次分别制得样品溶液，进
样10μl，测得峰面积，RSD为1.9%。
1.2.3样品测定
取测试样品用微孔滤膜(0.45μm)滤过，精密吸取
10μl，按上述色谱条件进行测定。重复进样三次，取
均值，根据回归方程计算熊果酸的量。色谱图见图1
(b)。
1.2.4超声波提取法较优条件的选择
1.2.4.1单因素试验
(1) 乙醉浓度的选择
精确称取1g已脱脂样品五份，分别准确加入10%、
25%、50%、75%、90%乙醇30ml(料液比为1:30)密封
浸泡24h后，超声波辅助提取45min后离心取上清液1ml
用甲醇定容至25ml，在210nm处测定峰面积，计算浸
Key words：P tentilla discolor Bge.；ursolic acid；extraction
中图分类号：R284.1 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2007)08-0160-05
2007, Vol. 28, No. 08 食品科学 ※工艺技术162
表1 乙醇浓度对熊果酸浸出率的影响
Table 1 Effects of different concentrations of ethanol on yield
乙醇浓度(%) 浸出率(%)
10 0.104
25 0.112
50 0.123
75 0.136
90 0.138
表2 固液比对熊果酸浸出率的影响
Table 2 Effects of different ration solid to solvent on yield
固液比 浸出率(%)
1:10 0.117
1:15 0.123
1:25 0.131
1:40 0.139
1:60 0.141
表3 超声波提取时间对熊果酸浸出率的影响
Table 3 Effects of extraction time on yield
时间(min) 浸出率(%)
15 0.098
20 0.129
30 0.135
45 0.147
60 0.149
出率。
(2) 固液比的选择
精确称取1g已脱脂样品五份，分别准确加入75%
乙醇10ml(料液比为1:10)、15ml(料液比为1:15)、25ml(料
液比为1:25)、40ml(料液比为1:40)、60ml(料液比为1:60)
密封浸泡24h后，超声波辅助提取45min后离心取上清
液1ml用甲醇定容至25ml，在210nm处测定峰面积，计
算浸出率。
(3) 超声波提取时间的选择
精确称取1g已脱脂样品五份，分别准确加入75%
乙醇40ml(料液比为1:40)密封浸泡24h后，分别超声波
辅助提取15、20、30、45、60min后离心取上清液
1ml用甲醇定容至25ml，在210nm处测定峰面积，计
算浸出率。
(4) 超声波功率的选择
精确称取1g已脱脂样品五份，分别准确加入75%
乙醇40ml(料液比为1:40)密封浸泡24h后，分别在超声
波功率为280、320、450、610、720W下超声波提取
45min后离心取上清液1ml用甲醇定容至25ml，在210nm
处测定峰面积，计算浸出率。
1.2.4.2提取工艺的正交试验
选L9(33)作正交试验[6]，选定提取翻白草中熊果酸
的最佳提取参数，在210nm处测定峰面积，计算浸
出率。
由表1可知，随着乙醇体积分数的增大，提取
物中的熊果酸含量呈上升趋势，而浸出率也呈现相
同的趋势。所以可以认为，乙醇的体积分数越大对
熊果酸的选择性越好，有利于翻白草中熊果酸的提
取。当乙醇分数达到90%后再增大乙醇比例对提取
的影响己经不太明显。所以选择90%左右的乙醇溶
液作为提取溶剂。
2.1.2固液比对翻白草熊果酸提取的影响
6
4
2
0
1 2 3 4 5
熊果酸
A
U
时间(min)
a
图1 熊果酸对照品(a)和翻白草(b)的HPLC图谱
Fig.1 HPLC chromatograms of ursolic acid (a) and Potentilla
discolor Bge (b)
2 结果与分析
2.1超声波热浸提工艺参数对翻白草中熊果酸提取的影
响
2.1.1乙醇浓度对翻白草熊果酸提取的影响
由表2得知，在液固比10～60之间，随着液固比
的增加，有利于熊果酸的溶出，回收率呈上升趋势纯
度也逐渐升高。液固比大于40后回收率和提取率基本不
变。从图中看，液固比为40时，提取效果最好。但
考虑到提取过程的经济性，适宜的液固比为30左右。
2.1.3提取时间对熊果酸提取的影响
由表3可知，浸出开始到20min，浸出率迅速提高。
7
6
5
4
3
2
1
0
－1
2 3 4 5
A
U
时间(min)
b
熊果酸
163※工艺技术 食品科学 2007, Vol. 28, No. 08
当浸出时间达到60min后，浸出率随提取时间增加缓
慢，为防止熊果酸长时间受热发生结构变化，影响产
品的回收率和纯度，提高工艺过程效率，提取时间适
当控制在30～45min。
2.1.4超声波功率对熊果酸提取的影响
对测定影响不明显。同时结果表明，各因素对熊果酸
浸出率影响大小次序为：C(提取时间)＞B(固液比)＞A
(乙醇浓度)，最佳试验方案为A2B3C3，即提取的乙醇浓
度为75%、提取的固液比为1:60、提取时间为60min、
提取的超声波功率为610W，追加试验结果表明最高提
取率为0.141%。6号试验组接近最佳组合水平，这表明
试验组乙醇浓度处于较适水平时，适当增加固液比和提
取时间有利提高浸出率。
3 结 论
3.1翻白草中熊果酸的最佳提取工艺参数：提取的乙
醇浓度为75%、固液比为1:60、超声波辅助提取时间为
60min、超声波的功率为610W。
3.2超声波强化萃取的最主要原因是超声波产生的空化
效应。超声空化是指液体中的微小泡核在声波作用下被
激活，表现为泡核的振荡、生长、收缩乃至崩溃等一
系列动力学过程。超声提取植物有效成分的效果主要取
决于超声波的强度、频率和时间，因此考虑的参数主
要有频率、强度和提取时间。我们在超声提取实验中
发现，提取不同的植物有效成分，选择不同的参数会
出现不同的结果。即使是提取同一植物有效成分，也
会因参数的不同而得到不同的实验结果。因此在超声提
取植物有效成分时，找到适宜的参数是提高提取率的关
键，只有选择合理的参数，使液体达到最大的空化状
态，才能获得良好的提取效果。
3.3采用高效液相色谱法对熊果酸含量进行分析，对
色谱条件进行优化选择，在最佳条件下测定熊果酸标准
品，作标准曲线并对提取的熊果酸样品进行了含量测
定，分析结果表明，此法简单快速、高效灵敏、重
现性好。
3.4将正交试验用于多因素相互影响的实验中，可以
利用正交试验的特点，以较少工作量获得较全面的信
息，还可以通过方差分析求得合适的工艺条件。本试
验表明固液比和提取时间对工艺的影响显著，下一步可
通过二次通用旋转组合试验进一步测定三种因素的最佳
组合。
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由表4可知，一般来说超声波的功率越高越容易获
得较大的声强，超声强度对提取率的影响同样不能一概
而论，要考虑超声波与介质相互作用的程度和提取物的
性质。本实验频率保持在20kHz，选用不同的功率进行
提取。由图3可以看出，超声波功率在此范围之内时，
提取率在小功率变化范围内波动不大，实际提取过程中
考虑超声波仪器使用和省电节能，也可以使用更低的超
声波强度。
2.2正交试验结果与数据分析
在单因素试验基础上，按照尽量减少试验次数和寻
求设计最优的原理，选择乙醇浓度(A)、固液比(B)、提
取时间(C)作为因素，每个因素各取三个水平，正交试
验方案及结果见表5。
表4 超声波功率对熊果酸浸出率的影响
Table 4 Effects of ultrasonics power on yield
功率(W) 收率(%)
280 0.136
320 0.139
450 0.142
610 0.143
720 0.145
表5 L9(33)正交试验设计方案及结果
Table 5 L9(33 ) orthogonal test and results
试验号 A(%) B C(min)浸出率(%)
1 50(A1) 1:25(B1) 30(C1) 0.089
2 50(A1) 1:40(B2) 45(C2) 0.114
3 50(A1) 1:60(B3) 60(C3) 0.146
4 75(A2) 1:25(B1) 30(C1) 0.108
5 75(A2) 1:40(B2) 60(C3) 0.136
6 75(A2) 1:60(B3) 45(C2) 0.139
7 90(A3) 1:25(B1) 60(C3) 0.124
8 90(A3) 1:40(B2) 45(C2) 0.132
9 90(A3) 1:60(B3) 30(C1) 0.108
K1 0.349 0.321 0.36
K2 0.383 0.382 0.33
K3 0.364 0.393 0.406
k1 0.116 0.107 0.12
k2 0.127 0.127 0.11
k3 0.121 0.131 0.135
R 0.01 0.021 0.022
从表5可见，固液比和提取时间的极差R较大，所
以固液比和提取时间对测定的影响严重，而当乙醇浓度
2007, Vol. 28, No. 08 食品科学 ※工艺技术164
收稿日期：2007-05-09
基金项目：国家自然科学基金青年基金项目(50206013)；上海市重点学科建设项目(T0503)
作者简介：周国燕(1970-)，女，副教授，博士，研究方向为食品冷冻冷藏。
猕猴桃热风干燥与冷冻干燥的实验研究
周国燕，陈唯实，叶秀东，肖 鑫，华泽钊
(上海理工大学食品与低温生物技术研究所，上海 200093)
摘 要：本研究对真空冷冻干燥和热风干燥猕猴桃切片进行了对比实验，比较了不同冷冻干燥工艺和热风干燥工
艺下猕猴桃VC损失率和干燥速率。实验发现热风干燥实验中，厚度、温度和对流情况三个因素对干燥速率和VC
损失率两个指标都有显著影响(p＜0.01)。最佳猕猴桃热风干燥工艺条件是：猕猴桃切片厚度取中间值6mm，温度
取高值70℃，对流情况取加风。冷冻干燥实验中，厚度、一次干燥温度对干燥速率有显著影响(p＜0.05)，冻结
速率无显著影响。厚度、一次干燥温度和降温速率对VC损失率有显著影响(p＜0.05)。最佳猕猴桃真空冷冻干燥
工艺条件是：猕猴桃切片厚度取中间值8mm，一次干燥温度－10℃，冻结降温速率取快速冻结。热风干燥的平均
干燥速率远远大于冻干实验结果。冷冻干燥的VC损失率大大小于热风干燥过程。
关键词：猕猴桃；真空冷冻干燥；热风干燥；干燥速率；VC
Study on Freeze-drying and Hot-air Drying Kiwi-fruit Slice
ZHOU Guo-yan，CHEN Wei-shi，YE Xiu-dong，XIAO Xin，HUA Ze-zhao
(Institute of Cryomedicine and Food Refrigeration, Shanghai University of Science and Technology, Shanghai 200093, China)
Abstract ：In this paper the hot-air drying and freeze drying of kiwi-fruit slices are comparatively studied. The VC loss ratio and
drying rate are taken as criterion. In hot-wind drying experiment, drying rate and VC loss ratio are significantly influenced by
thickness of sample, temperature of process and convectional condition(p＜0.01). In f eeze drying exper ment, the hickness of
sample and the primary drying temperature influence both the drying rate and VC loss ratio, and the VC loss also influences by
freezing rate(p＜0.05). The ideal processing parameter are 6 mm thick, 70 ℃ temperatu e and enhanced the onvection in hot-air
drying process, and 8 mm thick, －10℃ primary drying temperature and quick freezing in freeze drying. The drying rate in freeze
drying is less than in hot-wind drying but the VC loss ration in freeze drying is better than in hot-wind drying.
Key words：kiwi-fruit；freeze-drying；hot-air drying；drying rate；ascorbic acid；VC
中图分类号：S663.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2007)08-0164-04
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猕猴桃营养价值很高，其VC含量比一般水果高出
几倍甚至100倍[1]。热风干燥和真空冷冻干燥是食品保
藏和加工的常见手段[2-3]。为了比较二者对干燥猕猴桃的
品质的不同影响，本研究比较真空冷冻干燥和热风烘干
的猕猴桃干燥速率和VC损失率。
1 材料与方法
1.1材料、试剂与仪器