全 文 ：沙枣种子油的超声波辅助提取及抗氧化作用
艾明艳，陆健康，王丹丹，杨春华，樊纯，张娜*
（塔里木大学新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室，新疆阿拉尔 843300）
摘 要：以沙枣种子为原料，利用超声波辅助提取沙枣种子油，并对其体外抗氧化活性进行研究。在单因素试验的基
础上，采用正交试验进行优化，确定超声波辅助提取沙枣种子油的最佳提取条件。结果表明，各因素的主次顺序为浸
提温度＞浸提时间＞超声波功率＞料液比，超声波辅助提取最佳工艺条件为浸提时间 30 min、浸提温度 30℃、超声波功
率 120 W、料液比 1 ∶ 6（g/mL），提取率为 26.07 %。超声波辅助提取的沙枣种子油具有较强的抗氧化活性。10 mg/mL的
沙枣种子油对羟自由基（·OH）清除率为 87.05 %；8 mg/mL的沙枣种子油对 DPPH自由基的抑制率为 52.36 %；8 mg/mL
的沙枣种子油对超氧负离子（O2-·）的清除率为 59.55 %。
关键词：沙枣种子油；超声波；抗氧化作用
Ultrasound-Assited Extraction and Antioxidation of Elaeagnus Angustifolia Seed Oil
AI Ming-yan， LU Jian-kang，WANG Dan-dan， YANG Chun-hua， FAN Chun， ZAHNG Na*
（Tarim University，Xinjiang Production ＆ Construction Corps Key Laboratory of Protection and Utilization of
Biological Resources in Tarim Basin，Alar 843300， Xinjiang， China）
Abstract：This paper was designed to systematically research antioxidant activity from Elaeagnus angustifolia
seed oil， which was extracted from Elaeagnus angustifolia seed with ultrasonic wave assistance. On the basis of
single factor experiment， the process conditions of the ultrasonic-assisted extraction were optimized by using
orthogonal experiment design.Results：The effects of affecting factors rank as extraction temperature > extraction
time >ultrasonic power > solvent/material ratio，and the optimum conditions of the extraction were extraction
time 30 min， extraction temperature 30 ℃， ultrasonic frequency 120 W and solvent/material ratio 1 ∶ 6（g/mL）.
The extraction rate was 26.07 % with these conditions. Elaeagnus angustifolia seed oil which extracted with
ultrasonic wave assistance had strong antioxidant activitie. The scavenging rate against hydroxyl radicals（·OH）
of 10 mg/mL Elaeagnus angustifolia seed oil was 87.05 % ； The scavenging rate against DPPH of 8 mg/mL
Elaeagnus angustifolia seed oil was 52.36 %；The scavenging rate against superoxide anion（O2-·）of 8 mg/mL
Elaeagnus angustifolia seed oil was 59.55 %.
Key words：Elaeagnus angustifolia seed oil； ultrasonic wave； antioxidant capability
基金项目：新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实
验室开放课题（BRYB1006）
作者简介：艾明艳（1984—），女（汉），讲师，硕士研究生，研究方向：畜
产品加工及贮藏。
*通信作者：张娜（1981—），女，讲师。
食品研究与开发
Food Research And Development
2013年 5月
第 34卷第 10期基础研究
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.010.004
沙枣（Elaeagnus spp.）又名银柳、七里香、桂香柳、
红豆等，是胡颓子科（Elaeagnaceae）胡颓子属（Elaeag－
nus）的落叶乔木或灌木，高 4 m～15 m，目前在新疆、甘
肃、青海、陕西及内蒙古西部的干早沙区都广为栽培。
在新疆，沙枣作为防风固沙的主要植物，自然资源极
为丰富。沙枣的果实、枝叶、花均能供药用，临床上多用
于脾胃虚弱、消化不良、肠炎腹泻、肺热咳嗽等疾病的
治疗[1-2]。目前对沙枣的研究主要集中在黄酮、原花青
素、多糖、多酚等功能活性成分[3-4]，对沙枣种子油的研究
较少。新疆野生沙枣仁的含油率为 8.2 %，以不饱和脂
肪酸为主要成分，其中以亚油酸含量最高（46.52 %），
其次为油酸，亚麻酸和硬脂酸[5]，具有较高的营养价值
和开发利用价值。
超声波技术是一种新的提取分离技术，它是利用
超声波的空化作用（破碎细胞）和机械作用（强化传
13
质），使溶剂分子渗透到组织细胞中去，更好地与溶剂
分子接触，使细胞中可溶性成分更好更快地释放出
来 [6-7]。本文采用超声波辅助提取法提取沙枣种子油并
对其抗氧化活性进行研究，为沙枣种子油的进一步开
发利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
沙枣种子：采自新疆阿拉尔市野外，颗粒饱满，无
霉烂变质。
KQ3200DB型超声波清洗器：昆山市超声仪器有
限公司；RE-2010型旋转蒸发仪：河南巩义布予华仪
器有限责任公司；SHB-B95A型循环水式多用真空泵：
郑州长城科工贸有限公司；LXT-IIB型离心机：上海安
亭仪器厂；FW80型万能粉碎机：广东中山市新宇宙电
子厂。
1.2 方法
1.2.1 提取工艺[8-9]
沙枣种子→粉碎过筛→加入石油醚，超声波辅助
提取→离心→取上清液→回收石油醚→烘干至恒
重→沙枣种子油
出油率/% = m1 - m2m × 100
式中：m1为接收瓶和瓶内沙枣种子油的质量，g；
m2为接收瓶的质量，g；m为沙枣种子的质量，g。
1.2.2 体外抗氧化作用研究[10-11]
1.2.2.1 清除羟自由基（·OH）试验
原理为利用 H2O2与 Fe2+混合产生·OH，在体系内
加入水杨酸捕捉·OH并产生有色物质，该物质在波长
510 nm处有吸收。如果在反应体系中加入有清除羟自
由基能力的物质，与水杨酸竞争羟自由基，使有色物
质生成量减少。反应体系制备为在 10 mL的试管中依
次加入 0.6 mol/L的 Fe2SO4溶液 2 mL，0.6 mol/L的H2O2
溶液 2 mL，沙枣种子油 2 mL，摇匀，静置 10 min，再加
入 0.6 mol/L的水杨酸溶液 2 mL，摇匀，静置 30 min
后，用无水乙醇作参比，于 510 nm波长处测其吸光度。
同样取浓度 0.5 mg/mL的 VC溶液测其吸光值作对比。
·OH清除率/% =（1 - A3 - A2A1
）× 100
式中：A1为空白对照的吸光度；A2为无水杨酸时
加入待测液的吸光度；A3为加入水杨酸和待测液的吸
光度。
1.2.2.2 清除 DPPH实验
取沙枣种子油 2 mL，加入 0.02 mol/L的 DPPH溶
液 2 mL，摇匀后放置 30 min。以无水乙醇为对照，分别
测定 517 nm 处的吸光度值 Ai。同时测定上述溶液
2 mL与 2 mL无水乙醇混合后在 517 nm处的吸光度
值 Aj。再测定 2 mL 0.02 mol/l的 DPPH溶液与 2 mL溶
剂混合液在 517 nm处的 A值 Ac。将三值按公式计算
其抑制率。同样取浓度 0.5 mg/mL的 VC溶液测其吸光
值作对比。
抑制率/% =（1 - Ai - AjAc
）× 100
1.2.2.3 清除超氧阴离子自由基（O2-·）
邻苯三酚在弱碱性环境中（pH=8.2）发生自身氧化
分解产生 O2-·并不断积累，导致反应在 320 nm处吸光
度发生变化（吸光度随反应的进行而线性增大），如果
加入超氧阴离子自由基清除剂，其吸光度会有所改
变。通过测定反应时间内含清除剂的反应液的吸光度
随时间的变化率，并与空白液相比较便可得出其对
O2-·的清除能力。
取 Tris-HCl（pH=8.2）溶液 4.5 mL，依次加入无水
乙醇 3.0 mL、0.05 mol/L邻苯三酚溶液 1.0 mL 和沙枣
种子油 1 mL，充分混合后于 25 ℃恒温水浴锅中，反应
20 min后迅速取出，在波长 320 nm处测定吸光度，以
无水乙醇作为空白。每隔 30 s记录一次吸光度，在线
性范围内连续记录 5 min，然后计算每分钟吸光度的增
加值即为氧化速率。同样取浓度 0.5 mg/mL的 VC溶液
测其吸光值作对比。
O2-·清除率/% = V 空 - V 样V 空
× 100
式中：V 空为邻苯三酚自氧化速率；V 样为邻苯三酚
加入样品后氧化速率。
1.2.3 试验设计
1.2.3.1 沙枣种子油的提取
针对料液比、浸提时间、浸提温度和超声波功率
4个因素，分别在保持其他因素相同的条件下进行单
因素试验。
根据单因素试验结果，设计四因素三水平正交试
验 L9（34），因素水平见表 1。
1.2.3.2 体外抗氧化作用研究
将沙枣种子油配成 2、4、6、8、10 mg/mL 5 种浓度
的溶液（以无水乙醇作为溶剂），分别测定其清除自由
表 1 正交试验因素及水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment
水平
因素
A浸提时间/
min
B浸提
温度/℃
C超声波
功率/W
D料液比/
（g/mL）
1 20 20 120 1 ∶ 4
2 30 30 135 1 ∶ 6
3 40 40 150 1 ∶ 8
基础研究艾明艳，等：沙枣种子油的超声波辅助提取及抗氧化作用
14
基能力，并与 0.5 mg/mL的 VC溶液（以无水乙醇作为
溶剂）比较。
2 结果与分析
2.1 沙枣种子油的提取
2.1.1 单因素试验
2.1.1.1 料液比对沙枣种子油提取率的影响
料液比对沙枣种子油提取率的影响如图 1所示。
从图 1 中可知，料液比 1 ∶ 6 时提取率达到最大
值，之后缓慢下降。这是因为料液比越大，单位质量
的沙枣种子粉与石油醚接触的面积越大，从而提高
了石油醚对油脂的提取效率，但是料液比过大会使
得沙枣种子粉被大幅度稀释，石油醚和油脂的损失
都很大，反而降低了提取率 [12]。因此，选择最佳料液
比为 1 ∶ 6。
2.1.1.2 浸提时间对沙枣种子油提取率的影响
浸提时间对沙枣种子油提取率的影响如图 2
所示。
从图 2中可知，随着浸提时间的增加，提取率逐渐
增大，浸提时间为 30 min时达到最大值，之后稍有下
降。这主要是由于浸提 30 min后油脂的吸附速度与浸
出速度基本达到动态平衡，浸提时间的延长对提取率
的增加作用不大。因此，选择最佳浸提时间为 30 min。
2.1.1.3 浸提温度对沙枣种子油提取率的影响
浸提温度对沙枣种子油提取率的影响如图 3
所示。
从图 3中可知，随着浸提温度的升高，沙枣种子油
的提取率逐渐增加，至 30℃时达到最大值，30℃~40℃
时提取率缓慢下降，40℃之后急速下降。这是因为浸提
温度在 20℃~30℃之间时，提高浸提温度可以提高石
油醚和油脂的分子动能，从而促进油脂向石油醚扩散，
但是温度超过 40℃，接近石油醚的沸点（30℃~60℃），
石油醚加速挥发，沙枣种子粉与石油醚接触的机会减
少，从而导致提取率下降。因此，选取最佳提取温度
为 30℃。
2.1.1.4 超声波功率对沙枣种子油提取率的影响
超声波功率对沙枣种子油提取率的影响如图 4
所示。
从图 4中可知，随着超声波功率增大，提取率逐渐
增大，达到 120 W之后增加趋势较平缓。这是因为超
声波作用的效果取决于超声波功率和提取物的结构
与性质,不同的提取物需要不同的超声波功率 [13]。因
此，选取最佳提取功率为 120 W。
2.1.2 正交试验
在单因素试验的基础上，采用正交试验对提取工
艺进行优化，试验设计及结果见表 2。
表 2是正交试验结果。根据极差大小列出各指标
下的因素主次顺序：浸提温度＞浸提时间＞超声波功
率＞料液比。由表中直观得出最优组合为 A2B2C1D2，即
浸提时间 30 min、浸提温度 30 ℃、超声波功率 120 W、
料液比 1 ∶ 6（g/mL），根据验证试验，在此工艺条件下得
到的提取率为 26.07 %。
图 1 料液比对沙枣种子油提取率的影响
Fig.1 Effect of solvent/material ratio on the extraction rate
24.0
23.5
23.0
22.5
22.0
21.5
21.0
20.5
20.0
提
取
率
/%
1 ∶ 4 1 ∶ 6 1 ∶ 8 1 ∶ 12
料液比/（g/mL）
1 ∶ 10
图 2 浸提时间对沙枣种子油提取率的影响
Fig.2 Effect of extraction time on the extraction rate
24
23
22
21
20
提
取
率
/%
10 20 30 50
浸提时间/min
40
图 3 浸提温度对沙枣种子油提取率的影响
Fig.3 Effect of extraction temperature on the extraction rate
26
25
24
23
22
21
20
提
取
率
/%
20 30 40 60
浸提温度/℃
50
图 4 超声波功率对沙枣种子油提取率的影响
Fig.4 Effect of ultrasonic sound power on the extraction rate
26
25
24
23
提
取
率
/%
90 105 120 150
超声波功率/W
135
艾明艳，等：沙枣种子油的超声波辅助提取及抗氧化作用基础研究
15
表 2 正交试验结果
Table 2 The results of orthogonal experiment
2.1.3 体外抗氧化作用研究
2.1.3.1 沙枣种子油对羟自由基（·OH）的清除作用
沙枣种子油对羟自由基（·OH）的清除作用如图 5
所示。
0.5 mg/mL的 VC溶液对羟自由基（·OH）的清除率
是 87.93 %。由图 5可知，沙枣种子油对羟自由基（·OH）
的清除率随着沙枣种子油的浓度增加而增大，当沙枣
种子油浓度达到 10 mg/mL时，清除率（87.05 %）与 0.5
mg/mL VC相当。
2.1.3.2 沙枣种子油对 DPPH的抑制作用
沙枣种子油对 DPPH的抑制作用如图 6所示。
从图 6中可知沙枣种子油的浓度为 8 mg/mL时，
对 DPPH即有很明显的抑制效果；但在浓度为 8 mg/
mL～10 mg/mL之间，对 DPPH自由基的抑制效果变化
不明显，呈平稳趋势，说明摄入浓度为 8 mg/mL的沙枣
种子油即可达到很好的抑制 DPPH的效果。
0.5 mg/mL的 Vc溶液对羟自由基（·OH）的抑制率
是 87.93 %。沙枣种子油浓度为 8 mg/mL时抑制率为
52.36 %，相当于 0.5 mg/mL VC的 60 %。
2.1.3.3 沙枣种子油对超氧负离子（O2-·）的清除作用
沙枣种子油与 VC对超氧负离子（O2-·）的清除作
用如图 7所示。
从图 7中可知，浓度为 2 mg/mL～8 mg/mL时，清除
率随着沙枣油浓度的增大而逐渐增加，在浓度为8 mg/mL～
10mg/mL时，清除率变化不大。因此，摄入浓度为 8mg/mL
的沙枣种子油即可达到很好的清除超氧负离子（O2-·）
的效果。
0.5 mg/mL的 VC溶液对超氧负离子（O2-·）的清除
率是 85.39 %。沙枣种子油浓度为 8 mg/mL时抑制率为
59.55 %，相当于 0.5 mg/mL VC的 70 %。
3 结论
经过单因素试验和正交试验优化，得出最佳的提
取工艺为浸提时间 30 min、浸提温度 30 ℃、超声波功
率 120 W、料液比 1 ∶ 6（g/mL），各因素的主次顺序为浸
提温度＞浸提时间＞超声波功率＞料液比，根据验证试
验，在此工艺条件下得到的提取率为 26.07 %。
对超声波辅助提取的沙枣种子油进行抗氧化作
用的研究，结果显示沙枣种子油具有较强的抗氧化活
性。10 mg/mL的沙枣种子油对羟自由基（·OH）清除率
为 87.05 %，与 0.5 mg/mL VC相当（87.93 %）；8 mg/mL
的沙枣种子油对 DPPH自由基的抑制率为 52.36 %，相
当于 0.5 mg/mL VC（87.93 %）的 60 %；8 mg/mL的沙枣
水平
因素
提取
率/%A
（浸提时间）
B
（浸提温度）
C
（超声波功率）
D
（料液比）
1 1 1 1 1 24.95
2 1 2 2 2 25.80
3 1 3 3 3 23.28
4 2 1 2 3 24.27
5 2 2 3 1 25.88
6 2 3 1 2 25.12
7 3 1 3 2 22.91
8 3 2 1 3 25.96
9 3 3 2 1 21.87
K1 74.03 72.13 76.03 72.70
K2 75.27 77.64 71.94 73.83
K3 70.74 70.27 72.07 73.51
k1 24.68 24.04 25.34 24.23
k2 25.09 25.88 23.98 24.61
k3 23.58 23.42 24.02 24.50
R 1.51 2.46 1.36 0.38
图 5 沙枣种子油对羟自由基（·OH）的清除作用
Fig.5 Scavenging rate on·OH of elaeagnus angustifolia seed oil
90
80
70
60
50
清
除
率
/%
2 4 6 10
沙枣种子油浓度/（mg/mL）
8
图 6 沙枣种子油对 DPPH的抑制作用
Fig.6 Sscavenging rate on DPPH of elaeagnus angustifolia seed oil
60
50
40
30
20
10
抑
制
率
/%
2 4 6 10
沙枣种子油浓度/（mg/mL）
8
图 7 沙枣种子油对超氧负离子（O2-·）的清除作用
Fig.7 Scavenging rate on O2-·of elaeagnus angustifolia seed oil
70
60
50
40
清
除
率
/%
2 4 6 10
沙枣种子油浓度/（mg/mL）
8
（下转第 111页）
基础研究艾明艳，等：沙枣种子油的超声波辅助提取及抗氧化作用
16
种子油对超氧负离子（O2-·）的清除率为 59.55 %，相当
于 0.5 mg/mL VC（85.39 %）的 70 %。
沙枣种子油具有较强的抗氧化活性，有望作为天
然抗氧化剂及功能性食品得到开发与应用，是值得开
发利用的营养保健油源。
参考文献：
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收稿日期：2012-08-07
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第 16页）
3 结论
添加甘油有效提高复合材料的抗拉强度和断裂
延伸率，并且提高复合材料的阻氧性、透明度和水溶
性，但降低了复合材料的阻水性。与单一的普鲁兰多
糖和明胶材料相比，普鲁兰多糖-明胶复合材料透明
度、抗拉强度、阻氧、阻油性都较高，是一种具有应用前
景的产品。
参考文献：
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高丹丹，等：甘油对明胶-普鲁兰多糖复合材料性能的影响贮藏保鲜
111