全 文 ：181※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 08
荸荠黄酮提取技术研究
蔡 健，姚 芹，黄胜惠，孙静燕，朱 洁，吴玉平
(苏州农业职业技术学院，江苏 苏州 215008)
摘 要：采用分光光度法，研究影响荸荠中黄酮类化合物提取量的多种因素，并通过L9(34)正交试验设计优化出
提取荸荠中黄酮类化合物的最佳工艺条件。结果表明，荸荠中总黄酮的含量为0.8621%，乙醇提取法的最适工艺
参数是浸提剂乙醇浓度60%、提取温度70℃、料液比1:50、浸提时间3.5h。
关键词：荸荠；黄酮；提取工艺
Study on Extraction Technique of Flavonoids from Water Chestnut
CAI Jian，YAO Qin，HUANG Sheng-hui，SUN J ng-yan，ZHU Jie，WU Yu-ping
(Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture， Suzhou 215008, China)
Abstract ：By spectrophotometric method，effects of some factors on extraction rate of flavaoids from water chestnut were
studied. The orthogonal design of L9(34) was us d to confirm the optimal technological parameters. The results showed that the
content of total flavonoids in water chestnut is 0.8621%，and the optimum cond tions of ethanol extraction are obtained as
follows: extracting material with 50-times 60% ethalnol at 70℃ for 3 h.
Key words：water chestnut；flavonoids；extraction technique
中图分类号：O65；O623.54 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2008)08-0181-03
收稿日期：2008-04-22
基金项目：江苏省“青蓝工程”项目(苏教师[2007]2号)；江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目(苏教高[2007]17号)
作者简介：蔡健(1962-)，男，教授，主要从事农产品及食品加工技术研究。E-mail：caijian@yeah.net
荸荠(Eleocharis tuberosa)，俗称马蹄、地栗、地
梨、乌芋等。其秧苗又称通天草，原产于中国南部和
印度。荸荠以球茎供食用，其肉质清脆多汁，颜色洁
白，并含有丰富的碳水化合物、蛋白质、粗纤维、矿
物质及多种维生素，深受人们喜爱。荸荠既可作为水
果食用，又可作为蔬菜熟食。荸荠具有清热解烦、祛
痰消积、止崩、降血压的保健作用[1]。目前，中国荸
荠的栽培面积约为2.7万公顷，已成为重要的水生蔬菜
之一。
黄酮类化合物的生理活性作用较为广泛，具有生
物抗氧化性、清除自由基、抗衰老、治疗心脑血管疾
病、降血脂降血压、降低血糖、抗癌、镇痛、免疫、
抗炎、抗菌、对消化性溃疡的保护作用等药用保健功
能[2]。随着人们不断发现黄酮类物质所具有的生物效
能，对黄酮类化合物的研究日益增多。本实验重点研
究荸荠中黄酮类化合物的提取技术，优化最佳技术参
数，以期为荸荠在食品领域和药品领域的进一步研究奠
定基础。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
荸荠购自苏州市农贸市场。
芦丁(生化试剂)；无水乙醇、NaNO2、Al(NO3)3及
NaOH均为AR；实验用水为蒸馏水。
1.2仪器与设备
XA-1型高速万能粉碎机 江苏姜堰市银河实验仪器
厂；分析天平 上海天平仪器厂；电热恒温水浴锅 上
海医疗器械五厂；80-1离心沉淀器 上海手术器械厂；
722-光栅分光光度计 上海第三分析仪器厂；101A-2型
数显电热鼓风干燥箱 上海浦东荣丰科学仪器有限公司。
1.3方法[3-4]
1.3.1原料预处理
将荸荠洗净、烘干、粉碎、混合，原料的粒径最
好在0.5～0.8mm，最大不超过1mm。原料粒径过大，给
提取造成困难，粒径过小，给后续分离操作带来困难。
1.3.2荸荠提取物中黄酮类含量的测定[5-6]
准确称取芦丁标准试剂0.0788g，用30%乙醇溶解，
并完全移入250ml容量瓶中，用30%乙醇定容。分别
取上述芦丁标准溶液0、1、2、4、6、8、10ml于
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7只25ml容量瓶中，用30%乙醇补充至12.5ml，加入
5%的NaNO2 0.7ml，摇匀，放置5min后加入10%的
Al(NO3)3 0.7ml，6min后再加入4%的NaOH 5ml，混匀，
用30%乙醇稀释至刻度，10min后于波长510nm处比色
测定，试剂为空白参比。
吸光度(A)与芦丁浓度(Y)之间的回归方程式为：
Y=6.7835A+0.0573，相关系数r=0.9993。
1.3.3荸荠中黄酮类化合物的提取
称取10g荸荠粉，用75%乙醇以料液比1:30(g/ml)
在一定温度下提取，定容进行定量分析，然后计算提
取率并测定提取物中黄酮化合物含量。
总黄酮含量的测定：以芦丁为标样，采用亚硝酸
钠-硝酸铝比色法，在波长510nm处测定其吸光度。
黄酮类化合物质量
提取率(%)=—————————×100
干物料质量
1.4单因素试验及正交试验
首先拟定乙醇浓度、提取时间、料液比、浸提温
度进行单因素试验。在单因素试验的基础上确定正交试
验工艺参数范围，通过正交试验确定最佳提取工艺条
件 。
2 结果与分析
2.1乙醇浓度对提取的影响
分别用15%、30%、45%、60%、75%、90%乙
醇溶液浸泡相同量的样品12h。测定提取液的总黄酮含
量，结果见表 1。
乙醇浓度(%) 15 30 45 60 75 90
总黄酮含量(%)0.16790.33280.41230.43270.56710.4356
注：料液比为1:30(g/ml)。
表1 乙醇浓度对提取的影响
Table 1 Effects of ethanol concentration on extraction
由表1可知，随着乙醇浓度的提高，黄酮得率随
乙醇浓度的升高而升高，在75%时达到最高值。
2.2提取时间对提取的影响
在料液比1:30、乙醇溶液75%的条件下，每隔0.5h
计算一次提取液的总黄酮含量，结果见表2。
浸提时间(h) 1 1.5 2 2.5 3 3.5
总黄酮含量(%)0.15620.22430.24350.37650.4409.4267
表2 提取时间对浸提的影响
Table 2 Effects of time on extraction
由表2可知，当提取时间为3h时，提取效果最好。
当时间继续延长时，总黄酮含量反而降低。这可能是
提取时间太长，有部分乙醇被挥发而导致沸点逐渐增
大，从而破坏某些黄酮类化合物[7-8]。
2.3料液比对浸提的影响
用75%乙醇溶液对样品进行浸泡，对不同的料液比
进行提取试验，料液比(g/ml)分别为1:20、1:30、1:40、
1:50、1:60、1:70和1:80，提取时间为3h，结果见表3。
料液比(g/ml)1:201:301:401:501:601:701:80
总黄酮含量(%)0.29110.54670.73210.47640.38930.54230.3578
表3 料液比对浸提的影响
Table 3 Effects of solid-liquid ratio on extraction
由表3可知，随着料液比的增加，提取量出现了
两个峰值0.7321%和0.5423%，因此料液比为1:40较
适 宜 。
2.4浸提温度对提取的影响
称取一定量的样品分别在30、40、50、60、70、
80℃下保温3h，结果见表4。
温度(℃) 30 40 50 60 70 80
总黄酮含量(%)0.42760.43650.21540.5205.46300.3392
表4 浸提温度对提取的影响
Table 4 Effects of temperature on extraction
注：乙醇浓度为7 0 %。
由表4可知，40～60℃总黄酮含量有两个峰值，但
60℃时总黄酮含量最大，温度再高反而下降[9]。可能是
由高温下提取所得黄酮易被破坏所致。因此温度在60℃
为宜。
2.5正交试验
在实际操作中，由于各因素之间相互交叉影响，
因此为全面考察乙醇提取法的工艺参数，根据单因素试
验的结果及有关资料介绍，确定以乙醇浓度、提取时间、
料液比、提取温度等四种因素进行正交试验设计[10]。试验
因素水平表见表5，正交试验结果见表6。
水平 A乙醇浓度(%)B提取时间(h)C料液比(g/ml)D提取温度 (℃)
1 60 2.5 1:30 50
2 75 3 1:40 60
3 90 3.5 1:50 70
表5 因素水平表 L9(34)
Table 5 Factors and their levels of L9(34) othogonal test design
由表6中的极差分析可知，乙醇浓度、提取时间、
料液比、提取温度四因素对黄酮提取量影响的主次顺序
为：乙醇浓度＞提取温度＞提取时间＞料液比，最佳的
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因素
试验号
A B C D
总黄酮含量(%)
1 A1 B1 C1 D1 0.4453
2 A1 B2 C2 D2 0.4169
3 A1 B3 C3 D3 0.8156
4 A2 B1 C2 D3 0.4759
5 A2 B2 C3 D1 0.2705
6 A2 B3 C1 D2 0.3790
7 A3 B1 C3 D2 0.2115
8 A3 B2 C1 D3 0.2684
9 A3 B3 C2 D1 0.1869
K1 1.6781.1331.0930.9027
K2 1.1250.95581.0781.007
K3 0.66681.3821.2981.560
k1 0.55930.37760.36420.3009
k2 0.37510.31860.35990.3358
k3 0.22230.46050.43250.5200
R 0.44450.14190.07260.2191
表6 正交试验结果
Table 6 Results of L9(34) orthogonal test
3 结 论
3.1荸荠总黄酮乙醇提取正交试验中的四个因素中，
影响荸荠总黄酮提取率的因素主次顺序为：乙醇浓度＞
提取温度＞提取时间＞料液比。
3.2荸荠总黄酮乙醇提取最佳工艺条件为：乙醇浓度
60%、提取时间3.5h、料液比1:50、提取温度70℃。在
最佳的提取工艺条件下测得荸荠中总黄酮含量为0.8621%。
参考文献：
[1] 侯传伟, 魏书信, 王安建. 鲜切荸荠复合保鲜剂的研制[J]. 食品科技,
2007 (12): 195-198.
[2] 白凤梅, 蔡同一. 类黄酮生物活性及其机理的研究进展[J]. 食品科
学, 1999, 20(8): 11-13.
[3] 王炜, 王琳. 黄酮类化合物的研究进展[J ]. 沈阳医学院学报, 2002, 4
(2): 115-119.
[4] 张艳荣, 辛红阳, 刘婷婷, 等. 红景天黄酮提取技术的研究[J]. 食品
科学, 2007, 28(9): 292-295.
[5] 胡静丽, 陈健初.杨梅叶黄酮类化合物最佳提取工艺研究[J]. 食品科
学, 2003, 24(1): 96-99.
[6] 伊长文, 楚凯宾. 马齿苋黄酮提取工艺研究[J]. 食品研究与开发,
2008, 29(2): 79-82.
[7] 吴娜, 张瑞巧, 孙智达. 艾蒿中黄酮类化合物的提取工艺研究[J]. 食
品工业科技. 2008, 29(1): 230-232.
[8] 晏全, 刘卫兵, 陈翠. 甜杨桃叶中总黄酮提取的最佳工艺[J]. 湖北农
业科学, 2008, 47(1): 98-100.
[9] 张义秀, 佟丽华, 张义英. 枸杞子不同提取物中总黄酮含量的比较
[J]. 黑龙江医药科学. 2007, 30(1): 53-54.
[10]王钦德, 杨坚. 食品试验设计与统计分析[M]. 北京: 中国农业大学
出版社, 2003: 152-362.
提取工艺条件为提取时间3.5h、乙醇浓度60%、提取温
度70℃、料液比1:50，即A1B3C3D3。
2.6最佳提取工艺条件下荸荠中总黄酮含量的测定
在最佳的提取工艺条件下(即提取时间3.5h、乙醇
浓度60%、提取温度70℃、料液比1:50)，提取得到荸
荠中黄酮类物质总黄酮含量为0.8621%。