全 文 ：《食品工业》2013 年第34卷第 9 期 68
毛苕子茎叶多糖的微波提取及其抗氧化活性研究
葛亚龙，余凡，杨恒拓，陈文杰，刘存芳*
陕西理工学院化学与环境科学学院（汉中 723000）
摘 要 采用单因素试验考察微波温度, 微波时间, 酸碱度及料液比对毛苕子茎叶中多糖的提取率影响, 并结合
正交试验优选出最佳提取条件, 利用苯酚硫酸法测定其多糖的含量, 利用Fention反应检测毛苕子茎叶多糖的抗氧
化活性。试验结果表明: 毛苕子茎叶多糖的最佳提取条件为微波温度45 ℃, 微波处理6 min, pH 7, 料液比为1︰20
(g/mL), 最佳条件下毛苕子茎叶多糖的提取量为39.473 mg/g, 其多糖具有较强的抗氧化活性。
关键词 毛苕子茎叶; 多糖; 微波; 抗氧化活性
Vicia villosa Stem and Leaves of Polysaccharide Microwave Extraction and Its
Antioxidant Activity Research
Ge Ya-long, Yu Fan, Yang Heng-tuo, Chen Wen-jie, Liu Cun-fang*
School of Chemistry Environmental Sciences, Shaanxi University of Technology (Shaanxi 723000)
Abstract The single factor experiment was used to observe the effects of extraction temperature, extraction time, pH
and solid-liquid ratio on the extraction rate of Vicia villosa stem and leaves polysaccharide. Moreover, with the assistant of
orthogonal experiment, the optimum extraction conditions was determined, the content of the polysaccharide was measured
by phenol sulfuric acid method. The antioxidant activity of Vicia villosa stem and leaves polysaccharide was detected with the
Fention reaction. The experimental results showed that: the optimum extraction conditions for Vicia villosa stem and leaves
polysaccharide were as follows: the extraction temperature was 45 ℃, microwave treatment for 6 min at pH 7 and the
solid-liquid ratio was 1︰20 (g/mL), under the best conditions Vicia villosa stem and leaves polysaccharide extraction rate
was 39.473 mg/g, The Vicia villosa stem and leaves polysaccharide has a strong antioxidant activity.
Keywords Vicia villosa stem and leaves; polysaccharide; microwave method; antioxidant activity
毛苕子（Vicia villosa）又名长柔毛野豌豆，为一
年生或越年生野生豌豆科草本植物，主要分布在黄
河，淮河，海河流域等地，其含有粗蛋白，粗脂肪，
粗纤维等营养成分，是畜禽高蛋白质精饲料，目前对
毛苕子的研究主要集中在农牧业，对化学领域的研究
尚未见具 体的报道。植物多糖具有复杂多样的生物活
性和生理功能[1]，有明显地调节机体免疫，抗辐射，
抗菌等生物活性，多糖的研究已引起国内外广泛重
视[2-5]。本研究是从秦巴山区野生毛苕子茎叶中提取
多糖，利用苯酚硫酸法测定其多糖的含量，设计单因
素试验并结合正交试验优选出在微波辅助条件下的最
佳提取条件，利用Fention反应检测其多糖的抗氧化活
性，为毛苕子茎叶中多糖的开发利用提供理论依据。
1 材料，试剂和仪器
1.1 材料
野生毛苕子茎叶收集于陕西南部秦巴山区，漂洗
干净，阴干，粉碎，过筛，密封保存备用。
1.2 试剂
D-无水葡萄糖，苯酚，浓硫酸(98%)，浓盐酸，
双氧水(30%)，无水乙醚，无水乙醇，无水丙酮，磷
酸二氢钠，碳酸氢钠，邻二氮菲，七水合硫酸亚铁
（均为分析纯，西安化学试剂厂生产）。水为超纯水。
1.3 仪器
中草药粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；
SINEO新仪：上海新仪微波化学科技有限公司；标准
检验筛：浙江上虞市道墟张兴纱筛厂；HH系列恒温
水浴锅：河北省黄骅市渤海电器厂；LD5-10 低速离
心机：北京京立离心机有限公司；UV-6300PC紫外
可见分光光度计：上海美谱达仪器有限公司；SHB-
III 循环水式真空泵：郑州长城科学工贸有限公司；
DOB-20003 型光电分析天平：重庆试验设备厂；
SB5200-DT 系列超声清洗机：宁波新芝生物科技有
限公司；101 型电热鼓风干燥箱：北京科伟永兴仪器
有限公司；RE-52 旋转式蒸发仪：上海安亭试验仪器
有限公司；LRH-250A 生化培养箱：广东省医疗器械
厂；Sohelt提取器；超纯水机。
2 试验方法
2.1 葡萄糖标准曲线的制作
采用苯酚-硫酸法[6]，准确称取0.100 g于105 ℃下
干燥至恒重的葡萄糖标准样品，溶解，将溶液转移于
*通讯作者；基金项目：陕西理工学院2012年大学
生创新试验项目(UIRP12007)
工艺技术
《食品工业》2013 年第34卷第 9 期 69
100 mL容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀。精密
吸取葡萄糖标准溶液0.0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，
1.2 mL分别置于已编号的7只试管中，再分别加6%苯
酚2.0 mL，摇匀，沿管壁缓慢加入浓硫酸5 mL，分别
滴加蒸馏水至8 mL刻度线，摇匀，冷却至室温，将试
管置于沸水浴中加热20 min使其充分显色。取出冷却
至室温，在波长为490 nm下测其吸光度。
2.2 微波提取多糖
2.2.1 毛苕子茎叶的预处理
称取干燥粉碎的毛苕子茎叶粉末100 g置于Sohelt
提取器中，以无水乙醚恒温加热提取至提取液呈无
色，以除去毛苕子茎叶中的色素及脂溶性物质[7]。回
收提取液中的无水乙醚并干燥，称取剩余物质的质
量，将残渣挥干，待用。
2.2.2 单因试验
对毛苕子茎叶多糖的提取工艺进行优化，选用微
波温度，微波时间，料液比，酸碱度4个因素作为参
试因子。
2.2.2.1 温度对多糖提取的影响
料液比为1︰20（g/mL），微波时间20 min，pH
7，在不同微波温度（15 ℃，30 ℃，45 ℃，60 ℃，
75 ℃）下提取毛苕子茎叶的多糖，在波长为510 nm处
测其吸光度。
2.2.2.2 时间对多糖提取的影响提取条件
料液比为1︰20（g/mL），微波温度45 ℃，pH
7，在不同微波时间（6，8，10，12，14 min）下提取
毛苕子茎叶的多糖，在波长为510 nm处测其吸光度。
2.2.2.3 酸碱度对多糖提取的影响
微波温度45 ℃，微波时间10 min，料液比为1︰20
（g/mL），在不同的pH（3，5，7，9，11）下提取毛
苕子茎叶的多糖，在波长为510 nm处测其吸光度。
2.2.2.4 料液比对多糖提取的影响
微波温度45 ℃，pH 7，提取时间10 min，在不同
的料液比（g/mL）1︰10，1︰15，1︰20，1︰25和1︰30
下提取毛苕子茎叶的多糖，在波长为510 nm处测其吸
光度。
2.2.3 正交试验设计方案
通过对单因素试验的结果分析，选择微波温度，
微波时间，料液比和酸碱度4个因素作为参试因子，
以毛苕子茎叶多糖的提取量为衡量指标，采用L9(34)正
交试验，以确定毛苕子茎叶中多糖在微波辅助条件下
的最佳提取条件。正交试验设计如表1。
表1 正交试验因素表
水平
因素
A 温度/℃ B 时间/min C pH D 料液比/(g·mL-1)
1 15 6 3 1∶10
2 45 8 7 1∶15
3 75 10 11 1∶20
2.2.4 毛苕子茎叶多糖的提取和纯化
准确称取已脱脂脱色后的毛苕子茎叶的残渣100
g，在微波温度45 ℃，微波时间6 min，酸碱度pH 7和
料液比为1︰20（g/mL）的条件下提取多糖并脱色，抽
滤并将滤液减压浓缩至原体积的1/4，用Sevage法去蛋
白，然后用无水乙醇沉淀多糖溶液（至乙醇体积分数
约为80%），抽滤，即可获得毛苕子茎叶多糖固体，
再分别用无水乙醚，无水乙醇，无水丙酮对多糖固体
进行多次洗涤[8]，并将多糖固体低温下干燥，即得到
纯度较高的多糖。
2.2.5 毛苕子茎叶多糖对羟自由基的清除作用
邻二氮菲-Fe2+氧化法测定Fe2+/H2O2体系中的羟自
由基[9-10]。准确称量毛苕子茎叶多糖0.075 g，配制成
0.15 mg/ mL的多糖溶液，取8支25 mL编号为1～6，7
（损伤）和8（未损伤）的容量瓶，分别加入1.0 mL
0.75 mmol/L邻二氮菲，1.5 mL的pH 7.4的PBS缓冲液，
混合均匀，然后分别加入1.0 mL 0.75 mmol/L新配制硫
酸亚铁溶液，摇匀，然后向1～6号容量瓶中分别加
入0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 mL毛苕子茎叶多糖溶
液，摇匀，再向1～7号容量瓶中分别加入1 mL新配制
的0.01%的H2O2，然后用超纯水将8个容量瓶定容至刻
度线，充分摇匀，置于生化培养箱中，在37 ℃下保温
1 h，取出冷却至室温后，在波长λ=510 nm下，测量样
品的吸光度A。羟基自由基的清除率按式（1）计算。
清除率I=(A2-A0)/(A1-A0)×100% （1）
式中：A2-毛苕子茎叶多糖溶液的吸光度；A1-
未损伤溶液的吸光度；A0-损伤溶液的吸光度。
3 结果与讨论
3.1 葡萄糖溶液标准曲线
按2.1的方法在490 nm波长处测定葡萄糖溶液
吸光度分别为0.160，0.338，0.479，0.631，0.782，
0.976，呈良好的线性关系，得到标准曲线回归方程为
y=7.973 2x+0.002 5（R2=0.998 8），如图1所示曲线方
程，式中y为多糖溶液的吸光度，x为多糖溶液质量浓
度（mg/mL）。
图1 葡萄糖的标准曲线
3.2 单因素试验
3.2.1 微波温度的影响
如图2所示，表明在15 ℃～45 ℃，随着提温度的
升高，多糖的提取量呈上升趋势，在提取温度为45 ℃
工艺技术
《食品工业》2013 年第34卷第 9 期 70
时提取量基本达到最大，之后逐渐降低。
图2 不同温度对多糖提取效果的影响
3.2.2 提取时间的影响
如图3所示，随着提取时间的增加，多糖的提取
量呈上升趋势。在提取时间为6 min时，多糖的提取量
最大。
图3 不同微波时间对多糖提取效果的影响
3.2.3 酸碱度的影响
如图4所示，在一定条件下，毛苕子茎叶在pH 7
时的多糖提取量达到最大值。
图4 酸碱度对多糖提取效果的影响
3.2.4 料液比的影响
如图5所示，在给定的条件下，随着料液比的增
大，多糖的提取率随之升高，最后基本保持不变。以
节约药品为主，选择在料液比为1︰20（g/mL）时，多
糖的提取量最大。
图5 料液比对多糖提取效果的影响
3.3 正交试验
通过对单因素试验结果的综合分析，选择在微波
辅助条件下，以提取温度，提取时间，酸碱度和料液
比作为参试因子的正交试验方案如表2所示。以毛苕
子茎叶多糖的提取率为试验结果，确定试验的最佳提
取条件。
从表2可知，4种因素对毛苕子茎叶多糖的提取的
影响程度顺序为提取温度＞酸碱度＞料液比＞提取时
间，提取温度对提取效果影响最大，提取时间的影响
最小，4种因素的影响是比较显著的。因此，在进行
毛苕子茎叶多糖提取时，要对提取温度加以严格控
制，同时也要考虑到酸碱度和料液比的影响。由表1
可确定最佳的试验组合为A2B1C2D3，即最佳工艺条件
为：微波温度45 ℃，微波时间6 min，pH 7，料液比
为1︰20（g/mL），最佳条件下毛苕子茎叶多糖的提
取量为39.473 mg/g。
表2 正交试验方案及结果分析
试验号 A 温度/℃ B 时间/min C pH D 料液比/(g·mL-1)
提取量/
(mg·g-1)
1 1 1 1 1 19.254
2 1 2 2 2 21.652
3 1 3 3 3 18.016
4 2 1 2 3 39.473
5 2 2 3 1 21.057
6 2 3 1 2 25.308
7 3 1 3 2 24.871
8 3 2 1 3 24.572
9 3 3 2 1 22.891
K1 19.641 27.866 23.045 21.043
K2 28.613 22.427 27.981 23.944
K3 24.087 22.048 21.315 27.354
R 8.972 5.818 6.666 6.311
3.4 毛苕子茎叶多糖对羟自由基的清除作用
根据试验方法2.2.4，加入不同梯度的毛苕子茎
叶的多糖溶液，对羟自由基的清除率分别为2.58%，
9.42%，21.91%，31.64%，33.63%，35.72%，试验
结果如图6所示，表明毛苕子茎叶多糖对Fe2+/H2O2
体系通过Fenton反应产生的羟基有明显的清除作用，
并随着毛苕子茎叶多糖溶液浓度的增加其清除作用
越强，最后其清除率趋于基本稳定状态。从清除效
果可以看出毛苕子茎叶多糖具有较强的抗氧化活
性，这为毛苕子茎叶多糖生物活性的开发研究提供
了依据。
图6 毛苕子茎叶多糖的清除率
工艺技术
《食品工业》2013 年第34卷第 9 期 71
淮山药全粉的喷雾干燥工艺研究
孙芝杨，杨振东，焦宇知
江苏食品职业技术学院（淮安 223003）
摘 要 介绍了喷雾干燥法制备淮山药全粉的工艺条件。将新鲜淮山药粉碎制浆后, 使用0.3%的D-抗坏血酸钠
在70 ℃护色10 min, 浆液的水料比值为3(mL/g), 在入口温度为160 ℃、出口温度为80 ℃条件下喷雾干燥制得淮
山药全粉的品质较好。
关键词 淮山药; 喷雾干燥; 工艺
The Technical Research of Spray Drying of Yam Powder
Sun Zhi-yang, Yang Zhen-dong, Jiao Yu-zhi
Jiangsu Food Science College (Huai’an 223003)
Abstract The process condition of yam powder by spray drying was studied. The fresh yam was milled, and was immersed
10 min with 0.3% D-sodium ascorbate in 70 ℃. The optimal technique is that water-to-solid ratio 3 (mL/g), inlet temperature
160 ℃, outlet temperature 80 ℃. The results showed that yam powder by spray drying has good quality.
Keywords yam; spray drying; technique
山药（英文名：Yam或Chinese yam，学名：
Dioscorea opposita Thunb.）为薯蓣科多年生宿根蔓草
植物薯蓣薯的块茎[1]，又名淮山药、怀山药，是我国
传统的药食同源食物之一。我国江苏、河南、河北、
山西等地多有栽培，资源十分丰富，其块茎肉质肥
厚，略呈圆柱状，富含皂苷、黏液质、淀粉、氨基
酸、糖蛋白、维生素C等，是营养价值很高的食品[2]，
有健脾胃、补肺、固肾、止泻痢、化痰涎、益精等功
效[3-4]。山药不仅是我国传统的上佳补益中药，还是餐
桌上的常见的保健菜品，广大消费者对它的青睐程度
与日俱增[5-6]。
随着人们生活水平的提高和保健意识的增强，市
场对于鲜山药的需求不断增长。但是，由于山药的收
获季节比较集中，鲜山药水分含量高，不适宜长时间
保藏或远距离运输。因此，需要对山药进行加工，以
提升山药的附加值。
喷雾干燥法是用于蔬菜脱水最受欢迎的干燥方法
之一。由于喷雾干燥时，非常细小的原料雾滴在与热
4 结论
试验采用微波法作为毛苕子茎叶多糖的的提取方
法，通过单因素试验和正交试验，确定了各因素影
响毛苕子茎叶多糖提取的主次顺序为：微波温度＞
酸碱度＞料液比＞微波时间，并得到了最佳提取工
艺条件：微波温度45 ℃，pH 7，料液比为1︰20（g/
mL），微波时间6 min，并利用Fention反应检测出毛
苕子茎叶多糖具有较强的抗氧化活性。植物多糖具有
复杂多样的生物活性和生理功能，经过进一步加工可
以得到广泛的开发利用，本试验可为毛苕子茎叶多糖
的开发研究提供参考。
参考文献：
[1] 田光辉, 刘存芳, 辜天琪, 等. 野生藿香中多糖的提取与测
定及抗氧化活性研究[J]. 食品工业科技, 2010, 31(2): 249-
251.
[2] 韦巍, 李雪华. 多糖的研究进展[J]. 国外医学-药学分册,
2005, 32(3): 179.
[3] 殷涌光, 韩玉珠, 丁宏伟. 动物多糖的研究进展[J]. 食品科
学, 2006, 27(3): 256-263.
[4] 吴梧桐, 高美凤, 吴文俊. 多糖的抗肿瘤作用[J]. 中国天然
药物, 2003, 1(3): 182.
[5] 唐洁. 植物多糖生物活性功能的研究进展[J]. 食品研究与
开发, 2006, 27(5): 130-132.
[6] 张唐伟, 李天才. 地木耳多糖的提取工艺研究[J]. 光谱试
验室, 2011, 28(1): 144-148.
[7] 田光辉. 香菇多糖提取工艺的优化[J]. 延安大学学报,
2002, 21(1): 46-47.
[8] 史碧波, 王雪波, 罗晓妙. 超声波辅助提取鸡油菌多糖的
研究[J]. 食品与机械, 2012, 28(2): 152-154.
[9] 刘存芳. 秦巴山区5种花挥发性物质抗氧化和抗菌活性研
究[J]. 中国试验方剂学杂志, 2011, 17(3): 103-107.
[10] 刘存芳, 危冲, 辜天琪, 等. 3种野生真菌子实体脂溶性成
分的研究[J]. 安徽农业科学, 2008, 36(21): 9126-9127.
工艺技术