全 文 ：中国药物警戒第 8卷第 3期 2011年 3月 March, 2011, Vol.8, No.3
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
y=0.5429x- 0.032
R2=0.9994
实验值
拟合曲线
还原糖质量浓度（mg/mL）
吸
光
度
值
D5
40
微波辅助提取雪莲果低聚糖的工艺研究
李新海 梁兆辉 蔡锦源 杨北妮 郑好 陈晓亮 王志祥 *（中国药科大学，江苏南京 210009）
中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1672- 8629（2011）03- 0145- 02
摘要：目的确立雪莲果低聚糖的微波辅助提取工艺。方法采用微波辅助提取雪莲果中的低聚糖，以雪莲果低聚糖
提取率为考察指标，以提取温度、提取时间、料液比、微波功率、微波时间、解析剂比为考察因素进行正交试验，优化
最佳提取工艺条件。结果最佳提取工艺条件为：提取温度 80℃，提取时间 60min，液料比 50:1，微波功率 700W，微波
时间 180s，解析剂比 7:1。结论在最佳工艺条件下，低聚糖的提取率达 52.85%。
关键词：雪莲果；低聚糖；微波辅助；提取；正交试验
Study on The Extraction of Oligosaccharides from Yacon by Microwave- ass is ted Extraction
LI Xin-hai LIANG Zhao-hui CAI Jin-yuan YANG Bei-ni ZHENG Hao CHEN Xiao-liang WANG Zhi-xiang*
(China Pharmaceutical University, Jiangsu Nanjing 210009, China )
Abstract：Objective To determine the extraction process of oligosaccharides from Yacon by microwave-assisted extraction.
Methods Microwave-assisted extraction was used to extract oligosaccharides from Yacon. The yield of oligosaccharides
was used as the evaluation index，and extraction temperature, extraction time、liquid/solid ratio, microwave power,
microwave time, analytical agent ratio as affecting factors, the optimal extraction process was determined by orthogonal
experiments. Results The optimal extraction process was set as follows: extraction temperature 80℃ , extraction
time 60min, liquid/solid ratio 5:1, microwave power 700W, microwave time 180s, analytical agent ratio 7:1. Conclus ion
Under the optimum conditions, the average yield of oligosaccharides was 52.85%.
Key words：Yacon; oligosaccharides; microwave-assisted; extraction; orthogonal experiments
课题项目：“省级、国家级大学生创新性实验项目”
作者简介：李新海，男，本科在读，制药工程。
*通讯作者：王志祥，男，教授，博士生导师，制药工程领域的教学和
研究。 E- mail:chinawzx@sohu.com
雪莲果低聚糖中含有 80%~90%的低聚果糖[1]。低聚
果糖是一种很好的水溶性膳食纤维，在人体内几乎不被
消化，但是能促进体内菌群生长，具有双向调节体内菌
群、润肠通便、调节血脂、促进人体内维生素 B族合成、
促进钙、镁、铁等矿物质吸收、抗衰老、提高人体免疫力
等特性，是一种对人体无毒副作用的功能性低聚糖。此
外，低聚果糖还可以部分替代抗生素，是一种“绿色”饲
料添加剂，其应用前景非常广阔[2]。目前，雪莲果低聚糖的
提取方法主要有水浴提取法、匀浆辅助提取法[3]、微波提
取法[4]和超声波辅助提取法[5]，但尚未有微波辅助提取雪
莲果低聚糖的研究报道。微波辅助提取[6]是一种很有发
展潜力的天然产物提取新技术，具有提取率高、重现性
好、省时等特点。本文通过正交试验，对雪莲果低聚糖的
微波辅助提取工艺进行优化，以期为雪莲果低聚糖提取
工艺的改进提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
雪莲果产地为云南，氢氧化钠、酒石酸钾钠、苯酚、3,5-
二硝基水杨酸、亚硫酸氢钠、浓硫酸、葡萄糖等均为分析纯。
GZX- 9070MBE电热恒温鼓风干燥箱（上海博讯实
业有限公司），FW100高速万能粉碎机（天津市泰斯特仪
器有限公司），JY1002（0.01g）电子天平（上海精密科学
仪器有限公司），美的微波炉 PJ21B，UV- 1800紫外可见
分光光度计（日本岛津公司），HH- 6数显恒温水浴锅。
1.2 雪莲果低聚糖的提取工艺路线
雪莲果→烘干（60℃）→粉碎（20目）→称量→微波
预处理→恒温水浴提取→过滤→定容→测量。
1.3 还原糖标准曲线的制作（DNS比色法）
取 8支 25mL容量瓶，编号为 0号、1- 7号。精密吸取 0、
0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4mL葡萄糖标准溶液（1mg/mL）加
入到已编号的容量瓶中，补水至 2mL，精密加入 1.5mLDNS
试剂。将各管摇匀，在沸水浴中加热 5min，取出后立即冷却
至室温，定容至 25 mL，混匀。于 540 nm波长下，以 0号容
量瓶调零，分别读取 1~7号管的吸光度。以吸光度为纵坐
标，还原糖质量浓度为横坐标，绘制还原糖的标准曲线
（见图 1），回归方程为：Y1=0.5429×X1- 0.032，R2=0.9994。
1.4 总糖标准曲线的制作（苯酚 - 硫酸法）
精密称取 103℃干燥至恒重的葡萄糖对照品 100.0
mg，置 1L容量瓶中，加水适量使溶解，稀释至刻度，摇
匀，得 0.1 mg/mL葡萄糖标准溶液。精密吸取 0、0.2、0.4、
0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 mL上述溶液加入到已编号的容量
图 1 还原糖标准曲线
145
中国药物警戒第 8卷第 3期 2011年 3月 March, 2011, Vol.8, No.3
表 2 正交试验结果
实验号
因素
提取温度（℃）A 提取时间（min）B 液料比（mL/g）C 微波功率（W）D 微波时间（s）E 解析剂比（mL/g）F 低聚糖提取率（%）
1 70 40 30:1 560 120 5:1 40.38
2 70 60 40:1 630 150 6:1 43.98
3 70 80 50:1 700 180 7:1 51.22
4 80 40 30:1 630 150 7:1 50.23
5 80 60 40:1 700 180 5:1 52.31
6 80 80 50:1 560 120 6:1 46.16
7 90 40 40:1 560 180 6:1 45.64
8 90 60 50:1 630 120 7:1 46.10
9 90 80 30:1 700 150 5:1 43.87
10 70 40 50:1 700 150 6:1 48.72
11 70 60 30:1 560 180 7:1 50.13
12 70 80 40:1 630 120 5:1 46.52
13 80 40 40:1 700 120 7:1 46.22
14 80 60 50:1 560 150 5:1 50.10
15 80 80 30:1 630 180 6:1 50.68
16 90 40 50:1 630 180 5:1 43.97
17 90 60 30:1 700 120 6:1 44.49
18 90 80 40:1 560 150 7:1 45.52
K1 46.825 45.860 46.630 46.322 44.978 46.192
K2 49.283 47.852 46.698 46.913 47.070 46.612
K3 44.932 47.328 47.712 47.805 48.992 48.237
R 4.351 1.992 1.082 1.483 4.014 2.045
表 1 正交试验因素与水平表
水平
因素
提取温度
（℃）A
提取时间
(min) B
液料比
（mL/g）C
微波功率
（W）D
微波时
间（s）E
解析剂比
（mL/g）F
1 70 40 30:1 560 120 5:1
2 80 60 40:1 630 150 6:1
3 90 80 50:1 700 180 7:1
瓶中，补水至 2 mL，精密加入 1.0 mL 6%苯酚溶液，摇匀，
迅速加入 5.0 mL浓硫酸，摇匀，在室温显色 20min，以空
白校正零点，于 490 nm处测定其吸光度。以吸光度为纵
坐标，总糖质量浓度为横坐标，绘制总糖的标准曲线（见
图 2），回归方程为：Y2=5.7411×X2+0.0214，R2=0.9991。
1.5 低聚糖含量的测定
将雪莲果（1.0g）经提取后得到的提取液稀释至
200mL，按“1.3”操作，根据还原糖标准曲线计算还原糖
含量；另取 1.0 mL雪莲果低聚糖提取液的稀释液于 50mL
容量瓶中稀释后，移取 1.0mL，按“1.4”操作，根据总糖标准
曲线计算总糖含量。雪莲果低聚糖提取率 按式（1）计算：
式中 为总糖含量，g； 为还原糖含量，g；M为原
料质量，g。
2 结果与分析
2.1 正交试验结果
在初步单因素实验的基础上，以雪莲果低聚糖提取
率为考察指标，对雪莲果中低聚糖提取工艺进行优选。选
取微波功率、微波时间、解析剂量、水浴提取温度、水浴
提取时间、液料比 6 个因素，每个因素设 3 水平，设计
L18（36）正交试验，因素水平见表 1，正交试验结果见表 2。
2.2 最优条件组合试验
由表 2可知，各因素对低聚糖提取率影响的大小为：
提取温度（A）>微波时间（E）>解析剂比（F）>提取时间
（B）>微波功率（D）>液料比（C），最佳工艺条件为：A2B2
C3D3E3F3。将最优提取工艺条件进行平行 3 次提取实
验，低聚糖提取率分别为 52.95%、53.03%、52.57%，平均
提取率为 52.85%。
图 2 总糖标准曲线
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14
y=5.7411x+0.0214
R2=0.9991
总糖质量浓度（mg/mL）
0.9
吸
光
度
值
D4
90
实验值
拟合曲线
η
（1）
m1 m2η=
M
×100%
m1 m2
146
中国药物警戒第 8卷第 3期 2011年 3月 March, 2011, Vol.8, No.3
3 结论
通过对提取温度、提取时间、液料比、微波功率、微
波时间、解析剂比 6个因素进行正交实验，优选得到最
佳的萃取工艺条件为：提取温度 80℃，提取时间 60min，
液料比 50:1，微波功率 700W，微波时间 180s，解析剂比
7:1。该工艺条件下的提取率达 52.85%。通过验证实验表
明该工艺具有操作简便、提取率高、节省时间、重现性好
等优点。本研究为雪莲果低聚糖产业的工业化生产提供
了科学依据和参考。
参考文献：
[1] 钱林，丁长河，李里特，等.雪莲果的化学组分及其功能特性[J].
食品研究与开发，2006，27(6)：179- 188．
[2] 井明艳，孙建义.天然活性成分 - 低聚果糖的应用前景[J]. 饲
料添加剂，2004，6(1)：22- 27．
[3] 王照波，周文美，徐子婷，等.匀浆辅助水浴法提取雪莲果低聚糖的
工艺研究[J].贵州大学学报(自然科学版)，2009，26(4)：100- 103.
[4] 王照波，周文美，徐子婷，等.雪莲果水溶性低聚糖的提取工艺[J].
贵州农业科学，2010，38(2)：173- 176．
[5] 赵迎春，卢家炯.超声波辅助提取雪莲果中低聚果糖及其纯化
的初步研究[J].广西轻工业，2010，134(1)：3- 4．
[6] 吕帮玉，杨新河，毛清黎.微波 - 碱水浸提银杏叶黄酮的研究[J].
安徽农业科学，2009，37(9)：4124- 4127．
（收稿日期：2010- 12- 30 编辑：郭述金）
银杏叶黄酮提取工艺的优化
张林涛 张锋 王志祥 * 巫先坤 蔡锦源 （中国药科大学制药工程教研室，江苏南京 210009）
中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1672- 8629（2011）03- 0147- 04
摘要：目的研究银杏叶黄酮的提取工艺，获得优化工艺条件。方法以硼砂 - 氢氧化钙 - 水为溶剂提取银杏叶黄酮。
采用响应曲面法优化浸提温度、液料比、硼砂含量、pH值、时间等影响因素。结果优化工艺条件为：浸提温度 90℃，
液料比 20:1 mL·g-1，硼砂含量 1%，硼砂 - 氢氧化钙溶液 pH值 7.42，浸提时间 55.3min。在最优工艺条件下，提取率为
85.57%。结论所得优化工艺安全可靠，对工业生产具有指导意义。
关键词：银杏叶；黄酮；提取工艺；响应曲面；优化
Optimization of the Extraction Process of the Flavonoid from Ginkgo Biloba Leaves
ZHANG Lin-tao ZHANG Feng WANG Zhi-xiang* WU Xian-kun CAI Jin-yuan (Dept. of Pharmaceutical
Engineering, China Pharmaceutical University, Jiangsu Nanjing 210009, China)
Abstract: Objective To obtain the optimal extraction process of the flavonoid from ginkgo biloba leaves. Methods
The flavonoid was extracted by borax-calcium hydrate water solution from ginkgo biloba leaves. The factors such as
extraction temperature, liquid/solid ratio, borax content in aqueous solution, pH value and extraction time were optimized
by the response surface methodology. Results The optimum extraction conditions were as follows：extraction temperature
90℃, liquid/solid ratio 20:1mL·g-1, borax content in aqueous solution 1%, pH value 7.42, extraction time 55.3min.
Under the optimal condition, the yield of flavonoid was 85.57%. Conclus ion The optimal extraction process is secure
and reliable. And it’s significant for industrial production.
Key words：ginkgo biloba leaves; flavonoid; extraction process; response surface; optimization
作者简介：张林涛，男，在读硕士研究生，制药分离工程。
*通讯作者：王志祥，男，教授，博士生导师，制药工程领域的教学和
研究。E- mail:chinawzx@sohu.com
银杏是我国特有珍贵树种。银杏叶中含有银杏总内
酯和银杏黄酮，对治疗心血管疾病、脑缺血、老年痴呆及
哮喘等有独特疗效[1]。银杏叶提取物具有独特药理活性
和巨大临床应用价值，其应用领域已从医药扩大到食品、
保健品和化妆品等[2]。银杏叶中银杏黄酮常见的提取方
法包括有机溶剂提取法和超临界流体萃取法（SFE法）[3]。
国内主要使用乙醇提取，但近年来 GBE国际售价大幅度
降价，导致很多 GBE生产厂严重亏损而被迫停产。由于
乙醇提取工艺在安全性，溶剂的成本，提取的高效性及
杂质酚酸去处等方面都不能应对日益严酷的市场竞争，
因此急需要一种更安全，更有效，更低成本的新银杏黄
酮提取工艺。本文用微波辅助预处理[4]，以硼砂 - 氢氧化
钙碱水为溶剂提取银杏叶黄酮，采用响应曲面法 [5]优化
浸提温度、液料比、硼砂含量、pH值、时间等影响因素，
获得优化工艺条件，为工业生产提供指导。
1 材料与方法
1.1 实验材料
银杏叶（南京）。试剂：芦丁（中国生物药品制品检定
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
147