全 文 ：China Brewing
2012 Vol.31 No．8
Serial No．245
黄酮类化合物又称黄酮体、黄碱素，是以黄酮（2-苯基
色原酮）为母核的一类黄色色素。主要存在于所有的维管
植物的叶、根、茎、花和果实中，并以叶中居多。大量试验
研究表明，黄酮类物质具有很强的生物活性，具有抗炎、调
节免疫、抗衰老、抗氧化等作用[1]。其不仅可作功能性食品
添加剂（如甜味剂、抗氧化剂及风味增强剂等），还可作一
些功能食品，起到提高免疫力、降脂、降压作用。
黄顶菊原产于南美洲，是中国近年来新记录的一种外
来入侵恶性杂草。其繁殖力极强、生长旺盛，严重侵占其
他生物的生存空间，抑制其他植物生长，会对农田造成侵
害[2]，甚至破坏了植物群落的稳定性和生态平衡[3]。但黄顶
菊叶内黄酮含量较高，从中提取的黄酮类化合物无毒、安
全，是一种优良的黄酮潜在资源。从黄顶菊叶中提取黄酮
类物质不仅把有害资源转化成经济效益，还保护了环境，
其开发前景非常广阔。
1 材料和设备
1.1材料
黄顶菊叶乙醇。
1.2设备
UVmini-1240紫外可见分光光度计：日本岛津；HH-1数
显恒温水浴锅：江苏省金坛市医疗仪器厂；FA1004N电子
天平：上海精密科学仪器有限公司。
2 实验方法
2.1黄顶菊叶中黄酮产品制备的工艺流程
黄顶菊叶→干燥→粉碎→溶剂浸提→分离→滤液→分光光度计测
其吸光度值[4]。
2.2黄顶菊叶黄酮含量的测定方法
原液0.5mL加入5%亚硝酸钠0.3mL，混匀放置6min加硝
酸铝0.3mL，混匀放置6min加4%的氢氧化钠4mL，再加30%
的乙醇溶液补足至10mL。在波长510nm处测定[5]。
2.3黄顶菊叶中黄酮类物质的提取
2.3.1单因素试验
分别以不同的乙醇浓度、料液比、提取温度、提取时
间、提取级数为单因素，考察各因素对黄酮类物质提取率
的影响。
2.3.2响应面试验
根据Box-Behnken中心组合设计原理，以黄酮类物质
提取率为响应值，选取3个主要影响因素料液比（X1），温度
（X2），时间（X3）设计3因素3水平的响应面分析试验。试验
1~12为析因试验，13~15为中心试验[6]。试验设计见表1。
3 结果与分析
3.1单因素试验结果
3.1.1乙醇浓度的确定
在料液比为1∶20，温度为70℃条件下，分别加入不同
浓度乙醇（50%vol、60%vol、70%vol、80%vol、90%vol）浸提
响应面法优化黄顶菊叶中黄酮类物质的提取条件
赵娟娟
（衡水学院 生命科学系，河北 衡水 053000）
摘 要：在单因素试验的基础上，采用响应面法的Box-Behnken进行试验设计，对黄顶菊叶中黄酮类物质的提取条件进行优化。考察
了料液比、提取时间、提取温度对提取率的影响。研究表明，黄酮类物质的最佳提取条件为提取剂80%vol乙醇，料液比1∶20.9，温度
72.0℃，时间1.1h。
关 键 词：响应面分析法；黄顶菊叶；黄酮；提取
中图分类号：O658 文献标识码：A 文章编号：0254-5071（2012）08-0070-03
OptimizationextractionconditionsofflavonoidfromFlaverabidentis(L.)KuntaleafbyRSM
ZHAOJuanjuan,
(DepartmentofLifeScience,HengshuiUnivercity,Hengshui053000,China)
Abstract:TheextractionofflavonoidfromFlaverabidentis(L.)KuntaleafwereoptimizedbyresponsesurfacemethodologybasedonBox-Behnken.
The research had investigated the influence of some factors on extraction effect of flavonoid which included ratio of material and liquid, extraction
temperatureandextractiontime.Resultshowed,optimumextractionconditionswereasfollows:extractionsolventwas80%ethanol,ratioofmaterial
andliquidwas1:20.9,extractiontemperaturewas72.0degrees,extractiontimewas1.1h.
Keywords:responsesurfacemethodology;Flavrabidentis(L.)Kuntaleaf;flavonoid;extraction
收稿日期：2011-10-24
作者简介：赵娟娟（1982-），女，助教，研究方向为天然产物研究与开发。
表 1 响应面实验设计
Table 1 Design of response surface method
因素水平 X1（g:mL） X2/℃ X3/h
-1 1:15 65 1
0 1:20 70 1.5
1 1:25 75 2
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1.5h。试验结果见图1。
由图1可以看出，乙醇浓度在50%vol~80%vol其吸光
度值逐渐升高，到达80%vol以后，其吸光度值呈平缓趋
势。溶液中乙醇含量的增大，也会影响提取液中杂质含量
增大，而且浪费原料，故选择80%vol的乙醇进行浸提。
3.1.2料液比的确定
在乙醇浓度为80%vol，提取温度70℃条件下，以不
同料液比（1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30）浸提1.5h。试验结
果见图2。
由图2可知，在料液比为1∶10~1∶20时AV值逐渐上升，
到1∶20时，随着料液比的增大AV值呈现平缓趋势。但由于
料液比过大消耗大量溶剂，由此确定料液比为1∶20。
3.1.3提取温度的确定
在乙醇浓度为80%vol，料液比为1∶20条件下，不同温
度（50℃、60℃、70℃、80℃）提取1.5h。试验结果见图3。
由图3可知，温度在50℃~70℃时，吸光度值随着温度
的升高而上升，到达70℃之后吸光度值呈下降趋势。温度
的升高有助于传质过程，有利于黄酮类物质的溶出。但过
高，会破坏细胞，从而使细胞中的杂质溶出影响结果，所以
确定70℃为最佳提取温度。
3.1.4提取时间的确定
在乙醇浓度为80%vol，料液比为1∶20，温度为70℃条
件下，分别提取不同时间（0.5h、1、1.5h、2、2.5h）。试验结
果见图4。
由图4可知，在0.5h~1.5h时吸光度值随着时间的增加
而上升，到了1.5h之后，其吸光度值基本上不变，说明提取
接近平衡。所以确定提取时间为1.5h。
3.1.5提取级数的确定
将黄顶菊叶反复浸提，直至提取液吸光度值基本为零，
可认为已经黄酮类物质全部提出。分别收集各级提取液并
测定其体积（V，mL）和吸光度值（A）。试验结果见图5。
提取率 V×A
Σ（V×A）
由图5可知，当提取级数达到2级时，黄酮类物质已基
本提取完全，从节省溶剂和节约成本考虑，确定提取级
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数为2级。
3.2响应面试验分析结果
3.2.1响应面试验结果
根据表2的试验结果，通过SAS软件处理将各因素回
归拟和后得到回归方程。
Y=0.865253+0.048931*X1+0.030958*X2+0.019551*X3-
0.120469*X1*X1+0.011445*X1*X2-0.021654*X1*X3-
0.05916*X2*X2-0.029059*X2*X3-0.022133*X3*X3
3.2.2回归方程的方差分析
采用SASRSREG程序对表2数据进行ANOVA分析，
结果见表3。
该方程回归显著，模型的R2=97.93%，说明回归方程的
拟合程度良好，失拟较小，可以用该方程代替真实试验点
进行分析。由表3中的P值可知道，方程中X3，X2X3对Y值的
影响达显著水平，X1，X2，X1X1，X2X2对Y值的影响达极显
表 2 响应面试验结果
Table 2 Result of response surface design
RUN X1 X2 X3 Y
1 15 65 1.5 0.62599
2 15 75 1.5 0.66851
3 25 65 1.5 0.67985
4 25 75 1.5 0.76814
5 20 65 1.0 0.69398
6 20 65 2.0 0.81551
7 20 75 1.0 0.81052
8 20 75- 2.0 0.81582
9 15 70 1.0 0.63412
10 25 70 1.0 0.79640
11 15 70 2.0 0.69221
12 25 70 2.0 0.76788
13 20 70 1.5 0.87145
14 20 70 1.5 0.85776
15 20 70 1.5 0.86655
注：p<0.05为差异显著；p<0.01为差异极显著。
表 3 回归方程各项的方差分析
Table 3 Variance analysis of regression equation
MasterModel自由度 总方差 均方差 F p
X1 1 0.019154 0.019154 43.64386 0.001195
X2 1 0.007667 0.007667 17.4701 0.008657
X3 1 0.003058 0.003058 6.968063 0.045992
X1*X1 1 0.053585 0.053585 122.1007 0.000106
X1*X2 1 0.000524 0.000524 1.193871 0.324377
X1*X3 1 0.001876 0.001876 4.273637 0.093563
X2*X2 1 0.012923 0.012923 29.44653 0.00288
X2*X3 1 0.003378 0.003378 7.696644 0.039166
X3*X3 1 0.001809 0.001809 4.121407 0.098096
Model 9 0.09881 0.010979 25.01686 0.001227
(Linear) 3 0.029879 0.00996 22.69401 0.002432
(Quadratic) 3 0.063155 0.021052 47.96851 0.000416
(CrossProduct) 3 0.005777 0.001926 4.388051 0.072543
Total 14 0.101005
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著，表明试验因子对响应值对试验因子不是简单的线性
关系，二次项对相应值也有很大的关系，这和模型回归中
的平方项影响极显著相对应。交互项不显著，所以交互项
作用的影响相对较小。
3.2.3响应面直观分析
从图6A可以直观地看出料液比与时间无交互作用不
大，并发现时间轴向等高线变化密集。而料液比轴向等高
线的变化相对稀疏，故料液比对响应值峰值的影响较时间
影响大。图6B显示了温度位于中心水平时，时间与料液比
有交互作用，但是不显著。图6C显示了料液比位于中心水
平时，时间和温度的交互作用显著。
3.2.4最佳提取条件的确定
由SAS分析得到，最大响应值（Y）时X1=0.18，X2=0.20，
X3=0.14。与其相对应的料液比1∶20.9，温度72.0℃，时间
1.1h，理论最佳黄酮类物质一次提取率0.86。为了检验响应
面法的可行性，采用得到的最佳提取条件进行验证试验，3
次平行试验得到的实际提取率0.849，与理论值相差0.8%<
1%，说明该方程与实际情况拟合很好，充分验证了所建模
型的正确性。
4 结论
从安全性和实用性考虑乙醇浸提法安全性高且易于
实现大规模应用，通过乙醇浸提法对黄顶菊叶中各影响因
素进行了研究。结果表明，最佳提取条件为乙醇浓度
80%vol，料液比1∶20.9，温度72.0℃，时间1.1h。
参考文献：
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pathogens following treatments with nisin and chelators under various
conditions[J].J F od Prot,1995,58(9):977-983.
收稿日期：2012-06-06
作者简介：张英蕾（1984-），女，山东龙口人，助理研究员，研究方向为农产品加工。
黑加仑（Blackcurrant）俗称黑豆果，学名黑穗醋栗（Ribes
nigrumL.），属于虎耳草科（Saxifragaceae）、茶蕉子属
（Ribes），在我国北方大面积种植[1]。黑加仑果实中含有多
种花色苷，黄酮类及酯类、醇类物质，其中总花青素含量为
350mg/100g鲜果重，是草莓的8.8倍[2]。因此对黑加仑花色
苷的利用具有很大的实际意义和发展前景。花色苷的主
黑加仑花色苷体外抗氧化活性相关性研究
张英蕾，卢淑雯*，姚鑫淼，任传英，战 妍，李家磊
（黑龙江省农业科学院 食品加工研究所，黑龙江 哈尔滨 150086）
摘 要：采用清除OH·能力、清除O2-·能力、抗脂质过氧化能力和还原能力对黑加仑花色苷进行体外抗氧化活性的研究，并对这4种抗
氧化方法进行相关性分析。结果表明，黑加仑花色苷具有良好的抗氧化活性。黑加仑花色苷含量与OH·清除率、O2-·清除率、抗脂质过
氧化抑制率和还原能力有显著的相关性（相关系数r分别为0.9992、0.9858、0.9742、0.9976），呈明显的量效关系。OH·清除能力、O2-·清
除能力及抗脂质过氧化能力的IC50值分别为51.66μg/mL、107.82μg/mL、90.52μg/mL。进行4种抗氧化方法的相关性分析，其中还原能
力和脂质过氧化抑制率的相关性最高（r=0.9970），O2-·清除率和脂质过氧化抑制率的相关性最低（r=0.9498）。
关 键 词：黑加仑；花色苷；抗氧化；相关性
中图分类号：O658 文献标识码：A 文章编号：0254-5071（2012）08-0073-04
Studyonvitroantioxidantactivityofanthocyaninsfromblackcurrant
ZHANGYinglei,LUShuwen*,YAOXinmiao,RENChuanying,ZHANYan,LIJialei
(FoodProcessingInstitute,HeilongjiangAcademyofAgriculturalSciences,Harbin150086,China)
Abstract:Inthisresearch,westudiedontheantioxidantactivityoftheanthocyaninsfromblackcurrantbyusingOH·andO2-·freeradic lscavenging,
reducingpowerandlipidperoxidation,andanalyzedcorrelationofoxidationmethod.Theresultsshowedthat:anthocyaninsfromblackcurrantexhibited
excellentantioxidantactivity.TheextractedanthocyaninshastheabilitytoOH·andO2-·f eeradicalscavenging,reduc ngpowerandlipidperoxidation
inalinearconcentration-dependentmanner,withcorrespondingcorrelationcoefficients(r)of0.9992,0.9858,0.9742and0.9976,andtheIC50values
were 51.66μg/ml, 107.82μg/ml, 90.52μg/ml. Analysis of correlation showed that: Between reducing power clearance and inhibition of lipid
peroxidationhadthehighestcorrelation(r=0.9970),betweenO2-· learanceandinhibitionoflipidperoxidationhadthelowestcorrelation(r=0.9498).
Keywords:blackcurrant;anthocyanins;antioxidantactivity;correlation
研究报告 73· ·