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雪莲果叶中多酚的提取工艺研究



全 文 : 2009, Vol. 30, No. 02 食品科学 ※工艺技术88
雪莲果叶中多酚的提取工艺研究
陈红惠1,2,吕 静1,彭 郦1,马荣池1,彭光华1,3,*
(1.华中农业大学食品科技学院,湖北 武汉 430070;2.文山师范高等专科学校生化系,云南 文山 663000;
3. 西藏自治区质量技术监督局,西藏 拉萨 540000)
摘 要:以雪莲果叶为原料,采用醇提方法提取其多酚物质。通过单因素、正交试验和方差分析确定了最佳提
取条件为:乙醇浓度30%,料液比1:40,提取温度70℃,提取时间1h,提取2次。在最佳条件下多酚的提取
量为32.92mg/g,此结果可为雪莲果叶的开发利用提供技术依据。
关键词:雪莲果叶;多酚;提取
Study on Extraction Technology of Polyphenols from Yacon (Smallanthus sonchifolius) Leaves
CHEN Hong-hui1,2,LU Jing1,PENG Li1,MA Rong-chi1,PENG Guang-hua1,3,*
(1. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China;
2. Department of Bochemistry, Wenshan Teachers College, Wenshan 663000, Chin;
3. Quality and Technique Supervision Bureau of Tibet Autonomous Region, Lhasa 540000, China)
Abstract :In this study, yacon leaves were used as raw material to extract polyphenols. The extraction process of polyphenols
from yacon leaves with alcohol were optimized via single-factor test, orthogonal test and variance analysis. The optimal extraction
conditions are as follows: 30% ethanol as extraction solvent, ratio of material to solvent 1:40, temperature 70 ℃, ex racti n time
1 h and extraction times twice. Under these conditions, the extraction yield is up to 32.92 mg/g.
Key words:yacon leaves;polyphenols; xtraction
中图分类号:O658 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2009)02-0088-04
收稿日期:2007-11-20
作者简介:陈红惠(1979-),女,硕士研究生,主要从事食品分析与开发研究。E-mail:suplgrl@163.com
*通讯作者:彭光华(1967-),男,副教授,博士,主要从事天然产物化学研究。E-mail:guangh@mail.hzau.edu.cn
雪莲果(Smallanthus sonchifolius,俗名ya on)又称雪
莲薯、亚龙果、亚贡,为菊科多年生草本植物,原
产于南美洲安第斯山脉[1]。雪莲果含有较高的低聚果糖
和多种活性成分,可清理肠胃、排毒通便、养颜美容,
并有降低血糖和血脂等药理作用。20世纪80年代中期,
雪莲果因其特殊的保健功能及药用价值,日本以及一些
欧洲国家陆续开始栽种雪莲果,我国现有海南、台湾、
云南、江苏等几个省市种植[2],市场前景十分广阔。
雪莲果叶中含有大量的酚酸,主要是绿原酸、咖啡
酸和阿魏酸,此外还含有类黄酮和挥发油等活性成分[3]。
研究表明,雪莲果叶提取物对于糖尿病患者的血糖调节
有显著改善和明显降低的作用,此外还可以清除体内自
由基,缓解肝细胞氧化损伤,具有较强的抗氧化性,
可用于预防一些慢性疾病如动脉硬化等,有学者认为这
主要是与其含有的酚酸有关[4-5]。
目前国内人们仅对雪莲果的保健价值有所认识,而
对于具有重要药用价值的茎叶没有重视,果实采收后茎
叶大多直接丢弃,造成极大浪费,因此对雪莲果叶的
开发利用十分必要。目前对叶的活性成分在国外已引起
相当关注,对其活性和应用开展了许多研究,而国内
对雪莲果及茎叶的研究还较少,特别是对于具有生物活
性成分酚酸类物质的提取还没有相关的研究报道。本实
验探讨了雪莲果叶中多酚的提取工艺参数,为其开发利
用和深入研究提供依据。
1 材料与方法
1.1材料、试剂与仪器
雪莲果叶由云南陆良雪莲果种植基地提供。
没食子酸标准品 Sigma公司;Folin-Ciocalteu试剂
为自行配制;甲醇、95%乙醇、丙酮均为国产分析纯。
电子天平、恒温水浴锅、722型可见分光光度计、
101-3型干燥箱。
1.2方法
. .
89※工艺技术 食品科学 2009, Vol. 30, No. 02
1.2.1原料预处理
将雪莲果叶低温烘干粉碎,并筛分成不同粒度,
备用。
1.2.2雪莲果叶中多酚含量的测定
1.2.2.1标准曲线的绘制[6-7]
采用福林-酚法测定。以没食子酸为标样,准确吸
取浓度为10μg/ml的没食子酸溶液0.25、0.40、 .55、
0.70、 .85ml于10ml容量瓶中,分别加蒸馏水补至
8.00ml,再各加入稀释10倍的Folin-Ciocalteu试剂1ml,充
分振荡后静置3~4min,分别加入1ml 10%的Na2CO3溶液,
摇匀置于35℃恒温水浴中反应15min,同时做空白实验,
于波长760nm处测定吸光度。以浓度对吸光度进行线性回
归,得回归方程:Y=0.0845X+0.0044(R2= 9997)。
1.2.2.2雪莲果叶多酚的提取及测定
准确称取一定量的雪莲果叶粉于锥形瓶中,加入一
定量提取溶剂进行提取,将提取液过滤并定容,按
1.2.2.1进行显色反应,测定其吸光度,根据回归方程计
算提取液浓度,进一步计算出多酚提取量。
a1V1
提取量(以没食子酸计,mg/g)=———
V2W
式中:a1为样液中多酚的含量(mg);V1为样液的体
积(ml);V2为测定取样液的体积(ml);W为称样量(g)。
1.2.3提取因素对雪莲果叶多酚提取量的影响试验[8]
称取干燥雪莲果叶粉0.50g,置于50ml的三角瓶
中,改变不同提取条件,考察溶剂种类及浓度、原料
粒度、浸提料液比、浸提次数、浸提温度和时间对提
取量的影响。
1.2.4工艺优化试验
通过雪莲果叶提取多酚的单因素试验分析,对影响
其提取多酚的几个重要因素——乙醇浓度、浸提温度、
浸提时间、料液比进行正交试验,采用L9(34)设计进行
正交试验获取最佳工艺参数,以期获得这些因素对多酚
提取量影响的大致变化趋势,并考察各因素对提取量影
响的主次顺序,因素水平见表1。
1.2.5数据处理
采用SAS软件进行正交试验方差分析。
2 结果与分析
2.1雪莲果叶中多酚物质提取单因素试验
2.1.1提取溶剂的选择
准确称取0.50g 60目的雪莲果叶粉13份,用水和
浓度为30%、50%、70%、90%的甲醇、乙醇、丙
酮分别进行提取,料液比为1:30(m/V), 在85℃下预处
理15min, 然后在40℃下提取1h,提取1次,将提取
液离心分离,按方法1.2.2.2测定多酚的含量,考察不
同溶剂对多酚提取量的影响,结果如图1所示。
图1 不同溶剂对提取量的影响
Fig.1 Effects of solvents on extraction content
30
25
20
15
10
5
0
水 甲醇 乙醇 丙酮
30



(
m
g
/
g
)
提取剂浓度(%)
50
70
90
3050
70
90
305070
90
由图1可看出,采用有机溶剂提取时,低浓度能
提高多酚的提取量,随浓度的不断提高,降低了提取
效果。对于不同有机溶剂提取,甲醇的提取量略比水
高一些,丙酮的提取效果要比甲醇和乙醇好,50%的
丙酮能得到最高的提取量,为27.90mg/g,而30%的乙
醇的提取量为27.61mg/g,二者差别不大,考虑到乙醇
比起其他两种溶剂更加安全,且成本也比较低,故选
择30%的乙醇作为提取溶剂。
2.1.2原料粒度对多酚提取量的影响
分别称取60、80、100目的雪莲果叶粉0.50g,用
30%乙醇进行提取,其余条件同2.1.1,测定多酚的含量,
考察不同粒度对多酚提取量的影响,结果如图2所示。
图2 不同粒度对提取量的影响
Fig.2 Effects of material particle size on extraction rate
34
32
30
28
26
24
22
20
40 60 80 100 120



(
m
g
/
g
)
原料粒度(目)
由图2可看出,粒度对多酚提取有较大影响,粒
度为60目和100目原料的提取量均低于80目。这是由
于粒度较粗,与溶剂接触的比表面积小,提取量有限,
水平
因素
A乙醇浓度(%)B提取温度(℃)C提取时间(h)D料液比(m/V)
1 30 50 0.5 1:20
2 40 60 1.0 1:30
3 50 70 1.5 1:40
表1 正交试验因素水平表
Table 1 Factors and levels of orthogonal test
2009, Vol. 30, No. 02 食品科学 ※工艺技术90
而粒度过细,又会影响溶剂与原料的充分接触。粒度
为80目的提取量较高,为31.87mg/g,故选择80目的
原料进行提取。
2.1.3料液比对多酚提取量的影响
准确称取0.50g 80目的雪莲果叶粉5份,用30%乙
醇提取,料液比分别为1:20、1:30、1:40、1:50、1:60,
测定多酚含量,考察不同料液比对多酚提取量的影响,
结果如图3所示。
图3 不同料液比对提取量的影响
Fig.3 Effects of ratio of material to solvent on extraction rate
27
26
25
24
23
22
21
20
1:101:201:301:401:501:601:70



(
m
g
/
g
)
料液比
由图3可知,随着料液比的增加提取量也在增加,
当料液比为1:40时提取量达到最高,为30.64mg/g,料
液比为1:50时提取量增加趋于平缓。原因是溶剂过少,
溶液易达到饱和,有效成分无法提取完全,而溶剂过
多,不仅浪费溶剂,也会增加杂质的含量,由以上结
果来看,料液比宜采用1:40。
2.1.4提取温度对多酚提取量的影响
准确称取0.50g 80目的雪莲果叶粉5份,分别在 25、
40、50、60、70℃下提取,测定多酚的含量,考察
不同提取温度对多酚提取量的影响,结果如图4所示。
图4 不同提取温度对提取量的影响
Fig.4 Effects of extraction temperature on extraction rate
30
29
28
27
26
25
24
23
20 30 40 50 60 70 80



(
m
g
/
g
)
温度(℃)
由图4可知,随着温度的升高,多酚物质的提取量
也在逐渐增加,在60℃以下时提取量增加趋势缓慢,但
达70℃时有较大的提高,提取含量达到28.94mg/g,说
明温度对提取量有明显的影响,考虑到再提高温度会促
进多酚物质的氧化,故适宜的提取温度不应超过70℃。
2.1.5提取时间对多酚提取量的影响
准确称取0.50g 80目的雪莲果叶粉5份,用30%乙
醇在70℃下分别提取0.5、1、1.5、2、2.5h,测定多
酚的含量,考察不同提取时间对多酚提取量的影响,结
果见图5。
图5 不同提取时间对提取量的影响
Fig.5 Effects of extraction time on extraction rate
30
28
26
24
22
20
18
0 0.51 1.52 2.53



(
m
g
/
g
)
时间(h)
由图5可看出,随着提取时间的延长,多酚提取量
呈减少趋势,在1h时能得到最高的提取量为28.18mg/g,
当提取时间为2.5h时提取量最低,并没有得到较高的提
取量,可能是多酚物质在提取过程中发生了氧化,故
确定提取时间为1h。
2.1.6提取次数对多酚提取量的影响
准确称取80目雪莲果叶粉0.50g,用在以上确定的
条件下分别提取1、2、3次,测定多酚的含量,考察
不同提取次数对多酚提取量的影响,结果如图6所示。
图6 不同提取次数对提取量的影响
Fig.6 Effects of extraction times on extraction rate
40
35
30
25
20
15
10
0 1 2 3 4



(
m
g
/
g
)
提取次数
由图6可看出,多次提取能增加多酚的提取量,但
两次提取已基本提取完全,再增加提取次数,提取量
较少,而且随着提取时间加长却相反的引起多酚物质的
分解,降低提取量,其他杂质成分也溶出增多,确定
本次实验提取两次。
2.2多酚物质提取优化试验
根据单因素试验可知乙醇浓度、提取温度、提取
时间和料液比等四个因素对提取量有较大影响,通过设
计L9(34)正交试验,寻求获得最佳的提取工艺参数,正
交试验结果见表2,方差分析见表3。
由表2可看出,极差大小为RB>RD>RA>RC,
91※工艺技术 食品科学 2009, Vol. 30, No. 02
处理号 A乙醇浓度 B提取温度 C提取时间 D料液比
含量
(mg/g)
1 1 1 1 1 28.08
2 1 2 2 2 30.78
3 1 3 3 3 32.67
4 2 1 2 3 30.54
5 2 2 3 1 28.75
6 2 3 1 2 32.06
7 3 1 3 2 27.61
8 3 2 1 3 29.50
9 3 3 2 1 29.41
K1 91.53 86.30 89.64 86.24
K2 91.35 89.03 90.73 90.45
K3 86.52 94.14 89.03 92.71
R 5.01 7.84 1.70 6.47
表2 正交试验结果
Table 2 Results of orthogonal test
方差来源 自由度 离均差平方和 均方和 F Pr>F 显著性
A 2 0.00430.002119.520.0005显著
B 2 0.01070.005348.83<0.0001极显著
C 2 0. 00040.00021.910.2042
D 2 0.00660.00330.110.0001显著
表 3 正交试验结果方差分析
Table 3 Variance analysis of orthogonal test results
即对多酚提取量影响最大的因素是提取温度,其后依次
是料液比、乙醇浓度、提取时间。方差分析表明,因
素B即提取温度达到极显著水平,说明温度对提取量有
很大影响,因素A和因素D即乙醇浓度和料液比对结果
影响达到显著水平。因此,选择各因素最大K值的水
平,确定最佳提取条件为A1B3C2D3,即乙醇浓度30%、
提取温度70℃、提取时间1h、料液比1:40。
2.3验证实验
为了进一步考察上述优化工艺的稳定性和提高实验
提取次数(次) 1 2 3
提取量(mg/g) 32.62 33.26 32.87
平均提取量(mg/g) 32.92
表4 多酚提取验证实验结果
Table 4 Validation results of polyphenol extraction
结果的准确性,按照最优组合A1B3C2D3进行3次重复实
验,结果见表 4。
3 结 论
通过单因素试验和正交试验,确定了从雪莲果叶中
提取多酚的最佳工艺参数为:乙醇30%、料液比1:40(m/V)、
提取温度70℃、浸提时间1h,提取2次,在此最优条
件下,多酚提取量为32.92mg/g。本实验为雪莲果叶的
进一步纯化和活性研究奠定了基础,也为其综合利用提
供技术参考。
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