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覆盆子活性物质提取工艺的优化



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
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2014年 第39卷 第11期
覆盆子干果药食两用,干果中富含黄酮和多
糖、氨基酸等生物活性物质及有机酸和VE等营养
收稿日期:2014-05-23 *通讯作者
作者简介:扈婧(1988—),女,河北衡水人,硕士研究生,研究方向为运动生理。
素[1-4],并对金黄色葡萄球菌、结核杆菌等致病菌
有较强的抑制作用,有增强人体机能、延缓肌体
扈 婧1,2
(1.河北师范大学体育学院,石家庄 050016;
2.衡水学院体育学院,衡水 053000)
摘要:采用闪式提取法,以多糖和黄酮为观测指标,利用L9(34)正交试验对覆盆子活性物质的
提取工艺进行了优化研究。优化的工艺条件为:料液比1:20;提取电压120 V,提取次数4次(30
s/min)。料液比例、提取电压对提取影响显著,对比不同提取方式对覆盆子活性物质的提取率
显示,闪式提取>超声提取>普通提取。闪式提取覆盆子多糖得率较普通提取提高124.80%,黄
酮提高130.31%,较超声提取,闪式提取覆盆子多糖得率提高33.20%,黄酮提取提高30.17%。
对该工艺方法进行验证,得到覆盆子多糖、黄酮的得率分别为27.56 mg/g和23.86 mg/g,表明闪
式提取工艺省时、高效、节能,适宜于覆盆子活性成分的提取。
关键词:覆盆子;多糖;黄酮;活性物质;闪式提取法
中图分类号:TS 201.1 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2014)11-0238-04
Optimization on the extraction of active agent for raspberry
HU Jing1,2
(1.Physical Education College, Hebei Normal University, Shijiazhuang 050016;
2.Physical Education College, Hengshui University, Hengshui 053000)
Abstract: The Flash extraction method was used for raspberry active agent. Polysaccharide and
flavonoids as object, the extraction technology optimization was obtained by L9(3
4) orthogonal test.
The optimized conditions as follows: the material liquid ratio 1:20, extraction voltage 120 V, four times
of extraction (30 s/min), the material liquid ratio and extraction voltage were significant factors. The
extraction result is as follows: The flash extraction >ultrasonic extraction> common extraction by
contrast. The polysaccharide and fl avonoids increased 124.80% and 130.31% respectively than common
extraction, the polysaccharide and fl avonoids increased 33.20% and 30.17% respectively than ultrasonic
extraction, the polysaccharide and fl avonoids content reached to 27.56 mg/g and 23.86 mg/g under the
condition of fl ash extraction, the result showed that the fl ash extraction was timesaving, highly active,
energy conservation and suitable for extraction of raspberry active agent.
Key words: raspberry; polysaccharide; fl avonoids; active agent; fl ash extraction method
覆盆子活性物质提取工艺的优化
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2014.11.050
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 提取物与应用
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2014年 第39卷 第11期
衰老及减肥之功效,同时还有调节生殖系统的功
能,能补肾固精、助阳缩尿。因此,覆盆子具有
很高的药用及保健作用[5-8]。
覆盆子活性成分的提取方法主要有醇提取
法、超声波法和水提取等,但传统方法费时、费
力,且提取率低,因此,寻找省时、高效的提取
方法迫在眉睫。闪式提取是一种新型提取技术,
因其提取时间短、效率高、操作简便而被广泛应
用[9-13]。本研究采用新型的闪式提取法对覆盆子中
的多糖和黄酮等活性成分进行提取研究,并对提
取工艺条件进行优化,同时与传统提取方法进行
了对比研究。
1 材料与方法
1.1 材料
覆盆子:衡水市中医院;芦丁、葡萄糖标准
品:中国标准物质网;乙酸乙酯、正丁醇等:衡
水市瑞丰化玻仪器有限公司;试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
CN62M/JHBE100A闪式提取器:北京中西化
玻仪器有限公司;高速万能粉碎机:江阴市新雄
机械制造有限公司;分析天平:梅特勒-托利多仪
器上海有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 单因素试验 据预试验结果,选取提取电
压、料液比、提取次数作为考察因素,准确称取
经粉碎60目的覆盆子粉末,以覆盆子多糖、黄酮
作为测量指标,以95%乙醇为溶剂进行试验。
1.3.2 正交试验设计 在单因素试验研究基础上,
采用正交试验设计,优化闪式提取覆盆子活性物
质的工艺条件,试验因素水平如表1所示。
表1 优化正交试验设计表
水平
因素
料液比例/(g/mL) A 提取电压/V B 提取次数 C
1 1:15 100 2
2 1:20 120 3
3 1:25 140 4
1.3.3 覆盆子黄酮的测定方法 采用紫外分光光度
计进行测定,测定波长为290 nm,标准曲线回归
方程A=3.17C,R2=0.9998,其中C为覆盆子黄酮的
浓度,单位mg/mL。将待测液在290 nm下的吸光度
值代入上述公式计算覆盆子黄酮浓度,然后折算
成每克覆盆子提取黄酮的毫克数。
1.3.4 覆盆子多糖测定方法 本研究采用苯酚-硫
酸法。
1.3.5 覆盆子活性物质提取与分离
100 V电压下进行闪式提取,提取时间30 s,提取
次数1次,提取结束后经离心、分离后测定活性成
分多糖、黄酮提取量,结果如图1所示。
由图1可知,闪式提取过程中,覆盆子料液
比在1:5~1:20的范围内,覆盆子黄酮、多糖随料液
比例的减小而不断提高,当料液比小于1:20后,
活性物质多糖、黄酮的得率趋于稳定。其原因可
能为在一定的物料浓度范围内,随料液比例的降
低,料液内传质推动力增强,促进了物料中活性
成分的扩散、溶出,提高了活性成分的提取率,
当物料浓度超出范围后(高或低),液体传质的推动
力受到一定的限制,阻碍了物料中活性物质的扩
散和溶出,活性成分的提取量受到限制。
2.1.2 闪式提取电压对提取覆盆子黄酮和多糖
得率的影响 分别称取一定量经粉碎60目的覆
盆子,按1:20的料液比例分别在60、80、100、
覆盆子干果→粉碎过60目筛→乙醇提取→离心→取上清液→真空浓缩

多糖粗品←真空干燥沉淀←醇沉过夜、离心

上清液←乙酸乙酯萃取←真空浓缩←黄酮粗品
2 结果与讨论
2.1 单因素研究
2.1.1 闪式提取法料液比例对提取结果的影响 分
别称取经60目粉碎的覆盆子,配制成料液比为
1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30的6份溶液,在
     








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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
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120、140、160 V的电压下进行闪式提取,30 s提
取1次,然后进行离心、分离,测定覆盆子活性成
分多糖、黄酮得率,结果如图2所示。
由表2、表3分析可知,闪式提取过程中,料
液比例对覆盆子活性物质多糖、黄酮影响均达到
显著水平,电压对覆盆子多糖提取影响显著而对
黄酮提取影响不显著,提取次数对两者影响均不
显著。经分别比较R可知,适宜于覆盆子黄酮、多
糖的最优方案相同,最优方案为A2B2C3,即:料液
比例1:20;提取电压120 V,提取次数3次(每次30
s)。对该闪式提取工艺方法进行验证,得到覆盆子
多糖、黄酮的得率分别为27.56 mg/g和23.86 mg/g。
表2 优化工艺正交试验结果及分析
试验号
因素 多糖提取
量/(mg/g)
黄酮提取量/
(mg/g)A B C G
1 1 1 1 1 19.26 16.08
2 1 2 2 2 22.21 19.45
3 1 3 3 3 20.54 17.86
4 2 1 2 3 25.86 22.12
5 2 2 3 1 27.33 23.15
6 2 3 1 2 27.28 22.96
7 3 1 3 2 22.26 17.05
8 3 2 1 3 23.18 18.16
9 3 3 2 1 22.85 19.18
k1多糖 20.67022.460 23.240 23.147
因素影响主次:A>B>C
优化方案A2B2C3
k2多糖 26.82 24.24 23.38 23.92
k3多糖 22.76 23.56 23.64 23.19
R多糖 6.15 1.78 0.40 0.77
k1黄酮 17.80 18.42 19.07 19.47
因素影响主次:A>B>C
优化方案A2B2C3k2黄酮 22.74 20.25 19.35 19.82
k3黄酮 18.13 20.00 20.25 19.38
R黄酮 4.95 1.84 1.18 0.44
表3 因素方差分析
因素 偏差平方和 自由度 F比 F临界值 显著性
A多糖 58.73 2 85.99 6.94 *
B多糖 4.84 2 7.083 6.94 *
C多糖 0.25 2 0.36 6.94
G 1.12 2 1.64 6.94
误差 1.37 4
A黄酮 45.86 2 141.55 19.00 *
B黄酮 5.94 2 18.35 19.00
C黄酮 2.29 2 7.056 19.00
G黄酮 0.32 2 1.00 19.00
误差 0.32 2
2.3 不同提取方法对覆盆子黄酮和多糖得率的对
比研究
经粉碎60目后的覆盆子分别在不同提取方式
下进行提取(普通浸提提取溶剂乙醇;提取时间4
h,提取温度74 ℃,乙醇浓度90%;闪式提取;超
    





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从图3可以看出,起初黄酮提取率和提取次
数呈正相关。当提取次数为3次时,黄酮提取率
最大;提取次数为4、5次时,黄酮提取率有所降
低。分析原因可能为反复提取导致提取液温度升
高,活性物质结构遭到破坏所致。提取次数对覆
盆子多糖得率的影响不显著。
2.2 正交试验优化闪式提取覆盆子黄酮和多糖得
率的工艺研究
       







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从图2可以看出,在闪式提取电压60~120 V范
围内,覆盆子多糖和黄酮提取量随电压的提高而
不断增加,当电压高于120 V后,随电压的升高,
覆盆子多糖和黄酮提取量呈下降趋势。分析原因
为,随电压升高,提取器转速增高,从而使提取
液温度升高,活性成分遭到破坏。
2.1.3 闪式法提取次数对覆盆子黄酮和多糖得率
的影响 分别称取经粉碎过60目的覆盆子,料液
比例和提取电压分别设定为1:20,120 V,提取次
数设定为1、2、3、4、5次,每次30 s,然后进行
离心、分离,分别测定各次数下覆盆子活性物质
黄酮和多糖得率,结果如图3所示。
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 提取物与应用
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2014年 第39卷 第11期
声提取,超声功率500 W;超声时间50 min,超声
温度40 ℃提取溶剂90%乙醇),提取结束后分别对
比覆盆子多糖、黄酮得率,结果如图4所示。
闪式提取覆盆子多糖得率提高33.20%,黄酮提取
提高30.17%。
参考文献:
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注:A为普通浸提4 h,B为闪式提取,C为超声提取。
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由图4可知,不同提取方式对覆盆子活性物
质的提取率不同,提取效果的强弱顺序为:闪式
提取>超声提取>普通提取,闪式提取覆盆子多
糖得率较普通提取提高124.80%,黄酮提取提高
130.31%,较超声提取,闪式提取覆盆子多糖得率
提高33.20%,黄酮提取提高30.17%。
3 结论
本研究采用闪式提取法提取覆盆子干果中的
主要活性物质,根据单因素试验确定了闪式提取
电压、料液比例、提取次数对覆盆子功能性活性
成分提取率的影响。经优化提取工艺,得出最优
工艺条件为:料液比例1:20;提取电压120 V,提
取次数4次(30 s/min),其中料液比例、闪式提取电
压对覆盆子活性物质的提取影响显著,对该闪式
提取工艺方法进行验证,得到覆盆子多糖、黄酮
的得率分别为27.56 mg/g和23.86 mg/g,经对比不
同提取方式对覆盆子活性物质的提取率,得出提
取效果的强弱顺序为:闪式提取>超声提取>普通
提取,闪式提取覆盆子多糖得率较普通提取提高
124.80%,黄酮提取提高130.31%,较超声提取,