全 文 ：AGRICULTURE AND TECHNOLOGY 1
小麦麸中黄酮的乙醇提取工艺研究
刘洋 1，詹冬玲 2，修雪 2，郭向明 3*
（1. 吉林化工学院化学与制药工程学院，吉林 吉林 132022；2. 吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130018；
3. 吉林化工学院科研处，吉林 吉林 132022 ）
摘 要：本文采用有机溶剂乙醇提取法，从麸皮中提取黄酮。通过单因素以及正交试验，研究乙醇体积分数，料液比，提取时间对黄
酮提取率的影响，并对提取条件进行了优化，结果表明：乙醇浓度 80%，料液比 1:50，温度在 50℃条件下浸提 2h，提取效果最好，
黄酮提取率为 1.29%。
关键词：麦麸；黄酮；提取
中图分类号：O626.3 文献标识码：A
1 前 言
小麦是世界上种植最早、种植面积最广泛的粮食作物之一，
麦麸，即麦皮，片状或粉状，是小麦干磨加工面粉过程中的副
产品，约占小麦的 14.5%[1]，富含膳食纤维和B族维生素等多种
人体必需的营养元素，现代研究表明麦麸中有效成分可改善大
便秘结，同时促进脂肪及氮的排泄；麦麸高纤维成分还可以降
低粪便中类固醇的排泄，使血清胆固醇下降，动脉粥样硬化的
形成减慢；可有助于预防结肠、直肠癌等多种肠道疾病 [2-3]。
黄酮类物质（简称类黄酮）是存在于自然界的一大类化合
物，属植物次级代谢产物，至今已分离鉴定出 4000 多种，是
自然界药用植物中主要活性成分之一 [4]。天然黄酮类物质多以
苷类形式存在，并且由于糖的种类、数量、联接位置以及联接
方式的不同可以组成各种各样黄酮苷类 , 组成黄酮苷类的糖类
包括单糖、双糖和酰化糖 [5]。黄酮苷一般易溶于水、乙醇、甲
醇等极性强的溶剂中；但难溶于或不溶于苯、氯仿等有机溶剂
中。天然植物中提取出的黄酮类物质，经研究证实具有消炎、
消肿、降压；降血脂以及清除自由基的功能；抗氧化、抗肿瘤，
增强免疫力及延缓衰老等多种生理药理功能 [6-9]。在食品工业
上可用作天然着色剂、抗氧化剂和功能性保健食品的原料，在
医药及化妆品工业有广泛的应用。
目前黄酮提取的方法主要有溶剂提取法、超临界流体萃取法、
酶提取法、超声波提取法、高速逆流色谱技术提取法、微波提取法
[10-12]。六者相比较，溶剂提取法具有成本低，适用性强，简便快捷
的优势，本文选用乙醇作为提取溶剂对麦麸中的黄酮进行提取。通
过正交试验设计考察了乙醇体积分数，提取时间，料液比这3个提
取条件对提取率的影响，确定了此条件下的最佳提取工艺。
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.1.1 原料
东北小麦麦麸干燥样品
2.1.2 试剂
芦丁标准品 生化试剂，供含量测定使用 , 标号为 0080-
9705，中国药品生物制品鉴定所；无水乙醇（分析纯）；
Al(NO3)3 ﹑ NaNO2 及 NaOH均为分析纯。
2.1.3 仪器
仪器 型号 生产厂家
紫外可见分光光度计 722E 上海光谱仪器有限公司
恒温水浴锅 DK-S28 上海精宏实验设备有限公司
粉碎机 XA-1 宁波新芝生物科技股份有限公司
电子天平 AUY220 北京六一仪器厂
*为本文通讯作者
·农业科学·
小麦麸中黄酮的乙醇提取工艺研究 刘 洋 詹冬玲 修雪
2.2 实验方法
称取麦麸 10g 左右 3 份，用粉碎机粉碎并过 60 目筛，精
确量取 1.50g 麦麸粉末，加入不同体积分数的乙醇溶液在 50℃
条件下浸提，均匀搅拌，过滤，将滤液定容至 250ml, 测定吸
光度值。结合芦丁对照品 -浓度曲线求出浸提液的黄酮浓度。
2.2.1 标准溶液的配制和建立标准曲线
取 1.0mL 芦丁标准液于 10 mL 容量瓶中，添加 60% 乙
醇至 4 mL，加入 0.4 mL 5%NaN02 溶液，摇匀静置 6 min，加
入 0.4 mL 10%A1(NO3)3 溶液，摇匀静置 6 min，再加入 4 mL
4%NaOH，同时用 60%乙醇定容至刻度，摇匀静置 15 min，参
照文献的方法 [12]，确定最大吸收波长。在波长 485~530nm 区
间范围内，每隔5nm测定一次吸光度，并以波长(nm)为横坐标，
吸光度 (A) 为纵坐标作图，从图中即可确定最大吸收波长。
吸取 0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8、2.1 mL 芦丁标准
液于 10 mL 容量瓶中，按照确定最大波长的方法，添加各种药
品，静置 15 min 后测定吸光度，以质量浓度为横坐标，吸光
度为纵坐标，绘制标准曲线，并求出回归方程。
2.2.2 黄酮提取率计算方法
黄酮提取率按下式计算：
黄酮提取率（%）=Y×V/1000/M
式中：Y—黄酮浓度
V—250ml
M—麸皮质量
2.3 单因素试验
2.3.1 乙醇体积分数对黄酮提取率的影响
准确称取 1.50g 研磨好的麦麸皮粉末，分别加入 100ml 体
积分数分别为 50%，60%，70%，80%，90% 的乙醇，50℃下
浸提 3h，间隔一定时间搅拌，经过滤后取滤液测定吸光度值。
2.3.2 浸提时间对黄酮提取率的影响
准确称取 1.50g 研磨好的麦麸粉末，加入 100ml 体积分数
为 65%的乙醇溶液，50℃下分别提取 2h,3h,4h,5h,6h, 间隔一定
时间搅拌，经过过滤后取滤液测定吸光度值。
2.3.3 料液比对黄酮提取率的影响
准确称取 1.50g 研磨好的麦麸粉末，分别按照 1:10 ,1:20
,1:30 ,1:40 ,1:50 的料液比加入体积分数为 65% 的乙醇溶液，
50℃下提取3h，间隔一定时间搅拌，经过过滤后测定吸光度值。
2.4 正交试验
为系统考察乙醇提取法的工艺参数，根据已有的资料及实
际情况，选用乙醇体积分数，提取时间和料液比作为考察因素，
选用 L9（34）正交表设计，固定实验温度条件为 50℃，各因素
及水平见表 2-1。
农业与技术 第 33 卷 第 12 期 2013 年 12 月
2 AGRICULTURE AND TECHNOLOGY
表 1 乙醇浸提的因素及水平
水平 因素乙醇体积分数 A 浸提时间 B 料液比 C
1 60% 2h 1：10
2 70% 4h 1：30
3 80% 6h 1：50
3 结果与分析
3.1标准曲线的绘制
结果确定在波长 510nm 处吸光值最大，在此条件下测不
同浓度芦丁标准液的吸光度，绘制标准曲线，结果如图 3-1。
经分析得回归方程：A =0.0104 C +0.0024，R2=0.9996。
图 1 芦丁对照品吸光度 -浓度曲线
3.2单因素试验
3.2.1 乙醇体积分数对黄酮提取率的影响
准确称取 1.50g 研磨好的麦麸粉末，分别加入 100ml 体积
分数分别为 50%，60%，70%，80%，90% 的乙醇，50℃条件
下浸提3h，间隔一定时间搅拌，经过滤后取滤液测定吸光度值。
得到乙醇体积分数与吸光值的曲线，如图 2。
图 2 乙醇体积分数对黄酮提取率的影响
由图 2可知，随着乙醇体积分数的增加，黄酮的浸提浓度
越高，黄酮浸提效果与乙醇体积分数成正比例。乙醇浓度的提
高增加了提取剂对物料的渗透能力 , 也提高了黄酮类化合物的
溶解度 , 但同时也会增加杂质的溶出。试验中发现 , 当乙醇浓
度超过 80%时 , 提取液颜色明显加深 , 说明各种杂质的溶出也
增多 , 这与王军 [12] 等的报道相一致。结合单因素试验的结果
和经济因素，选择乙醇体积分数 60%，70% 和 80% 作为正交
试验中乙醇体积分数这一水平的 3个因素。
3.2.2 浸提时间对黄酮提取率的影响
准确称取 1.50g 研磨好的麦麸粉末，加入 100ml 体积分数
为 65% 的乙醇溶液，50℃条件下分别提取 2h，3h，4h，5h，
6h，搅拌，经过过滤后取滤液测定吸光度值。得到提取时间与
吸光值的曲线，如图 3。
图 3 提取时间对黄酮提取率的影响
由图 3可知，随着提取时间的增加，黄酮提取率也随着增
加，但提取率上升缓慢，变化范围不大，综合考虑选取 2h ，
4h ，6h 作为正交试验提取时间这一因素的 3个水平。
3.2.3 料液比对黄酮提取率的影响
准确称取 1.50g 研磨好的麦麸粉末，分别按 1:10 , 1:20 ,
1:30 , 1:40 和 1:50 的料液比加入体积分数为 65%的乙醇溶液，
50℃条件下提取 3h，搅拌，经过过滤后测定吸光度值，经计
算得到料液比与黄酮提取率的曲线，如图 4。
图 4 液料比对黄酮提取率的影响
由图 4可知，黄酮的提取率与液料比值的增长成正比，溶
剂量的增加提高了物料体系与提取剂体系间黄酮类化合物的浓
度差 , 并减少了物料中有效成分的残留量 , 从而提高提取率。
综合考虑因素，选取料液比 1:10 ,1:30 ,1:50 作为正交试验料液
比的 3个水平。
3.3 正交试验
影响麦麸中黄酮提取率的主要因素为乙醇体积分数，浸提
时间和料液比。根据表2-2列出的试验条件组合搭配进行试验，
试验结果及统计学结果见表 3-1。
表 2 乙醇浸提正交试验结果及分析
试验号 A(乙醇体积分数 ) B(浸提时间 ) C(料液比 )
提取
率（%）
1 1(60%) 1(2h) 1(1：10) 0.70
2 2(70%) 2(4h) 3(1：50) 1.24
3 3(80%) 3(6h) 2(1：30) 0.84
4 1(60%) 2(4h) 2(1：30) 1.05
5 2(70%) 3(6h) 1(1：10) 0.68
6 3(80%) 1(2h) 3(1：50) 1.29
7 1(60%) 3(6h) 3(1：50) 1.01
8 2(70%) 1(2h) 2(1：30) 1.14
9 3(80%) 2(4h) 1(1：10) 0.73
K1 2.76 3.13 2.11K2 3.20 3.16 3.03K3 2.86 2.53 3.68L1 0.92 1.04 0.70L2 1.07 1.05 1.01L3 0.95 0.84 1.23R 0.15 0.21 0.53
从表 2 中可以得出结论：由极差 R的结果可知：各试验
因素及因素水平对麦麸黄酮提取率大小的影响不完全相同。在
正交设计表的试验条件下，各因素影响的次序依次为：料液
比＞浸提时间＞乙醇溶液浓度。料液比对黄酮提取率有显著
影响，乙醇体积分数影响较小。在所选因素和所选水平范围内
3 种因素的最佳组合应为：用 80% 的乙醇溶液，料液比 1:50
, 在 50℃条件下浸提 2h，在该条件下总黄酮提取率最高，为
1.29%。
4 结论
本试验采用乙醇提取方法提取麦麸中黄酮，考察了乙醇浓
度、料液比、提取时间 3个因素，对麦麸黄酮提取率的影响。
经试验结果表明，各因素影响的次序依次为：料液比＞浸提时
间＞乙醇溶液浓度。最佳提取工艺为：乙醇溶液浓度 80%，
料液比为 1:50，在 50℃条件下浸提 2h，黄酮提取率最高为
1.29%。
（下转第10页）
农业与技术 第 33 卷 第 12 期 2013 年 12 月
10 AGRICULTURE AND TECHNOLOGY
结合土壤养分丰缺指标，当地玉米区土壤养分含量基本上
处于中等水平，含量丰富、缺乏的所占比例较少。
５养分丰缺指标法的应用
在完成上述测试方法的相关研究和确定土壤养分丰缺校验
研究后，将土壤养分按 3个等级分别布点设置田间肥效试验，
利用作物产量与施肥量之间的函数关系建立了施肥方程。确
定出当地玉米土壤养分丰缺法最佳施肥量检索表（表 1、2、
3）。农户通过土壤养分及常年产量即可按检索表确定出肥料
用量。该方法简单，且效益显著，比习惯施肥节药用肥量 5%
～ 10%，增加产量 7%～ 10%，提高肥料利用率达到 5.3%。
表 1 玉米高产地块土壤养分丰缺指标与施肥量关系检索表
产量区间 土壤养分（mg/kg） 施肥建议量 (kg/667m2)
高产区
（无肥区亩产量
350kg以上）
N
低 N<70 12.3~14.6
适量 70 ≤ N≤ 120 11.6~12.3
丰富 N>120 10.6~11.6
P
低 P<20 5.7~6.7
适量 20 ≤ P ≤ 40 5.5~6.2
丰富 P>40 4.0~5.0
K
低 K<80 6.7~8.7
适量 80 ≤ K≤ 130 5.7~6.7
丰富 K>130 5.0~5.7
表 2 玉米中产地块土壤养分丰缺指标与施肥量检索表
产量区间 土壤养分（mg/kg） 施肥建议量 (kg/667m2)
中产区（无肥区
667m2 产 量 300-
350kg）
N
低 N<70 12~13.3
适量 70 ≤ N≤ 120 11.2~12
丰富 N>120 10.5~11.2
P
低 P<20 5~6
适量 20 ≤ P ≤ 40 4.5~5
丰富 P>40 4~4.5
K
低 K<80 6.1~6.5
适量 80 ≤ K≤ 130 5.5~6.1
丰富 K>130 5~5.5
表 3 玉米低产地块土壤养分丰缺指标与施肥量检索表
产量区间 土壤养分（mg/kg） 施肥建议量 (kg/667m2)
低产区（无肥区
每 667m2 产 量 在
300kg以下）
N
低 N<70 11.8~12.8
适量 70 ≤ N≤ 120 11.0~11.8
丰富 N>120 10.2~11.0
P
低 P<20 4.8~5.5
适量 20 ≤ P ≤ 40 4.3~4.8
丰富 P>40 4~4.3
K
低 K<80 5.8~6.2
适量 80 ≤ K≤ 130 5.3~5.8
丰富 K>130 4.8~5.3
通过以上施肥检索表，可以直接地给出每个地块的施肥数
量。如中产地块的碱解氮为 125mg/kg，有效磷为 36mg/kg，速
效钾为 73mg/kg，则可以给出施肥指导，即每 667m2 补充氮肥
10.5 ～ 11.2kg、磷肥 4~4.5kg、钾肥 6.1 ～ 6.5kg。
6 小结
土壤碱解氮、有效磷、速效钾的含量与土壤的相对产量
及供肥量呈正相关；玉米碱解氮、有效磷、速效钾 的养分丰
缺适宜范围分别为 70~120mg/kg、20~40mg/kg、80~130mg/kg；
玉米施肥检索表依据无肥区的高、中、低 3个产量范围，再结
合土壤养分测试值，可以给出出玉米施肥参考量。 实践证明，
土壤养分丰缺指标法可以成为专家施肥系统的重要依据，对大
批量施肥指导提供了必要的数据支撑。但养分丰缺指标的确定
并不是一成不变的，它随着栽培、耕作等技术的不断变化而改
变，为此，丰缺指标需不断更新，同时此项技术也要不断地研
究与完善，更好地适应现代农业发展的需要。
作者简介：毕秀清（1960-），女，吉林长春，大专，研究方向：
土肥技术。
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农业工程学报 , 2006, 22 (7):223~225.
作者简介：刘洋（1984-），男，吉林化工学院助教，在读博士研究生，
从事食品中活性成分的提取与分离及现代食品检测的研究 .郭向明
（1954-），男，吉林化工学院研究员，主要从事环保化工方面研究。
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