全 文 ：落葵多糖的提取方法及其工艺优化研究
陈智理，*杨昌鹏，韦 璐，覃海元
（广西农业职业技术学院，广西 南宁 530007）
摘要：通过单因素和正交试验，对提取落葵多糖的方法和工艺进行了研究。结果表明，落葵多糖的最佳提取方法为
微波提取法；最佳的提取工艺条件为：料液比 1∶50，提取 2次，提取功率 40 W，提取时间 45 min，其中提取时间
为主要影响因素。
关键词：落葵；多糖；提取率
中图分类号：TS245.9 文献标志码：A doi：10.3969/jissn.1671- 9646（X）.2011.08.018
Extraction Technology of Polysaccharides from Basella
Chen Zhili，*Yang Changpeng，Wei Lu，Tan Haiyuan
（Guangxi Agricultural Vocational and Technical College，Nanning，Guangxi 530007，China)
Abstract：Single factor and orthogonal test are used to study the extraction technology of polysaccharides from Basella. The
results show that microwave extraction is the best method，and the optimum conditions are solid- liquid ratio 1∶50，extraction
times 2，microwave power 40 W and extraction time 45 min. The extraction time is the main factor.
Key words：basella；polysaccharides；extraction yields
植物多糖是广泛存在于各类植物中，具有生物
大分子的复杂结构，有一定生理和生物活性的一类
多糖。除了具有免疫调节性、抗肿瘤活性、降血糖
活性、抗病毒活性等功能外，还可以抗凝血、抗炎、
抗惊厥、镇定止喘[1]，有“生物调节剂”之称[2]。落
葵（Basella rubra L.） 别名胭脂菜，是落葵科落葵属
一年或多年生草本药用植物，在我国栽培历史悠久[3]。
其营养丰富，风味独特，除含有 9种人体必需氨基
酸、丰富的无机盐、维生素等常见的营养成分外，
还含有丰富的皂苷、葡聚糖、黏多糖等药用成分，
能清热滑肠、凉血、解毒，主治大便秘结、小便短
涩、痢疾便血等[4]。随着近几十年来愈来愈多的植物
多糖被发现，并证实它们具有广泛的生物活性，因
而对植物多糖的研究已引起人们的极大兴趣 [5]。因
此，对落葵多糖的研究将有助于落葵药用价值的开
发与利用。
本研究以不同的方法提取落葵多糖，选出最优
的提取方法及溶剂，同时比较提取时间、提取功率、
提取温度、料液比等因素对落葵中多糖提取率的影
响，确定最佳的落葵多糖提取工艺，以为食品工业
上提取落葵多糖提供工艺参数。
1 材料与方法
1.1 材料
落葵，购于南宁市西乡塘菜市，洗净茎叶表面
的泥土等杂质，于干燥箱内烘干，粉碎后密闭保存
备用。
1.2 试剂
硫酸、苯酚、葡萄糖、无水乙醇，均为分析纯。
1.3 仪器
KQ—600DV型数控超声波清洗器，昆山市超声
仪器有限公司提供；RE52—86A型旋转蒸发仪，上
海亚荣生化仪器厂提供；微波炉，格兰仕电器有限
公司提供；台式离心机，上海安亭科学仪器厂产品；
DHG—9246A型电热恒温鼓风干烘箱，上海精宏实
验设备有限公司提供；752型紫外可见分光光度计，
上海恒平科学仪器有限公司提供；HH—S数显恒温
水浴锅，江苏金坛实验仪器有限公司提供；索氏抽
提器等。
1.4 方法
1.4.1 落葵多糖提取工艺
称取落葵干燥粉末→蒸馏水浸泡→提取→过滤→收集滤
文章编号：1671- 9646（2011） 08- 0072- 04
收稿日期：2011- 05- 11
作者简介：陈智理（1979- ），女，广西人，讲师，硕士，研究方向：食品有效成分提纯、检测。E- mail：czlandzl@sina.com。
*为通讯作者：杨昌鹏（1964- ），男，广西人，博士，教授，硕士生导师，研究方向：果蔬深加工、食品有效成分提纯。
第 8期（总第 253期） 农产品加工·学刊 No.8
2011年 8月 Academic Periodical of Farm Products Processing Aug.
2011年第 8期
表 2 提取方法对落葵多糖提取率的影响
提取方法 索氏提取法 超声波法（80 W） 微波法（80 W）
提取率 /% 4.77 6.54 8.67
液→离心→取上清液→旋转蒸发浓缩→乙醇沉淀→沸水浴蒸
干→粗多糖→溶解→葡聚糖凝胶柱纯化→测定。
1.4.2 测定方法
采用硫酸—苯酚法[6]进行多糖的测定。
（1） 葡萄糖标准曲线。准确称取干燥恒质量的
葡萄糖 100.0 mg，用蒸馏水定容至 1 000.0 mL，分
别取 0.1，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 mL于 8只洁
净的比色管中，加入 1 mL体积分数为 5％的苯酚溶
液，在旋涡混合器中混匀，再以 15～25 s速度加入
浓硫酸 5 mL，在旋涡混合器中混匀，加水定容至
10 mL。在 30 ℃水浴锅中水浴 30 min后，测定其在
波长 490 nm处的吸光度。以葡萄糖浓度为横坐标，
以吸光度为纵坐标作图，得到葡萄糖标准曲线：
Y=7.177X+0.005 5，R2=0.999 7.
葡萄糖标准曲线见图 1。
图 1 葡萄糖标准曲线
（2） 多糖提取率的计算。吸取 0.500 g样品液于
试管中，加蒸馏水 1.0 mL，步骤与标准曲线相同，按
顺序分别加入 1 mL体积分数 5％的苯酚溶液和 5 mL
的浓硫酸溶液，在 30 ℃下放置 30 min，显色并测定
吸光度。由标准曲线算出糖的含量。
多糖提取率 =m0 V 提 n×10-3/（V 样 m）×100%.
式中：m0——标准方程中求得的糖质量，mg；
V 提——吸取样品液体积，mL；
n——稀释倍数；
V 样——提取液量，mL；
m——干品质量，g。
1.4.3 单因素试验
（1） 落葵多糖提取溶剂的选择。取 5.000 g的落
葵干燥粉末，在料液比为 1∶20，提取功率为 40 W，
提取温度为 80 ℃下，分别以 100.0 mL的水、40%乙
醇、80%乙醇、40%丙酮、80%丙酮为提取溶剂，提取
25 min，测定其多糖含量，以确定最优的提取溶剂。
（2） 落葵多糖提取方法的选择。取 5.000 g的落
葵干燥粉末，在料液比为 1∶20，提取温度为 80 ℃
下，分别以索氏提取法、超声波提取法和微波提取
法在功率 80 W下提取 25 min，测定其多糖含量，以
确定最优的提取方法。
（3） 料液比对落葵多糖提取率的影响。取落葵干
燥粉末，分别设定提取料液比为 1∶5，1∶20，1∶35，
1∶50，1∶65，在浸提功率为 40W，提取温度为 80℃，
提取时间为 25 min下提取，测定其多糖含量，以确
定最优的提取料液比。
（4） 浸提次数对落葵多糖提取率的影响。取
5.000 g的落葵干燥粉末，在料液比为 1∶20，浸提
功率为 40 W，提取温度为 80℃，提取时间为 25 min
下，分别提取 1，2，3，4，5次后，测定其多糖含
量，以确定最优的浸提次数。
（5） 提取功率对落葵多糖提取率的影响。取
5.000 g 的落葵干燥粉末，分别设定提取功率为
20，40，60，80，100 W，在提取料液比为 1∶20，
提取温度为 80 ℃，提取时间为 25 min下浸提 3次，
测定其多糖含量，以确定最优的提取功率。
（6） 提取时间对落葵多糖提取率的影响。取
5.000 g 的落葵干燥粉末，分别设定提取时间为
15，25，35，45，55 min，在提取料液比为 1∶20，
浸提功率为 40 W，提取温度为 80 ℃下浸提 3 次，
测定其多糖含量，以确定最优提取的提取时间。
1.4.4 正交试验
依据单因素试验得出的结果，以提取时间、提
取功率、提取温度、料液比为因素进行 4因素 3水
平正交试验。
2 结果分析
2.1 落葵多糖提取溶剂的选择
称取 5.000 g的落葵干燥粉末，加 100.0 mL溶剂
根据上述条件进行试验，测定其多糖含量，计算提
取率。
提取溶剂对落葵多糖提取率的影响见表 1。
表 1 提取溶剂对落葵多糖提取率的影响
由表 1可知，利用水作为提取剂的多糖提取率
为 7.55%，比以乙醇作为提取剂的多糖提取率高 3%
左右，比以丙酮作为提取剂的多糖提取率高 5.16%～
8.27%。同时，由于水既不污染环境，又可以降低提
取成本，故本试验选用水作为提取剂。
2.2 落葵多糖提取方法的选择
称取 5.000 g的落葵干燥粉末，加 100.0 mL水，
根据上述条件进行试验，测定其多糖含量，计算提
取率。
提取方法对落葵多糖提取率的影响见表 2。
溶剂 水 40%乙醇 80%乙醇 40%丙酮 80%丙酮
提取率 /% 9.55 6.50 6.54 1.28 4.39
陈智理，等：落葵多糖的提取方法及其工艺优化研究 73· ·
农产品加工·学刊 2011年第 8期
由表 2可知，采用提取功率为 80 W微波提取法
的多糖提取率为 8.67%，比采用超声波提取法所得的
多糖提取率高 2.13%，比索氏提取法高 3.9%，故选
择微波提取法作为落葵多糖提取工艺条件优化研究
的提取方法。
2.3 料液比对多糖提取率的影响
料液比对多糖提取率的影响见图 2。
图 2 料液比对多糖提取率的影响
由图 2可知，落葵多糖提取率随着料液比的增
大而增加，当料液比在 1∶50以后趋于缓和。料液
比在 1∶35～1∶65时，提取率趋于稳定。随料液比
增大，会使提取时能耗加大，对后续的离心、浓缩、
分离等工艺带来操作上的不便，所以，料液比应选
择在 1∶35～1∶65为宜。
2.4 提取次数对多糖提取率的影响
提取次数对多糖提取率的影响见图 3。
图 3 提取次数对提取效果的影响
由图 3可知，当浸提次数大于 2次时，多糖提
取率增加得很少，考虑加工成本，提取次数宜选择
在 2次。
2.5 提取功率对多糖提取率的影响
提取功率对多糖提取率的影响见图 4。
由图 4可知，微波提取功率对多糖提取率的影
响总体趋势为先上升后下降，提取功率在 40 W时，
最有利于多糖从细胞中的溶出，当功率过大时，则
会使糖苷键断裂[7]，多糖提取率降低。故提取功率应
选择在 40 W。
2.6 提取时间对多糖提取率的影响
提取时间对多糖提取率的影响见图 5。
图 5 提取时间对多糖提取率的影响
由图 5可知，随着提取时间的延长，多糖提取
率增加，在提取 45 min时达到最大值，继续延长提
取时间，可能同样会使糖苷键的断裂，使多糖分解，
导致提取率降低，因此，浸提时间 45 min为佳。
2.7 落葵多糖的最佳提取工艺
在上述单因素试验结果的基础上，以提取时间、
提取功率、提取温度、料液比为因素进行 4 因素 3
水平正交试验。
L9（34）正交试验结果与分析见表 3。
由表 3可知，影响落葵多糖提取工艺的主次因
素顺序为：提取时间＞提取功率＞料液比＞提取次
数。理论上提取落葵多糖的最佳组合为：A2B2C2D2，
即料液比为 1∶50，提取次数 2 次，提取功率为
40 W，提取时间为 45 min。
3 结论
（1） 以水、乙醇和丙酮为溶剂提取落葵多糖，
比较其多糖提取率，最终确定落葵多糖的最佳提取
溶剂为水。
（2） 对索氏提取法、超声波提取法和微波提取
图 4 提取功率对提取效果的影响
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2011年第 8期
2.3 最优水平组合的确定
由于本试验是一个典型的多指标正交试验，各因
素及其水平对各评价指标的影响是不同的，在某项指
标得到改善的同时，可能使另一项指标变坏。因此，
分析多指标试验结果时，必须统筹兼顾，寻找使各项
指标都尽可能好的因素水平组合。本试验采用综合平
衡法确定最优因素水平组合，即在极差分析和方差分
析的基础上确定最优水平组合。
由表 2和表 4可知，不同评价指标下各因素的最
优水平存在一定的差异，但表 3和表 5表明，在确定
最优水平时应优先考虑填充值，在本试验中出品率则
可以不加以考虑，同时结合实际生产中设备设计的产
能和安全指标等综合考虑，可选定最优水平组合应为：
A2B3C3，即烟梗流量为 350 kg/h，蒸汽流量为 900 kg/h，
蒸汽温度为 310 ℃。
2.4 生产效果验证
按正交试验确定的最佳工艺参数组合进行在线
ESS梗丝生产验证试验，经过一周的生产运行，保证
含水率在 12.5％左右的前提下，测试 ESS梗丝填充
值平均为 11.15 cm3/g，ESS 梗丝的出品率平均为
92.95%，均达到预期效果。
3 小结
（1） 通过正交试验确定的 ESS梗丝生产线最佳
运行参数组合为：A2B3C3，即烟梗流量为 350 kg/h，
蒸汽流量为 900 kg/h，蒸汽温度为 310 ℃。
（2） 在线生产验证结果表明，ESS梗丝的填充值
和出品率均达到了预期的试验效果，证明由正交试验
确定的工艺参数组合为 ESS梗丝生产工艺的最佳组合。
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用 [J] . 中国烟草学报，2008，14（4）：9-14.
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[2]
[3]
[4]
试验号 A料液比
B提取次
数 /次
C提取功
率 P/W
D提取时
间 t/min
提取率
/%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1∶35
1∶35
1∶35
1∶50
1∶50
1∶50
1∶65
1∶65
1∶65
1
2
3
1
2
3
1
2
3
20
40
60
40
60
20
60
20
40
35
45
55
55
35
45
45
55
35
9.68
12.97
10.23
11.40
12.20
10.79
12.20
8.87
10.36
k1
k2
k3
10.960
11.463
10.477
11.093
11.347
10.460
9.780
11.577
11.543
10.747
11.987
10.167
R 0.986 0.887 1.797 1.820
优化水平 A2 B2 C2 D2
表 3 L9(34)正交试验结果与分析
法 3种提取多糖的方法进行比较，确定落葵多糖的
最佳提取方法为微波提取法。
（3） 影响落葵多糖提取的主次因素顺序为：提
取时间＞提取功率＞料液比＞提取次数。
（4） 落葵多糖最佳提取工艺为：料液比为
1∶50，提取次数 2次，提取功率为 40 W，提取时
间为 45 min，其中提取时间为主要影响因素。
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