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上海农业科技 2014-6
假酸浆子胶质提取工艺研究
金忠兴 （上海交通大学农业与生物学院 200240）
假酸浆是一种中草药，俗称冰粉[1]，其种籽主要成分为
油脂（24.82%）、植物胶（15%）以及部分淀粉、甾醇和少
量其它物质[2]。研究表明，假酸浆种籽中含有丰富的果胶物
质，胶质澄清、味正、无杂味，且兼具低脂果胶和高脂果胶
的一些性质，可作为稳定剂、凝胶剂和增稠剂应用于食品、医
药、印染纺织及化妆品等行业，具有良好的应用前景。因此，
开发假酸浆子胶质提取的生产工艺，对于发展我国的食品和
食品添加剂工业有着重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 原料。假酸浆子种籽。
1.1.2 试验设备。SW23水浴锅（优莱博技术北京有限公
司）；DHG-9053A电热恒温鼓风干燥机（上海圣欣科学仪器
有限公司）；快速水分检测仪（CEM公司）；过滤筛（上海飞
能机械有限公司）。
1.2 试验内容及方法
1.2.1 热水浸提的工艺流程（见图1）。（1）过筛除杂：分
别用16目和30目标准过滤筛，滤除大片叶、梗及其他杂质，
然后用快速水分检测仪检测其水分后待用。（2）热水浸提：
按照料水比要求，将浸提水放入烧杯中，并一同置于恒温水
浴锅中，当热水温度达到浸提温度要求时， 将定量的假酸浆
子种籽倒入烧杯中，每5 min搅拌1次，避免假酸浆子种籽
粘结成团。（3）过滤：当浸提时间达到要求后，立即用100
目过滤布将假酸浆子种籽从胶质溶液过滤出来。（4）冲洗：
用RO水冲洗过滤出的假酸浆子种籽。（5）烘干：将假酸浆
子种籽放入电热恒温鼓风干燥机，50 ℃下烘干10 h。（6）
称重和检测水分：将烘干后的假酸浆子种籽称重，测试其水
分。（7）计算提取率：胶质提取率（%）=[M2×(1-m2)]/[M1
×(1-m1)]×100，其中M1和m1、M2和m2分别代表浸提前
假酸浆子种籽的重量和水分含量、浸提烘干后假酸浆子种籽
的重量和水分含量。
1.2.2 单因素试验。（1）浸提温度：分别选浸提温度为20、
30、40、50、60、70、80、90 ℃，料水比为1∶10，浸提时
间为50 min，共提取3次，重复测试3次。（2）浸提时间：
分别选浸提时间为20、30、40、50、60 min，料水比为1∶
10，浸提温度为60 ℃，共提取3次，重复测试3次。（3）料
水比：分别选料水比为1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12和
1∶14，浸提温度为60 ℃，浸提时间为50 min，共提取3
次，重复测试3 次。（4）浸提次数：分别选浸提次数为1次、
2次和3次，浸提温度60 ℃，浸提时间为50 min，料水比
为1∶10，重复测试3次。
1.2.3 正交试验方案。在单因素试验的基础上，确定浸提
时间、浸提温度和料液比为正交试验法的影响因素，提取次
数确定为3 次。因素水平（见表1），试验方案（见表2）。
表1 试验因素水平
2 结果与分析
2.1 浸提温度对提取效率的影响
提升浸提温度会提高浸出成分在溶剂中的溶解度，浸提
温度高也能提高物质分子的运动程度，从而增加溶剂分子的
扩散速度，更有利于浸出过程的传质。从热力学和动力学角
度，较高的温度有利于胶质浸出，从而提高浸提速率，提高
生产效益，但温度过高容易造成胶质降解。由图2可知，浸
提温度在20～50 ℃时，随浸提温度的提高，胶质提取率也
随之升高， 在此温度范围内，溶剂分子扩散速度慢，假酸浆
子种籽溶胀不充分，导致胶质提取效率较低；浸提温度在
50～70 ℃时，胶质提取率达到最高；浸提温度在70～80 ℃
时，胶质提取率保持稳定，未见明显下降，但胶质的颜色已
加深，考虑到高温可能对胶质的结构有一定影响，所以选取
20、40、60、80 ℃作为正交试验的因素水平。
2.2 浸提时间对提取效率的影响
在浸提过程中，其目标是最大程度地将所需成分浸出，
———————
收稿日期：2014-04-15
摘 要：假酸浆子种籽含有无毒、无色、无味、可食用的胶质，该胶质具有食用价值和药用价值。现对假酸
浆子胶质提取工艺进行了试验研究，提取时的料水比、温度及提取时间和次数等因素对假酸浆子胶质提取率的影
响。结果表明，在单因素试验的基础上，采取正交设计试验，确定影响因素大小顺序为：料水比>浸提时间>浸提
温度，其中料水比为显著因素；并优选出最佳的工艺参数为：料水比1∶10、浸提温度80 ℃、浸提时间40 min。
关键词：假酸浆子胶质；提取工艺；料水比；浸提温度；浸提时间
图1 热水浸提的工艺流程
因素
1
2
3
4
浸提温度(℃)
20
40
60
80
浸提时间(min)
20
40
60
80
料水比
1∶6
1∶8
1∶10
1∶12
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也就是每次浸提能达到或接近浸提热力学的平衡点，这就需
要一定的浸提时间，但浸提时间不能无限延长，在考虑浸提
效率的同时，也需要兼顾生产效益，即要有效利用设备的时
间和空间，获得最大的经济效益。由图3可知，胶质提取率
在40 min后增加较明显，然后趋于平缓，延长浸提时间已
不能明显提高提取效率。随着浸提时间的延长，浸出的胶质
溶液浓度增大，故提取率增大，但当假酸浆子种籽内胶质成
分已全部溶胀析出时，即使延长加热时间，胶质的提取率也
不会出现显著的提高。
图3 提取时间对胶质提取效率的影响
2.3 料水比对提取效率的影响
在浸提过程中，在一定范围内，溶剂的用量越大，达到
浸出平衡时浸出率越大，但水的用量增多，水量和能源的消
耗也相应增加，但料液比过低，也会导致提取的胶质溶液的
粘度增大， 不易分离过滤假酸浆子种籽。由图4可知，当料
液比由1∶4提高至1∶8 时，浸提效率有明显提升，在1∶10、
1∶12和1∶14的料水比条件下，提取效率无显著差异。由于
胶质浸出过程是一个内外平衡的过程，当料液比过小时，由
于内外浓度很快达到平衡，故胶质析出率较低，而且当料液
比过小时，在提取过程中，大量胶质容易结冻在假酸浆子种
籽外表面，造成假酸浆子种籽粘结成团，降低了假酸浆子与
热水的接触面积，导致了较低的提取率，也会造成提取后过
滤处理时损失率较高。
图4 料水比对胶质提取效率的影响
2.4 浸提次数对提取效率的影响
由图5可知，1次浸提的浸提效率略低，经过2、3次浸
提后，提取效率明显提高，但3次浸提和4次浸提没有明显
差异。浸提次数过多，浸提效率虽有提高，但其带来产品的
价值远远低于所增加的生产成本，故浸提次数以3次较为适
宜。
图5 浸提次数对胶质提取效率的影响
2.5 正交试验的结果与分析
表2 提取工艺正交试验安排及结果
由表2可知，影响因素由大到小的顺序为C>B>A，即
在影响假酸浆子胶质提取的所有因素中，受料水比的影响最
大，受提取温度的影响最小。通过直观数据分析，其最佳工
艺为：A2B3C4，即浸提温度40 ℃、浸提时间60 min、料
水比1∶12。但由于直观分析不能对误差的大小进行评估，也
不能确定分析的精确度，故对实验结果进行了统计学检验，
方差分析（见表3）。
表3 方差分析
由方差分析结果可知，影响因素大小顺序同样为：C>
B>A，料水比的F值大于F临界值，故料水比对提取率具
有显著影响，而浸提时间和浸提温度不具有显著影响。综合
考虑到生产成本和效率，提取工艺确定为：A4B2C3，即浸
提温度80 ℃、浸提时间40 min、料水比1∶10，其提取
率为10.67%，略低于A2B3C4，但可节约耗能，大大缩短加
工周期。
图2 提取温度对胶质提取效率的影响
所在列
实验1
实验2
实验3
实验4
实验5
实验6
实验7
实验8
实验9
实验10
实验11
实验12
实验13
实验14
实验15
实验16
均值1
均值2
均值3
均值4
极差
浸提温度(A)
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
3
4
4
4
4
8.610
9.532
9.325
9.215
1.149
浸提时间(B)
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
8.523
9.285
9.203
9.672
1.149
料水比(C)
1
2
3
4
2
1
4
3
3
4
1
2
4
3
2
1
7.845
9.143
9.643
10.053
2.208
试验结果
7.62
8.89
8.43
10.11
8.28
7.72
10.8
10.72
8.95
10.47
7.93
9.75
8.63
10.67
9.65
8.11
方差来源
浸提温度(A)
浸提时间(B)
料水比(C)
误差
偏差平方和
1.909
2.797
11.230
3.99
自由度
3
3
3
6
F值
1.015
1.478
5.945
F临界值
4.760
4.760
4.760
显著性
*
（下转第39页）
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表4 水稻品比试验穗粒结构及实产
3 品种简述与讨论
3.1 品种简述
3.1.1 “南粳9108”。株高98 cm，伸长节5.5个，总叶片
15张，分蘖性中等，成穗率65.8%。生育前期表现为叶色深，
叶片长，茎秆高，生育期较早，8月21日破口，10月20日
左右成熟，穗型大、排列紧；产量居参试品种之首；后期叶
尖发红，叶尖枯病严重，影响了千粒重，生产中必须注重后
期养根保叶。
3.1.2 “武运粳24”。株高98 cm，伸长节6个，总叶片
16张。分蘖性中等，成穗率68.7%。生育前期表现为叶色深，
叶片宽，茎秆粗状，后期穗大、熟相好，生育期适宜，8月
24日破口，10月25日左右成熟，产量居参试品种第2。综观
该品种各方面表现，可认为它是目前水稻品种中综合性状较
为理想的品种。
3.1.3 “宁粳9213”。株高105 cm，伸长节7个，总叶片
16张，分蘖性强，成穗率65.9%。生育前期表现为叶色淡，
叶片长，茎秆高，在同等施肥水平上一直表现为叶色淡，长
势长相与“JD0212”相似。成熟期表现穗大、穗层整齐、熟
相较好，产量居参试品种第3。该品种弱点是有部分包颈现
象，且纹枯病较重，生产中应加以注意，可作为搭配品种推
广。
3.1.4 “南粳49”。株高103 cm左右，伸长节6个，总叶
片16张，分蘖性中等，成穗率54.4%。生育前期表现为叶片
宽，叶色深，茎秆粗壮，生育期适宜，8月26日破口，灌浆
速度较快，10月22日前后成熟。穗型较大，千粒重24.5 g，
产量居参试品种第4，但杂株率较高。若种源好、杂株少，产
量可能较高，可适当种植。
3.1.5 “JD0212”。株高105 cm，伸长节7个，总叶片16.5
张，分蘖性中等，成穗率54.9%。生育前期表现为叶色淡、叶
片长、披叶、茎秆细，后期穗型较散且较小，田间表现与“宁
粳9213”相似。产量居参试品种第5。综观其表现，生产优
势不明显。
3.1.6 “扬粳806”。株高103 cm，伸长节7个，总叶片
17张，分蘖性较好，成穗率60.7%。生育前期表现较好，叶
色正常，后期熟相特别好，千粒重较高，达29.8 g，但穗型
特小且散。生育期偏迟，8月31日破口，10月27日左右成
熟，产量居参试品种第6。该品种不是理想品种。
3.1.7 “扬粳805”。株高101 cm，伸长节6.5个，总叶片
16张。表现为叶色较淡，叶片较宽，分蘖性一般，成穗率
56.6%，该品种生育期较早，8月21日破口，但灌浆速度快，
10月20日成熟，后期籽粒成色好，但株型偏小、整齐度较
差，产量居第7。综观该品种表现，成熟期早，可考虑作直
播稻种植，同时在生产中应加大后期肥料用量，主攻大穗、足
穗，可能比较稳产。
3.1.8 “宁粳3号”。株高92 cm，伸长节6个，总叶片17
张，该品种前期分蘖性较差，表现为叶色一直发红，长相差，
且生育期特迟，8月31日破口，10月30日后成熟，且穗型
小，产量居参试品种第8。该品种无推广前景。
3.1.9 南粳5055。株高96 cm，伸长节6个，总叶片17张，
表现为叶色深，分蘖性中等，成穗率60.4%，生育期偏迟，株
型小且整齐度差，产量居参试品种末位，除米质好外，其它
表现均无明显的优势。该品种不宜大面积推广。
3.2 讨 论
以上结果仅是一次试种的简单总结，对各品种的认识难免
存在一定的局限性或存在年度间的差异，有待今后进一步验证。
表3 水稻品比试验植株性状
品种
南粳9108
JD0212
宁粳9213
扬粳805
扬粳806
南粳5055
武运粳24
南粳49
宁粳3号
株高
(cm)
98
105
105
101
103
96
98
103
92
穗长
(cm)
16.8
16.0
16.0
13.0
12.5
14.6
16.0
17.0
12.0
总叶片
数(张)
15.0
16.5
16.0
16.0
17.0
17.0
16.0
16.0
17.0
伸长节
(个)
5.5
7.0
6.5
6.5
7.0
6.0
6.0
6.0
6.0
成熟期绿
叶数(张)
2.2
2.5
2.5
2.0
3.2
3.2
3.0
2.5
3.0
品种
南粳9108
JD0212
宁粳9213
扬粳805
扬粳806
南粳5055
武运粳24
南粳49
宁粳3号
有效穗数(万
穗/667 m2)
22.3
20.5
22.8
21.9
20.3
23.0
18.9
19.0
22.2
每穗总粒
数(粒)
135.0
121.0
118.8
109.9
101.7
104.0
134.0
139.4
105.2
每穗实粒
数(粒)
122.6
115.8
113.0
106.4
98.61
100.1
126.8
123.2
103.1
结实
率(%)
91.0
95.7
95.3
96.8
96.8
96.2
94.6
88.4
98.0
千粒
重(g)
24.0
26.4
27.6
26.5
29.8
25.0
27.0
24.5
27.2
理产(kg/
667 m2)
656.1
626.7
711.0
617.4
595.5
575.5
647.0
573.5
622.5
实产(kg/
667 m2)
705.0
660.0
695.0
645.0
655.0
630.0
700.5
678.0
640.0
名次
1
5
3
7
6
9
2
4
8
3 结 论
采用热水浸提法提取假酸浆子种籽胶质，通过单因素试
验，确定了提取过程的3个主要影响因素：浸提温度、浸提
时间和料水比。在单因素试验的基础上，采取正交设计试验，
确定影响因素大小顺序为：料水比>浸提时间>浸提温度，其
中料水比为显著因素，并优选出最佳的工艺参数为：料水比
1∶10、浸提温度80 ℃、浸提时间40 min。优选试验结果
对于假酸浆子胶质浸提工业化生产具有较强的指导意义。
———————
参考文献
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社，2006.
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[4] 彭斌,周仁超,唐丽素,等.假酸浆种子果胶类物质化学成分及
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