全 文 ：FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2010年 第 35卷 第 5期
Study on the extraction method of water-soluble dietary fiber from
Sambucus chinensis
CHEN Ting-ting1, GE Xia1, XU Ming-sheng1, OUYANG Ke-hui2, WANG Wen-jun1*, JIN Ran1
(1.College of Food Science and Engineering, Laboratry of Plant resource Development and
Utilization, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045; 2.College of Animal Science and
Technology, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045)
Abstract: The paper mainly investigated the chemical extraction methods on the Recovery rate of water -
soluble dietary fiber from Sambucus chinensis. Single-factor (pH value, water-bath temperature, material to
water ratio and extraction time) and orthogonal experiments were used to detect the recovery rate of the fiber
from Sambucus chinensis. The result of orthogonal experiment showed that the opitimum condition for
extraction were as follows: pH value was 6.5, water-bath temperature was 70 ℃, material to water ratio was 1∶
15, extraction time was 120 min, and under this condition, the recovery rate was 4.765%, orthogonal experiment
showed that the optimized condition was A2B3C1D2.
Key words: Sambucus chinensis; water-soluble dietary fiber; extraction technology; recovery rate
陈婷婷 1， 葛 霞 1， 徐明生 1， 欧阳克蕙 2， 王文君 1*， 金 然 1
(1.江西农业大学食品科学与工程学院，植物资源开发与利用研究室，南昌 330045；
2.江西农业大学动物科学与工程学院，南昌 330045)
摘要： 试验以蛇接骨草为材料，主要研究了化学法对蛇接骨草中水溶性膳食纤维的提取。影响蛇
接骨草中水溶性膳食纤维的单因素有 pH值、水浴温度、提取时间、料液比，并对这 4种因素采
用了 L9(34)进行正交试验，由正交试验极差分析得出最佳提取工艺条件为：pH值为 6.5，水浴温
度为 70 ℃，料液比为 1∶15，提取时间为 120 min，提取率可达到 4.765%，正交试验分析最佳的
条件结合为 A2B3C1D2。
关键词： 蛇接骨草；水溶性膳食纤维：提取工艺；得率
中图分类号： R 284.2 文献标志码： A 文章编号： 1005-9989(2010)05-0222-03
蛇接骨草水溶性膳食纤维提取
工艺研究
收稿日期： 2009-07-07 *通讯作者
基金项目： “十一五”国家科技支撑计划(2006BAD16B07，2007BAD80B03)；江西农业大学博士启动基金(2002，2004)。
作者简介： 陈婷婷(1985—)，女，硕士研究生，主要从事植物资源开发与利用工作。
作为“第七种营养素”的膳食纤维 (dietary
fiber)是指植物类食物中不被人体消化吸收的一类
大分子物质，即膳食中的非淀粉多糖和木质素，
包括纤维素、半纤维素、果胶、树胶、糖蛋白、
提取物与应用
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DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2010.05.061
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木质素及海藻多糖等[1-2]。膳食纤维主要来源于植
物性食物，以谷类、根茎类和豆类最为丰富，作
为一种功能基料，其主要作用有[3-5]：调节胃肠道功
能，促进肠道蠕动，有效防止便秘。此外还能改
善倡导菌群，具有解毒和预防结肠癌的作用；降
血脂及预防心血管病，有效的减少机体吸收胆固
醇的量，降低体内胆固醇的水平，从而达到预防
动脉粥样硬化和冠心病的目的；通过改善末梢神
经对胰岛素的感受性，降低血糖及预防糖尿病；
膳食纤维的持水能力和充盈作用可增加胃部饱腹
感，减少事物摄入量和降低能量营养素的利用，
有利于控制体质量，防止肥胖；减少胆结石、乳
腺癌的发病率等。
蛇接骨草又名寿命草，为菊科三七属多年生
草本植物，具有很高的要用价值，尤其具有明显
的抗癌效果。因此对其进行综合利用很有意义。
试验以蛇接骨草为原料对其水溶性膳食纤维提取
工艺进行研究，为今后的综合利用提供理论参考。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
新鲜蛇接骨草，采自江西农业大学。其他试
剂均为分析纯，由江西农业大学食品科学与工程
学院实验室提供。
1.2 试验方法
1.2.1 原料的预处理 新鲜蛇接骨草除去杂质后，
50～60 ℃常压干燥，粉碎后过40目筛。
在常温下，用4倍体积于蛇接骨草样品的乙酸
乙酯浸泡干燥的试验样品3 h，用蒸馏水清洗残留
的有机溶剂至样品无味。将样品于温度为105 ℃的
烘箱内烘干至恒质量得脱脂样品。
1.2.2 提取方法 称取0.5 g脱脂样品，加蒸馏水，
调pH值，在水浴中进行提取。再过滤，滤液用4倍
体积的无水乙醇处理，静置30 min，通过已烘干至
恒质量的定量中速滤纸进行过滤，并用乙醇清洗
盛滤液的容器。将滤纸及沉淀物置于105 ℃烘箱中
烘干至恒质量，计算提取率。提取率计算公式如
下：
水溶性膳食纤维(%)=(W3-W2)×100/W1
式中：W1为0.50 g脱脂样品；
W2为烘干至恒质量的定量中速滤纸；
W3为滤纸及沉淀物置于105 ℃烘箱中烘
干至恒质量。
1.2.3 单因素试验和正交设计试验 在分别选取
浸提温度(℃)，浸提时间(min)，pH值和料液比进行
单因素试验，随后根据单因素试验结果设定正交
试验因素表(表1)。
1.2.4 数据统计与分析 试验数据的统计分析采
用DPS软件(version 6.55)进行方差分析和极差分析。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果与分析
膳食纤维作为一种高分子有机物，其主要成
分是天然果胶和β-葡聚糖，耐热性较差。浸泡温
度过高，会使其本身结构受到破坏；浸泡温度如
果过低，则水解速度太慢，难于过滤，不易实现
液渣的分离[6-7]。由图1可知，随浸泡温度的升高膳
食纤维提取率增加，在70 ℃时达到最大，温度继
续上升膳食纤维提取率下降。因此确定蛇接骨草
中水溶性膳食纤维的最佳提取温度为70 ℃。
由图2可知，pH为7.5时水溶性膳食纤维的提
取率最高。pH4.5~6.5提取率的变化很小，到pH7.5
明显提高，可以看出，在碱性条件下提取效果比
较好。所以确定水溶性膳食纤维的最佳提取pH为
7.5。
由图3可知，时间的延长有利于水溶性膳食纤
维的提取，初始阶段提取率迅速上升，这是因为
蛇接骨草经过烘干、粉碎后细胞膜的结构大都已
表 1 正交试验因素水平表
水平
因素
pH A 水浴温度/℃ B 料液比 C 时间/min D
1 5.5 50 1∶15 90
2 6.5 60 1∶20 120
3 7.5 70 1∶25 150
图 1 温度对膳食纤维得率的影响
4.5
4
3.5
3
2.5
2
得
率
/%
40 50 60 70 80
温度/℃
2.1 2.3
3
3.98
3.39
图 2 pH值对膳食纤维得率的影响
2.18 2.28
2.39
3.56
3.27
4
3.5
3
2.5
2
1.5
得
率
/%
4.5 5.5 6.5 7.5 8.5
pH
提取物与应用
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被破坏，多糖溶出的阻力降低，使得初始阶段提
取率迅速上升[8-9]。但时间达到120 min以后提取率
有所下降，可能是由于提取时间过长，而提取液
用量较少，致使在水浴加热过程中提取液被蒸发，
使得水溶性膳食纤维溶出能力受阻，从而导致提
取率下降。因此确定蛇接骨草中水溶性膳食纤维
的最佳提取时间为120 min。
由图4可看出，料液比为1∶20时，提取率最高，
且料液比对提取率的影响较小，考虑过高的料液
比会增加过滤时间和能耗，同时会增加醇析过程
中乙醇的消耗量，增加生产成本。因此选用1∶20为
蛇接骨草中水溶性膳食纤维提取的最佳条件。
2.2 正交试验结果
为了综合考虑多因素相互作用对化学法提取
蛇接骨草中水溶性膳食纤维得率的影响，根据单
因素试验结果，采用L9(34)正交设计对水溶性膳食
纤维浸提条件进行优化。极差分析和方差分析结
果见表2、表3所示。根据正交试验和方差分析结
果表明，4种因素对影响水溶性膳食纤维提取率的
主次关系为：提取时间(min)>料液比(mL/g)>pH值>
水浴温度(℃)。提取蛇接骨草中水溶性膳食纤维的
最佳工艺组合为A2B3C1D2，pH值为6.5，水浴温度
T=70 ℃，料液比为1∶15，提取时间为120 min，条
件下的提取率平均值为4.765%。
3 结论
通过4因素3水平完全随机模型试验分析，采
用化学法从蛇接骨草中提取水溶性膳食纤维最佳
工艺组合为：pH值为6.5，水浴温度T=70 ℃，料液
比为15 mL/g，提取时间为120 min，条件下的提取
率平均值为4.765%。从极差分析可知：蛇接骨草
水溶性膳食纤维提取率影响因素的主次关系为：
提取时间(min)>料液比(mL/g)>pH值>水浴温度 (℃)。
参考文献：
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表 2 正交试验结果及极差分析
试验号
A B C D
1 1 1 1 1 2.36 2.41
2 1 2 2 2 2.98 3.05
3 1 3 3 3 1.39 1.52
4 2 1 2 3 1.88 1.95
5 2 2 3 1 2.32 2.47
6 2 3 1 2 4.67 4.86
7 3 1 3 2 2.09 2.16
8 3 2 1 3 1.89 1.93
9 3 3 2 1 2.15 2.22
k1 2.2850 2.1417 3.0200 2.3217
k2 3.0250 2.4400 2.3717 3.3017
k3 2.0733 2.8017 1.9917 1.7600
R 0.9517 0.6600 1.0283 1.5417
因素
得率/%
表 3 方差分析结果
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 p-值
pH(A) 2.9961 2 1.4981 271.8276 0.0001
浸提温度(B) 1.3108 2 0.6554 118.9244 0.0001
料液比(C) 3.2444 2 1.6222 294.3518 0.0001
浸提时间(D) 7.3052 2 3.6526 662.7712 0.0001
误差 0.0496 9 0.0055
图 3 浸提时间对提取水溶性膳食纤维得率的影响
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
得
率
/%
60 90 120 150 180
时间/min
2.3
3.3
4.5
4.06 3.87
图 4 料液比对提取水溶性膳食纤维得率的影响
3.6
4.65
4.16
2.77
3.46
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
得
率
/%
1:15 1:20 1:25 1:30 1:35
料液比
提取物与应用
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