全 文 ：书山 东 化 工
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分析与测试
收稿日期:2014 － 12 － 23
基金项目:中山市科技计划项目(项目编号:20123A340)
作者简介:赵文华(1980—)，女，山东青岛人，硕士，讲师，研究方向为物质分析，天然产物提取和应用。
超声 －微波协同萃取法提取荔枝壳中多酚
赵文华，韩淑琴，王 俊，魏玲玲，谢美婷
(中山职业技术学院，广东 中山 528404)
摘要:采用超声 －微波协同萃取法提取荔枝壳中的多酚成分。通过单因素与正交组合试验得到最佳提取工艺条件为:液固比
20%，乙醇浓度 60%，提取温度 45℃，提取时间 10min，该条件下的提得率达到了质量比 1． 68%，且该方法环保高效。
关键词:荔枝壳;多酚;超声 －微波协同提取(UMAE)
中图分类号:O658． 2 文献标识码:A 文章编号:1008 － 021X(2015)05 － 0068 － 03
Ultrasonic －Microwave Assisted Extraction of Polyphenols from Litchi Shell
Zhao Wenhua，Han Shuqin，Wang Jun，Wei Lingling，Xie Meiting
(Zhongshan Polytechnic，Zhongshan 528404，China)
Abstract:Application of ultrasonic － microwave(UMAE)assisted extraction of the total polyphenol from litchi shell was
studied． Single effect factor and orthogonal experiment were designed． The result showed the optimal processing parameters
are:ethanol concentration 60 %，liquid － solid ratio 25%，extract temperature 45℃，extract time 30 min． Under above
conditions the highest polyphenol extraction rate was 1． 68% ．
Key words:litchi shell;polyphenols;UMAE
荔枝(LitchichinensisSonn)，无患子科荔枝属(Litchi)植
物，分布于北纬 18 ～ 31°范围内，在我国主要产区为广东、广
西、福建、海南等地。据悉，我国荔枝种植面积 800 余万亩，
年产量约 200 万 t［1］，在产期集中、销路不畅以及保鲜困难的
情况下，大量荔枝烂市。而据文献报道荔枝中含有大量的生
物碱、多酚等生物活性成分［2 － 3］可用于食品和制药等行业，
废弃的壳和核也含有诸多类似成分［4 － 5］。如采用高效低成
本的方法提取其中的多酚类物质，将极大挖掘荔枝的潜在经
济价值。超声 －微波协同萃取法结合了超声与微波的提取
特点，是目前比较新颖的一种提取技术，对天然产物有效活
性成分的提取有很好的效果［6］，本文采用该方法对荔枝壳中
多酚成分进行了提取，效果良好。
1 材料与方法
1． 1 材料与仪器
荔枝壳:市售荔枝;95 %乙醇(分析纯):广东光华化学
厂有限公司;没食子酸标准品:阿拉丁化学有限公司;其他试
剂均为分析纯。CW － 2000 型超声 －微波协同萃取仪:中国
上海新拓微波溶样测试技术有限公司;紫外可见分光光度计
T6 新世界:北京普析通用仪器有限责任公司;ＲE － 2000B 旋
转蒸发仪:上海一科仪器有限公司;DHG － 9245A 型电热鼓
风干燥箱:上海一恒科学仪器有限公司。
1． 2 样品处理
荔枝样品洗净烘干，去除核和肉，留壳粉碎。取荔枝壳
粉末约 5 g，浸泡 2 h，备用。
1． 3 没食子酸标准溶液的绘制
精确称取干燥至恒重的没食子酸标准品配置成浓度 100
μg /mL 的没食子标准溶液，冷藏备用。
1． 4 UMAE 法提取荔枝壳总多酚工艺条件的优化
采用超声 －微波协同萃取法以乙醇溶液为溶剂提取荔
枝壳总多酚。按照单因素法对提取时间、提取温度、固液比、
乙醇浓度等多个因素对多酚提得率的影响进行研究。
从单因素实验结果综合分析选取对提取率、提取成本和
提取效率影响较大的溶剂浓度、液固比、提取时间和提取温
度 4 个单因素，每个因素 3 个最佳水平设计正交试验，探究
各提取条件对荔枝壳总多酚提得率的影响，其他条件取单因
素实验中得到的最佳条件，通过正交分析得出最佳提取工艺
条件组合。
1． 5 荔枝壳总多酚提得率的计算
对荔枝壳总多酚超声微波提取液进行吸光度测定，由回
归方程计算求得总多酚含量，进而根据溶液体积计算出提取
得到的荔枝壳总多酚量，根据下列公式计算荔枝壳总多酚提
得率。荔枝壳总多酚提得率 =(总多酚提得量 /荔枝壳质量)
× 100 %。
2 实验部分
2． 1 波长的选择
取样品液适量，在 1 %碳酸钠溶液存在的碱性条件下，
经福林 －酚显色后，以试剂为空白参比液在 700 ～ 800 nm 波
长范围测定络合物的吸光度，络合物于 760 nm 波长处有最
·86· SHANDONG CHEMICAL INDUSTＲY 2015 年第 44 卷
第 5 期
大吸收，故测定时选用此波长。
2． 2 标准曲线
分别准确量取 0． 25、0． 5、1． 0、2． 0、3． 0、4． 0、5． 0 mL 没
食子酸标准溶液于 7 支 50 mL 的比色管中，以蒸馏水定容至
刻度，以试剂作空白参比液，在波长为 760 nm 下测定吸光
度。以没食子酸浓度 C(mol /L)为横坐标，以吸光度 A
(Abs．)为纵坐标，绘制标准曲线。得标准曲线方程为:A =
0． 0856C + 0． 0123(Ｒ2 = 0． 9995)。标准曲线见图 1。
图 1 没食子酸标准曲线图
Fig． 1 The standard curve of gallic acid
2． 3 单因素实验
2． 3． 1 提取时间对多酚提得率的影响
准确称取 5g荔枝粉，置于 100mL平底烧瓶中，按提取时
间 2． 5、7． 5、15、30、45、60min进行提取，得到提取时间对多酚
提得率的影响见图 2。由图 2 可知，随着提取时间的增加，提
得率呈缓慢增长后降低的趋势，30min 后提得率开始明显下
降。提取过程中随着提取时间的增加，温度也会提高，导致
溶液沸腾，最后有可能得不到溶液，因此本实验每个时间段
都是间歇进行的。
图 2 提取时间对多酚提取率的影响
Fig． 2 Effects of extraction time on the extraction of polyphenols
2． 3． 2 固液比对多酚提得率的影响
按照固液比 14%、17%、20%、25%、33%的比例进行提
取实验，其影响见图 3。由图 3 可知，随着液固比的增加，多
酚的提得率逐渐变大。25%时达到最佳。
图 3 固液比对多酚提取率的影响
Fig． 3 Effect of solid － liquid ratio on the extraction rate of polyphenols
2． 3． 3 乙醇浓度对多酚提得率的影响
按照乙醇浓度 30%、40%、50%、60%、70%进行提取实
验。乙醇浓度对多酚提得率的影响见图 4。由图 4 可知，在
乙醇浓度为 60%时，多酚的提取率最高。而当乙醇浓度超过
40%即有微沸情况出现，继续增大时爆沸加剧，同时脂溶性
物质溶出量也逐渐增大，杂质增多，干扰因素也随之增加，从
而使提得率有所减小。
·96·赵文华，等:超声 －微波协同萃取法提取荔枝壳中多酚
山 东 化 工
图 4 乙醇浓度对多酚提的率的影响
Fig． 4 Effects of ethanol concentration on the extraction rate of polyphenols
2． 3． 4 提取温度对多酚提得率的影响
按照提取温度 35、40、45、50、55、60、65、70℃进行提取实
验，研究提取温度对多酚提取率的影响，结果见图 5。由图 5
可见，随着温度的升高，多酚提得率呈缓慢上升的趋势，但
55℃之后，提得率明显下降，这是因为从 50℃开始，就出现了
轻微爆沸的情况，温度升高，爆沸加剧，溶剂损失严重，故提
得率显著下降。
图 5 提取温度对多酚提取率的影响
Fig． 5 Effects of temperature on the extraction rate of polyphenols
2． 4 正交试验设计
表 1 正交实验因素 /水平表
Table 1 Facters and levels of orthogonal test
水平
因素
固液比 /% 乙醇浓度 /% 提取温度 /℃ 提取时间 /min
1 17 40 45 10
2 20 50 50 15
3 25 60 55 30
表 2 L9(4
3)正交试验设计及结果
Table 2 Ｒesults of L9(4
3)orthogonal test
实验编码 固液比 /% 乙醇浓度 /% 提取温度 /℃ 提取时间 /min 提得率 /%
1 1 1 1 1 1． 18
2 1 2 2 2 1． 12
3 1 3 3 3 1． 36
4 2 1 2 3 1． 63
5 2 2 3 1 1． 64
6 2 3 1 2 1． 63
7 3 1 3 2 1． 09
8 3 2 1 3 1． 12
9 3 3 2 1 1． 31
Ⅰ 1． 22 1． 30 1． 31 1． 38
Ⅱ 1． 63 1． 29 1． 35 1． 28
Ⅲ 1． 17 1． 43 1． 36 1． 37
Ｒ 0． 46 0． 14 0． 05 0． 10
(下转第 73 页)
·07· SHANDONG CHEMICAL INDUSTＲY 2015 年第 44 卷
第 5 期
表 4 国标水解方法与快速水解方法羟脯氨酸含量的对比
样品名称
羟脯氨酸含量 /%
国标水解 快速水解 相对偏差
鱼骨胶原蛋白粉 1 10． 18 9． 99 1． 9
鱼骨胶原蛋白粉 2 2． 14 2． 23 4． 1
猪皮胶原蛋白粉 12． 32 12． 55 1． 8
奶粉 0． 00 0． 00 0
代餐粉 0． 00 0． 00 0
纯牛奶 0． 00 0． 00 0
核桃奶 0． 00 0． 00 0
奶粉掺加 10%猪皮胶原蛋白粉 1． 20 1． 23 2． 5
奶粉掺加 20%猪皮胶原蛋白粉 2． 32 2． 28 1． 7
奶粉掺加 30%猪皮胶原蛋白粉 3． 80 3． 68 3． 2
由表 4 可知，鱼骨胶原蛋白粉、猪皮胶原蛋白粉都含有
羟脯氨酸，而掺加胶原蛋白的的检测数据也反映出测得的羟
脯氨酸的量与加入动物胶原蛋白的量成正比，因此若样品中
检出羟脯氨酸，则说明有动物胶原蛋白的存在，可作为乳制
品中是否添加动物胶原水解蛋白的依据。
同时两种水解方法检测的羟脯氨酸含量基本一致，相对
偏差 ＜ 5%，说明本方法适用于多种乳制品，与国标水解时间
16h相比，本方法水解时间只有十几分钟，在保证准确度的基
础上，大大提高了检测速度，为现场快速鉴定乳制品中是否
添加了动物水解蛋白提供了技术支持。
4 总结
本实验建立了一种快速、简便、实用的检测乳制品中是
否添加动物水解蛋白的方法，检测结果稳定，具有良好的精
密度和准确度，本方法适合于快速定性定量检测乳制品是否
为皮革奶，为流动式现场检测提供方法支持。
参考文献
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(本文文献格式:贾 涛，李新丽，艾 曼，等． 乳及乳制品中
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)
(上接第 70 页)
在上述单因素实验基础上选择影响较大的提取时间、液
固比、乙醇浓度、提取温度为考虑因素，选择每个因素的最佳
3 个水平，见表 1，以多酚的总提得率为指标，做 L9(4
3)正交
试验，结果见表 2。
由表 2 分析结果可知，各因素对提得率影响顺序为:A ＞
B ＞ D ＞ C，其中固液比的影响最大，提取温度的影响最小。
根据正交分析可知，提取条件的最佳组合为 A2B3C3D1，综合
考虑实验爆沸情况(50℃以上爆沸出现)和能源损耗综合考
虑，提取温度可采用较低温 45℃，即选择 A2B3C1D1。这一组
合没有出现在正交设计的 9 个组合中，因此将 A2B3C1D1 组
合和正交实验中提取率最高的 A2B2C3D1 比较，提取率为
1． 68%，略高于后者。因此，正交试验得出 UMAE 法提取荔
枝壳总黄酮最佳方案为 A3B3C3D1，即液固比 20%，乙醇浓度
60 %，提取时间 10min，提取温度 45℃。
参考文献
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(本文文献格式:赵文华，韩淑琴，王 俊，等．超声 －微波协同萃取
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·37·贾 涛，等:乳及乳制品中羟脯氨酸的快速测定