全 文 ：书 ［收稿日期］ ２０１３－０３－０６；２０１３－０６－１７修回
［作者简介］ 卓 莉（１９７９－），女，讲师，从事天然产物的研究与开发。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｕｏｌｉ９９＠１２６．ｃｏｍ
［文章编号］１００１－３６０１（２０１３）０９－０５４８－０１４３－０３
水溶剂法提取柠檬皮中黄酮类化合物的优化
卓 莉１，２，蒋全德３，阮尚全１，２，邹 敏１
（１．内江师范学院化学 化工学院，四川 内江６４１１００；２．四川省高等学校 果类废弃物资源化重点
实验室，四川 内江６４１１００；３．安岳县龙祥柠檬专业合作社，四川 资阳６４２３７４）
［摘 要］为了提高柠檬皮的经济价值，采用水溶剂法提取柠檬皮中的黄酮类化合物。以柠檬皮为原
料，在单因素试验的基础上，以料液比、提取温度、提取时间和ｐＨ值４因素进行正交试验，优化提取工艺。
结果表明：水溶剂法提取柠檬皮中黄酮类化合物在料液比为１∶３０，温度６０℃，时间１．５ｈ，ｐＨ ８．０的条件下
提取２次的效果最佳，提取率可达１．９３０％。水溶剂法具有设备工艺简单、生产成本低、无毒无污染等优点。
［关键词］水溶剂提取；黄酮类化合物；柠檬皮
［中图分类号］Ｓ７９５ ［文献标识码］Ａ
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｎ Ｗａｔｅｒ－ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｏｆ Ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｆｒｏｍ Ｌｅｍｏｎ Ｐｅｅｌ
ＺＨＵＯ Ｌｉ １，２，ＪＩＡＮＧ Ｄｅｑｕａｎ３，ＲＵＡＮ Ｓｈａｎｇｑｕａｎ１，２，ＺＯＵ Ｍｉｎ１
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｅｉｊｉａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎｅｉｊｉａｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ ６４１１００；
２．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｆｒｕｉｔ Ｗａｓｔｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｎｅｉｊｉａｎｇ，
Ｓｉｃｈｕａｎ６４１１００；３．Ｌｏｎｇｘｉａｎｇ Ｌｅｍｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄ Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ ｉｎ Ａｎｙｕｅ，Ｚｉｙａｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ６４２３７４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｖａｌｕｅ ｆｏｒ ｌｅｍｏｎ ｐｅｅｌ，ｗａｔｅｒ－ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｆｒｏｍ
ｔｈｅ ｐｅｅｌ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ４ｆａｃｔｏｒｓ ａｓ ｓｏｌｉｄ ｌｉｑｕｉｄ
ｒａｔｉｏ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ，ａｎｄ ｐＨ ｗａｓ ａｌｓｏ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ
ａｓ ｆｏｌｏｗｓ：ｓｏｌｉｄ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ １：３０，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ６０℃，ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ １．５ｈ，ａｎｄ ｐＨ ８．０
ｗｉｔｈ ２ｔｉｍｅｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ １．９３０％ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ，ｌｏｗｅｒ ｃｏｓｔ，ｎｏ ｐｏｌｕｔｉｏｎ，ａｎｄ ｎｏｎ－ｔｏｘｉｃ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ－ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ；ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ；ｌｅｍｏｎ ｐｅｅｌ
黄酮类化合物是一类小分子化合物，广泛分布
于植物界，尤其是被子植物中，是植物光和作用的产
物［１－２］。是只能从植物中获取的一种多酚物质，具有
深浅不等的黄色［３－５］，有抗氧化、预防心血管疾病、抗
衰老、降血糖、血脂、增加机体免疫力等作用［６－８］。
四川安岳具有“中国柠檬之乡”的美称，每年的
柠檬产量占全国的７０％左右。柠檬皮的加工方式
较为简单，经济附加值低。但柠檬皮中含有大量的
黄酮类化合物。因此，选择柠檬皮作为原材料提取
黄酮类化合物，可大大提高柠檬皮的经济附加价值。
目前，提取黄酮类化合物的课题很多［９－１０］，但水溶剂
法提取柠檬皮中黄酮类化合物的研究较少。水溶剂
法浸提柠檬皮中的黄酮类化合物是采用相似相溶原
理提取柠檬皮中具有极性的黄酮类化合物［１１－１２］。与
其他方法相比，具有生产成本低，无毒无污染，工艺
简单，适合中小型企业。试验研究了柠檬皮中黄酮
类化合物的最佳提取条件，采用正交试验优化了黄
酮类化合物的提取工艺，以期为柠檬皮中黄酮类化
合物提取的规模化生产提供理论依据。
１ 材料与方法
１．１ 材料
１．１．１ 原料 柠檬皮，由安岳县龙祥柠檬专业合
作社提供，将柠檬皮粉碎后置于干燥器中备用。
１．１．２ 仪器与试剂 ＡＥ２４０电子分析天平（梅特
勒－托利多），可见分光光度计（７２２Ｎ），集热式恒温
加热磁力搅拌器（ＤＦ－１０１Ｓ），循环水式多用真空泵
（ＳＨＺＣ型），亚硝酸钠，硝酸铝，氢氧化钠（均为分析
纯），芸香叶苷标准品（国药集团）。
１．２ 方法
１．２．１ 吸光度的测定 取一定量待测液于２５ｍＬ
比色管中，加入５％的亚硝酸钠１．００ｍＬ，摇匀，放
置６ｍｉｎ后，再加１０％硝酸铝１ｍＬ，摇匀，放置
６ｍｉｎ后加入４％氢氧化钠５ｍＬ，并定容至刻度线，
摇匀，静置 １５ ｍｉｎ。在 ５１０ｎｍ 处测定其吸光
度［１３－１４］。
１．２．２ 不同因素对黄酮类化合物提取率的影响
１）料液比。准确称取２ｇ柠檬皮粉末６份，分
别 加 入 ２０．００ ｍＬ、４０．００ ｍＬ、５０．００ ｍＬ、
６０．００ｍＬ、７０．００ｍＬ、８０．００ｍＬ，ｐＨ ６．０的醋酸钠
缓冲溶液，在温度为７０℃的条件下浸提１．５ｈ，离心
贵州农业科学 ２０１３，４１（９）：１４３～１４５
Ｇｕｉｚｈｏｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
过滤后，取一定量的滤液按照１．２．１测定其吸光度，
计算黄酮类化合物的提取率，确定最佳提取料液
比［１５］。
２）温度。准确称取２ｇ柠檬皮粉末６份，分别
加入６０．００ｍＬ ｐＨ６．０的醋酸钠缓冲溶液，在温度
为３０℃、４０℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃的条件下浸提
１．５ｈ。离心过滤后，取一定量的滤液按照１．２．１测
定其吸光度，计算黄酮类化合物的提取率，以确定最
佳提取温度［１６］。
３）时间。准确称取２ｇ柠檬皮粉末６份，分别
加入６０．００ｍＬ ｐＨ６．０的醋酸钠缓冲溶液，在温度
为６０℃的条件下分别浸提０．５ｈ、１．０ｈ、１．５ｈ、
２．０ｈ、２．５ｈ、３．０ｈ。离心过滤后，取一定量的滤液
按照１．２．１测定其吸光度，计算黄酮类化合物的提
取率，以确定最佳提取时间［１７］。
４）ｐＨ。准确称取２ｇ柠檬皮粉末６份，分别加
入６０ｍＬ ｐＨ ５．０、６．０、７．０、８．０、９．０、１０．０的醋酸
钠缓冲溶液，温度为６０℃时浸提１．５ｈ。离心过滤
后，取一定量的滤液按１．２．１测定其吸光度，计算黄
酮类化合物的提取率，以确定最佳提取ｐＨ值［１８］。
５）提取次数。准确称取２ｇ柠檬皮粉末６份，
分别加入６０ｍＬ ｐＨ ６．０的醋酸钠缓冲溶液，在温
度为６０℃、提取时间为１．５ｈ的条件下浸提１、２、３、
４、５、６次。离心过滤后，取一定量的滤液，按照
１．２．１测定其吸光度，计算黄酮类化合物的提取率，
以确定最佳提取次数。
１．２．３ 正交试验设计
根据单因素试验结果，选取对提取率影响因素
较大的料液比、提取时间、提取温度、ｐＨ 值进行
Ｌ９（３４）正交试验（表１）。
表１ 水溶剂法提取柠檬皮中黄酮类化合物的正交试验设计
Ｔａｂｌｅ １ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ
ｆｒｏｍ ｌｅｍｏｎ ｐｅｅｌ
水平
Ｌｅｖｅｌ
料液比／Ａ
Ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ
温度／Ｂ
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
时间／Ｃ
Ｔｉｍｅ
ｐＨ
１ １∶２５ ５０ １．０ ７．００
２ １∶３０ ６０ １．５ ８．００
３ １∶３５ ７０ ２．０ ９．００
１．２．４ 提取率的计算 根据标准曲线得出移取液
中黄酮类化合物的含量，通过计算公式得出柠檬皮
中黄酮类化合物的含量：黄酮类化合物的提取率＝
（提取液中黄酮类化合物的质量／样品质量）×
１００％。
１．２．５ 标准工作曲线 称取芸香叶苷标准品
０．０１５ｇ，用６０％乙醇溶解并定容至１００ｍＬ容量瓶
中，吸取芸香叶苷标准溶液１．００ｍＬ、２．００ｍＬ、
３．００ｍＬ、４．００ｍＬ、５．００ｍＬ、６．００ｍＬ、７．００ｍＬ于
２５ｍＬ比色管中，按１．２．１吸光度测量法测吸光度。
以吸光度（Ａ）为纵坐标，溶度（μｇ／ｍＬ）为横坐标，绘制
标准曲线，得回归方程Ａ＝９．３７Ｃ＋０．０００ ６，相关系数
ｒ＝０．９９９ ９。
２ 结果与分析
２．１ 不同因素对黄酮类化合物提取率的影响
２．１．１ 料液比 由图示可知，柠檬皮中黄酮类化
合物的提取率随料液比的增加而增大，当料液比超
过１∶３０时略有降低。这是因为随着料液比的增
大，黄酮类化合物基本已经浸提完全，继续增大可能
是其中溶解杂质的增多干扰了其吸光度的测定。因
此宜选用１∶３０的料液比。
Solid-liquid%ratio
料液比 /(g/mL)
Ex
tra
ct
io
n%
ra
te
提
取
率
/%
1.66
1.78
1.76
1.74
1.72
1.70
1.68
Time
时间 /h
Temperature
温度 /℃
pH
Times
次数
Ex
tra
ct
io
n%
ra
te
提
取
率
/%
1.62
1.74
1.72
1.70
1.68
1.66
1.64
1.76
1.78
1.80
1.82
Ex
tra
ct
io
n%
ra
te
提
取
率
/%
1.74
1.72
1.70
1.76
1.78
1.80
Ex
tra
ct
io
n%
ra
te
提
取
率
/%
1.75
1.70
1.80
1.85
1.90
Ex
tra
ct
io
n%
ra
te
提
取
率
/%
1.78
1.84
1.83
1.82
1.81
1.80
1.79
1%%%%%%%%%2%%%%%%%%3%%%%%%%%%4%%%%%%%%%5%%%%%%%%%65%%%%%%%%6%%%%%%%%%7%%%%%%%%%8%%%%%%%%9%%%%%%%100.5%%%%%%1%%%%%%%1.5%%%%%%2%%%%%%%%2.5%%%%%%%3
30%%%%%%40%%%%%%%50%%%%%%60%%%%%%70%%%%%%%801∶10 1∶20 1∶25 1∶30 1∶35 1∶40
图示 不同条件下柠檬皮中黄酮类化合物的提取率
Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｆｒｏｍ ｌｅｍｏｎ ｐｅｅｌ
２．１．２ 温度 柠檬皮中黄酮类化合物的提取率随
温度的升高而升高，当温度达到６０℃时，提取效果
最佳，之后随着温度的增加黄酮类化合物的提取率
有所下降（图示）。原因可能是适当的加热使分子的
运动加速，同时能软化和破坏细胞壁从而使细胞内
的黄酮类化合物浸出，而过高温度对黄酮类化合物
的结构造成了一定破坏。故选择提取温度在６０℃
左右为宜。
２．１．３ 时间 柠檬皮中黄酮类化合物提取率随时
间的延长而升高，当时间超过１．５ｈ后，其浸提率基
·４４１·
贵 州 农 业 科 学
Ｇｕｉｚｈｏｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
本保持平稳，这是因为其中的黄酮类化合物基本提
取完全，再延长时间对提取率没有太大的影响，反而
在相对高温条件下加速其氧化。因此，适宜的提取
时间为１．５ｈ。
２．１．４ ｐＨ 由图示可知，在弱碱性的提取液中，
黄酮类化合物的提取率较高。这可能是由于黄酮类
化合物中含有羟基，所以使得弱碱性环境提取效率
高。
２．１．５ 提取次数 由图示可知，黄酮类化合物的
提取率随次数的增加而升高，当提取次数超过２次
时，由于其中的黄酮类化合物基本完全浸出，因而无
明显的增长趋势，反而在多次提取过滤操作中受空
气氧化而略有减少。
２．２ 最佳提取工艺
由表２可知：４种因素对总黄酮提取率影响得
主次顺序为 Ａ＞Ｂ＞Ｃ＝Ｄ，即料液比＞温度＞时
间＝ｐＨ。其最优水平为 Ａ２Ｂ２Ｃ２Ｄ２，即料液比为
１∶３０，温度为６０℃，浸提时间为１．５ｈ，ｐＨ 值为
８．０。在此条件下，平行３次提取柠檬皮中黄酮类化
合物，提取率达１．９３０％。
表２ 水溶剂法提取柠檬皮中黄酮类化合物的正交试验结果
Ｔａｂｌｅ ２ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｆｏｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｉｄｓ ｆｒｏｍ ｌｅｍｏｎ ｐｅｅｌ
水平
Ｌｅｖｅｌ
因素 Ｆａｃｔｏｒ
料液比／Ａ
Ｓｏｌｉｄ ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ
温度／Ｂ
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
时间／Ｃ
Ｔｉｍｅ
ｐＨ值／Ｄ
ｐＨ
提取率／％
Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ
１ １ １ １ １ １．６８６
２ １ ２ ２ ２ １．７５３
３ １ ３ ３ ３ １．７１３
４ ２ １ ２ ３ １．７４０
５ ２ ２ ３ １ １．７６６
６ ２ ３ １ ２ １．７６６
７ ３ １ ３ ２ １．７４０
８ ３ ２ ２ ３ １．７６６
９ ３ ３ １ １ １．７９３
Ｋ１ ５．１５２ ５．１６６ ５．２４５ ５．２４５
Ｋ２ ５．２９９ ５．２８５ ５．２５９ ５．２５９
Ｋ３ ５．２９９ ５．２７２ ５．２１９ ５．２１９
Ｒ ０．０４９ ０．０４０ ０．０１３ ０．０１３
３ 结论
试验研究水溶剂法提取柠檬皮中的黄酮类化合
物，对料液比、提取温度、提取时间、ｐＨ 值、提取次
数进行了考察，采用可见分光光度计比色法对柠檬
皮中黄酮类化合物的含量进行了测定。通过单因素
法和正交试验最终确定其最佳提取工艺为料液比
１∶３０，提取温度为６０℃，提取时间为１．５ｈ，ｐＨ 值
为８．００，提取次数２次。在该条件下黄酮类化合物
的提取率可达到１．９３０％。
［参 考 文 献］
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（责任编辑：孙小岚）
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卓 莉 等 水溶剂法提取柠檬皮中黄酮类化合物的优化
ＺＨＵＯ Ｌｉ ｅｔ ａｌ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｎ Ｗａｔｅｒ－ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｏｆ Ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｆｒｏｍ Ｌｅｍｏｎ Ｐｅｅｌ