全 文 ：第 42 卷第 4 期
2013 年 4 月
应 用 化 工
Applied Chemical Industry
Vol． 42 No． 4
Apr． 2013
收稿日期:2013-01-22 修改稿日期:2013-02-17
基金项目:滨州学院青年人才创新基金(BZXYQNLG200803)
作者简介:张圣燕(1982 －) ，女，山东滨州人，滨州学院讲师，硕士，主要从事天然产物提取技术研究。电话:13561500925，
E － mail:zsykyx@ 126． com
酶解法提取冬枣叶中甜味抑制剂工艺的研究
张圣燕，王子飞
(滨州学院 化学与化工系，山东 滨州 256603)
摘 要:探讨了酶解法提取冬枣叶中甜味抑制剂的工艺条件，采用分光光度法测定冬枣叶中甜味抑制剂的含量，在
单因素实验的基础上，进行了正交实验，确定冬枣叶中甜味抑制剂的最佳提取条件为:酶解温度为 60 ℃，酶解时间
为 2． 5 h，纤维素酶用量为3 mg /g，料液比为 1 ∶ 25(g /mL)。在最佳提取条件下，冬枣叶中甜味抑制剂的提取率为
4． 09%。
关键词:冬枣叶;甜味抑制剂;酶解法
中图分类号:TQ 028 文献标识码:A 文章编号:1671 － 3206(2013)04 － 0670 － 03
Study on extraction technology of sweetness inhibitors from
leaves of‘Dongzao’jujube with enzymolysis
ZHANG Sheng-yan，WANG Zi-fei
(Department of Chemistry and Chemical Engineering，Binzhou University，Binzhou 256603，China)
Abstract:Technology of sweetness inhibitors from leaves of‘Dongzao’jujube with enzymolysis was dis-
cussed． Sweetness inhibitors extraction rate was determined by spectrophotometry method． Process parame-
ters were optimized by orthogonal experiments based on single factor tests． Results showed that the opti-
mal process parameters were enzymolysis temperature 60 ℃，enzymolysis time 2． 5 h，the dosage of cellu-
lose 3 mg /g，solid-liquid ratio 1 ∶ 25(g /mL)． The yield of total sweetness inhibitors reached 4． 09% under
the optimal process condition．
Key words:leaves of‘Dongzao’jujube;sweetness inhibitors;enzymolysis
冬枣为鼠李科枣属植物，具有很好的医用价值，
其叶子制成的枣叶茶也正逐渐成为一种时尚饮品，
具有镇静、安神、催眠等作用。研究表明，枣叶中含
有甜味抑制剂、黄酮类化合物和生物碱等有效成
分［1］。其中甜味抑制剂含有酰基结构，能够抑制葡
萄糖、果糖、甜菊甙、甘氨酸、糖精钠、阿斯巴甜、柚
苷、二氢查尔酮所产生的甜味［2-3］，改善食品甜腻的
味感，被作为食品添加剂广泛应用于食品行业［4］。
冬枣叶中甜味抑制剂的提取可为天然甜味抑制剂的
开发和利用提供更多的方法。目前，天然产物的提
取方法主要有溶剂浸提法［5］、微波提取法［6］、超声
波提取法［1，7］、超临界 CO2 萃取法
［8］和酶解法［9］等，
而对甜味抑制剂提取工艺的研究还较少。本文利用
纤维素酶酶解细胞壁，采用酶解法提取冬枣中的甜
味抑制剂，研究提取条件对甜味抑制剂提取率的影
响，优化提取工艺，为天然甜味抑制剂的开发提供理
论依据。
1 实验部分
1． 1 材料与仪器
冬枣叶，采摘自滨州沾化冬枣园;纤维素酶
(30 units /mg) ;人参皂苷 Re标准品(纯度≥98%) ;
无水乙醇、冰醋酸、高氯酸、香草醛、石油醚均为分析
纯。
Agilent8451 型紫外分光光度计;B-220 型恒温
水浴锅;T203 型电子天平。
1． 2 实验方法
冬枣叶洗净，烘干(50 ℃)至恒重，粉碎，过
40 目筛，石油醚(60 ～ 90 ℃)浸泡 30 min后，超声脱
脂 20 min，过滤。重复 1 次。残渣挥干溶剂后，密封
备用。
准确称取预处理好的冬枣叶粉末 1． 0 g，加入适
量的无水乙醇和纤维素酶，在一定温度下进行酶解，
酶解后过滤，得甜味抑制剂的粗提取液。
DOI:10.16581/j.cnki.issn1671-3206.2013.04.045
第 4 期 张圣燕等:酶解法提取冬枣叶中甜味抑制剂工艺的研究
1． 3 分析方法
1． 3． 1 标准曲线的绘制 甜味抑制剂的结构与人
参皂苷较为相似，故以人参皂苷为标样，测定甜味抑
制剂中皂苷的含量［5］。
精确称取人参皂苷 Re 标准品 4． 78 mg，用无水
乙醇溶解，转移至 10 mL 容量瓶中，定容，配成浓度
为 0． 478 mg /mL的人参皂苷 Re标准溶液。
准确量取人参皂苷 Re 标准溶液 0． 00，0． 30，
0． 50，0． 70，0． 90 和 1． 10 mL 于 6 支试管中，水浴蒸
干，分别加入 5%香草醛的冰醋酸溶液0． 2 mL，高氯
酸 0． 8 mL(二者的体积比为 1 ∶ 4，现用现配) ，60 ℃
水浴保温 15 min 后，冰浴冷却，分别加入冰醋酸
5． 0 mL，摇匀、静置［5］。以试剂空白为参比，在
546 nm 波长下测吸光度，作人参皂苷 Re 浓度-吸光
度标准曲线，得回归方程:A = 16． 637 59C +
0． 087 69，其线性相关系数 R2 = 0． 999。
1． 3． 2 甜味抑制剂含量分析 将甜味抑制剂粗提
取液转移到 100 mL容量瓶中，乙醇定容，摇匀后，待
用。
准确量取 1． 0 mL 定容液于试管中，水浴蒸干，
加入 5% 香草醛的冰醋酸溶液 0． 2 mL，高氯酸
0． 8 mL(二者的体积比为 1 ∶ 4，现用现配) ，60 ℃水
浴保温 15 min 后，冰浴冷却，加冰醋酸 5． 0 mL，混
匀、静置。以试剂空白为参比，在 546 nm波长下，测
定吸光度，根据标准曲线方程计算浓度，得出提取
率。
甜味抑制剂提取率 =
C ×定容液体体积 ×稀释倍数
原材料质量
× 100%
式中 C———甜味抑制剂浓度，mg /mL。
2 结果与讨论
2． 1 酶解温度对甜味抑制剂提取率的影响
酶解时间为 2． 0 h，纤维素酶用量为 3 mg /g，料
液比为 1 ∶ 20(g /mL) ，酶解温度对冬枣叶中甜味抑
制剂提取率的影响见图 1。
图 1 酶解温度对甜味抑制剂提取率的影响
Fig． 1 Effects of enzymolysis temperature on extraction
rate of sweetness inhibitors
由图 1 可知，甜味抑制剂的提取率随着酶解温
度的升高而升高，当酶解温度达到 60 ℃时，甜味抑
制剂的提取率达到最高，继续升高温度，甜味抑制剂
的提取率显著降低。这是因为温度较低时，酶解效
果较差;随温度升高，活性逐渐增强，酶解效果增强，
提取率升高;当温度超过 60 ℃时，纤维素酶变性失
活，从而导致甜味抑制剂的提取率下降。
2． 2 酶解时间对甜味抑制剂提取率的影响
酶解温度为 60 ℃，纤维素酶用量为 3 mg /g，料
液比为 1 ∶ 20(g /mL) ，酶解时间对冬枣叶中的甜味
抑制剂提取率的影响见图 2。
图 2 酶解时间对甜味抑制剂提取率的影响
Fig． 2 Effects of enzymolysis time on extraction rate
of sweetness inhibitors
由图 2 可知，随着酶解时间的增长，甜味抑制剂
的提取率逐渐升高，当酶解时间达到 2． 0 h 后，甜味
抑制剂的提取率增长缓慢。这说明在 2． 0 h 时，酶
解效果已接近最佳，再延长酶解时间对甜味抑制剂
的提取率无显著影响。
2． 3 纤维素酶用量对甜味抑制剂提取率的影响
酶解温度为 60 ℃，酶解时间为 2． 0 h，料液比为
1 ∶ 20(g /mL) ，纤维素酶用量对冬枣叶中的甜味抑制
剂提取率的影响见图 3。
图 3 纤维素酶用量对甜味抑制剂提取率的影响
Fig． 3 Effects of enzyme amount on extraction rate
of sweetness inhibitors
由图 3可知，甜味抑制剂的提取率随着纤维素酶
用量的增加而显著升高，当纤维素酶用量达 1 ～
3 mg /g 左右时，甜味抑制剂提取率变化缓慢，并趋于
176
应用化工 第 42 卷
稳定。这说明，当纤维素酶用量达到 3 mg /g时，冬枣
叶的酶解效果已趋于最佳，再增加纤维素酶用量，对
甜味抑制剂的提取率影响不大，且造成材料浪费。
2． 4 料液比对甜味抑制剂提取率的影响
酶解温度为 60 ℃，酶解时间为 2． 0 h，纤维素酶
用量为 3 mg /g，料液比对冬枣叶中甜味抑制剂提取
率的影响见图 4。
图 4 料液比对甜味抑制剂提取率的影响
Fig． 4 Effects of solid-liquid ratio on extraction rate
of sweetness inhibitors
由图 4 可知，随着料液比中溶剂量的增大，甜味
抑制 剂 的 提 取 率 逐 渐 升 高，当 料 液 比 达 到
1 ∶ 20(g /mL)时，甜味抑制剂提取率达到最高值，继
续增大料液比中的溶剂量，甜味抑制剂的提取率上
升缓慢。这是因为甜味抑制剂在乙醇中有一定的溶
解度，随乙醇量的增加，提取率逐渐增大。但当溶剂
用量达到一定程度时，冬枣叶中的甜味抑制剂已基
本溶出，再增加溶剂用量，对甜味抑制剂的提取率影
响不大。
2． 5 正交实验
在前述优化结果的基础上，选取酶解温度(A)、
纤维素酶用量(B)、酶解时间(C)、料液比(D)4 因
素，设计 L9(3
4)的正交实验。因素水平设计见表 1，
实验结果见表 2。
由表 2 可知，各因素对甜味抑制剂提取率的影
响程度依次为:D ＞ C ＞ B ＞ A，即料液比 ＞酶解时间
＞纤维素酶用量 ＞酶解温度。提取甜味抑制剂的最
优组合为 A2B2C3D3，即酶解温度为 60 ℃，纤维素酶
用量为 3 mg /g，酶解时间为 2． 5 h，料液比为 1 ∶ 25
(g /mL)。
表 1 正交因素水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal
水平
A B C D
酶解温度
/℃
纤维素酶用量
/(mg·g － 1)
酶解时间
/h
料液比
/(g·mL －1)
1 50 2 1． 5 1 ∶ 15
2 60 3 2． 0 1 ∶ 20
3 70 4 2． 5 1 ∶ 25
表 2 正交实验结果表
Table 2 Results of orthogonal experiment
实验编号 A B C D 提取率 /%
1 50 2 1． 5 1 ∶ 15 2． 20
2 50 3 2 1 ∶ 20 2． 97
3 50 4 2． 5 1 ∶ 25 3． 05
4 60 4 2 1 ∶ 15 2． 83
5 60 2 2． 5 1 ∶ 20 2． 97
6 60 3 1． 5 1 ∶ 25 3． 11
7 70 3 2． 5 1 ∶ 15 2． 76
8 70 4 1． 5 1 ∶ 20 2． 56
9 70 2 2 1 ∶ 25 2． 87
K1 8． 22 8． 04 7． 87 7． 79
K2 8． 91 8． 84 8． 67 8． 50
K3 8． 19 8． 44 8． 78 9． 03
k1 2． 74 2． 68 2． 62 2． 60
k2 2． 97 2． 95 2． 89 2． 83
k3 2． 73 2． 81 2． 93 3． 01
R 0． 24 0． 27 0． 31 0． 41
按最佳提取条件酶解温度为 60 ℃，纤维素酶用
量为 3 mg /g，酶解时间为 2． 5 h，料液比为 1 ∶ 25
(g /mL)的条件下重复实验 3 次，进行验证实验，结
果见表 3，平均提取率为 4． 09%。
表 3 正交实验优化条件下甜味
抑制剂提取率
Table 3 Sweetness inhibitors extraction rate under
optimal condition with orthogonal experiment
实验号 提取率 /%
1 4． 08
2 4． 06
3 4． 12
平均 4． 09
2． 6 对比实验
分别采用乙醇浸提法(提取温度 70 ℃，提取时
间 10 h，料液比 1 ∶ 20)和酶解法(提取温度 60 ℃，提
取时间 2． 5 h，纤维素酶用量 3 mg /g，料液比 1 ∶ 25
(g /mL)提取冬枣叶中的甜味抑制剂，结果见表 4。
表 4 提取工艺对甜味抑制剂
提取率的影响
Table 4 Influence of extraction technologies on
sweetness inhibitors extraction rate
提取方法 提取率 /%
乙醇浸提法 2． 30
酶解法 4． 05
由表 4 可知，乙醇浸提法的提取率为 2． 30%，
酶解法的提取率为 4． 05%。可见，相对于乙醇浸提
法而言，酶解法可降低提取温度，缩短提取时间，提
(下转第 676 页)
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应用化工 第 42 卷
表 6 酶法提取正交实验结果
Table 6 Orthogonal experimental result on
enzyme method
序号
A B C D
酶解
温度
/℃
酶液
用量
/%
单次回流
提取时间
/min
回流
次数
/次
单宁
提取率
/%
1 1(45) 1(0． 5) 1(45) 1(2) 37． 06
2 1 2(0． 7) 2(50) 2(3) 38． 87
3 1 3(0． 9) 3(55) 3(4) 38． 69
4 2(50) 1 2 3 39． 84
5 2 2 3 1 39． 55
6 2 3 1 2 40． 62
7 3(55) 1 3 2 37． 12
8 3 2 1 3 37． 15
9 3 3 2 1 38． 75
k1 38． 21 38． 01 38． 28 38． 45
k2 40． 00 38． 52 39． 15 38． 87
k3 37． 67 39． 35 38． 45 38． 56
R 2． 33 1． 34 0． 87 0． 42
由表 5 可知，①微波法较优水平为:A2B3C2D2，
即微波功率 400 W，微波加热温度为 50 ℃，微波辐
射时间 10 min和溶剂浓度 40%，按上述最优条件进
行 3 次实验，单宁平均提取率为 90． 12%;②酶法较
优水平为:A2B3C2D2，酶解温度为 50 ℃，酶液用量
0． 9%，单次回流提取时间 50 min 和回流次数 3 次。
按上述最优条件进行 3 次验证实验，单宁平均提取
率为 41． 22%。
3 结论
采用微波加热和复合酶提取野柿子树叶单宁，
均能有效的提高单宁的得率，但采用微波加热的方
法更为有效。当微波功率为 400 W，微波加热温度
为 50 ℃，微波辐射时间 10 min 和溶剂丙酮浓度
40%时，单宁的提取率为 90． 12%，比酶法提取的高
出 48． 9%。
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(上接第 672 页)
高冬枣叶中的甜味抑制剂的提取率。
3 结论
酶解法提取冬枣叶中甜味抑制剂的最佳提取条
件为:酶解温度为 60 ℃，酶解时间为 2． 5 h，纤维素
酶用量为 3 mg /g，料液比为 1 ∶ 25(g /mL)。在此条
件下，冬枣叶中甜味抑制剂的提取率为 4． 09%。酶
解法提取冬枣叶中的甜味抑制剂，不仅降低了提取
温度，缩短了提取时间，而且提高了提取率，是开发
利用废弃冬枣叶资源提取甜味抑制剂的理想途径。
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