全 文 ：《食品工业》2012年第1期
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工艺技术
黄酮类化合物又名生物类黄酮化合物，是色原酮
或色原烷的衍生物[1]，黄酮类化合物具有较高的药用
价值，可用于抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解
毒、镇静、利尿等，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂
肪酶等方面也有显著效果[2-5]。
枇杷花系蔷薇科枇杷属植物枇杷的干燥花蕾及花
序。味淡，性微温，用于治疗伤风感冒、咳嗽、痰
血。枇杷花有效成分主要为三萜和黄酮类化合物[6]。目
前，在我国枇杷已经产业化栽培，枇杷树在花期进行
疏花以提高枇杷品质，每株有60%～80%的鲜花蕾被疏
掉[6]，而疏掉的花蕾却没有充分利用。枇杷叶中黄酮类化
合物提取研究近年来渐有报道[7-11]，但对黄酮类物质含
量较高的枇杷花，其黄酮类化合物的提取鲜见报道。本
研究将对枇杷花黄酮类化合物提取工艺进行研究，预试
验表明，采用超声波辅助乙醇浸提从枇杷花提取黄酮
类化合物，其黄酮类化合物的含量为60.2 mg/g，而枇
杷叶水提的黄酮类化合物含量为7.2 mg/g[7]，枇杷叶70%
乙醇提取黄酮类化合物含量为5.6 mg/g[8]，枇杷叶超声波
提取黄酮类化合物含量为15.1 mg/g[9]。因此，枇杷花中
含有丰富的黄酮类物质，采用超声波辅助乙醇浸提从
枇杷花中提取黄酮类化合物具有广阔的应用前景。
采有超声波辅助提取技术从枇杷花提取黄酮类化
合物，并用正交试验进行工艺的筛选和优化，旨在开
发利用枇杷花资源。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器与设备
枇杷花干粉，自制；芦丁标准品(中国药品生物
制品检定所，纯度91.7%)；亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧
化钠、无水乙醇均为分析纯。
AB204-N/PL202-S型电子天平：梅特勒—托利多
仪器(上海有限公司)；UV-2800型紫外可见分光光度
计：尤尼克(上海)仪器有限公司；DHF-9055A型电热
鼓风干燥箱：上海一恒科技有限公司；JY92-Ⅱ型超
声细胞粉碎机：上海茸研仪器有限公司；LGR10-4.2
高速冷冻离心机：上海安亭科学仪器厂；ST-80索氏
提取装置：北京赛福莱博科技有限公司；FZ102微型
植物粉碎机：北京格拉威尔科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 样品处理
枇杷花采集于福建农业职业技术学院校园内，经
过分选，剔除树枝、土石块等，放入电热鼓风干燥箱
90 ℃杀青后自然晾干，粉碎、得枇杷花干粉。将枇
杷花干粉密封保存，备用。
1.2.2 芦丁标准曲线的绘制
准确称取芦丁标准品10 mg，用30%的乙醇溶
解，然后转入100 mL的容量瓶，再用30%的乙醇稀释
定容，得到浓度为0.1 mg/mL的芦丁标准溶液。精确
吸取芦丁标准溶液0.0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL，
分别置于10 mL具塞比色管中，各加入5%亚硝酸钠水
溶液0.3 mL，摇匀，静置6 min；然后分别加入10%的
硝酸铝水溶液0.3 mL。摇匀，静置6 min；再分别加入
4%的氢氧化钠4 mL，摇匀，最后用30%乙醇稀释至
1.福建农业职业技术学院 (福州 350019)；2.三明市产品质量监督检验所 (三明 365000)
超声波辅助提取枇杷花黄酮类化合物工艺的优化
黄琼1，谢向机2
摘 要 研究超声波辅助乙醇浸提法从枇杷花中提取黄酮类化合物的工艺。通过单因素试验确定
了影响黄酮类化合物的主要因素及较优水平，用正交试验优化提取工艺条件。结果表明，最佳工艺
为：超声波功率为250 W，乙醇体积分数60％，提取温度60 ℃，提取时间40 min，料液比1︰20。最
佳条件下枇杷花黄酮类化合物含量为83.7 mg/g。
关键词 超声波；枇杷花；黄酮类化合物
Optimization of Ultrasound-assisted Extraction Flavonoids from
Flower of Eriobotrya japonica
Huang Qiong1, Xie Xiang-ji2
1. Fujian Vocational College of Agriculture (Fuzhou 350002);
2. Sanming Product Quality Supervision and Testing Institute (Sanming 365000)
Abstract The ultrasound-assisted extraction process of fl avonoids from fl ower of Eriobotrya japonica is
studied in this article. The main factors infl uencing the fl avonoids extraction effi ciency and their best levels
are confi ned by the single factor test. And optimum condition is confi rmed by the orthogonal test. The result
shows that the fl avonoids extraction effi ciency was 83.7 mg/g when the proportion of stuff mass to 1/20
ethanol volume is 60% and last extracting for 40min under 60 ℃ and 250 W.
Keywords ultrasonic; fl ower of Eriobotrya japonica; fl avonoids
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工艺技术
刻度，静置12 min。配成系列芦丁乙醇标准溶液。以
试剂空白为参比，用1 cm吸皿在360 nm～800 nm波长
处进行扫描，测得最大吸收峰位于510 nm处。依次在
此波长下测定各标准溶液的吸光度，以吸光度为纵坐
标，以芦丁浓度为横坐标，绘制标准曲线，用最小二
乘法进行线性回归，得芦丁标样质量浓度C(mg/mL )
与吸光度A之间的回归方程：C =0.045A-0.000 4，相
关系r=0.999 7。
1.2.3 枇杷花中黄酮类化合物含量测定
精确称取新鲜枇杷花4.2 g，干燥至恒重得枇杷花
干粉2.0 g于圆底烧瓶中，在不同条件下进行超声波、微
波和索氏提取，提取液冷却后过滤至50 mL容量瓶中，用
体积分数与提取时体积分数相同的乙醇溶液定容，得
到样品溶液。样品溶液避光保存。取样品溶液10 mL置
于分液漏斗中用石油醚萃取脱色素，取非醚层的样品
溶液1.0 mL于10 mL具塞比色管中，按上述1.2.2方法
测定其在510 nm处的吸光度，以试剂空白参比，根据
吸光度由回归方程求出浓度，并计算提取液中黄酮的
质量。按下列公式计算枇杷花中总黄酮的含量。
总黄酮含量(mg/g)=提取液中黄酮质量(mg)/枇杷
花质量(g) (1)
1.2.4 超声波提取法
精确称取干燥至恒重样品2.0 g若干份，置于烧杯
中，加入提取溶剂，超声波提取数分钟。提取液置于
250 mL容量瓶中，以相应提取溶剂定容，测定提取物
中黄酮含量。
1.2.5 微波提取法
用电子天平精确称取干燥至恒重样品2.0 g若干
份，置于试剂瓶中，加入提取溶剂，另取5个相同的
试剂瓶加入提取溶剂；6个试剂瓶围成一个圆圈于微
波炉中微波提取数分钟。提取液置于250 mL容量瓶
中，以相应提取溶剂定容，测定提取物中黄酮含量。
1.2.6 索氏提取法
用电子天平精确称取干燥至恒重样品2.0 g若干
份，用滤纸包裹置于索氏装置中，平底烧瓶加入提取
溶剂，于恒温水浴锅中索式提取数分钟。提取液置于
250 mL容量瓶中，以相应提取溶剂定容，测定提取物
中黄酮含量。
1.2.7 枇杷花黄酮类化合物提取工艺的优化
通过预试验，确定超声、微波、索氏提取法中最
优的提取方法，并在单因素试验的基础上，选取4个
因素各较优的3个水平进行正交试验，采用L9(34)设计
进行正交试验获取最佳工艺参数。
1.3 数据处理
采用DPS数据处理软件对试验数据进行分析处理。
2 结果与讨论
2.1 超声波提取、微波提取和索氏提取对枇杷花总
黄酮效果的影响
设定不同的提取时间，对比超声波提取、微波提
取和索氏提取法对枇杷花总黄酮提取的影响。采用料
液比为1︰20，用50%乙醇溶液提取，在超声波功率
为150 W，提取温度为60 ℃的超声波中提取10，15，
20，25，30，35，40 min和在功率为250 W的微波沪
中分别提取0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 min，
以及在60 ℃热水中分别浸提10，20，30，40，50，
60，70 min，试验测定3次，对所得结果取平均值，
结果如图1、图2、图3所示。
由图1、图2、图3可知，超声法、微波法大大缩
短了提取时间，且黄酮类化合物含量也较大幅度提
高。这2种方法提取枇杷花黄酮类化合物是较好的提
取工艺。但微波法提取时，功率过高会出现暴沸现
象，且温度过高会破坏黄酮类化合物的结构，使总黄
酮含量下降。因此，采用超声波辅助法是提取枇杷花
黄酮类化合物的最佳方法。其原因是枇杷花经超声波
处理后，超声波的空化、粉碎等特殊作用，使其细胞
在溶剂中瞬时产生空化泡的崩溃而破裂，以便溶剂渗
透到细胞内部，从而使细胞中的黄酮成分溶于溶剂
中，以加速相互渗透、溶解。细胞的破裂为黄酮成分
溶于溶剂中提供了条件，因而加速了黄酮成分在溶剂
中的溶解。
2.2 单因素试验
2.2.1 乙醇浓度对枇杷花总黄酮提取效果的影响
图1 不同时间超声波提取的影响
图2 不同时间微波提取的影响
图3 不同时间索氏提取的影响
图4 乙醇浓度对枇杷花总黄酮提取效果的影响
《食品工业》2012年第1期
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在提取温度50 ℃，提取时间30 min，超声波功率
150 W，料液比1︰20的条件下，分别选择体积分数为
30%，40％，50％，60％，70％，80％的乙醇溶液进
行超声波辅助提取试验，试验测定3次，对所得结果
取平均值，结果如图4所示。
由图4可知，随着乙醇浓度的增加，提取液黄酮
含量增大，当乙醇浓度达到60％时，提取液中的黄酮
类化合物的含量最高，达到55.8 mg/g；但从60％开
始，乙醇体积分数再增加，黄酮类化合物含量反而降
低，且当乙醇浓度大于60％时，提取液的颜色加深，
原因可能是随着乙醇浓度增大，有利于黄酮类物质的
浸出，总黄酮含量增大。但浓度过大时反而不利于
黄酮类物质的浸出，同时一些醇溶性杂质、亲脂性强
的成分溶出量增加，它们与黄酮竞争乙醇—水分子，
导致目标组分的浸出率下降，因此，最佳提取溶剂为
60％乙醇。
2.2.2 料液比对枇杷花总黄酮提取效果的影响
在提取温度50 ℃，提取时间30 min，超声波功率
150 W，乙醇浓度60%的条件下，分别选取料液比为
1︰5，1︰10，1︰15，1︰20，1︰25，1︰30进行超声
波辅助提取试验，试验测定3次，对所得结果取平均
值，结果如图5所示。
由图5可知，料液比在1︰5～1︰20时，黄酮类化
合物含量逐渐增加，在1︰20处达到最大，继续增加
溶剂的用量，黄酮类化合物含量反而下降。因为溶剂
用量增加，黄酮类化合物的浸出率随之增大，当溶剂
用量增加到一定值时，原料表面与浸提液之间的浓度
差不再是影响浸出率的主要因素，溶剂溶解的其它杂
质也增多，总黄酮含量反而有所下降。因此，选取
1︰20为最佳料液比。
2.2.3 超声波功率对枇杷花总黄酮提取效果的影响
在提取温度50 ℃，提取时间30 min，料液比1︰
20，乙醇浓度60%的条件下，分别选取超声波功率为
100，150，200，250，300，350 W进行超声波辅助提
取试验，试验测定3次，对所得结果取平均值，结果
如图6所示。
由图6可知，随着超声波功率的升高，提取液总
黄酮的含量增加，当超声波功率达到250 W时增幅趋
势减缓。原因是超声波功率的增大会加大细胞的破碎
程度，从而增加总黄酮的溶出量，但是超声波功率过
大会对有效成分黄酮类化合物产生破坏作用，同时也
会使更多的脂溶性物质溶入提取液中，从而影响黄酮
类化合物提取，而且超声波功率过大产生大量噪音，
会增加能量的消耗，增加生产成本。综合考虑，选取
250 W为最佳超声波功率。
2.2.4 提取温度对枇杷花总黄酮提取效果的影响
在超声波功率250 W，提取时间30 min，料液
比1︰20，乙醇浓度60%的条件下，分别选取温度为
30 ℃、40 ℃，50 ℃，60 ℃，70 ℃，80 ℃进行超声
波辅助提取试验，试验测定3次，对所得结果取平均
值，结果如图7所示。
由图7可知，当温度达60 ℃时，总黄酮含量达到
最大值，温度再升高总黄酮含量反而下降。温度升
高，分子运动速度加快，黄酮类化合物更容易从细胞
中转移到溶质中，但是温度过高，一些黄酮类化合物
容易被氧化破坏，不利于提取，从而对后续的分离造
成影响。另外温度过高容易造成溶解挥发损失，且枇
杷花中其他成分的溶解度增大，从而影响总黄酮含量
的测定。因此，提取温度选择60 ℃。
2.2.5 提取时间对枇杷花总黄酮提取效果的影响
在超声波功率250 W，提取温度60 ℃，料液比1︰20，
乙醇浓度60%的条件下，分别选取提取时间为10 min，
20 min，30 min，40 min，50 min，60 min进行超声
波辅助提取试验，试验测定3次，对所得结果取平均
值，结果如图8所示。
由图8可知，随着提取时间的增加，总黄酮含量
图5 料液比对枇杷花总黄酮提取效果的影响
图6 超声波功率对枇杷花总黄酮提取效果的影响
图7 提取温度对枇杷花总黄酮提取效果的影响
图8 提取时间对枇杷花总黄酮提取效果的影响
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工艺技术
先升高后下降，在40 min时达到最大值。原因是时间
过短，黄酮类化合物还未充分溶出，时间太长使植物
组织中大量细胞破裂，溶液中杂质增多，影响了有效
成分的溶出。此外溶剂挥发导致乙醇体积分数降低，从
而使总黄酮含量下降。因此最佳提取时间是40 min。
2.3 最佳工艺条件的确定
综合前面所做的单因素试验，确定超声波功率，
乙醇浓度，料液比和提取时间为主要影响因素，设
定60 ℃的超声波提取温度，利用上述4种影响因素以
总黄酮含量为判断指标，设计L9(34)正交试验，各试
验测定3次，取平均值，寻求获得最佳的提取工艺参
数，并考察各因素对枇杷花黄酮类化合物提取效果影
响的主次顺序。正交试验因素水平和提取工艺正交
试验结果见表1，正交试验方差分析见表2，正交试验
Tukey法多重比较见表3。
注：相同字母表示两者之间差异不显著；小写字母不
同表示差异显著；大写字母不同表示差异极显著。
由表1极差分析得出，各种因素对提取率影响的
主次顺序依次为乙醇浓度(A)>超声波功率(C)>料液
比(B)>提取时间(D)。由表2方差分析检验可知，因
素A即乙醇浓度达到极显著水平(p<0.01)，说明乙醇
浓度对提取效果有极显著影响。因素C即超声波功率
达到显著水平(p<0.05)，说明超声波功率对提取效果
有显著影响。由表3可知，在乙醇浓度(A)中，A1，A2，A3
之间存在极显著差异，在超声波功率(C)中，各水平间差
异显著。因此，枇杷花黄酮类化合物提取的最佳工艺组
合为：A2B1C1D2，即超声波功率250 W，提取温度60 ℃，
料液比1︰20，乙醇浓度60%，提取时间40 min。在此
条件下，枇杷花黄酮类化合物的含量最高。
2.4 验证试验
由上述正交设计可知，试验结果较好的方案为
A2B1C1D2，而正交表中没有该方案组合，为了进一
步考察上述提取工艺结果的准确性，按照最优组合
A2B1C1D2进行3次重复试验，结果见表4所示。
由表4可知，在A2B1C1D2条件下黄酮总含量均高
于表2中每1项试验结果，故A2B1C1D2 为最佳选择。即
超声波功率250 W，提取温度60 ℃，料液比1︰20，乙
醇浓度60%，提取时间40 min。在此条件下，枇杷花
黄酮类化合物的含量最高，为83.7 mg/g。
3 结论
1)研究表明，采用超声波辅助乙醇浸提从枇杷花提
取黄酮类化合物，其黄酮类化合物的含量为83.7 mg/g，
而水提法提取枇杷花黄酮类化合物的含量76.2 mg/g [12]，
40%乙醇浸提法提取枇杷花黄酮类化合物的含量为
81.4 mg/g [13]。由此可见，超声波辅助提取作为一种新
的提取工艺，可以强化乙醇浸提法，具有穿透力强，
选择性高，萃取时间短，溶剂用量较少，有效成份溶
出快速等优点，达到省时、高效、节能的目的。
2)超声波辅助提取技术是可以有效地提取枇杷花
黄酮类化合物。超声波辅助提取枇杷花黄酮类化合物
最佳工艺为：超声波功率250 W，提取温度60 ℃，料液
比1︰20，乙醇浓度60%，提取时间40 min。在此工艺下，
得到的枇杷花黄酮类化合物的含量为83.7 mg/g。
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表1 正交试验方案及结果
表2 方差分析表
方差来源 偏差平方和 自由度 均方 F值 显著水平
A 330.58 2 165.29 137.2315 p<0.01
B 30.18 2 15.09 12.5268
C 91.27 2 45.63 37.8884 p<0.05
D 2.41 2 1.20
误差 2.41 2 1.20
总和 454.43
表3 正交试验Tukey法多重比较
因素 A乙醇浓度/%
B料液比
/(g∶mL)
C超声功率
/W
D提取时间
/min
水平 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
a=0.05 c a b a a a a ab b a a a
a=0.01 B A AB A A A A A A A A A
表4 枇杷花黄酮类化合物提取试验结果
试验号
因 素 总黄酮含量
/(mg/g)A乙醇浓度
/%
B料液比
/(g/mL)
C超声波功率
/W
D提取时间
/min
1 50 1∶20 250 30 69.6
2 50 1∶25 300 40 62.3
3 50 1∶30 350 50 57.3
4 60 1∶20 300 50 79.8
5 60 1∶25 350 30 72.7
6 60 1∶30 250 40 81.2
7 70 1∶20 350 40 69.3
8 70 1∶25 250 50 71.9
9 70 1∶30 300 30 68.7
K1 189.200 218.700 222.700 211.000
K2 233.700 206.900 210.800 212.800
K3 209.900 207.200 199.300 209.000
k1 63.067 72.900 74.233 70.333
k2 77.900 68.967 70.267 70.933
k3 69.967 69.067 66.433 69.667
优水平 A2 B1 C1 D2
Rj 14.833 3.933 7.800 1.267
主次顺序 A>C>B>D
提取次数 1 2 3
总黄酮含量/(mg·g-1) 83.8 83.6 83.7
平均总黄酮含量/(mg·g-1) 83.7
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工艺技术
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在葡萄榨汁和酿酒加工过程中，会产生大量
的酒脚等副产物，这些副产物占葡萄加工量的
25%～30%，其中主要有葡萄皮、果梗、种子等。现
阶段酒脚大多被当作肥料、饲料甚至垃圾处理，附加
值很低。在未发酵的酒脚中含有一定残酒和糖分和一
些天然酵母菌。发酵后葡萄酒渣还含有多种氨基酸。
将其用于保健果酒中，不仅能够增加果酒的风味，也
能将剩下的残渣、酒脚综合利用，变废为宝。
虫草菌培养基残基中含有丰富的营养成分，如虫
草菌素、蛋白质、氨基酸、D-甘露醇、虫草多糖等。
其有效成分虫草素和虫草多糖的含量分别为0.122％
和4.02％。虫草素属核苷类物质，是蛹虫草所含有的
珍稀成分，具有抗菌、抗癌、抗病毒作用。蛹虫草多
糖(EPS)对抵御炎症、延缓衰老具有明显的效果[1]。
菠萝果实营养丰富，每百克菠萝含可食用部分
68 g，其中含热量：9.8 kJ，B1硫胺素：0.040 mg，Ca
钙：12 mg，蛋白质：0.5 g，B2核黄素：0.02 mg，Mg
镁：8 mg，脂肪：0.1 g，B5烟酸：0.2 mg，Fe铁：0.6 mg，
碳水化合物：9.5 g，维生素C：18 mg，Mn锰：1.04 mg，膳
食纤维：1.3 g，Zn锌：0.14 mg，维生素A：3 μg，Cu铜：
0.07 mg，胡罗卜素：0.2 mg，K钾：113 mg，P磷：9 mg，视
黄醇当量：88.4 μg，Na钠：0.8 mg，Se硒：0.24 μg。菠萝
含有一种叫“菠萝朊酶”的物质，它能分解蛋白质。在食
肉类或油腻食物后，吃些菠萝对身体大有好处[2]。
这一工艺酿制的菠萝保健果酒不仅营养价值高，
而且风味独特，开发了保健果酒新产品， 因葡萄酒
脚和蛹虫草培养基残基还可用于其他果酒的生产中，
同时也为发酵残留物的综合利用提供了新途径。本产
品符合国内外酒精饮料的发展方向，长期适度饮用有
利于人们的身体健康，具有广阔的市场前景。
1 材料与方法
1.1 材料
新鲜菠萝(市售)；虫草菌培养基(本试验室提
供)；红葡萄酒酒脚(本试验室提供)；酿酒酵母(安琪
南阳理工学院生物与化学工程系（南阳 473004）
葡萄酒脚和虫草培养基残基在菠萝保健果酒中的应用
岳春
摘 要 以菠萝为主要原料，加入葡萄酒脚和虫草培养基残基进行发酵生产保健果酒，试验结果表
明，最佳生产条件为葡萄酒脚︰菠萝︰虫草培养基残基糖化液的比为6︰8︰1；酵母加入量为9％；发
酵温度30 ℃；主发酵时间4 d。该产品具有浓郁的果香、酒香，营养价值丰富，风味独特，保健性强。
关键词 保健果酒；虫草培养基残基；葡萄酒脚
Application on the Health Care Fruit Wine with Polysaccharide and
Cordyceps Militaris Culture Medium
Yue Chun
Department of Biochemistry, Nanyang Institute of Technology (Nanyang 473004)
Abstract Healthy pineapple wine, which made from pineapple and grape, and cordyceps militaris culture
medium is fermented in low temperature. The results showed that: the product has the aromas of fruit, wine,
and nutrient-rich when fermenting at 30℃ for 4 d with the ratio of grape, pineapple and cordyceps militaris
culture medium 6︰8︰1 and 9% active dry yeast. The fl avour is unique. It has strong healthy functions.
Keywords healthcare fruit wine; cordyceps militaris culture medium; polysaccharide