全 文 ：食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
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2014年 第39卷 第4期
香蕉(Musa supientum)是世界“四大水果”之
一，在热带和亚热带地区广泛种植[1]。我国的香蕉
资源丰富、品种繁多，其中香牙蕉(巴西蕉)、大蕉
(牛蕉)、粉蕉(西贡蕉)等是我国南方主要种植的香
蕉品种[2]。近年来，随着食品高新技术的发展及中
收稿日期：2013-10-11 *通讯作者
基金项目：东莞市科技计划项目(200910810100600)；广州市科技计划项目(12C12101661)。
作者简介：贾宝珠(1989—)，女，河南人，硕士研究生，研究方向为食品高新技术。
低温加工技术的应用，以香蕉抗性淀粉为核心的
香蕉深加工产业也应运而生。但国内外的研究和
加工热潮主要集中在香蕉果肉的加工利用上，有关
香蕉皮深加工的研究还较少涉及。目前，仅有少数
关于香蕉皮膳食纤维、果胶和总酚的研究[3-6]。
贾宝珠，鲍金勇，傅梦媚，白永亮，彭真福，杨公明*
(华南农业大学，广州 510642)
摘要：以大蕉皮为原料，粗多糖的提取率为指标，采用溶剂提取法和超声波辅助提取法对粗多
糖的提取工艺进行研究。结果表明，溶剂提取法的最佳工艺条件为：料液比1:25、水浴温度85
℃、水浴时间60 min、提取次数3次，粗多糖的提取率为4.892%；超声波辅助提取法的最佳工
艺条件为：料液比1:40、超声时间30 min、水浴时间45 min、提取次数3次，粗多糖的提取率为
17.064%。比较2种方法，超声波辅助提取法的粗多糖提取率远远高于溶剂提取法。与香牙蕉相
比，大蕉皮中粗多糖的含量明显高于香牙蕉中粗多糖的含量。
关键词：粗多糖；大蕉；超声波辅助提取；工艺优化
中图分类号：R 284.2 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2014)04-0182-05
Extraction of raw polysaccharides from plantain peel
JIA Bao-zhu, BAO Jin-yong, FU Meng-mei, BAI Yong-liang, PENG Zhen-fu, YANG Gong-ming*
(South China Agricultural University, Guangzhou 510642)
Abstract: In this study, the conditions of extracting raw polysaccharides from plantain peel by solvent
extraction method and ultrasound-assisted extraction method were optimized respectively. The results
showed that the optimum conditions for solvent extraction method are ratio of solution to solid 1:25, and
temperature 85 ℃ for 3 times, 60 min each time, and for ultrasound-assisted extraction method are ratio
of solution to solid 1:40, extracting at 85 ℃ for 3 times, 45 min each time with ultrasonic treatment. The
yield of raw polysaccharides extracting by solvent extraction method and ultrasound-assisted extraction
method are 4.892%, 17.064% respectively. So ultrasound-assisted extraction is more suitable than solvent
extraction on extracting raw polysaccharides from plantain peel. Compared with banana peel, plantain
peel contains higher level raw polysaccharides.
Key words: polysaccharides; plantain; ultrasound-assisted extraction; process optimization
大蕉皮粗多糖提取工艺的研究
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2014.04.039
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 提取物与应用
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2014年 第39卷 第4期
香蕉皮占香蕉果实质量的30%~40%[7]，营养
物质丰富，具有很高的开发利用价值。毛细管气
相色谱分析发现，香蕉皮多糖为杂多糖，由鼠李
糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖
和岩藻糖等多种单糖组成[8]。香蕉皮中多糖含量丰
富，且具有良好的生物活性。研究发现，香蕉皮
多糖具有增强机体免疫、改变细胞膜生化活性、
诱生肿瘤坏死因子、抗衰老、抗氧化等诸多生理
活性[9-10]。
但目前的研究一般选用香牙蕉作为原料进行
提取[11-12]。与香牙蕉相比，大蕉(Musa sapientum)种
植范围广，年产量大，不受季节限制，且价格便
宜。本文改进了从大蕉皮中提取粗多糖的工艺，
将超声波辅助提取法和溶剂提取法进行比较，同
时也对大蕉皮和香牙蕉皮中可提取粗多糖的含量
进行了对比。
1 材料与方法
1.1 试验材料及试剂
香牙蕉皮、大蕉皮：市售香牙蕉、大蕉，剥离
果肉；活性炭、苯酚、无水乙醇、氯仿、正丁醇、
浓硫酸、抗坏血酸、柠檬酸、亚硫酸氢钠、葡萄
糖：分析纯，天津市富宇精细化工有限公司。
1.2 试验仪器
SHZ-88台式水浴恒温振荡器：江苏太仓市实
验设备厂；RE-52A旋转蒸发器：上海亚荣生化
仪器厂；电子精密天平：梅特勒-托利多仪器(上
海)有限公司；752N紫外-可见分光光度计：上海
仪电分析仪器有限公司；DGG-9070B型电热恒温
鼓风干燥箱：上海森信实验仪器有限公司；TDL-
5-A离心机：上海安亭科学仪器厂；SHZ-D(III)循
环水式真空泵：巩义市予华仪器有限责任公司；
KH-100SP型双频数控超声波清洗器：昆山禾创超
声仪器有限公司；DXF-04D手提式粉碎机：广州
市大祥电子机械设备有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 大蕉皮粉的制备 市售大蕉，取皮，护色
3~5 min，50 ℃干燥至含水量低于10%，粉碎，过
40目筛，得大蕉皮粉，保存备用。
1.3.2 大蕉皮粗多糖的提取方法[13] 准确称取1.000
g大蕉皮粉，加入一定体积的蒸馏水，在一定的温
度下提取一段时间；提取液离心，上清液加蒸馏
水定容。取稀释液，加入无水乙醇，搅拌，静置
30 min；离心，将沉淀用蒸馏水复溶；取一定量
的上述水溶液，加入Sevage试剂，震荡，静置，分
离，直到没有乳白色变性蛋白质析出为止；收集
上清液，加足量活性炭，摇匀，静置30 min，过
滤，获得大蕉皮粗多糖提取液。
1.3.3 大蕉皮粗多糖的测定及计算 采用苯酚-硫
酸显色法[14]。
大蕉皮粗多糖提取率的计算公式为：
式中：m0为提取所用香蕉皮粉的质量，g；
m1为粗提液中粗多糖的含量，g。
1.3.4 标准曲线的绘制 准确称取105 ℃干燥至恒
重的葡萄糖10.000 mg，加蒸馏水溶解，并定容至
250 mL，得到0.040 mg/mL的葡萄糖标准液；分别
移取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL上述葡萄糖标
准液于刻度试管中，并用蒸馏水补至2.0 mL；分别
向试管中加入1.0 mL的6%苯酚溶液及5.0 mL的96%
浓硫酸，摇匀，冷却，室温放置30 min后于490 nm
测吸光度值。
得标准曲线方程为：y=16.482x+0.0032，
R2=0.9997。
1.3.5 单因素试验 分别采用溶剂提取法和超声波
辅助提取法对香蕉皮粗多糖进行提取。考察料液
比、水浴温度、水浴时间、提取次数等因素对溶
剂提取法粗多糖提取率的影响；考察料液比、超
声时间、水浴时间、水浴提取次数等因素对超声
波辅助提取法粗多糖提取率的影响。
1.3.6 正交试验设计 在单因素试验的基础上，每
个因素设定3水平，以粗多糖的提取率为指标，采
用L9(34)正交表进行试验，获得大蕉皮粗多糖提取
的最佳工艺条件。溶剂提取法和超声波辅助提取
法正交试验各因素水平的选取如表1和表2所示。
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N

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表1 溶剂提取法正交试验的因素水平
水
平
因素
料液比/(g/mL)
A
提取时间/min
B
提取温度/℃
C
提取次数
D
1 1:25 30 80 1
2 1:30 60 85 2
3 1:35 90 90 3
表2 超声波辅助提取法正交试验的因素水平
水
平
因素
料液比/(g/mL)
A
超声时间/min
B
水浴时间/min
C
水浴提取
次数 D
1 1:30 25 35 1
2 1:35 30 45 2
3 1:40 35 55 3
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2 结果与分析
2.1 溶剂提取法提取工艺的优化
2.1.1 料液比对大蕉皮粗多糖提取率的影响
2.1.3 水浴温度对大蕉皮粗多糖提取率的影响
图1 料液比对粗多糖提取率的影响
图2 水浴时间对粗多糖提取率的影响
图3 水浴温度对粗多糖提取率的影响
图4 提取次数对粗多糖提取率的影响







    
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以蒸馏水为提取剂，分别以1:15、1:20、
1:25、1:30、1:35的料液比，在70 ℃水浴条件下提
取90 min。料液比对大蕉皮粗多糖提取率的影响
如图1所示。由图1可知，粗多糖的提取率随着料
液比的增大逐渐增大，当料液比超过1:30 (g/mL)
时，提取率的上升趋势逐渐平缓。随着料液比的
增加，大蕉皮中的粗多糖逐渐被提取完全；当料
液比达到1:30后，粗多糖几乎被提取完全，继续
增大水溶剂用量对提取效果的影响不明显。控制
料液比不仅可以使粗多糖提取充分，还可以避免
水溶剂的浪费，节约提取成本。因此，选择1:30
为最佳料液比。
2.1.2 水浴时间对大蕉皮粗多糖提取率的影响
以蒸馏水为提取剂，以1:30的料液比，分别
在55、65、75、85、95 ℃的水浴条件下提取90
min。水浴温度对大蕉皮粗多糖提取率的影响如图
3所示。由图3可知，粗多糖的提取率随水浴温度
的升高先增大后减小。温度较低，多糖不能充分
溶出；温度过高可能会使粗多糖发生变化，还会
造成能源浪费，增加成本。因此，选择85 ℃为最
佳水浴温度。
2.1.4 提取次数对大蕉皮粗多糖提取率的影响
以蒸馏水为提取剂，以1:30的料液比，在70
℃水浴条件下提取90 min，提取次数分别为1、
2、3、4次。提取次数对大蕉皮粗多糖提取率的
影响如图4所示。由图4可知，粗多糖的提取率
随提取次数的增加而提高。提取次数增加，有利
于原料中的粗多糖充分被提取出来，但提取2次
后，提取率的增长不明显。因此，选择2次为最
佳提取次数。
2.1.5 正交试验 溶剂提取法的L9(34)正交试验结
果如表3所示。由极差分析结果可知，影响大蕉皮
粗多糖提取效果的因素从大到小依次为：提取温
度(C)﹥水浴时间(B)﹥水浴次数(D)﹥料液比(A)。
由均值分析结果可知，大蕉皮粗多糖提取的最佳
组合为A1B2C2D3，但是该组合不在正交表中。在
A1B2C2D3条件下试验3次，所得粗多糖的提取率为
4.892%，高于A1B2C2D2条件下粗多糖的提取率。
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以蒸馏水为提取剂，以1:30的料液比，在
70 ℃水浴条件下，分别提取30、60、90、120、
150 min。水浴时间对大蕉皮粗多糖提取率的影响
如图2所示。由图2可知，粗多糖的提取率随水浴
时间的延长先增大后减小，提取60 min时，提取
率最大。提取时间太短，多糖溶出不充分；时间
过长会有大量非糖杂质溶出，同时也会引起多糖
的变化。控制提取时间不仅能够提高粗多糖的提
取率，还可以提高生产效率，避免能源浪费。因
此，选择60 min为最佳水浴时间。
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因此，溶剂提取法的最佳提取条件为：料液比
1:25，水浴时间60 min，水浴温度85 ℃，提取次
数3次。
表3 溶剂提取的正交试验结果
试验
号
因素
提取率/%
A B C D
1 1 1 1 1 0.504
2 1 2 2 2 4.363
3 1 3 3 3 3.069
4 2 2 1 3 2.648
5 2 3 2 1 2.445
6 2 1 3 2 2.106
7 3 3 1 2 1.520
8 3 1 2 3 2.513
9 3 2 3 1 1.836
k1 2.643 1.707 1.557 1.593
k2 2.400 2.950 3.103 2.663
k3 1.957 2.343 2.340 2.743
R 0.686 1.243 1.546 1.150
2.2 超声辅助提取法
2.2.1 料液比对大蕉皮粗多糖提取率的影响
声处理30 min时达到最大值。超声处理可以破坏
香蕉皮细胞壁，利于粗多糖溶出；但超声时间太
长，多糖结构发生变化，还会使非糖杂质溶出增
加，从而降低粗多糖的提取率和纯度。因此，选
择30 min为最佳超声处理时间。
图5 料液比对粗多糖提取率的影响
图6 超声时间对粗多糖提取率的影响
图7 水浴时间对粗多糖提取率的影响






     
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以蒸馏水为提取剂，分别以1:20、1:25、
1:30、1:35、1:40的料液比，在85 ℃、25 kHz条件
下超声处理30 min后，85 ℃水浴提取60 min。料液
比对大蕉皮粗多糖提取效果的影响如图5所示。由
图5可知，粗多糖的提取率随着料液比的增大呈上
升趋势，当料液比达到1:35，提取率趋于平缓。
料液比较小时，粗多糖溶解不充分；当料液比达
到1:35，提取溶剂用量趋于饱和，增大溶剂体积
对提取效果影响不显著。因此，选择1:35为超声
波辅助提取法的最佳料液比。
2.2.2 超声时间对大蕉皮粗多糖提取率的影响 以
蒸馏水为提取剂，以1:30的料液比，在85 ℃、25
kHz条件下分别超声处理20、25、30、35、40 min
后，85 ℃水浴提取60 min。超声时间对大蕉皮粗
多糖提取率的影响如图6所示。由图6可知，粗多
糖的提取率随超声时间的延长先增大后减小，超
2.2.3 水浴时间对大蕉皮粗多糖提取率的影响 以
蒸馏水为提取剂，以1:30的料液比，在85 ℃、25
kHz条件下超声处理30 min后，分别在85 ℃水浴条
件下提取30、45、60、75、90 min。水浴时间对大
蕉皮多糖提取率的影响如图7所示。由图7可知，
粗多糖的提取率随水浴时间的延长先增大后减
小，提取45 min时，提取率最大。提取时间太短，
多糖溶解不充分；提取时间过长，非糖杂质溶出
较多，粗多糖的结构也会发生变化。因此，选择
45 min为最佳水浴时间。
2.2.4 水浴提取次数对大蕉皮粗多糖提取率的影响






   
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图8 水浴提取次数对粗多糖提取率的影响
以蒸馏水为提取剂，以1:30的料液比，在85
℃、25 kHz条件下超声处理30 min后，85 ℃水浴
提取60 min，水浴提取的次数分别为1、2、3、4
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次。水浴提取次数对大蕉皮多糖提取率的影响如
图8所示。由图8可知，粗多糖提取率随提取次数
的增加而提高，提取2次后上升趋势逐渐变缓。提
取次数增多，有利于将溶液中的多糖充分提取出
来；但提取次数增加，残渣中的粗多糖的含量越
来越少，增加提取次数对提取率影响不大。且考
虑到生产成本及生产效率，选择2次为最佳水浴提
取次数。
2.2.5 正交试验设计 超声波辅助提取法的L9(34)
正交试验结果如表4所示。由极差分析可知，影响
大蕉皮多糖提取效果的因素由大到小依次为：水
浴提取次数(D)﹥水浴时间(C)﹥料液比(A)﹥超声时
间(B)。由均值分析结果可知，大蕉皮多糖提取的
最佳组合为A3B2C2D3，但是该组合不在正交试验
表中。在A3B2C2D3条件下试验3次，所得粗多糖的
提取率为17.064%，高于A2B1C2D3条件下粗多糖的
提取率。因此，超声波辅助提取法的最佳提取条
件为：料液比1:40，超声时间30 min，水浴时间45
min，水浴提取次数3次。
表4 超声波辅助提取的正交试验结果
试验
号
因素 提取率
/%A B C D
1 1 1 1 1 3.484
2 1 2 2 2 14.169
3 1 3 3 3 14.980
4 2 1 2 3 16.771
5 2 2 3 1 6.851
6 2 3 1 2 8.819
7 3 1 3 2 15.267
8 3 2 1 3 15.169
9 3 3 2 1 10.193
k1 10.877 11.840 9.160 6.840
k2 10.813 12.067 13.710 12.753
k3 13.547 11.330 12.367 15.643
R 2.734 0.737 4.550 8.803
2.3 大蕉与香牙蕉果皮中可提取粗多糖含量的
对比
分别称取1.000 g大蕉皮粉和香牙蕉皮粉，
以蒸馏水为提取剂，按照超声波辅助提取法的
最佳条件对粗多糖进行提取。比较2种蕉果皮中
粗多糖的含量，结果如图9所示。由图9可知，大
蕉皮中粗多糖的含量明显高于香牙蕉皮中粗多糖
的含量。
3 结论
分别采用溶剂提取法和超声波辅助提取法对
大蕉皮中的粗多糖进行提取，并对2种提取方法的
工艺进行了优化。
溶剂提取法的最佳工艺为：料液比1:25、水
浴温度85 ℃、水浴时间60 min、提取次数3次，粗
多糖的提取率为4.892%。
超声波辅助提取法的最佳工艺为：料液比
1:40、超声时间30 min、水浴提取时间45 min、水
浴提取次数3次，粗多糖的提取率为17.064%。
超声波辅助提取法的提取效果明显优于溶剂
提取法。
比较大蕉和香牙蕉，大蕉皮中粗多糖的含量
明显高于香牙蕉皮中粗多糖的含量。
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仅➅㩵⯚ ๓㩵⯚
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图9 2种蕉果皮中粗多糖含量的比较
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2014年 第39卷 第4期
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收稿日期：2013-05-19
基金项目：山东省中青年科学家奖励基金项目(BS2010NY032)。
作者简介：成建红(1970—)，女，陕西人，博士，副教授，研究方向为果树生理与天然产物研究。
成建红，刘惠斌，徐 芳
(中国农业大学，烟台 264670)
摘要：以野生秋橄榄为原料，采用4因素3水平正交试验设计对其果实多酚提取工艺进行了研
究。结果表明，在检测的4个因素中乙醇浓度对秋橄榄果实多酚的提取效率影响最大，其次为料
液比、提取温度和提取时间。在超声波功率为70%的条件下，果实多酚提取的最佳工艺参数为
30%乙醇、1:20料液比、40 ℃、每次15 min。
关键词：秋橄榄果实；超声波；多酚；提取工艺
中图分类号：R 284.2 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2014)04-0187-04
Optimization of polyphenols extraction from the fruits of autumn olive
CHENG Jian-hong, LIU Hui-bin, XU Fang
(China Agricultural University, Yantai 264670)
Abstract: Based on single factor test, orthogonal test design was applied to optimize the extraction
technology of polyphenol from the fruits of autumn olive. The results showed that the alcohol concentration
had signifi cant infl uences on extraction yield of polyphenol. The effects of temperature and the ratio of
solid to liquid, as well as extract time were in order reduced. The results showed that under the 70%
ultrasonic power, the best way to extract the polyphenol from the fruits of autumn olive is using 30%
ethanol as extraction solvent, at the ratio of material to the solvent of 1:20 (g/mL), extracting for 15 min at
40 ℃.
Key words: fruits of autumn olive; ultrasonic; polyphenol; extraction technology
秋橄榄果实多酚提取工艺研究
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2014.04.040