全 文 ：正交试验法优选沙枣花精油提取条件
郭珍，阎娥，戚小姣
（青海师范大学 化学系，西宁 ８１０００８）
摘要：以挥发油得率为指标，优选沙枣花精油的提取工艺。采用水蒸气蒸馏，正交试验和单因素试验相
结合。最佳提取条件为沙枣花阴干捏碎后，料液比１∶１０，浸泡４ｈ，提取６ｈ，蒸馏速度１５０ｍＬ／ｈ，氯化
钠浓度２％。蒸馏速度和提取时间为最主要影响因素，其次是料液比、氯化钠浓度，最后是浸提时间。
关键词：沙枣花；精油；正交实验；提取
中图分类号：ＴＳ２０２．２ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－９９７３．２０１５．１０．００９
文章编号：１０００－９９７３（２０１５）１０－００３４－０４
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｅｌａｅａｇｎｕｓ ａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ Ｌ．
Ｆｌｏｗｅｒｓ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｏｉｌ ｂｙ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｄｅｓｉｇｎ
ＧＵＯ Ｚｈｅｎ，ＹＡＮ Ｅ，ＱＩ Ｘｉａｏ－ｊｉａｏ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｑｉｎｇｈａｉ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ＇ｎｉｎｇ ８１０００８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ ｆｒｏｍＥｌａｅａｇｎｕｓ ａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ Ｌ．ｆｌｏｗｅｒｓ，
ｔｈｅ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ
ｂｙ ｓｔｅａｍ ｄｉｓｔｉｌａｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ，ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ
ｏｐｔｉｍｕｍ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｒｅ ａｓ ｆｏｌｏｗｓ：ｆｌｏｗｅｒｓ ａｒｅ ｄｒｉｅｄ ａｎｄ ｃｒｕｍｂｌｅｄ，ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｉｓ
１∶１０，ｓｏａｋｉｎｇ ｔｉｍｅ ｉｓ ４ｈ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｓ ６ｈ，ｄｉｓｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ｉｓ １５０ｍＬ／ｈ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ２％．Ｔｈｅ ｄｉｓｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｒｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ，
ｆｏｌｏｗｅｄ ｂｙ ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ，ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ａｎｄ ｓｏａｋｉｎｇ ｔｉｍｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｅｌａｅａｇｎｕｓ ａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ Ｌ．；ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
沙 枣 花 是 胡 颓 子 科 属 的 落 叶 小 乔 木 沙 枣
（Ｅｌａｅａｇｎｕｓ ａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ Ｌ．）的花，沙枣树在我国北方大
多数地区均有分布，尤以西北地区分布面积最广，资源
储量大。沙枣花期５～６月，花呈漏斗形，银白色，下垂，
长５～７ｍｍ，具有浓郁悠长的特殊香味，香味类型人群
接受度高［１，２］，并据《中药大辞典》记载：沙枣花具有止咳
平喘的功能，可用于治疗慢性气管炎［３，４］。沙枣花香气
主要来自于精油，沙枣花精油可作为天然的香料当作食
品添加剂，既可以使食品有特殊风味，还具有保健价值。
青海沙枣花精油的提取工艺未见文献报道，本文采用正
交试验和单因素试验相结合的方法［５－７］，筛选出青海沙
枣花精油提取的最佳条件，为开发利用青海沙枣花资源
提供一些基础资料和科学依据。
１ 材料与方法
１．１ 材料与仪器
收稿日期：２０１５－０５－２２
基金项目：教育部春晖计划项目（Ｚ２０１１０２５）
作者简介：郭珍（１９７１－），女，教授，研究方向：植物资源开发与利用。
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基础研究 第４０卷 第１０期
２０１５年１０月
中 国 调 味 品
Ｃｈｉｎａ Ｃｏｎｄｉｍｅｎｔ
沙枣花，采自青海省贵德县；所用试剂均为分析纯
（北京化工厂）。
ＡＬ２０４－型电子天平 梅特勒－托利多（上海）有限
公司；ＲＥ－５２Ａ旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；优
普超纯水制造系统 北京同泰联科技发展有限公司；
调温加热提取装置 自制。
１．２ 方法
沙枣花超纯水冲洗，阴干后，置于干燥器中备用。
准确称取５０ｇ，用表１的因素和水平，根据表２的试验
条件，用自制的挥发油提取装置，进行水蒸气蒸馏，馏
出液经无水乙醚萃取两次（Ｖ液∶Ｖ醚 为８∶１），分出乙
醚层，用无水 Ｎａ２ＳＯ４ 干 燥２４ｈ［８］，干燥后的萃取液
减压旋转蒸发，脱去溶剂，得油状物，称量。
２ 结果与分析
２．１ 正交试验设计
根据预备试验结果，选定对提取结果有较大影响
的５种因素（见表１），以精油得率为指标，选用Ｌ２５（５５）
正交试验表进行试验，结果见表２。
表１ 因素水平表
Ｔａｂｌｅ １Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ
水平
因素
Ａ浸提时间
（ｈ） Ｂ
料液比 Ｃ氯化钠浓度（％）
Ｄ提取时间
（ｈ）
Ｅ蒸馏速度
（ｍＬ／ｈ）
１ １ １∶６ ０ ３ １００
２ ２ １∶８ ２ ４ １５０
３ ３ １∶１０ ３ ５ ２００
４ ４ １∶１２ ４ ６ ２５０
５ ５ １∶１５ ５ ７ ３００
表２ 正交试验结果分析
Ｔａｂｌｅ ２Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ
序号
因素
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ
得油率
（％）
１ １ １ １ １ １ ０．２７
２ １ ２ ２ ２ ２ ０．６５
３ １ ３ ３ ３ ３ ０．５８
４ １ ４ ４ ４ ４ ０．５２
５ １ ５ ５ ５ ５ ０．４４
６ ２ １ ２ ３ ４ ０．４２
续 表
序号
因素
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ
得油率
（％）
７ ２ ２ ３ ４ ５ ０．３８
８ ２ ３ ４ ５ １ ０．８７
９ ２ ４ ５ １ ２ ０．５３
１０ ２ ５ １ ２ ３ ０．３２
１１ ３ １ ３ ５ ２ ０．７１
１２ ３ ２ ４ １ ３ ０．２４
１３ ３ ３ ５ ２ ４ ０．３９
１４ ３ ４ １ ３ ５ ０．３８
１５ ３ ５ ２ ４ １ ０．９４
１６ ４ １ ４ ２ ５ ０．４２
１７ ４ ２ ５ ３ １ ０．５６
１８ ４ ３ １ ４ ２ ０．９８
１９ ４ ４ ２ ５ ３ ０．６５
２０ ４ ５ ３ １ ４ ０．２７
２１ ５ １ ５ ４ ３ ０．４２
２２ ５ ２ １ ５ ４ ０．３８
２３ ５ ３ ２ １ ５ ０．３６
２４ ５ ４ ３ ２ １ ０．６３
２５ ５ ５ ４ ３ ２ ０．７２
Ｋ１ ２．４６ ２．２４ ２．３３ １．６７ ３．２７
Ｋ２ ２．５２ ２．２１ ３．０２ ２．４１ ３．５９
Ｋ３ ２．６６ ３．１８ ２．５７ ２．６６ ２．２１
Ｋ４ ２．８８ ２．７１ ２．７７ ３．２４ １．９８
Ｋ５ ２．５１ ２．６９ ２．３４ ３．０５ １．９８
Ｒ ０．０８４ ０．１９４ ０．１３８ ０．３１４ ０．３２２
表３ 方差分析表
Ｔａｂｌｅ ３Ｖａｒｉａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ
变异来源 偏差平方和 自由度 方差 Ｆ值 Ｆａ 显著水平
因素 Ａ ０．０２３ ４ ０．００６ Ｆ０．０１（４，８）＝７．００６
因素Ｂ ０．１２８ ４ ０．０３２ ５．５０５ Ｆ０．０５（４，８）＝３．８３８ ＊＊
因素Ｃ ０．０６９ ４ ０．０１７ ２．９８９ Ｆ０．１（４，８）＝２．８０６ ＊
因素Ｄ ０．３０３ ４ ０．０７６ １３．０８３ Ｆ０．２５（４，８）＝１．６６４ ＊＊＊
因素Ｅ ０．４７ ４ ０．１１７ ２０．２７１ ＊＊＊
误差ｅ ０．０２３ ４ ０．００６
修正误差ｅ ０．０４６ ８ ０．００６
总和 １．０１７
注：“＊＊＊”为非常显著差异；“＊＊”为显著差异；“＊”为
比较显著差异。
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第４０卷 第１０期
２０１５年１０月
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Ｃｈｉｎａ Ｃｏｎｄｉｍｅｎｔ 基础研究
以挥发油得率为考虑依据，由表２可知，以水为溶
剂，最佳工艺为Ａ４Ｂ３Ｃ２Ｄ４Ｅ２，即浸提时间４ｈ，料液比
１∶１０，提取时间６ｈ，蒸馏速度１５０ｍＬ／ｈ，氯化钠浓度
２％。各因素影响挥发油提取率的大小顺序为：蒸馏速
度＞提取时间＞料液比＞氯化钠浓度＞浸提时间。由
表３可知，蒸馏速度和提取时间对沙枣花精油提取有
着显著影响。
２．２ 花和茎叶精油提取比较
根据上述正交试验结果，对沙枣花干花、鲜花以及
茎和叶的精油提取率作一比较，结果见表４。
表４ 沙枣花和茎叶出油率比较（ｎ＝３）
Ｔａｂｌｅ ４Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｙｉｅｌｄｓ ｏｆ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌｓ
ｆｒｏｍ ｆｌｏｗｅｒ，ｓｔｅｍ ａｎｄ ｌｅａｆ
种类 得油率（％） 色泽 气味
干沙枣花 １．５８ 接近无色 甜香
鲜沙枣花 １．４６ 接近无色 甜香
沙枣花叶 ０．４３ 淡黄 甜香
沙枣花茎 ０．２４ 淡黄 甜香
由表４可知，干沙枣花出油率比鲜沙枣花略高，沙
枣花本身含水较少，所以干沙枣花和鲜沙枣花差异不
大，沙枣花的叶和茎中也含有少量精油，色泽和气味与
花中的精油类似，所以提取时，花中混有少量叶或茎不
影响色泽和气味。
２．３ 单因素试验
通过单因素试验对各因素的影响作进一步深入探
讨。将蒸馏速度、提取时间、料液比、氯化钠浓度作为
考察因素，设计如下：蒸馏速度分别为１００，１５０，２００，
２５０，３００ｍＬ／ｈ；提取时间分别为３，４，５，６，７ｈ；料液比
分别为１∶６，１∶８，１∶１０，１∶１２，１∶１５；氯化钠浓度
分别为０，２％，３％，４％，５％。在每个单因素试验中，
除了变动的单因素外，其它都选择正交试验中选出的
最佳条件。
２．３．１ 蒸馏速度对精油提取率的影响
由图１可知，挥发油提取率随蒸馏速度的增大
而减小，１５０ｍＬ／ｈ的蒸馏速度较好，因为沙枣花花
蕾早期，细胞质浓厚，花初放期，分泌表皮具角质
层［９］，溶剂分子撞破植物细胞壁，浸出挥发油，需要
一定的时间。
0 100 200 300 400
蒸馏速度（mL/h）
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
挥
发
油
得
率
（ %
）
图１ 蒸馏速度对出油率的影响
Ｆｉｇ．１Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｓｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ｏｎ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ
２．３．２ 提取时间对精油提取率的影响
0 2 4 6
提取时间（h）
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
挥
发
油
得
率
（ %
）
图２ 不同提取时间对出油率的影响
Ｆｉｇ．２Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｎ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ
由图２可知，在１ｈ时间里，挥发油的提取率是比
较低的。因为时间太短，溶剂对挥发油还没有充分作
用，随着提取时间的延长，提取率不断提高，３ｈ以后
提取率增加速度快，６ｈ最大，提取时间大于６ｈ，挥发
油的提取率随着提取时间的增加而减少。原因可能是
挥发油性质不稳定，在长时间的加热情况下易分解，为
防止挥发油在提取过程中发生化学变化，提取时间定
为５～６ｈ为宜，时间不宜过长。
２．３．３ 料液比对精油提取的影响
6 8 10 12 15
料液比
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
挥
发
油
得
率
（ %
）
图３ 不同料液比对出油率的影响
Ｆｉｇ．３Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｏｎ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ
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２０１５年１０月
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由图３可知，料液比是提取过程中一个比较重要
的影响因素。先是随着溶剂量的增加，挥发油的提取
量逐渐上升，这说明溶剂量增大，溶剂对挥发油的浸提
越充分。但是溶剂量过大，挥发油提取量下降，可能是
溶剂比例过大，其它成分在溶剂中的溶解量也随之增
大，而且从经济的角度考虑，溶剂量增大会导致生产成
本的增加，能源的浪费，所以在实际生产中应选取合适
的料液配比。可以看出１∶１０，１∶１２的差异不甚显
著，试验发现如果沙枣花单独提取，１∶１０的料液比效
果最好，如果混合有少量茎叶（茎叶不超过１／５）提取，
１∶１２料液比较好。
２．３．４ 氯化钠浓度对精油提取率的影响
0 2 4 6
氯化钠浓度（%）
挥
发
油
得
率
（ %
）
2
1.5
1
0.5
0
图４ 氯化钠浓度对出油率的影响
Ｆｉｇ．４Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
ｏｎ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ
由图４中可知，挥发油提取率随氯化钠浓度的
增大而增大，使用氯化钠浓度２％的溶剂时，提取率
提高最大，此后，随着氯化钠浓度的增大，提取率增
加趋势变小，因为氯化钠可以减少精油在水中的少
部分溶解。
２．４ 提取次数及粉碎程度对精油提取率的影响
挥发油在第一次提取时已大部分提出，所以提
取一次即可。沙枣花花朵较小，提取时捣碎与整花
提取差异不大。沙枣花轻度捣碎比原花朵出油率
略高，可能是许多沙枣花呈半开放状态，水蒸气不
能与花瓣充分接触，在适当捣碎后，蒸馏时油细胞
更容易胀破表皮细胞壁，使出油率有所增加，但完
全捣碎，可能使部分包裹油细胞的细胞壁破碎，蒸
馏时，部分不稳定组分更容易挥发或分解而消失，
而使出油率略有下降。
３ 结论
正交试验和单因素试验相结合，对影响沙枣花精
油提取率的主要因素进行分析。结果表明：水提取沙
枣花精油的最佳工艺参数为浸提时间４ｈ，料液比
１∶１０，提取时间６ｈ，蒸馏速度１５０ｍＬ／ｈ，氯化钠浓度
２％。实际操作中，各影响因素可以控制为一定范围，
蒸馏速度１００～１５０ｍＬ／ｈ，提取时间５～６ｈ，料液比
１∶１０～１∶１２，氯化钠浓度２％～３％，浸提时间３～
４ｈ。
蒸馏速度和提取时间为最主要影响因素，对沙枣
花精油提取有着影响显著，其次是料液比、氯化钠浓
度，最后是浸泡时间；粉碎状况对提取率无显著影响，
干花手捏碎或整花提取均可；沙枣花阴干后提取精油
或鲜沙枣花提取精油，提取率差异不大；挥发油主要存
在于花中，茎和叶中精油含量较少，茎和叶的精油颜色
和气味与花相似，花中混有少量茎叶可混合提取，不需
挑拣特别干净，混有茎叶时，料液比提高至１∶１２；提
取次数一次即可。
参考文献：
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分分析［Ｊ］．天然产物研究与开发，２００９（３）：４８０－４８８，４６４．
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海科学技术出版社，２００６：１６３０．
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第４０卷 第１０期
２０１５年１０月
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