全 文 ：第 29卷第 1期 河南工业大学学报(自然科学版) Vol.29, No.1
2008年 2月 JournalofHenanUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition) Feb.2008
收稿日期:2007-11-01
作者简介:陶令霞(1965-),河南滑县人 , 硕士 ,副教授 ,主要从事
食品生物化学及微生物应用技术的教学与研究.
文章编号:1673-2383(2008)01-0032-05
苹果皮渣中苹果多酚的超声辅助提取工艺
优化及其抗脂质氧化活性研究
陶令霞1 ,王　浩 2 ,常慧萍 1 ,王宗善 1
(1.濮阳职业技术学院 生物工程系 ,河南 濮阳 457000;2.天津科技大学 食品工程与
生物技术学院 天津市营养与食品安全重点实验室 ,天津 300457)
摘要:对苹果渣中苹果多酚的超声辅助提取工艺条件进行了优化研究 ,确定最佳工艺条件为:
70%乙醇 ,提取时间 50 min,提取功率 200 W,料液比 1∶15,提取温度 35 ℃,提取 2次 ,苹果多
酚得率为 4.29 g/kg.通过鱼油和葵花籽油氧化过程中过氧化值(POV)和共轭双烯氢化氧化物
含量(CDH)的测定 ,表明苹果多酚具有很强的抗氧化能力.
关键词:苹果多酚;超声波;提取;脂质氧化;过氧化值(POV);共轭双烯值(CDH)
中图分类号:TS201.2　　　　文献标识码:B
0　前言
苹果多酚是苹果中所有多元酚类物质的通
称 ,其中含有绿原酸 、儿茶素 、表儿茶素 、根皮苷 、
根皮素 、槲皮素 、原花青素等活性物质 ,大量的研
究显示苹果多酚具有抗癌 、抗氧化 、抗动脉硬化等
多种药理功能 [ 1-2] .超声提取法利用超声波产生
的强烈振动 、高加速度 、强烈的空化效应 、搅拌作
用等 ,可加速有效成分进入溶剂 ,从而提高提出
率 ,缩短提取时间 ,并且避免高温对提出成分的影
响 [ 3] .作者以富士苹果榨汁后得到的皮渣为原
料 ,对苹果多酚的超声辅助提取工艺和抗氧化性
质进行了研究.
1　材料与方法
1.1　实验材料
富士苹果:市售 ,新鲜 ,榨汁后皮渣低温干燥
备用;葵花籽油 、鱼油:天津一方生物科技公司;儿
茶素标准品 、表儿茶素标准品 、绿原酸 、根皮苷 、
Folin-Phenol试剂:Sigma公司;其他试剂均为
分析纯.
1.2　仪器设备
Uvmini— 1240紫外可见分光光度计:日本岛
精;labAlianceSeriesII高效液相:美国兰博;
KQ5200DB超声波清洗器:昆山市超声波仪器有
限公司.
1.3　单因素实验
1.3.1　提取时间的选择
准确称取 10.0 g苹果渣干粉 ,置于 250 mL
平底烧瓶中 ,用 70%乙醇 ,按料液比 1∶10,在 35
℃、功率 160 W条件下分别提取 10 min、20 min、
30min、40 min、50min,将粗提液过滤 ,定容 ,测定
溶液中总酚含量 ,确定最佳提取时间.
1.3.2　提取温度的选择
在 25℃、30℃、35℃、40℃、45℃温度下 ,用
70%乙醇 ,按料液比 1∶10 ,在 160 W功率下按最
佳时间进行提取 ,粗提液经过滤 ,定容 ,测定溶液
中总酚含量 ,确定最佳提取温度.
1.3.3　超声波功率的选择
选择 120 W、140 W、160 W、180 W、200 W 5
个功率 ,用 70%乙醇 ,按料液比 1:10,在最佳提取
时间和温度下进行提取 ,粗提液经过滤 ,定容 ,测
定溶液中总酚含量 ,确定最佳提取功率.
1.3.4　料液比的选择
选择料液比 1∶4、 1∶6、 1∶8、 1∶10、 1∶15 ,用
70%乙醇 ,在最佳提取时间 、温度和功率下提取 ,
DOI :10.16433/j.cnki.issn1673-2383.2008.01.002
第 1期 陶令霞等:苹果皮渣中苹果多酚的超声辅助提取工艺优化及其抗脂质氧化活性研究 33　
粗提液经过滤 ,定容 ,测定溶液中总酚含量 ,确定
最佳料液比.
1.4　正交实验
准确称取苹果皮渣 10.00 g于 250 mL平底
烧瓶中 ,在单因素实验的基础上 ,利用 4因素 3水
平正交试验 ,对影响苹果多酚提取效果的因素进
行优化.
1.5　标准曲线的绘制 [ 4-5]
准确称取真空干燥至恒重的没食子酸标准品
44.3mg,用水溶解并定容至 100 mL.以此溶液配
成浓度为 8.86 μg/mL、17.72 μg/mL、35.44 μg/
mL、53.16μg/mL、70.88 μg/mL、88.60μg/mL的
溶液.分别取上述不同浓度溶液 1 mL加到 10 mL
比色管中 ,然后依次加入 1 mL去离子水 , 0.5 mL
已稀释 2倍的福林 -酚试液 , 1.5 mL26.7%
Na2CO3溶液 ,最后用水定容至 10 mL,在 50 ℃水
浴下保持 10 min,冷却 ,在 760 nm下测定其吸光
度.由所取标准液的浓度和吸光度数据经数据分
析 ,回归方程为:y=0.010 4x+0.023 8, R2 =
0.999 3.
1.6　样品中苹果多酚含量测定
取 1mL样品液加到 10mL比色管中 ,依次加
入去离子水 1 mL,福林 -酚试液 0.5 mL, 26.7%
Na2CO3溶液 1.5 mL,然后用水定容至 10 mL,在
50 ℃水浴下保持 10min,冷却 ,在 760 nm下测定
其吸光度.测得的吸光度代入标准曲线 ,求得试样
中总酚的含量.
1.7　提取物抗脂质氧化[ 6-7]
将苹果渣提取物 、BHA和 VE以一定比例加
入到精确称量的葵花籽油和鱼油中 ,充分搅拌混
匀后置于(60±1)℃的恒温培养箱中 ,隔时搅拌 ,
并交换它们在恒温培养箱中的位置 ,定期测定过
氧化值(POV)和共轭双键氢过氧化物(CDH)含
量 ,以不加抗氧化剂的油样为空白对照.
1.7.1　过氧化值(POV)的测定 [ 6]
1.7.2　共轭双键氢过氧化物 (CDH)含量的
测定[ 7]
定期称取一定量试样 , 用正己烷稀释 , 测定
234nm处的吸光度.
1.8　提取物的 HPLC测定及单体含量
(1)HPLC条件
色谱柱:KromasilC18 5 μ, 250 mm×4.6mm
流动相:A:2%冰醋酸溶于双蒸水;B:80%乙
腈溶于 A;流动相的梯度条件如表 1所示.柱温:
室温;流量:1.0 mL/min;进样量:20 μL;检测波
长:280 nm.
表 1　流动相的梯度条件
时间 /min A占比 /%
0～ 3 100
3～ 6 96
6～ 15 90
15～ 30 85
30～ 50 77
50～ 60 75
60～ 66 70
66～ 80 50
80～ 85 100
85～ 100 100
　　(2)标准曲线的绘制(外标法)
准确称取一定质量的标准品 ,稀释定容成几
个不同浓度梯度的标准溶液 ,按上述色谱条件进
样检测 ,根据峰面积绘制标准曲线.
2　结果与讨论
2.1　单因素实验
2.1.1　提取时间对苹果多酚提取率的影响
根据 1.3.1方法对提取时间进行确定实验 ,
实验结果见图 1.随着时间的延长 ,多酚溶出量有
所增加 ,但增加的幅度不大 ,从时间和成本考虑 ,
选择提取时间为 40 min.
图 1　提取时间对多酚提取率的影响
2.1.2　提取温度对苹果多酚提取率的影响
不同温度下苹果多酚的提取效果如图 2所
示.随温度的升高 ,苹果多酚得率逐渐增加 ,但在
35 ～ 45 ℃范围内 ,随温度的升高 ,多酚得率无明
显增加 ,故选择提取温度为 35℃.
图 2　提取温度对多酚提取率的影响
34　 河南工业大学学报(自然科学版) 第 29卷
2.1.3　超声波功率对苹果多酚提取率的影响
根据 1.3.3方法对超声功率进行确定实验 ,
实验结果见图 3.苹果多酚得率随着功率的提高
而增加 ,但功率超过 160 W后 ,多酚得率增加趋
势平缓 ,因此选择 160W进行提取.
图 3　功率对多酚提取率的影响
2.1.4　料液比对苹果多酚提取率的影响
根据 1.3.4方法对料液比进行确定实验 ,结
果见图 4.多酚得率随料液比的增加而增大 ,但料
液比超过 1∶10后 ,增幅很小.另外溶剂量越多 ,溶
解的杂质就越多 ,因此选 1∶10进行提取.
图 4　料液比对多酚提取率的影响
2.2　正交实验结果及分析
在单因素实验的基础上 ,固定乙醇浓度为
70%,选取提取时间 、功率 、料液比 、提取温度 4因
素 ,应用 4因素 3水平正交试验对影响苹果多酚
提取率的因素进行优化研究.因素水平安排如表
2,实验安排及结果见表 3,方差分析见表 4.
表 2　正交实验因素水平表
水平 A提取时间 /min B功率 /W C料液比 D温度 /℃
1 30 160 1∶8 35
2 40 180 1∶10 40
3 50 200 1∶15 45
　　由表 3中可见 ,超声波提取果渣中苹果多酚
的最佳工艺条件为:提取时间 50 min,提取功率
200W,料液比 1∶15 ,提取温度 35 ℃.根据正交实
验得到的最佳条件进行验证实验 ,提取 2次 ,苹果
多酚得率为 4.29 g/kg.由表 4可知 ,各种因素对
多酚提取效果影响的主次顺序依次为:料液比 >
提取时间 >提取功率 >提取温度.通过方差分析
检验可知 ,料液比对多酚得率的影响达到显著水
平(P<0.05),其余 3种因素对多酚得率的影响
差异不显著(P>0.05).
表 3　正交实验方案及结果
水平 A B C D 多酚得率 /(g· kg-1)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
k1
k2
k3
极差
1
1
1
2
2
2
3
3
3
4.037
4.117
4.120
0.083
1
2
3
1
2
3
1
2
3
4.087
4.073
4.113
0.040
1
2
3
2
3
1
3
1
2
4.003
4.123
4.147
0.144
1
2
3
3
1
2
2
3
1
4.107
4.080
4.087
0.027
3.96
4.04
4.11
4.14
4.17
4.04
4.16
4.01
4.19
　
　
　
表 4　方差分析
方差来源 偏差平方和 自由度 F比 F临界值 显著性
A
B
C
D
0.013
0.002
0.035
0.001
2
2
2
2
13.000
2.000
35.000
1.000
19.000
19.000
19.000
19.000
　
　
＊
　
2.3　提取物抗脂质氧化作用
2.3.1　过氧化值(POV)的测定
油脂抗氧化剂分为天然及人工合成两大类 ,
虽然人工合成在价格等方面占有一定的优势 ,但
随着安全性问题的提出 ,对天然抗氧化剂的开发 、
研究越来越受到人们的重视 ,从天然产物中寻找
抗氧化剂已成为一种趋势.苹果渣提取物对油脂
的抗氧化作用 ,结果如图 5、图 6所示.
图 5　苹果渣提取物对葵花籽油中
　　　POV值的抑制作用
第 1期 陶令霞等:苹果皮渣中苹果多酚的超声辅助提取工艺优化及其抗脂质氧化活性研究 35　
图 6　苹果渣提取物对鱼油中
　　　POV值的抑制作用
　　由图 5、图 6可知 ,添加提取物以及人工合成
抗氧化剂的样品与空白样相比 , POV值明显降低
(P<0.05).在葵花籽油和鱼油中 ,提取物的抗氧
化作用高于同浓度的 VE, 当提取物添加量为
0.1%时 ,其抗氧化效果优于 0.01%BHA.
2.3.2　共轭双键氢过氧化物(CDH)含量的测定
根据 1.7.2的方法 ,测定葵花籽油和鱼油中
CDH的含量 ,结果如图 7、图 8所示.
图 7　苹果渣提取物对抑制葵花籽油
　　 中生成 CDH的效果
　　由图 7、图 8可以看出 ,用提取物和人工合成
的抗氧化剂处理过的葵花籽油和鱼油中 , CDH的
形成速率明显降低(P<0.05).在储藏至第 8天
时 , 0.1%苹果渣提取物在葵花籽油和鱼油中对
CDH的抑制效果高于 0.01%BHA.
图 8　苹果渣提取物对抑制鱼油
　　 中生成 CDH的效果
2.4　提取物的 HPLC测定
根据 2.6的液相测定条件 ,对提取物进行测
定 ,谱图如表 5所示 ,成分组成如图 9所示.
表 5　提取物的组成 g/100 g
儿茶素含量 表儿茶素含量 绿原酸 根皮苷
1.21 3.03 20.80 4.48
　注:总酚含量 71.27%,福林 -酚法测定.
图 9　提取物的 HPLC图谱
3　结论
通过实验优化 ,确定超声辅助提取苹果渣中
苹果多酚的最优工艺条件为:70%乙醇 ,提取时间
50min,提取功率 200 W,料液比 1∶15 ,提取温度
35℃,按此工艺提取 2次 ,苹果多酚得率为 4.29
g/kg.
通过抑制鱼油和葵花子油脂质氧化试验表
明 ,苹果多酚具有很强的抗氧化能力.
利用高效液相色谱确定了提取物中含有
1.21%儿茶素 , 3.03%表儿茶素 , 4.48%根皮苷 ,
20.80%绿原酸.
36　 河南工业大学学报(自然科学版) 第 29卷
参考文献:
[ 1] 　LuYingrong, Yeap F. Identificationand
quantificationofmajorpolyphenolinapple
pomace[ J] .FoodChemistry, 1997, 59:187-
194.
[ 2] 　SanonerP, GuyotS, MametN, etal.Poly-
phenolsprofilesoffrenchcideapplevarieties
(Malusdomesticasp.)[ J] .JAgricFood
Chem, 1999, 47:4847-4853.
[ 3] 　郭孝武.一种提取中草药化学成分的方
法 ———超声提取法 [ J] .天然产物研究与
开发 , 1999, 11(3):372-240.
[ 4] 　SkergetM.Phenols, proanthocyanidins, fla-
vonesandflavonolsinsomeplantmaterials
andtheirantioxidantactivities[ J] .Food
Chemistry, 2005, 89:191-198.
[ 5] 　凌关庭.抗氧化食品与健康 [ M] .北京:化
学工业出版社 , 2004:5.
[ 6] 　孙建霞 ,孙爱东 ,张晓伟 ,等.苹果中多酚物
质的抗氧化性研究 [ J] .食品研究与开发 ,
2005, 26(2):149-150.
[ 7] 　NalinSiriwardhana, YouJinJeon.Antioxida-
tiveefectofcactuspearfruit(Opuntiaficus-
indica)extractonlipidperoxidationinhibi-
tioninoilsandemulsionmodelsystems[ J] .
EurFoodResTechnol, 2004, 219:369-376.
OPTIMIZATIONOFAPPLEPOLYPHENOLULTRASONICASSISTED
EXTRACTIONFROMAPPLEPOMACEANDSTUDYONIT S
INHIBITORYABILITYONLIPIDPEROXIDATION
TAOLing-xia1 , WANGHao2 , CHANGHui-ping1 , WANGZong-shan1
(1.DepartmentofBioengineering, PuyangVocationalandTechnicalColege, Puyang457000, China;
2.TianjinKeyLaboratoryofFoodNutritionandSafety, ColegeofFoodEngineeringandBiotechnology,
TianjinUniversityofScienceTechnology, Tianjin300457, China)
Abstract:Accordingtotheorthogonalexperimentresults, theoptimumultrasonicasistedextractingconditionofpoly-
phenolfromapplepomacewasstudied, theoptimumextractiontechnologicalconditionswereextractingsolvent70%
ethanol, extractingtime50min, extractingultrasonicwave200W, solid-liquidratio1∶15, extractingtemperature35℃
andextractingtwice.Underthiscondition, thecontentofpolyphenolfromapplepomacewas4.29g/kg.Theantioxi-
dantpropertiesofapplepomaceextractswereassesedusinglipidperoxidationinhibitoryonfishoilandsunfloweroil,
bymeasuringperoxidevalue(POV)andconjugateddienehydroperoxides(CDH), whichshowedthattheapplepoly-
phenolextractshadstrongantioxidantactivity.
Keywords:applepolyphenol;ultrasonic;extracting;lipidperoxidation;peroxidevalue(POV);conjugateddienehy-
droperoxides(CDH)