全 文 ：2010年 7月
第 31卷第 7期食品研究与开发
牛尾菜（Smilax riparia A． D C）属菝葜科菝葜属
（Smilax）,俗称龙须菜、白须公。为多年生草质藤本,雌
雄异株,具短根状茎,早春其幼嫩的茎叶可以食用,口感
好,无异味,是人们喜爱的山野菜植物,也是我国野菜出
口的品种之一[1-2]。早春其嫩茎叶可以食用,鲜嫩适口,
营养价值非常高,可谓野菜中之精品。同时其根状茎可
供药用,有活血散瘀、祛痰止咳等作用;又是我国东北地
区多种植物资源中值得进一步筛选的抗癌植物种类之
一。牛尾菜作为一种蔬菜日益受到广大消费者的青睐,
早春蔬菜淡季时,掐取其嫩茎叶成捆,在市面上销量极
佳,市价达 8元/ kg～10元/ kg ,远远高于其它栽培蔬菜,
其价格可观,且数量有限,供不应求。由于采摘的野生牛
尾菜老嫩不一,产品供应常受季节限制,再加上山区群
众盲目的采挖,资源将不断减少[3-5]。近年来,随着栽培
技术与产量的提高，人们逐步加强了对其生物活性成
分的研究和开发。为了更好地利用开发牛尾菜中的皂
苷类成分，本文对牛尾菜总皂苷的提取纯化工艺进行
研究，并且用正交试验确定牛尾菜皂苷的最佳提取工
艺参数，可以为牛尾菜的综合利用提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 原料
牛尾菜，采集于沈阳东陵区天柱山下，取其嫩茎
作为试验原料。将牛尾菜阴干后，烘箱烘干，粉碎过筛，
干燥密封保存备用。
1.1.2 试剂
齐墩果酸标准品：购于中国医药品生物制品检定
所；无水乙醇、香草醛、冰醋酸、乙酸乙酯高氯酸、甲醇、
正丁醇、乙酸乙酯：均为国内分析纯。
牛尾菜总皂苷最佳提取工艺
孟宪军 1，鄂柳欣 1,*，冯颖 2
（1．沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳 110161；2．沈阳农业大学园艺学院，辽宁沈阳 110161）
摘 要：为了更好地优化牛尾菜皂苷的提取工艺条件，采用有机溶剂回流法，在单因素的基础上采用正交试验确定最
佳提取工艺，得出最佳提取参数为：提取液乙醇浓度 70 ％，料液比 1 ∶25（g∶mL），在 60 ℃条件下回流提取 5 h。在此条
件下进行提取，确定牛尾菜皂苷提取率为 2.53 %。经过验证证明该工艺稳定可行，适合于牛尾菜总皂苷的提取。
关键词：牛尾菜；皂苷；提取；正交试验
Study on Optimization of the Extraction Technology of the Total Smilax Riparia Saponins
MENG Xian-jun1, E Liu-xin1,*, FENG Ying2
（1． Food College，Shenyang Agricultural University，Shenyang 110161，Liaoning, China；2． Horticulture College，
Shenyang Agricultural University，Shenyang 110161，Liaoning, China）
Abstract: In order to optimize the extraction of saponins from Smilax riparia, this article adopted the techniques
of organic solvent method, and the optimum technical condition of extracting Smilax riparia saponin was decided
by orthogonal design based on single-factor experiment. The result showed that the extraction condition of 70 ％
alcohol，1 ∶25 proportion of material and solvent，extracting for 5 hours at 60 ℃ was the optimum condition.
Under these conditions above, the average purity extraction rate of Smilax riparia saponin achieves to 2.53 ％．
The results demonstrate that the total Smilax riparia saponins can be steadily obtained by the optimization of the
extraction technology，and this technics suits for the extraction of total saponins from smilax.
Key words: Smilax riparia；saponins；extraction；orthogonal design
作者简介：孟宪军（1961—），男（汉），教授，博士,研究方向：果蔬精深
加工。
*通讯作者
基础研究
79
2010年 7月
第 31卷第 7期 食品研究与开发
1.1.3 仪器
中药粉碎机 : 温岭市大德中药机械有限公司；
RE252型旋转蒸发仪:上海博通仪器有限公司；SHZ2D
(Ⅲ)型循环水式真空泵:巩义市英峪予华仪器厂；WFZ
UV22000型紫外可见分光光度计：上海市尤尼柯仪器
有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 标准曲线的制作
1）精确配置 1 mg/mL齐墩果酸的标准溶液：精密
称取齐墩果酸对照品 10 mg，置于 10 mL容量瓶中，加
甲醇溶解，定容摇匀，得 1 mg/mL的标准溶液[6]。
2）精密吸取齐墩果酸标准溶液（1 mg/mL）0.0、0.1、
0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL分别加入 7支具塞试管中，挥
干甲醇，随后加入 5 %香草醛冰醋酸 0.2 mL、高氯酸
1.0 mL，摇匀，60℃水浴保温 20 min，取出冰浴冷却，加
入 4 mL乙酸乙酯，摇匀，90 min内于 556 nm处测定吸
光度，以X表示取样量，Y表示吸光度，随行试剂做空白。
计算得回归方程为：Y=8.447 1X-0.058 8, r=0.993 003。
1.2.2 牛尾菜总皂苷提取的单因素试验
选取对皂苷得率影响较大的 4个影响，分别为提
取时间、提取温度、料液比、乙醇浓度，进行单因素试验。
1）精准称取 1 g牛尾菜干粉 6份分别置于 100 mL
三角瓶中，固定提取温度 70℃，料液比 1∶20，乙醇浓度70 %，
提取时间依次 2、3、4、5、6、7 h恒温水浴提取。
2）精准称取 1 g牛尾菜干粉 6份分别置于 100 mL
三角瓶中，固定提取时间 4 h，料液比 1∶20，乙醇浓度
70 %，提取温度依次 40、50、60、70、80、90 ℃恒温水浴
提取。
3）精准称取 1 g牛尾菜干粉 6份分别置于 100 mL
三角瓶中，固定提取时间 4 h，提取温度 60 ℃，乙醇浓
度 70 %，料液比依次 1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35
恒温水浴提取。
4）精准称取 1 g牛尾菜干粉 5份分别置于 100 mL
三角瓶中，固定提取时间 4 h，提取温度 60 ℃，料液比
1∶30，乙醇浓度依次 50 %、60 %、70 %、80 %、90 %恒温
水浴提取。
1.2.3 牛尾菜总皂苷提取的正交试验
在单因素的基础上，采用正交设计四因素三水平
的正交分析试验[7]。各因素编码值见表 1。
2 结果与分析
2.1 显色条件考察
通过对显色剂 5％香草醛冰醋酸加入量、高氯酸
加入量、显色温度、显色时间、显色稳定性进行考察发
现，测定皂苷含量的条件应严格控制，测定前一定要充
分振摇，否则试验误差较大[8]。
2.2 单因素试验结果
2.2.1 提取时间对牛尾菜总皂苷提取率的影响
在 70 %乙醇、料液比 1∶20（g∶mL）、提取温度 70℃，
考察提取时间对牛尾菜总皂苷提取的影响，结果见图1。
如图 1所示，在 4 h以内随着提取时间的增加提
取率也逐渐增加。在 4 h时达到最大值，大于 4 h时，随
着时间的增长，皂苷提取量并没有显著变化，因此从节
省试验时间考虑，选择 4 h为单因素适宜提取时间。
2.2.2 提取温度对牛尾菜总皂苷提取率的影响
在 70 %乙醇、料液比 1 ∶20（g∶mL）、提取时间 4 h，
考察提取温度对牛尾菜总皂苷提取的影响，结果见图2。
如图 2所示，温度自 40℃上升到 60 ℃时总皂苷
提取率逐渐增加，40 ℃和 50 ℃提取率缓慢上升，到
60 ℃时达到最高点，提取温度高于 60 ℃后，其提取率
开始下降，且下降幅度较大于之前升高的幅度。所以
选择 60℃为单因素适宜提取温度。
2.2.3 料液比对牛尾菜总皂苷得率的影响
在 70 %乙醇、提取时间 4 h、提取温度 60 ℃，考察
料液比对牛尾菜总皂苷提取的影响，结果见图 3。
表 1 正交试验因素水平表
Table 1 Factor and level table of orthogonal experiment
水平
1
2
3
A乙醇浓度/%
90
80
70
B提取温度/℃
50
60
70
C提取时间/h
3
4
5
D料液比/(g∶mL)
1∶20
1∶25
1∶30
基础研究
80
2010年 7月
第 31卷第 7期食品研究与开发
表 4 最佳工艺条件验证试验结果
Table 4 Testing results of optimum technical condition
序号
1
2
3
总皂苷提取率/%
2.53
2.50
2.55
如图 3所示，在料液比为 1∶25前，因乙醇溶液的
增加皂苷可以充分地溶解出来，其提取率随着提取液
量的增加而增加，但是提取液在超过 1∶25后却呈现出
提取率减少的现象，也许是因为原料已经被充分饱和
了，其它活性成分也随之提取。因此选择料液比 1∶25
较为适宜。
2.2.4 乙醇浓度对牛尾菜总皂苷得率的影响
在提取时间 4 h、料液比 1 ∶30（g ∶mL）、提取温度
60℃，考察乙醇浓度对牛尾菜总皂苷提取的影响，
结果见图4。
如图 4所示，随着乙醇浓度的升高皂苷提取率逐
渐增大，且上升幅度很大，很有可能是因为皂苷易溶于
乙醇，而当浓度超过 80 %时提取率开始下降，可能是
因为乙醇的浓度太高提取加热过程中挥发较多，而导
致浓度下降，因此选择提取液乙醇浓度 70 %～80 %较
为适宜。
2.3 正交试验结果
根据单因素试验结果，以乙醇水溶液为提取剂，
选择乙醇浓度、提取温度、料液比、提取时间为考察因
素，每个因素选取 3个水平，按 L9(34)正交表对回流提
取工艺进行试验研究，以总皂苷提取率为指标，选取最
佳工艺参数。正交设计试验结果见表 2，方差分析结果
见表 3。
结果表明：牛尾菜总皂苷采用乙醇回流法提取
时，乙醇浓度、提取温度、料液比对牛尾菜总皂苷提取
率有显著性影响，而提取时间影响不大。影响总皂苷
的因素顺序为 A>B>D>C，最佳提取工艺 A3B1C3D2，即
70 ％的乙醇，料液比 1∶25（g∶mL），提取温度 60℃，提取
时间 5 h。
2.4 验证试验
准确称取牛尾菜 3份，每份 10 g，按正交试验确定
的优化工艺条件下回流提取，计算出牛尾菜的总皂苷
提取率，其结果见表 4。
从表 4可知，在正交试验确定的最佳提取工艺条
件下进行提取，总皂苷提取率平均值为 2.53 ％，结果
表明该工艺稳定可行，适合牛尾菜总皂苷的提取。
表 2 正交试验结果
Table 2 Results of orthogonal experiment
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
最优水平
A乙醇浓度
1
1
1
2
2
2
3
3
3
5.26
4.22
6.88
1.75
1.41
2.29
0.88
A3
B提取温度
1
2
3
1
2
3
1
2
3
5.16
6.31
5.03
1.72
2.10
1.68
0.42
B2
C提取时间
1
2
3
2
3
1
3
1
2
5.25
5.49
5.76
1.75
1.83
1.92
0.17
C3
D料液比
1
2
3
3
1
2
2
3
1
5.28
6.08
5.14
1.76
2.03
1.71
0.32
D2
总皂苷提取率/%
1.53
2.26
1.61
1.17
1.69
1.36
2.46
2.36
2.06
表 3 数据方差分析
Table 3 Variance analysis of orthogonal experiment
变异来源
A
B
C
D
误差
平方和
1.567
0.997
0.026
0.067
0.500
自由度
2
2
2
2
9
均方
0.783
0.499
0.013
0.034
0.056
F值
14.098
8.977
0.231
0.603
显著水平
0.002
0.007
0.799
0.568
基础研究
81
2010年 7月
第 31卷第 7期 食品研究与开发
芦笋又名龙须菜，属百合科，含有丰富的蛋白质、脂
肪、碳水化合物和多种人体不可缺少的氨基酸、矿物质和
其它营养元素，因其皂角甙类、黄酮类化合物及有机硒等
多种活性成分含量丰富，被人们誉为“蔬菜之王”[1]。
芦笋保健酒工艺研究与开发
丁立孝,胡晓文,丁振 *
（日照职业技术学院食品工程学院，山东日照 276826）
摘 要：利用芦笋下脚料经酶解取汁、过滤精制、酵母发酵、调配原酒及后处理，试制出 32°芦笋保健酒。复合酶的添
加量为 35 U/mL，时间 60 min，芦笋汁∶蔗糖∶蜂蜜的质量比为 10∶5∶1，二氧化硫添加量为 90 mg/L，酸性蛋白酶用量为
3 U/g。工艺配方合理可行，成品酒质量符合标准要求。
关键词：芦笋；保健酒；生产工艺
Research and Development of the Asparagus Health Wine Technology
DING Li-xiao，HU Xiao-wen，DING Zhen*
（School of Food Engineering，Rizhao Polytechnic，Rizhao 276826, Shandong, China）
Abstract：Produce health wine with asparagus. Asparagus juice is extracted from asparagus leaf with
enzymolysis. After the juice is fermented, filtrated and with post-processing procedures, a kind of 32° asparagus
health wine will be produced successfully． The additive amount of the composite enzyme is 35 U/mL, 60 min，
and the mass ratio of asparagus juice ∶sugar ∶honey is 10 ∶5 ∶1. The additive amount of SO2 is 90 mg/L and the
dosage of acid protease is 3 U/g. The technique and formula of health wine is reasonable and feasible. The
quality of the product conforms to the national food standards.
Key words：asparagus；health wine；production technique
作者简介：丁立孝（1965—），男（汉），教授，博士，主要从事微生物技
术研究。
*通讯作者：丁振（1981—），男（汉），助教，主要从事工业微生物技术
研究。
3 结论
通过正交试验及方差分析，可知乙醇浓度、提取
温度、料液比对牛尾菜总皂苷提取率有显著性影响，而
提取时间影响不大。本试验确定的牛尾菜皂苷提取最
佳工艺为乙醇浓度 70 ％，料液比 1 g∶25 mL，在 60 ℃条
件下回流提取 5 h。在此条件下进行提取，确定牛尾菜
皂苷提取率为 2.53 %。经过验证证明该工艺稳定可
行，适合于牛尾菜总皂苷的提取。通过本试验的研究，
可以对牛尾菜的开发利用提供参考，但关于牛尾菜皂
苷的种类和食用及药用价值还需要进一步研究。
参考文献：
[1] 邵美妮,李天来.牛尾菜的资源利用与研究现状[J].安徽农业科
学，2006,12(3):2722-2723
[2] 王文和，邵美妮,韩亚光.牛尾菜营养成分分析[J].特产研究,2000
(3):43-47
[3] 邵美妮,李天来,冯建云.牛尾菜的组织培养和快速繁殖[J].北方园
艺,2007(12):196
[4] 孙传清,王象坤,吉村淳,等.普通野生稻和亚洲栽培稻遗传多样
性的研究[J].遗传学报,2000,27(3):227-234
[5] SINGH R K. Genettic resource and the role of international
collaboration in rice breeding [J]. Genome, 1999,42 (1):635 - 641
[6] 饶高雄，王兴文.三七皂甙的检测与分析方法[J]．云南中医学院
学报，2001，24(3)：4-6
[7] 杨淑敏，李明静．阿尔泰狗哇花总皂苷的提取与纯化[J].化学研
究，2007,3(6)：74-83
[8] 潘细贵，汪洋，雷湘.大孔吸附树脂纯化黄芪总皂苷的提取工艺
研究[J].中国医院药学杂志，2005，25(11)：1029-1031
收稿日期：2010-03-18
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
应用技术
82