全 文 ：收稿日期：2016-06-05
基金项目：福建省高校杰出青年科研人才培育计划（闽教科[2015]54号）；漳州职业技术学院科研计划项目“小藜多糖的
提取及其应用研究”（ZZY1501）。
作者简介：林洵（1979—），女，福建漳州人。漳州职业技术学院副教授，硕士，研究方向：应用化学。
通讯作者：陈建福（1982—），男，福建南安人。漳州职业技术学院讲师，博士，研究方向：天然产物化学工艺。
乐山师范学院学报
Journal of Leshan Normal University
第 31卷 第 08期
2016年 08月
Vol． 31, No． 08
Aug．, 2016
小藜多糖的提取工艺研究
林 洵 a，b， 陈建福 a，b
（漳州职业技术学院 a.食品与生物工程系；
b.产品深加工及安全福建省高校应用技术工程中心，福建 漳州 363000）
摘 要：为得到小藜多糖的最佳提取工艺，在考察提取温度、液料比和提取时间三个提取工艺的条件下，以多糖提取率
为响应值，采用响应面法优化小藜多糖的提取工艺。结果表明小藜多糖提取的最佳工艺为：提取温度 76℃，液料比 25mL/g，
提取时间 95min，在该条件下，所得的小藜多糖提取率为 35.88mg/g，与预测值相比，其相对误差为 0.25%，说明该回归方程
模型具有较高的拟合度，可以用于小藜多糖提取工艺的优化。
关键词：小藜；多糖；提取；优化
中图分类号：O629；TQ281；TS201 文献标志码：A 文章编号：1009-8666（2016）08-0018-06
小藜别称苦落藜，为一年生草本植物。小藜具有顽强的生命力，可在路边、田间、房前屋后快
速生长 [1-2]。小藜可食用，其营养丰富且能够促进钙吸收，也能够预防贫血。另外，小藜全草还含有
藜碱、多糖等多种天然有效成分，具有抗菌、抗氧化、去湿解毒、清除自由基等多种功能 [3-4]。然而
目前对小藜中有效成分提取研究的文献报道还比较少，本文利用热浸取法对小藜多糖进行了提
取，并利用响应面进行了优化，为小藜的开发与推广奠定科学基础。
1 材料与方法
1.1 仪器与材料
756 型紫外可见分光光度计（上海佑科仪器仪表有限公司）；Q-250B 高速多功能粉碎机（上海
冰都电器有限公司）；BSA124S 电子天平（赛多利斯科学仪器有限公司）；LGJ10-C 冷冻干燥机（北
京四环科学仪器厂）。
浓硫酸，葡萄糖，均为分析纯，厂家为西陇化工股份有限公司；小藜：采于漳州职业技术学院
后山，经漳州职业技术学院园艺学教授王水琦教授鉴定为石竹目藜科小藜。
18
DOI:10.16069/j.cnki.51-1610/g4.2016.08.004
图 1 各工艺条件对多糖提取率的影响（a，提取温度；b，液料比；c，提取时间）
1.2 试验方法
1.2.1 小藜多糖含量的测定
根据文献[5]的苯酚—硫酸法对小藜多糖进行测试，并按下式计算小藜多糖的提取率。
小藜多糖提取率（mg/g）=小藜多糖重量
小藜原料重量
1.2.2 小藜多糖的提取工艺
将采摘的小藜全株用蒸馏水洗净、冷冻，并在真空冷冻干燥机上进行干燥，后粉碎备用。将小
藜粉末在无水乙醇中浸泡 1h，过滤，滤渣用石油醚进行脱色脱脂，后置于真空干燥箱中干燥。在
提取反应器中准确加入一定量的处理过的小藜粉末，根据设定的工艺条件进行提取，提取完后，
除蛋白，浓缩，定容，按 1.2.1 中方法得到小藜多糖的提取率。
1.2.3 单因素实验设计
将 1g 的小藜粉末加入提取反应器中，固定其他工艺条件，分别考察提取温度、液料比，提取
时间对多糖提取率的影响。
1.2.4 小藜多糖的响应面实验设计
以小藜多糖提取率为响应值，选取提取温度、液料比和提取时间为考察因素进行响应面设
计，每个因素取三水平，并以-1，0，1 进行编码，具体如表 1。
2 结果与讨论
2.1 小藜多糖提取的单因素试验
表 1 因素与水平编码表
因素
水平
提取温度（℃） 液料比（mL/g） 提取时间（min）
-1
0
1
70
75
80
20
25
30
60
90
120
19
从图 1a 中可以看出，小藜多糖提取率在提取温度为 75℃时达到最大，这是因为提取温度的
升高，降低了溶液的粘度，同时加快了小藜多糖与溶剂体系的分子热运动，提高了小藜多糖从小
藜颗粒中溶出的机率，但当提取温度过高，多糖在较高温度条件下，容易发生氧化而降解，造成了
多糖提取率的下降 [6]，因此提取温度选择为 75℃。
从图 1b 中可以看出，小藜多糖提取率在液料比为 25mL/g 时达到最大，这是因为液料比的增
加，降低了小藜多糖与溶剂之间的扩散阻力，但液料比过大时，溶剂量过大，溶剂与小藜颗粒内的
杂质扩散系数较大，与多糖产生溶出竞争 [7]，因此液料比选择为 25mL/g。
从图 1c 中可以看出，小藜多糖提取率在提取时间为 90min 时达到最大，这是因为提取时间的
延长，小藜多糖在溶剂中慢慢地溶出，但提取时间过长时，多糖在长时间的加热过程中容易发生
水解 [8]，因此提取时间选择为 90min。
2.2 响应优化小藜多糖的提取工艺
2.2.1 回归模型及方差分析
根据 Box-benhnken 三因素三水平试验设计 17 个实验点如表 2，方差分析如表 3。
表 2 响应面试验设计
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
提取温度（℃）
0
0
0
0
-1
1
-1
0
-1
1
1
0
1
0
0
-1
0
液料比（mL/g）
-1
0
1
-1
0
0
-1
1
0
0
-1
0
1
0
0
1
0
提取时间（min）
1
0
1
-1
-1
-1
0
-1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
提取率 (mg/g)
34.63
36.05
34.66
34.35
32.93
34.15
33.51
34.48
33.56
34.59
34.28
35.97
33.89
35.75
35.94
32.87
35.85
20
注：*P<0.05，显著；**P<0.01，极显著。
对表 2 的数据进行回归拟合，得到小藜多糖提取率（Y）与提取温度（A）、液料比（B）和提取时
间（C）的回归模型为：
Y=35.91+0.50A-0.11B+0.19C+0.063AB-0.047AC-0.025BC-1.50A2-0.78B2-0.61C2
表 3 的方差分析显示，回归模型 P<0.0001，达到极显著水平；模型的失拟项 P=0.0544＞0.05，
差异不显著；相关系数 R2=0.9827，表明有 98.27%的实验测试值数据可以用方程的预测值来表
示，说明回归方程拟合度较高。方差分析表中的一次项 A 和二次项 A2、B2和 C2对多糖提取率均达
到极显著，根据方差分析的 F 及 P 值可以看出，所考察工艺的主效应主次顺序为：提取温度>提取
时间>液料比。综上分析，说明可以利用该回归模型来对小藜多糖的提取率进行预测与分析。
2.2.2 响应面分析
响应面和等高线图可以直观地看出各工艺条件交互作用对小藜多糖提取率的影响，如图 2~4
所示。从图中可以看出，响应面图的陡峭程度最大，等高线最密集是由提取温度和液料比的交互
作用所产生的，说明提取温度与液料比的交互作用对小藜多糖提取率的影响最为显著，而提取温
度和提取时间的交互作用所呈现的响应面图的陡峭程度次之，等高线的疏松程度也次之，而液料
比和提取时间的交互作用的响应面图的陡峭程度最小，等高线最疏松，说明该提取工艺条件中的
液料比和提取时间的交互作用最不显著。
2.3 验证实验
根据回归模型方程计算，得到小藜多糖提取的最佳条件为：提取温度 75.82℃、液料比 24.67
mL/g，提取时间 94.60min，在此条件下，小藜多糖的提取率为 35.97mg/g。根据工艺条件操作的便
表 3 方差分析
方差来源
模型
A
B
C
AB
AC
BC
A2
B2
C2
残差
失拟度
绝对误差
总离差
离差平方和
17.27
2.04
0.095
0.29
0.016
0.009
0.0025
9.45
2.54
1.55
0.30
0.25
0.053
17.57
自由度
9
1
1
1
1
1
1
1
1
1
7
3
4
13
均方
1.92
2.04
0.095
0.29
0.016
0.009
0.0025
9.45
2.54
1.55
0.043
0.083
0.013
F值
44.28
47.09
2.18
6.75
0.36
0.21
0.058
218.24
58.53
35.69
6.26
P值
<0.0001
0.0002
0.1830
0.0355
0.5671
0.6619
0.8170
<0.0001
0.0001
0.0006
0.0544
显著度
**
**
**
**
**
21
利性，将各工艺条件修正为：提取温度 76℃，液料比 25mL/g、提取时间 95min，按修正后的工艺条
件进行 3 次平行验证实验，所得的小藜多糖提取率为 35.88mg/g，与预测值相比，其相对误差为
0.25%，说明该回归方程模型具有较高的拟合度，可以用于小藜多糖的提取工艺优化。
3 结论
利用热浸提法对小藜多糖进行了提取，并对提取工艺进行了响应面优化，得到了最佳的提取
工艺为：提取温度 76℃，液料比 25mL/g、提取时间 95min，在该条件下，所得的小藜多糖提取率为
35.88mg/g，与预测值相比，其相对误差为 0.25%，说明该回归方程模型具有较高的拟合度，可以用
于小藜多糖的提取工艺优化，该研究结果可为小藜多糖的提取与应用提供参考。
图 2 提取温度和液料比交互作用的影响
图 3 提取温度和提取时间交互作用的影响
图 4 液料比和提取时间交互作用的影响
22
参考文献：
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of biological macromolecules，2015，74（3）：498-506.
A Study of Extraction of Polysaccharides
from Chenopodium Serotinum L
LIN Xun，CHEN Jiɑnfu
（School of Food and Biological Engineering；The Applied Technical Engineering Center of Further Processing
and Safety of Fujian Province，Zhangzhou Institute of Technology，Zhangzhou Fujian 363000，China）
Abstract：In order to obtain the optimum extraction process of polysaccharides from Chenopodium serot－
inum L，three extraction conditions were analyzed including extractive temperature，liquid-to-solid ratio and
extraction time. And under the response value of polysaccharide extraction rate as well as response surface
method，extraction process of polysaccharides from Chenopodium serotinum L was optimized. The results
show that optimal extraction conditions of polysaccharides from Chenopodium serotinum L are as follows：ex－
traction temperature is 76 ℃，liquid-to-solid ratio 25 mL / g，extraction time 95 min. Under these condi－
tions，the extraction ratio of polysaccharides from Chenopodium serotinum L is 35.88 mg / g，and there is a
relative error of 0.25% compared with the predicted value，which indicates the regression equation model has
good fitting and could be used to optimize the extraction of polysaccharides from Chenopodium serotinum L.
Key Words：Chenopodium serotinum L；Polysaccharides；Extraction；Optimization
［责任编辑：李书华］
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