全 文 ：2009 No．3
Serial No．204 China Brewing
黑桑（Morus nigra Linn.)原产伊朗，后传入我国，主要
栽培于新疆南部的广大地区。黑桑椹性寒、无毒，有补肝
肾、明目、生津、补血、祛风等药用价值，1988年被国家卫生
部列为首批药食同源植物。研究表明，桑椹具有增强免疫
力、防癌抗突变、延缓衰老、降血糖、降血脂等作用，桑椹多
糖则是其有效成分之一[1-3]。
黑桑在新疆南部干旱地区长期栽培过程中，形成了与
当地生态环境相适应的独特资源，从而使黑桑中生物活性
成分与其他产地的桑属植物有一定的差异。然而目前新疆
黑桑的开发利用仅限于果酒、果汁等初级产品加工，附加
值较低，黑桑的药用价值尚未得到合理的开发利用。
本研究拟采用水提法，辅以超声波技术，利用正交试
验设计法筛选出新疆黑桑椹多糖的最佳提取工艺，为新疆
黑桑椹功能性食品的开发利用提供试验依据。
1 仪器与材料
1.1 仪器
JY92-2D超声波细胞粉碎机：宁波新芝科技公司；RE-52AA
旋转蒸发器：上海亚荣生化仪器厂；EZ-DRY冷冻干燥仪：
美国FTS公司；722型光栅分光光度计：上海第三分析仪器
公司；Avanti J-E高速离心机：美国BECKMAN公司；101A-1
恒温干燥箱：上海市实验仪器总厂。
1.2 材料与试剂
新疆黑桑椹（干品）：产地为新疆和田地区；葡萄糖、
95%vol乙醇、浓硫酸、苯酚等试剂均为国产分析纯。
2 实验方法
2.1 原料预处理
将风干的新疆黑桑椹去梗去杂物，粉碎机中粉碎，过
80目筛后，置干燥器中备用。
2.2 黑桑椹多糖的超声波提取工艺流程[4]
干燥桑椹粉末→超声波提取→离心→抽滤除渣→减压浓缩→
95%vol乙醇沉淀→脱蛋白→冷冻干燥→多糖
2.3 黑桑椹多糖超声波提取的单因素试验
称取一定量的桑椹干粉末，以蒸馏水作为溶剂，设定
固液比、超声波功率、超声时间3个因素，进行超声波提取。
每次试验共提取2次，合并2次上清液，离心抽滤除渣，浓缩。
加入4倍体积的95%vol乙醇，4℃冰箱过夜沉淀。弃上清液，
离心收集沉淀。如此反复数次，直到乙醇接近无色，得到
的沉淀为多糖和蛋白质的混合物。用Sevag法脱蛋白，冷冻
干燥后得黑桑椹多糖。
2.4 黑桑椹多糖超声波提取的正交试验
在单因素试验的基础上，用正交试验设计法进行提取
工艺的优化。采用L9（34）正交表对黑桑椹粉进行超声波提
取，并测定多糖含量，每次试验重复3次，取均值，因素水平
见表1，黑桑椹多糖制备同2.3。
2.5 黑桑椹多糖含量测定[5- 6]
2.5.1 标准曲线的绘制
以葡萄糖为标准品，采用改良的苯酚-硫酸法，以葡萄
糖的浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线，得回
新疆黑桑椹多糖超声提取工艺优选
江 岩
（新疆大学生命科学与技术学院，新疆 乌鲁木齐 830046）
摘 要：采用水提法，辅以超声波技术从新疆黑桑椹中提取多糖，采用单因素和正交优化试验筛选出最佳提取工艺，并与传统热水浸
提法进行了比较。结果显示，桑椹多糖得率影响因素的优先次序为超声功率＞固液比＞提取时间。最佳提取工艺为超声功率400W，
固液比1∶10，提取时间15min，多糖得率为3.338%。超声波技术提取桑椹多糖时间短、高效。
关 键 词：桑椹；多糖；超声提取；正交试验
中图分类号：TQ028.8 文献标识码：B 文章编号：0254-5071（2009）03-0138-03
Extraction of polysaccharides from Xinjiang black mulberry by ultrasonic method
JIANG Yan
(Department of Food Science and Engineering. College of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China)
Abstracrt: In this article, the water was used as solvent assisted with ultrasonic wave to extract the polysaccharides from Xinjiang black mulberry fruit,
and the optimum extraction conditions were determined by single-factor and orthogonal experiment. The comparison of this method with traditional
extraction was also carried out. The optimum ultrasonic-wave-assisted-extraction conditions were as follows: the power of ultrasonic wave was
400W, volume ratio of solid to liquid was 1∶10, and processing time was 15 min. Under these conditions, the content of polysaccharides was 3.338%.
Ultrasonic-wave-assisted-extraction was more effective and feasible than the traditional water extraction.
Key words: mulberry; polysaccharides; ultrasonic wave extraction; orthogonal experimental design
收稿日期：2008-09-08
作者简介：江 岩，女，讲师，研究方向为功能性食品开发。
Experience Exchanges138· ·
中 国 酿 造
2009年 第 3期
总第 204期
表2 优化超声波提取工艺L9(34)正交试验结果与分析
Table 2. Results of orthogonal test L9(34)
试验号 多糖得率/%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
1
1
1
2
2
2
3
3
3
4.713
7.047
6.288
2.334
1
2
3
1
2
3
1
2
3
4.467
6.472
7.109
2.642
1
2
3
2
3
1
3
1
2
7.576
5.210
5.262
2.366
1.513
1.559
1.641
1.521
2.188
3.338
1.433
2.725
2.130
T=18.048
A B C
归方程：C=0.003+0.009A，（r=0.999，n＝5），葡萄糖在20mg/L~
100mg/L范围内与吸光度值呈良好的线性关系。
2.5.2 样品中多糖含量的测定
测定方法同标准曲线制备。将吸光度值代入回归方
程，计算多糖得率。
3 结果与讨论
3.1 黑桑椹多糖超声波提取的单因素试验
3.1.1 固液比对多糖得率的影响
在超声波功率400W，超声波处理时间200min条件下考
察固液比对多糖得率的影响，结果见图1。
由图1可见，多糖得率随着固液比的增加而增加，固液
比为1∶10时，桑椹多糖得率最高，表明此时多糖溶解较为充
分。随着固液比增加，多糖得率逐渐下降。溶剂太少时，多
糖不能完全溶解，提取不完全；而溶剂过多，降低了多糖的
浓度，增加了溶解的杂质物质，导致多糖得率下降。
3.1.2 超声波功率对多糖得率的影响
超声波提取是利用超声波具有的机械效应、空化效应
和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿
透力以提取生物有效成分[7]。在固液比1∶10，超声时间20min
条件下，考察超声功率对多糖得率的影响，见图2。从图2
可知，随着超声波功率增大，多糖得率明显增高，400W时
得率达峰值3.597%，此时强烈的空化作用会加强细胞壁的
破碎，促使多糖的溶出、扩散。随着超声波功率的继续增
大，多糖得率逐渐下降，1000W时得率仅为1.524%，表明
功率到达一定数值之后，高功率的作用有可能会破坏多糖
的结构，使多糖含量反而降低。
3.1.3 超声波处理时间对多糖得率的影响
在超声波功率400W，固液比1∶10条件下，考察超声波
处理时间对多糖得率的影响，见图3。由图3可知，超声波
处理时间为15min时桑椹多糖得率最高。随后逐渐下降至
25min时最低，然后有所上升；前15min可能是多糖的主要
提取时间，而后随着时间的延长，提取率开始缓慢下降。
由于长时间超声波的机械剪切作用使大分子多糖断裂而
损失，而随着时间增加桑椹细胞壁破碎越完全，在损失的
同时多糖得率又有所上升。
3.2 黑桑椹多糖超声波提取的正交试验
水平 A提取时间/min B超声功率/W C固液比（g：mL）
1
2
3
10
15
20
100
200
400
1∶10
1∶15
1∶20
表1 新疆黑桑椹多糖超声提取工艺正交试验设计因素与水平
Table 1. Factors and levels of orthogonal test for black mulberry
polysaccharides extraction by Ultrasonic Method
图2 超声波功率对多糖得率的影响
Figure 2. Effects of ultrasonic wave power on extraction rate of
polysaccharides
经验交流 139· ·
2009 No．3
Serial No．204 China Brewing
通过单因素试验分别观察了固液比、超声功率、超声
处理时间对多糖得率的影响后，选用正交试验设计法探讨
这3个因素对多糖得率的影响，确定超声波提取多糖的最佳
工艺条件，结果见表2。由正交试验结果和极差分析可知，
影响多糖提取率因素的优先次序分别为B（超声功率）＞C
（固液比）＞A（提取时间），优化后的最佳条件为B3C1A2，即
超声波功率400W，固液比1∶10，提取时间15min，桑椹多糖
得率为3.338%。
3.3 超声提取法和传统水提法的比较
根据试验结果，超声波法和传统热水浸提法多糖得率
比较结果见表3。
与传统的热水浸提法相比，超声波法具有节约溶剂，
耗时短，提取率高的优点；同时热水浸提的多糖提取液及
多糖粉末的颜色都较超声波法颜色深，表明后者能有效减
少天然色素的析出，在实际应用中有利于简化除色素等预
处理步骤。
4 结论
传统热水浸提法具有提取率低、操作费时、溶剂量大、
成本高等缺点。试验采用超声波辅助水提取法，既具有水
提取法的优点（即不易破坏多糖的结构），又提高了提取效
率，达到高效、省时、节约溶剂的目的。利用单因素试验，
分别观察了固液比、超声功率及超声时间对多糖得率的影
响，并采用正交试验设计法优化多糖提取条件。新疆黑桑
椹多糖超声提取最佳工艺为超声功率400W、固液比1∶10、提
取时间15min，桑椹多糖得率为3.338%。
参考文献：
[1]新疆植物志编委会.新疆植物志[M].新疆：新疆科技卫生出版社，1999：
218-220.
[2]张 帆，张 刚，陆承志.维药药桑的研究与应用[J].中国药业，2007，16
（20）：61.
[3]梁明芝，孙日彦，杜建勋，等.桑椹的化学成分及药理作用[J].广西蚕
业，2004，41（4）：39-41.
[4]王永斌，王允祥.雷蘑胞外多糖分离提取工艺优化研究[J]. 中国酿造，
2007（5）：32-37.
[5]董 群，郑丽伊，方积年，等.改良的苯酚 -硫酸法测定多糖和寡糖的
含量的研究[J].中国药学杂志，2007，42（1）：661-664.
[6]林丽清，黄丽英，钟添华，等.金线莲多糖的分离纯化与含量测定[J].
中国医院药学杂志，2007，27（8）：1037-1039.
[7]许燕燕.植物多糖的提取方法和工艺[J].福建水产，2006，110（3）：32-36.
表3 超声波法和水提取法提取多糖的效果比较
Table 3. Comparison of Ultrasonic Method and water extraction
method on polysaccharides extraction
项目 超声波法 水提取法
提取条件
提取液颜色
多糖性状
多糖得率/%
固液比1∶10，400W，15min
浅，半透明黑紫色
淡紫色粉末
3.338
固液比1∶30，70℃，2h
深，不透明黑紫色
深黑紫色粉末
2.76
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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录；已加入《中国学术期刊（光盘版）》；《万方数据库》期刊；而且是“中国期刊网”重点收录期
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