全 文 ：2011年第 2期
6月出版
索氏提取紫番薯原花青素的优化条件研究 *
Study on proanthocyanidins from purple sweet potatos
by the soxlet extraction Method*
王文君 1** 刘 萍 2 向灿辉 1 严 盼 1
1（遵义医学院珠海校区生物工程系，珠海 519041） 2（秦皇岛市海港区农业局，秦皇岛 066000）
WANGWen- jun LIU Ping XIANGCan- hui YAN Pan
1（Zhuhai campus，Zunyi medical college，Guangdong Zhuhai，519041，China）
2（Bureau of agriculture，Haigang area of Qinhuangdao city，Heibei Qinhuangdao，066000，China）
摘 要 采用索氏提取法研究各种不同条件对紫番薯原花青素提取率的影响，运用紫外分光光度法进行测
定，在单因素试验基础上通过正交试验确定紫番薯原花青素的最佳提取条件：乙醇体积浓度为 60％，温度
为 50℃，pH为 7，料液比 1 g∶20 mL，提取 60 min，提取 1次为最佳提取条件。紫番薯原花青素的提取
率为 4.170 mg /g。
关键词 紫番薯；原花青素；索氏提取法；紫外（UV） 分光光度法；正交实验
Abstract The yield of proanthocyanidin from the purple sweet potatoes was studied in several different conditions by
the soxlet extraction method. Then，content determination was made by UV spectrophotometry. Finally， the best ex-
traction condition was determined through the orthogonal array design. The best extraction conditions was as follows：
ethanol concentration of 60%，pH value 7.0，extraction temperature 50℃，extraction time 60 min，extraction times
1. The yield of proanthocyanidin from the purple sweet potatoes was 4.170 mg /g on the optimum conditions.
Keywords purple sweet potato；proanthocyanidin；soxlet extraction method；UV spectrophotometry；orthogonal
array design
中图分类号：TS235.2 文献标识码：A 文 章 编 号：1673- 6004（2011）02- 0033- 03
紫番薯（purple sweet potato） 的皮和肉均为紫
色，紫番薯又叫番薯、甘薯、地瓜，原产中美洲。
番薯的块根既是维生素的“富矿”，又是抗癌能手。
在 2002年世界卫生组织确认的最佳食品榜中，番
薯位于最佳蔬菜组中的榜首。紫番薯主要用于直接
食用和粗加工，对其深度开发的相关研究较少。本
项目初步研究发现紫番薯中含有丰富的原花青素，
具有一定的开发价值。
原花青素是植物界中广泛存在的一大类多酚类
化合物。植物学家通常将从植物中分离得到的一切
无色的，在无机酸存在和加热处理下能产生红色花
青素的一类多酚化合物统称为原花青素。现代药理
研究表明，原花青素具有抗氧化、抗腹泻、抗溃
疡、抗癌、抗突变、抑菌、防辐射、降血压、清除
自由基及促进毛发生长等多种疗效。因此，原花青
素以其优越的多功能性及安全性，使其在营养保
健、化妆品、食品、医药等领域的应用越来越广
泛。欧、美、日等国以葡萄籽、银杏、松树皮等植
物资源为原料，已开发出多种含原花青素的药品、
保健品和化妆品，但是对紫番薯中原花青素的研究
报道还很少。
对紫番薯资源进行合理利用，对提高产品附加
值具有重大意义。采用索氏提取法提取原花青素，
通过单因素试验和正交试验确定优化条件，希望为
* 基金项目：遵义医院基金项目（2008F- 356）
** 王文君，女，1971年出生，2004年毕业于北京师范大学，硕
士，副教授。Email：Wangwen jun 1971@sohu.com.
收稿日期：2011- 04- 27
食品工程
FOOD ENGINEERING
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食 品工 程
紫番薯原花青素的开发和应用提供一定的理论基础。
1 试验方法
1.1 制备脱脂紫番薯粉
将紫番薯洗净、切块，自然风干，粉碎、过 80
目筛，用石油醚以料液比 1 g∶10 mL浸泡 24 h，然
后抽提 1 h进行脱酯，抽滤近干，50℃干燥，置于
干燥器中保存。
1.2 单因素实验
1.2.1 乙醇体积浓度对提取率的影响
称取 4份样品，每份 10 g，分别取 100 mL体
积浓度 40%、60%、80%、100%乙醇用索式提取法
在 70℃提取 1 h。过滤，将滤液定容至 100 mL，在
280 nm测其吸光度。
1.2.2 温度对提取率的影响
称取 4份样品，每份 10 g，体积浓度 80 %乙醇
做溶剂，料液比为 1 g∶10mL，分别在 30℃、50℃、
70℃、90℃下进行提取 1 h。过滤，将滤液定容至
100 mL，在 280 nm测其吸光度。
1.2.3 料液比对提取率的影响
称取 4 份样品，每份 10 g，乙醇体积浓度为
80%，50℃水浴条件下，分别以料液比 1 g∶10 mL、
1 g∶15 mL、1 g∶20 mL、1 g∶25 mL浸提 1 h。过
滤，将滤液定容至 250 mL，在 280 nm测其吸光度。
1.2.4 pH值对提取率的影响
称取 5 份样品，每份 10 g，乙醇体积浓度为
80%，分别调节 pH为 4、5、6、7、8，50 ℃水浴
条件下，料液比 1 g∶20 mL浸提 1 h。过滤，将滤
液定容至 250 mL，在 280 nm测其吸光度。
1.2.5 提取时间对提取率的影响
称取 4份样品，每份 10 g，料液比为 1 g∶20mL，
乙醇体积浓度为 80%，调节 pH为 7，50℃水浴条件
下，分别浸提 60min、90min、120min、150min。过
滤，将滤液定容至 250mL，在 280 nm测其吸光度。
1.2.6 提取次数对提取率的影响
称取 1份样品 10 g，料液比 1 g∶20 mL，乙醇
体积浓度为 80%，调节 pH为 7，50℃水浴条件下，
浸提 1 h，过滤，定容至 250 mL，滤饼在同样条件
下再次浸提 1 h，共提取 4 次，滤液分别定容至
250 mL，在 280 nm测其吸光度。
1.3 正交试验
在单因素试验基础上，选出提取剂浓度、提取
温度、pH进行正交试验，确定优化提取条件。
1.4 检测方法
1.4.1 定性分析
在相同条件下，分别测定紫番薯原花青素提取
液和葡萄籽原花青素对照品溶液，并进行谱图对比
分析。
1.4.2 定量分析
精确称取 5.0 mg的儿茶素（对照品），用去离
子水溶解并定容至 25.00 mL，用移液管移取儿茶素
溶液 1.00 mL、2.50 mL、4.00 mL、5.50 mL、7.00 mL，
分别用去离子水定容至 10.00 mL。再精密称量香草
醛 4.000 g，用甲醇溶解并定容至 100.00 mL。取儿
茶素溶液 1.00 mL，依次加入香草醛 - 甲醇溶液
6.00 mL、浓盐酸 3.00 mL，混合均匀后在水浴锅中
恒温（30 ℃） 避光反应 15 h。以香草醛 - 甲醇溶
液、浓盐酸、甲醇体积比为 3.0∶1.5∶0.5的混合溶
液作为空白对照，在 500 nm处测吸光度。
紫番薯原花青素提取液在同样的条件下测定。
2 结果分析
2.1 单因素实验
2.1.1 乙醇体积浓度对提取率的影响（见图 1）
图 1 提取剂浓度对提取率的影响
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0 20 40 60 80 100
体积浓度 /%
D（
λ
）
◆
◆
◆
◆
结果表明，原花青素的提取率随提取剂浓度增
大而增加，但产生峰值后开始降低，可见，提取剂
浓度对提取率的影响较大，因此最佳条件将通过正
交试验确定。
2.1.2 温度对提取率的影响（见图 2）
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D（
λ
）
图 2 温度对提取率的影响
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 20 40 60 80 100
温度 /℃
◆
◆
◆
◆
结果表明，原花青素提取率随温度升高表现出
先增大再降低的变化趋势，以 40 ℃～60 ℃为宜，
最佳条件将通过正交试验确定。
2.1.3 料液比对提取率的影响（见图 3）
结果表明，提取剂用量越大提取效果越好，但
是用量大到一定程度提取率急剧降低，料液比为
1 g∶20 mL效果最好。
图 3 料液比对提取率的影响
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
1∶04 1∶12 1∶19 1∶26
D（
λ
）
料液比 /g∶mL
◆
◆
◆
◆
2.1.4 pH值对提取率的影响（见图 4）
图 4 pH对提取率的影响
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 2 4 6 8 10
pH
D（
λ
）
◆
◆
◆ ◆
◆
结果表明，不断增加体系的 pH值，提取率呈
现不规则变化，在 pH5～6范围内提取率变化不明
显，在 pH6～7范围内明显升高，pH7以后表现为
下降趋势，因此最佳条件通过正交试验确定。
2.1.5 提取时间对提取率的影响（见图 5）
结果表明，随着提取时间的延长，提取率有所
增加但变化缓慢，120 min时提取率最高，但是从
节能、效率等因素综合考虑，确定提取时间 60 min
为宜。
图 5 提取时间对提取率的影响
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 50 100 150
D（
λ
）
时间 /min
◆◆
◆
◆
2.1.6 提取次数对提取率的影响（见图 6）
图 6 提取次数对提取率的影响
◆
◆
◆
◆
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
D（
λ
）
0 1 2 3 4 5
提取次数
结果表明第一次提取效率较高，第二次表现出
明显的下降趋势，后面逐渐降低。考虑到溶剂用
量、提取收率与成本关系，最终把提取次数确定为
一次。
2.2 正交试验结果
单因素试验是在忽略各个因素相互影响的条件
下测定的，为确定最佳提取条件，在单因素试验基
础上选择影响较大的 3个因素进行 L9（34）正交试验。
正交试验因素水平见表 1，试验结果见下页表 2。
表 1 因素水平表
水平
A 乙醇体积浓度
%
B 温度
℃ C pH
1 60 40 5.0
2 70 50 6.0
3 80 60 7.0
从表 2可以看出：通过 3水平的 K值比较，最
佳提取条件为 A1B2C3，即溶剂为体积浓度 60%乙醇，
温度 50 ℃，pH7为最佳。从 3个因素的 R值比较
可以看出：溶剂浓度对提取率的影响最大，温度次
之，然后是 pH值。
2.3 定性分析结果
紫番薯原花青素提取液和葡萄籽原花青素对照
品溶液在 200 nm~600 nm波长范围内扫描，谱图形
状相似，最大吸收峰位置相同，表明紫番薯提取液
中含有原花青素。 （下转第 49页）
王文君，等：索氏提取紫番薯原花青素的优化条件研究 35
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表 2 正交试验结果
试验号 A B C D D（λ）
1 1 1 1 1 0.526
2 1 2 2 2 0.649
3 1 3 3 3 0.551
4 2 1 2 3 0.324
5 2 2 3 1 0.274
6 2 3 1 2 0.275
7 3 1 3 2 0.396
8 3 2 1 3 0.408
9 3 3 2 1 0.245
K1 1.726 1.246 1.209 1.045
K2 0.873 1.331 1.218 1.320
K3 1.049 1.071 1.221 1.283
R 0.284 333 0.086 667 0.004 0.091 667
2.4 定量分析结果
标准曲线的的回归方程为 D（λ） =0.006ρ-
0.011 1，R2=0.993 5，其中：D（λ） 为吸光度；ρ
为儿茶素质量浓度（μg / mL）；R为相关系数。从
相关系数值可以确定线性关系良好，可以用于定量
测定。把优化条件下提取液的吸光度值代入回归方
程，测定提取率，见表 3。
表 3 紫番薯原花青素的测定结果
项目 1 2 3
提取率 4.017 4.238 4.254
平均值 4.170
mg /g
3 讨 论
原花青素的提取率随乙醇体积浓度的增大而提
高，但当乙醇体积浓度大于 80%以后，原花青素提
取率开始下降。这可能是由于溶剂的极性变化所
致，原花青素的溶出率与溶剂极性有关，极性相似
可达到最大溶出率。温度超过一定值后原花青素的
提取率降低，这可能由于高温造成原花青素不稳
定，产生部分分解。
4 结 论
索氏提取法提取紫番薯原花青素的最佳提取条
件为：乙醇体积浓度 60%，温度为 50℃，pH为 7，
料液比为 1 g∶20 mL，提取时间 60 min，提取 1次。
在此条件下紫番薯原花青素提取率为 4.170 mg / g。
参考文献
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的测定［J］.食品与发酵工业，2002，28（3）：17-19.
3 结 论
通过本方法对山茶油脂肪酸组分和含量的分
析，能准确鉴别掺入棕榈油、菜籽油、大豆油、棉
籽油的山茶油品种和掺假量。
参考文献
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!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第 35页）
严晓丽，等：气相色谱法鉴别掺假山茶油定性及定量研究 49