全 文 ：金柑为芸香科金柑属 （Fortunella Swingle）植
物， 来源于芸香科植物金柑和金弹等的果实。 金柑
属中的金柑也称金枣， 金豆， 罗浮， 金蛋， 圆金柑
等， 原产于我国南方的广东、 广西、 福建、 江苏、
浙江和四川等地区 [1]。 金柑性温， 味甘酸， 具有理
气， 消食， 化痰， 解郁， 醒酒等功效， 中医临床常
用来治疗咳嗽痰多， 胸闷郁结， 食滞胃呆， 伤酒口
渴， 脘腹满等症[2]。
金柑的黄酮类化合物对羟基自由基（·OH）和超
氧阴离子自由基（O2·-）均有良好的清除作用， 对油脂
有抗氧化作用， 还有抑菌、 有助于提高小鼠胃的排
空功能和增强小肠的推进、 吸收功能等作用 [3~9]。
近年来超声波以其促进反应的高效性、 强选择性、
操作简便、 副产物少、 产率高及产物易于提纯等优
点 , 是目前提取黄酮类化合物的发展方向。 近年
来， 不少学者对柑桔皮中黄酮类物质的超声波提取
研究大多集中在温州蜜柑、 脐橙、 鄂柑 1 号品种
上， 并未见有关金柑的文献报道 [10~14]。 本试验以金
柑皮为原料， 探索超声波功率、 乙醇浓度、 处理时
间、 料液比、 温度等 5个因素对黄酮类化合物提取
的影响， 通过正交试验确定黄酮类化合物的提取最
佳工艺为金柑皮综合利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 原料与试剂
原料： 金柑皮（产地福建省尤溪市）。
试剂： 芦丁（生化试剂， Sigma 公司）； 乙醇、
硝酸铝、 亚硝酸钠、 氢氧化钠 （分析纯， 国药集团
化学试剂有限公司）。
1.2 仪器与设备
超声波清洗器： KQ-100DB（昆山市禾创超声
仪器有限公司 ）； 紫外光分光光度计 ： TU-1810
（北京普析通用仪器有限责任公司）； 电热鼓风干燥
箱： BPG-9140A（上海恒科技有限公司）； 分析天
平： Sartorius BS224S（德国赛多利斯）； 高速万能
粉碎机： FW100（泰斯特仪器有限公司）； 高速冷冻
离心机： ALLEGRATM64R（美国 Beckman 公司 ）；
艾柯超纯水系统： AKWL-IV-50（成都康氏康宁科
热带作物学报 2011， 32（2）： 345-348
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期： 2010-12-02 修回日期： 2011-03-09
基金项目： 国家科技支撑计划课题 “台湾保鲜新技术在亚热带果蔬上的应用研究”。
作者简介： 陈 源（1981 年-）， 女， 助理研究员。 研究方向： 果树天然产物。 * 通讯作者： 潘东明， E-mail： pdm666@126.com。
超声波提取金柑黄酮类化合物的工艺研究
陈 源 1, 2， 潘东明 1 *， 陈玲妹 1
1福建农林大学园艺学院， 福建福州 350002
2 福建省农业科学院农业工程技术研究所， 福建福州 350003
摘 要 采用超声波提取， 通过 L16（45）正交试验设计， 探讨提取条件对金柑黄酮得率的影响。 结果表明， 金柑
黄酮类化合物提取的最佳的工艺条件为超声波功率为 450 W， 乙醇提取分数为 60％， 料液比为 1 ∶ 50， 超声波
作用时间为 25 min， 温度为 30 ℃， 黄酮类化合物的得率为 1.51％。
关键词 金柑； 超声波； 黄酮类化合物； 提取
中图分类号 S666.1； O657.5 文献标识码 A
Ultrasonic-assisted Extraction of Flavonoids from Kumquat Peel
Chen Yuan1, 2, Pan Dongming1, Chen Lingmei1
1 College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002
2 Agricultural Engineering Research Institute of Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350003
Abstract Ultrasonic treatment was applied to the ethanol extraction of flavonoids from kumquat.The effects of five
crucial variables such as ultrasonic power,ethanol concentration,material/liquid ratio,tempreture and ultrasonic
treatment time on the yield of flavonoids were investigated by single-factor method. An orthogonal array design
leading to a set of 16 combination of these variables was performed to obtain the highest yield of flavonoids.Under
the optimized conditions as follows: ultrasonic power 500 W, tempreture 30 ℃, 60％ ethanol as the extraction solvent,
material/liquid ratio1 ∶ 50, and extraction time 25 min, a yield of flavonoids of 1.51％ was achieved.
Key words Kumquat； ultrasonic； flavonoids； extractio
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2011.02.032
第32卷热 带 作 物 学 报
1.60
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
40 50 60 70 80 90 100
乙醇浓度/％
图 2 乙醇浓度对金柑的黄酮得率的影响
黄
酮
得
率
/％
1.40
1.30
1.20
1.10
1.00
0.90
0.80
100 200 300 400 500 600
功率/W
黄
酮
得
率
/％
图 1 超声波功率对黄酮得率的影响
技发展有限公司）。
1.3 超声波提取黄酮类化合物的工艺流程
金柑→清洗→切片→干燥→粉碎→过 60 目
筛→石油醚脱脂→挥干→按一定料液比加溶剂→
超声波提取→离心→取上清液定容→黄酮类化合
物测定。
1.4 黄酮类化合物标准曲线的制备
1.4.1 测定方法原理 以芦丁为对照测定金柑皮
中总黄酮含量， 加入铝离子试剂， 使黄酮化合物与
铝盐形成络合物在可见区获得稳定的特征吸收峰。
1.4.2 芦丁标准液的配置 准确称取干燥至恒重
的芦丁试剂 0.010 g， 用 70％乙醇溶液溶解， 并完
全转入 100 mL 容量瓶中， 用 70％乙醇定容， 制备
0.1 mg/mL 标准溶液。
1.4.3 工作曲线的绘制
将芦丁标准溶液用 70％ 乙醇稀释成 0、 25、
50、 100、 125、 150、 250 μg/mL， 各吸取 1 mL 于
试管中， 加入 70％ mL乙醇 1 mL， 加入 5％ NaNO2
溶液 0.3 mL， 摇匀， 6min后， 加入 10％的 Al（NO3）3
溶液 0.3 mL， 摇匀， 6min后， 加入 1 mol/L NaOH 溶
液 2 mL， 摇匀， 10 min后在波长为 510 nm 处测定
其吸光度。 以吸光度为纵坐标， 质量浓度为横坐标进
行回归， 得芦丁标准曲线。 用最小二乘法作线性回
归， 得芦丁浓度与吸光度的回归方程： A＝0.00 15 C+
0.002， 相关系数 R2为 0.999 5。
1.5 金柑总黄酮含量的测定
称取一定量的金柑粉末， 用一定浓度的乙醇在
一定条件下超声波提取， 将离心得到的溶液定容， 精
确移取提取液 1 mL， 按照绘制标准曲线方法显色，
于最大吸收波长 510 nm处测吸光度并计算含量。
质量浓度计算方法为：
A＝0.00 15 C+0.002 （1）
黄酮得率/％=（A-0.002）×V/1.5 m （2）
式中： A 为试样测定时的吸光度； C 为试样的
测定浓度（μg/mL）； V 为提取液体积（mL）； m 为试
样的质量（g）。
1.6 加样回收试验
准确称取金柑黄酮 5 份， 将 100 mg 芦丁定容
到 100 mL， 制备芦丁标准品溶液。 分别加入一定
量的芦丁标准品溶液， 按最佳提取工艺制备， 进行
总黄酮含量的测定， 计算回收率。
2 结果与分析
2.1 超声波功率对总黄酮得率的影响
1.00 g 金柑粉末， 提取温度为 50 ℃， 时间为
20 min， 乙醇浓度为 70％， 料液比为 1 ∶ 25， 提取
2 次， 超声波功率分别为 200、 300、 400、 500 W
时， 总黄酮的提取效果如图 1所示。
从图 1 中可以看出， 随着超声波功率的增大，
总黄酮得率也增大。 功率从 200 W 提高到 400 W，
总黄酮得率也随之提高； 但功率从 400 W 提高到
500 W， 总黄酮得率却趋于平缓甚至有所下降， 可
能由于功率大时， 超声波产生的热量过多， 且会降
低质点间的能量传递[15]。 在实际提取过程中考虑到
超声波仪器使用寿命和节省电能， 可以适当降低超
声波功率。
2.2 乙醇浓度对黄酮得率的影响
1.00 g金柑粉末， 分别用 50％、 60％ 、 70％ 、
80％、 90％浓度的乙醇以 1 ∶ 25 的物料比， 超声波
作用提取 20 min， 测定不同条件下， 金柑皮中黄酮
类化合物的得率。 结果见图 2。
由图 2 可见随着乙醇浓度的增加黄酮得率变
大， 但当乙醇浓度达 70％后， 黄酮得率反而下降。
可能由于乙醇浓度过高时沸点下降过大， 挥发严
重， 同时一些醇溶性杂质、 色素、 亲脂性强的成分
溶出量增加， 与黄酮类化合物竞争与乙醇结合， 而
导致得率下降 [16]。 因此超声提取的最适乙醇浓度为
70％。
2.3 物料比对黄酮得率的影响
取 1.00 g 金柑粉末， 用 70％的乙醇按 1 ∶ 20、
1 ∶ 30、 1 ∶ 40、 1 ∶ 50、 1 ∶ 60 的物料比， 在超声波
346- -
第2期 陈 源等： 超声波提取金柑黄酮类化合物的工艺研究
作用条件下提取 20 min， 测定不同物料比对黄酮得
率的影响， 结果见图 3。
由图 3可知， 即溶剂与溶质间的比例， 溶剂用
量越大， 对有效成分的溶解能力就越强， 料液比越
大得率越高， 但当溶剂量达到能将黄酮基本溶出
时， 再增加溶剂将不会使得率明显提高， 并且溶剂
用量过大也会给后续的浓缩等操作带来不便 [14]。 图
3 结果也显示， 随着料液比的增大， 得率也随之上
升， 但料液比增至 1 ∶ 40 后， 得率就不再有明显的
提高。 综合考虑， 料液比以 1 ∶ 40为宜。
2.4 提取时间对黄酮得率的影响
1.00 g金柑粉末， 在 70％乙醇溶液为溶剂、 料
液比为 1 ∶ 40、 温度为 50 ℃、 400 W 超声波提取条
件下， 测定不同时间 15、 20、 25、 30、 35 min 下
的金柑中黄酮类化合物得率， 结果如图 4 所示。
由图 4 可知， 金柑黄酮类化合物得率随超声波
处理时间的延长而提高， 当处理时间达到 20 min
时， 金柑黄酮类化合物得率最大， 随超声波处理时
间的继续延长反而降低， 可能由于提取时间延长，
其它杂质溶出导致黄酮含量下降； 也可能因长时间
超声波处理， 溶液温度逐渐上升， 对黄酮类化合物
稳定性有一定影响， 且时间过长乙醇挥发的量增加
使黄酮类化合物提取的效率降低[17]。 考虑到生产周
期和设备的利用率， 提取时间以 20 min为宜。
2.5 温度对黄酮得率的影响
超声波功率为 400 W， 时间为 20 min， 乙醇浓
度为 70％， 料液比为 1 ∶ 40， 提取 2 次， 提取温度
分别为 30、 40、 50、 60、 70℃， 提取效果见图 5。
一般来说， 随着温度的升高， 分子运动速度加
快， 渗透、 扩散、 溶解速度加快， 使黄酮类物质更
容易从细胞中转移到溶剂中[18]。 从图可以看出， 在
提取过程中， 黄酮的得率随提取温度的升高而上
升， 但当温度升至 50 ℃时得率达最高值， 继续升
温黄酮的得率反而下降， 可能因过高的温度导致黄
酮类物质的理化性质发生改变。 此外， 温度过高也
会造成溶剂的损失。 综合考虑， 提取时适宜的温度
应为 50℃。
2.6 黄酮类化合物提取工艺的优化
单因素试验表明， 超声波功率、 乙醇体积分
数、 料液比、 提取时间、 温度因素对金柑黄酮类化
合物的提取均有影响， 因此在单因素试验的基础
上， 选用正交试验L16（45）进一步研究它们之间的影
响。 各因素水平表见表 1。
选用 L16（45）正交表进行试验方案设计， 正交试
验中各因素对提取结果的影响和单因素试验结果趋
势相同。 5 种因素对提取结果影响大小依次为： 温
度>超声功率>乙醇浓度>料液比>提取时间。 由正
交试验结果分析得出超声波辅助提取的最佳优化工
艺条件为 A1B2C3D4E3， 即温度为 30 ℃、 乙醇浓度
60％、 料液比为 1 ∶ 50、 超声功率 450 W、 超声时
间 30 min时， 能达到最佳提取效果。
2.7 最佳条件的验证试验
在最佳条件下， 重复 3 次测定金柑黄酮类化合
物的得率， 求出得率的平均值为 1.51％， 与正交试
验基本符合。
水平
A温度
/℃
B 乙醇浓度
/％
C 料液比
/（g/mL）
D超声功率
/W
E提取时间
/min
1 30 50 1 ∶ 30 300 15
2 40 60 1 ∶ 40 350 20
3 50 70 1 ∶ 50 400 25
4 60 80 1 ∶ 60 450 30
表 1 正交试验因素水平表
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
黄
酮
得
率
/％
温度/℃
20 30 40 50 60 70 80
图 5 提取温度对黄酮得率的影响
1.19
1.17
1.15
1.13
1.11
1.09
1.07
1.05
黄
酮
得
率
/％
10 20 30 40 50 60 70
图 3 不同料液比对黄酮得率的影响
料液比/（mL/g）
黄
酮
得
率
/％
1.35
1.30
1.25
1.20
1.15
1.10
1.05
1.00
10 15 20 25 30 35 40
图 4 提取时间对金柑黄酮得率的影响
提取时间/min
347- -
第32卷热 带 作 物 学 报
2.8 加样回收试验
按照最佳提取条件， 分别加入 10、 20、 30 mg
的芦丁标准品进行总黄酮含量的测定， 计算出金桔
黄酮的平均回收率见表 3， 其平均回收得率为
98.3％。
3 结论
正交试验的直观分析结果表明， 超声波提取金
柑黄酮的最佳工艺条件为 A1B4C4D4E4 即温度为 30
℃、 乙醇浓度 60％、 料液比为 1 ∶ 50、 超声功率
450 W、 超声时间 25 min。 其中超声波功率和温
度的影响比较大， 在最佳条件下， 超声波提取金柑
黄酮类化合物的得率为 1.51％， 提取的回收率为
98.3％。 本研究利用超声波提取金柑黄酮类化合物
的工艺， 为金柑中黄酮类化合物的开发利用提供初
步的科学依据。 金柑中黄酮类化合物的分离纯化和
各种单体结构有待于进一步深入研究。
参考文献
[1] 吴擢溪, 潘文忠, 陈 鸿, 等. 金柑栽培与开发利用研究进展[J].
林业科技开发, 2004, 18（6）: 6-9.
[2] 张镐京, 郗 效. 药食同源—果品篇[鲜果类（三）][J]. 中华养生
保健, 2007（3）: 41-42.
[3] 黎继烈 , 崔培梧, 吴耀辉, 等 . 金橘黄酮对小鼠抗氧化作用的
研究[J]. 时珍国医国药, 2009, 20（5）: 1 031-1 032.
[4] 黎继烈 , 李忠海, 钟海雁, 等. 金柑黄酮对小鼠血糖的影响[J].
中药药理与临床, 2007, 23（3）: 42-44.
[5] 黎继烈 , 刘宗敏, 钟海雁, 等 . 金柑总黄酮对小鼠胃肠吸收功
能的影响[J]. 中南林业科技大学学报, 2007, 27（2）: 79-82.
[6] 黎继烈 , 王 卫 , 刘忠敏 , 等. 金橘黄酮对小鼠免疫功能的影
响[J]. 时珍国医国药, 2009, 20（7）: 1 599-1 600.
[7] 黎继烈 , 王 卫 , 曾超珍 , 等. 金橘黄酮提取物对大鼠降血脂
功能的影响 [J]. 中南林业科技大学学报 : 自然科学版 , 2008,
28（5）: 89-92.
[8] 黎继烈 , 张 慧 , 王 卫 , 等. 金橘提取物对油脂抗氧化作用
研究[J]. 中国粮油学报, 2009（6）： 56-59.
[9] 黎继烈, 张 慧, 王 卫, 等. 金橘黄酮抑菌作用研究[J]. 食品
与机械, 2008（5）: 38-41.
[10] 黄运红 , 高兴强, 黎伟伟 , 等 . 超声波提取脐橙皮黄酮类化合
物的工艺研究[J]. 食品科学, 2009（16）: 102-105.
[11] 蒋红芝, 陈艳梅. 超声波提取沙糖橘果皮中总黄酮工艺的研究[J].
安徽农业科学, 2010（16）: 8 655-8 657.
[12] 马亚琴. 超声辅助提取柑橘皮中黄酮、 酚酸及其抗氧化能力的
研究[D]. 浙江大学, 2008： 22-25.
[13] 史德芳 , 高 虹 , 程 薇 , 等. 超声波提取柑橘果皮总黄酮优
化工艺[J]. 湖北农业科学, 2008, 47（6）: 704-708.
[14] 杨 佳, 张国文 , 汪佳蓉 , 等. 响应面分析法优化超声提取赣
南脐橙皮中黄酮类化合物的工艺研究[J]. 食品科学, 2009（16）:
94-97.
[15] 唐巧玉, 周毅峰, 朱玉昌, 等. 金橘皮中黄酮类物质的提取及其
体外抗氧化活性研究[J]. 农业工程学报, 2008, 24（6）: 258-261.
[16] 吕丽爽 , 曹 栋. 芦蒿中黄酮类化合物提取工艺研究[J]. 食品
工业科技, 2002, 23（9）: 48-49.
[17] 蒋志国. 超声波提取柚皮中黄酮类化合物的工艺研究[J]. 华南
热带农业大学学报, 2006, 12（3）: 32-35.
[18] 吴兰兰 , 汤凤霞, 何传波 , 等 . 超声波辅助提取龙眼核棕色素
的研究 [J]. 云南民族大学学报 （自然科学版 ）, 2009, 18 （4）:
336-339.
A B C D E 黄酮得率
1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.12
2 1.00 2.00 2.00 2.00 2.00 1.19
3 1.00 3.00 3.00 3.00 3.00 1.28
4 1.00 4.00 4.00 4.00 4.00 1.48
5 2.00 1.00 2.00 3.00 4.00 0.70
6 2.00 2.00 1.00 4.00 3.00 1.34
7 2.00 3.00 4.00 1.00 2.00 0.82
8 2.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.90
9 3.00 1.00 3.00 4.00 2.00 1.14
10 3.00 2.00 4.00 3.00 1.00 1.03
11 3.00 3.00 1.00 2.00 4.00 0.88
12 3.00 4.00 2.00 1.00 3.00 0.89
13 4.00 1.00 4.00 2.00 3.00 1.14
14 4.00 2.00 3.00 1.00 4.00 1.32
15 4.00 3.00 2.00 4.00 1.00 1.28
16 4.00 4.00 1.00 3.00 2.00 1.22
K1 1.27 1.03 1.14 1.03 1.08
K2 0.94 1.22 1.02 1.03 1.09
K3 0.98 1.06 1.16 1.06 1.16
K4 1.24 1.12 1.12 1.31 1.10
极差 0.32 0.19 0.14 0.28 0.08
表 2 正交试验结果
次数
样品
量/mg
加入芦丁
对照品量/mg
回收芦丁
对照品量/mg
回收率
/％
平均回
收率/％
1 100 10 9.77 97.7
2 100 20 19.63 98.2 98.3
3 100 30 29.73 99.1
表 3 回收率试验结果
责任编辑： 高 静
348- -