全 文 ：香料香精化妆品　2006年12月第6期
FLAVOUR FRAGRANCECOSMETICS　December ,2006 ,NO. 6 研究报告
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超声快速提取香荚兰主要成份的工艺研究
作者
云南省香料研究开发中心 ,云南昆明　650051
任洪涛　周　………………………………………… 斌
作 者 简 介
任洪涛(1974-),男 ,助理研究员 ,主
要从事天然香料的研究开发工作 。
摘要
　　建立一种快速检测香荚兰主要成份含量的方法。采用超声提取法代替《国际标准 ISO 5565-2:1999》方法中的索氏提取法
制备供试品溶液。再用 H PLC 进行含量测定。超声提取技术具有时间短 、效率高 、提取量高等特点 , 同时可防止提取物长时
间 、高温条件下发生变化。作者对超声波提取香荚兰中主要成份的各项工艺条件进行了初步探讨 , 研究了超声波提取的温
度 、时间 、提取次数和提取剂浓度对香荚兰中主要成份提取的影响 , 得出最佳提取工艺参数为:在超声波频率为 33kH z 条件
下 ,用质量分数为 70%的乙醇为提取剂 ,处理 3 次 , 每次处理 20min , 提取温度 40℃。本实验方法简便 、准确 、重现性好 , 可作
为香荚兰中主要成份含量的测定方法。
关键词
香荚兰　超声波提取　索氏提取　HPLC
Study on Ultrasonic Extraction of Components from the Vanilla
Ren Hongtao　Zhou Bin
(Yunnan Flavo r &Frag rance Research &Development Center ,Kunming 650051)
Abstract　P reparing the samples so lution w ith ultra sonic ex traction instead o f Soxhle t ex traction to de te rmine the content by
HPLC. Pre limina ry inve stigations on technological conditions of ultra sonic ex traction were car ried out to obtain the optimum
technological parameter as v anilla :The optimum ex traction condition obtained w as ultra sonic f requency 33KHz , concentration
of solvent 70 percent e thanol , ex traction time 20min , numbe r of ex traction as 3 times , tempe rature 40℃. The method is simple ,
accura te and reproducible. I t can be used fo r determination of main components of vanilla.
Key words　Vanilla　Ult rasonic ext raction　Soxhlet ex traction　HPLC
收稿日期:2006-03-12
基金项目:云南省院所开发专项(2004KFZX-14)。
　　香荚兰[ Vani lla planifo lia A ndrew s] ,又名香子
兰 、香草兰 、香果兰 ,系兰科香荚兰属多年生大型肉
质攀援草本植物 ,广泛分布于热带和亚热带地区 ,
是一种优质食用香料植物。经生香加工后的成品
香荚兰豆具有一种沁人心脾的独特香气 ,被广泛用
于各种食品的增香。素有“食品香料之王”的美
誉[ 1] 。国际标准 ISO 5565-2:1999中规定用高效液
相色谱法(HPLC)测定墨西哥香荚兰中香兰素 、香
兰酸 、对羟基苯甲醛和对羟基苯甲酸的含量 。国际
标准方法在制备供试品溶液时 ,采用的是索氏提取
法 ,需把样品连续回流提取 16h[ 2] 。此提取方法耗
时费力 ,给工作带来诸多不便。因此 ,笔者试验用
超声提取制备供试品溶液 ,进行含量测定。超声波
是一种弹性波 ,它能产生并传递强大的能量 ,大能
量的超声波作用在液体里 ,在振动处于稀疏状态
时 ,声波在植物组织细胞里比电磁波穿透更深 ,停
留时间也更长 ,使液体被击成很多的小空穴 ,这些
小空穴一瞬间就闭合 ,闭合时产生高达 3000MPa的
瞬间压力 ,即产生空化作用 , 使植物细胞破裂。此
外 ,超声波还具有机械振动 、乳化扩散 、击碎等多级
效应 , 有利于使植物中有效成分转移 、扩散及
提取[ 3] 。
1　仪器与试剂
1. 1　仪器
Waters高效液相色谱仪(包括一台 510泵 、996
二极管阵列检测器 、millennium 2010 化学工作站),
CQ250超声波清洗仪(上海超声波仪器厂),电子分
析天平 ,小型电动离心机。
1. 2　样品与试剂
香荚兰豆(云南香荚兰产业有限责任公司提
供);香兰素对照品(SIGMA 公司);香兰酸对照品
(SIGMA 公司);对羟基苯甲酸对照品(SIGMA 公
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司);对羟基苯甲醛对照品(SIGMA 公司);乙醇 、冰
醋酸都为 AR以上等级试剂 ,所用水为二次以上重
蒸水;甲醇试剂为色谱纯 。
2　试验方法与讨论
2. 1　供试品溶液制备
2. 1. 1　索氏提取
取 100. 0g 香荚兰样品 ,切至 0. 5cm 以下的小
块 ,混合后均匀取样 10. 00g ,置于 150mL 索氏提取
器中用 95%乙醇 90mL 提取 16 小时 ,即溶剂回流
25到 30次。提取液置于 100mL 容量瓶中 ,用 95%
乙醇定容 。
2. 1. 2　超声提取
取 100. 0g 香荚兰样品 ,切至 0. 5cm 以下的小
块 ,混合后均匀取样 10. 00g ,用乙醇做提取溶剂 。
采用超声波提取 ,提取后滤出滤液 ,用少量乙醇洗
涤滤渣。所得滤液置于 100mL 容量瓶中 ,用 95%
乙醇定容 。
2. 1. 3　供试液制备
样品检测时 ,取上述提取液 5mL 用一倍的流动
相稀释 ,用 0 . 45μm 的微孔过滤膜进行离心过滤 ,即
得到供试液。
2. 2　香荚兰主要成分含量测定
2. 2. 1　HPLC 条件
进样器为 Rheodyne7725i ,进样量为 5μL;使用
Nova—Pak C8予柱 ,分析柱为 Nova—Pak C8\60A
\3. 9×150mm 。柱温为室温(20℃),流动相(甲醇
9. 5%、冰醋酸 0. 5%、水 90%), 流速为 2. 0mL /
min。光谱采集范围为 220 ～ 350nm ,提取色谱图的
波长为 254nm ,定量参数为峰面积。
2. 2. 2　线性考察
从保干器中的各对照品中准确称取香兰素
5. 0000g ,对羟基苯甲醛和香兰酸各 0. 2500g ,对羟
基苯甲酸 0. 0500g , 用 95%乙醇溶解 , 定容至
250mL 容量瓶中。再分别用移液管取 5mL 、10mL 、
15mL 溶液于 100mL 容量瓶中 ,用 95%酒精定容 ,
得到三个标准溶液 。进样前 ,将标样分别用一倍的
流动相稀释 ,用 0. 45μm 的微孔过滤膜过滤 。进样
分析后 ,所得各组份峰面积与浓度呈良好的线性关
系 ,如表 1所示 。样品分析的典型色谱图见图 1。
表 1　各组份峰面积与浓度的线性关系
化合物 校正曲线方程 相关系数
对羟基苯甲酸 Y=11600X-23900 1. 000000
对羟基苯甲醛 Y=4910X-47100 0. 999957
香兰酸 Y=6200X-60200 0. 999958
香兰素 Y=2100X-377000 0. 999987
2. 2 . 3　供试液的含量测定
按 2. 2. 1 分析条件 ,取供试液 5μL 进样 。在
254nm 处测定其吸收度 ,通过标准曲线计算即得 。
图 1　香荚兰样品分析的典型色谱图
2. 3　超声波提取香荚兰的影响因素实验
(注:由于对羟基苯甲酸含量太低 ,所以该成分
含量不在以下图中表示 。)
2. 3 . 1　超声波提取次数对各组分提取的影响
准确称取 10 . 00g香荚兰样品 ,固定超声波频率
为 33kHz ,温度 20℃,采用 95%浓度的乙醇 90mL
作为提取剂 ,用超声波振荡提取 4次 ,每次提取时间
为 30min。提取液按 2 . 1. 3处理后进行分析 。提取
次数对各组分提取的影响如图 2。从实验结果做出
的曲线可以看出 ,提取浓度最高的是第一次 ,第二
次比第一次提取的质量浓度要少得多 ,约为第一次
的 1 /5 ,第三次仅为第一次的 1 /10 ,第四次约为第一
次的 l /30。因此 ,在对香荚兰进行超声波提取时 ,没
有必要进行多次提取 ,三次为宜 ,提取次数过多则
浪费溶剂和时间。
图 2　提取次数对各组分提取的影响
2. 3 . 2　超声波提取剂质量分数对各组分提取的影响
准确称取 10. 00g 香荚兰样品 6份 ,固定超声波
频率为 33kHz ,温度 20℃,采用不同浓度的乙醇作
为提取剂。每份样品提取 3 次 ,每次提取时间为
20min ,提取剂 30mL /次 ,分别设 50%、60%、70%、
80%、90%、99%(无水乙醇)六个不同的质量分数
的乙醇作为提取溶剂进行实验。提取液按 2. 1. 3处
理后进行分析 。结果表明 ,各组分的提取浓度随提
取剂质量分数的增加而增加 。当提取剂的质量分
数超过 70%时 ,各组分的提取浓度随着提取剂质量
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分数的增加而降低。这说明 70%浓度的乙醇提取
剂对香荚兰的提取效果最好。见图 3 。
图 3　提取剂质量分数对各组分提取的影响
2. 3. 3　超声波提取时间对各组分提取的影响
准确称取 10. 00g 香荚兰样品 5份 ,固定超声波
频率为 33kHz ,温度 20℃,采用 70%浓度的乙醇作
为提取剂 ,用超声波振荡提取 3次。每次分别处理
10min 、15min 、 20min 、 25min 、 30min , 提 取液 按
2. 1. 3处理后进行分析。具体结果见图 4 。从曲线
可以看出 ,各组分的提取浓度随提取时间的增加而
增加 。当总提取时间超过 60min 后 ,各组分的提取
浓度随着提取时间的增加变化不大 。说明对香荚
兰的提取已经比较充分 ,再花时间进行提取已经没
有必要。所以选择总提取时间为 60min。
图 4　提取时间对各组分提取的影响
2. 3. 4　超声波提取温度对各组分提取的影响
准确称取 10. 00g 香荚兰样品四份 ,固定超声波
频率为 33kHz ,采用 70%浓度的乙醇作为提取剂 ,
用超声波振荡提取 3次 ,每次提取时间为 20min 的
条件下 , 改变处理温度 、分别设 20℃、40℃、60℃、
80℃ 4个温度进行实验 。在温度较低时 ,各组分的
提取浓度率随温度的增加而增加。但温度过高 ,不
便操作。而且超过一定温度 ,各组分发生分解 , 反
而会使提取浓度降低。所以选择 40℃为提取的最
佳温度。见图 5。
图 5　提取温度对各组分提取的影响
2. 4　两种提取方法的比较
取不同级别的香荚兰样品(Ⅰ级 、Ⅱ级 、Ⅲ级),
采用两种提取方法进行提取比较实验 。
索氏提取采用《国际标准 ISO 5565-2》方法提取
16h;超声波提取按照上述确定的提取条件进行提
取。提取液按 2 . 1. 3 处理后进行分析 。结果见
表 2。
表 2　两种提取方法的结果比较
级别 提取方法
各主要成分含量(m g /m L)
香兰素 香兰酸 对羟基苯甲醛 对羟基苯甲酸
Ⅰ 索氏 2. 177 0. 080 0. 123 0. 015
级 超声 2. 189 0. 086 0. 119 0. 013
Ⅱ 索氏 1. 667 0. 091 0. 122 0. 013
级 超声 1. 682 0. 093 0. 120 0. 014
Ⅲ 索氏 1. 523 0. 098 0. 096 0. 012
级 超声 1. 535 0. 096 0. 101 0. 013
3　结论
国际标准 ISO 5565-2:1999方法中测定香荚兰
中主要成份的含量 ,供试品溶液用索氏提取器提取
制备 ,耗时费力 ,十分不便 。超声提取是利用超声
波的波效应 、机械粉碎作用和空化作用 , 提取杂质
较少 ,并且温度低 、耗时短 ,操作简便 。索氏提取法
和超声提取法的提取率无明显差异 ,超声提取法的
提取率还稍高于索氏提取法 。
本试验研究了超声提取次数 、提取时间 、提取
温度和提取剂的质量分数对提取香荚兰主要成份
含量的影响。结果证实 ,用 70%浓度的乙醇作为提
取剂 ,对样品超声提取 3次 ,每次 20分钟 ,提取温度
控制在 40℃,可基本提取完全样品中的主要成份。
从以上试验结果可知 , 本方法简便 、快速 、准
确 、重现性好 ,结果与国际标准中的方法基本相同。
因此 ,在测定香荚兰中主要成份的含量时 ,用超声
提取代替索氏提取法制备供试品溶液 ,进行 HPLC
测定 ,可在实际操作中应用。这种新的提取方法和
所确定的提取条件 ,将给分析研究带来许多方便 ,
可节省大量的时间和消耗 ,从而降低检测成本 ,提
高经济效益。
参考文献
1　林进能等编著.天然食用香料生产与应用[ M ] .中国轻工业出版
社 , 1991. 8:436-453.
2　国际标准:ISO 5565-2:1999(E).
3　马远鸣.超声波技术[M ] .陕西师范学院出版社 , 1980 , 2 , 30.
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