全 文 ：2010年第 2期
6月出版
播娘蒿籽油枯中总黄酮类物质超声波提取工艺的研究 *
Study on the ultrasonic extraction process of tota l flavonoids
from the oil- cake of Descurainia sophia *
雷 立 1** 刘 刚 1，2 张 宏 1，2 张晓喻 1，2 钟 菡 1 杨旭辉 1
1（四川师范大学生命科学学院，成都 610101） 2（四川师范大学植物资源应用与开发研究所，成都 610101）
* 基金项目：四川省教育厅青年基金（2003B015）资助项目
**雷立，男，1982年出生，四川师范大学生命科学学院在读硕
士，生物化学与分子生物学专业。
收稿日期：2010- 05- 08
LEI Li1** LIU Gang1，2 ZHANG Hong1，2 ZHANG Xiao- yu1，2 ZHONG Han1 YANG Xu- hui1
1（College of life science，Sichuan normal university，Chengdu 610101，China）
2（Institute of phytochemistry，Sichuan normal university，Chengdu 610101，China）
摘 要 目的：优选播娘蒿籽油枯总黄酮乙醇提取
的最佳工艺。方法：利用比色法测定播娘蒿籽油枯
中总黄酮含量，利用正交试验设计考察乙醇浓度、
固液比、超声时间和超声温度对播娘蒿籽油枯总黄
酮乙醇提取工艺的影响。结果：以总黄酮提取率作
为考察指标,影响播娘蒿籽油枯总黄酮提取率的主次
因素为：乙醇浓度＞超声温度＞固液比＞超声时
间，最佳提取工艺条件为：体积浓度 60%的乙醇，
温度 60℃，20倍质量提取液，超声 20 min。此条
件下总黄酮含量（质量分数） 提取量（质量分数）
为 1.574%，RSD为 0.049%.
关键词 播娘蒿籽油枯；总黄酮；超声波提取；工
艺优化；SPSS
Abstract Objective:The best method to study the opti-
mum extraction process for the total flavonoids from the
oil- cake of Descurainia sophia. Method: Colorimetric
method is used to determine the total flavonoids of
oil- cake of Descurainia sophia and orthogonal experi-
ment was used for the study on the effects of ethanol
concentration, the material ratio, ultrasound times and
temperature on extraction process of total flavonoids from
oil- cake of Descurainia sophia. Result: it takes the ex-
traction rate of total flavonoids as the examining index so
that the Primary and secondary influence factors can be
sorted out， that is，ethanol concentration＞ultrasound
temperature＞material ratio＞ultrasound times.The opti-
mum extracting condition can be fixed, such as 20 times
volume of 60% ethanol at 60℃ for 20 min. In this case
the extraction rate of total flavonoids is 1.574% and RSD
is 0.049%.
Keywords oil- cake of Descurainia sophia； total
flavonoids； ultrasonic extraction； optimizing process；
SPSS
播娘蒿 （Descurainia sophia（L.） Webb ex.
prantl） 属十字花科播娘蒿属，一年生或越年生草本
植物。除华南外，全国各地均产，在四川西部草原
和青海高原的资源较丰富，其成熟干燥的种子俗称
南葶苈子，为中药葶苈子的正品，播娘蒿籽具有止
咳平喘、消肿利尿、强心的功效。播娘蒿籽富含黄
酮、强心苷、谷甾醇等生物活性物质。孙凯等报道
播娘蒿籽还含有异硫氰酸类、脂肪油类及环硫丁烷
衍生物。播娘蒿籽的黄酮类化合物具有抗氧化、降
血压、降血糖、降血脂等功能，对心血管等疾病有
很好的治疗效果。目前国际上含黄酮类化合物的产
品种类很多，销售额已达 10亿美元以上。播娘蒿
籽含油量达 24 g /100 g ~35 g /100 g，主要为棕榈酸、
油酸、α- 亚麻酸等脂肪酸，有研究证明，亚麻酸
有增强记忆、保护视力、补脑、抗癌、降低血脂、
抗衰老等作用。
超声波强烈的振动、空化效应和搅拌等作用可
加速成分的溶出，有效提高提取率，缩短提取时
间，节约成本。近年来，超声波提取方法广泛用于
天然产物有效成分的提取。本实验研究比较超声波
提取法、回流提取法、索氏提取法提取播娘蒿籽油
枯总黄酮，优化提取总黄酮的工艺。目前，已有播
食品工程
FOOD ENGINEERING
43
2010年第 2期
6月出版
娘蒿籽油作为保健食品的产品，其生产中有大量油
枯未得到利用，从播娘蒿籽油枯提取总黄酮类物质
的工艺研究尚未见报道，本研究为综合利用播娘蒿
籽资源提供理论依据。
1.1 材料
播娘蒿籽，2009年 9月采于川西高原的若尔盖
县求吉乡，经本院植物教研室鉴定为十字花科播娘
蒿属播娘蒿的种子。播娘蒿籽经 95型榨油机榨取
毛油后，得油枯，105℃烘干、粉碎备用。
1.2 仪器与试剂
紫外 - 可见分光光度计：日本岛津，UV1700
型；高速中药粉碎机青州市精诚机械有限公司，
WK- 1000A型；双频多用途恒温超声提取机：北京
弘祥隆生物技术开发有限公司，SYR- 2000；旋转
蒸发器：无锡市星海王生化设备有限公司，R501B
型；分析天平：SARTOO- RIUS公司，BP211D型。
芦丁标准品：批号：100236- 200306，中国药品生
物制品鉴定所。其他试剂均为分析纯。
2 实验方法
2.1 总黄酮的测定
2.1.1 芦丁标准曲线的绘制
精确称取芦丁标准品 20 mg，用体积浓度 50％
乙醇溶解于 100 mL容量瓶中，定容后摇匀，得质
量浓度为 206.5 mg / L的芦丁标准品溶液。分别精
确吸取 0.1 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、
4.0 mL、5.0 mL标准品溶液，置于 10 mL容量瓶后
再依次加入 0.3 mL的质量分数 5%NaNO2溶液，摇
匀放置 6 min，再加 0.3 mL 10%质量分数 Al（NO3）3
溶液，摇匀放置 6 min，再加 4.0 mL质量分数 4%
NaOH 溶液，A= 85.3242x + 0.3968 摇匀放置 15
min，再加用体积浓度 50%乙醇定容，同法配制空
白对照。在 510 nm波长测定，得回归方程：r＝
0.999 9，浓度 x与吸光值 A呈良好的线性关系。
2.1.2 精密度试验
吸取标准品溶液，重复测定 6 次，测定吸光
值，RSD为 0.22%，精密度良好。
2.1.3 样品测定方法
精确称取烘干后的播娘蒿籽油枯 10.000 g，在
一定条件下利用超声波提取机提取，抽滤后浓缩至
一定量，在 100 mL容量瓶中加提取剂定容后，取
1.0 mL按“2.1.1”（从“置于 10 mL容量瓶后再依次
加入 0.3 mL的 5%质量分数 NaNO2溶液”开始）测定
总黄酮含量，用外标两点法计算提取液中总黄酮的
含量。
2.1.4 总黄酮的计算
总黄酮提取量（%）=［提取液总黄酮质量（g）/10 g］
×100％
2.2 实验方案和统计分析
2.2.1 单因素实验
采用随机单因素实验设计，以播娘蒿籽油枯总
黄酮提取率为考察指标，平行制备样品 （N＝3），
分别考察溶剂体积浓度、超声温度、超声时间、固
液质量比、间隙 /超声时间及浸泡时间等因素对播
娘蒿籽油枯总黄酮提取率的影响。
2.2.2 正交试验
根据单因素实验的结果，选取主要影响因素，
采用正交设计法，用适当的正交表安排实验。对最
佳参数进行验证，确定最佳提取工艺参数。
2.2.3 统计分析
用 SPSS15.0中的方差分析法进行统计分析。
3 结果与分析
3.1 芦丁标准曲线
芦丁标准曲线见图 1。
3.2 单因素实验结果
3.2.1 提取方法选择
黄酮类物质提取一般采用回流提取法、超声波
提取法、索氏提取法等。分别用以上三种方法提取
播娘蒿籽油枯，总黄酮提取量（质量分数） 分别为
0.600%、0.989%、0.366%，超声波提取法的总黄酮
提取量最高。同时，超声波提取具有省时、能耗
低、恒温、适用广等优点。因此，本实验选用超声
波提取法。
3.2.2 乙醇浓度的选择
在超声功率 600W，间隙 3 s超声 5 s，超声时
图 1 芦丁标准曲线
1.323
1.000
0.500
- 0.101
2.005 50.000 103.250
x / mg·L-1
A
食 品工 程44
2010年第 2期
6月出版
雷 立，等：播娘蒿籽油枯中总黄酮类物质超声波提取工艺的研究



















 









总
黄
酮
提
取
量
（
质
量
分
数
）
/%
超声时间 / min
图 4 超声时间对提取率的影响



























 









总
黄
酮
提
取
量
（
质
量
分
数
）
/%
乙醇体积浓度 /%
图 2 乙醇浓度对提取率的影响
间 10 min，固液质量比 1∶10，60℃的条件下，加
入不同体积浓度的乙醇进行超声提取，结果见图 2。
由图 2 可知，乙醇体积浓度在 60%~80%时，
总黄酮提取量（质量分数） 随乙醇体积浓度的增大
而增大，80%时总黄酮提取量最高，质量分数达
0.911%。在 80%后总黄酮提取率下降。这可能是由
于随乙醇浓度的增大，其他物质的溶出随之提高，
从而造成总黄酮的含量下降。所以，确定乙醇体积
浓度为 80%。
3.2.3 超声温度的选择
在超声功率 600 W，间隙 3 s超声 5 s，用体积
浓度 80%乙醇超声提取 10 min，固液质量比 1∶10，
在不同温度条件下进行提取，结果见图 3。
由图 3可知，超声温度越高总黄酮的提取量越
高，80 ℃时提取量最高，质量分数达 0.989%。但
从成本和生产安全考虑，温度过高不利于工业生
产。所以，确定最佳超声温度为 80℃。
3.2.4 超声时间的选择
在超声功率 600 W，间隙 3 s超声 5 s，固液质
量比 1∶10，用体积浓度 80%乙醇在 80℃条件下用
不同的时间进行超声提取，结果见图 4。
由图 4可知，超声时间达 20 min时总黄酮的提
取量最高，质量分数达 1.006%。20 min后，延长超
声时间，总黄酮提取量反而下降。这可能是因为超
声时间越长，黄酮类物质结构发生了改变，从而使
总黄酮提取量下降。所以，确定最佳超声时间为
20 min。
3.2.5 固液质量比选择
在超声波功率 600 W，间隙 3 s超声 5 s，用体
积浓度 80%乙醇在 80 ℃超声 20 min，用不同固液
质量比进行超声提取，结果见图 5。
由图 5可知，固液质量比达 1∶20时总黄酮的
提取量最高，质量分数达 1.174%。继续增加固液
质量比，总黄酮的提取率反而下降，说明固液质量
比达 1∶20时黄酮类物质已基本溶出。所以，确定
最佳固液质量比为 1∶20。
3.2.6 间隙 /超声时间的选择
在超声波功率 600W，80℃，固液质量比 1∶20，
用体积浓度 80%乙醇在不同间隙 /超声时间的条件
下超声 20 min，实验结果见图 6。
由图 6可知，间隙 /超声时间为 2 s / 10 s时，



























图 3 超声温度对提取率的影响
超声温度 /℃总
黄
酮
提
取
量
（
质
量
分
数
）
/%






























  
 








图 5 固液比对提取率的影响
固液质量比
1∶10 1∶20 1∶30 1∶40
总
黄
酮
提
取
量
（
质
量
分
数
）
/%















     
      

 








总
黄
酮
提
取
量
（
质
量
分
数
）
/%
图 6 间隙 /超声时间对提取率的影响
间隙 /超声时间
45
2010年第 2期
6月出版















  
 
 









总
黄
酮
提
取
量
（
质
量
分
数
）
/%
图 7 浸泡时间对提取率的影响
浸泡时间 / h
总黄酮的提取量最高，质量分数达 0.944%。可能由
于此间隙 /超声时间最有利于总黄酮的提取。所以，
确定选择间隙 2 s超声 10 s。
3.2.7 浸泡时间选择
先经不同时间浸泡播娘蒿籽油枯，在超声功率
600 W，间隙 /超声为 2 s / 10 s，用 1∶20固液质量
比的体积浓度 80%乙醇 80 ℃超声提取 20 min，分
别考察不同浸泡时间对总黄酮提取率的影响，实验
结果见图 7。
由图 7可知，浸泡 6 h 总黄酮的提取量最高，
质量分数达 1.229%。所以，确定选择浸泡 6 h。
3.3 正交试验结果
3.3.1 正交实验的确定
根据单因素实验结果，选取乙醇体积浓度、超
声温度、超声时间、固液质量比 4 个主要影响因
素，其他因素选择最佳的条件。考虑到主因素间可
能的交互作用，使用正交表 L8（27）安排正交实验。
因素水平安排见表 1，正交实验结果见表 2。
3.3.2 正交实验结果的分析
用 SPSS15.0进行数据的正态性、方差齐性的检
验，结果表明:实验数据呈正态分布，方差齐。进一
步的方差分析结果见表 3。
由表 3结果可知：首先，乙醇体积浓度（P =
0.009＜0.01） 对总黄酮提取量有极显著性影响；其
次，超声温度 （P = 0.038＜0.05）、固液比 （P =
0.039＜0.05） 对总黄酮提取率有显著性影响；再
次，超声时间（P = 0.255＞0.05） 对总黄酮提取率
无显著性影响；乙醇体积浓度与超声温度（A×B）、
乙醇体积浓度与超声时间（A×C） 的交互作用对总
黄酮提取率均无显著性影响。进一步比较 A和 B的
不同水平间的影响程度，结果表明应优选 A1B1，再
考虑到生产周期和工艺条件则优选 C2D2。所以，最
佳工艺为 A1B1C2D2，即乙醇体积浓度 60%，超声温
度 60℃，超声时间 20 min，固液质量比 1∶20。
3.3.3 验证试验
按 A1B1C2D2的最佳条件重复三次提取实验，计
算总黄酮提取率。结果见表 4。
从表 4可看出，根据最佳提取条件所得的总黄
酮提取量与正交试验结果最佳提取量（质量分数）
1.580%基本一致，表明此工艺具有较好的稳定性。
表 4 最佳工艺的验证
样品
总黄酮提取量
（质量分数）
%
平均提取量（质量分数）
%
RSD
%
1 1.626
1.574 0.0492 1.566
3 1.529
表 3 正交实验方差分析的结果
变异来源 Source Type III Sumof Squares df
Mean
Square F Sig.
Corrected Model 0.330（a） 6 0.055 869.175 0.026
Intercept 13.265 1 13.265 209874.6 0.001
A 0.284 1 0.284 4492.208 0.009
B 0.017 1 0.017 275.018 0.038
C 0.000 1 0.000 5.554 0.255
D 0.016 1 0.016 259.809 0.039
A×B 0.001 1 0.001 16.631 0.153
A×C 0.000 1 0.000 1.582 0.428
Error 0.000 1 0.000
Total 13.594 8
Corrected Total 0.330 7
水
平
因素
A乙醇体积浓度
％
B超声温度
℃
C超声时间
min
D固液
质量比
1 60 60 10 10
2 80 80 20 20
表 1 正交实验设计的因素水平表
表 2 正交实验设计与结果
试
验
号
因素
A B A×B C A×C 误差 D 提取量（质量分数）%
1 1 1 1 1 1 1 1 1.443
2 1 1 1 2 2 2 2 1.580
3 1 2 2 1 2 2 2 1.489
4 1 2 2 2 1 1 1 1.393
5 2 1 2 1 2 1 2 1.214
6 2 1 2 2 1 2 1 1.101
7 2 2 1 1 2 2 1 0.983
8 2 2 1 2 1 1 2 1.100
食 品工 程46
2010年第 2期
6月出版
氧气 10 min后接触杀菌 90 s，其中
水中通臭氧气的时间（即臭氧投加量） 是影响杀菌
效果的最主要因素。
参考文献
［1］ JENSEN N. Alicyclobacillus- a new challenge for the food
industry［J］.Food Australia，1999，51（1，2），33- 36.
［2］ PONTIUS，A.J. Heat resistance of Alicyclobacillus acidoter-
rstris spores as affected by various pH values and organic
acids［J］.J.Food Prot，1998（61）：41- 46.
［3］ 王思新，焦中高 .浓缩苹果汁加工中耐热菌的分析与
控制［J］.食品科学，2000，21（9）:54- 56.
［4］ 姚培鑫，马小魁.浓缩果汁生产厂中嗜酸耐热菌的跟踪
检测［J］.饮料工业，2001（3）：42- 44.
［5］ 赵斌，何绍江. 微生物学实验［M］. 北京：科学出版社，
2002：69- 72.
［6］ 林爱红，黄惠英.多功能臭氧果菜解毒机杀菌效果的试
验观察［J］.现代预防医学，2002，29（3）:361- 362.
［7］ 韩德刚，高执棣.物理化学［M］. 北京：高等教育出版社，
2001.
［8］ 王芳，刘育京. 臭氧水稳定性及杀菌性能的试验观察
［J］.中国消毒学杂志，1999，16（2）:69- 73.
［9］ ACHEN M.，YOUSEF A.E. Efficacy of Ozone Against
Escherichia coli O157:H7 on Apples［J］. Journal of Food
Science. 2001，66（9）:1380- 1384.
4 结 论
黄酮类物质在人体不能直接合成，只能从食物
中获得。本实验研究采用超声波乙醇浸提法提取播
娘蒿籽油枯中总黄酮类物质，探讨提取工艺的优
化。运用超声波提取播娘蒿籽油枯中总黄酮类物
质，方法简单、快速、稳定、灵敏性高。用正交试
验设计法对提取工艺进行优化，得最佳提取条件：
乙醇质量浓度 60%，超声温度 60 ℃，固液质量比
1∶20，超声时间 20 min。超声波提取播娘蒿籽油
枯中总黄酮类物质的工艺优化研究为进一步的中试
研究打下了基础，将为综合利用播娘蒿提供理论依
据。
参考文献
［1］ 阎耀礼，夏国军，杨好伟，等.播娘蒿的生物学特征［J］.河南
农业科学，2000（6）：24.
［2］ 高宏波，高福利，罗鹏，等.播娘蒿的初步研究［J］.四川草
原，1998（1）：8.
［3］ 国家药典委员会，中华人民共和国药典（一部）［M］.北京：
化学工业出版社，2000：274.
［4］ 陈毓群，李荣芷，王云雯，等.华东葶苈子中强心甙的分离
鉴定［J］.药学学报，1981，16（1）：62- 64.
［5］ 孙凯，李铣.葶苈子化学成分和药理作用的研究进展［J］.中
草药，2002，33（7）：3- 5.
［6］ 贾冬英，姚开，吕远平，等.柑桔类黄酮抗氧化活性研究进
展［J］.广州食品工业科技，2002，18（4）：66- 68.
［7］ 魏朝良，于德红，安利佳.黄酮类化合物及清除自由基机制
的探讨［J］.中成药，2005，27（2）：239- 241.
［8］ 杨波.黄酮类化合物对心血管系统的作用［J］.岭南心血管
病杂志，2004，10（2）：144- 145.
［9］ FRANKE A A，CUSTER L J，ARAKAKI C. Vitamin C and
flavone levels of f ruit s and vegetables consumed in Hawaii
［J］. Journal of Food Composition and Analysis，2004（17）：
1- 35.
［10］华光军，郭勇.黄酮类化合物药理研究进展［J］.广东药学，
1999，9（4）：9- 12.
［11］黄河胜，马传庚，陈志武.黄酮类化合物药理作用研究进
展［J］.中国中药杂志，2000，25（10）：589- 591.
［12］丁利君，苏桂良.微波辅助提取蜈蚣草黄酮及其抗氧化
［J］.食品与生物技术学报，2009，28（5）：623.
［13］钱利武，张小平，蒋继宏.播娘蒿研究进展［J］.中国野生植
物资源，2006，3（25）：8.
［14］刘刚，刘东，张晓喻.播娘蒿油对果蝇和小鼠衰老影响的
初步研究［J］.四川师范大学学报：自然科学版，2004，27
（3）：295.
［15］李维莉，马银海，张亚平，等.菱角壳总黄酮超声辅助提取
工艺研究［J］.食品科学，2009，30（14）.
［16］冯年平，范广平，韩朝阳.中药提取技术研究进展［J］.中国
中医药信息杂志，2000，7（10）：15- 16.
［17］李春喜，王志和.生物统计学［M］.北京：科学出版社，2004：
89- 96.
［18］陈平雁，黄浙明.Spss8.0统计软件应用教程［M］.北京：人
民军医出版社，2000：7.
［19］胡娟，张宏，刘刚，等.枇杷花三萜化合物提取工艺［J］.食
品科学，2009，2（30）：65- 68.
［20］张岩，曹国杰，张燕，等.黄酮类化合物的提取以及检测方
法的研究［J］.食品研究与开发，2008，29（1）：154- 157.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
(上接第 33页)
雷 立，等：播娘蒿籽油枯中总黄酮类物质超声波提取工艺的研究 47