全 文 ：《食品工业》2016 年第37卷第 2 期 10
工艺技术
超声波提取平卧菊三七总三萜的工艺研究
叶芝红，林乐珍，熊红霞，郑国栋*
江西农业大学食品科学与工程学院江西省天然产物与功能食品重点实验室（南昌 330045）
摘 要 用超声波提取平卧菊三七总三萜, 考察乙醇体积分数、超声功率、超声时间和料液比这四因素对三萜得
率的影响, 通过单因素试验和正交试验确定了提取的最佳工艺条件。结果表明, 乙醇体积分数85%、超声时间40
min、超声功率126 W、料液比1︰30 (g/mL) 时提取效果最佳, 三萜得率高达1.327 1%。
关键词 平卧菊三七; 总三萜; 超声提取; 正交设计
Ultrasound Extraction of Total Triterpenoids from Gynura procumbens
Ye Zhi-hong, Lin Le-zhen, Xiong Hong-xia, Zheng Guo-dong*
Jiangxi Key Laboratory of Natural Products and Functional Food, College of Food Science and
Engineering, Jiangxi Agricultural University (Nanchang 330045)
Abstract Optimize the extraction of the total Triterpenes from Gynura procumbens with ultrasnic extraction. The experiments
were considered on the basis of single factor experiments investigating four independent infl uencing factors of extraction,
such as concentration of ethanol, ultrasonic power, ultrasonic time and the ratio of liquid to solid. The results showed that the
optimum ultrasnic extraction condition was as follows: the concentration of ethanol 85%, the extraction time 40 min, the
extraction power 126 W and the ration of solid-liquid 1︰30 (g/mL), which the highest yield was 1.327 1%.
Keywords Gynura procumbens; total triterpenes; ultrasnic extraction; orthogonal experiment
*通讯作者；基金项目：江西省研究生创新专项资金项目
（YC2015-S198）
平卧菊三七（Gynura procumbens（Lour. Merr.））
是一种多年生菊科三七属植物，2012年5月被国家卫
生部批准为新资源普通食品，生于林间溪旁坡地砂质
土上，攀援于灌木或乔木上，主要分布于东南亚及我
国南部和西南部地区[1]。我国于上世纪末从马来西亚
引进，在江西省都昌县等地采用无性繁殖技术进行大
面积人工栽培。平卧菊三七单位产量大，成本低，是
一种具有很好开发和应用潜力的食物。近代药理研究表
明其具有消炎[2]、抗癌[3]、降压[4]、降糖[5-6]、降脂[6]、抗
菌[7]、抗氧化[8]。其主要活性成分有三萜类、绿原酸、
黄酮类、生物碱、香豆素脂类等[9]。
三萜类化合物是一类基本母核由30个碳原子组成
的萜类化合物，在自然界中分布很广。三萜类化合物
具有广泛的生物活性，包括抗癌、抗炎、抗菌、抗病
毒、保肝、抗肿瘤、镇痛、降血糖等作用[10]。关于平
卧菊三七中三萜类化合物的含量及其提取工艺的研究
还鲜见报道。试验研究了超声波法提取平卧菊三七中
三萜类的工艺，用可见光光度法进行测定，并运用正
交试验对相关工艺参数进行优化，以确定最佳的提取
条件，对平卧菊三七的进一步开发和利用提供一定的
参考意义。
1　材料与方法
1.1　材料与试剂
平卧菊三七，购于江西农业大学中药园，晒干粉
碎，过60目筛，放入干燥器中备用。
齐墩果酸标准品：成都曼思特生物科技有限公
司；无水乙醇、香草醛、高氯酸、冰醋酸等，均为分
析纯试剂。
1.2　仪器及设备
SB3200DTDN超声波清洗机：宁波新芝生物科技
股份有限公司；HH-60数显恒温磁力搅拌循环水箱：
常州市国华电力仪表设备有限公司；TDL-5-A低速大
容量离心机：上海安亭科学仪器厂；V5600型可见分
光光度计：上海元析仪器有限公司。
1.3　方法
1.3.1　工艺流程
平卧菊三七→粉碎→过60目筛→乙醇溶解→超声
提取→离心→稀释→定容→待测提取液
1.3.2　平卧菊三七总三萜的提取
称取平卧菊三七粉末0.2 g，置于试管中，加入一
定量、一定体积分数的乙醇溶液，在一定功率超声波
处理一定时间，按相应料液比进行萃取。将不同条件
下超声萃取的提取液按3 000 r/min进行离心15 min。
每份样液分别吸取0.1 mL置于试管中，然后放在90 ℃
水浴加热挥尽乙醇溶剂，得到平卧菊三七总三萜粗提
物的待测样品。
1.3.3　齐墩果酸标准曲线的绘制
称取齐墩果酸标准品1.5 mg，溶解于10 mL无水
乙醇中配制成0.15 mg/mL的齐墩果酸标准溶液。精确
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吸取0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5和0.6 mL齐墩果酸标
准溶液分别于试管中，放入90 ℃水浴加热挥尽乙醇
溶剂。各试管分别加入新配制的5%香草醛-冰醋酸溶
液0.4 mL和高氯酸1 mL，置于60 ℃水浴加热15 min，
取出流水冷却至室温，用冰醋酸定容至5.0 mL，充分
摇匀，室温放置15 min，于547 nm[11]处测定吸光度。
以齐墩果酸质量m为横坐标，吸光度A为纵坐标绘制
齐墩果酸标准曲线，得标准回归方程为：A=0.008 3m+
0.005 7，R2=0.999 3。
1.3.4　超声波提取单因素试验
按照1.3.2中平卧菊三七三萜的提取方法，分别
研究乙醇体积分数65%，70%，75%，80%，85%和
90%；提取时间10，20，30，40，50和60 min；超声
功率90，108，126，144，162和180 W；料液比1︰
15，1︰20，1︰25，1︰30，1︰35和1︰40（g/mL）
等可能影响提取效果的因素做单因素试验。以总三萜
提取率为考察指标，确定各因素的合适范围。在考察
某一单因素对平卧菊三七总三萜得率的影响时，固定
其他因素及水平，每次试验做3个平行。
1.3.5　超声波提取正交优化试验
在单因素的基础上，对乙醇体积分数、超声时
间、超声功率和料液比采用正交试验L9(34)，以总三萜
得率为评价指标进行工艺优化。正交设计的各因素水
平见表1。
表1　平卧菊三七三萜提取工艺正交试验因素水平表
水平
因素
A乙醇体积分
数/%
B超声时间/
min
C超声功率/
W
D料液比/
(g·mL-1)
1 80 30 108 1︰25
2 85 40 126 1︰30
3 90 50 144 1︰35
2　结果与分析
2.1　单因素试验对平卧菊三七总三萜得率的影响
2.1.1　乙醇体积分数对得率的影响
图1　乙醇体积分数对三萜得率的影响
从图1可知，不同的乙醇体积分数提取时三萜的
得率不同，随着乙醇体积分数的增加，三萜的得率先
增加后下降，当乙醇体积分数在85%时，三萜的得率
最大，为1.129%。这可能是由于溶剂不同的介电性
能和极性所造成的。85%体积分数的乙醇对对平卧菊
三七三萜的溶出性能在所试验范围内时最好的。
2.1.2　超声时间对得率的影响
从图2可知，在超声波提取10~40 min内，三萜
的得率随提取时间的延长增加，得率达到最大值
1.298%；当超声时间超过40 min后，得率随时间的延
长开始下降，结果表明，当提取了40 min后再延长时
间得率也不会提高，反而会下降。原因可能是当超声
波提取时间太短时，三萜不能全部迅速游离到溶剂
中；超声波提取时间过长时，除三萜以外的醇溶性物
质充分游离至溶剂中，从而与三萜竞争溶剂，使得三
萜的得率下降，故超声时间以40 min为宜。
图2　超声时间对三萜得率的影响
2.1.3　超声功率对得率的影响
从图3可知，功率在90~126 W范围内，随着超声
功率的增大，三萜得率呈上升趋势，当超声功率大于
126 W时，三萜得率迅速下降。这可能由于超声功率
的增大，加强了胞内物质的释放、扩散及溶解，从而
提高了三萜得率，但是随着超声功率的进一步增大，
会对三萜造成一定的破坏，以致三萜的得率降低，因
此，最佳的超声功率应该是126 W。
图3　超声功率对三萜得率的影响
2.1.4　料液比对得率的影响
从图4可知，三萜得率随着料液比增大而迅速提
高，特别是当料液比在1︰15~1︰25（g/mL）范围内
时，溶剂比例增加对三萜得率的影响更为显著；在
1︰25~1︰30（g/mL）时，随着溶剂比例上升三萜得
率平缓提高；但是当料液比达到1︰30（g/mL）后，
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工艺技术
三萜得率有下降趋势，考虑到节约经济和能源等因
素，料液比在1︰25~1︰30（g/mL）为宜。
图4　料液比对三萜得率的影响
2.2　正交试验结果与分析
在单因素试验的基础上，按表1正交试验因素水
平表优化提取条件，正交试验设计结果分析见表2~4。
由表2正交试验极差分析可知各因素对三萜得率
的影响主次顺序为：料液比＞超声时间＞超声功率＞
乙醇体积分数。由表3方差分析显示料液比、超声时
间为差异极显著。从表4 Duncan多重比较可知B和D
因素各水平之间的差异极显著，A和C两因素各水平
间差异不显著。考虑到节约能源和经济的原因及提取
效果，最佳提取工艺为：A2B2C2D2，即乙醇体积分数
85%，超声时间40 min，超声功率126 W，料液比1︰
30（g/mL）。
表2　正交试验结果
试验
号
因素 得率/%
A乙醇体积
分数/%
B超声时
间/min
C超声功
率/W
D料液比/
(g·mL-1) 重复Ⅰ 重复Ⅱ
1 1 1 1 1 1.290 5 1.251 0
2 1 2 2 2 1.188 2 1.220 6
3 1 3 3 3 1.259 0 1.189 8
4 2 1 2 3 1.306 5 1.310 3
5 2 2 3 1 1.243 2 1.199 0
6 2 3 1 2 1.103 7 1.125 9
7 3 1 3 2 1.164 2 1.207 1
8 3 2 1 3 1.240 4 1.228 1
9 3 3 2 1 1.230 8 1.183 7
均
值
k1 1.233 2 1.254 9 1.206 6 1.231 5
k2 1.213 2 1.218 4 1.240 0 1.168 3
k3 1.209 0 1.182 2 1.208 9 1.255 7
R 0.024 2 0.072 8 0.033 4 0.087 4
表3　正交试验方差分析
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 p值
A乙醇体积分数 0.002 0 2 0.001 0 1.202 8 0.344 4
B时间 0.015 9 2 0.007 9 9.559 2** 0.005 9
C功率 0.004 2 2 0.002 1 2.520 8 0.135 1
D料液比 0.024 4 2 0.012 2 14.691 5** 0.001 5
误差 0.007 5 9 0.000 8
表4　Duncan多重比较结果分析
因素
A乙醇体积分数 B超声时间 C超声功率 D料液比
水平 1 2 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2
α=5% a a a a ab b a a a a a b
α=1% A A A A AB B A A A A A B
2.3　验证试验
因最佳提取工艺不在正交试验处理内，故需对
A2B2C2D2，即乙醇体积分数85%，超声时间40 min，
超声功率126 W，料液比1︰30（g/mL），进行6次重
复验证试验。平卧菊三七三萜得率分别为1.335 7%，
1.323 2%，1.331 4%，1.328 3%，1.321 5%和1.322 52%，
其均值为1.327 1%。由此可见，经过正交试验筛选出
来平卧菊三七三萜超声波提取的工艺条件合理可行，
稳定可靠，具有较好的可操作性和重复性。
3　结论
以平卧菊三七为原料，乙醇为提取剂，通过单因
素试验和正交试验，超声波法提取平卧菊三七中三萜
的最佳工艺条件是：乙醇体积分数85%，料液比1︰
30（g/mL），超声功率126 W，超声时间40 min，在此
条件下进行提取，三萜得率为1.327 1%。试验优化了
平卧菊三七中三萜的提取工艺，测定了其含量，为以
后进一步提取分离纯化三萜提供了数据和理论依据。
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工艺技术
响应面优化乌塌菜泡菜生产工艺
成希祥
内蒙古财经大学旅游学院（呼和浩特 010070）
摘 要 试验对乌塌菜泡菜的发酵菌种进行筛选, 并利用响应面分析法优化乌塌菜泡菜的生产工艺。研究结果表
明, 生产乌塌菜泡菜时, 选取植物乳酸菌和鲁氏酵母1︰1 (g/g) 混合作为发酵菌种; 乌塌菜泡菜生产的最佳工艺条件
为食盐添加量5.6%、糖添加量4.1%、接种量3.3%和发酵温度30 ℃, 此条件下生产出来的乌塌菜泡菜光泽好, 香味浓
郁且无异味, 咸淡适中, 脆度适宜, 微生物指标和理化指标合格。因此, 利用最优工艺生产出来的乌塌菜泡菜口感品
质俱佳。
关键词 乌塌菜泡菜; 生产; 响应面分析法
Optimization of Production of Pickled Savoy Using Response
Surface Methodology
Cheng Xi-xiang
Tourism College of Inner Mongolia Finance and Economics University (Hohhot 010070)
Abstract Fermentation strains to product pickled savoy were selected and optimal production technology of pickled savoy
was determined by response surface methodology. The results showed that Lactobacillus plantarum and Zygosaccharomyces
rouxii 1︰1 (g/g) mixed were the fermentation strains to product pickled savoy, and the optimal production condition of pickled
savoy was salt content for 5.6%, sugar content for 4.1%, microbial quantity for 3.3%, and fermentation temperature for 30 ℃.
The pickled savoy produced using above method had good luster, rich of fragrance and no odor, recorded moderate,
appropriate brittleness and had qualifi ed microbial and chemical indicators. Thus, the pickled savoy produced using above
optimal production technology had good taste and quality.
Keywords pickled savoy; production; response surface methodology
泡菜是指将蔬菜经过预处理后浸泡在盐溶液中，
通过微生物发酵而形成有特殊风味的发酵制品。泡菜
具有酸鲜脆嫩、清爽可口的特点，而且有净肠、抗
菌、抗癌、抗肥胖以及抗衰老等功效[1]，深受消费者
喜爱。同时，泡菜是一种既营养又简便的蔬菜加工方
法，可充分利用蔬菜资源。
乌塌菜色美味鲜且营养丰富，特别是含有高含量
的维生素C[2]。乌塌菜性喜冷凉，主要栽种于冬季，且
耐贮性比较差，这对乌塌菜的生产和流通产生了极大
的影响[3]。现在国内乌塌菜仍以生食为主，将乌塌菜
加工成泡菜可延长其贮存时间和提高流通渠道，这对
于乌塌菜产业的发展意义重大。目前，泡菜品种越来
越多[4-5]，但是鲜见有乌塌菜泡菜的报道。因此，试验
研究乌塌菜泡菜的生产工艺，旨为乌塌菜资源的利用
和泡菜新品种的开发提供另一思路。
1　材料和方法
1.1　原料
植物乳杆菌、干酪乳杆菌、短乳杆菌、鲁氏酵
母：中国工业微生物菌种保藏管理中心；乌塌菜、食
盐、糖、仔姜、蒜、香料：市售。
1.2　试验仪器与设备
AL204分析天平：武汉永盛科技有限公司；HSX-
150N恒温恒湿培养箱：上海一恒科学仪器有限公司；
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