全 文 ：马尾松松塔中多酚提取工艺的研究
王妙飞，张道英，黄浩
（赣南医学院，江西赣州 341000）
摘 要：采用超声波辅助提取法及响应面分析法研究了马尾松松塔中多酚的提取工艺。经响应面分析法优化得到的
最佳提取工艺条件为：乙醇浓度 65 %、超声时间 30 min、超声功率 40 W、pH7，多酚提取率为 12.68 mg/g。试验结果表
明，马尾松松塔含有较为丰富的多酚，具有研究开发的价值。
关键词：马尾松松塔；多酚；提取
Study on Extraction Technique of Polyphenols in Pinecone of Pinus massoniana
WANG Miao-fei，ZHANG Dao-ying，HUANG Hao
（Gannan Medical University，Ganzhou 341000，Jiangxi，China）
Abstract：Based on ultrasonic -assisted extraction， response surface methodology were applied to optimize
conditions of polyphenols extraction from pinecone of Pinus massoniana. The optimum conditions as follows： the
concentration of ethanol 65 %， extraction time 30 min， power 40 W， pH7. The extraction yield on this condition
was 12.68 mg/g. The results showed that pinecone of Pinus massoniana had great development value.
Key words：pinecone of Pinus massoniana； polyphenols； extraction
食品研究与开发
Food Research And Development
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.04.013
作者简介：王妙飞（1980—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：分析化学。
多酚是植物和微生物中产生的酚类次生代谢产
物，具有潜在促进健康作用的化合物。多酚类化合物
是指分子结构中有若干个酚性羟基的植物成分的总
称，包括苯酚酸和黄酮类化合物。多酚类化合物都有
一定的抗氧化能力，不少制品已列入天然抗氧化剂的
范畴，是优良的氢或电子的给予体，对超氧阴离子和
羟自由基等有明显的清除作用。所以多酚类化合物具
有降低胆固醇、保护心血管、降血压、降血糖等生物
活性[1-3]。
马尾松遍布于华中华南各地，是中国南部主要材
用树种，也是荒山造林的先锋树种，经济价值高。马尾
松的松油脂、松香、叶、根、茎均可入药，但对于松塔能
否入药鲜见有相关的研究。有关研究表明松属植物中
含有萜类、多酚类、生物碱等多种生物活性成分 [4]，具
有抗氧化、抗病毒及抗菌等生物活性[5-6]。为了进一步
开发利用马尾松，本研究采用超声波辅助法提取马尾
松松塔中的多酚类化合物，以响应面分析法优化其提
取工艺，为马尾松的开发及应用提供科学参考。
1 材料与方法
1.1 仪器与材料
PE Lambda35 UV/VIS紫外可见分光光度计：上海
应用实验室；AB135 -S 型电 子 天 平 ：METTLER
TOLEDO；DSA50-GL2超声清洗机：德森精工有限公
司；202A-2电热干燥箱：上海阳光实验仪器有限公司；
PH-3C数显 pH计：上海雷磁仪器厂。
松塔：采于江西省赣州市马尾松；没食子酸对照
品 AB108G（≥98 %）：天津一方科技有限公司；无水乙
醇、钨酸钠、磷钼酸、磷酸、碳酸钠等试剂均为国产分
析纯试剂；试验用水为蒸馏水。
1.2 方法
1.2.1 标准溶液制备及标准曲线绘制
精密称取没食子酸对照品 10.93 mg，配成浓度为
109.3 mg/L的没食子酸标准溶液备用。精密量取标准
溶液 0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL于 10 mL比色管中，加
入 2 mL Folin-Denis试剂（磷钼钨酸溶液）和 4 mL20 %
碳酸钠溶液，用蒸馏水定容至 10 mL，摇匀，室温避光
放置 30 min，以不加标准溶液的相应溶液作空白，在波
长 760 nm处测定吸光度。
分离提取
2016年 2月
第 37卷第 4期
52
表 1 RSM试验设计与结果
Table 1 Experimental design and results of response surface
methodology（RSM）
1.2.2 多酚提取工艺
松塔经干燥，粉碎，过 60目筛，取适量于试管中，
加入乙醇溶液，置于超声仪中在一定的超声功率、温
度及 pH条件下超声提取一段时间后过滤，得供试品
溶液。精密量取供试品溶液 1.0 mL置于 10 mL比色管
中，按 1.2.1项下的方法，自加入 2 mL Folin-Denis试
剂起依法测定吸光度。
2 结果与讨论
2.1 多酚标准工作曲线
以多酚浓度 C与吸光度 A经回归处理，得到标准
工作曲线方程为：A=0.111C+0.005 1，R2=0.999 1。表明
本方法有较好的线性关系，标准工作曲线见图 1。
多酚提取率 E（mg/g）= C × V × DM
式中：C为由 A值代入标准曲线方程求得稀释后
提取液浓度，mg/L；V为提取液体积，L；D为稀释倍数；
M为原料质量，g。
2.2 响应面分析法优化松塔中多酚的提取工艺
2.2.1 RSM分析法考察因素及水平
在单因素的基础上，采用 Box-Behnken模型，以
对提取率影响较为显著的乙醇浓度、超声时间、超声
功率、pH 4个因子为自变量，分别以 A、B、C、D表示，
松塔多酚提取率为响应值。试验设计见表 1。
采用 Design-Expert 7.0.0软件，根据表 1中松塔
多酚提取率试验数据进行多元回归拟合，得到多酚提
取率对乙醇浓度、超声时间、超声功率和 pH的二次多
项回归方程：
Y =11.78 +0.44A -0.31B -0.11C +0.63D -0.26AB +
0.23AC +0.34AD -0.43BC +1.03BD -0.42CD -1.47A2 -
2.49B2-1.31C2-0.079D2
对模型进行方差分析结果见表 2。由结果得到：模
型 P<0.000 1，说明模型显著，多酚提取率 F 失拟=
0.065 9，表明失拟项不显著。R2Adj=0.994 0，表明回归方
程拟合度较好，可以采用该模型较好地预测和分析松
塔中多酚的提取率。由 F值可知，对超声法提取松塔
多酚提取率影响大小顺序为 pH >乙醇浓度>超声时
间>超声功率。
2.2.2 因素间的交互作用
乙醇浓度、超声时间、超声功率以及 pH对多酚提
取率的影响见图 2~图 7。
由图 2～图 7可以看出，乙醇浓度、超声时间、超声
图 1 多酚标准工作曲线
Fig.1 Standard curve of polyphenols
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
A
0 2 12
C/（mg/L）
4 6 8 10
序号
A乙醇
浓度/%
B超声
时间/min
C超声
功率/W
D pH
Y提取率/
（mg/g）
1 60 30 40 6 11.78
2 60 40 35 6 8.28
3 60 20 40 7 9.11
4 80 20 40 6 8.81
5 40 30 40 5 9.52
6 40 30 35 6 8.89
续表 1 RSM试验设计与结果
Continue table 1 Experimental design and results of response
surface methodology（RSM）
序号
A乙醇
浓度/%
B超声
时间/min
C超声
功率/W
D pH Y提取率/
（mg/g）
7 80 30 45 6 9.60
8 60 30 40 6 11.69
9 60 30 45 7 10.58
10 60 20 45 6 8.53
11 60 20 35 6 8.02
12 60 30 40 6 11.75
13 80 30 40 7 11.60
14 40 30 40 7 10.09
15 40 40 40 6 7.32
16 60 30 40 6 11.84
17 60 20 40 5 9.88
18 40 30 45 6 8.08
19 60 30 35 7 11.38
20 60 40 40 5 7.30
21 40 20 40 6 7.52
22 80 40 40 6 7.55
23 60 30 45 5 10.21
24 80 30 40 5 9.66
25 80 30 35 6 9.50
26 60 40 45 6 7.07
27 60 30 35 5 9.32
28 60 40 40 7 10.66
29 60 30 40 6 11.83
王妙飞，等：马尾松松塔中多酚提取工艺的研究分离提取
53
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值（显著水平）
模型 68.01 14 4.86 329.99 <0.000 1**
A 2.34 1 2.34 159.00 <0.000 1**
B 1.13 1 1.13 77.07 <0.000 1**
C 0.15 1 0.15 9.86 0.007 2**
D 4.73 1 4.73 320.96 <0.000 1**
AB 0.28 1 0.28 19.08 0.000 6**
AC 0.21 1 0.21 14.06 0.002 2**
AD 0.47 1 0.47 31.87 <0.000 1**
BC 0.74 1 0.74 50.24 <0.000 1**
BD 4.26 1 4.26 289.65 <0.000 1**
CD 0.71 1 0.71 48.50 <0.000 1**
A2 14.11 1 14.11 958.37 <0.000 1**
B2 40.09 1 40.09 2 723.21 <0.000 1**
C2 11.13 1 11.13 755.93 <0.000 1**
D2 0.040 1 0.040 2.72 0.121 3
残差 0.21 14 0.015
失拟项 0.19 10 0.019 5.07 0.065 9
纯差 0.015 4 0.003 770
总差 68.22 28
R2=0.997 0 R2Adj=0.994 0 C.V.%=1.27
表 2 拟合二次多项式模型的方差分析
Table 2 Analysis of variance（ANOVA）for the fitted quadratic
polynomial model
注：**P<0.01差异极显著。
80.00
70.00
60.00
50.00
40.0020.00
25.00
30.00
35.00
40.00
7.3
8.45
9.6
10.75
11.9
Y
A：AB：B
80.00
70.00
60.00
50.00
40.0035.00
37.50
40.00
42.50
45.00
8
8.975
9.95
10.925
11.9
Y
A：AC：C
80.00
70.00
60.00
50.00
40.005.00
5.50
6.00
6.50
7.00
9.4
10.175
10.95
11.725
12.5
Y
A：AD：D
40.00
35.00
30.00
25.00
20.0035.00
37.50
40.00
42.50
45.00
7
8.225
9.45
10.675
11.9
Y
B：BC：C
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
7.2
8.5
9.8
11.1
12.4
Y
D：D
40.00
35.00
30.00
25.00
20.00
B：B
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
9.3
10.075
10.85
11.625
12.4
Y
D：D
45.00
42.50
40.0
37.50
35.00
C：C
图 2 乙醇浓度及超声时间对多酚提取率影响的响应曲面
Fig.2 Response surface of ethanol concentration and extraction
time on extraction yield of polyphenols
图 3 乙醇浓度及超声功率对多酚提取率影响的响应曲面
Fig.3 Response surface of ethanol concentration and power on
extraction yield of polyphenols
图 4 乙醇浓度及 pH对多酚提取率影响的响应曲面
Fig.4 Response surface of ethanol concentration and pH on
extraction yield of polyphenols
图 5 超声时间及超声功率对多酚提取率影响的响应曲面
Fig.5 Response surface of extraction time and power on extraction
yield of polyphenols
图 6 超声时间及 pH对多酚提取率影响的响应曲面
Fig.6 Response surface of extraction time and pH on extraction
yield of polyphenols
图 7 超声功率及 pH对多酚提取率影响的响应曲面
Fig.7 Response surface of power and pH on extraction yield of
polyphenols
分离提取王妙飞，等：马尾松松塔中多酚提取工艺的研究
54
功率以及 pH对多酚提取率的协同作用，响应曲面的
最高点即为所选范围内存在的极值。pH的曲线较为陡
峭，说明对多酚提取率的影响最显著，其次分别为乙
醇浓度、超声时间、超声功率。
2.2.3 验证试验
根据回归模型预测的多酚提取最佳工艺条件为：
乙醇浓度 64.74 %、超声时间 31.50 min、超声功率
38.96 W、pH7.00时，多酚提取率预测值为 12.53 mg/g。
考虑到实际操作的便利，采用修正后的条件进行 3次
平行试验：乙醇浓度 65 %、超声时间 30 min、超声功率
40 W、pH7。试验测得多酚提取率平均值为 12.68 mg/g，
与预测值的误差为 1.20 %，说明采用响应面分析法优
化的最佳提取条件可靠。
3 结论
本研究采用响应面分析法优化了马尾松松塔多
酚提取工艺，得到最佳工艺条件为：乙醇浓度 65 %、超
声时间 30 min、超声功率 40 W、pH 7。试验结果表明，
马尾松松塔含有较为丰富的多酚，为马尾松的进一步
开发利用提供了数据参考。
参考文献：
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收稿日期：2014-01-08
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