全 文 ：257※工艺技术 食品科学 2007, Vol. 28, No. 11
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收稿日期：2007-07-25 *通讯作者
基金项目：国家自然科学基金项目(30472135)
作者简介：于亚莉(1975-)，女，讲师，博士研究生，主要从事天然产物提取与分离的研究。
超声波法提取花生壳中多酚类物质的研究
于亚莉1,2，高 峰2，刘静波1，于向荣3，张守勤2,*
(1.吉林大学农学部食品科学与工程系，吉林 长春 130062；
2.吉林大学生物与农业工程学院，吉林 长春 130021；3.哈尔滨商业大学，黑龙江 哈尔滨 150076)
摘 要：研究了超声波技术从花生壳中提取多酚类物质的工艺，对影响多酚得率的因素进行了单因素试验，通过
正交试验确定超声波提取最佳工艺条件为：溶剂60%乙醇，功率300kW，固(g)液(ml)比1:20，提取时间17.5min，
此条件下多酚类得率为6.45%。
关键词：超声波；花生壳；多酚类物质；抗氧化
Extraction of Polyphenol from Husk of Earthnut by Ultrasound
YU Ya-li1,2，GAO Feng2，LIU Jing-bo1，YU Xiang-rong3，ZHANG Shou-qin2,*
(1.Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Jilin University, Changchun 130062, China；
2.School of Agriculture and Biology, Jilin University, Changchun 130021, China；
3.Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China)
Abstract ：The extraction conditions of polyphenol from the husk of earthnut by Ultrasound process were studied. Influences
of extraction power, and extraction time on the content of polyphenol were investigated, and suitable conditions were deter-
mined based on the single factor tests. They were as follows: extraction power 300 kW, extraction time 17.5 min, 60% ethanol
was used as a modifier, and its dosage was 17.5 ml for per gram material and the yield is 6.45%.
Key words：ultrasound；husk of earthnut；polyphenol；extraction
中图分类号：TS209 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2007)11-0257-05
花生(peanut earthnut)亦名落花生，长生果，豆
科，一年生草本植物，主要有普通型、多粒型、珍
珠豆型、峰腰型等果形[1]。花生作为重要的食用植物油
资源，在世界食用油资源中居第四位，占世界食用植
物油年产量的14%，在植物蛋白资源中居第三位，占
世界植物蛋白年产量的11%[2-3]。目前，对花生开发利
用主要是花生仁、花生红衣及花生壳：花生仁主要是食
用、油用和工业用，如分别用作食用油、乳化剂及润
滑剂等；花生红衣用于制备具有止血等功效的药物，如
止血片、止血宁注射液、止血宁糖浆等等[4-7]；花生壳
作为花生的废弃物，少部分用于制造胶合剂、人造板
以及制备塑料填料和动物饲料等。而大部分用作燃料或
2007, Vol. 28, No. 11 食品科学 ※工艺技术258
当作废渣弃去[8-10]。研究表明，花生壳中除含有大量的
碳水化合物及粗纤维外，还含有少量的多酚类物质及
黄酮类物质[11]。成熟的花生壳中含有的多酚类物质为
3.34%～7.13%，多酚类物质是油脂的抗氧化剂，若花
生壳中多酚类物质含量超过0.167%时，就可显示出抗氧
化活性[12]。若能把花生壳中的多酚类物质提取出来，即
可作为天然的油脂抗氧化剂和具保健功能的食品添加剂
使用，拓展了其利用价值，因此该资源的开发利用潜
力巨大、前景广阔。
超声技术是新兴的、多学科交叉的边缘科学，其
应用给化工、生物、医药等学科的研究开拓了新领域，
并从应用上对上述工业产生重大影响。超声波具有空化
效应、湍动效应、微扰效应、界面效应和聚能效应等
许多独特效应，能够提高传质系数[13]。在有效成分提
取、膜分离、结晶、絮凝、吸附与脱附、泡沫浮选
及双水相萃取等技术中都有着广泛的应用[14-16]。
我国传统中药有效成分的提取存在的缺点是：溶
剂耗量大、萃取时间长、萃取温度高、工艺路线长、
萃取效率低等，这些缺点直接导致中药产品中残留溶
剂含量高、有效成分含量低、质量难以控制、药效不
明显等问题，使得产品价格低，国际市场竞争力弱，
极大地制约了我国中药现代化的进程。而将超声作用
于中药的提取则利用超声波的优势明显地减少溶剂耗
量、缩短萃取时间，在不会破坏有效成分即较低的温
度下就可实现高的提取率，广泛应用于中药中皂苷、
生物碱、黄酮、蒽醌类、有机酸及多糖等成分的提
取。本实验主要研究影响超声波法提取花生壳中多酚
类物质得率的因素，并在此基础上通过正交试验确定
了最佳工艺条件。
1 材料与方法
1.1试剂
无水乙醇、没食子酸、碳酸钠 均为分析纯。
没食子酸溶液：准确称取没食子酸0.1000g，溶解
于70%的乙醇中，定容至100ml，再用70%的乙醇稀
释至10倍，即得浓度为10μg/ml的标准溶液。
Folin-ciocalten试剂：在1ml磨口回流蒸馏器中加入
100g钨酸钠、25g钼酸钠，700ml蒸馏水，50ml85%磷
酸，100ml 37%盐酸冷凝回流10h，然后添加150g硫酸
锂和数滴溴液，取下冷凝管，重新加热至沸，维持
15min，驱去多余溴，冷却后补足蒸馏水至1000ml，用
棕色试剂瓶装好，置于冰箱中长期冷藏备用，临时用
稀释三倍。
Na2CO3溶液：称取10.0g无水Na2CO3，用水溶解
定容至100ml。
1.2仪器
超声波细胞粉碎仪JY92-2D 宁波新知生物科技股份
有限公司；紫外可见分光光度计UV757CRT 上海分析
仪器厂。
1.3方法
1.3.1标准曲线绘制
准确吸取浓度为10μg/ml的没食子酸标准溶液
0.05、0.10、 .15、0.20、 .25、0.30ml于5ml容量瓶
中，分别加入蒸馏水1.95、1.90、1.85、1.80、1.75、
1.70ml，再加入Folin-Ciocalten试剂1.0ml。充分振荡后
静置3～4min，分别加入10% Na2CO3溶液1.0ml。摇匀、
置于25℃恒温水浴中反应2h，同时做试剂空白，于
765mn下测定吸光度。以含量对吸光度进行直线回归。
没食子酸标准溶液以吸光值A和没食子酸浓度C得
到回归方程为：
y=－0.0012x4+0.0168x3－0.0813x2+0.2848x－0.0138，
R2=0.9999
式中，A为吸光度；C为没食子酸溶液浓度。
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
1 2 3 4 5 6
吸
光
度
溶液浓度(100μg/ml)
图1 标准曲线
Fig.1 Standard curve
1.3.2样品中多酚类物质测定
将花生壳清洗晾干，用粉碎机粉碎，称取粉碎后
的花生壳样品0.5g，与一定浓度的乙醇溶液按一定比例
混合，将花生壳-乙醇溶液在一定条件下经超声波处
理。精密吸取样品处理液2ml，置于5ml容量瓶中，加
入Folin-ciocalten试剂1.0ml，充分振荡后静置3～4min，
分别加入10% Na2CO3溶液1.0ml。摇匀、置于25℃恒
温水浴中反应2h，同时做试剂空白，于765mn下测定
吸光度。
1.3.3工艺条件确定
1.3.3.1乙醇浓度对花生壳中多酚类物质提取率影响
分别用10%、30%、50%、70%、90%的乙醇浸
泡花生壳2h，料液比1:20，将浸泡的花生壳-乙醇溶液
在超声波功率300kW下处理20min，测花生壳中多酚类
259※工艺技术 食品科学 2007, Vol. 28, No. 11
物质的提取率。
1.3.3.2料液比对花生壳中多酚类物质提取率影响
用50%的乙醇溶液浸泡花生壳2h，料液比分别为
1:10、1:20、1:30、1:40、1:50，在300kW下超声波
处理20min，测花生壳中多酚类物质的提取率。
1.3.3.3超声波功率对花生壳中多酚类物质提取率影响
用50%的乙醇溶液浸泡花生壳2h，料液比1:20，
分别在100、200、300、400、500、600kW下超声波
处理20min，测花生壳中多酚类物质的提取率。
1.3.3.4超声波处理时间对花生壳中多酚类物质提取率
影响
用50%的乙醇溶液浸泡花生壳2h，料液比1:20，
在300kW下超声波分别处理5、10、15、20、25、
30min，测花生壳中多酚类物质的提取率。
1.3.3.5常温超声波法提取花生壳中多酚类物质工艺条
件确定
常温超声波法提取花生壳中多酚类物质的正交试验
在单因素试验基础上进，正交试验的因素水平见表1。
加，其提取率逐渐降低。这可能是因为随着乙醇浓度
的增加，多酚类物质在乙醇溶液中的溶解度增加，当
乙醇溶液浓度达到50%以后，溶液极性增强，导致多
酚类物质的溶解度下降，因而浸提液乙醇浓度选择为
50%。
2.2浸提料液比确定
料液比对花生壳中多酚类物质的提取率的影响如图
3所示，随着浸提溶剂量的增加，花生壳中多酚类物质
的提取率也随着增加，其原因为样品量一定时，增加
溶剂的量可以降低样品颗粒周围有效成分的浓度，从而
更有利于有效成分的溶出，因此，在实际生产中可以
采用加大溶剂的量来获得最大的提取率，但是如果选择
较大的料液比，则会加大浓缩时的能耗。从图中可见，
料液比为1:20至1:50时，所得多酚类物质的提取率相差
无几，所以选择料液比为1:20。
表1 因素水平
Table 1 Factors and Levels
水平
因素
A乙醇浓度(%) B料液比(g/ml)C时间(min)D功率(kW)
1 40 1:15 17.5 250
2 50 1:20 20 300
3 60 1:25 22.5 350
2 结果与分析
2.1乙醇浓度确定
浸提液乙醇浓度对花生壳中多酚类物质的提取率的
影响如图2所示，随着乙醇浓度的增大，多酚类物质的
提取率逐渐增加，当乙醇浓度达到50%时，花生壳中
多酚类物质的提取率达到最高，此后随着乙醇浓度的增
60
50
40
30
20
10
0
10 30 50 70 90
提
取
率
(
%
)
乙醇浓度(%)
图2 不同乙醇浓度对花生壳中多酚类物质提取率的影响
Fig.2 Effects of ethanol consistence on extraction quotiety of
polyphenol from husk of earthnut
2.3超声波功率确定
超声波功率对花生壳中多酚类物质的提取率的
影响如图4所示，随着超声波功率的增加，花生壳
中多酚类物质的提取率也增加，当超声波功率达到
3 0 0 k W时，花生壳中多酚类物质的提取率显著增
加。此后随着超声波功率的升高，花生壳中多酚类
物质的提取率又逐渐下降，其原因是当细胞受超声
波作用时，其渗透性将会增加。超声波功率越高，
超声波强度越大，将会有更多的溶剂渗透进细胞的
内部，从而使更多的有效成分透过细胞壁进入周围
的溶剂中，提高了有效成分的提取率。当提取功率
大于300kW时，加大功率，花生壳中多酚类物质
的提取率反而降低，可能的原因是由于当超声波功
率达到300kW时，花生壳中多酚类物质已经被大量
的溶出；或者是由于此时花生壳中多酚类物质在乙
醇溶液中的浓度已经达到了饱和，所以当超声波功
率超过300kW时，过大的超声波强度破坏了多酚类
70
60
50
40
30
20
10
0
1:101:201:301:401:50
提
取
率
(
%
)
料液比(g/ml)
图3 不同料液比对花生壳中多酚类物质提取率的影响
Fig.3 Effects of dosage on extraction quotiety of polyphenol
from husk of earthnut by ultrasound
2007, Vol. 28, No. 11 食品科学 ※工艺技术260
物质结构所致。
2.4浸提时间确定
超声时间对花生壳中多酚类物质的提取率的影响如
图5所示，随着超声时间的延长，花生壳中多酚类物质
的提取率也随着增加，超声时间达到20min后，多酚类
物之的提取率缓慢增加。这是由于超声波会导致细胞内
产生剧烈的涡流扩散，增大细胞内外有效成分的浓度
差，从而加快溶质的传质速率。因此在很短时间内(保
压时间达到20min)，花生壳颗粒内部的多酚类物质的浓
度与细胞外面周围多糖的浓度基本达到了平衡，此时再
延长超声时间，花生壳中多酚类物质的提取率增加平
缓。有效成分停止了由颗粒内部向周围溶液的扩散。因
此，超声时间选择20min。
3 结 论
超声波提取是在常温条件下，可以用于提取生物
碱、活性多糖和低聚糖、芳香油、脂质类、黄酮、
甙类等水溶性、醇溶性、脂溶性和溶于其它有机溶剂
中的小分子成分，与煎煮法、回流法、索氏提取等提
取技术相比，超声波提取技术可以大大缩短提取时间、
降低能耗、减少杂质成分的溶出，提高有效成分的收
率，而且超声波提取是在常温下进行，避免了因热效
应引起的有效成分结构变化、损失以及生理活性的降
低，具有一定的优势。
3.1试验结果表明，花生壳中的多酚类物质可以通过
超声波取方法是可行的，超声波功率、超声波处理时
间对花生壳中多酚类物质的提取率均有影响，控制试验
条件可以显著提高多酚得率。
3.2通过单因素试验，确定了超声波提取多酚类物质
的最佳工艺条件: 浸提溶液为60%乙醇，料液比1:20，
超声波功率300kW、超声波处理时间17.5min，在此提
取工艺条件下，多酚类物质得率为6.45%。
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80
60
40
20
0
100 200 300400 500
提
取
率
(
%
)
功率(kW)
图4 不同功率对花生壳中多酚类物质提取率的影响
Fig.4 Effects of extraction power on extraction quotiety of
polyphenol from husk of earthnut by ultrasound
2.5超声波法提取花生壳中多酚类物质的工艺条件确定
在单因素试验的基础上进行常温条件下使用超声波
技术提取花生壳中多酚类物质的正交试验，试验结果如
表2所示，得到最优工艺条件为：溶剂60%乙醇，功
率300kW，固(g)液(ml)比1:20，提取时间17.5min，提
取收率为6.45%。
70
60
50
40
30
20
10
0
5 10 15 20 25 30
提
取
率
(
%
)
时间(min)
图5 超声时间对花生壳中多酚类物质提取率的影响
Fig.5 Effects of extraction timer on extraction quotiety of
polyphenol from husk of earthnut by ultrasound
表2 正交试验结果
Table 2 Results of orthogonal test
因素
提取率
试验号 A乙醇浓度 B C超声时间 D功率
(%) 料液比 (min) (kW)
(mg/g)
1 1 1 1 1 52.9
2 1 2 2 2 54.5
3 1 3 3 3 53.0
4 2 1 2 3 56.1
5 2 2 3 1 56.5
6 2 3 1 2 63.6
7 3 1 3 2 63.9
8 3 2 1 3 64.5
9 3 3 2 1 56.8
K1 160.4 172.9 181.0 166.2
K2 176.2 175.5 167.4 182.0
K3 185.2 173.4 173.4 173.6
k1 53.5 57.6 60.3 55.4
k2 58.7 58.5 55.8 60.7
k3 61.7 57.8 57.8 57.9
优水平 A3 B2 C1 D2
主次因素 ADCB
最优组合 A3B2C1D2
261※工艺技术 食品科学 2007, Vol. 28, No. 11
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收稿日期：2007-08-22
基金项目：合肥工业大学创新团队基金项目(06001)
作者简介：魏兆军(1970-)，男，副教授，博士，主要从事食品生物技术研究。
桑椹多糖提取工艺的优化
魏兆军，胡海梅，柏晓辉，黄 俊，姜绍通
(合肥工业大学生物与食品工程学院，安徽 合肥 230009)
摘 要：本实验利用热水浸提法提取桑椹多糖。先考察了不同温度、料水比、时间和浸提次数对桑椹多糖提取
率的影响，然后利用正交试验，优化桑椹多糖的提取工艺，并对结果进行方差分析。结果显示，温度和料水比
对提取桑椹多糖有显著性影响；温度为80℃，料水比为1:30，每次4h，浸提两次为佳, 在此工艺下多糖的提取率
为5.71%。
关键词：桑椹；多糖；提取工艺；优化
Optimization of Extraction of Polysaccharide from Mulberry Fruit
WEI Zhao-jun，HU Hai-mei，BO Xiao-hui，HUANG Jun，JIANG Shao-tong
( School of Biotechnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Anhui 230009, China)
Abstract ：In present research, the polysaccharide was extracted from mulberry fruit using hot water. Firstly, the effects of
temperature, solid-liquid ratio, time and times on the extraction rate of polysaccharides were investigated. Then, the techniques
were optimized using orthogonal test. The results showed that the temperature and solid-liquid ratio showed significant effect
on the extraction of polysaccharides of mulberry fruit. The optimize technique of extracting condition was temperature 80 ℃,
solid-liquid ratio 1:30, time 4 hours and times 2. Under this condition, the extracting rate of polysaccharides of mulberry fruit
was measured about 5.71%.
Key words：mulberry fruit；polysaccharide；extraction technology；optimization
中图分类号：TS201.1 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2007)11-0261-04
桑椹为桑科植物(Moras albaL.)的果穗，又名桑果、
桑实、桑枣、乌椹、黑椹等。桑椹性味酸甘、微寒、
无毒，有止渴解毒、宁心利水、润肺通便、滋肝肾、
补血养颜等功效，主治口渴烦热、消渴、解酒毒、久
咳、习惯性便秘等[1]。现代药理学研究证明，桑椹具
有增强免疫功能、促进造血细胞生长、防癌抗突变、
抗诱变、抗衰老、降血糖、降血脂、护肝等作用[ 2 ]。
以上功效的有效成分之一是桑椹多糖。