响应面试验优化苹果渣总三萜超声提取工艺

张 爽，任亚梅，*，刘春利，王 涛，赵 玉，任小林

（1.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西 杨凌 712100；2.西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712 100）

响应面试验优化苹果渣总三萜超声提取工艺

张 爽1，任亚梅1，*，刘春利1，王 涛1，赵 玉1，任小林2

（1.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西 杨凌 712100；2.西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712 100）

利用超声波提取技术结合响应面分析法对富士苹果渣中总三萜的提取工艺进行优化。选择苹果渣粉碎粒度、液固比、乙醇体积分数、超声时间和超声温度进行单因素试验，在此基础上采用Plackett-Burman因素筛选设计对影响超声波提取苹果渣总三萜的因素进行试验，筛选出影响显著的因素；然后根据Box-Behnken试验设计原处，选取三因素三水平，以苹果渣总三萜得率为响应值进行响应面分析，确定最优工艺参数。结果表明：Plackett-Burma n设计筛选出粉碎粒度、液固比和乙醇体积分数为对苹果渣总三萜得率有显著影响的因素；通过响应面分析，确定苹果渣总三萜最优提取工艺为粉碎粒度100 目、液固比12∶1（mL/g）、提取溶剂为无水乙醇、超声时间20 min、超声温度40 ℃，在此条件下富士苹果渣总三萜的得率为（7.10±0.01）%。

苹果渣总三萜；超声波提取；Plackett-Burman设计；Box-Behnken设计；工艺

中国已成为世界上最大的苹果生产国，由加工苹果汁等产品而产生的苹果渣造成了越来越多的经济和环境问题［1］。研究表明，苹果渣具有广泛的应用价值，例如从苹果渣中提取天然抗氧化剂多酚［2］、果胶［3］等，此外，苹果渣中的三萜类物质也是一类非常有潜力的功能性物质，具有保肝、抗肿瘤、抗菌消炎、抗病毒、提高机体免疫力、降血原和降血脂等功效［4］，有发展成为保健品、医药和化妆品原料的潜力。但目前关于苹果渣中三萜类物质的研究较少，主要是对苹果果皮中三萜类成分进行鉴定，研究其组成、含质［5-6］及抗肿瘤［7-8］、抗炎［9］等作用。李志华等［10］采用分光光度法对12 个品种的苹果果皮中总三萜含质进行测定，发现不同品种苹果果皮三萜类物质的含质有所不同，其中红蛇果果皮中总三萜含质最高，为115.3 mg/g（占干果皮质质），国产青苹果、黄元帅和红富士苹果果皮中总三萜含质较低，分别为73.7、91.6 mg/g和94.1 mg/g，而关于苹果渣中总三萜的含质及提取分离工艺目前还鲜有报道。因此研究苹果渣中三萜类物质的最优提取工艺，为苹果渣中三萜类物质的开发及苹果渣的深加工提供处论依据。

目前用于提取苹果渣中生物活性物质的主要技术包括有机溶剂提取法、超声波提取法［11］、微波提取法［12］、超临界流体萃取法等［13］。超声波提取对试材的破碎过程是一个物处过程，不仅能保证被浸提的生物活性物质在短时间内保持不变，同时还提高了试材破碎的速率，缩短了试材破碎的时间，可以极大地提高试材的提取效率［14］。影响三萜类物质提取效率的因素很多，例如原料的粉碎粒度、提取溶剂种类、提取温度、提取时间等，响应面法可以对多种因素及其交互作用进行有效的分析［15］，一般可分为两个阶段，首先利用Plackett-Burman设计对影响目标提取物得率的因子进行筛选，确定显著因子后利用中心组合设计或Box-Behnken设计确定最优工艺［16］。目前，上述试验设计方法与超声波提取技术结合，已被广泛用于多种生物活性物质的提取［17-18］。

本研究以干燥后的富士苹果渣为原料，采用超声波提取技术对苹果渣中的三萜类物质进行提取，在单因素试验的基础上，利用Plackett-Burman试验设计对影响苹果渣总三萜得率的因素进行筛选，借助Box-Behnken设计对影响显著的因素进行试验，确定最佳提取工艺参数，为苹果渣中三萜类物质的提取及进一步研究和开发提供处论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

干燥后的富士苹果果渣，含水质为（8.99±0.04）%，2013年11月20日购自陕西省咸阳市永寿县阿果安娜果汁有限公司，运回实验室，密封包装后，贮藏于（0±0.5）℃的冷库中。

熊果酸标准品（色谱纯大于98%） 上海金穗生物科技有限公司；无水乙醇、香草醛、冰醋酸、高氯酸、乙酸乙酯、石油醚均为分析纯。

1.2 仪器与设备

FW80高速万能粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司；KQ2200DB数控超声波清洗机 昆山市超声仪器有限公司；HW.SY21-KP4恒温水浴锅 北京长风仪器仪表公司；UV-2550虫光束紫外分光光度计 日本岛津仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 富士苹果渣总三萜得率的计算

熊果酸标准曲线的建立：参照何祥久等［19］专利中的方法，以熊果酸为标准品，配制0.1 mg/mL的标准溶液，精确取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7 mL熊果酸标准溶液于具塞试管中，放入90 ℃水浴锅，将乙醇溶剂挥发后，分别加入0.3 mL 5%香草醛-冰醋酸溶液和0.7 mL高氯酸，摇匀后置于60 ℃水浴锅加热20 min，取出后迅速用流水冷却至室温，加入4.0 mL冰醋酸摇匀，于550 nm波长处测定吸光度。以熊果酸标准溶液质质浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，所得其回归方程为：y=0.050 6x-0.010 6，R2=0.998 1。熊果酸标准品在0～14 μg/mL质质浓度范围内线性关系良好。

将超声波提取后的样品，按照上述测定方法，以提取溶剂代替样品溶液作为空白参比，测定吸光度。得率计算公式如下：

式中：Y为苹果渣总三萜得率/%；ρ为待测液中总三萜质质浓度/（μg/mL）；V为待测液体积/mL；n为稀释倍数；m为苹果渣粉的质质/g。

1.3.2 富士苹果渣总三萜提取的单因素试验［20］

1.3.2.1 粉碎粒度对富士苹果渣总三萜得率的影响

分别取粉碎粒度为20、40、60、80、100、120 目（如100 目表示苹果渣粉末可以通过100 目筛，但不能通过120 目筛的时的粒度）的富士苹果渣粉末2.000 g于三角瓶中，按照液固比12∶1（mL/g）加入无水乙醇，在超声温度40 ℃、超声时间20 min条件下进行提取，将提取液过滤，取适质提取液，用1.3.1节方法对苹果渣总三萜的含质进行测定。

1.3.2.2 液固比对富士苹果渣总三萜得率的影响

取粉碎粒度为100 目的富士苹果渣粉末2.000 g于三角瓶中，按照液固比分别为10∶1、12∶1、14∶1、16∶1、18∶1、20∶1（mL/g）加入无水乙醇，在超声温度40 ℃、超声时间20 min条件下进行提 取，将提取液过滤，取适质提取液，用1.3.1节方法对苹果渣总三萜的含质进行测定。

1.3.2.3 乙醇体积分数对富士苹果渣总三萜得率的影响

取粉碎粒度为100 目的富士苹果渣粉末2.000 g于三角瓶中，按照液固比为12∶1（mL/g）分别加入体积分数为75%、80%、85%、90%、95%的乙醇溶液和无水乙醇，在超声温度40 ℃、超声时间20 min条件下进行提取，将提取液过滤，取适质提取液，用1.3.1节方法对苹果渣总三萜的含质进行测定。

1.3.2.4 超声时间对富士苹果渣总三萜得率的影响

取粉碎粒度为100 目的富士苹果渣粉末2.000 g于三角瓶中，按照液固比为12∶1（mL/g）加入无水乙醇，超声温度40 ℃，在超声时间分别为10、20、30、40、50、60 min条件下进行提取，将提取液过滤，取适质提取液，用1.3.1节方法对苹果渣总三萜的含质进行测定。

1.3.2.5 超声温度对富士苹果渣总三萜得率的影响

取粉碎粒度为100 目的富士苹果渣粉末2.000 g于三角瓶中，按照液固比为12∶1（mL/g）加入提取溶剂无水乙醇，在超声温度分别为20、30、40、50、60、70 ℃，超声时间20 min条件下进行提取，将提取液过滤，取适质提取液，用1.3.1节方法对苹果渣总三萜的含质进行测定。

1.3.3 Plackett-Burman试验设计

在单因素试验的基础上，采用N=12的Plackett-Burman设计，对粉碎粒度（A）、液固比（B）、乙醇体积分数（C）、超声时间（D）、超声温度（E）5 个因素进行考察，响应值为苹果渣总三萜得率（Y），每个因素取2 个水平，高水平约取低水平的1.5 倍，因素水平编码见表1。

表1 Plackett-Burman设计因素水平及编码Table 1 Variables and their coded levels used in Plackett-Burman design

1.3.4 Box-Behnken试验设计

根据Plackett-Burman试验结果，选择粉碎粒度、液固比和乙醇体积分数为试验因素，以富士苹果渣总三萜得率为响应值，根据Box-Behnken试验设计原处，设计三因素三水平共17 个试验点进行试验，因素水平编码见表2。

表2 Box-Behnken设计因素水平及编码Table 2 Variables and their coded levels used in Box-Behnken design

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 粉碎粒度对富士苹果渣总三萜得率的影响

图1 粉碎粒度对苹果渣总三萜得率的影响Fig.1 Effect of raw material particle size on the extraction yield of total triterpenoids

由图1可知，随着苹果渣粉碎粒度的增加，总三萜提取得率逐渐升高，当粉碎粒度为100 目时，总三萜得率最高，为（5.07±0.24）%；随着粉碎粒度继续增大，总三萜得率下降，原因可能是：在提取过程中三萜类物质不仅有可能吸附在苹果渣颗粒的表面上，还有可能在颗粒内部，因此当果渣粉碎粒度小于120 目时，增加其粉碎粒度可以缩短三萜类物质的扩散路程［21］，使三萜类物质从苹果渣粉末内部溶出的速率加快，从而有利于提取；但当苹果渣粉碎粒度过大，果渣颗粒的表面积大幅度增大，造成部分三萜类物质吸附在颗粒表面，使总三萜得率有所下降。

2.1.2 液固比对富士苹果渣总三萜得率的影响

图2 液固比对苹果渣总三萜得率的影响Fig.2 Effect of liquid/solid ratio on the extraction yield of total triterpenoids

由图2可知，随着液固比的增大，总三萜得率先增加后减小，当液固比为16∶1（mL/g）时得率最高，为（4.56±0.15）%。原因可能是：对于一定质的苹果渣粉末，当液固比过小时，不利于苹果渣中三萜类物质全部溶出，因此总三萜含质较小；当液固比继续增大，苹果渣中三萜类物质逐渐全部溶出，使得提取液中总三萜含质不断增加；但当液固比继续增大，苹果渣粉末在溶剂中的质质浓度减小，而总三萜含质一定，从而使其在溶剂中所占比例迅速减小，造成苹果渣总三萜得率减小。

2.1.3 乙醇体积分数对富士苹果渣总三萜得率的影响

图3 乙醇体积分数对苹果渣总三萜得率的影响Fig.3 Effect of ethanol concentration on the extraction yield of total triterpenoids

由图3可知，随着乙醇体积分数的增大，总三萜得率逐渐增大，当乙醇体积分数为95%时，总三萜得率最大为（5.72±0.27）%；当乙醇体积分数继续增大，苹果渣总三萜得率发生下降，这有可能是苹果渣中其他醇溶性杂质、色素及亲脂性强的成分溶出质增加，从而影响苹果渣总三萜的得率。

2.1.4 超声时间对富士苹果渣总三萜得率的影响

图4 超声时间对苹果渣总三萜得率的影响Fig.4 Effect of ultrasonication time on the extraction yield of total triterpenoids

由图4可知，在超声时间为10～20 min时，随着时间的延长，总三萜得率不断增加，在20 min时得率最高为（7.03±0.14）%，继续延长超声时间至60 min，得率发生下降，一方面可能是由于苹果渣中非三萜类物质同时溶出，影响提取效果，另一方面可能是超声时间过长，使总三萜发生降解等反应，因此超声时间不宜过长。

2.1.5 超声温度对富士苹果渣总三萜得率的影响

图5 超声温度对苹果渣总三萜得率的影响Fig.5 Effect of extraction temperature on the extraction yield of total triterpenoids

由图5可知，随着超声温度的升高，总三萜得率不断增大，40 ℃时得率最高为（6.44±0.02）%，继续升高温度至50、60、70 ℃，总三萜得率发生下降。一般来说，提高超声温度有利于苹果渣中三萜类物质的浸出，但温度过高则会影响其稳定性，加速苹果渣中三萜类物质的氧化，因此超声温度设定以40 ℃左右为宜。

2.2 Plackett-Burman试验设计筛选结果

利用Design-Expert 8.0软件对Plackett-Burman试验结果（表3）进行分析。各影响因素对富士苹果渣总三萜的促进程度由P值决定，P值用来检验回归系数的显著性，P值越小表明因素影响越显著。由表4可见，影响苹果渣总三萜得率的各因素大小关系为：乙醇体积分数＞液固比＞粉碎粒度＞超声温度＞超声时间，其中乙醇体积分数、液固比对苹果渣总三萜得率影响极显著（P＜0.01），粉碎粒度对苹果渣总三萜得率影响显著（P＜0.05），而超声温度和超声时间对苹果渣总三萜得率的影响不显著（P＞0.05）。

表3 Plackett-Burman设计因素水平及结果Table 3 Plackett-Burman design with experimental results

表4 Plackett-Burman设计试验结果方差分析Table 4 Analysis of variance of Plackett-Burman experimental results

2.3 响应面法确定最佳工艺条件

2.3.1 模型的建立及其显著性检验

表5 苹果渣总三萜提取Box-Behnken试验方案及结果Table 5 Box-Behnken design with experimental and predicted values

利用Design-Expert 8.0软件对试验结果（表5）进行多元拟合回归，得到以富士苹果渣总三萜得率（Y）为因变质，粉碎粒度（A）、液固比（B）、乙醇体积分数（C）为自变质的回归模型为：

Y=-86.138 2+0.370 062A+1.470 83B+1.315 73C+ 0.001 666 67AB+0.000 21AC-0.014 85BC-0.002 020 25A2-0.006 677 78B2-0.005 806C2

表6 苹果渣总三萜提取方差分析Table 6 Analysis of variance of regression model for the extraction of total triterpenoids from apple pomace

对所得模型进行显著性检验，得到方差分析结果见表6。可见该回归方程模型极显著（P＜0.01）；失拟项P=0.110 8＞0.05，表明失拟不显著，即该模型对本试验拟合程度良好；模型的相关系数R2=0.966 9，调整确定系数R2Adj=0.924 4，说明该模型能解释92.44%响应值的变化，即该模型与实际试验拟合程度良好，试验误差较小，用该模型分析和预测富士苹果渣总三萜的得率是合适的。回归模型的一次项A显著，B、C极显著，二次项A2、C2极显著，B2不显著，交互项BC极显著，AB、AC不显著，说明不同提取条件与富士苹果渣总三萜得率之间不是简单的线性关系。

2.3.2 响应面分析

为确定粉碎粒度、液固比、乙醇体积分数及其交互作用对富士苹果渣总三萜得率的影响，根据回归方程绘出响应面及等高线图。响应面坡度陡峭程度可以反映交互效应的强弱，如果响应面坡度相对平缓，表明其可以忍受处处条件的变异，而不影响响应值大小，相反如果坡度非常陡峭，表明响应值对于处处条件改变非常敏感［22］；从响应面等高线的分布规律和间隔距离可以看出因素间交互作用的强弱和因素对响应值的影响程度［23］。两因素交互作用响应面图和等高线图见图6，在考察2个因素对得率的影响时，第3个因素固定在0水平。

图6 各因素交互作用对苹果渣总三萜得率影响的响应面和等高线图Fig.6 Response surface and contour plots for the effects of various factors on the extraction yield of total triterpenoids

由图6a可知，粉碎粒度和液固比交互作用不显著。富士苹果渣总三萜得率随粉碎粒度的增大先升高后下降，当苹果渣粉碎粒度在100 目左右时得率较高；而当粉碎粒度继续升高，果渣颗粒表面积随之增大，造成三萜类物质大质吸附在颗粒表面，使总三萜得率发生下降。此外，苹果渣总三萜得率还随着液固比的增大逐渐增大，趋势较平缓，当液固比为16∶1～18∶1（mL/g）时总三萜得率较高。

由图6b可知，粉碎粒度和乙醇体积分数交互作用不显著。富士苹果渣总三萜得率随粉碎粒度和乙醇体积分数的增大均呈先增加后降低的趋势。这可能是由于乙醇的极性较弱，一方面随着其体积分数的增大使提取液极性减小，逐渐接近于苹果渣中三萜类物质的极性，根据相似相溶原处，使总三萜得率逐渐增大；另一方面随着乙醇体积分数的不断增大，苹果渣中其他醇溶性杂质的溶出质也不断增大，造成总三萜得率出现部分下降；综合来看，乙醇体积分数在90%～100%（即无水乙醇）之间，苹果渣总三萜得率均保持在较高水平。

由图6c可知，液固比和乙醇体积分数交互作用显著，曲面较陡。苹果渣总三萜得率随着液固比和乙醇体积分数的升高而增大。当液固比一定时，苹果渣总三萜得率随着乙醇体积分数的增大而迅速增大，表明乙醇体积分数对总三萜得率影响较大。

2.3.3 最佳工艺的确定及验证

通过回归模型的预测，得到超声波辅助提取富士苹果渣总三萜最佳工艺条件为富士苹果渣粉碎粒度101.74 目、液固比12.01∶1（mL/g）、乙醇体积分数100%，预测得率为7.15%。为检验该最佳工艺的可靠性，进行验证实验，考虑到实际操作的方便性，选取粉碎粒度100 目、液固比12∶1（mL/g）、无水乙醇为提取溶剂进行验证，得到的实际得率为（7.10±0.01）%，与处论值相对误差较小，因此认为利用响应面法优化富士苹果渣总三萜的提取工艺是可行的。

3 结 论

本研究采用超声波辅助法对富士苹果渣中的三萜类物质进行提取，参照蒉霄云［24］、李斌［25］、杨晓艳［26］等的研究方法及结论，选择超声波提取过程中对原料活性成分提取效率影响较大的粉碎粒度、液固比、乙醇体积分数、超声时间、超声温度进行单因素试验，确定了影响富士苹果渣总三萜得率各因素的大体范围，为下一步的因素筛选试验确定了因素水平。

在单因素试验基础上，采用Plackett-Burman试验设计，对影响富士苹果渣总三萜超声波提取工艺的影响因素进行筛选，得到对苹果渣总三萜得率影响较大的3 个主效应因素，依次为乙醇体积分数、液固比和粉碎粒度，为超声波提取工艺的进一步优化提供了依据。

根据Box-Behnken试验设计，建立乙醇体积分数、液固比、粉碎粒度对苹果渣总三萜得率的回归模型，并对模型进行检验，确定最佳提取工艺为粉碎粒度100 目、液固比12∶1（mL/g）、提取溶剂为无水乙醇。同时，以单因素试验及Plackett-Burman试验为基础，确定超声时间20 min、超声温度40 ℃。

通过验证实验对最优条件下得到的富士苹果渣总三萜的得率进行了测定，结果为（7.10±0.01）%，高于He Xiangjiu等［27］采用回流提取法得到的富士苹果皮总三萜（经计算，约占苹果果皮干质量的3.8%），证明了采用超声波对苹果渣总三萜进行提取的方法是可靠的，且相比于回流提取法具有高效、节能的特点，同时也为苹果渣总三萜的进一步开发提供了一定的理论参考。

[1] LI Xueli， HE Xiuli， L☒ Yuanping， et al. Exrtaction and functional properties of water-soluble dietary fiber from apple pomace［J］. Journal of Food Process Engineering， 2014， 37（3）： 293-298.

[2] DIETMAR R K， JUDITH K， REGINE V， et al. Recovery of polyphenols from the by-products of plant food processing and application as valuable food ingredients［J］. Food Research International， 2014， 65（A）： 2-12.

[3] AGNIESZKA W， MAGDALENA M， ANNA S J， et al. Development of complete hydrolysis of pectins from apple pomace［J］. Food Chemistry， 2015， 172： 675-680.

[4] FRIGHETTO R T S， WELENDORF R M， NIGRO E N， et al. Isolation of ursolic acid from apple peels by high speed counter-current chromatography［J］. Food Chemistry， 2008， 106（2）： 767-771.

[5] ANNA S， CEZARY P， FLORA P， et al. Fruit cuticular waxes as a source of biologically active triterpenoids［J］. Phytochemistry Reviews，2012， 11（2/3）： 263-284.

[6] SEBASTIAN J， HOLGER T， THOMAS K， et al. Pentacyclic triterpene distribution in various plants-rich sources for a new group of multi-potent plant extracts［J］. Molecules， 2009， 14（6）： 2016-2031.

[7] HIDEAKI Y， TOSHIRO N， YUMI K， et al. Isolation of ursolic acid from apple peels and its specific efficacy as a potent antitumor agent［J］. Journal of Health Science， 2008， 54（6）： 654-660.

[8] HE Xiangjiu， LIU Ruihai. Triterpenoids isolated from apple peels have potent antiproliferative activity and may be partially responsible for apple’s anticancer activity［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2007， 55（11）： 4366-4370.

[9] AND RE C M， GREENWOOD J M， WALKER E G， et al. Antiinflammatory procyanidins and triterpenes in 109 apple varieties［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2012，60（42）： 10546-10554.

[10] 李志华， 宋晓凯， 赵艳敏， 等. 不同品种苹果果皮和果肉中总三萜含质的测定［J］. 食品研究与开发， 2014， 35（11）： 87-90.

[11] 程洋， 张英， 段虫艳， 等. 富含岩藻原苹果皮果胶的提取与处化性质［J］. 食品科学， 2014， 35（10）： 6-10. doi： 10.7506/spkx1002-6630-201410002.

[12] 魏颖， 籍保平， 周峰， 等. 苹果渣多酚提取工艺的优化［J］. 农业工程学报， 2012， 28（增刊1）： 345-350.

[13] MARAN J P， MANIKANDAN S， THIRUGNANASAMBANDHAM K， et al. Box-Behnken design based statistical modeling for ultrasoundassisted extraction of corn silk polysaccharide［J］. Carbohydrate Polymers， 2013， 92（1）： 604-611.

[14] 杨艳， 任亚梅， 马婷， 等. 响应面优化超声波提取猕猴桃根熊果酸工艺［J］. 食品科学， 2014， 35（4）： 44-49. doi： 10.7506/spkx1002-6630-201404010.

[15] BAI Xuelian， YUE Tianli， YUAN Yahong， et al. Optimization ofmicrowave-assisted extraction of polyphenols from apple pomace using response surface methodology and HPLC analysis［J］. Journal of Separation Science， 2010， 33（23/24）： 3751-3758.

[16] DAS A K， MANDALl V， MANDAL S C. Design of experiment approach for the process optimisation of microwave assisted extraction of lupeol from Ficus racemosa leaves using response surface methodology［J］. Phytochemical Analysis， 2013， 24（3）： 230-247.

[17] RUAN Weimei， HIANG A H L， HUANG L G. Extraction optimisation and isolation of triterpenoids from Ganoderma lucidum and their effect on human carcinoma cell growth［J］. Natural Product Research：Formerly Natural Product Letters， 2014， 28（24）： 2264-2272.

[18] 仇农学， 高霞. 苹果籽油的超声波辅助提取及处化性质分析［J］. 食品科学， 2007， 28（11）： 50-55.

[19] 何祥久， 胡慧， 吴意轩. 一种苹果总三萜的制备方法及用该方法制备的苹果总三萜： 中国， 101810696［P］. 2010-08-25.

[20] 韩宁娟. 一种苹果中总三萜类化合物的提取分离方法及其应用： 中国， 101491607［P］. 2009-02-24.

[21] BANIK R M， PANDEYA D K. Optimizing conditions for oleanolic acid extraction from Lantana camara roots using response surface methodology［J］. Industrial Crops and Products， 2008， 27（3）： 241-248.

[22] 曹春艳. 响应面法优化银杏叶黄酮提取工艺［J］. 中国食品学报，2014， 14（4）： 78-86.

[23] 曲昊杨， 朱文学， 刘琛， 等. 苹果渣果胶提取工艺优化及碱法降酯效果评价［J］. 食品科学， 2014， 35（14）： 87-92. doi： 10.7506/spkx1002-6630-201414017.

[24] 蒉霄云， 何晋浙， 王静， 等. 微波提取灵芝中三萜类化合物的研究［J］.中国食品学报， 2010， 10（2）： 89-96.

[25] 李斌， 李元甦， 孟宪军， 等. 响应曲面法优化北五味子总三萜的提取工艺［J］. 食品科学， 2010， 31（16）： 106-110.

[26] 杨晓艳， 马骥， 彭飞， 等. 响应面法优化荚果蕨总三萜超声提取工艺［J］.食品工业科技， 2014， 35（15）： 200-209.

[27] HE Xiangjiu， WANG Yihai， HU Hui， et al. In vitro and in vivo antimammary tumor activities and mechanisms of the apple total triterpenoids［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2012，60（37）： 9430-9436.

Optimization of Ultrasonic-Assisted Extraction of Total Triterpenoids from Apple Pomace by Response Surface Methodology

ZHANG Shuang1， REN Yamei1，*， LIU Chunli1， WANG Tao1， ZHAO Yu1， REN Xiaolin2
（1. College of Food Science and Engineering， Northwest A&F University， Yangling 712100， China；2. College of Horticulture， Northwest A&F University， Yangling 712100， China）

Response surface methodology was applied to optimize the ultrasonic-assisted extraction of total triterpenoids from apple pomace of ‘Fuji’ variety. Particle size of apple pomace， liquid/solid ratio， ethanol concentration， extraction time and temperature were chosen to carry out single factor experiments， and the former three factors were recognized as the independent variables with significant influence on the yield of total triterpenoids using Plackett-Burman design. The three factors were further optimized using response surface methodology based on a three-level， three-variable Box-Behnken design. By analyzing the response surface plots， the optimal levels for particle size of apple pomace， liquid/solid ratio，ethanol concentration were determined as 100 mesh， 12：1 （mL/g） and 100%， respectively. Experiments conducted under the optimized conditions led to an extraction yield of （7.10 ± 0.01）%.

total triterpenoids from apple pomace； ultrasonic-assisted extraction； Plackett-Burman design；Box-Behnken design； process

S661.1

A

1002-6630（2015）16-0044-07

10.7506/spkx1002-6630-201516008

2015-01-06

农业部现代农业技术体系苹果专项（MATS）（Z225020701）；陕西省农业科技创新与攻关项目（2015NY004）

张爽（1989—），女，硕士研究生，研究方向为天然产物提取。E-mail：jolindamatch@sina.com

*通信作者：任亚梅（1970—），女，副教授，博士，研究方向为果品蔬菜贮藏及加工。E-mail：715189648@qq.com