尹禮國(guó)等
摘要:通過(guò)單因子試驗(yàn)與正交試驗(yàn),對(duì)釀酒葡萄皮渣花色苷乙醇溶液提取工藝條件進(jìn)行了研究,確定最優(yōu)工藝條件為:料液比1 g ∶30 mL,提取溶劑的乙醇濃度和pH值分別為60%、1.0,提取溫度和時(shí)間分別為80 ℃、80 min,花色苷提取率為0.168 4%,產(chǎn)品得率為2.57%,產(chǎn)品花色苷含量為6.55%。產(chǎn)品呈紫褐色,易溶于pH值為1.0的60%乙醇溶液,溶于該溶液后呈紫紅色,色澤鮮艷,可進(jìn)一步分離純化得到純度更高的產(chǎn)品,開發(fā)為食品著色劑和抗氧化劑。
關(guān)鍵詞:釀酒葡萄皮渣;花色苷;提取工藝;純化
中圖分類號(hào): TS201.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2014)10-0260-03
收稿日期:2013-12-05
基金項(xiàng)目:四川省宜賓市科技重點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào):200801007)。
作者簡(jiǎn)介:尹禮國(guó)(1979—),男,湖北黃石人,博士研究生,副教授,主要從事食品生物技術(shù)研究。E-mail:156948727@qq.com。 花色苷由花色素和糖基以糖苷鍵結(jié)合而成,屬于黃酮類化合物,在食品、水果、蔬菜中廣泛存在,隨著pH值的變化能呈現(xiàn)紅、紫紅、黃至藍(lán)等不同顏色,可滿足人們對(duì)食物色澤的多種需要[1]?,F(xiàn)代科學(xué)研究表明,花色苷能夠較好地清除自由基,抑制低密度脂蛋白氧化,具有抗氧化、抗癌、抗動(dòng)脈硬化、抗衰老、增強(qiáng)免疫力及心血管保護(hù)作用,可預(yù)防冠心病、高血脂、動(dòng)脈粥樣硬化、胃黏膜損傷、白內(nèi)障等疾病[2-7]。由于合成抗氧化劑常常對(duì)身體健康有害,消費(fèi)者對(duì)來(lái)自天然產(chǎn)物的抗氧化劑的需求量日益增大[8]?;ㄉ占染哂辛己玫闹阅埽志哂辛己玫目寡趸耘c生理功能,在食品領(lǐng)域的應(yīng)用具有很好的前景。據(jù)報(bào)道,我國(guó)2007年釀酒葡萄年產(chǎn)量超過(guò)200萬(wàn)t,產(chǎn)酒約66.5萬(wàn)t,其中約有70%的為紅葡萄酒,釀酒葡萄出渣率約為10%,其中33%為葡萄皮,約有 6.9萬(wàn)t/年葡萄皮被丟棄[9]。葡萄皮含有豐富的花色苷,且種類豐富[10-11],葡萄皮色素可廣泛應(yīng)用于果醬、酸性飲料、果酒中,具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、安全無(wú)毒副作用等優(yōu)點(diǎn)[7],從中提取花色苷具有較好的開發(fā)前景。筆者采用單因子與正交試驗(yàn)開展了釀酒葡萄皮渣花色苷提取工藝研究,對(duì)進(jìn)一步綜合利用釀酒葡萄皮渣進(jìn)行了討論。
1材料與方法
1.1材料、試劑與儀器
釀酒葡萄皮渣由河北昌黎鳳凰酒莊提供;氫氧化鈉、乙醇、鹽酸、檸檬酸、檸檬酸鈉均為分析純。RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)、T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)、pHS-3C酸度計(jì)(上海理達(dá)儀器廠)、T-214電子分析天平(北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)、DHG-905 鼓風(fēng)干燥箱(上海齊欣科學(xué)儀器有限公司)、SHB-B95真空泵(河南鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)、電熱恒溫水浴鍋(北京光明醫(yī)療儀器廠)。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1花色苷含量的測(cè)定花色苷含量的測(cè)定采用pH值示差法,其具體步驟為:參照文獻(xiàn)[12],配制不同pH值的緩沖液;吸取適量體積花色苷溶液于100 mL燒杯中(吸取體積以稀釋后D521 nm在0.2~0.8為宜),用檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液調(diào)pH值至3.0,轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,用pH值為 30的緩沖液定容,得樣品待測(cè)液;分別取1 mL待測(cè)液于2個(gè)10 mL比色管中,各加入9 mL pH值為1.0、4.5的緩沖液,40 ℃ 水浴20 min,使其顯色穩(wěn)定,采用光程為1 cm的比色皿在521、700 nm下測(cè)定吸光度,根據(jù)下式計(jì)算提取液中花色苷含量:
80 ℃,提取時(shí)間為80 min。準(zhǔn)確稱取10.00 g葡萄皮渣粉,開展驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果表明,在最優(yōu)條件下花色苷的提取率為0168 4%,優(yōu)于其他條件,確定此工藝參數(shù)最優(yōu)。稱取10份葡萄皮渣粉,分別以此工藝參數(shù)進(jìn)行提取,將提取液合并后真空濃縮,在50 ℃條件下用鼓風(fēng)干燥箱干燥得紫褐色粉末 257 g,產(chǎn)品中花色苷含量為6.55%。
3結(jié)論
通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定從釀酒葡萄皮渣中提取花色苷的最優(yōu)條件是:將葡萄皮渣打成粉末后,用料液比為 1 g ∶30 mL、pH值為1.0的60%乙醇在80 ℃下水浴浸提 80 min,花色苷提取率為0.168 4%,產(chǎn)品得率為2.57%,產(chǎn)品中花色苷含量為6.55%?;ㄉ兆鳛樘烊簧?,在酸性條件下有良好的穩(wěn)定性,具有降低肝臟及血清中脂肪含量、抗氧化、抗腫瘤、延遲血小板凝集等多種生理和藥用活性功能,在食品、化妝品、醫(yī)藥領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景。開展釀酒葡萄皮渣中花色苷的提取,可變廢為寶,促進(jìn)葡萄酒行業(yè)的健康發(fā)展。乙醇溶液萃取法具有設(shè)備要求低、毒副作用小、易產(chǎn)業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)。乙醇溶液提取法制備的產(chǎn)品中花色苷純度較低,能進(jìn)一步提高產(chǎn)品附加值,研究花色苷的種類與功能,可采用大孔樹脂柱層析、溶劑萃取、膜過(guò)濾等分離純化技術(shù)開展純化工藝研究,開發(fā)綠色健康的食品著色劑與抗氧化劑。為促進(jìn)人們對(duì)花色苷綜合利用水平的提高,了解其生理功能,需進(jìn)一步開展高效液相色譜、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)對(duì)提取物中花色苷種類及含量進(jìn)行定性定量分析,開展花色苷精制產(chǎn)品的抗氧化性、抗菌性、降膽固醇、預(yù)防心血管系統(tǒng)、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)等功能研究。
參考文獻(xiàn):
[1]龐志申. 花色苷研究概況[J]. 北京農(nóng)業(yè)科學(xué),2000,18(5):37-42.
[2]Harborne J B,Williams C A. Anthocyanins and other flavonoids[J]. Natural Product Reports,2004,21(4):539-573.
[3]Harborne J B,Williams C A. Anthocyanins and other flavonoids[J]Natural Product Reports,2001,18(3):310-333.
[4]Wang J,Mazza G. Inhibitory effects of anthocyanins and other phenolic compounds on nitric oxide production in LPS/IFN-gamma-activated RAW 264.7 macrophages[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2002,50(4):850-857.
[5]Pinelo M,Rubilar M,Jerez M,et al. Effect of solvent,temperature,and solvent-to-solid ratio on the total phenolic content and antiradical activity of extracts from different components of grape pomace[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2005,53(6):2111-2117.
[6]Spigno G,Tramelli L,de Faveri D M. Effects of extraction time,temperature and solvent on concentration and antioxidant activity of grape marc phenolics[J].Journal of Food Engineering,2007,81:200-2008.
[7]唐傳核,彭志英. 天然花色苷類色素的生理功能及應(yīng)用前景[J]. 冷飲與速凍食品工業(yè),2000,6(1):26-28.
[8]Martin B J,Ramos-Escudero F,Saez-Plaza P,et al. Analysis and antioxidant capacity of anthocyanin pigments. Part Ⅰ:General considerations concerning polyphenols and flavonoids[J]. Critical Reviews in Analytical Chemistry,2012,42(2):102-125.
[9]張瑩,丁辰,趙巖,等. 葡萄酒皮渣提取花色苷研究應(yīng)用進(jìn)展[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊,2012(5):95-98.
[10]Luque-Rodriguez J M,de Castro M D L,Perez-Juan P. Dynamic superheated liquid extraction of anthocyanins and other phenolics from redgrape skins of wine making residues[J]. Bioresouce Technology,2007,98:2705-2713.
[11]于慶泉. 蛇龍珠紅葡萄酒釀造過(guò)程中花色苷的變化規(guī)律研究[D]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),2006.
[12]孫婧超,劉玉田,趙玉平,等. pH示差法測(cè)定藍(lán)莓酒中花色苷條件的優(yōu)化[J]. 中國(guó)釀造,2011(11):171-174.
[13]翦祎,韓舜愈,張波,等. 單一pH法、pH示差法和差減法快速測(cè)定干紅葡萄酒中總花色苷含量的比較[J]. 食品工業(yè)科技,2012,33(23):323-325,423.
[4]Wang J,Mazza G. Inhibitory effects of anthocyanins and other phenolic compounds on nitric oxide production in LPS/IFN-gamma-activated RAW 264.7 macrophages[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2002,50(4):850-857.
[5]Pinelo M,Rubilar M,Jerez M,et al. Effect of solvent,temperature,and solvent-to-solid ratio on the total phenolic content and antiradical activity of extracts from different components of grape pomace[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2005,53(6):2111-2117.
[6]Spigno G,Tramelli L,de Faveri D M. Effects of extraction time,temperature and solvent on concentration and antioxidant activity of grape marc phenolics[J].Journal of Food Engineering,2007,81:200-2008.
[7]唐傳核,彭志英. 天然花色苷類色素的生理功能及應(yīng)用前景[J]. 冷飲與速凍食品工業(yè),2000,6(1):26-28.
[8]Martin B J,Ramos-Escudero F,Saez-Plaza P,et al. Analysis and antioxidant capacity of anthocyanin pigments. Part Ⅰ:General considerations concerning polyphenols and flavonoids[J]. Critical Reviews in Analytical Chemistry,2012,42(2):102-125.
[9]張瑩,丁辰,趙巖,等. 葡萄酒皮渣提取花色苷研究應(yīng)用進(jìn)展[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊,2012(5):95-98.
[10]Luque-Rodriguez J M,de Castro M D L,Perez-Juan P. Dynamic superheated liquid extraction of anthocyanins and other phenolics from redgrape skins of wine making residues[J]. Bioresouce Technology,2007,98:2705-2713.
[11]于慶泉. 蛇龍珠紅葡萄酒釀造過(guò)程中花色苷的變化規(guī)律研究[D]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),2006.
[12]孫婧超,劉玉田,趙玉平,等. pH示差法測(cè)定藍(lán)莓酒中花色苷條件的優(yōu)化[J]. 中國(guó)釀造,2011(11):171-174.
[13]翦祎,韓舜愈,張波,等. 單一pH法、pH示差法和差減法快速測(cè)定干紅葡萄酒中總花色苷含量的比較[J]. 食品工業(yè)科技,2012,33(23):323-325,423.
[4]Wang J,Mazza G. Inhibitory effects of anthocyanins and other phenolic compounds on nitric oxide production in LPS/IFN-gamma-activated RAW 264.7 macrophages[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2002,50(4):850-857.
[5]Pinelo M,Rubilar M,Jerez M,et al. Effect of solvent,temperature,and solvent-to-solid ratio on the total phenolic content and antiradical activity of extracts from different components of grape pomace[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2005,53(6):2111-2117.
[6]Spigno G,Tramelli L,de Faveri D M. Effects of extraction time,temperature and solvent on concentration and antioxidant activity of grape marc phenolics[J].Journal of Food Engineering,2007,81:200-2008.
[7]唐傳核,彭志英. 天然花色苷類色素的生理功能及應(yīng)用前景[J]. 冷飲與速凍食品工業(yè),2000,6(1):26-28.
[8]Martin B J,Ramos-Escudero F,Saez-Plaza P,et al. Analysis and antioxidant capacity of anthocyanin pigments. Part Ⅰ:General considerations concerning polyphenols and flavonoids[J]. Critical Reviews in Analytical Chemistry,2012,42(2):102-125.
[9]張瑩,丁辰,趙巖,等. 葡萄酒皮渣提取花色苷研究應(yīng)用進(jìn)展[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊,2012(5):95-98.
[10]Luque-Rodriguez J M,de Castro M D L,Perez-Juan P. Dynamic superheated liquid extraction of anthocyanins and other phenolics from redgrape skins of wine making residues[J]. Bioresouce Technology,2007,98:2705-2713.
[11]于慶泉. 蛇龍珠紅葡萄酒釀造過(guò)程中花色苷的變化規(guī)律研究[D]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),2006.
[12]孫婧超,劉玉田,趙玉平,等. pH示差法測(cè)定藍(lán)莓酒中花色苷條件的優(yōu)化[J]. 中國(guó)釀造,2011(11):171-174.
[13]翦祎,韓舜愈,張波,等. 單一pH法、pH示差法和差減法快速測(cè)定干紅葡萄酒中總花色苷含量的比較[J]. 食品工業(yè)科技,2012,33(23):323-325,423.