葡萄籽中分離提取原花青素的研究

摘 要：花青素是一類多酚類化合物，其具有高效的清除自由基的功能，是一種新型、高效、低毒的天然抗氧化劑。本實驗通過浸提的方法從葡萄籽中提取原花青素，考察了不同溶劑、浸提時間、浸提溫度、乙醇體積分數(shù)和料液比等單因素對浸提效果的影響，確定了最佳的單因素水平。研究結(jié)果表明：本項目產(chǎn)品投資費用少，操作費用低，產(chǎn)品附加值高；原料為廢物利用，變廢為寶符合國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策；幾乎沒有“三廢”排放，使用的溶劑全部回收利用，廢渣可以作為造紙或者飼料綜合利用。

關(guān)鍵詞：花青素；葡萄籽；提??；正交實驗

1 概述

原花青素是廣泛存在于植物中的一類天然多酚類化合物，多以糖苷的形式存在，也稱花色苷。屬于縮合鞣質(zhì)或黃烷醇類。最早而最豐富的花青素是從紅葡萄渣中提取的葡萄皮紅。它于1879年在意大利上市。

由于原花青素的多種功效，由葡萄籽提取的原花青素已被我國衛(wèi)生部批準為保健原料。目前對原花青素的提取研究及保健作用研究已非常成熟。已經(jīng)將其應(yīng)用到工業(yè)化產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出多種原花青素的保健產(chǎn)品和化妝產(chǎn)品。原花青素的產(chǎn)品已被廣大消費者普遍接受。

2 葡萄籽中花青素的提取

本實驗通過浸提的方法從葡萄籽中提取原花青素，考察了不同溶劑、浸提時間、浸提溫度、乙醇體積分數(shù)和料液比等單因素對浸提效果的影響，確定了最佳的單因素水平。并通過設(shè)計正交實驗，得出原花青素提取最佳工藝條件。

2.1 實驗方法

2.1.1 葡萄籽中原花青素的提取

本實驗采用甘肅紫軒酒業(yè)葡萄酒廠生產(chǎn)葡萄酒產(chǎn)生的葡萄籽下腳料作為本實驗的原材料。在生產(chǎn)葡萄酒壓榨葡萄汁的糟粕和葡萄酒生產(chǎn)前和發(fā)酵后壓榨的榨粕，所得的這些榨渣中，以換成干品計，約有50%的葡萄皮，45%的葡萄籽和少量的梗等，將該榨渣經(jīng)粗選分離出葡萄籽，作為提取的原料。

所得的葡萄籽用粉碎機粉碎后，過20目篩，于磨口三角瓶中，經(jīng)石油醚脫脂脫水份，得脫脂葡萄籽粉，用一浸提液在50℃的恒溫水浴中回流浸提，離心后取上清液，反復(fù)提取若干次，最后洗滌殘渣，將上清液和洗滌液合并，加入固體無水硫酸鈉脫水，傾出上層溶液，在真空度為0.095MPa，溫度為40℃的條件下真空濃縮，濃縮液冷卻至室溫，得到原花青素粗提液，干燥，制得粗提物。測定原花青素含量，計算提取率。

其提取流程：

葡萄籽→粉碎過篩（20目）→石油醚浸泡脫脂，脫水→有機溶液提取→離心→上清液+洗滌液→減壓濃縮→真空干燥→粗產(chǎn)品。

2.1.2 原花青素含量的測定

采用硫酸-香草醛法。原花青素在500nm處吸光度最大。

標準曲線的繪制：利用花青素對照品配制濃度為0.00、0.04、0.08、0.12、0.16、0.20mg/ml的標準系列溶液，500nm波長下，測定吸光值，繪制標準曲線（Y=1.9786x-0.0052，R=0.999）。

樣品原花青素含量的測定：樣品用蒸餾水溶解，定容至50ml。取其1ml稀釋50倍，測定其吸光值，計算出原花青素的得率。

2.2 產(chǎn)品分析方法

對原花青素的含量的主要測定方法：原花青素粗提物紫外掃描，對原花青素粗提物在200nm～600nm波長范圍內(nèi)進行掃描，原花青素的最大吸收峰在280nm～290nm之間，根據(jù)與標準品的hmax280nm的差異的多少來確定其含量。

3 葡萄籽中原花青素的提取結(jié)果分析

3.1 影響因素優(yōu)化

影響提取率的主要因素有提取所用的溶劑、溶劑濃度、提取溫度、時間和料液比等。對于影響因素進行正交設(shè)計優(yōu)化實驗。

在單因素實驗的基礎(chǔ)上，選取乙醇體積分數(shù)（A）提取溫度（B）、提取時間（C）及料液比（D）作為考察因素，以提取率為衡量指標進行正交實驗，因素水平選取如表1所示，正交設(shè)計實驗結(jié)果如表2所示。

3.2 結(jié)果分析

各單因素對原花青素提取效果的影響大小順序為：提取溫度（B）>提取時間（C）>料液比（D）>乙醇體積分數(shù)（A），由正交實驗得出乙醇回流浸提法提取葡萄籽原花青素的最優(yōu)方案為：A2B2C3D2。綜合單因素實驗和正交實驗結(jié)果，可以得出最佳工藝條件為：乙醇體積分數(shù)為60%，提取溫度為40℃，料液比為1：7（g/ml），提取時間為30min。

植物材料中原花青素的提取率與材料的狀況和提取條件密切相關(guān)。植物材料的貯存、干燥、粉碎度，提取溶劑、溫度等都能導(dǎo)致原花青素化學結(jié)構(gòu)的變化和提取率的改變，從而改變原花青素的理化性質(zhì)和生物活性。同時樣品中的水分含量也會導(dǎo)致測定結(jié)果降低。樣品提取前一般要經(jīng)過粉碎，通常較細的粉末有利于提取，但過細時提取率反而會降低。

提取劑的選擇也是影響提取率的關(guān)鍵因素。因此原花青素的提取劑，要求對其有很好的溶解性。因此有機溶劑和水的復(fù)合體系（有機溶劑占總體積的50%～70%）最適合提取。

4 結(jié)束語

原花青素是多酚類物質(zhì)，。具有高效的清除自由基的能力，是一種新型、高效、低毒的天然抗氧化劑。葡萄籽作為葡萄酒工業(yè)的副產(chǎn)物，每年大量被遺棄，造成資源的大量浪費。因此，從葡萄籽中提取原花青素，進行葡萄籽的綜合利用，開發(fā)高附加值產(chǎn)品具有非常重要的使用價值。

生產(chǎn)成本是原花青素價格的主導(dǎo)支柱。而葡萄酒業(yè)的下腳料葡萄籽大部分做為廢棄品丟棄，因此將其做為原花青素提取的主要原料成本是低廉。另外，在生產(chǎn)工藝上，主要采用溶劑浸提和萃取以及干燥的工藝，其溶劑全部回收利用，生產(chǎn)過程中可根據(jù)實際情況采用人工操作或者自動化控制，操作費用低。

本項目產(chǎn)品投資費用少，操作費用低，產(chǎn)品附加值高；原料為廢物利用，變廢為寶符合國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策；幾乎沒有“三廢”排放，使用的溶劑全部回收利用，廢渣可以作為造紙或者飼料綜合利用。研究結(jié)果表明：本項目符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，對提高企業(yè)經(jīng)濟效益有著積極的意義。

參考文獻

[1]王忠合，朱俊晨，陳惠音.葡萄籽原花青素提取物的保健功能與應(yīng)用[J].食品科技，2006（4）：135-139.

[2]王輝憲，姜暉霞，王仁才，等.葡萄子油及原花青素研究與開發(fā)利用[J].果樹學報，2005，22（5）：542-547.

作者簡介：姜霞（1981-），女，工作單位：甘肅農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，研究方向：食品化學及工藝。