葡萄酒副產(chǎn)物的深度利用——釀酒皮渣的美容效果研究

尹　娟，成　鋼，陽(yáng)曉艷(1.湖南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410081；.湖南文理學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，湖南常德415000）

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葡萄酒副產(chǎn)物的深度利用——釀酒皮渣的美容效果研究

尹娟1，2，成鋼2，陽(yáng)曉艷2
(1.湖南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410081；2.湖南文理學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，湖南常德415000）

摘要：探討釀酒后葡萄皮渣的美容效果，為天然化妝品的開發(fā)和應(yīng)用提供新的切入點(diǎn)，進(jìn)而為葡萄酒副產(chǎn)物的精深加工利用提供理論依據(jù)，對(duì)釀酒后葡萄皮渣進(jìn)行了微生物分離、鑒定和小鼠安全性實(shí)驗(yàn)；在此基礎(chǔ)上，對(duì)人體進(jìn)行了皮膚美容效果對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)使用后皮膚美白、保水及潤(rùn)膚效果進(jìn)行觀察。結(jié)果表明，釀酒后葡萄皮渣中含有單一菌落，體積較大、白色且光滑的判定為釀酒酵母；感染實(shí)驗(yàn)中小鼠皮膚無(wú)微生物感染；人體皮膚試用后，皮膚美白、保濕效果顯著。釀酒后葡萄皮渣對(duì)人體皮膚有一定的增白美容效果。

關(guān)鍵詞：葡萄皮渣；安全性；美容效果

我國(guó)是葡萄生產(chǎn)大國(guó)，栽培面積已達(dá)56萬(wàn)hm2（數(shù)據(jù)來源于OIV，2011年），其中釀酒葡萄種植面積7.3萬(wàn)hm2，每年產(chǎn)生約20×104t的葡萄皮渣，通常是被當(dāng)作肥料、飼料甚至垃圾處理。研究表明，釀酒后的葡萄皮渣中含有大量的花色苷、白藜蘆醇、齊墩果酸等多種功能性成分，具有良好的醫(yī)療、保健作用[1-2]。對(duì)釀酒葡萄皮渣進(jìn)行開發(fā)利用，使其變廢為寶，可產(chǎn)生較佳的經(jīng)濟(jì)利益和生態(tài)效益。目前，對(duì)葡萄酒釀酒后酒渣的綜合利用大多集中在葡萄籽的研究[3-5]，Bagchi等[5]通過小鼠試驗(yàn)研究證明，葡萄籽原花青素具有超氧陰離子的清除能力，其與維生素C、維生素E和β-胡蘿卜素相比能更好地保護(hù)組織免受氧化作用。對(duì)皮渣的綜合利用則主要集中在功能性成分的提取與純化[1-8]，2011年，張慶田等[8]對(duì)山葡萄發(fā)酵釀酒中原花青素、白藜蘆醇和葡萄籽油含量進(jìn)行了測(cè)定分析；但是對(duì)其美容效果的研究尚無(wú)報(bào)道。本研究對(duì)釀酒后的葡萄皮渣中微生物進(jìn)行了分離、鑒定，取其菌液進(jìn)行小鼠感染實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)其安全后，探討了其人體皮膚的美容效果，旨在為天然化妝品的開發(fā)和應(yīng)用提供新的切入點(diǎn)，進(jìn)而為葡萄酒副產(chǎn)物的精深加工利用提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

實(shí)驗(yàn)用昆明小鼠購(gòu)自中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)部，飼養(yǎng)觀察一周后進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。

1.1.2材料與試劑

釀酒后葡萄皮渣由湖南文理學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院食品專業(yè)教研室提供；廣口瓶、酒精計(jì)、勻漿機(jī)、恒溫水浴鍋、高壓蒸汽滅菌鍋、恒溫微生物培養(yǎng)箱、超凈工作臺(tái)及光學(xué)顯微鏡等由湖南文理學(xué)院動(dòng)物學(xué)湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供；馬鈴薯蔗糖瓊脂培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基及番紅染液購(gòu)自北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；壓縮面膜紙購(gòu)自益豐大藥房。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1釀酒后葡萄皮渣中微生物的分離與鑒定

取適量釀酒后葡萄皮渣浸出液分別放入含有5～10 mL的液體牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基的無(wú)菌試管中，蓋好后放入恒溫?fù)u床，28℃條件下培養(yǎng)12 h，取出搖勻，用番紅染液染色制片，顯微鏡下觀察。無(wú)菌條件下，把2種培養(yǎng)液分別接種到各自的2種固體培養(yǎng)基上，放入28℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3～5 d，觀察菌落形態(tài)、大小、顏色等特征，用番紅染液染色制片觀察，拍照并記錄數(shù)據(jù)，以上實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.2.2小鼠安全性實(shí)驗(yàn)

將9只昆明小鼠隨機(jī)分成3組，第1組小鼠實(shí)施腹腔注射，第2組實(shí)施皮膚感染，第3組設(shè)為空白對(duì)照組。分別取等量上述馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基和牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基菌液于試管中混勻備用。具體實(shí)驗(yàn)操作如下：將第1組實(shí)驗(yàn)鼠固定后，用注射器抽取混合菌液，分別對(duì)3只小鼠進(jìn)行腹腔注射，1 mL/只；將第2組實(shí)驗(yàn)鼠固定后，拔掉腹部約1 cm2的毛，拔毛后皮膚充血，用棉簽沾取適量混合菌液均勻的涂抹于小鼠腹部裸毛區(qū)，自然晾干；對(duì)照組小鼠腹部裸毛區(qū)涂抹生理鹽水，自然晾干。將3個(gè)實(shí)驗(yàn)組小鼠飼養(yǎng)在清潔環(huán)境條件下，連續(xù)飼養(yǎng)10 d，定期觀察小鼠腹部皮膚感染情況并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.2.3酒精計(jì)法測(cè)量酒精度

取釀酒后葡萄酒渣浸出液，用雙層紗布過濾，取濾液約30 mL于50 mL量筒中，將檢測(cè)過的酒精計(jì)放入其中，待其穩(wěn)定后讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù)[9]。

1.2.4人體皮膚美容效果實(shí)驗(yàn)

將葡萄酒渣、蒸餾水按1∶1混合后置于勻漿機(jī)內(nèi)勻漿20 min。取適量勻漿液于廣口瓶中，置于80℃恒溫水浴鍋中加熱10 min，將大部分酒精蒸發(fā)后轉(zhuǎn)入面膜碗中，待冷卻后將壓縮面膜紙放入其中浸漬3～5 min，用溫和清潔劑清洗兩手前臂內(nèi)側(cè)，再將面膜敷于左手前臂內(nèi)側(cè)皮膚10～15 min，右手前臂內(nèi)側(cè)皮膚用蒸餾水進(jìn)行相同處理[10]。連續(xù)實(shí)驗(yàn)30 d，觀察對(duì)照兩側(cè)前臂并拍照。

分別選擇干性皮膚、油性皮膚和敏感性皮膚的實(shí)驗(yàn)者各10名，在做面部實(shí)驗(yàn)之前，先做耳后過敏測(cè)試試驗(yàn)，取適量加熱后的勻漿液涂抹在各實(shí)驗(yàn)者耳后3～5 min，無(wú)異?，F(xiàn)象方可進(jìn)行面部實(shí)驗(yàn)。取適量葡萄酒渣浸出液置于80℃恒溫水浴鍋中加熱10 min，轉(zhuǎn)入面膜碗中，待冷卻后將壓縮面膜紙放入其中浸沒3～5 min，再將面膜直接敷于用溫水清洗過臉的實(shí)驗(yàn)者面部8～10 min，敏感性皮膚一般不超過8 min[11]，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，面部用溫水洗凈，實(shí)驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行30 d，觀察并詢問各種膚質(zhì)的實(shí)驗(yàn)者面部皮膚美白、保水及潤(rùn)膚效果[12]。

2　結(jié)果與分析

2.1葡萄酒渣中微生物的分離與鑒定

通過培養(yǎng)，牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基中各長(zhǎng)出單一菌落，馬鈴薯蔗糖瓊脂培養(yǎng)基上為圓形凸起菌落，數(shù)量較多，直徑2～3 mm，菌落表面光滑、濕潤(rùn)、黏稠，容易挑起，質(zhì)地均勻，正反面和邊緣、中央部位的顏色都很均一，呈乳白色（圖1），打開平皿蓋可聞到濃烈的酒香。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上長(zhǎng)出少數(shù)幾個(gè)直徑不到1 mm的圓形凸起菌落，菌落表面光滑、濕潤(rùn)、黏稠、易挑取、質(zhì)地均勻，呈淡黃色，無(wú)特殊氣味。分別用番紅染液染色制片后（圖2），通過查閱文獻(xiàn)、相關(guān)資料、對(duì)照?qǐng)D譜，確認(rèn)馬鈴薯蔗糖瓊脂培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的菌落為釀酒酵母。

2.2小鼠腹腔注射和皮膚感染實(shí)驗(yàn)結(jié)果

與對(duì)照組相比，第1組腹腔注射小鼠和第3組皮膚感染小鼠腹腔和皮膚均無(wú)異常反應(yīng)。小鼠腹部裸區(qū)皮膚3 d后開始長(zhǎng)毛，顏色正常，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，釀酒后葡萄皮渣浸出液中所含微生物無(wú)致病性，對(duì)皮膚無(wú)害。

2.3酒精計(jì)法測(cè)量酒精度結(jié)果

用酒精計(jì)法測(cè)得釀酒后葡萄皮渣浸出液中所含酒精度約為4 %vol，在正常可用范圍之內(nèi)，對(duì)人體皮膚無(wú)害[13]。

圖1　馬鈴薯蔗糖瓊脂培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的菌落形態(tài)

圖2　馬鈴薯蔗糖瓊脂培養(yǎng)基中酵母菌的染色鏡檢

2.4人體皮膚美容效果實(shí)驗(yàn)

經(jīng)多人次、多批次的手部和面部皮膚連續(xù)30 d的實(shí)驗(yàn)觀察，干性皮膚、油性皮膚的實(shí)驗(yàn)者均無(wú)皮膚異常反應(yīng)，敏感性皮膚的實(shí)驗(yàn)者剛敷完面膜后面部微紅，數(shù)分鐘后可恢復(fù)正常。建議本身對(duì)酒精過敏的人不要使用類似面膜，敏感性皮膚的人不宜每天都做面膜[11]。實(shí)驗(yàn)表明，釀酒后葡萄皮渣具有美白、保濕和潤(rùn)膚的美容效果，且敷用面膜時(shí)間越長(zhǎng),效果越明顯，具體效果見表1。

表1　葡萄酒渣對(duì)不同膚質(zhì)人體皮膚美容效果

3　討論

研究表明，釀酒后葡萄皮渣中的微生物優(yōu)勢(shì)菌種為酵母菌[14]。本實(shí)驗(yàn)分離得到的微生物經(jīng)鑒定后為釀酒酵母，與相關(guān)報(bào)道結(jié)果一致。通過小鼠菌液腹腔注射實(shí)驗(yàn)和皮膚感染實(shí)驗(yàn)，小鼠皮膚均無(wú)異常反應(yīng)，進(jìn)一步證明了釀酒后葡萄皮渣使用的安全性和可靠性。通過多人次、多批次的人體皮膚試驗(yàn)，證明其確實(shí)具有美白、保濕的美容效果。研究表明，葡萄皮渣中含有花色苷、白藜蘆醇、多酚、單寧、天然色素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中花色苷和白藜蘆醇具有強(qiáng)抗氧化功能，可防止皺紋出現(xiàn)；多酚類物質(zhì)有清除有機(jī)自由基、抗氧化、抗衰老的作用；單寧可抗過敏、延緩衰老[6-7]，這些物質(zhì)的存在對(duì)人體皮膚的恢復(fù)和更新可能具有美容作用。近年來市場(chǎng)上美白保濕產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)出新的品牌，部分企業(yè)將具有快速美容效果的違禁化學(xué)物添加到化妝品中，對(duì)皮膚和機(jī)體形成不可修復(fù)的傷害，研究和開發(fā)安全、天然的美白護(hù)膚品是美容科學(xué)努力研究的熱點(diǎn)及發(fā)展方向[13]。通過開展對(duì)釀酒后葡萄皮渣的美容效果研究發(fā)現(xiàn)，葡萄皮渣具有良好的開發(fā)前景，應(yīng)用到化妝品中還緩解了葡萄酒渣作為廢物丟棄這一環(huán)境問題。

在本實(shí)驗(yàn)過程中由于實(shí)驗(yàn)室條件限制，人體美白保濕效果只是得到了定性描述，并沒有做定量數(shù)據(jù)分析，還有待進(jìn)一步開展深入研究。實(shí)驗(yàn)過程中葡萄籽沒有粉碎，葡萄籽的美容效果也沒有得到切實(shí)的證明。楊小蘭提出，葡萄籽中含有的低聚原花青素，在人體內(nèi)其抗氧化能力是維生素C的20倍、維生素E的50倍，美容效果顯著，如果有效利用，其深度開發(fā)價(jià)值可以達(dá)到原料的20倍以上，近年來，它已在北美保健食品業(yè)和化妝品業(yè)得到廣泛應(yīng)用[15]。關(guān)于葡萄皮籽美容的機(jī)理值得進(jìn)一步深入研究,這方面還需要開展大量工作，以推進(jìn)釀酒后葡萄皮渣在化妝品領(lǐng)域中的應(yīng)用。

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Deep Utilization of Grape Wine By-products：Cosmetic Effects of Grape Skin Residue

YIN Juan1,2, CHENG Gang2and YANG Xiaoyan2
(1.College of Life Science, Hu'nan Normal University, Changsha, Hu'nan 410081; 2.College of Life Science, Hu'nan University of Arts and Science, Changde, Hu'nan 415000, China)

Abstract:The exploration of the cosmetic effects of grape skin residue after wine-making provided a new starting point for the development and the application of natural cosmetics and further provided theoretical base for deep processing of wine by-products. In this study, we carried out microbial isolation and identification of wine grape pomace, and mice safety experiment. On this basis, contrast experiment of cosmetic effects of grape skin residue was done, and skin whitening, water retention and moisturizing effects were observed.The results showed that, grape skin after wine-making contains a single colony (large volume, white and smooth) belonging to wine yeast, there was no microbial infection in mice infection experiment, and the whitening and moisturizing effects for human skin were satisfactory. Accordingly, grape skin residue after wine-making had certain cosmetic effects for human skin.

Key words:grape skin residue; safety; cosmetic effects

通訊作者：成鋼（1976-），男，博士，副教授。

作者簡(jiǎn)介：尹娟（1993-），女，碩士研究生，研究方向：植物資源開發(fā)與利用。

收稿日期：2015-11-06

基金項(xiàng)目：湖南省生物發(fā)育工程及新產(chǎn)品研發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心(20134486)；“動(dòng)物學(xué)”湖南省“十二五”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科；湖南常德市科技重大專項(xiàng)（900197060001）；湖南文理學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究項(xiàng)目資助。

DOI：10.13746/j.njkj.2015426

中圖分類號(hào)：TS262.6；TS261.4；TS261.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-9286(2016)03-0110-03

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2016-02-15；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160215.1451.004.html。