釀酒葡萄加工廢棄物中多酚含量和抗氧化性的分析

李　浡，李雙石，蘭　蓉，王曉杰，陳　思（北京電子科技職業(yè)學(xué)院，北京100176）

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釀酒葡萄加工廢棄物中多酚含量和抗氧化性的分析

李浡，李雙石，蘭蓉，王曉杰，陳思
（北京電子科技職業(yè)學(xué)院，北京100176）

摘要：通過對(duì)不同提取方法提取的釀酒葡萄赤霞珠加工廢棄物（皮、籽、梗）的多酚含量進(jìn)行測(cè)定，并分析提取多酚抗氧化性。結(jié)果表明，有機(jī)溶劑提取法提取含量高于其他方法的提取量。葡萄梗中總酚的含量相對(duì)高于葡萄皮與葡萄籽，并具有良好的抗氧化性。

關(guān)鍵詞：抗氧化性；多酚；葡萄

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2016-04-25；地址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160425.1046.008.html。

多酚物質(zhì)是羥基直接連接在苯環(huán)上的酚類及聚合物的總稱。它們具有多種生理功能和藥理作用，如具有抗氧化、消除體內(nèi)自由基、抗衰老、降血脂、降血壓、預(yù)防血管疾病、抗癌防癌、抑菌等作用［1］。葡萄多酚類物質(zhì)主要存在于葡萄籽、皮以及葡萄梗中。葡萄多酚具有較強(qiáng)的自由基清除能力［2］，葡萄中的多酚對(duì)炎癥、癌癥和心血管疾病等都具有很好的防治作用［3］。葡萄釀酒僅僅選取經(jīng)壓榨的葡萄汁進(jìn)行發(fā)酵，包含在葡萄梗、皮、籽中的很多有效成分并沒有被完全利用，大量酒渣被視為垃圾處置［4］，這些釀酒葡萄加工廢棄物既污染了環(huán)境又造成了資源浪費(fèi)。

多酚物質(zhì)的提取方法很多，包括酶法、有機(jī)溶劑提取法、微波提取法、超聲提取法等［5］。本研究通過有機(jī)溶劑提取、微波提取和超聲提取等不同提取方法提取釀酒葡萄皮、籽、梗的多酚物質(zhì)，分別測(cè)定多酚物質(zhì)的含量，并以DPPH自由基清除率以及FRAP測(cè)定總抗氧化能力為指標(biāo)考察釀酒葡萄皮、籽、梗的抗氧化活性，分析了抗氧化活性與多酚物質(zhì)含量的關(guān)系，以評(píng)價(jià)葡萄加工廢棄物的應(yīng)用價(jià)值。

1材料與方法

1.1材料與試劑

將赤霞珠葡萄皮、籽和梗樣品烘箱烘干后，研碎，過60目篩即得供試原材料葡萄皮、籽和梗樣品。

DPPH（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼）和TPTZ購自美國Sigma公司；三氯化鐵、無水乙醇、醋酸、硫酸亞鐵，均購自北京化工廠；水為超純水。

1.2儀器與設(shè)備

UV-5800型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；SK250HP型超聲波萃取儀，上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司；DK-98-型水浴鍋，天津市泰斯特儀器公司；TDZ5-WS多管架自動(dòng)平衡離心機(jī)，北京醫(yī)用離心機(jī)廠；MP17C-KE微波爐，美的公司。

1.3溶液的配制

1.3.1 DPPH儲(chǔ)備液

準(zhǔn)確稱取DPPH 0.00975 g，用無水乙醇定容到250 mL容量瓶中，超聲后使其充分溶解得到濃度為100 μmol/L 的DPPH儲(chǔ)備液，置于冰箱中冷藏備用。

1.3.2 TPTZ工作液

TPTZ（10 mmol/L）溶液：稱取312 mg的TPTZ溶于100 mL的40 mmol/L鹽酸溶液中。

20 mmol/L的三氯化鐵溶液：稱取六水合三氯化鐵0.54 g溶于100 mL水中。

pH3.6的醋酸緩沖液：稱取無水醋酸鈉10.2 g，加入40 mL醋酸，再用水定容到500 mL。

TPTZ工作液：將上述溶液按10∶1∶1比例配制即得到TPTZ工作液。

1.4樣品的制備

1.4.1有機(jī)溶劑提取法

取原料1 g，將原料與60%vol乙醇按料液比（g∶mL）1∶16.5混勻后，于50℃水浴中分別浸提30 min和60 min。浸提完成后，以3000 r/min離心5 min，收集上清液，即得葡萄皮、籽、梗多酚樣品。

1.4.2超聲輔助有機(jī)溶劑提取法

取原料1 g，將原料與60%vol乙醇按料液比（g∶mL）1∶16.5混勻后，于50℃下分別超聲提取30 min、60 min 和120 min后，以3000 r/min離心5 min，收集上清液，即得葡萄皮、籽、梗多酚樣品。

1.4.3微波輔助有機(jī)溶劑提取法

取原料1 g，將原料與60%vol乙醇按料液比（g∶mL）1∶16.5混勻后，置于400～500 W低火、中火微波條件下分別處理30 s、1 min和5 min，后于50℃水浴下浸提60 min。提取完成后，以3000 r/min離心5 min，收集上清液，即得葡萄皮、籽、梗多酚樣品。

1.5總酚含量的測(cè)定

葡萄皮、籽、梗樣品的總酚含量采用福林-肖卡法［6］測(cè)定，取50 μL的提取液，加入2.5 mL稀釋10倍的福林肖卡試劑和2 mL 7.5 g/100 mL的碳酸鈉溶液，混勻，45℃條件下避光反應(yīng)15 min后于765 nm波長處比色測(cè)定吸光度。每個(gè)處理重復(fù)3次，結(jié)果以沒食子酸等價(jià)值表示（mg/100 g）。

1.6抗氧化性測(cè)定

1.6.1 DPPH自由基消除能力測(cè)定

取0.5 mL按1.4方法制得的葡萄皮、籽、梗樣品，加入2.5 mL含100 μmol/L DPPH的乙醇溶液，混勻，室溫放置30 min后，5000 r/min離心5 min，在517 nm處測(cè)定吸光值（A樣），以5000 r/min離心5 min后的上清液調(diào)儀器零點(diǎn)；同時(shí)檢測(cè)2.5 mL含100 μmol/L DPPH的乙醇溶液與0.5 mL蒸餾水的吸光值（A0）。對(duì)DPPH自由基的清除率為（%）=［（A0-A樣）/A0］×100%。

1.6.2 FRAP法測(cè)定抗氧化能力

取1.0 mL按1.4方法制得的葡萄皮、籽、梗樣品以蒸餾水定容到10 mL，準(zhǔn)確吸取稀釋液50 μL，加入3.0 mL TPTZ工作液，37℃水浴30 min，測(cè)定595 nm處的吸光度。

2結(jié)果與分析

2.1總酚含量

根據(jù)1.5中福林-肖卡法［5］測(cè)得了葡萄皮、籽、梗樣品中的總酚含量，結(jié)果見表1。由表1可知，幾種提取方法提取的葡萄梗總酚含量均高于皮、籽的含量。

2.2 DPPH清除自由基能力的測(cè)定

按照1.6.1中的操作步驟，測(cè)定A0和A樣，根據(jù)不同提取方法得到葡萄皮、籽、梗樣品對(duì)DPPH自由基的清除率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為3次，取平均值，見表1。由表1可知，葡萄皮、籽、梗清除自由基能力的大小達(dá)到了80%以上。

2.3 FRAP法測(cè)抗氧化能力

2.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別取1.0 mmol/L、2.0 mmol/L、4.0 mmol/L、6.0 mmol/L、8.0 mmol/L、10.0 mmol/L不同質(zhì)量濃度的FeSO4溶液50 μL，各加入3.0 mL TPTZ工作液，37℃水浴30 min。測(cè)定595 nm處的吸光度。以蒸餾水為空白樣調(diào)零。以吸光度為縱坐標(biāo)，F(xiàn)eSO4質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖1。

圖1　　 FeSO4溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3.2抗氧化能力的測(cè)定

按照1.6.2中的操作步驟，測(cè)定不同提取方法得到葡萄皮、籽、梗樣品的吸光度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為3次，取平均值，結(jié)果見表1。由表1可知，葡萄梗的抗氧化能力比葡萄皮、籽的要好，在各種方法提取中，微波提取法提取的抗氧化能力較好，其次是超聲法提取的，而有機(jī)溶劑提取法的抗氧化值較低。

3　討論

對(duì)不同方法提取的葡萄皮、籽、梗中多酚物質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定，以及對(duì)抗氧化性進(jìn)行研究。通過不同的提取方法測(cè)定出葡萄梗中的總酚含量相對(duì)較高，為32.03～82.53 mg/g，其次是葡萄籽的總酚含量，為11.51～26.02 mg/g，葡萄皮最低，葡萄籽中的多酚類物質(zhì)在含量和種類上都比葡萄皮和葡萄果肉中豐富得多，和國內(nèi)外研究人員所得結(jié)果一致［7］。隨著提取時(shí)間的增加，葡萄皮、籽、梗中的總酚含量也相對(duì)增多。在不同的提取方法中，總酚含量依次為有機(jī)溶劑提取＞超聲波提?。疚⒉ㄌ崛　?/p>

表1　總酚含量和DPPH自由基清除能力及FRAP抗氧化能力的測(cè)定

不同提取方法提取的葡萄皮、籽、梗清除自由基能力均達(dá)到80%以上，葡萄梗和葡萄籽清除自由基能力相對(duì)較高，葡萄皮次之。3種提取方法中微波提取法自由基清除率較高，最高達(dá)到了98%。

不同提取方法提取的葡萄梗的抗氧化能力相對(duì)于葡萄皮、籽的要好。3種提取方法提取的多酚的抗氧化能力評(píng)價(jià)中，微波提取法的抗氧化能力相對(duì)較好，最高抗氧化值達(dá)4.829，而超聲法相對(duì)于有機(jī)溶劑提取法較好。這和清除自由基的能力呈現(xiàn)的效果大體一致。

總酚含量測(cè)定以及DPPH自由基清除能力的測(cè)定結(jié)果和FRAP法測(cè)定抗氧化能力的結(jié)果表明，葡萄梗中總酚的含量相對(duì)高于葡萄皮與葡萄籽，并具有良好的抗氧化性。但葡萄皮、籽之間的總酚含量和抗氧化性沒有太多的相關(guān)性，這是由于在提取過程中，提取溫度、提取時(shí)間以及抗氧化物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)也影響著葡萄皮渣中抗氧化物質(zhì)的提取率［8］。

本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了不同方法提取的釀酒葡萄皮、籽和梗中多酚的含量，評(píng)價(jià)了相應(yīng)的抗氧化性，為葡萄梗資源的開發(fā)利用提供參考。

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中圖分類號(hào)：X797；TS262.6；O657.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-9286（2016）05-0104-03

基金項(xiàng)目：北京市屬高等學(xué)校人才強(qiáng)教計(jì)劃資助項(xiàng)目（PXM2016_014306_000005）；北京電子科技職業(yè)學(xué)院院內(nèi)重點(diǎn)課題（YZKB2015004）。

收稿日期：2016-04-01

作者簡介：李浡（1973-），女，副教授，博士，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。

通訊作者：李雙石。

DOI：10.13746/j.njkj.2015432

The Content & Antioxidant Activities of Polyphenol Extracted from Wine Grape Waste

LI Bo，LI Shuangshi，LAN Rong，WANG Xiaojie and CHEN Si
（Beijing Polytechnic，Beijing 100176，China）

Abstract：The content and antioxidant activities of polyphenol extracted from Cabernet Sauvignon processing waste（skin，seeds，stems）by different methods were analyzed. The results showed that，the content of polyphenol by organic solvent extraction was higher than that by other extraction methods，and the content of polyphenol from stems was higher than that from skin and seeds and its antioxidant activities were stronger accordingly.

Key words：antioxidant activity；polyphenol；grape