葡萄多酚提取方法研究進(jìn)展

任章成，郭澤美，馬宏偉

（1.重慶化工職業(yè)學(xué)院，重慶 401220；2.鞍山市發(fā)展與改革事務(wù)中心，遼寧鞍山 114000）

多酚是分子中具有多個(gè)羥基酚類植物成分的總稱，是一類常見的天然活性物質(zhì)[1]。葡萄果皮、種子等部位含有的多酚類物質(zhì)，統(tǒng)稱葡萄多酚，具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等多種生理活性，已在醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域獲得廣泛關(guān)注[2-3]。研究葡萄多酚的提取方法對發(fā)掘和利用其應(yīng)用價(jià)值具有重要意義。本文對目前葡萄多酚提取方法的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，旨在探索更高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的提取方法，滿足人們對葡萄多酚研究和開發(fā)利用的需求。

1 葡萄多酚的提取方法

1.1 溶劑萃取法

溶劑萃取法是一種利用物料中各種成分的溶解性不同，選用合適溶劑以提升目標(biāo)組分回收率的物質(zhì)提取方法。該方法常選用水、醇類、酯類、醚類及其混合物作為溶劑，具有回收率高、易操作、成本低以及毒性小等優(yōu)點(diǎn)，是目前使用最廣泛的植物多酚的提取方法之一[4]。王思錦等[5]以乙醇作為溶劑提取了葡萄皮渣多酚，發(fā)現(xiàn)在50 ℃下，以體積分?jǐn)?shù)為45%乙醇水溶液為溶劑，提取8 h，獲得的多酚含量最高。崔夢情等[6]利用不同綠色低共熔溶劑提取了赤霞珠葡萄皮渣多酚，發(fā)現(xiàn)以氯化膽堿-乳酸和脯氨酸-乙酰丙酸等共熔溶劑提取總酚及總黃酮的效果顯著優(yōu)于水、乙醇、甲醇等傳統(tǒng)提取溶劑。但該方法存在耗時(shí)較長、提取率較低、溶劑殘留等問題。

1.2 超聲波輔助提取法

超聲波輔助提取法利用超聲波產(chǎn)生的空化作用、機(jī)械作用、熱效應(yīng)等綜合效應(yīng)，促進(jìn)原料成分解析并溶解于溶劑中，從而提升提取效率，具有省時(shí)、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)[7]。張巖等[8]利用超聲波輔助法提取蛇龍珠、美樂、赤霞珠和西拉4 種釀酒葡萄皮渣中的花色苷，發(fā)現(xiàn)選用2.50%磷酸溶液作為提取劑時(shí)，在料液比為1 ∶25（g ∶mL），溫度為50 ℃的條件下超聲25 min，總花色苷提取量最大。梁振榮等[9]比較了超聲條件下不同溶劑對毛葡萄皮渣色素的提取效果，并確定了水提和醇提的最佳條件。結(jié)果表明，在最優(yōu)提取條件下，乙醇溶劑提取效果明顯優(yōu)于純水。毛娜等[10]以異丙醇為溶劑，對超聲輔助提取釀酒葡萄皮渣多酚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也取得了良好效果。

1.3 微波輔助提取法

微波能穿透植物細(xì)胞，使其內(nèi)部水分受熱汽化，導(dǎo)致壓力升高破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，加速細(xì)胞內(nèi)成分的提取。微波輔助提取因具有效率高、溶劑消耗少、能耗低、提取率高以及更好地保護(hù)實(shí)驗(yàn)活性成分等優(yōu)點(diǎn)受到越來越多的關(guān)注[11]。李浡等[12]通過有機(jī)溶劑萃取、超聲輔助、微波輔助3 種方法提取釀酒葡萄皮、籽、梗中的多酚物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)微波提取法自由基清除率較高，抗氧化能力相對較好。DANIJELA 等[13]通過微波輔助法提取了釀酒葡萄銳珍果皮中的花青素、黃酮醇、黃烷-3-醇等多酚，結(jié)果表明，以60%乙醇水溶液為溶劑，在40 ℃條件下即可高效提取葡萄多酚。PI?EIRO 等[14]采用微波輔助法成功從葡萄和葡萄酒中提取出25 種無色酚類物質(zhì)，證實(shí)該法在提取黃酮醇方面比超聲波輔助提取效率更高。

1.4 超臨界流體萃取技術(shù)

超臨界流體萃取技術(shù)是利用溫度和壓力改變超臨界流體密度，影響物質(zhì)的溶解和析出，從而高效提取有效成分的方法。最常使用的超臨界流體溶劑是安全無毒、無污染的CO2，該方法也被作為一種綠色提取分離技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域[15]。PORTO 等[16]通過超臨界二氧化碳萃取白葡萄籽中的多酚，以乙醇水溶液為夾帶劑，研究了萃取壓力、CO2流量、夾帶劑比例對多酚提取效果的影響，發(fā)現(xiàn)在壓力80 bar、CO2流量6 kg·h-1、20%（w/w）夾帶劑條件下，總多酚和原花青素的萃取效果最佳。張青松等[17]通過超臨界二氧化碳萃取葡萄釀酒皮渣中的白藜蘆醇，確定萃取白藜蘆醇的最佳工藝條件。ANTONELLA 等[18]利用超臨界流體萃取技術(shù)從釀酒皮渣廢棄物中提取出白藜蘆醇等多酚和多種維生素。

1.5 酶提取法

酶提取法是一種利用酶的生物活性高效分解植物細(xì)胞壁等組織，促進(jìn)有效成分加速溶解，從而提升提取率的輔助提取技術(shù)，具有條件溫和、能耗較低、提取率高等特點(diǎn)[3]。根據(jù)所使用酶的種類，可以分為單一酶解法和復(fù)合酶解法[15]。張勤等[19]使用纖維素酶提取葡萄皮渣中的白藜蘆醇，并采用響應(yīng)面法進(jìn)行提取工藝優(yōu)化。研究表明，在功率為300 W 的間歇式超聲波輔助下，用pH 值為5.0 的提取液進(jìn)行提取，采用1.3%纖維素酶在57 ℃條件下提取43 min，目標(biāo)產(chǎn)物平均得率可達(dá)0.293%，且抗氧化性能大幅度提高。李浡等[20]對比了單一酶解法和復(fù)合酶解法提取葡萄皮渣多酚的差異，結(jié)果表明，復(fù)合酶解法提取多酚的總量最高且抗氧化性最強(qiáng)。陳瑞喜等[21]采用超聲波輔助酶法提取赤霞珠葡萄皮渣中的多酚化合物，并利用正交試驗(yàn)優(yōu)化葡萄皮渣多酚提取條件，確定影響多酚提取率的主次因素依序?yàn)槌晻r(shí)間＞酶解溫度＞超聲功率＞酶解pH 值。其他研究證明，酶提取法簡單快速、綠色環(huán)保、穩(wěn)定安全，較傳統(tǒng)方法更加高效，但應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)仍需進(jìn)一步研究[15]。

2 葡萄多酚的純化方法

2.1 樹脂吸附純化法

樹脂吸附純化法是指使用活性炭、聚酰胺、大孔樹脂等吸附有效成分，再選用適當(dāng)溶劑進(jìn)行洗脫回收，從而實(shí)現(xiàn)分離混合物的一種方法[4]。其中大孔樹脂吸附分離法具有操作簡便、交換速度較快、熱穩(wěn)定好、應(yīng)用范圍廣、吸附選擇性獨(dú)特和解吸條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，目前應(yīng)用最為廣泛[3-4]。SALMAN等[22]利用大孔樹脂吸附法成功對釀酒葡萄紫北塞皮渣中的花色苷類化合物進(jìn)行分離純化，XAD-7HP 大孔樹脂吸附和解吸能力出色，純化后的花色苷提取物抗氧化能力較好，為從食品加工廢棄物中分離和純化花青素提供了技術(shù)參考。伍勇等[23]選用HPD-400 大孔樹脂對巨峰葡萄籽中原花青素進(jìn)行純化，并通過正交試驗(yàn)確定其最優(yōu)條件，原花青素純度被提升至94.17%，且表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化活性。

2.2 膜分離技術(shù)純化法

膜分離技術(shù)是一種高效的物質(zhì)純化方法，其利用選擇性透過膜，以膜兩側(cè)的濃度差、壓力差等能量差為動(dòng)力，從提取液中分離提純目標(biāo)成分，具有操作簡單、節(jié)能高效、產(chǎn)品質(zhì)量高及易于規(guī)?；葍?yōu)點(diǎn)。不同膜的組合使用能夠?qū)崿F(xiàn)食物中多酚物質(zhì)的回收、純化、濃縮[4]。POLYCHRONIS 等[24]應(yīng)用膜分離技術(shù)，依次進(jìn)行超濾、納濾，從葡萄釀酒皮渣中回收多酚等物質(zhì)，所得有效成分經(jīng)噴霧干燥為干粉后，仍然保留了大部分多酚和抗氧化特性。

2.3 金屬離子沉淀純化法

金屬離子沉淀法是利用多酚類化合物與Al3+、Fe3+等金屬離子絡(luò)合形成結(jié)晶性沉淀物，將植物多酚從提取液中分離出來，再通過過濾、洗滌等操作提純多酚物質(zhì)的純化技術(shù)[4]。時(shí)國慶等[25]采用離子沉淀法和鹽析法，對以70%乙醇水溶液提取的葡萄籽原花色素進(jìn)行純化，取得了良好效果。該方法提取率高、選擇性好、設(shè)備簡單，但也存在易氧化、廢液廢渣污染等問題。目前，金屬離子沉淀法多見于茶多酚提取純化研究，用于葡萄多酚純化相對較少。

3 結(jié)語

葡萄多酚在醫(yī)學(xué)、食品、化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，研究優(yōu)化其提取方法，有利于葡萄及其釀酒廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護(hù)。當(dāng)前，溶劑萃取、超聲波輔助、微波輔助等方法被廣泛應(yīng)用于葡萄多酚提取，但仍存在提取純度較低等問題。樹脂吸附、膜分離技術(shù)等純化方法，雖能提高多酚純度，但費(fèi)用相對較高。因此，研究葡萄多酚分離純化技術(shù)，使其更加優(yōu)質(zhì)高效、綠色安全并最終應(yīng)用于生產(chǎn)具有重要意義。