葡萄籽中分离提取原花青素的研究
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摘 要：花青素是一类多酚类化合物，其具有高效的清除自由基的功能，是一种新型、高效、低毒的天然抗氧化剂。本实验通过浸提的方法从葡萄籽中提取原花青素，考察了不同溶剂、浸提时间、浸提温度、乙醇体积分数和料液比等单因素对浸提效果的影响，确定了最佳的单因素水平。研究结果表明：本项目产品投资费用少，操作费用低，产品附加值高；原料为废物利用，变废为宝符合国家相关产业政策；几乎没有“三废”排放，使用的溶剂全部回收利用，废渣可以作为造纸或者饲料综合利用。
关键词：花青素；葡萄籽；提取；正交实验
1 概述
原花青素是广泛存在于植物中的一类天然多酚类化合物，多以糖苷的形式存在，也称花色苷。属于缩合鞣质或黄烷醇类。最早而最丰富的花青素是从红葡萄渣中提取的葡萄皮红。它于1879年在意大利上市。
由于原花青素的多种功效，由葡萄籽提取的原花青素已被我国卫生部批准为保健原料。目前对原花青素的提取研究及保健作用研究已非常成熟。已经将其应用到工业化产业，开发出多种原花青素的保健产品和化妆产品。原花青素的产品已被广大消费者普遍接受。
2 葡萄籽中花青素的提取
本实验通过浸提的方法从葡萄籽中提取原花青素，考察了不同溶剂、浸提时间、浸提温度、乙醇体积分数和料液比等单因素对浸提效果的影响，确定了最佳的单因素水平。并通过设计正交实验，得出原花青素提取最佳工艺条件。
2.1 实验方法
2.1.1 葡萄籽中原花青素的提取
本实验采用甘肃紫轩酒业葡萄酒厂生产葡萄酒产生的葡萄籽下脚料作为本实验的原材料。在生产葡萄酒压榨葡萄汁的糟粕和葡萄酒生产前和发酵后压榨的榨粕，所得的这些榨渣中，以换成干品计，约有50%的葡萄皮，45%的葡萄籽和少量的梗等，将该榨渣经粗选分离出葡萄籽，作为提取的原料。
所得的葡萄籽用粉碎机粉碎后，过20目筛，于磨口三角瓶中，经石油醚脱脂脱水份，得脱脂葡萄籽粉，用一浸提液在50℃的恒温水浴中回流浸提，离心后取上清液，反复提取若干次，最后洗涤残渣，将上清液和洗涤液合并，加入固体无水硫酸钠脱水，倾出上层溶液，在真空度为0.095MPa，温度为40℃的条件下真空浓缩，浓缩液冷却至室温，得到原花青素粗提液，干燥，制得粗提物。测定原花青素含量，计算提取率。
其提取流程：
葡萄籽→粉碎过筛（20目）→石油醚浸泡脱脂，脱水→有机溶液提取→离心→上清液+洗涤液→减压浓缩→真空干燥→粗产品。
2.1.2 原花青素含量的测定
采用硫酸-香草醛法。原花青素在500nm处吸光度最大。
标准曲线的绘制：利用花青素对照品配制浓度为0.00、0.04、0.08、0.12、0.16、0.20mg/ml的标准系列溶液，500nm波长下，测定吸光值，绘制标准曲线（Y=1.9786x-0.0052，R=0.999）。
样品原花青素含量的测定：样品用蒸馏水溶解，定容至50ml。取其1ml稀释50倍，测定其吸光值，计算出原花青素的得率。
2.2 产品分析方法
对原花青素的含量的主要测定方法：原花青素粗提物紫外扫描，对原花青素粗提物在200nm～600nm波长范围内进行扫描，原花青素的最大吸收峰在280nm～290nm之间，根据与标准品的hmax280nm的差异的多少来确定其含量。
3 葡萄籽中原花青素的提取结果分析
3.1 影响因素优化
影响提取率的主要因素有提取所用的溶剂、溶剂浓度、提取温度、时间和料液比等。对于影响因素进行正交设计优化实验。
在单因素实验的基础上，选取乙醇体积分数（A）提取温度（B）、提取时间（C）及料液比（D）作为考察因素，以提取率为衡量指标进行正交实验，因素水平选取如表1所示，正交设计实验结果如表2所示。
3.2 结果分析
各单因素对原花青素提取效果的影响大小顺序为：提取温度（B）>提取时间（C）>料液比（D）>乙醇体积分数（A），由正交实验得出乙醇回流浸提法提取葡萄籽原花青素的最优方案为：A2B2C3D2。综合单因素实验和正交实验结果，可以得出最佳工艺条件为：乙醇体积分数为60%，提取温度为40℃，料液比为1：7（g/ml），提取时间为30min。
植物材料中原花青素的提取率与材料的状况和提取条件密切相关。植物材料的贮存、干燥、粉碎度，提取溶剂、温度等都能导致原花青素化学结构的变化和提取率的改变，从而改变原花青素的理化性质和生物活性。同时样品中的水分含量也会导致测定结果降低。样品提取前一般要经过粉碎，通常较细的粉末有利于提取，但过细时提取率反而会降低。
提取剂的选择也是影响提取率的关键因素。因此原花青素的提取剂，要求对其有很好的溶解性。因此有机溶剂和水的复合体系（有机溶剂占总体积的50%～70%）最适合提取。
4 结束语
原花青素是多酚类物质，。具有高效的清除自由基的能力，是一种新型、高效、低毒的天然抗氧化剂。葡萄籽作为葡萄酒工业的副产物，每年大量被遗弃，造成资源的大量浪费。因此，从葡萄籽中提取原花青素，进行葡萄籽的综合利用，开发高附加值产品具有非常重要的使用价值。
生产成本是原花青素价格的主导支柱。而葡萄酒业的下脚料葡萄籽大部分做为废弃品丢弃，因此将其做为原花青素提取的主要原料成本是低廉。另外，在生产工艺上，主要采用溶剂浸提和萃取以及干燥的工艺，其溶剂全部回收利用，生产过程中可根据实际情况采用人工操作或者自动化控制，操作费用低。
本项目产品投资费用少，操作费用低，产品附加值高；原料为废物利用，变废为宝符合国家相关产业政策；几乎没有“三废”排放，使用的溶剂全部回收利用，废渣可以作为造纸或者饲料综合利用。研究结果表明：本项目符合国家产业发展政策，对提高企业经济效益有着积极的意义。
参考文献
[1]王忠合，朱俊晨，陈惠音.葡萄籽原花青素提取物的保健功能与应用[J].食品科技，2006（4）：135-139.
[2]王辉宪，姜晖霞，王仁才，等.葡萄子油及原花青素研究与开发利用[J].果树学报，2005，22（5）：542-547.
作者简介：姜霞（1981-），女，工作单位：甘肃农业职业技术学院，研究方向：食品化学及工艺。
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