山葡萄果渣中花色苷的提取

滕 云,李 杰（东北农业大学,哈尔滨 150000）

山葡萄果渣中花色苷的提取

滕 云,李 杰
（东北农业大学,哈尔滨 150000）

摘 要：在欧美等国家更是拥有“皮肤维生素”和“口服化妆品”的美誉。山葡萄特殊的生长环境，使其拥有含量丰富的花色苷，且其主要存在于葡萄皮中，因此，利用山葡萄生产葡萄酒和果汁饮料时的废渣，从皮渣中提取花色苷，提取纯化制成的天然色素，具有原料来源广泛、成本低廉、市场前景广阔的优点。

关键词：花色苷；山葡萄；果渣

花色苷属于黄酮多酚类化合物，具有抗癌、抗炎症等非常明显的疗效。在生产葡萄酒和果汁饮品时，山葡萄原有的花色苷中很大一部分存在于废皮渣中。并没有随着葡萄酒和果汁的制作而被提取出来。从皮渣中提取花色苷类物质，制成的食品添加剂是一个很有前景的课题。

1 山葡萄渣中花色苷的结构种类

山葡萄花色苷主要分布于果皮。山葡萄主要特点是果实表较小，成熟期比较养殖葡萄要晚一些，颗粒小，浆汁产量低，酿酒时成渣较多。而大量的花色苷存在于果皮当中，造成相当大的浪费。

山葡萄果肉也含有花色苷。酿造的山葡萄酒中含有的大量的花色苷，一般含量为0.4mg/ml～0.6mg/ml。葡萄中所含有的花色苷同样具有黄酮典型的C6-C3-C6结构，是花色素与糖以糖苷键结合而成的一类化合物，糖主要是葡萄糖，其次是被乙酸、对-香豆酸和咖啡酸等酰化的葡萄糖，个别可能是半乳糖。

葡萄中花青素的含量和变化与根据葡萄品种和成熟度有关。欧亚种只包含单一葡萄糖苷,花青素含量葡萄把颜色最成熟时期是二甲花翠素3 -O-糖苷酶;美国葡萄含有葡萄糖苷和双葡萄糖苷:圆叶葡萄既包含双葡萄糖苷,也含有葡萄糖苷,但小单糖苷酶的数量和类型。

2 山葡萄渣花色苷的提取工艺研究

目前国内外对花色苷提取的研究方法主要有：溶剂浸提法、酶解提取法、大孔树脂吸附法、超声波辅助提取法、微波辅助萃取法、超临界流体萃取法、微生物发酵提取法。

2.1 溶剂浸提法

国内报道葡萄色素提取是最溶剂萃取的方法之一,常用有机溶剂浸提，然后过滤，减压浓缩，真空干燥等工艺后得到最终产品。花色苷在中性溶液和弱碱性溶液中不稳定，为了提高浸出率，常常加入无机盐或有机酸来降低提取溶剂的PH值。酸性溶剂会溶解水溶性色素，所以为了获得天然状态下的花色苷，一般采用中性溶剂作为浸提溶剂。常用的浸提剂有水、甲醇、乙醇、乙二醇和丙酮等。此方法工艺简单，但浸提过程中需要大量的有机溶剂，且回收困难，产品质量不理想，色素溶解性差，色泽不稳定等缺点，此方法主要用于实验研究。

2.2 微波辅助萃取法

微波是一种300 ～300000 MHz频率电磁波。

微波辅助萃取技术在提取植物细胞的有效成分中，要尽量采用新鲜原材料，可以提高有效成分的溶出度。

2.3 超声波辅助萃取

超声波是频率高于20000赫兹的弹性机械波,在密度较大的固体及液体中传播距离远，超声在测距、工业探伤、医用B超声、灭菌、质检等多方面领域得到广泛的使用。特别是在天然产物的提取，如中草药有效成分提取分离技术中，超声波提取技术已经是个成熟的方法。

2.4 酶解法

天然色素一般在高温、强酸、强碱下破坏或分解，酶具有高效性、专一性、多样性、条件温和等特点，选用合适的酶可以温和破碎植物细胞壁，加快细胞内及吸附在细胞壁上花色苷的释放，从而提高花色苷的提取率。一般在低温，近中性条件下,酶水解是非常适合天然食用色素的提取和精制的。研究表明，果胶酶比纤维素酶酶法提取率高5.21%。

3 葡萄皮花色苷的纯化工艺研究

目前花色苷纯化的常用方法主要有：大孔吸附树脂法、膜分离法、高效液相色谱法、高速逆流色谱法等。

（1）大孔吸附树脂法。大孔吸附树脂在1970个新的有机高分子吸附剂类型，通常由一个单一的烯烃成分如苯乙烯和丙烯酸丁酯为单体和二乙烯基苯，如双乙烯基组成为交联剂聚合。大孔树脂是粒度为20-60目的白色圆球颗粒，通常分为极性与非极性两类。吸附树脂是纯化的有效方法，但有机溶剂的吸附残留是其主要缺点。

（2）膜分离法。膜分离法利用隔膜使溶剂同溶质或微粒分离的方法。由于杂质与花色苷分子大小有差异，可以利用滤膜把 糖、蛋白质等不溶性大分子阻留，花色苷通过滤膜得以纯化。常用纤维素超滤膜和反渗透膜、微孔滤膜联用来纯化花色苷。

（3）液相色谱法。液相色谱法（HPLC）主要用于花色苷单体的分离分析。高效液相色谱法（HPLC）根据原则和规模分为高效液相色谱分析（HPLC），高效液相色谱法和高速逆流高效液相色谱法3种制备。高效液相色谱法（HPLC）主要用于分析痕量和微量成分的不同种类。高效液相色谱法（HPLC）制备的花青素单体可以制备。

4 方案确定

本研究通过溶剂浸提法和超声辅助提取法对山葡萄废渣中花色苷的提取研究，获得花色苷提取的最优工艺，尽可能的提高提取效率；主要采用大孔吸附树脂法纯化花色苷的粗提物，得到大孔吸附树脂分离纯化花色苷的最佳工艺；通过对花色苷稳定性的研究，确定花色苷溶液中的降解规律，对山葡萄废渣中花色苷的稳定性的进一步研究奠定了一定的基础。

5 结论

本研究对山葡萄渣中花色苷的提取纯化，初步的研究，并为未来提供一个更好的利用葡萄渣花色苷的基础。在这次研究山葡萄皮渣中花色苷的我们实验室能够提供的各种条件也限制实验的方法和数据。我在今后可以开展的研究：

（1）粮食系统的花青素也可进行（如碳酸饮料，茶饮料，乳制品）稳定性的研究。

（2）种花色苷的体外抗氧化葡萄皮的研究，对于生理保健功能的理论基础。

（3）葡萄皮中花色苷进行了动物实验研究，对生理保健功能应用的基础。

（4）花青素的保健食品的研究和开发，葡萄皮，LED的综合开发利用葡萄籽的范围。

参考文献：

[1]郭耀东.葡萄皮花色苷提取纯化技术及稳定性研究[M].西北农林科技大学硕士论文,2008(01).

[2]庞志申.花色苷研究概况[J].北京农业科学，2000,18(05):37-42.

[3]任雁,张惟广.花色素苷的研究进展[J].中国食品添加剂,2006(04):71-77.