葡萄酒副产物的深度利用——酿酒皮渣的美容效果研究

尹　娟，成　钢，阳晓艳(1.湖南师范大学生命科学学院，湖南长沙410081；.湖南文理学院生命科学学院，湖南常德415000）



葡萄酒副产物的深度利用——酿酒皮渣的美容效果研究

尹娟1，2，成钢2，阳晓艳2
(1.湖南师范大学生命科学学院，湖南长沙410081；2.湖南文理学院生命科学学院，湖南常德415000）

摘要：探讨酿酒后葡萄皮渣的美容效果，为天然化妆品的开发和应用提供新的切入点，进而为葡萄酒副产物的精深加工利用提供理论依据，对酿酒后葡萄皮渣进行了微生物分离、鉴定和小鼠安全性实验；在此基础上，对人体进行了皮肤美容效果对比实验，对使用后皮肤美白、保水及润肤效果进行观察。结果表明，酿酒后葡萄皮渣中含有单一菌落，体积较大、白色且光滑的判定为酿酒酵母；感染实验中小鼠皮肤无微生物感染；人体皮肤试用后，皮肤美白、保湿效果显著。酿酒后葡萄皮渣对人体皮肤有一定的增白美容效果。

关键词：葡萄皮渣；安全性；美容效果

我国是葡萄生产大国，栽培面积已达56万hm2（数据来源于OIV，2011年），其中酿酒葡萄种植面积7.3万hm2，每年产生约20×104t的葡萄皮渣，通常是被当作肥料、饲料甚至垃圾处理。研究表明，酿酒后的葡萄皮渣中含有大量的花色苷、白藜芦醇、齐墩果酸等多种功能性成分，具有良好的医疗、保健作用[1-2]。对酿酒葡萄皮渣进行开发利用，使其变废为宝，可产生较佳的经济利益和生态效益。目前，对葡萄酒酿酒后酒渣的综合利用大多集中在葡萄籽的研究[3-5]，Bagchi等[5]通过小鼠试验研究证明，葡萄籽原花青素具有超氧阴离子的清除能力，其与维生素C、维生素E和β-胡萝卜素相比能更好地保护组织免受氧化作用。对皮渣的综合利用则主要集中在功能性成分的提取与纯化[1-8]，2011年，张庆田等[8]对山葡萄发酵酿酒中原花青素、白藜芦醇和葡萄籽油含量进行了测定分析；但是对其美容效果的研究尚无报道。本研究对酿酒后的葡萄皮渣中微生物进行了分离、鉴定，取其菌液进行小鼠感染实验，确认其安全后，探讨了其人体皮肤的美容效果，旨在为天然化妆品的开发和应用提供新的切入点，进而为葡萄酒副产物的精深加工利用提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1实验动物

实验用昆明小鼠购自中南大学湘雅医学院实验动物学部，饲养观察一周后进行正式实验。

1.1.2材料与试剂

酿酒后葡萄皮渣由湖南文理学院生命科学学院食品专业教研室提供；广口瓶、酒精计、匀浆机、恒温水浴锅、高压蒸汽灭菌锅、恒温微生物培养箱、超净工作台及光学显微镜等由湖南文理学院动物学湖南省高校重点实验室提供；马铃薯蔗糖琼脂培养基、牛肉膏蛋白胨培养基及番红染液购自北京奥博星生物技术有限责任公司；压缩面膜纸购自益丰大药房。

1.2实验方法

1.2.1酿酒后葡萄皮渣中微生物的分离与鉴定

取适量酿酒后葡萄皮渣浸出液分别放入含有5～10 mL的液体牛肉膏蛋白胨培养基和马铃薯蔗糖培养基的无菌试管中，盖好后放入恒温摇床，28℃条件下培养12 h，取出摇匀，用番红染液染色制片，显微镜下观察。无菌条件下，把2种培养液分别接种到各自的2种固体培养基上，放入28℃的恒温培养箱中培养3～5 d，观察菌落形态、大小、颜色等特征，用番红染液染色制片观察，拍照并记录数据，以上实验重复3次。

1.2.2小鼠安全性实验

将9只昆明小鼠随机分成3组，第1组小鼠实施腹腔注射，第2组实施皮肤感染，第3组设为空白对照组。分别取等量上述马铃薯蔗糖培养基和牛肉膏蛋白胨培养基菌液于试管中混匀备用。具体实验操作如下：将第1组实验鼠固定后，用注射器抽取混合菌液，分别对3只小鼠进行腹腔注射，1 mL/只；将第2组实验鼠固定后，拔掉腹部约1 cm2的毛，拔毛后皮肤充血，用棉签沾取适量混合菌液均匀的涂抹于小鼠腹部裸毛区，自然晾干；对照组小鼠腹部裸毛区涂抹生理盐水，自然晾干。将3个实验组小鼠饲养在清洁环境条件下，连续饲养10 d，定期观察小鼠腹部皮肤感染情况并记录相关数据。

1.2.3酒精计法测量酒精度

取酿酒后葡萄酒渣浸出液，用双层纱布过滤，取滤液约30 mL于50 mL量筒中，将检测过的酒精计放入其中，待其稳定后读数并记录数据[9]。

1.2.4人体皮肤美容效果实验

将葡萄酒渣、蒸馏水按1∶1混合后置于匀浆机内匀浆20 min。取适量匀浆液于广口瓶中，置于80℃恒温水浴锅中加热10 min，将大部分酒精蒸发后转入面膜碗中，待冷却后将压缩面膜纸放入其中浸渍3～5 min，用温和清洁剂清洗两手前臂内侧，再将面膜敷于左手前臂内侧皮肤10～15 min，右手前臂内侧皮肤用蒸馏水进行相同处理[10]。连续实验30 d，观察对照两侧前臂并拍照。

分别选择干性皮肤、油性皮肤和敏感性皮肤的实验者各10名，在做面部实验之前，先做耳后过敏测试试验，取适量加热后的匀浆液涂抹在各实验者耳后3～5 min，无异常现象方可进行面部实验。取适量葡萄酒渣浸出液置于80℃恒温水浴锅中加热10 min，转入面膜碗中，待冷却后将压缩面膜纸放入其中浸没3～5 min，再将面膜直接敷于用温水清洗过脸的实验者面部8～10 min，敏感性皮肤一般不超过8 min[11]，实验结束后，面部用温水洗净，实验连续进行30 d，观察并询问各种肤质的实验者面部皮肤美白、保水及润肤效果[12]。

2　结果与分析

2.1葡萄酒渣中微生物的分离与鉴定

通过培养，牛肉膏蛋白胨培养基和马铃薯蔗糖培养基中各长出单一菌落，马铃薯蔗糖琼脂培养基上为圆形凸起菌落，数量较多，直径2～3 mm，菌落表面光滑、湿润、黏稠，容易挑起，质地均匀，正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一，呈乳白色（图1），打开平皿盖可闻到浓烈的酒香。牛肉膏蛋白胨培养基上长出少数几个直径不到1 mm的圆形凸起菌落，菌落表面光滑、湿润、黏稠、易挑取、质地均匀，呈淡黄色，无特殊气味。分别用番红染液染色制片后（图2），通过查阅文献、相关资料、对照图谱，确认马铃薯蔗糖琼脂培养基上长出的菌落为酿酒酵母。

2.2小鼠腹腔注射和皮肤感染实验结果

与对照组相比，第1组腹腔注射小鼠和第3组皮肤感染小鼠腹腔和皮肤均无异常反应。小鼠腹部裸区皮肤3 d后开始长毛，颜色正常，实验结果表明，酿酒后葡萄皮渣浸出液中所含微生物无致病性，对皮肤无害。

2.3酒精计法测量酒精度结果

用酒精计法测得酿酒后葡萄皮渣浸出液中所含酒精度约为4 %vol，在正常可用范围之内，对人体皮肤无害[13]。

图1　马铃薯蔗糖琼脂培养基上长出的菌落形态

图2　马铃薯蔗糖琼脂培养基中酵母菌的染色镜检

2.4人体皮肤美容效果实验

经多人次、多批次的手部和面部皮肤连续30 d的实验观察，干性皮肤、油性皮肤的实验者均无皮肤异常反应，敏感性皮肤的实验者刚敷完面膜后面部微红，数分钟后可恢复正常。建议本身对酒精过敏的人不要使用类似面膜，敏感性皮肤的人不宜每天都做面膜[11]。实验表明，酿酒后葡萄皮渣具有美白、保湿和润肤的美容效果，且敷用面膜时间越长,效果越明显，具体效果见表1。

表1　葡萄酒渣对不同肤质人体皮肤美容效果

3　讨论

研究表明，酿酒后葡萄皮渣中的微生物优势菌种为酵母菌[14]。本实验分离得到的微生物经鉴定后为酿酒酵母，与相关报道结果一致。通过小鼠菌液腹腔注射实验和皮肤感染实验，小鼠皮肤均无异常反应，进一步证明了酿酒后葡萄皮渣使用的安全性和可靠性。通过多人次、多批次的人体皮肤试验，证明其确实具有美白、保湿的美容效果。研究表明，葡萄皮渣中含有花色苷、白藜芦醇、多酚、单宁、天然色素等营养物质，其中花色苷和白藜芦醇具有强抗氧化功能，可防止皱纹出现；多酚类物质有清除有机自由基、抗氧化、抗衰老的作用；单宁可抗过敏、延缓衰老[6-7]，这些物质的存在对人体皮肤的恢复和更新可能具有美容作用。近年来市场上美白保湿产品不断涌现出新的品牌，部分企业将具有快速美容效果的违禁化学物添加到化妆品中，对皮肤和机体形成不可修复的伤害，研究和开发安全、天然的美白护肤品是美容科学努力研究的热点及发展方向[13]。通过开展对酿酒后葡萄皮渣的美容效果研究发现，葡萄皮渣具有良好的开发前景，应用到化妆品中还缓解了葡萄酒渣作为废物丢弃这一环境问题。

在本实验过程中由于实验室条件限制，人体美白保湿效果只是得到了定性描述，并没有做定量数据分析，还有待进一步开展深入研究。实验过程中葡萄籽没有粉碎，葡萄籽的美容效果也没有得到切实的证明。杨小兰提出，葡萄籽中含有的低聚原花青素，在人体内其抗氧化能力是维生素C的20倍、维生素E的50倍，美容效果显著，如果有效利用，其深度开发价值可以达到原料的20倍以上，近年来，它已在北美保健食品业和化妆品业得到广泛应用[15]。关于葡萄皮籽美容的机理值得进一步深入研究,这方面还需要开展大量工作，以推进酿酒后葡萄皮渣在化妆品领域中的应用。

参考文献：

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[2]彭丽霞,黄彦芳,刘翠平,等.酿酒葡萄皮渣的综合利用[J].酿酒科技,2010(10)：93-96.

[3]李凤英,崔蕊静,李春华.采用微波辅助法提取葡萄籽中的原花青素[J].食品与发酵工业,2005,31(1)：39-42.

[4]王媛,王定颖,岳田利.超声波提取葡萄籽油的工艺优化及其抗氧化性研究[J].食品科学,2012, 33(10)：136-140.

[5] Bagchi D, Garg A, Krohn R L, et al. Oxygen free radical scavenging abilities of Vc and Ve, and a grape seed proanthocyanidins extract in vitro[J]. Research Communicationm in Molecular Pathology and Pharmacology, 1997, 95(2)：179-189.

[6]杜江,耿欣.植物性食品加工副产物的综合利用和开发的现状[J].食品工业科技,2012,33(2)：410-414.

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[8]张庆田,杨玉平,宋润刚,等.山葡萄发酵酿酒皮渣中原花青素、白藜芦醇和葡萄籽油含量测定分析[J].北方园艺, 2011(18)：32-34.

[9]吴国峰,李国全,马永强.工业发酵分析[M].北京：化学工业出版社,2006：56-58.

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[15]杨小兰.葡萄皮籽的开发利用[J].农产品加工,2008,10(1)：24-25.

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

通讯作者：成钢（1976-），男，博士，副教授。

作者简介：尹娟（1993-），女，硕士研究生，研究方向：植物资源开发与利用。

收稿日期：2015-11-06

基金项目：湖南省生物发育工程及新产品研发协同创新中心(20134486)；“动物学”湖南省“十二五”重点建设学科；湖南常德市科技重大专项（900197060001）；湖南文理学院大学生创新创业研究项目资助。

DOI：10.13746/j.njkj.2015426

中图分类号：TS262.6；TS261.4；TS261.9

文献标识码：A

文章编号：1001-9286(2016)03-0110-03

优先数字出版时间：2016-02-15；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160215.1451.004.html。