葡萄籽中多酚类物质提取方法的研究进展
2018-03-29刘晓秋
刘晓秋,黄 博
(吉林工程技术师范学院,吉林长春 130052)
随着葡萄酒产业的发展和葡萄酒消费的增加,从葡萄的原料到葡萄酒酿造的生产中,一系列副产物会产生,在实际生产中,很多企业将酒泥丢弃,造成了环境的污染,积极开展葡萄酒泥综合利用的研究,变废为宝,可以获得好的经济效益和社会效益。近几年对于葡萄酒副产物的开发利用成为科研人员的研究热点,实现了生产工程中副产物的增值。在葡萄酒酿造过程中,葡萄皮渣废料占总量的25%左右,其主要成分是葡萄籽。葡萄籽中含有花青素等多酚类物质,含量达到70%,具有抗氧化等功能,具有很高的营养和药用价值[1]。本文根据前人对葡萄籽粉中多酚类物质提取方法的研究,归纳并阐述了对葡萄籽粉中提取方法的研究,目的是更加深入的研究葡萄籽粉中多酚类物体的提取,创造更高的经济价值及社会价值。
1 有机溶剂萃取法
1.1 定义
待提取物质在互不相溶的两种溶剂中溶解度或分配系数的不同,使待提取物质从一种溶剂中转移到另一种溶剂中,而杂质并不随之转移,而达到纯化分离的目的。经过多次萃取,将大部分待提取物质提取并纯化。
1.2 有机溶剂萃取法在葡萄籽提取中的应用
有机溶剂萃取法是一种比较传统的提取方法,由于成本低、操作简单而广泛的应用于各种的天然成分的提取,由于溶剂的残留,产率低、对环境的污染等特点使其受到限制。唐丽华科研组以丙酮作为提取剂[2],单因素实验为基础,设计了响应面试验,并对葡萄籽粉中多酚物质提取进行了优化,得到当体积的分数是72%,65℃条件下提取时间是32min,提取的次数是4次,得到最优的提取量是2.892 mg/mL。魏福祥科研组进行了实验对比分析丙酮-水与乙酸乙酯-水两种混合溶剂体系的提取量,得到丙酮-水溶剂提取量更低,产物的纯度更低。以乙酸乙酯-水作为提取剂,进行了不同温度、不同压力及沉降的条件等各种因素对葡萄籽粉多酚类物质的提取的影响,摸索出了适宜的提取条件。
2 超临界二氧化碳萃取法
2.1 定义
某些天然物质利用超临界二氧化碳具有的特殊的溶解作用,利用了超临界二氧化碳溶解的能力与其密度的关系(温度和压力对超临界二氧化碳的溶解能力影响进行的)。超临界下,将超临界的二氧化碳和待分离物质充分接触,使有选择性的把沸点高低、极性大小、相对分子质量大小不同成分萃取出来。虽然不同压力范围对应的萃取物质不是单一的,但控制实验条件找到最佳比例混合的成分,利用升温、减压等方法,超临界流体成为普通气体,使被萃取成分基本或者完全析出,达到物质的分离纯化的目的。超临界二氧化碳萃取过程是萃取、分离两部分构成的。
2.2 超临界二氧化碳萃取法在葡萄籽提取中的应用
超临界二氧化碳的密度和液体相似,其粘度和气体相似,自扩散系数要比液体大将近100倍,所以其传递性质好,其萃取能力优于一般的液体溶剂,有的还适合固态萃取。超临界二氧化碳萃取法在医药、食品、化学工业等行业得到广泛的应用。唐韶坤课题组深入的研究了超临界二氧化碳萃取法提取葡萄籽粉中的原花青素[3],经过多次试验确定最佳的提取工艺条件是:产率是11.62%,产物纯度是96.54%,提取效果远远优于传统的提出工艺。
3 亚临界流体萃取法
3.1 定义
化合物在温度高于沸点且低于临界温度时,在其压力小于临界压力条件下,以流体存在的物质,温度低于某一值时,对气体进行加压,使气体液化,且在该温度时,加压都不能使气体液化,此时的温度就叫该气体的临界温度。临界温度下,气体液化的压力叫临界压力。亚临界流体萃取分离技术在天然产物提取工艺中具有广泛的应用。
3.2 亚临界流体萃取法在葡萄籽提取中的应用
亚临界萃取提取是一种比较新的提取技术,与传统的提取技术相比,提取时间少,提取效率高,消耗能耗低,不破坏提取的活性物质等特点,与超临界萃取相比,成本低,生产规模大,安全性高等优点。该技术广泛的被应用于中草药、生物化工、植物籽油、色素和食品等领域,徐效圣等利用亚临界法从香草中提取精油成分,并确定了精油的最佳提取条件[4]。的副产物,造成了环境污染,因此,开发葡萄酒酿造副产物的综合利用有很大的经济价值和社会价值。目前葡萄籽的综合利用还处于小试阶段,大规模的生产还很难实现。随着科研人员的研究,会有更好的提取方法被开发,为更多的天然活性物质提取创造广阔发展空间。
4 超声提取法
4.1 定义
超声提取利用超声波空化作用、热效应和机械效应等使胞内有效物质释放、扩散、溶解,提高了提取效率。超声提取天然成分时不受极性和相对分子质量的限制,适合于大多数种类中草药和各类成分的提取。
4.2 超声提取法在葡萄籽提取中的应用
超声提取法提取效率高、温度低、产物杂质少、操作简单等优势,在天然药物提取及食品工业中得到广泛应用。李华等使用超声波法从葡萄籽中提取多酚[5]。通过单因素实验、正交试验,得到超声波法提取的最佳工艺条件。超声波法作为辅助与其它提取方法结合使用。
5 总结
近年来,中国的葡萄种植面积居世界第五,葡萄产量居世界第二。随着国内葡萄酒酿造工业发展,产生大量葡萄酒酿造