清香型酒糟多酚提取工艺的研究*

朱俊玲 柳青山 （山西农业大学，山西功能食品研究院，山西太谷03080）（山西农业科学院高粱研究所，山西榆次030600）

酒糟是酒醅经过发酵、蒸馏出白酒后剩下的混合渣料，作为一种二级资源还有更多的利用价值。我国白酒年产量500万吨左右，白酒酒糟有2 000万吨之巨，使得酒糟的再次利用成为亟待解决的问题。合理利用酒糟这一副产物将会促进白酒企业更健康、更绿色、可持续的发展。目前对酒糟的利用主要停留在饲料方面，为了使酒糟资源得到更好的利用，对其进一步精深加工已迫在眉睫。酒糟的特点是水分高、含酸高，这极易导致其腐烂变质，滋生微生物。酒糟中有较高的多酚类物质，多酚类物质具有抗氧化、强化血管壁与增加身体抵抗力的作用，具有较高的医学价值。此前，对酒糟中多酚的研究并不多见，因此开展这方面的研究对于合理开发利用酒糟这一资源具有重要的意义。

1 试剂和设备

1.1 原料

新鲜酒糟，取自于汾酒集团公司，在日光下晒至恒重，去除里边的杂质，并用粉碎机将其粉碎为酒糟粉末，装入干燥器中室温保存备用。

1.2 试剂

碳酸钠、没食子酸、福林酚试剂、无水乙醇，均为分析纯；蒸馏水。

1.3 主要仪器和设备

V-1200型可见分光光度计，上海美谱达公司；HHS型电热恒温水浴锅，上海博讯实业公司；LD5-2A离心机，北京雷勃尔公司；BS224S型电子天平，德国赛多利斯集团。

2 试验方法

2.1 样品提取液的制备

2.1.1 样品的提取

精确称取0.2 g干燥的酒糟粉末，在单因素试验条件下粗提，再用离心机离心分离，吸取上清液备用。

2.1.2 提取工艺设计

2.1.2.1 乙醇体积浓度对多酚得率的影响

配制体积浓度40%、50%、60%、70%、80%、90%的乙醇溶液作为提取溶剂。称取0.2 g酒糟粉于20mL试管中，加3mL（料液比1 g∶15mL） 上述提取溶剂，在50℃恒温水浴锅中避光保温2 h，每隔0.5 h充分震摇1次，冷却后取上清液。

2.1.2.2 料液比对多酚得率的影响

称取0.2 g酒糟粉末于20mL试管中，分别加入体积浓度50%的乙醇溶液2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6mL、7mL，在50℃恒温水锅中避光保温2 h，每隔0.5 h充分震摇1次，冷却后取上清液。

2.1.2.3 提取温度对多酚得率的影响

分别称取0.2 g酒糟粉末于20mL试管中，各加入体积浓度50%的乙醇溶液5 mL分别放在30℃、40℃、50℃、60℃、70℃的恒温水浴锅中避光保温2 h，每隔0.5 h充分震摇1次，冷却后取上清液。

2.1.2.4 提取时间对多酚得率的作用

分别称取0.2 g酒糟粉末于20mL试管中，各加入体积浓度50%乙醇溶液5mL放在60℃的恒温水浴锅中，分别避光保温0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、2.5 h，每隔0.5 h充分震摇1次，冷却后取上清液。

2.2 标准曲线的绘制

本试验依据的标准曲线是参照卜彦花等对冬枣中多酚含量的研究中的标准曲线绘制。

2.3 Folin Ciocalteu试剂法测定多酚得率

准确吸取1mL多酚粗提液于10mL的比色管中，水定容至5mL刻度线处。然后精确吸取0.3mL稀释后的提取液到试管中，加3mL的0.1moL/L福林酚溶液混匀，5min后加3mL质量分数6%的Na2CO3溶液，放于75℃定温水浴锅中保温10min，流水迅速冷却，离心机离心（5 000 r/min，4℃，5min）。在725 nm的波长下测吸光度，重复3组。

2.4 多酚得率的计算

在得到各个试验组的吸光值后，参照标准曲线可以得出对应的多酚得率，其公式为：

3 结果与分析

3.1 标准曲线的建立

标准曲线如图1所示。

图1 没食子酸的标准曲线

得到标准曲线y=0.004 8x+0.022 6，相关系数r=0.996 4，r2=0.992 9，其中，x为没食子酸溶液的质量浓度，y为吸光值。

3.2 单因素试验

3.2.1 不同因素对酒糟多酚得率的影响

对乙醇体积浓度、料液比、提取温度和提取时间分别进行单因素试验，结果见下页图2～图5。

图2表明，随着乙醇溶液体积浓度的升高，酒糟多酚得率先缓慢上升后到达最高点后又逐步下降。最终确定最适乙醇体积浓度为50%。图3表明，酒糟中多酚的得率随着料液比的增大显示出先升高到一定值后趋于稳定的走向，并且在料液比为1 g∶25mL之后随着料液比的加大，多酚得率增幅不大，因此试验最适的料液比为1 g∶25mL。图4表明，酒糟中多酚得率随着提取温度升高呈现出先加大后减小的走向，并且多酚得率在60℃时取得最大值，故提取温度选定为60℃。图5表明，多酚得率随着提取时间的延长呈现出先增加后稳定的趋势，并且在提取1 h后多酚得率增幅不大，因此选择1 h为最适提取时间。

图2 乙醇体积浓度对多酚得率的影响

图3 料液比对多酚得率的影响

图4 提取温度对多酚得率的影响

图5 提取时间对多酚得率的影响

3.3 响应面试验设计与结果分析

3.3.1 响应面试验方案设计

用响应面分析进行数据处理，以提取温度、提取时间、液料比、乙醇体积浓度为自变量，酒糟粉末中多酚得率为响应值，进行响应面分析。因素水平见表1。

表1 响应面试验因素水平

3.3.2 响应面结果

响应面试验结果见表2。

表2 响应面试验结果

3.3.3 响应面模型的建立与显著性检验

对于响应面模型的试验，单个因素作用及他们之间的交互作用下的方差分析结果见表3。经拟合后，得到4个因素与酒糟粉末多酚提取得率Y之间的回归方程为：

该回归模型为极显著（P＜0.01）。失拟项在α＝0.05水平上为不显著，说明该拟合方程效果较好。其中乙醇体积浓度、提取温度和料液比的交互作用呈极显著（P＜0.01）；提取温度、提取温度和乙醇体积浓度的交互作用、乙醇体积浓度和料液比的交互作用呈显著 （P＜0.05）。

从单因素水平观察，可以得出其对酒糟粉末多酚提取得率的影响强度大小为：D＞A＞C＞B。在有交互作用存在下，对酒糟粉末多酚提取得率的影响顺序为：AC＞AD＞CD＞BD＞AB＞BC。响应面试验方差分析见表3。

表3 响应面试验方差分析

3.3.4 响应面交互作用分析

等高线图能映出两个量的交互作用是否显著，等高线趋于正圆表明两因素的交互作用不显著；而椭圆形越扁越显著。则表明两相互影响的因素交互作用显著，提取温度和料液比的交互作用结果见下页图6，提取温度和乙醇体积浓度的交互作用结果见下页图7，料液比和乙醇体积浓度的交互作用结果见下页图8。

由图6到图8可知，提取温度和料液比的交互作用、提取温度和乙醇体积浓度的交互作用、料液比和乙醇体积浓度的交互作用对酒糟粉多酚得率的影响显著。当提取温度不变时，随着料液比的加大，酒糟粉多酚得率相应增加，增到高点后出现缓慢下降。当提取温度不变时，随着乙醇体积浓度的提高，酒糟粉多酚得率相应增加，增到高点开始缓慢下降。当料液比不变时，乙醇体积浓度增加，酒糟粉多酚得率也随之增加，增到最高点开始缓慢下降。

3.3.5 响应面分析优化提取方案

通过对响应面分析软件的操作，进一步确定酒糟中多酚得率的最佳方案为：A（提取温度），60.13℃；B（提取时间），67.05min；C（料液比），1∶24.84；D（乙醇体积浓度），52.08%。在此条件下得出酒糟中多酚提取得率的最佳方案预测值为17.50%。

3.3.6 优化提取方案的验证试验

为了检验条件优化后提取方案的可行度。按上述最适提取条件对酒糟粉末进行提取。考虑到实际情况，将提取条件校正为：A（提取温度）60℃、B（提取时间） 67min、C（料液比） 1∶25、D（乙醇体积浓度）52%。在按此条件进行五次平行试验，结果见表4。

表4 验证试验

验证试验结果表明，当提取温度是60℃、提取时间是67min、料液比是1g∶25mL，乙醇体积浓度是52%时，验证试验所测的5组真实值的平均值为17.27%，与响应面优化试验设计模型的预测值17.50%相差0.23%，误差为1.31%，数据重现性良好。

图6 提取温度和液料比的交互作用

图7 提取温度和乙醇体积浓度的交互作用

图8 液料比和乙醇体积浓度的交互作用

4 结论

单因素对酒糟粉多酚得率的影响顺序为：乙醇体积浓度＞提取温度＞料液比＞提取时间。其中乙醇体积浓度、提取温度与液料比的交互作用对多酚得率的影响极显著，提取温度、提取温度与乙醇体积浓度的交互作用、液料比与乙醇体积浓度的交互作用对多酚得率的影响显著。根据响应方程理论预测的方案，综合考虑实际，最佳提取条件为：提取温度60℃、提取时间67min、料液比1 g∶25mL、乙醇体积浓度52%，在此条件下酒糟粉多酚得率为17.27%。经过验证试验，表明该响应面优化试验设计方案重现性较好，得到的多酚提取条件可以为实际应用提供参考。