溶剂浸提葡萄籽中葡多酚的最佳提取温度的探索

2015-06-03 12:50李荣耀孙晨雨杨龙飞孟超
科技创新导报 2015年9期
关键词:工艺优化葡萄籽

李荣耀 孙晨雨 杨龙飞 孟超

摘 要:研究发现葡萄籽中含有多种化学成分,其中以葡多酚为主。葡多酚具有清除自由基的作用也有很好的抗氧化活性,具有高效、无毒、高生物利用度的特点,并且有明显的抑菌、抗癌、抗辐射和预防心血管疾病等功效,在医疗保健等领域具有广阔的应用前景。该实验以葡萄籽为原料,用溶剂浸提法提取葡萄籽中的葡多酚,以葡多酚含量为指标对提取工艺进行优化,选择乙醇为提取溶剂,用单因素实验的方法,确定提取葡多酚的最佳提取温度。结果表明最佳温度为70 ℃。

关键词:葡萄籽 葡多酚 工艺优化

中图分类号:TS22 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)03(c)-0013-01

多酚类是在植物中广泛存在的活性较强的抗氧化剂,能抑制自由基造成的生物膜脂质过氧化损伤,与合成抗氧剂相比,具有高效、廉价、低毒的优势[1]。

葡多酚屬于植物多酚类,能溶于水,易溶于甲醇、乙醇等有机溶剂,它广泛存在于葡萄籽、葡萄皮与果肉中。葡萄籽中含有8%~11%的多酚类物质,含量占葡萄果实酚类的50%~70%[2]。以原花青素的含量最为丰富,含量可达到80%~85%,葡多酚中各种成分间协同起到抗氧化作用[3]。而且葡多酚具有高效、无毒、高生物利用度的特点,葡多酚在体内抗氧化、清除自由基的能力是Ve的50倍和Vc的20倍[4]。

葡多酚,其组成为原花青素、白藜芦醇、单宁及其他酚类,作为植物来源生理活性物质,可以治疗心脏病、癌症、冠心病等高死亡率疾病[5]。也能预防和治疗包括关节炎在内的80多种因自由基引起的疾病,还具有改善人体微循环的功能[6]。

葡萄籽是葡萄酒生产中产生资源性副产物。葡萄一直是全世界种植面积最大的水果,有75% 左右的葡萄用了酿酒、制干、制汁等加工[7]。仅中国酿酒葡萄年产量在100万吨左右,产生的葡萄籽就达数万吨,而大多数被丢弃或用作肥料,这样造成环境污染,也很浪费。如有效利用,其开发价值可以达到原料20倍以上[8]。

葡多酚的提取是把葡萄籽中的多酚从固体转入液体的过程。考虑到大规模的生产的可行性和经济成本,尽管溶剂萃取纯化法消耗溶剂量大,毒性大提取率低,但其具有成本低廉、操作方便等优点,因此本实验选择溶剂浸提法提取葡多酚。溶剂浸提法主要是根据原料中各种成分在溶剂中的溶解度不同而将有效成分从原料中溶出。乙醇是目前天然产物有效成分提取中使用率较高的溶剂,对植物细胞具有很强的穿透力,其浓度不同,溶解度和提取程度也会发生变化。此外,乙醇化学性质稳定、毒性小、价格便宜,可反复回收利用,并且具有很好的防腐性,所以选择乙醇为提取溶剂。初步研究发现葡多酚的最佳乙醇浓度是60%、料液比1:10[9],在此基础上探究用索氏提取器提取葡多酚的最佳提取温度。

1 实验过程

(1)取100 g的葡萄籽,经挑选、清洗、自然晾干后,用高速粉碎机将葡萄籽粉碎备用。

(2)准确称取葡萄籽粉末6.0 g,放入装好的滤纸筒中,将开口端折叠封住,放入索氏提取器筒中,取用150 mL的圆底烧瓶,放入2粒沸石,量取60%的乙醇60 mL,倒入圆底烧瓶约40 mL剩余20 mL倒入提取筒,用恒温水浴锅在40 ℃的条件下加热回流1.5 h。完成最后一次虹吸停止加热。浸提后,将过滤液转移至100 mL棕色容量瓶中,待测。然后再依次按上述步骤提取,将恒温水浴锅温度分别改为50 ℃,60 ℃,70 ℃,80 ℃。剩余溶液在水泵减压下蒸出乙醇回收。

(3)用移液枪吸取1 mL样品溶液于10 mL棕色容量瓶,然后依次加入3 mL蒸馏水、1 mL FC(福林酚)试剂,混匀后在8 min内加入15% Na2CO3溶液3 mL,定容后避光放置30 min。以蒸馏水代替样品配制成为空白溶液做对照,于760 nm处测定吸光度,记录样品溶液的吸光光度值。提取率用吸光光度值来表示,吸光光度值越大表明多酚的提取率越高,比较五组的吸光光度值的大小,以温度为横坐标,吸光光度值为纵坐标画出变化曲线,从而确定最佳提取温度。

2 结果与分析

提取温度对吸光度的影响见图1。

由图看出,随着温度升高,提取率增加,但当温度高于70 ℃时,吸光度值逐渐减小,当温度高于70 ℃后,产物结构被破坏,高温将葡多酚氧化,所以提取温度不宜超过70 ℃。该实验采用乙醇浸提法提取新疆和田红葡萄籽中葡多酚,用索氏提取器提取,通过单因素实验确定该方法提取葡多酚的最佳温度为恒温水浴70 ℃。

参考文献

[1] 周霈,黄亦琦.葡萄籽及其保健功能研究应用概述[J].今日药学,2014(7):549-552.

[2] 高德艳,胡文效.葡萄籽多酚及葡萄籽利用现状[J].中外葡萄与葡萄酒,2013(1):53-56.

[3] 刘海珍,张明.葡多酚的生物学活性研究[J].中国食物与营养,2006(5):51-54.

[4] Bagchi D, Garg A, Krohn RL. Oxygen free radical scavenging abilities of vitamins C and E,and a grape seed proanthocyanidin extract in vitro[J].Res Commnn Mol Pathol Pharmacol, 1997,95(2):179-189.

[5] 温建辉,刘冷.葡萄籽成分的开发与综合利用[J].晋中学院学报,2014(3):32-36.

[6] 刘礼泉,胡余明,李梓民.葡萄籽提取物抗氧化作用的研究[J].实用预防医学,2010,17(3):576-577.

[7] 田东,冯建英,陈旭,等.世界葡萄产业生产及贸易形势分析[J].世界农业,2010(6):46-50.

[8] 邹磊,魏国印,鲁凤娟,等.葡萄酒副产品深度利用的研究进展[J].中国环境管理干部学院学报,2012(2):42-44.

[9] 余蕾.葡萄籽中原花青素提取工艺的优化[J].贵州农业科学,2014(5):191-193.

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