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从葡萄籽中提取分离原花青素的研究
2025-09-26 21:43:33 责编:小OO
文档
SINO-OVERSEAS GRAPEVINE & WINE

葡萄籽中含有大量以黄烷醇结构为主的黄烷类生物活性物质。原花青素也称黄烷-3-醇(flavan-3-ols)聚合体,包括黄烷-3、4二醇,其C环3位碳上连有一个羟基,是由儿茶素、表儿茶素单体以4、8键或4、6键或2、7键(很少)聚合而成的儿茶素类化合物,有人将其称为缩合单宁。

国内外大量医学和药理学研究表明:原花青素具有抗氧化、清除自由基、降血压、降血脂、消炎、抗癌、治疗心血管疾病等功效。1995年,从葡萄籽中提取的原花青素被美国公众评为最受欢

迎的十种植物药之一。1997年,美

国《Whole Food》杂志对美国200

家草药零售商(或称天然食品店)

销售情况进行了调查,葡萄籽提

取物(主要成分为原花青素)的

年销售额为997万美元。在欧洲、

东南亚一带(韩国、日本、),

原花青素越来越受到了人们的重

视。每年,我国葡萄废弃物高达

十几万吨,如何对葡萄废弃物进

行有效的综合利用一直是食品科

技工作者极为关注的问题。

1  材料与方法

1.1  实验材料

赤霞珠葡萄籽:由秦皇岛华

城葡萄酒有限公司提供;没食子

酸(分析纯):贵州遵义第二化工

厂生产;原花青素标样由天津尖

峰天然产物公司提供;甲醇、丙

酮、乙醇均为分析纯。

1.2  主要仪器

LENGGUANG722可见分光

光度计:上海精密科学仪器有限

公司;QZR-5型喷雾干燥机:无

锡市林洲喷雾干燥厂;DFT——

200中药粉碎机:浙江温岭市大德

中药机械有限公司;ZX98—1旋

从葡萄籽中提取分离原花青素的研究

李春阳,许时婴,王 璋

(江南大学食品学院,无锡  214036)

摘要:葡萄籽中总酚含量(以没食子酸计)大约为4.85%,原花青素含量为3.05%(以湿基含水10%计算),具有很大的开发利用价值。研究结果表明:选择130~150目的葡萄籽粉,在20℃条件下,采用70%丙酮搅拌40分钟,提取原花青素效果最佳,提取率可达99.11%;超声波处理对原花青素提取有一定影响,在保持提取温度不变的情况下,超声波处理功率档次越大,原花青素提取率越高;葡萄籽进行真空干燥比自然干燥的原花青素提取率高12.61%。

关键词:葡萄籽;原花青素;总酚

中图分类号:S325                     文献标识码:A

Extraction of proanthocyanidins from grape seed

LI Chun-yang, XU Shi-ying, WANG Zhang

(Food college, Southern Yangtze University, Wuxi   214036 )

Abstract: The percentage of phenols (calculated as GAE) in grape seed is about 4.85%, proanthocyanidin about 3.05%(10%moisture of raw materials). So exploitation of grape seeds has great value in use. The research results showed that when the grapeseed powder of 130~150 mesh was extracted by 70% acetone with stirring 40min at 20?, the extract ratio of proanthocyanidinwas the highest of 99.11%. At a constant temperature, the more power of ultrasonic wave, the higher extract ratio ofproanthocyanidin. The extract ratio of proanthocyanidin in grape seed dried by vacuum-desiccator was 12.61% higher than driednaturally.

Key words: Grape seed; Proanthocyanidins; Phenols

试验研究SINO-OVERSEAS GRAPEVINE & WINE

转蒸发仪:上海仪表电机厂。1.3  实验方法

1.3.1  原花青素的提取:葡萄籽真空干燥后,用中药粉碎机粉碎,称取100克粉置于烧杯中,加入70%乙醇600ml进行提取,即得原花青素粗提液。

1.3.2  原花青素粗粉制备:将上述原花青素粗提液离心、过滤,真空浓缩至100ml,再经喷雾干燥即得原花青素粗粉(也有人称之为葡萄籽提取物、葡多酚)。1.3.3  原花青素含量的测定

试剂配制: A:1%香草醛溶液(称取1.000g香草醛溶于甲醇液中,最后定容到100ml)。 B:8%的盐酸液(取8ml浓盐酸溶于甲醇中,定容至100 ml)。显色剂:A:B=1:1,现用现配。

标准曲线绘制:配制原花青素标准溶液,浓度为1.2mg/ml。分别取1、2、3、4、5、ml,然后定容至10ml。再各取1ml,分别加入5ml显色剂,摇匀。避光,在30±1℃恒温水浴中保持30min。取

原花青素提取率=[(原花青素含

量×溶液液体积×稀释倍数)/

(原料中原花青素含量×称样量)]

×100%。

2  结果与讨论

2.1  葡萄籽的化学组成

由表1可知,葡萄籽中粗纤维

和碳水化合物含量较高。葡萄籽

中的多酚类物质(主要是原花青

素)大多以结合态与蛋白质、纤

维素结合在一起[4、5],一般不易被

提出,需加入有机溶剂、加酸、搅

拌、加温等处理,才能够提取出

来。

2.2  葡萄皮、梗、籽中的总酚、原

花青素含量

以甲醇为提取溶剂[6],测定

葡萄籽中的多酚与原花青素见表

2。从表中可见, 葡萄籽中多酚和

原花青素的含量较高,分别为4.

85%和3.05%,具有一定的开发利

用价值。葡萄皮、梗中原花青素

含量比葡萄籽少的原因是:在植

物代谢过程中,葡萄梗起着输送

营养物质的作用,大量酚类物质

前体如乙酸、苯丙酸等在浆果和

籽中合成酚类物质,经葡萄梗输

送到植物的各个部位,因此果浆

和籽中的酚类物质(主要是原花

青素)含量比梗中要高。而葡萄

皮长期暴露在空气中,在日光的

照射下,所含酚类物质发生氧化

分解,其酚类物质的含量也比籽

低[7、8]。从表2还可以看到,葡萄

籽、梗、皮中原花青素含量分别

占总酚的62.9%、40.2%、46.7%,

因此国外研究者把葡萄籽看作是

儿茶素类物质的最佳来源,从葡

萄籽中提取原花青素。

2.3  有机溶剂种类和浓度对原花

青素提取率的影响

以80目葡萄籽粉为原料,在

20℃条件下,搅拌提取40分钟。

由图1可知,甲醇、乙醇提取原花

青素的效果相差不大,丙酮提取

效果显然比前两者都好。70%丙

酮提取原花青素效果最佳,低于

或高于此浓度,原花青素提取率

都降低,其中100%丙酮提取率最

低;乙醇浓度为70%时原花青素

碧1 矞脳硹鳀祪X椷崊忳橙崊

祦伋鳕忔溊尐煤榔X潨屧獡忳潹▲*.%)9.412.037.236.03.4

潹▲**.%)8.214.038.637.02.2

搼悈W寵澈( * 寵辨牭椚爴妭幃祪崌満魅矞脳硹灧氜

** 懃敼皫厼寴X毀皬1995兺倒2补皫矞脳硹祪哭敠皬

碧2 矞脳彍草屧鳀祪硧巼彅澱.珖潹▲(钵阿硹阿殻攨獧崼娌嵾梅毄)

澫矞脳钵澫矞脳殻澫矞脳硹懓.珖潹▲20.85%0.72%3.05%SINO-OVERSEAS GRAPEVINE & WINE

提取率达到最大值为87.44%,低于或高于70%乙醇浓度时,原花青素提取率都下降;甲醇浓度变化对原花青素的提取率影响较小,采用90%甲醇的原花青素提取率最大为87.40%,随着甲醇浓度降低(由90%降低到50%),原花青素提取率逐渐减少,但是降低幅度不大。

原花青素含有多羟基,丙酮含有酮基易于与原花青素中的羟基以氢键形式缔合,在水溶液中两者的氢键缔合作用较强,因此含水丙酮提取原花青素比甲醇、乙醇强。

2.4  超声波处理对原花青素提取率的影响

我们选用了50%、70%、90%、99%四个功率档次,以80目葡萄籽粉为原料和70%乙醇为提取溶剂,在20℃条件下研究超声波处理对原花青素提取率的影响。由图2可见,随着超声波功率档次的增加,原花青素提取率也增加,近似成线性关系。而超声波处理时间对原花青素提取率的

影响较为复杂,随着时间的延长,

超声波提取原花青素的提取率开

始保持平稳(15~30分钟),在45

分钟时略有下降,在60分钟时有

很大提高。这主要是刚开始时超

声波提取的大部分都是以游离态

形式存在的原花青素,而大部分

与纤维素、蛋白质紧密结合的原

花青素尚未被提取出来,因此原

花青素的提取率趋于稳定,在45

分钟时由于热效应产生的氧化作

用超过提取效应,使原花青素提

取率略有下降。但随着超声波处

理的进行,与纤维素、蛋白质紧密

结合的花青素被大幅提出,60分

钟后超声波提取效应远远超过热

效应,原花青素提取率迅速上升。

2.5  提取温度和搅拌时间对原花

青素提取率的影响

原花青素是葡萄籽中多酚的

重要组成部分,其稳定性较差,易

氧化、聚合。温度升高,原花青素

会发生氧化,提取率下降;温度

降低,原花青素与蛋白质、纤维

素等结合物分离较慢,提取率也

下降。因此,我们设置了10℃、20

℃、30℃三个提取温度,以80目

葡萄籽粉为原料和70%乙醇为提

取溶剂,搅拌40分钟,进行提取。

由图3可知,原花青素在20℃时

提取率最高。搅拌时间对原花青

素提取既有正影响也有负影响,

从理论上来说搅拌时间越长原花

青素提取也越充分。但是,随着

搅拌时间的延长,一是大量空气

混入提取液中,使酚类物质与氧

充分接触,发生氧化;二是搅拌

时间越长,搅拌产生的热量会使

局部提取液中的原花青素在高温

下发生氧化、聚合等变化,使原

花青素提取率下降。理想的搅拌

时间应为40分钟,此时原花青素

提取率最高。

2.6  葡萄籽粉粒度及酸化对原花

青素提取率的影响

以70%乙醇为提取溶剂,在

20℃下提取,由图4可知,当葡萄

籽粉粒度为130~150目时,原花

青素提取率最高。但葡萄籽粉粒

度越小,粉碎时间越长,容易产

生热效应,使部分原花青素发生

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氧化、造成一定损失。在提取过程中加入适量的乙酸主要是为了破坏蛋白质、多糖、纤维素与原花青素的结合,从而提高原花青素的提取率和提取速度。过度酸化,会造成原花青素酸解沉淀,原花青素提取率反而下降。2.7  干燥方式对原花青素提取率的影响

葡萄籽一旦从鲜果中分离出来,必须及时干燥,否则高水分含量的葡萄籽极易发生氧化,使葡萄籽中的原花青素含量降低。而且,不同干燥方式处理的葡萄籽,原花青素的提取率也有很大不同。由图5可知,对于60~80目葡萄籽粉,真空干燥粉比自然干燥粉的原花青素提取率多9.9%;对于80~150目葡萄籽粉,则多12.61%。这主要是由于真空干燥后的葡萄籽粉结构更有利于溶剂提取,而且粒度越小,越有利

于原花青素的溶出,原花青素的提取率越高。3  结论

3.1  以130~150目的葡萄籽粉为原料,采用70%丙酮提取原花青素,在温度为20℃、搅拌时间为40分钟时,原花青素提取率最高为99.11%。

3.2  超声波处理对原花青素提取有一定影响,在保持提取温度不变的情况下,超声波处理功率越大,提取率越高。

3.3  真空干燥的葡萄籽粉比自然干燥的葡萄籽粉原花青素提取率高,粒度越小原花青素提取率越高。对于80~150目葡萄籽粉,真空干燥比自然干燥的原花青素提取率高12.61%。

参考文献

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tic.1976,27,21 ̄26

图4 籽粉粒度及酸化对原花青素提取率的影响

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