劉曉秋,黃 博
(吉林工程技術師范學院,吉林長春 130052)
隨著葡萄酒產業的發展和葡萄酒消費的增加,從葡萄的原料到葡萄酒釀造的生產中,一系列副產物會產生,在實際生產中,很多企業將酒泥丟棄,造成了環境的污染,積極開展葡萄酒泥綜合利用的研究,變廢為寶,可以獲得好的經濟效益和社會效益。近幾年對于葡萄酒副產物的開發利用成為科研人員的研究熱點,實現了生產工程中副產物的增值。在葡萄酒釀造過程中,葡萄皮渣廢料占總量的25%左右,其主要成分是葡萄籽。葡萄籽中含有花青素等多酚類物質,含量達到70%,具有抗氧化等功能,具有很高的營養和藥用價值[1]。本文根據前人對葡萄籽粉中多酚類物質提取方法的研究,歸納并闡述了對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類物體的提取,創造更高的經濟價值及社會價值。
待提取物質在互不相溶的兩種溶劑中溶解度或分配系數的不同,使待提取物質從一種溶劑中轉移到另一種溶劑中,而雜質并不隨之轉移,而達到純化分離的目的。經過多次萃取,將大部分待提取物質提取并純化。
有機溶劑萃取法是一種比較傳統的提取方法,由于成本低、操作簡單而廣泛的應用于各種的天然成分的提取,由于溶劑的殘留,產率低、對環境的污染等特點使其受到限制。唐麗華科研組以丙酮作為提取劑[2],單因素實驗為基礎,設計了響應面試驗,并對葡萄籽粉中多酚物質提取進行了優化,得到當體積的分數是72%,65℃條件下提取時間是32min,提取的次數是4次,得到最優的提取量是2.892 mg/mL。魏福祥科研組進行了實驗對比分析丙酮-水與乙酸乙酯-水兩種混合溶劑體系的提取量,得到丙酮-水溶劑提取量更低,產物的純度更低。以乙酸乙酯-水作為提取劑,進行了不同溫度、不同壓力及沉降的條件等各種因素對葡萄籽粉多酚類物質的提取的影響,摸索出了適宜的提取條件。
某些天然物質利用超臨界二氧化碳具有的特殊的溶解作用,利用了超臨界二氧化碳溶解的能力與其密度的關系(溫度和壓力對超臨界二氧化碳的溶解能力影響進行的)。超臨界下,將超臨界的二氧化碳和待分離物質充分接觸,使有選擇性的把沸點高低、極性大小、相對分子質量大小不同成分萃取出來。雖然不同壓力范圍對應的萃取物質不是單一的,但控制實驗條件找到最佳比例混合的成分,利用升溫、減壓等方法,超臨界流體成為普通氣體,使被萃取成分基本或者完全析出,達到物質的分離純化的目的。超臨界二氧化碳萃取過程是萃取、分離兩部分構成的。
超臨界二氧化碳的密度和液體相似,其粘度和氣體相似,自擴散系數要比液體大將近100倍,所以其傳遞性質好,其萃取能力優于一般的液體溶劑,有的還適合固態萃取。超臨界二氧化碳萃取法在醫藥、食品、化學工業等行業得到廣泛的應用。唐韶坤課題組深入的研究了超臨界二氧化碳萃取法提取葡萄籽粉中的原花青素[3],經過多次試驗確定最佳的提取工藝條件是:產率是11.62%,產物純度是96.54%,提取效果遠遠優于傳統的提出工藝。
化合物在溫度高于沸點且低于臨界溫度時,在其壓力小于臨界壓力條件下,以流體存在的物質,溫度低于某一值時,對氣體進行加壓,使氣體液化,且在該溫度時,加壓都不能使氣體液化,此時的溫度就叫該氣體的臨界溫度。臨界溫度下,氣體液化的壓力叫臨界壓力。亞臨界流體萃取分離技術在天然產物提取工藝中具有廣泛的應用。
亞臨界萃取提取是一種比較新的提取技術,與傳統的提取技術相比,提取時間少,提取效率高,消耗能耗低,不破壞提取的活性物質等特點,與超臨界萃取相比,成本低,生產規模大,安全性高等優點。該技術廣泛的被應用于中草藥、生物化工、植物籽油、色素和食品等領域,徐效圣等利用亞臨界法從香草中提取精油成分,并確定了精油的最佳提取條件[4]。的副產物,造成了環境污染,因此,開發葡萄酒釀造副產物的綜合利用有很大的經濟價值和社會價值。目前葡萄籽的綜合利用還處于小試階段,大規模的生產還很難實現。隨著科研人員的研究,會有更好的提取方法被開發,為更多的天然活性物質提取創造廣闊發展空間。
超聲提取利用超聲波空化作用、熱效應和機械效應等使胞內有效物質釋放、擴散、溶解,提高了提取效率。超聲提取天然成分時不受極性和相對分子質量的限制,適合于大多數種類中草藥和各類成分的提取。
超聲提取法提取效率高、溫度低、產物雜質少、操作簡單等優勢,在天然藥物提取及食品工業中得到廣泛應用。李華等使用超聲波法從葡萄籽中提取多酚[5]。通過單因素實驗、正交試驗,得到超聲波法提取的最佳工藝條件。超聲波法作為輔助與其它提取方法結合使用。
近年來,中國的葡萄種植面積居世界第五,葡萄產量居世界第二。隨著國內葡萄酒釀造工業發展,產生大量葡萄酒釀造