釀酒葡萄皮渣多酚開發(fā)利用現狀研究

聶小偉，何粉霞，畢可海，張玉清，張佳雪

（威海海洋職業(yè)學院食品工程系，山東威海 264300）

釀酒葡萄皮渣主要含有多酚物質、芳香類物質、不飽和脂肪酸和膳食纖維等生物活性成分[1-2]。相關研究顯示，多酚類物質具有抗氧化、清除自由基、預防癌癥、降低患糖尿病和心血管等疾病的功效[3-4]；其抗氧化能力是維C和維E的50倍和20倍[5-7]，具有較高的藥用價值。目前，有機溶劑萃取法提取多酚化合物技術較為成熟，但存在溶劑損耗大、耗時長、有機溶劑殘留等問題，嚴重影響釀酒葡萄皮渣中多酚類物質的應用[8]。

1 釀酒葡萄皮渣綜合開發(fā)利用現狀

目前對葡萄皮渣的綜合利用主要集中在多酚類活性物質提取和動物飼料開發(fā)上，其在紅葡萄果皮和籽中分別達到25%～35%和50%～70%[9]。采用現代分離技術，白藜蘆醇、紅紫色素和單寧等多酚類物質相繼從葡萄皮渣中提取。但目前由于提取分離技術不成熟、工業(yè)化成本較高，而大部分葡萄皮渣被直接當作飼料或混入常規(guī)飼料中，可提高羊、牛等動物的出欄率和產奶量[10]。利用物理或化學方式從葡萄籽中提取葡萄籽油、原花青素等[11]。同時，可將葡萄皮渣進一步發(fā)酵制作白蘭地或果醋，或倒入沼氣池中開發(fā)沼氣，以及提取膳食纖維、蛋白質、酒石酸和果膠等[12]。

2 釀酒葡萄皮渣多酚成分分析

紅葡萄皮中多酚類物質主要為花色素類、白藜蘆醇等，葡萄籽中多酚類物質主要為兒茶素、原花青素、單寧等[13]。在葡萄酒釀造中，雖然大部分多酚物質進入葡萄酒中，可仍有部分酚類物質保留在葡萄皮渣中還未被利用[14]。

3 釀酒葡萄皮渣多酚開發(fā)利用現狀

3.1 釀酒葡萄皮渣多酚提取

3.1.1 白藜蘆醇

白藜蘆醇在葡萄皮中含量較大[15]，常采用微波、超聲波、超臨界CO2輔助有機溶劑萃取白藜蘆醇。微波輔助萃取技術易使其受熱不均勻，導致局部溫度過高而降解；超臨界CO2萃取法分離效果好，純度高，但產業(yè)化成本大[16-17]；超聲波輔助萃取效率高、成本低。技術成熟等優(yōu)勢明顯。汪開拓等人[18]采用響應面方法優(yōu)化工藝，得到最佳提取工藝條件為超聲功率231 W，提取溫度35.6℃，提取時間34.8 min，體積分數50%乙醇，料液比1∶12。

3.1.2 單寧

單寧常用提取方法與3.1.1相似，萃取溶劑一般是水和甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯等一種或幾種有機溶劑的混合體系，其中丙酮-水體系萃取效果最佳。有學者研究表明，丙酮-水體系浸提單寧最佳工藝參數為丙酮∶水=6∶4，萃取溫度60℃，萃取時間6 h，料液比1∶30～1∶40[19]。

3.1.3 色素

色素是一種安全性高的天然物質，在食品領域中的應用受到廣泛關注。雷靜等人[20]研究了在料液比1∶10，pH值3.0，溫度60℃下超聲萃取40 min，得到浸提色素效果最佳。

3.1.4 原花青素

原花青素提取方法主要有溶劑萃取、微波萃取、超臨界CO2萃取、酶法輔助提取等。王竹青等人[21]分別研究了從釀酒葡萄皮渣中，用乙醇和微波輔助萃取原花青素的工藝，發(fā)現微波輔助萃取技術可以顯著縮短萃取時間，降低乙醇使用體積分數。

3.2 釀酒葡萄皮渣多酚生物活性

3.2.1 白藜蘆醇

白藜蘆醇是葡萄皮中一種含量豐富的天然抗氧化劑，可有效延緩機體生理性氧化進程，具有清除自由基、抗炎、抗菌等生理功能，同時能降低心血管疾病和糖尿病的患病率。

3.2.2 單寧

葡萄酒中單寧成分具有苦澀味，能有效防止葡萄酒中蛋白凝聚沉淀、提高酒體結構感、穩(wěn)定色素等功能，還具有抑菌殺菌、抗氧化、預防疾病等保健功能。當單寧質量濃度達到10～20 mg/mL時，能有效抑制青霉菌和干朽菌的孢子。縮合單寧是一種天然黏合劑，具有很強的黏性。

3.2.3 色素

色素是一種天然安全色素，穩(wěn)定性好，具有抗氧化功效，在糖果、糕點等食品、化妝品中應用廣泛，能提高產品的貯藏性[22]。

3.2.4 原花青素

由兒茶素或表兒茶素結合而成的原花青素，在葡萄籽中非常豐富。具有很強的抗氧化、抗突變、抗衰老及清除自由基的能力，對預防直腸癌、治療糖尿病、緩解抑郁癥等具有顯著作用，因此在醫(yī)療保健行業(yè)應用廣泛。

3.3 釀酒葡萄皮渣多酚開發(fā)應用現狀

在醫(yī)學中，葡萄多酚的藥理作用已被廣泛應用，如將原花青素用于治療毛細血管等疾病[23]。Vinson J A等人[24]研究發(fā)現，食用葡萄籽原花青素的患動脈粥樣硬化的倉鼠，其體內的膽固醇總量顯著下降。同時，研究發(fā)現白藜蘆醇能夠有效抑制小鼠體內的乳腺癌細胞的生長，對于抗癌藥物的開發(fā)具有重要意義[25]。

花色苷添加到果汁、碳酸飲料中調色，是一種安全、無毒副作用的天然色素和抗氧化劑。同時，發(fā)現葡萄多酚具有較強的抗氧化性，當質量濃度達到200 mg/kg時，能使葡萄籽油和豬油的保質期延長4倍和15倍，抗氧化效果明顯優(yōu)于人工合成抗氧化劑——二丁基羥基甲苯（BHT）[26]。

機體細胞內酪氨酸酶（TYR）和B16黑色素細胞幾乎不受葡萄多酚的影響，但會影響細胞黑色素含量，因此具有一定的美白功效。原花青素被法國企業(yè)制成的晚霜、漱口水等商品，被日本公司研制成油性化妝品，被意大利公司相繼研制成護膚化妝品，用于皮膚消炎[27]。

4 結語

目前，由于植物多酚物質的高效提取分離技術不成熟，嚴重限制了釀酒葡萄皮渣中多酚活性成分的產業(yè)化應用，對其應用研究主要停留在實驗室階段。同時，部分活性物質在葡萄皮渣中的含量極少，不能形成規(guī)模效應，經濟效益也不高。

結合生物酶技術和超微粉粹技術，對皮渣進行低溫生物降解或物理破碎，降低有機大分子物質結構，提高小分子活性物的釋放和機體吸收效率，成為未來開發(fā)釀酒葡萄皮渣的一個重要思路。