CN102391334A - 一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法，步骤为：在酿酒葡萄皮渣中均匀喷洒总重量10%的纯化水，于提取罐中35～41℃自然发酵36小时，随后以含水乙醇回流提取2次，每次2小时。提取液回收乙醇后，过吸附型大孔树脂层析柱，用去离子水冲洗，用乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液；真空浓缩至糖度42°喷雾干燥即得本品。本发明的方法，充分利用了葡萄种植产业及葡萄酒酿造企业酿酒废弃物酿酒葡萄皮渣，避免了农业和制造业废弃资源的浪费。本方法提取过程中只使用水和乙醇，不使用任何有机溶剂、无机酸或SO2等护色剂，制备过程对产品和环境均不造成污染，提供一种安全无污染的的葡萄皮花色苷类提取物。

Description

一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法

技术领域

本发明涉及一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法，特别是一种适合规模化生产的，通过大孔树脂柱层析技术充分利用农业及制造业废弃物提取安全无污染的葡萄花色苷类成分的方法。

背景技术

葡萄，葡萄属（Vitis）落叶藤本植物，掌叶状，3-5缺裂，复总状花序，通常呈圆锥形，浆果多为圆形或椭圆，色泽随品种而异。人类在很早以前就开始栽培这种果树，几乎占全世界水果产量的四分之一；其营养价值很高，可制成葡萄汁、葡萄干和葡萄酒。

花色苷是花色素与糖以糖苷键结合而成的一类化合物，广泛存在于植物的花、果实、茎、叶和根器官的细胞液中，使其呈现由红、紫红到兰等不同颜色。花色苷是类黄酮——以黄酮核为基础的一类物质中能呈现红色的一族化合物。其色泽随pH不同而改变，由此赋予了自然界许多植物明亮而鲜艳的颜色。花色苷(Anthocyanin)，该命名是由Marguart(1853)命名矢车菊花朵中的蓝色提取物时提出来的，现在作为同类物质的总称。现有资料表明花色苷有二十余种，在植物中常见的有六种，即天竺葵色素(Pg) -3-O-葡萄糖苷、矢车菊色素(Cy) -3-O-葡萄糖苷、飞燕草色素(Dp) -3-O-葡萄糖苷、芍药色素(Pn) -3-O-葡萄糖苷、牵牛花色素(Pt) -3-O-葡萄糖苷和锦葵色素(My) -3-O-葡萄糖苷。

葡萄皮中提取的花色苷能够增强血管弹性，改善循环系统和增进皮肤的光滑度，抑制炎症和过敏，改善关节的柔韧性。具体来说，花色苷有助于预防多种与自由基有关的疾病，包括癌症、心脏病、过早衰老和关节炎 ，通过防止应激反应和吸烟引起的血小板凝集来减少心脏病和中风的发生；增强免疫系统能力来抵御致癌物质，降低感冒的次数和缩短持续时间，抗突变的功能从而减少致癌因子的形成，具有抗炎功效，因而可以预防包括关节炎和肿胀在内的炎症；缓解花粉病和其它过敏症，增强动脉、静脉和毛细血管弹性，花青素可以促进视网膜细胞中的视紫质再生，预防近视，增进视力。

葡萄皮中提取的花色苷也是葡萄皮色素的主要呈色成分，葡萄皮红色素来自天然,具有典型的葡萄香气，口感，能在很大程度上提升产品品质。其中的功效成分100%源自葡萄，和葡萄酒，红酒中的功效成分保持一致，能明显增加产品中的功效成分含量，提升产品品质。而其它红色素存在一些非葡萄来源的成分，甚至化工成分，存在产品隐患。因此,葡萄皮红色素在作为食品添加剂方面具有很强的竞争力。

有机溶剂萃取法是目前国内外最广泛使用的提取花色苷的方法。多数选择甲醇、乙酮、丙酮等混合溶剂对材料进行溶解过滤，通过调节溶液酸碱度萃取滤液中的花青素。国内吴信子等用盐酸一甲醇溶液提取。目前，有机溶剂萃取法已成功地应用于诸如葡萄皮、桑椹、蓝莓等绝大多数含花青素物质的提取分离。有机溶剂萃取法的关键是选择有效溶剂，要求既要对被提取的有效成分有较大溶解度，又要避免大量杂质的溶解。该方法原理简单，对设备求较低，不足之处是大多数有机溶剂毒副作用大且产物提取率低。

国外关于花色苷提取分离的探索研究已经较为深入，新的提取分离方法例如亚临界水提取、高压脉冲电场辅助提取、超高压辅助提取虽然还处在实验起步阶段，但其方法的优越性及独创性已为未来花青素的提取分离开辟了新的路径。

目前，关于花青素的实际生产应用仅限于少数保健及化妆品领域，花青素在植物体内的准确生理作用还有很多尚待深入研究，作为一种在植物体内广泛存在的活性成分，进一步研究它在人体的生理作用及代谢特征，对它的分子进行修饰或对其进行性状改良后应用于医疗保健方面将是未来花青素研究的热点问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法。该方法通过大孔树脂柱层析技术充分利用农业及制造业废弃物提取安全无污染的葡萄花色苷类成分。

本发明的技术方案概述如下：

一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法，包括如下步骤：

（1）在酿酒葡萄皮渣中均匀喷洒总重量10～20%的纯化水，于提取罐中37～42℃自然发酵36～48小时；

（2）以原料重量8～12倍的35～75%（体积分数）乙醇，热回流提取2次，每次2小时；

（3）两次提取液合并，真空浓缩，回收乙醇，得到葡萄皮提取药液；

（4）提取药液过吸附型大孔树脂层析柱，用去离子水冲洗，用30～95%（体积分数）乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液；

（5）洗脱液真空浓缩至糖度42°；

（6）浓缩膏喷雾干燥，即得本品。

所述酿酒葡萄皮渣可以是玫瑰香、赤霞珠及山葡萄等品种葡萄经干红或干白葡萄酒酿造加工后废弃的果皮残渣。

所述步骤（2）提取用的乙醇水溶液的体积分数优选为45～65%。

所述步骤（4）吸附型大孔树脂为AB-8型、聚酰胺、X-5型或HPD-300型树脂。

所述步骤（4）用于洗脱的乙醇水溶液体积分数优选为50～70%。

所述步骤（4）用于洗脱的乙醇水溶液的用量优选为2～4倍柱体积。

本发明的优点是：

1、本发明充分利用了葡萄种植业和葡萄酒产业共同的废弃物作为生产原料，避免了酿酒废渣直接废弃造成资源浪费和环境污染；变废为宝，提高产业附加值；原料资源容易组织，便于规模化生产；

2、本发明采用柱层析技术提取分离花色苷成分，工艺步骤简单易行，整个工艺过程中只用到纯化水和乙醇，不使用任何有机溶剂、无机酸或SO2等护色剂，制得提取物不存在有机溶剂残留问题，制备过程本身不污染环境；

3、依照本发明制备的提取物花色苷含量最高可达12%。

附图说明

图1为酿酒葡萄皮渣花色苷的HPLC指纹图谱。

具体实施方式

本发明采用的原料酿酒葡萄皮渣可以选用玫瑰香、赤霞珠及山葡萄等品种葡萄经干红或干白葡萄酒酿造加工后废弃的果皮残渣。

各实施例用分光光度法法分析样品中花色苷的含量，使用高效液相色谱仪分析样品的HPLC指纹图谱。 

实施例1

（1）在酿酒葡萄皮渣中均匀喷洒总重量10%的纯化水，于提取罐中37～39℃自然发酵40小时；

（2）以原料重量12倍的45%（体积分数）乙醇，热回流提取2次，每次2小时；

（3）两次提取液合并，真空浓缩，回收乙醇，得到葡萄皮提取药液；

（4）提取药液过AB-8型大孔树脂层析柱，用去离子水冲洗，用2.5倍柱体积60%（体积分数）乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液；

（5）洗脱液真空浓缩至糖度42°；

（6）浓缩膏喷雾干燥，得到产品花色苷含量：9.76%。

实施例2

（1）在酿酒葡萄皮渣中均匀喷洒总重量10%的纯化水，于提取罐中39～42℃自然发酵36小时；

（2）以原料重量10倍的55%（体积分数）乙醇，热回流提取2次，每次2小时；

（3）两次提取液合并，真空浓缩，回收乙醇，得到葡萄皮提取药液；

（4）提取药液过聚酰胺层析柱，用去离子水冲洗，用2倍柱体积70%（体积分数）乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液；

（5）洗脱液真空浓缩至糖度42°；

（6）浓缩膏喷雾干燥，得到产品花色苷含量：12.36%。

实施例3

（1）在酿酒葡萄皮渣中均匀喷洒总重量20%的纯化水，于提取罐中39～42℃自然发酵36小时；

（2）以原料重量12倍的65%（体积分数）乙醇，热回流提取2次，每次2小时；

（3）两次提取液合并，真空浓缩，回收乙醇，得到葡萄皮提取药液；

（4）提取药液过X-5型树脂层析柱，用去离子水冲洗，用4倍柱体积50%（体积分数）乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液；

（5）洗脱液真空浓缩至糖度42°；

（6）浓缩膏喷雾干燥，得到产品花色苷含量：8.34%。

实施例4

（1）在酿酒葡萄皮渣中均匀喷洒总重量15%的纯化水，于提取罐中39～42℃自然发酵48小时；

（2）以原料重量12倍的55%（体积分数）乙醇，热回流提取2次，每次2小时；

（3）两次提取液合并，真空浓缩，回收乙醇，得到葡萄皮提取药液；

（4）提取药液过HPD-300型树脂层析柱，用去离子水冲洗，用3倍柱体积55%（体积分数）乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液；

（5）洗脱液真空浓缩至糖度42°；

（6）浓缩膏喷雾干燥，得到产品花色苷含量：11.31%。

实施例5

（1）在酿酒葡萄皮渣中均匀喷洒总重量15%的纯化水，于提取罐中39～42℃自然发酵48小时；

（2）以原料重量12倍的55%（体积分数）乙醇，热回流提取2次，每次2小时；

（3）两次提取液合并，真空浓缩，回收乙醇，得到葡萄皮提取药液；

（4）提取药液过聚酰胺粉末层析柱，用去离子水冲洗，用3倍柱体积65%（体积分数）乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液；

（5）洗脱液真空浓缩至糖度42°；

（6）浓缩膏喷雾干燥，得到产品花色苷含量：12.66%。

Claims (6)

1.一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法，其特征是包括如下步骤：

（1）在酿酒葡萄皮渣中均匀喷洒总重量10～20%的纯化水，于提取罐中35～41℃自然发酵36～48小时；

（2）以原料重量8～12倍的35～75%（体积分数）乙醇，热回流提取2次，每次2小时；

（3）两次提取液合并，真空浓缩，回收乙醇，得到葡萄皮提取药液；

（4）提取药液过吸附型大孔树脂层析柱，用去离子水冲洗，用30～95%（体积分数）乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液；

（5）洗脱液真空浓缩至糖度42°；

（6）浓缩膏喷雾干燥，即得本品。

2.根据权利要求1所述的一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法，其特征是所述酿酒葡萄皮渣可以是玫瑰香、赤霞珠及山葡萄等品种葡萄经干红或干白葡萄酒酿造加工后废弃的果皮残渣。

3.根据权利要求1所述的一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法，其特征是所述步骤（2）提取用的乙醇水溶液的体积分数为45～65%。

4.根据权利要求1所述的一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法，其特征是所述步骤（4）吸附型大孔树脂为AB-8型、聚酰胺、ADS-7型、X-5型或HPD-300型树脂。

5.根据权利要求1所述的一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法，其特征是所述步骤（4）用于洗脱的乙醇水溶液体积分数为50～70%。

6.根据权利要求1所述的一种从酿酒葡萄皮渣中提取花色苷类成分的方法，其特征是所述步骤（4）用于洗脱的乙醇水溶液的用量为2～4倍柱体积。

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