CN114436783A - 一种利用葡萄废果高效合成白藜芦醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用葡萄废果高效合成白藜芦醇的方法，该方法既可以提高葡萄废果的利用价值，又可高效合成白藜芦醇，满足市场需求，葡萄栽培生产中由于疏果疏穗、遭遇自然灾害等原因会产生大量废弃的未成熟果实，造成了资源浪费。本发明方法对采集的不同发育阶段的废弃葡萄果实施加外源紫外辐射，采用光暗交替的模式，并配合相应的辐照强度、辐射时间与恒温培养条件，可大幅度提升果实中白藜芦醇的含量。该方法安全高效，方便快捷，可在葡萄废果量大的产区或种植园使用，将废弃果实转化为提供白藜芦醇的原材料或添加剂，提高其利用价值。
Description
技术领域
本发明涉及合成白藜芦醇技术领域，具体涉及一种利用葡萄废果高效合成白藜芦醇的方法。
背景技术
根据国家统计局网站数据，截止2019年，我国葡萄栽培面积72.62万hm2，葡萄总产量1419.54万吨，葡萄的面积与产量均仅次于柑橘、苹果、梨，居全国第四位。葡萄产业已成为我国实现乡村振兴的重要果树产业。
葡萄栽培生产中会有未成熟的废果产生，这些废果主要来源于两种途径，一是葡萄生长发育期的果穗整形管理，在鲜食葡萄生产过程中，为了实现果穗的整齐、美观，成熟期的一致性，果实品质的最优化，通常会对当年新梢进行定量疏果，定量疏穗，二次果疏除等操作；二是自然灾害的危害，葡萄生长发育期突遇冰雹、洪水等灾害会使葡萄园部分或全部的果穗脱落。这些被人工剪除或自然脱落的未成熟果粒、果穗被当做废果丢弃在葡萄园中，一方面造成了资源的浪费，另一方面增加了葡萄园遭受病虫害的风险。
白藜芦醇是一种活性较强的天然抗氧化剂，对于肿瘤及心血管疾病等具有较好的预防效果，目前白藜芦醇的提取多来源于虎杖等植物。葡萄是为数不多的可自然合成白藜芦醇的果树之一，但自然生长条件下葡萄幼果中白藜芦醇含量较低，利用价值小，目前，产业中尚无通过提高白藜芦醇等营养组分含量来增加葡萄废果利用价值的相关技术。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种利用葡萄废果高效合成白藜芦醇的方法，通过提高葡萄废果中白藜芦醇的含量，来提高其药用与商业价值。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种利用葡萄废果高效合成白藜芦醇的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)葡萄废果的收集与准备：收集不同发育阶段葡萄废弃果穗与果粒，并将废果表面洗净，悬挂或平铺放置于20℃的恒温培养间中；
(2)补光灯的安装：在恒温培养间设置UV-C灯管，调整补光灯与葡萄果面间的距离，使果面所接收到的辐射强度为1.0w/m2左右；
(3)补光灯的辐射时间：每24h对葡萄废果的辐射时长为16h，黑暗静止时间为8h，对废弃果实连续光暗处理8天，随后解除外源UV-C辐射处理；
(4)辐射后葡萄果实的处理：收集辐射后的葡萄果实并清洗果面，在4℃左右的低温条件下对葡萄果实进行压榨并收集皮渣；
(5)葡萄皮渣的破碎、水解：对葡萄皮渣进行超低温抽真空干燥处理，并研磨至粉碎，收集于锥形瓶中，按照体积比为10:1的比例加入超纯水，再加入质量分数1.5％的纤维素酶、质量分数0.8％的果胶酶，调整PH至5.0，在35-45℃条件下水解2h；
(6)白藜芦醇的提取：水解结束后，按照体积比为20:1的比例加入乙醇提取液，75℃恒温浸提4h，随后再将浸提液5000r离心20min，收集上清液。将上清液进行减压蒸馏，再使用乙醇定容，获得白藜芦醇提取液。
进一步，UV-C照射处理为照光与黑暗交替进行，UV-C灯管的功率为8w、长度为0.15m、波长为260nm。
进一步，葡萄废果的最佳辐射剂量不超过550KJ/m2。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：
1)本发明无需任何添加剂即可诱导葡萄废果中代谢底物发生定向转化，促进天然白藜芦醇合成，提高葡萄废弃果实的利用价值；
2)本发明方法简单易行，快捷高效，成本低廉，无环境污染，提供了天然白藜芦醇提取的新来源。
3)本发明废物利用合成白藜芦醇，为果农增加新的收益，并防止了细菌的滋生，一举两得。
4)本发明采用UV-C补光灯照光与黑暗交替进行，节约能源且有利于白藜芦醇的合成与积累。
5)本发明通过将葡萄废果防止于恒温培养间中通过补光灯照射，使得葡萄幼果中白藜芦醇的含量升高，利用其合成白藜芦醇。
附图说明
图1为本发明实施例一转色期的‘茉莉香’葡萄废弃果实在UV-C照射前(a)和后(b)的外观效果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例以生产中常见红色葡萄品种‘“茉莉香”为例，提供一种利用茉莉香葡萄废果高效合成白藜芦醇的方法，步骤为：
(1)葡萄废果的收集与准备：分别在葡萄幼果期(花后20d，果实豌豆粒大小)，果实转色期(50％的果粒开始变红)，果实成熟期(花后100d，糖、酸含量稳定)采集葡萄废弃果实，进行对比测定，并将废果表面洗净，带至20℃的恒温培养间中，悬挂或平铺放置。
(2)补光灯的安装：选择功率为8w、长度为0.15m、波长为260nm的UV-C灯管，调整补光灯与葡萄果面间的距离，并使用辐照计检测到达果实表面的UV-C强度，当强度达到1.0w/m2时，固定补光灯与果穗。此时UV-C紫外光应该能均匀的照射在果实表面。
(3)补光灯的辐射时间：设置定时开关，每日(24h)对葡萄废果的辐射时长为16h，黑暗静止时间为8h。对废弃果实连续光暗处理8天，随后解除外源UV-C辐射处理。
(4)辐射后葡萄果实的处理：收集辐射后的葡萄果实并清洗果面，在4℃左右的低温条件下对葡萄果实进行压榨并收集皮渣。
(5)葡萄皮渣的破碎、水解：对葡萄皮渣进行超低温抽真空干燥处理，并研磨至粉碎，称取5g皮渣粉末于500mL锥形瓶中，再加入50mL超纯水、质量分数1.5％的纤维素酶、质量分数0.8％的果胶酶，调整PH至5.0，在35-45℃条件下水解2h。
(6)白藜芦醇的提取：水解结束后，按照液体积比为20:1的比例加入100ml乙醇提取液，75℃恒温浸提4h，随后再将浸提液5000r离心20min，收集上清液。将上清液进行减压蒸馏，再使用乙醇定容至25mL，获得白藜芦醇提取液。
经检测发现，幼果期的对照组果实中白藜芦醇含量为4.31mg/kg，而UV-C辐射后白藜芦醇含量提高为70.14mg/kg；转色期的对照组果实中白藜芦醇含量为5.36mg/kg，而UV-C辐射后白藜芦醇含量提高为628.25mg/kg，白藜芦醇含量的增加量超过了对照组的100倍，如图1所示，；成熟期的对照组果实中白藜芦醇含量为9.18mg/kg，而UV-C辐射后白藜芦醇含量变为96.33mg/kg。以上结果表明，UV-C能够显著提高废弃葡萄果实中白藜芦醇的含量，且对转色期葡萄果实的应用效果最为明显。
本发明葡萄废果的最佳辐射剂量因品种而异，可根据实际需求调整。
本发明方法中葡萄皮渣的破碎、水解方法以及白藜芦醇的提取方法可根据对白藜芦醇纯度的要求进行优化。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种利用葡萄废果高效合成白藜芦醇的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）葡萄废果的收集与准备：收集不同发育阶段葡萄废弃果穗与果粒，并将废果表面洗净，悬挂或平铺放置于20℃的恒温培养间中；
（2）补光灯的安装：在恒温培养间设置UV-C灯管，调整补光灯与葡萄果面间的距离，使果面所接收到的辐射强度为1.0 w/m2左右；
（3）补光灯的辐射时间：每24 h对葡萄废果的辐射时长为16 h，黑暗静止时间为8 h，对废弃果实连续光暗处理8天，随后解除外源UV-C辐射处理；
（4）辐射后葡萄果实的处理：收集辐射后的葡萄果实并清洗果面，在4 ℃左右的低温条件下对葡萄果实进行压榨并收集皮渣；
（5）葡萄皮渣的破碎、水解：对葡萄皮渣进行超低温抽真空干燥处理，并研磨至粉碎，收集于锥形瓶中，按照体积比为10:1的比例加入超纯水，再加入质量分数1.5%的纤维素酶、质量分数0.8%的果胶酶，调整PH至5.0，在35-45 ℃条件下水解2h；
（6）白藜芦醇的提取：水解结束后，按照体积比为20:1的比例加入乙醇提取液，75℃恒温浸提4 h，随后再将浸提液5000 r离心20 min，收集上清液；
将上清液进行减压蒸馏，再使用乙醇定容，获得白藜芦醇提取液。
2.根据权利要求1所述的一种利用葡萄废果高效合成白藜芦醇的方法，其特征在于：所述的UV-C照射处理为照光与黑暗交替进行，UV-C灯管的功率为8 w、长度为0.15 m、波长为260 nm。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用葡萄废果高效合成白藜芦醇的方法，其特征在于：所述的葡萄废果的最佳辐射剂量不超过550KJ/m2。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220506 |
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