釀酒葡萄加工廢棄物中多酚含量和抗氧化性的分析

李　浡，李雙石，蘭　蓉，王曉杰，陳　思（北京電子科技職業學院，北京100176）

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釀酒葡萄加工廢棄物中多酚含量和抗氧化性的分析

李浡，李雙石，蘭蓉，王曉杰，陳思
（北京電子科技職業學院，北京100176）

摘要：通過對不同提取方法提取的釀酒葡萄赤霞珠加工廢棄物（皮、籽、梗）的多酚含量進行測定，并分析提取多酚抗氧化性。結果表明，有機溶劑提取法提取含量高于其他方法的提取量。葡萄梗中總酚的含量相對高于葡萄皮與葡萄籽，并具有良好的抗氧化性。

關鍵詞：抗氧化性；多酚；葡萄

優先數字出版時間：2016-04-25；地址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160425.1046.008.html。

多酚物質是羥基直接連接在苯環上的酚類及聚合物的總稱。它們具有多種生理功能和藥理作用，如具有抗氧化、消除體內自由基、抗衰老、降血脂、降血壓、預防血管疾病、抗癌防癌、抑菌等作用［1］。葡萄多酚類物質主要存在于葡萄籽、皮以及葡萄梗中。葡萄多酚具有較強的自由基清除能力［2］，葡萄中的多酚對炎癥、癌癥和心血管疾病等都具有很好的防治作用［3］。葡萄釀酒僅僅選取經壓榨的葡萄汁進行發酵，包含在葡萄梗、皮、籽中的很多有效成分并沒有被完全利用，大量酒渣被視為垃圾處置［4］，這些釀酒葡萄加工廢棄物既污染了環境又造成了資源浪費。

多酚物質的提取方法很多，包括酶法、有機溶劑提取法、微波提取法、超聲提取法等［5］。本研究通過有機溶劑提取、微波提取和超聲提取等不同提取方法提取釀酒葡萄皮、籽、梗的多酚物質，分別測定多酚物質的含量，并以DPPH自由基清除率以及FRAP測定總抗氧化能力為指標考察釀酒葡萄皮、籽、梗的抗氧化活性，分析了抗氧化活性與多酚物質含量的關系，以評價葡萄加工廢棄物的應用價值。

1材料與方法

1.1材料與試劑

將赤霞珠葡萄皮、籽和梗樣品烘箱烘干后，研碎，過60目篩即得供試原材料葡萄皮、籽和梗樣品。

DPPH（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼）和TPTZ購自美國Sigma公司；三氯化鐵、無水乙醇、醋酸、硫酸亞鐵，均購自北京化工廠；水為超純水。

1.2儀器與設備

UV-5800型紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；SK250HP型超聲波萃取儀，上海科導超聲儀器有限公司；DK-98-型水浴鍋，天津市泰斯特儀器公司；TDZ5-WS多管架自動平衡離心機，北京醫用離心機廠；MP17C-KE微波爐，美的公司。

1.3溶液的配制

1.3.1 DPPH儲備液

準確稱取DPPH 0.00975 g，用無水乙醇定容到250 mL容量瓶中，超聲后使其充分溶解得到濃度為100 μmol/L 的DPPH儲備液，置于冰箱中冷藏備用。

1.3.2 TPTZ工作液

TPTZ（10 mmol/L）溶液：稱取312 mg的TPTZ溶于100 mL的40 mmol/L鹽酸溶液中。

20 mmol/L的三氯化鐵溶液：稱取六水合三氯化鐵0.54 g溶于100 mL水中。

pH3.6的醋酸緩沖液：稱取無水醋酸鈉10.2 g，加入40 mL醋酸，再用水定容到500 mL。

TPTZ工作液：將上述溶液按10∶1∶1比例配制即得到TPTZ工作液。

1.4樣品的制備

1.4.1有機溶劑提取法

取原料1 g，將原料與60%vol乙醇按料液比（g∶mL）1∶16.5混勻后，于50℃水浴中分別浸提30 min和60 min。浸提完成后，以3000 r/min離心5 min，收集上清液，即得葡萄皮、籽、梗多酚樣品。

1.4.2超聲輔助有機溶劑提取法

取原料1 g，將原料與60%vol乙醇按料液比（g∶mL）1∶16.5混勻后，于50℃下分別超聲提取30 min、60 min 和120 min后，以3000 r/min離心5 min，收集上清液，即得葡萄皮、籽、梗多酚樣品。

1.4.3微波輔助有機溶劑提取法

取原料1 g，將原料與60%vol乙醇按料液比（g∶mL）1∶16.5混勻后，置于400～500 W低火、中火微波條件下分別處理30 s、1 min和5 min，后于50℃水浴下浸提60 min。提取完成后，以3000 r/min離心5 min，收集上清液，即得葡萄皮、籽、梗多酚樣品。

1.5總酚含量的測定

葡萄皮、籽、梗樣品的總酚含量采用福林-肖卡法［6］測定，取50 μL的提取液，加入2.5 mL稀釋10倍的福林肖卡試劑和2 mL 7.5 g/100 mL的碳酸鈉溶液，混勻，45℃條件下避光反應15 min后于765 nm波長處比色測定吸光度。每個處理重復3次，結果以沒食子酸等價值表示（mg/100 g）。

1.6抗氧化性測定

1.6.1 DPPH自由基消除能力測定

取0.5 mL按1.4方法制得的葡萄皮、籽、梗樣品，加入2.5 mL含100 μmol/L DPPH的乙醇溶液，混勻，室溫放置30 min后，5000 r/min離心5 min，在517 nm處測定吸光值（A樣），以5000 r/min離心5 min后的上清液調儀器零點；同時檢測2.5 mL含100 μmol/L DPPH的乙醇溶液與0.5 mL蒸餾水的吸光值（A0）。對DPPH自由基的清除率為（%）=［（A0-A樣）/A0］×100%。

1.6.2 FRAP法測定抗氧化能力

取1.0 mL按1.4方法制得的葡萄皮、籽、梗樣品以蒸餾水定容到10 mL，準確吸取稀釋液50 μL，加入3.0 mL TPTZ工作液，37℃水浴30 min，測定595 nm處的吸光度。

2結果與分析

2.1總酚含量

根據1.5中福林-肖卡法［5］測得了葡萄皮、籽、梗樣品中的總酚含量，結果見表1。由表1可知，幾種提取方法提取的葡萄梗總酚含量均高于皮、籽的含量。

2.2 DPPH清除自由基能力的測定

按照1.6.1中的操作步驟，測定A0和A樣，根據不同提取方法得到葡萄皮、籽、梗樣品對DPPH自由基的清除率，實驗結果為3次，取平均值，見表1。由表1可知，葡萄皮、籽、梗清除自由基能力的大小達到了80%以上。

2.3 FRAP法測抗氧化能力

2.3.1標準曲線的繪制

分別取1.0 mmol/L、2.0 mmol/L、4.0 mmol/L、6.0 mmol/L、8.0 mmol/L、10.0 mmol/L不同質量濃度的FeSO4溶液50 μL，各加入3.0 mL TPTZ工作液，37℃水浴30 min。測定595 nm處的吸光度。以蒸餾水為空白樣調零。以吸光度為縱坐標，FeSO4質量濃度為橫坐標繪制標準曲線，見圖1。

圖1　　 FeSO4溶液的標準曲線

2.3.2抗氧化能力的測定

按照1.6.2中的操作步驟，測定不同提取方法得到葡萄皮、籽、梗樣品的吸光度，實驗結果為3次，取平均值，結果見表1。由表1可知，葡萄梗的抗氧化能力比葡萄皮、籽的要好，在各種方法提取中，微波提取法提取的抗氧化能力較好，其次是超聲法提取的，而有機溶劑提取法的抗氧化值較低。

3　討論

對不同方法提取的葡萄皮、籽、梗中多酚物質含量進行測定，以及對抗氧化性進行研究。通過不同的提取方法測定出葡萄梗中的總酚含量相對較高，為32.03～82.53 mg/g，其次是葡萄籽的總酚含量，為11.51～26.02 mg/g，葡萄皮最低，葡萄籽中的多酚類物質在含量和種類上都比葡萄皮和葡萄果肉中豐富得多，和國內外研究人員所得結果一致［7］。隨著提取時間的增加，葡萄皮、籽、梗中的總酚含量也相對增多。在不同的提取方法中，總酚含量依次為有機溶劑提取＞超聲波提取＞微波提取。

表1　總酚含量和DPPH自由基清除能力及FRAP抗氧化能力的測定

不同提取方法提取的葡萄皮、籽、梗清除自由基能力均達到80%以上，葡萄梗和葡萄籽清除自由基能力相對較高，葡萄皮次之。3種提取方法中微波提取法自由基清除率較高，最高達到了98%。

不同提取方法提取的葡萄梗的抗氧化能力相對于葡萄皮、籽的要好。3種提取方法提取的多酚的抗氧化能力評價中，微波提取法的抗氧化能力相對較好，最高抗氧化值達4.829，而超聲法相對于有機溶劑提取法較好。這和清除自由基的能力呈現的效果大體一致。

總酚含量測定以及DPPH自由基清除能力的測定結果和FRAP法測定抗氧化能力的結果表明，葡萄梗中總酚的含量相對高于葡萄皮與葡萄籽，并具有良好的抗氧化性。但葡萄皮、籽之間的總酚含量和抗氧化性沒有太多的相關性，這是由于在提取過程中，提取溫度、提取時間以及抗氧化物質的化學結構也影響著葡萄皮渣中抗氧化物質的提取率［8］。

本實驗測定了不同方法提取的釀酒葡萄皮、籽和梗中多酚的含量，評價了相應的抗氧化性，為葡萄梗資源的開發利用提供參考。

參考文獻：

［1］牛春艷，姜曉坤.葡萄皮渣中多酚物質提取工藝的研究［J］.遼寧化工，2011，40（9）：917-919.

［2］Ugartondo V，Mitjans M，Touri?o S，et al. Comparative antioxidant and cytotoxic effect of procyanidin fractions from grape and pine［J］.Chemical Research in Yoxicology，2007，20 （10）：1543-1548.

［3］Engelbrecht AM，Mattheyse M，Ellis B，et al. Proanthocyanidin from grape seeds inactivates the PI3- kinase / PKB pathway and induces apoptosis in a colon cancer cell line ［J］.Cancer Letters，2007，258（1）：144-153.

［4］楊云裳，李帥斌，李春雷，等.酶法浸提釀酒葡萄果渣中多酚的最優工藝［J］.蘭州理工大學學報，2013，39（3）：61-64.

［5］李浡，李雙石，蘭蓉，等.酶法提取葡萄藤莖中多酚物質的含量比較研究［J］.釀酒科技，2015（7）：38-40.

［6］Javanmardi J，Stushnoff C，Locke E，et al.Antioxidant activity and total phenolic content of Iranian Ocimum accessions［J］. Food Chemistry，2003，83（4）：547-550.

［7］李焱，劉中華.葡萄多酚提取及抗氧化研究進展［J］.農產品加工，2013，308（2）：52-55.

［8］羅婭，王小蓉，張勇，等.不同提取條件對草莓果實抗氧化物質和抗氧化活性的影響［J］.食品科學，2011，32（14）：108-112.

中圖分類號：X797；TS262.6；O657.3

文獻標識碼：A

文章編號：1001-9286（2016）05-0104-03

基金項目：北京市屬高等學校人才強教計劃資助項目（PXM2016_014306_000005）；北京電子科技職業學院院內重點課題（YZKB2015004）。

收稿日期：2016-04-01

作者簡介：李浡（1973-），女，副教授，博士，研究方向為食品生物技術。

通訊作者：李雙石。

DOI：10.13746/j.njkj.2015432

The Content & Antioxidant Activities of Polyphenol Extracted from Wine Grape Waste

LI Bo，LI Shuangshi，LAN Rong，WANG Xiaojie and CHEN Si
（Beijing Polytechnic，Beijing 100176，China）

Abstract：The content and antioxidant activities of polyphenol extracted from Cabernet Sauvignon processing waste（skin，seeds，stems）by different methods were analyzed. The results showed that，the content of polyphenol by organic solvent extraction was higher than that by other extraction methods，and the content of polyphenol from stems was higher than that from skin and seeds and its antioxidant activities were stronger accordingly.

Key words：antioxidant activity；polyphenol；grape