酿酒葡萄加工废弃物中多酚含量和抗氧化性的分析

李　浡，李双石，兰　蓉，王晓杰，陈　思（北京电子科技职业学院，北京100176）



酿酒葡萄加工废弃物中多酚含量和抗氧化性的分析

李浡，李双石，兰蓉，王晓杰，陈思
（北京电子科技职业学院，北京100176）

摘要：通过对不同提取方法提取的酿酒葡萄赤霞珠加工废弃物（皮、籽、梗）的多酚含量进行测定，并分析提取多酚抗氧化性。结果表明，有机溶剂提取法提取含量高于其他方法的提取量。葡萄梗中总酚的含量相对高于葡萄皮与葡萄籽，并具有良好的抗氧化性。

关键词：抗氧化性；多酚；葡萄

优先数字出版时间：2016-04-25；地址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160425.1046.008.html。

多酚物质是羟基直接连接在苯环上的酚类及聚合物的总称。它们具有多种生理功能和药理作用，如具有抗氧化、消除体内自由基、抗衰老、降血脂、降血压、预防血管疾病、抗癌防癌、抑菌等作用［1］。葡萄多酚类物质主要存在于葡萄籽、皮以及葡萄梗中。葡萄多酚具有较强的自由基清除能力［2］，葡萄中的多酚对炎症、癌症和心血管疾病等都具有很好的防治作用［3］。葡萄酿酒仅仅选取经压榨的葡萄汁进行发酵，包含在葡萄梗、皮、籽中的很多有效成分并没有被完全利用，大量酒渣被视为垃圾处置［4］，这些酿酒葡萄加工废弃物既污染了环境又造成了资源浪费。

多酚物质的提取方法很多，包括酶法、有机溶剂提取法、微波提取法、超声提取法等［5］。本研究通过有机溶剂提取、微波提取和超声提取等不同提取方法提取酿酒葡萄皮、籽、梗的多酚物质，分别测定多酚物质的含量，并以DPPH自由基清除率以及FRAP测定总抗氧化能力为指标考察酿酒葡萄皮、籽、梗的抗氧化活性，分析了抗氧化活性与多酚物质含量的关系，以评价葡萄加工废弃物的应用价值。

1材料与方法

1.1材料与试剂

将赤霞珠葡萄皮、籽和梗样品烘箱烘干后，研碎，过60目筛即得供试原材料葡萄皮、籽和梗样品。

DPPH（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼）和TPTZ购自美国Sigma公司；三氯化铁、无水乙醇、醋酸、硫酸亚铁，均购自北京化工厂；水为超纯水。

1.2仪器与设备

UV-5800型紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；SK250HP型超声波萃取仪，上海科导超声仪器有限公司；DK-98-型水浴锅，天津市泰斯特仪器公司；TDZ5-WS多管架自动平衡离心机，北京医用离心机厂；MP17C-KE微波炉，美的公司。

1.3溶液的配制

1.3.1 DPPH储备液

准确称取DPPH 0.00975 g，用无水乙醇定容到250 mL容量瓶中，超声后使其充分溶解得到浓度为100 μmol/L 的DPPH储备液，置于冰箱中冷藏备用。

1.3.2 TPTZ工作液

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

20 mmol/L的三氯化铁溶液：称取六水合三氯化铁0.54 g溶于100 mL水中。

pH3.6的醋酸缓冲液：称取无水醋酸钠10.2 g，加入40 mL醋酸，再用水定容到500 mL。

TPTZ工作液：将上述溶液按10∶1∶1比例配制即得到TPTZ工作液。

1.4样品的制备

1.4.1有机溶剂提取法

取原料1 g，将原料与60%vol乙醇按料液比（g∶mL）1∶16.5混匀后，于50℃水浴中分别浸提30 min和60 min。浸提完成后，以3000 r/min离心5 min，收集上清液，即得葡萄皮、籽、梗多酚样品。

1.4.2超声辅助有机溶剂提取法

取原料1 g，将原料与60%vol乙醇按料液比（g∶mL）1∶16.5混匀后，于50℃下分别超声提取30 min、60 min 和120 min后，以3000 r/min离心5 min，收集上清液，即得葡萄皮、籽、梗多酚样品。

1.4.3微波辅助有机溶剂提取法

取原料1 g，将原料与60%vol乙醇按料液比（g∶mL）1∶16.5混匀后，置于400～500 W低火、中火微波条件下分别处理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离心5 min，收集上清液，即得葡萄皮、籽、梗多酚样品。

1.5总酚含量的测定

葡萄皮、籽、梗样品的总酚含量采用福林-肖卡法［6］测定，取50 μL的提取液，加入2.5 mL稀释10倍的福林肖卡试剂和2 mL 7.5 g/100 mL的碳酸钠溶液，混匀，45℃条件下避光反应15 min后于765 nm波长处比色测定吸光度。每个处理重复3次，结果以没食子酸等价值表示（mg/100 g）。

1.6抗氧化性测定

1.6.1 DPPH自由基消除能力测定

取0.5 mL按1.4方法制得的葡萄皮、籽、梗样品，加入2.5 mL含100 μmol/L DPPH的乙醇溶液，混匀，室温放置30 min后，5000 r/min离心5 min，在517 nm处测定吸光值（A样），以5000 r/min离心5 min后的上清液调仪器零点；同时检测2.5 mL含100 μmol/L DPPH的乙醇溶液与0.5 mL蒸馏水的吸光值（A0）。对DPPH自由基的清除率为（%）=［（A0-A样）/A0］×100%。

1.6.2 FRAP法测定抗氧化能力

取1.0 mL按1.4方法制得的葡萄皮、籽、梗样品以蒸馏水定容到10 mL，准确吸取稀释液50 μL，加入3.0 mL TPTZ工作液，37℃水浴30 min，测定595 nm处的吸光度。

2结果与分析

2.1总酚含量

根据1.5中福林-肖卡法［5］测得了葡萄皮、籽、梗样品中的总酚含量，结果见表1。由表1可知，几种提取方法提取的葡萄梗总酚含量均高于皮、籽的含量。

2.2 DPPH清除自由基能力的测定

按照1.6.1中的操作步骤，测定A0和A样，根据不同提取方法得到葡萄皮、籽、梗样品对DPPH自由基的清除率，实验结果为3次，取平均值，见表1。由表1可知，葡萄皮、籽、梗清除自由基能力的大小达到了80%以上。

2.3 FRAP法测抗氧化能力

2.3.1标准曲线的绘制

分别取1.0 mmol/L、2.0 mmol/L、4.0 mmol/L、6.0 mmol/L、8.0 mmol/L、10.0 mmol/L不同质量浓度的FeSO4溶液50 μL，各加入3.0 mL TPTZ工作液，37℃水浴30 min。测定595 nm处的吸光度。以蒸馏水为空白样调零。以吸光度为纵坐标，FeSO4质量浓度为横坐标绘制标准曲线，见图1。

图1　　 FeSO4溶液的标准曲线

2.3.2抗氧化能力的测定

按照1.6.2中的操作步骤，测定不同提取方法得到葡萄皮、籽、梗样品的吸光度，实验结果为3次，取平均值，结果见表1。由表1可知，葡萄梗的抗氧化能力比葡萄皮、籽的要好，在各种方法提取中，微波提取法提取的抗氧化能力较好，其次是超声法提取的，而有机溶剂提取法的抗氧化值较低。

3　讨论

对不同方法提取的葡萄皮、籽、梗中多酚物质含量进行测定，以及对抗氧化性进行研究。通过不同的提取方法测定出葡萄梗中的总酚含量相对较高，为32.03～82.53 mg/g，其次是葡萄籽的总酚含量，为11.51～26.02 mg/g，葡萄皮最低，葡萄籽中的多酚类物质在含量和种类上都比葡萄皮和葡萄果肉中丰富得多，和国内外研究人员所得结果一致［7］。随着提取时间的增加，葡萄皮、籽、梗中的总酚含量也相对增多。在不同的提取方法中，总酚含量依次为有机溶剂提取＞超声波提取＞微波提取。

表1　总酚含量和DPPH自由基清除能力及FRAP抗氧化能力的测定

不同提取方法提取的葡萄皮、籽、梗清除自由基能力均达到80%以上，葡萄梗和葡萄籽清除自由基能力相对较高，葡萄皮次之。3种提取方法中微波提取法自由基清除率较高，最高达到了98%。

不同提取方法提取的葡萄梗的抗氧化能力相对于葡萄皮、籽的要好。3种提取方法提取的多酚的抗氧化能力评价中，微波提取法的抗氧化能力相对较好，最高抗氧化值达4.829，而超声法相对于有机溶剂提取法较好。这和清除自由基的能力呈现的效果大体一致。

总酚含量测定以及DPPH自由基清除能力的测定结果和FRAP法测定抗氧化能力的结果表明，葡萄梗中总酚的含量相对高于葡萄皮与葡萄籽，并具有良好的抗氧化性。但葡萄皮、籽之间的总酚含量和抗氧化性没有太多的相关性，这是由于在提取过程中，提取温度、提取时间以及抗氧化物质的化学结构也影响着葡萄皮渣中抗氧化物质的提取率［8］。

本实验测定了不同方法提取的酿酒葡萄皮、籽和梗中多酚的含量，评价了相应的抗氧化性，为葡萄梗资源的开发利用提供参考。

参考文献：

［1］牛春艳，姜晓坤.葡萄皮渣中多酚物质提取工艺的研究［J］.辽宁化工，2011，40（9）：917-919.

［2］Ugartondo V，Mitjans M，Touriño 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］杨云裳，李帅斌，李春雷，等.酶法浸提酿酒葡萄果渣中多酚的最优工艺［J］.兰州理工大学学报，2013，39（3）：61-64.

［5］李浡，李双石，兰蓉，等.酶法提取葡萄藤茎中多酚物质的含量比较研究［J］.酿酒科技，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，刘中华.葡萄多酚提取及抗氧化研究进展［J］.农产品加工，2013，308（2）：52-55.

［8］罗娅，王小蓉，张勇，等.不同提取条件对草莓果实抗氧化物质和抗氧化活性的影响［J］.食品科学，2011，32（14）：108-112.

中图分类号：X797；TS262.6；O657.3

文献标识码：A

文章编号：1001-9286（2016）05-0104-03

基金项目：北京市属高等学校人才强教计划资助项目（PXM2016_014306_000005）；北京电子科技职业学院院内重点课题（YZKB2015004）。

收稿日期：2016-04-01

作者简介：李浡（1973-），女，副教授，博士，研究方向为食品生物技术。

通讯作者：李双石。

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