王 锟,耿红玲,赵 玮,张书文
(1.国家葡萄酒及白酒、露酒质量监督检验中心,山东烟台264003; 2.烟台市质量认证咨询中心,山东烟台264003; 3.河南省葡萄酒质量监督检验中心,河南商丘476800)
葡萄酒中白藜芦醇总量稳定性的研究
王 锟1,2,耿红玲3,赵 玮1,2,张书文1,2
(1.国家葡萄酒及白酒、露酒质量监督检验中心,山东烟台264003; 2.烟台市质量认证咨询中心,山东烟台264003; 3.河南省葡萄酒质量监督检验中心,河南商丘476800)
以添加白藜芦醇的葡萄酒为研究对象,采用HPLC法测定了葡萄酒在不同环境下白藜芦醇的总量。通过系统的对比实验和结果评价,总结出不同环境下白藜芦醇总量的变化规律。结果表明,葡萄酒中白藜芦醇总量的变化与环境条件有着密切的联系,同时为解析葡萄酒中白藜芦醇总量稳定性提供理论基础。
白藜芦醇; 葡萄酒; 高效液相色谱仪
白藜芦醇是一种生物性很强的天然多酚类物质,又称为芪三酚,是降低血小板聚集,预防和治疗动脉粥样硬化、心脑血管疾病的化学预防剂。它是植物在遭受胁迫时产生的一种能提高植物抵抗病原性攻击和环境恶化能力的植物抗毒素,还具有很强的抗氧化和防癌的生理活性[1-3]。白藜芦醇广泛存在于花生、葡萄(红葡萄酒)、虎杖等植物中,在自然条件下以自由态和糖苷两种形式存在。白藜芦醇及其糖苷的化学结构分别存在顺式和反式两种异构体,即顺式白藜芦醇、反式白藜芦醇以及顺式白藜芦醇糖苷、反式白藜芦醇糖苷,后两种形式在机体肠道中糖苷酶作用下释放出白藜芦醇。白藜芦醇在自然条件下主要以反式白藜芦醇存在,在一定的外界环境条件下,可转变为顺式白藜芦醇[4-5]。目前白藜芦醇的研究主要集中在药品和保健食品领域[1-3],对于葡萄酒等各类含有反式白藜芦醇的功能性食品,其分析方法的开发与研究的相关文献非常多[6-18],而国内有关研究其在葡萄酒中稳定性的相关报道比较少。本实验对5种不同环境下放置葡萄酒中白藜芦醇含量进行分析比较,以探讨它们的差异,为葡萄酒中白藜芦醇总量稳定性提供理论基础。
1.1 材料、仪器与试剂
酒样:市售。
试剂:甲醇(色谱纯,德国默克公司);乙腈(色谱纯,德国默克公司);反式白藜芦醇(购自西格玛奥德里奇贸易有限公司);反式白藜芦醇苷(购自西格玛奥德里奇贸易有限公司)。
仪器设备:高效液相色谱仪(美国waters公司,配2998紫外检测器);ZF-20C暗箱式紫外分析仪(254 nm,365 nm)。
1.2 色谱条件
色谱柱:ODS-C18柱,4.6 mm×250 mm,5 μm,或其他具有同等分析效果的色谱柱;流动相:乙腈+ 0.1%冰乙酸=20+80;流速:1.0 mL/min;柱温:室温;检测波长:306 nm;进样量:5 μL;在测定前装上色谱柱,以1.0 mL/min的流速通入流动相平衡。
1.3 实验方法
反式白藜芦醇、反式白藜芦醇苷标准储备液(1.0 mg/mL):称取10.0 mg反式白藜芦醇和白藜芦醇苷于10 mL棕色容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,存放在冰箱中备用。
反式白藜芦醇和白藜芦醇苷标准系列溶液:将反式白藜芦醇和反式白藜芦醇苷标准储备溶液用甲醇稀释成10.0 mg/L、20.0 mg/L、50.0 mg/L、100.0 mg/L标准系列溶液。
反式白藜芦醇、反式白藜芦醇苷:将反式白藜芦醇和反式白藜芦醇苷标准溶液(100.0 mg/L)在254 nm波长下照射30 min,然后将此标准溶液稀释至系列浓度,按本方法测试反式白藜芦醇以及反式白藜芦醇苷含量,同时计算转化率,得顺式白藜芦醇和顺式白藜芦醇苷含量。用顺、反式白藜芦醇标准系列溶液分别进样后,以标准浓度对峰面积作标准曲线。线性相关系数应为0.9990以上。
2.1 转化率
在自然光照和ZF-20C暗箱式紫外分析仪254 nm条件下,将100 mg/L的白藜芦醇和白藜芦醇苷标准品分别照射0.5 h、1.0 h、1.5 h后,测得在自然光照条件下的白藜芦醇苷转化率见表1、白藜芦醇转化率见表2。实验对标准品中4种异构体含量进行了测定,由于目前没有商业化的白藜芦醇顺式异构体及其糖苷,故对顺式异构体进行定量测定是有困难的。若想定量测定这2种异构体有2种可能的途径,一是因为紫外照射后无其他色谱峰产生,故按照反式异构体减少的量来确定顺式异构体的量,另一种是根据已发表的摩尔吸光系数通过Lamber-Beer定律来计算[19]。本实验参照第一种方法确定顺式异构体含量。
表1 自然光照条件下白藜芦醇苷转化率
表2 自然光照条件下白藜芦醇转化率
ZF-20C暗箱式紫外分析仪(254 nm)白藜芦醇苷转化率见表3、白藜芦醇转化率见表4。
表3 紫外分析仪条件下白藜芦醇苷转化率
表4 紫外分析仪条件下白藜芦醇转化率
2.2 白藜芦醇标准品在光照和紫外分析仪结果讨论
相同标准品溶液在两种光照条件下的测定结果表明:反式白藜芦醇(苷)转化为顺式白藜芦醇(苷)的转化率,自然光照条件下比在紫外分析仪的高;总白藜芦醇含量的损失,光照条件下损失比在紫外分析仪的高;用紫外分析仪的标准品,在254 nm条件下照射1 h后,转化率没有明显变化;而在光照条件下照射1 h后,转化率有明显变化。实验结果表明,白藜芦醇对光照不稳定,在光照条件下,反式白藜芦醇会转变为顺式白藜芦醇[4-5],反式白藜芦醇苷会转变为顺式白藜芦醇苷,反式白藜芦醇(苷)和顺式白藜芦醇(苷)共存。在白藜芦醇顺反异构化的反应中,存在3个可能的副反应,各种副反应也在消耗白藜芦醇,因此两种白藜芦醇的总浓度是持续下降的[5]。在自然光照条件下,白藜芦醇总量明显有损失,用紫外分析仪(254 nm)条件损失较少,且反应时间限定0.5 h,损失率和转化率都能满足实验要求。
2.3 葡萄酒中总白藜芦醇在不同环境下测定结果
取相同品种的一款葡萄酒,加入白藜芦醇标准品,分别测定葡萄酒原样以及添加白藜芦醇葡萄酒的白藜芦醇含量。经0.45 μm滤膜过滤,直接进样。测定的结果原样及添加总白藜芦醇葡萄酒含量分别为3.37 mg/L、58.18 mg/L。将葡萄酒样品置于5个不同的自然环境中,分别为黑暗、冰箱(4~8℃)、日光、恒温(35℃)、常温的环境下,测定时间间隔为2个月左右,分别测定不同环境下总白藜芦醇的含量(白藜芦醇总含量为顺式、反式白藜芦醇与顺式、反式白藜芦醇苷之和)。
将样品进样(样品中的白藜芦醇含量应在标准系列范围内)。根据标准品的保留时间定性样品中白藜芦醇的色谱峰。根据样品的峰面积,以外标法计算白藜芦醇4种异构体的总含量。计算结果见图1。
从图1数据分析可知,葡萄酒中白藜芦醇总量均呈递减趋势,其中低温避光的条件下,如冰箱、黑暗、常温环境下,白藜芦醇总量递减的趋势较慢;其他环境如日光和35℃恒温,白藜芦醇总量递减的趋势明显;最适宜白藜芦醇稳定的环境是4~8℃冰箱的环境,损失率仅为4.0%;其次是黑暗环境和常温环境,损失率分别为16.4%和18.6%,日光环境损失率为29.6%;最不适宜白藜芦醇稳定的环境是35℃恒温环境,损失率为36.6%。
图1 不同环境下白藜芦醇总量随时间变化趋势
2.4 葡萄酒中总白藜芦醇在开启状态下,放置相同室温环境下的测定结果
5个葡萄酒样品开瓶后,以2016年3月21日测定的5组样品为样本,未进行任何处理,放置在相同的室温环境下,相同的间隔时间测定其白藜芦醇总量的变化。具体数据见图2。
图2 开启状态相同环境下总白藜芦醇含量变化趋势
从图2数据分析可知,开启状态葡萄酒中白藜芦醇总量均呈递减趋势,其递减的程度明显高于正常储存未开瓶的葡萄酒样品。其中样品1、样品2、样品3、样品5的损失率范围为49.7%~53.6%;样品4损失率最高,为63.1%。从样品中白藜芦醇损失的情况看,白藜芦醇含量高的葡萄酒在放置过程中损失率接近,白藜芦醇含量相对低的损失率会偏高。
3.1 同一款葡萄酒中加入等量的反式白藜芦醇,在5种不同的环境下放置8个月,期间每2个月测定1次数据,其结果表明:低温避光有利于白藜芦醇的稳定,高温光照不利于白藜芦醇的稳定。综上所述:在光与热的作用下,白藜芦醇溶液均不稳定[20]。最适宜白藜芦醇稳定的环境是冰箱,其次是黑暗和常温,最不适宜其稳定的自然条件是日光和35℃恒温环境。
3.2 同一款葡萄酒中加入等量的反式白藜芦醇,在5种不同的环境下放置2个月后,又模拟开瓶后的有氧状态,无任何处理,于相同的室温环境下放置8个月,测定的数据表明:5组数据均呈下降趋势,且下降趋势明显高于正常储存未开瓶的葡萄酒样品。综上所述,针对已开瓶而未喝完的葡萄酒,比较理想的储存方法是先将酒瓶中的空气抽光,再塞上瓶塞,开瓶后的葡萄酒应尽早饮用,否则影响葡萄酒风格及香气,其自身的白藜芦醇总量也会受影响而明显下降。
[1]AZIZ M H,KUMAR R,AHMAD N.Cancer chemoprevention by resveratrol:in vitro and in vivo studies and the underlying mechanisms[J].International journal of oncology,2003,23(1):17-28.
[2]RATAN H L,STEWARD W P,GESCHER A J,et al. Resveratrol-a prostate cancer chemopreventive agent? [J].Urologic oncology,2002,7(6):223-227.
[3]WU J M,WANG Z R,HSIEH T C,et al.Mechanism of cardioprotection by resveratrol,a phenolic antioxidant present in red wine[J].International journal of molecular medicine,2001,8(1):3-17.
[4] 戴蕴青,韩雅珊,惠柏棣,等.红葡萄酒中白藜芦醇及其糖苷异构体的反相HPLC分析[J].中国农业大学学报,2002,7(1):14-18.
[5] 刘宇平,文大为,陈政,等.反式白藜芦醇热稳定性与光致异构化的高效液相色谱和液相色谱-电喷雾离子化质谱研究[J].色谱,2004,22(6):583-588.
[6]PALOMINO O,GOMEZ-SERRANILLOS M P, SLOWING K,et al.Study of polyphenols in grape berries by reversed-phase high-performance liquid chromatography[J].J chromatogr A,2000,870(1/2):449-451.
[7]VINAS P,LOPEZ-ERROZ C,MARIN-HERNANDEZ J J,et al.Determination of phenols in wines by liquid chromatography with photodiode array and fluorescence detection[J].J chromatogr A,2000,871(1/2):85-93.
[8]GU X L,CHU Q Y,O’DWYER M,et al.Analysis of resveratrol in wine by capillary electrophoresis[J].J chromatogr A,2000,881(1/2):471-481.
[9] 陈雷,杨福全,张天佑,等.虎杖中白藜芦醇和白藜芦醇甙的高速逆流色谱分离提纯及其分析[J].分析测试学报,2000,19(4):60-62.
[10] 杜彬,孟宪军.葡萄中功能性物质白黎芦醇的研究进展[J].北方果树,2004(增刊):55-56.
[11] 刘树文,王华.葡萄与葡萄酒中白藜芦醇的研究进展[J].西北植物学报,1999(5):144-148.
[12] 孙狄,章震兴,王轶男,等.高效液相色谱法测定红葡萄酒中白藜芦醇的四种异构体[J].色谱,2004,22(4):424-427.
[13] 于贞,张影陆,赵光鳌.葡萄酒中白藜芦醇的分析[J].工业微生物,2001(4):34-36.
[14] 高年发,陈志頔,姜丽,等.葡萄酒发酵过程中白藜芦醇含量变化的研究[J].酿酒科技,2006(12):33-36.
[15] 张影陆,于贞,赵光鳌.葡萄与葡萄酒中的白藜芦醇[J].中外葡萄与葡萄酒,2002(2):53-54.
[16] 郭新颜.顺,反-白藜芦醇甙和顺,反-白藜芦醇高效液相色谱分离研究[J].食品学,2004,24(3):152-155.
[17] 刘印.葡萄酒中的活性物质白藜芦醇[J].科研,2016,8 (10):202-203.
[18] 李博,付云鹤.白藜芦醇的研究进展[J].工程技术(全文版),2016,10(10):319-319.
[19]TRELA B C,WATERHOUSE A L.Resveratrol: isomeric molar absorptivities and stability[J].J agric food chem,1996,44:1253-1257.
[20] 史先敏,严泽民,谢静红,等.白藜芦醇的光稳定性和热稳定性研究[J].日用化学工业,2011,6(3):204-207.
Stability of Resveratrol in Grape Wine
WANG Kun1,2,GENG Hongling3,ZHAO Wei1,2and ZHANG Shuwen1,2
(1.National Quality Supervision&Testing Center for Wine,Liqueur and Liquor,Yantai,Shandong 264003;
2.Yantai Quality Certification Consulting Center,Yantai,Shandong 264003;3.He'nan Wine Quality Supervision and Inspection Center,Shangqiu,He'nan 476800,China)
Grape wine with the addition of resveratrol was used as the research object.The total content of resveratrol in grape wine under different conditions was determined by HPLC.Through comparative experiment and results evaluation,the change rules of resveratrol content in grape wine under different conditions were summed up.The change of resveratrol content in grape wine was closely related to environmental conditions.This study provided theoretical base for analyzing resveratrol stability in grape wine.
resveratrol;wine;HPLC
TS262.6;TS261.7;TS261.4
A
1001-9286(2017)05-0057-04
10.13746/j.njkj.2017017
2017-02-08
王锟(1982-),本科,从事食品、化工产品的分析检验工作,研究方向为葡萄酒多酚类物质检测,发表论文多篇。
张书文(1981-),硕士研究生,工程师,从事葡萄酒分析检验工作,研究方向为葡萄酒农残以及安全质量检测。
优先数字出版时间:2017-03-15;地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170315.1620.002.html。