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1、 摘要：葡萄皮、梗、籽中含有一定的蛋白质、脂肪、碳水化合物、纤维素等成分，其总酚含量(以没食子酸GAE 相当物计算)分别为1.82%、1.79%、4.85%，原花青素含量分别为0.85%、0.72%、3.05%(以湿基含水10%计算)，具有很大的开发利用价值。研究结果表明：选择130150 目的葡萄葡萄是世界上产量最大的水果之一，年产量约为 6500 万 t，其中 80%用于酿酒、13%作为鲜果食用、7%用于加工果汁及其它葡萄产品。我国葡萄年产量约有 200 多万 t，其中 40%作为鲜果食用， 40%用于酿酒，20%用于加工葡萄干、果汁等制品。葡萄加工过程中产生的废弃物(皮、籽、梗)约占鲜果
2、总重的20%左右，其中葡萄籽约占鲜果总重的7%10%。目前，我国酿酒葡萄废弃物(俗称葡萄皮渣)大部分作为肥料、饲料或烧材，利用率很低，而法国、意大利、西班牙等葡萄酒大国，其70%以上的葡萄籽都得到了很好的利用。研究表明1：葡萄废弃物中含有大量以植物多酚为主的生物活性物质，如白黎芦醇、酚酸、黄酮、儿茶素、表儿茶素、原花青素等，具有抗氧化、清除自由基、降血压、降血脂、消炎、抗癌、治疗心血管疾病等功效2-3。1995 年，从葡萄籽中提取的原花青素被美国公众评为最受欢迎的十种植物药之一。1997 年，美国Whole Food杂志对美国200家草药零售商(或称天然食品店)销售情况进行了调查，葡萄籽提取物
3、(主要成分为原花青素)的年销售额为997 万美元。在欧洲、东南亚一带(韩国、日本、台湾)，原花青素越来越受到了人们的重视。每年，我国葡萄废弃物高达十几万吨，如何对葡萄废弃物进行有效的综合利用一直是食品科技工作者极为关注的问题。研究和解决酿酒葡萄皮渣利用问题，不仅有利于防止环境污染，而且能生产出附加值高的产品，因而具有一定的经济效益和社会意义。3.1 以 130150 目的葡萄籽粉为原料，采用 90%甲醇提取，在温度20、搅拌时间为40min 时，多酚提取率最高为100.02% ；同样条件下，用70%丙酮提取，原花青素提取率最高，为99.11%。3.2 超声波处理对多酚和原花青素提取有一定影响，
4、在保持提取温度不变的情况下，超声波处理功率越大，提取率越高。3.3 真空干燥葡萄籽粉不仅多酚含量比自然干燥的高，而且其多酚提取率和原花青素提取率也比自然干燥的高。 1 V L Singleton, R W Hemingway, P E Laks, Eds. PlantPhenols:Synthesis,Properties,Significance.New York:Plenum Press, 19922 A S Meyer,O S Yi,D A Pearson,A L Waterhouse,E NFrankel.J Agric Food Chem3 M Saito,H Hosoyanma,T
5、 Agriga, S Kataoka,N Yamaji.J Agric Food Chem,1997,46:1638-1643葡萄因其体内富含大量矿物质元素、 多种氨基酸和蛋白质等营养物质,故此在水果界一直被冠于“ 水果之王 ” 的美称.据不完全统计 ,全世界年产约为6 500万吨 ,我国为 200 万吨. 总产量的 80 %用于酿酒 ,13 %作为鲜果食用 ,7 %用于加工果汁及其其它葡萄产品.其中葡萄酿酒或进行果汁加工的下脚料主要是葡萄籽 ,约占鲜 果重量的 4 %8 %. 近几年研究表明葡萄籽中含有大量的生物活性物质成分具有抗氧化、 抗肿瘤等多种生理活性 ,因此完善此类物质的工业化以及开
6、发保健品将成为未来的一大亮点1 112 天然抗氧化活性成分11211 多酚类物质葡萄籽中的多酚类物质是一类含有苯环结构的有机化合物,在苯环的不同部位有2OH等取代基.根据其结构的不同 ,可将葡萄籽中的多酚类物质分为两大类: 类黄酮类和非类黄酮类.前者又依其分子基本结构单元可分为黄酮醇、花色素、黄烷醇等几类,其中含量最丰富的是黄烷醇及其寡聚物.而这些寡聚物中大部分多以原花青素单体配位缩合或聚合形成(见图1)2 葡萄籽提取物的生物学功能211 抗氧化作用20世纪80年代自由基对健康的影响日益为人们所认识,现代医学和营养保健学认为 ,自由基在人体内可直接引起许多疾病.经过众多研究表明葡萄籽提取物具有
7、不同程度的清除自由基活性的功能.其中如原花青素和某些不饱和性油脂被证实是最强有效的自由基消除剂之一 ,尤其是其体内活性更是其它抗氧化剂所不可比拟的.舒啸尘等4 运用 D2半乳糖衰老小鼠模型对葡萄籽多酚进行抗氧化功能的研究表明 ,其多酚类物质可有效地抑制小鼠血清/ 肝、 脑中丙二醛(MDA) 的生成 ,同时可以使血、 肝中的超氧化物歧化(SOD) 、 谷胱甘肽过氧化物酶(GSH2Px)的活性升高.李伟等5 对葡萄籽提取物作用四氯化碳(CCl4 )诱导大鼠的研究表明 ,其活性成分可以明显地降低大鼠肝和大脑中MDA生成量 ,明显升高血清中 SOD活性和 T 2AOC的含量.马玲等6 对葡萄籽油抗氧化
8、作用的研究发现葡萄籽油可以有效地升高小鼠体内 SOD 和 GSH2Px 的酶活性 ,同时对各脏器的MDA含量具有明显的降低作用.212 降低血脂和预防高血压作用随着年龄的增长 ,动脉中的弹性纤维由于逐渐氧化而变硬 ,而动脉硬化是导致老年人心脑血管疾病的一个主要原因 ,而机体内的低密度脂蛋白(LDL)和胆固醇增加也是导致动脉硬化和心脏病的关键因素.实验研究表明葡萄籽提取物原花青素可以有效地降低LDL 和胆固醇的生成 ,从而有助于心脑血管疾病的发生.例如王淑娥等7 通 过葡萄籽提取物对高脂膳食小鼠血脂水平的研究发现 ,适量的提取物可以有效地降低血清 TC、 TG、 MDA 的形成.又如 Preus
9、s等研究表明葡萄籽提取物原花青素可以降低正常大鼠因增龄所致的收缩压增强 ,同时还可以通过提高血管弹性而降低血压.1213 抗肿瘤作用葡萄籽提取物对肿瘤的作用主要包括两个方面:1)诱导肿 瘤细胞进入程序化死亡;2)产生大量毒性蛋白 ,直接 杀死肿瘤细胞.例如Joshi 等9 利用不同浓度的葡萄籽提取物原花青素分别对 MFC27 人乳腺瘤细胞、 A2427 人肺癌细胞、 CRL1739 人胃腺癌细胞和 K562慢性骨髓白血病细 胞进行处理 ,结果发现在 25 mg/ L 的葡萄籽提取物原花青素作用下 ,对以上四者的细胞毒性分别为7 %、 30 %、 43 %、 47 %.214 其它作用由于葡萄籽
10、提取物活性成分种类繁多、 形式多样 ,除了上述三个重要的生物学功能以外还有对特殊DNA合成的基因表达、 抗辐射、 抗突变、 抗过敏以及改善视觉功能的作用.10 .1 吉宏武.葡萄酒厂下脚料的 综合开发利用途径.食品研究与开发 ,2000 ,21 (1) :29317 王淑娥.葡萄籽提取物对小鼠血脂水平的影响.实用预防医学 ,2002 ,9 (5) :44544629 Joshi . Cytotoxicity of a novel grape seed proanthocyanidins extract against elected human cancer cells. Second int
11、ernationalcon ference on Natural Antioxidant and Disease June 2427 ,1998 ,Helsinki ,Finland.10 赵超英 ,姚晓曼.葡萄籽提取物原花青素的营养保健功能.中国食品卫生杂志 ,2000 ,12 (6) :38414 开发与应用据文献报道18 原花青素致突变实验、 急性毒性实验一直都是阴性 ,经过农药残留量、 重金属、微生物的各种检测 ,基本上属于安全性较高的物质.该物质应用广泛 ,主要是在食品添加剂中作为天然抗氧化剂、 保健食品和营养强化食品中的原料和化妆品等.411 天然抗氧化剂葡萄籽中黄酮类化合物(主要
12、是原花青素)作为合成抗氧剂如BHT、 BHA 等替代品具有高效、 低毒、廉价、 易得的特点 ,日益受到重视.大量研究表明 ,多酚类化合物可以有效地抑制油脂的过氧化物形成和多烯脂肪酸的分解 ,从而延长了油脂的货架期.多酚类化合物已在保健食品、 鱼油、 食用油中得到广泛应用.如从法国桦树皮和葡萄籽中提取的总黄酮制成食用保健品 “碧罗芷” 被美国 FDA认可 ,经研究表明其具有较好的抗氧自由基作用 ,比 VE 强 50 倍 ,比VC 强20倍 ,而且能通过血脑屏障 ,防止中枢神经系统的疾病.19 412 新型色素经研究表明适量的葡萄籽提取物可防止 2胡萝卜素在光照下氧化 变质.413 用于维生素类可防止 VB2等光氧化变质. 在 VB2溶液中添加01002 %的原花青素 ,在荧光照射下 ,防止光氧化分解效果显著.综上所述 ,葡萄籽是一种极具开发潜力的天然资源.随着提取工艺的不断发展、 完善以及相关产品市场的拓展 ,必然会带动一系列的产业兴起.3 活性物质的制备及检测311 制备技术31111 葡萄籽中多酚类物质的制备11 31112 葡萄籽中油脂类物质的制备12 31113 葡萄籽中多肽的制备13
