葡萄多酚提取方法研究進(jìn)展

任章成，郭澤美，馬宏偉

（1.重慶化工職業(yè)學(xué)院，重慶 401220；
2.鞍山市發(fā)展與改革事務(wù)中心，遼寧鞍山 114000）

多酚是分子中具有多個(gè)羥基酚類(lèi)植物成分的總稱(chēng)，是一類(lèi)常見(jiàn)的天然活性物質(zhì)[1]。葡萄果皮、種子等部位含有的多酚類(lèi)物質(zhì)，統稱(chēng)葡萄多酚，具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等多種生理活性，已在醫藥、食品、化妝品等領(lǐng)域獲得廣泛關(guān)注[2-3]。研究葡萄多酚的提取方法對發(fā)掘和利用其應用價(jià)值具有重要意義。本文對目前葡萄多酚提取方法的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，旨在探索更高效、經(jīng)濟、環(huán)保的提取方法，滿(mǎn)足人們對葡萄多酚研究和開(kāi)發(fā)利用的需求。

1.1 溶劑萃取法

溶劑萃取法是一種利用物料中各種成分的溶解性不同，選用合適溶劑以提升目標組分回收率的物質(zhì)提取方法。該方法常選用水、醇類(lèi)、酯類(lèi)、醚類(lèi)及其混合物作為溶劑，具有回收率高、易操作、成本低以及毒性小等優(yōu)點(diǎn)，是目前使用最廣泛的植物多酚的提取方法之一[4]。王思錦等[5]以乙醇作為溶劑提取了葡萄皮渣多酚，發(fā)現在50 ℃下，以體積分數為45%乙醇水溶液為溶劑，提取8 h，獲得的多酚含量最高。崔夢(mèng)情等[6]利用不同綠色低共熔溶劑提取了赤霞珠葡萄皮渣多酚，發(fā)現以氯化膽堿-乳酸和脯氨酸-乙酰丙酸等共熔溶劑提取總酚及總黃酮的效果顯著(zhù)優(yōu)于水、乙醇、甲醇等傳統提取溶劑。但該方法存在耗時(shí)較長(cháng)、提取率較低、溶劑殘留等問(wèn)題。

1.2 超聲波輔助提取法

超聲波輔助提取法利用超聲波產(chǎn)生的空化作用、機械作用、熱效應等綜合效應，促進(jìn)原料成分解析并溶解于溶劑中，從而提升提取效率，具有省時(shí)、高效、節能等優(yōu)點(diǎn)[7]。張巖等[8]利用超聲波輔助法提取蛇龍珠、美樂(lè )、赤霞珠和西拉4 種釀酒葡萄皮渣中的花色苷，發(fā)現選用2.50%磷酸溶液作為提取劑時(shí)，在料液比為1 ∶25（g ∶mL），溫度為50 ℃的條件下超聲25 min，總花色苷提取量最大。梁振榮等[9]比較了超聲條件下不同溶劑對毛葡萄皮渣色素的提取效果，并確定了水提和醇提的最佳條件。結果表明，在最優(yōu)提取條件下，乙醇溶劑提取效果明顯優(yōu)于純水。毛娜等[10]以異丙醇為溶劑，對超聲輔助提取釀酒葡萄皮渣多酚進(jìn)行實(shí)驗，也取得了良好效果。

1.3 微波輔助提取法

微波能穿透植物細胞，使其內部水分受熱汽化，導致壓力升高破壞細胞結構，加速細胞內成分的提取。微波輔助提取因具有效率高、溶劑消耗少、能耗低、提取率高以及更好地保護實(shí)驗活性成分等優(yōu)點(diǎn)受到越來(lái)越多的關(guān)注[11]。李浡等[12]通過(guò)有機溶劑萃取、超聲輔助、微波輔助3 種方法提取釀酒葡萄皮、籽、梗中的多酚物質(zhì)，發(fā)現微波提取法自由基清除率較高，抗氧化能力相對較好。DANIJELA 等[13]通過(guò)微波輔助法提取了釀酒葡萄銳珍果皮中的花青素、黃酮醇、黃烷-3-醇等多酚，結果表明，以60%乙醇水溶液為溶劑，在40 ℃條件下即可高效提取葡萄多酚。PI?EIRO 等[14]采用微波輔助法成功從葡萄和葡萄酒中提取出25 種無(wú)色酚類(lèi)物質(zhì)，證實(shí)該法在提取黃酮醇方面比超聲波輔助提取效率更高。

1.4 超臨界流體萃取技術(shù)

超臨界流體萃取技術(shù)是利用溫度和壓力改變超臨界流體密度，影響物質(zhì)的溶解和析出，從而高效提取有效成分的方法。最常使用的超臨界流體溶劑是安全無(wú)毒、無(wú)污染的CO2，該方法也被作為一種綠色提取分離技術(shù)，被廣泛應用于食品、醫藥、化工等領(lǐng)域[15]。PORTO 等[16]通過(guò)超臨界二氧化碳萃取白葡萄籽中的多酚，以乙醇水溶液為夾帶劑，研究了萃取壓力、CO2流量、夾帶劑比例對多酚提取效果的影響，發(fā)現在壓力80 bar、CO2流量6 kg·h-1、20%（w/w）夾帶劑條件下，總多酚和原花青素的萃取效果最佳。張青松等[17]通過(guò)超臨界二氧化碳萃取葡萄釀酒皮渣中的白藜蘆醇，確定萃取白藜蘆醇的最佳工藝條件。ANTONELLA 等[18]利用超臨界流體萃取技術(shù)從釀酒皮渣廢棄物中提取出白藜蘆醇等多酚和多種維生素。

1.5 酶提取法

酶提取法是一種利用酶的生物活性高效分解植物細胞壁等組織，促進(jìn)有效成分加速溶解，從而提升提取率的輔助提取技術(shù)，具有條件溫和、能耗較低、提取率高等特點(diǎn)[3]。根據所使用酶的種類(lèi)，可以分為單一酶解法和復合酶解法[15]。張勤等[19]使用纖維素酶提取葡萄皮渣中的白藜蘆醇，并采用響應面法進(jìn)行提取工藝優(yōu)化。研究表明，在功率為300 W 的間歇式超聲波輔助下，用pH 值為5.0 的提取液進(jìn)行提取，采用1.3%纖維素酶在57 ℃條件下提取43 min，目標產(chǎn)物平均得率可達0.293%，且抗氧化性能大幅度提高。李浡等[20]對比了單一酶解法和復合酶解法提取葡萄皮渣多酚的差異，結果表明，復合酶解法提取多酚的總量最高且抗氧化性最強。陳瑞喜等[21]采用超聲波輔助酶法提取赤霞珠葡萄皮渣中的多酚化合物，并利用正交試驗優(yōu)化葡萄皮渣多酚提取條件，確定影響多酚提取率的主次因素依序為超聲時(shí)間＞酶解溫度＞超聲功率＞酶解pH 值。其他研究證明，酶提取法簡(jiǎn)單快速、綠色環(huán)保、穩定安全，較傳統方法更加高效，但應用于實(shí)際生產(chǎn)仍需進(jìn)一步研究[15]。

2.1 樹(shù)脂吸附純化法

樹(shù)脂吸附純化法是指使用活性炭、聚酰胺、大孔樹(shù)脂等吸附有效成分，再選用適當溶劑進(jìn)行洗脫回收，從而實(shí)現分離混合物的一種方法[4]。其中大孔樹(shù)脂吸附分離法具有操作簡(jiǎn)便、交換速度較快、熱穩定好、應用范圍廣、吸附選擇性獨特和解吸條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，目前應用最為廣泛[3-4]。SALMAN等[22]利用大孔樹(shù)脂吸附法成功對釀酒葡萄紫北塞皮渣中的花色苷類(lèi)化合物進(jìn)行分離純化，XAD-7HP 大孔樹(shù)脂吸附和解吸能力出色，純化后的花色苷提取物抗氧化能力較好，為從食品加工廢棄物中分離和純化花青素提供了技術(shù)參考。伍勇等[23]選用HPD-400 大孔樹(shù)脂對巨峰葡萄籽中原花青素進(jìn)行純化，并通過(guò)正交試驗確定其最優(yōu)條件，原花青素純度被提升至94.17%，且表現出較強的抗氧化活性。

2.2 膜分離技術(shù)純化法

膜分離技術(shù)是一種高效的物質(zhì)純化方法，其利用選擇性透過(guò)膜，以膜兩側的濃度差、壓力差等能量差為動(dòng)力，從提取液中分離提純目標成分，具有操作簡(jiǎn)單、節能高效、產(chǎn)品質(zhì)量高及易于規?；葍?yōu)點(diǎn)。不同膜的組合使用能夠實(shí)現食物中多酚物質(zhì)的回收、純化、濃縮[4]。POLYCHRONIS 等[24]應用膜分離技術(shù)，依次進(jìn)行超濾、納濾，從葡萄釀酒皮渣中回收多酚等物質(zhì)，所得有效成分經(jīng)噴霧干燥為干粉后，仍然保留了大部分多酚和抗氧化特性。

2.3 金屬離子沉淀純化法

金屬離子沉淀法是利用多酚類(lèi)化合物與Al3+、Fe3+等金屬離子絡(luò )合形成結晶性沉淀物，將植物多酚從提取液中分離出來(lái)，再通過(guò)過(guò)濾、洗滌等操作提純多酚物質(zhì)的純化技術(shù)[4]。時(shí)國慶等[25]采用離子沉淀法和鹽析法，對以70%乙醇水溶液提取的葡萄籽原花色素進(jìn)行純化，取得了良好效果。該方法提取率高、選擇性好、設備簡(jiǎn)單，但也存在易氧化、廢液廢渣污染等問(wèn)題。目前，金屬離子沉淀法多見(jiàn)于茶多酚提取純化研究，用于葡萄多酚純化相對較少。

葡萄多酚在醫學(xué)、食品、化妝品等領(lǐng)域的應用越來(lái)越廣泛，研究?jì)?yōu)化其提取方法，有利于葡萄及其釀酒廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護。當前，溶劑萃取、超聲波輔助、微波輔助等方法被廣泛應用于葡萄多酚提取，但仍存在提取純度較低等問(wèn)題。樹(shù)脂吸附、膜分離技術(shù)等純化方法，雖能提高多酚純度，但費用相對較高。因此，研究葡萄多酚分離純化技術(shù)，使其更加優(yōu)質(zhì)高效、綠色安全并最終應用于生產(chǎn)具有重要意義。