葡萄籽綜合利用

1、葡萄籽的綜合開發(fā)與利用摘要:本文對(duì)葡萄籽的開發(fā)利用情況進(jìn)行了綜述，其主要方向有:從葡萄籽中提取葡萄籽油、原花青素、白藜蘆醇、單寧以及蛋白質(zhì)等物質(zhì)，葡萄籽餅粕制肥料、飼料、洗滌劑及高級(jí)活性炭等。通過對(duì)葡萄籽中有效成分的提取和應(yīng)用，提高綜合利用水平。關(guān)鍵詞：葡萄籽；綜合利用；葡萄籽油；原花青素；白藜蘆醇在全球范圍內(nèi)，生態(tài)環(huán)境退化，食物和能源的短缺是整個(gè)人類目前所面臨的共同問題。以食物為原料的食品加工應(yīng)本著節(jié)約能源和物質(zhì)再循環(huán)利用的原則，綜合利用原料，遵循綠色食品加工中的可持續(xù)發(fā)展原則。葡萄是一種世界性水果，其中80%的葡萄用于釀酒，13%用于食用，7%用于加工果汁及其它葡萄制品1。 我國(guó)葡萄栽培地

2、域廣闊，從 1996 年至 2004 年，葡萄酒生產(chǎn)企業(yè)由240 多家發(fā)展到超過500 家，葡萄酒年產(chǎn)量從1 萬(wàn)噸猛增到40 萬(wàn)噸。與此同時(shí)，葡萄廢棄物的產(chǎn)量也逐年增長(zhǎng)，現(xiàn)在我國(guó)每年產(chǎn)生幾十萬(wàn)噸的葡萄廢棄物。葡萄釀酒工業(yè)中產(chǎn)生的廢棄物約占鮮果總量的20%30%，其中葡萄籽約占鮮果總量的7%10%，具有很大的開發(fā)利用價(jià)值2。目前我國(guó)的葡萄酒生產(chǎn)廠家對(duì)葡萄籽的綜合利用率還比較低，有的是直接作為飼料使用，有的甚至來(lái)不及處理而丟棄。若對(duì)這些葡萄籽加以充分利用，提取具有生物功能活性的產(chǎn)品，如葡萄籽油、原花青素、單寧等，開發(fā)出多種相關(guān)產(chǎn)品，將能延長(zhǎng)葡萄加工產(chǎn)業(yè)鏈，變廢為寶，提高葡萄加工企業(yè)的綜合效益和水平

3、。1 葡萄籽油的開發(fā)1.1 葡萄籽油的簡(jiǎn)介葡萄籽中油脂的含量約為14%17%， 包括大量的不飽和脂肪酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸以及微量亞麻酸、月桂酸、肉豆蔻酸等；其中不飽和脂肪酸的含量可達(dá)90%以上，主要成分是亞油酸，亞油酸是人體生長(zhǎng)的必需脂肪酸。葡萄籽油中還含有多種礦物質(zhì)、微量元素（如鈣、鋅、鐵、鎂、銅、鉀、鈉、錳、鈷等）及多種維生素，其中較高的 VE 含量還使得服用葡萄籽油可以起到增強(qiáng)體質(zhì)、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育和提高健康水平的作用。葡萄籽油在歐洲自古就享有盛譽(yù)，有著食用美容品的美稱，早在50 多年前，它已經(jīng)在歐洲許多國(guó)家上層社會(huì)的餐桌上開始露面。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)其安全性進(jìn)行了研究和證實(shí)3，對(duì)有關(guān)葡

4、萄籽的營(yíng)養(yǎng)功能性質(zhì)和如何協(xié)助人體調(diào)理的各種研究報(bào)告4眾多，對(duì)葡萄籽油的應(yīng)用開發(fā)也日趨成熟。葡萄籽油營(yíng)養(yǎng)成分豐富，具有被認(rèn)可的生物安全性， 并有很高的營(yíng)養(yǎng)保健和食療功效，除了直接作為食用油脂以外， 葡萄籽油還作為食品添加劑、化妝品原輔料以及藥品原料被廣泛使用。 目前葡萄籽油在日本、美國(guó)和我國(guó)香港等地的消費(fèi)量迅速增長(zhǎng)，因此， 開發(fā)研制營(yíng)養(yǎng)型和功能型葡萄籽油產(chǎn)品前景十分廣闊，值得大力推廣。1.2 葡萄籽油的提取方法葡萄籽研碎，分離得種仁及種皮，用正己烷多次提取種仁及種皮中的油脂。提取完畢后回收正己烷，蒸去油中殘留的溶劑，稱重，得葡萄籽毛油。工藝流程：葡萄籽一烘干一破碎一攪拌浸提一過濾一蒸發(fā)一回收溶劑

5、-毛油-精煉-精制葡萄籽油5。2 葡萄籽原花青素的開發(fā)2.1 原花青素的簡(jiǎn)介葡萄籽中除了含有較高含量的油以外，還含有4.85%的總多酚，其中最主要的多酚活性物質(zhì)是原花青素，其基本的單體為兒茶素和表兒茶素。 原花青素可通過清除體內(nèi)多余的自由基，顯著提高機(jī)體抗衰老能力，改善心臟功能，增強(qiáng)人體抗變反應(yīng)的能力。藥理試驗(yàn)表明其對(duì)動(dòng)脈硬化、胃潰瘍、腸癌、白內(nèi)障和糖尿病合并癥等疾病具有強(qiáng)烈抑制作用6。特別值得指出的是，原花青素低聚物（OPCs）W維生素C之間具有協(xié)同作用，當(dāng)維生素C 在人體內(nèi)遇到自由基時(shí)，將向自由基貢獻(xiàn)電子從而成為不具抗氧化功能的分子，而原花青素低聚體則能激活失去活Ti的維生素C,使之反復(fù)再

6、生。止匕外，原花青素低聚體還是唯一能透過血腦屏障而對(duì)腦細(xì)胞提供抗氧化保護(hù)作用的抗氧化劑。自從上世紀(jì)50 年代初人們首次發(fā)現(xiàn)原花青素的抗氧化功能以來(lái)，世界各國(guó)科學(xué)家對(duì)其進(jìn)行了大量的動(dòng)物試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，原花青素沒有任何急、慢毒性，不致癌，不致畸，不引起突變和過敏。原花青素是一種十分安全且對(duì)維護(hù)人體健康有很高價(jià)值的功能性物質(zhì)。目前市場(chǎng)上以葡萄籽原花青素提取物為活性成分的產(chǎn)品售價(jià)非常昂貴，在國(guó)際市場(chǎng)上非常受歡迎，特別是經(jīng)過分離純化后OPCs含量較高的產(chǎn)品，更得到消費(fèi)者的追捧。2.2 原花青素的提取方法原花青素的提取方法主要有以下幾種: 有機(jī)溶劑提取法、超臨界萃取法、超濾及反滲透法、樹脂吸附法。但目

7、前工業(yè)上最常用的是先采用有機(jī)溶劑浸提后再經(jīng)過樹脂分離純化的方法，其工藝路線如下葡萄籽-榨油一籽粕-有機(jī)溶劑浸提-葡萄籽粗提液-濃縮-樹脂分離純化-濃縮-原花青素7。3 葡萄籽白藜蘆醇的開發(fā)3.1 白藜蘆醇簡(jiǎn)介白藜蘆醇，又名芪三酚，是一種含有芪類結(jié)構(gòu)的多酚類化合物，是白色晶體粉末，無(wú)味，難溶于水，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑，最初是作為葡萄屬植物的抗逆物質(zhì)植物抗毒素而被發(fā)現(xiàn)的。天然白藜蘆醇有順式和反式兩種異構(gòu)體，且均具有抗氧化活性。白藜蘆醇是存在于植物中的天然抗氧化劑，在對(duì)其進(jìn)行的各種體內(nèi)外試驗(yàn)中都顯示出極強(qiáng)的抗氧化作用有研究證實(shí)白藜蘆醇的抗氧化作用要強(qiáng)于VE和VC,并具有較強(qiáng)的清除自由基和

8、抗脂質(zhì)過氧化的作用。姚煜等 8 在研究白藜蘆醇抗衰老的免疫學(xué)機(jī)制中觀察白藜蘆醇對(duì)小鼠衰老現(xiàn)象的影響結(jié)果表明經(jīng)白藜蘆醇處理后小鼠體內(nèi)的血清超氧化物歧化酶的含量升高，血清丙二醛的含量降低，加快了對(duì)自由基的清除，起到了抗氧化作用，說(shuō)明白藜蘆醇能夠抵抗由自由基及其代謝產(chǎn)物所引起的脂質(zhì)過氧化而導(dǎo)致的老化可見白藜蘆醇能夠提高機(jī)體免疫力，延緩機(jī)體組織損傷，具有一定的抗衰老作用。白藜蘆醇自被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，備受各個(gè)學(xué)科界的關(guān)注和重視，它不僅具有抗腫瘤、抗心血管疾病、治療突變抗菌消炎、保護(hù)肝臟、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、 保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫調(diào)節(jié)、輻射保護(hù)及激素調(diào)節(jié)等生理功能，在 1998 年，它還被美國(guó)專著抗衰老圣典一書列為10

9、0 種最熱門有效抗衰老物質(zhì)之一。3.2 白藜蘆醇的提取采用的是加酶水解的方式，破壞少，白藜蘆醇含量高。酶解后的原料， 利用特制的提取罐多級(jí)提取獲得高濃度白藜蘆醇提取液，提取液利用連續(xù)萃取的方式直接萃取白藜蘆醇，萃取溶劑連續(xù)濃縮、回收，濃縮液最后經(jīng)干燥脫溶后即可得到50%以上含量的白藜蘆醇。白藜蘆醇收率以酶解后含量計(jì)算，可達(dá)到85%以上，該工藝具有路線短、操作簡(jiǎn)單、收率高、成本低的特點(diǎn)9。4 單寧單寧又叫鞣酸，是一類不同聚合度的黃烷-3-醇聚合的多酚類物質(zhì)，主要存在于葡萄皮和籽中，是形成葡萄酒風(fēng)味的主要成分。在提取油后的葡萄籽餅粕里含有約10%的單寧，單寧也具有一定的抗氧化功效 10，除可供藥用

10、外，還是皮革工業(yè)很好的鞣料，也是制造墨水、日用化工和印染工業(yè)的原料。單寧的提取過程如下:將葡萄籽粕用含水乙醇為溶劑在常溫常壓下浸提兩次，每次57h,過濾數(shù)次，合并濾液后將乙醇蒸出，母液真空濃縮，沉淀干燥后即得到單寧。在提取時(shí)需避免使產(chǎn)品氧化而變黑。5 葡萄籽蛋白葡萄籽榨油后的餅粕中含有13%16%的蛋白質(zhì)，是一種新的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)資源，且葡萄籽蛋白含有谷氧酸、甘氨酸、丙氨酸等18 種氨基酸，人體必需的8 種氨基酸俱全，其中纈氨酸、精氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸含量都相當(dāng)于大豆蛋白的含量16， 因此可利用葡萄籽餅粕中提取的蛋白質(zhì)生產(chǎn)復(fù)合蛋白，用于強(qiáng)化食品和保健藥品中，還可以作為制取味精的原料。具提取工藝如

11、下：葡萄籽-榨油一籽一干燥一 加NaCl溶液攪拌一離心一上清液-透析一粗蛋白-純化-精蛋白質(zhì) 11。O6 肥料及其他葡萄籽餅粕中含有粗蛋白11.7%， 粗脂肪 7.6%， 還有 1.98%的氮、0.70%的磷、0.47%的鉀和其它一些元素12非常適合開發(fā)作為高效肥料， 可直接作為果蔬園的冬季堆肥，也可經(jīng)發(fā)酵后作為植物生長(zhǎng)期追肥使用。葡萄籽粕蛋白含量豐富、氨基酸組成合理，是高蛋白飼料的良好來(lái)源。采用葡萄籽制成的活性炭質(zhì)量好、無(wú)異味、脫色力強(qiáng)，是一種高級(jí)活性炭，在歐美國(guó)家的高級(jí)葡萄酒生產(chǎn)中，葡萄酒的脫色只能用葡萄籽活性炭，而不能用其他來(lái)源的活性炭。在精煉葡萄籽油過程腫， 堿煉工序產(chǎn)生的大量皂腳還可

12、以制備成具有良好去污效果的肥皂和洗滌劑。近年來(lái)， 我國(guó)許多學(xué)者對(duì)葡萄籽的綜合開發(fā)做過許多研究，有的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的商業(yè)化，有的還只是在嘗試中?？偟恼f(shuō)來(lái)，我國(guó)對(duì)葡萄籽的開發(fā)研究和利用還有待于繼續(xù)深入。一方面， 對(duì)葡萄籽功能性成分的提取和純化研究還需進(jìn)一步深入并開發(fā)出適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的工藝路線，以降低生產(chǎn)成本、得到純度更高的產(chǎn)品，提高與國(guó)外同類產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面，需拓寬葡萄籽功能性成分的應(yīng)用范圍，開發(fā)出多種產(chǎn)品，使其在更多的領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用。參考文獻(xiàn) :1陳江萍.葡萄廢棄物的開發(fā)利用研究J.浙江柑橘,2005,22(1):40-43.2張學(xué)文,單連青,符治誠(chéng) ,等 .醇酒葡萄籽的化學(xué)成分級(jí)綜

13、合利用J.中外葡萄與葡萄酒, 2006(4):52-54.3張愛軍，沈繼紅.葡萄籽毒性評(píng)價(jià)的研究J.中國(guó)油脂,2006(5):86- 89.4王敬勉，廖德勝，張永洪.葡萄籽油的營(yíng)養(yǎng)及食療價(jià)值研究N.營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào) ,1996,18(2):221-223.5馬玲,徐臻榮.葡萄籽油抗氧化作用的實(shí)驗(yàn)研究J.中國(guó)公共衛(wèi)生，2002,18(9):23- 25.6吳朝霞,孟憲軍,李興霞,等 .超臨界萃取葡萄籽油及原花青素的初步探討 J .食品科技,2005(7):47-49.7劉軍，李進(jìn)，曲鍵，等.葡萄皮渣的綜合利用J.中外葡萄與葡萄酒， 2006(3):51-53.8 姚 煜 , 田 濤 , 南 克 . 白 藜 蘆 醇 抗 衰 老 免 疫 機(jī) 制 的 研 究 J. 中 藥 材 ,2006,5(29