摘要：原花青素能夠非常有效地清除人體內(nèi)的自由基，是目前世界公認(rèn)的天然性抗氧化劑，在很多植物中都有分布。本文對于葡萄廢棄物中原花青素的功能進(jìn)行了介紹，對目前應(yīng)用開發(fā)的情況進(jìn)行了分析。研究結(jié)合目前較為常見的提取方法，以及國內(nèi)外有關(guān)原花青素方面的研究，優(yōu)化分析了從葡萄籽中提取原花青素的工藝參數(shù)，得出最有效的提取方案，最終有利于葡萄籽的全方面利用，為原花青素的擴(kuò)大生產(chǎn)提供一定的科學(xué)依據(jù)，使原花青素的應(yīng)用可以更加廣泛。

　　前言

　　葡萄籽目前具有多種用途，除了可以榨油之外，其含有的天然抗氧化劑，能夠提高人體抵抗力，被應(yīng)用在多種藥物研發(fā)中，例如抗心血管疾病、延緩衰老、減少潰瘍等。近些年的研究結(jié)果表明，葡萄籽原花青素作為一種抗氧化劑，還可以用來預(yù)防一些疾病，例如心臟病、癌癥和關(guān)節(jié)炎。截止目前，國外眾多企業(yè)如醫(yī)藥、化妝品、飲食等均有使用原花青素。目前我國可以種植葡萄的地區(qū)廣泛，產(chǎn)量隨著飲料廠家和釀酒廠家的不斷增加而持續(xù)增長，但是對于葡萄籽的利用率不夠高，僅僅是用葡萄籽榨油或者用作化肥。 在這種情況下，我們對于葡萄籽中活性成分進(jìn)行提取研究，以此使原花青素?fù)碛懈鄬?shí)踐應(yīng)用。

　　1 葡萄籽所含成分介紹

　　葡萄籽中有很多多酚類物質(zhì)。有相關(guān)研究顯示，由于其中含有豐富的花青素，因此是抗氧化劑的重要來源。雖然葡萄籽在一個葡萄中所占的重量比較小，但是其中所含的花青素的含量占比很高，比葡萄皮以及葡萄果肉的含量還要多。原花青素是葡萄籽中最主要的多酚類物質(zhì)，因此具有較強(qiáng)的醫(yī)療保這這1功能，在化妝品、藥品以及飲料等領(lǐng)域都有著很強(qiáng)的應(yīng)用價值。

　　由于葡萄酒在制作過程中，會產(chǎn)生大量諸如葡萄籽或者是下腳料等固體廢棄物，如果沒有進(jìn)行合理的利用，可能會對環(huán)境產(chǎn)生污染，同時也會造成資源的浪費(fèi)。目前，葡萄種植面積不斷增長，葡萄酒產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展壯大，所產(chǎn)生的葡萄籽越來越多，但是對葡萄籽進(jìn)行相應(yīng)加工生產(chǎn)等工業(yè)化服務(wù)的能力還比較低。因此，我們可以對于葡萄籽的資源進(jìn)行整體開發(fā)利用，對葡萄籽中的營養(yǎng)成分進(jìn)行一定的開發(fā)研究。

　　從上世紀(jì)60年代到今天，原花青素的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，由于其具有比較高的抗氧化性能以及醫(yī)用價值，在食品、化妝品等多領(lǐng)域被廣泛使用。除此之外，還能作為一種天然的防腐劑。從這一方面來看，提取葡萄籽中天然花青素，符合當(dāng)代人們對于保健品的需求，能夠更好地利用葡萄。隨著研究不斷深入，如何提取葡萄籽中的原花青素也是非常熱門的話題。目前有著多種提取方法，在下文中均有介紹。本文對于原花青素提取方法進(jìn)行研究分析，以期提供一定的理論方面的基礎(chǔ)和研究的依據(jù)。目前含原花青素物質(zhì)的產(chǎn)品不斷在市場上應(yīng)用，以此希望能夠在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮廣泛作用[1]。

　　2 原花青素的概念功能以及應(yīng)用

　　2.1 原花青素的概念

　　原花青素是一種在天然植物中廣泛存在的多酚類黃酮，我們根據(jù)其集合度的不同，可以分成高聚類原花青素以及低聚類原花青素。由于其具有不同的聚合度，因此其整體的生物活性也不同，低聚類原花青素更容易被人體吸收，能夠有效地發(fā)揮其作用。葡萄籽在整個葡萄的重量中占5%左右，由于葡萄品種多樣，因此葡萄籽的含量也各不相同，葡萄籽中有多種營養(yǎng)物質(zhì)如脂肪、糖類、花青素、蛋白質(zhì)、維生素等等，其具體成分也因品種區(qū)別而存在不同[2]。

　　2.2 原花青素的功能

　　2.2.1 清除自由基

　　目前學(xué)界研究的熱點(diǎn)話題就是從葡萄酒制造過程中，從葡萄皮渣中提煉出具有很高附加值的活性成分。葡萄皮渣中的有效成分具有一定的抗衰老性，能夠起到排除自由基的效果，具有一定的延緩衰老以及預(yù)防一些老年性疾病的功能。

　　2.2.2 抗癌活性

　　目前患癌人數(shù)的增長率不斷提高，而癌癥產(chǎn)生是由于基因突變引起的。有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，用松樹皮中的花青素，對乳腺癌細(xì)胞進(jìn)行一定的處理后，細(xì)胞死亡的數(shù)目比沒有用花青素處理的細(xì)胞數(shù)目多。因此，我們從這一方面來分析，原花青素作為一種天然性的藥物，能夠發(fā)揮其自身的活性，被應(yīng)用于癌癥治療相關(guān)研究中。

　　2.3 原花青素的應(yīng)用

　　目前原花青素作為清除人體內(nèi)自由基的一種強(qiáng)大的天然性抗氧化劑，能夠抗擊癌癥，改善心腦血管的功能，降低血壓、血脂，抗過敏以及更高的吸收紫外線功能等等。在食品加工、營養(yǎng)保健、美容化妝品的生產(chǎn)制作以及藥品研發(fā)等方面被廣泛地應(yīng)用[3]，受到人們的高度重視。因?yàn)槠浔旧砭哂衅渌烊豢寡趸瘎]有辦法比擬的安全性、無毒性等的優(yōu)點(diǎn)。

　　3 原花青素的提取方法

　　3.1 有機(jī)溶劑提取法

　　有機(jī)溶劑指的是在與不同的植物成分中，加入不同的溶劑，將其成分溶解，從整體的原料浸泡中提取的一種方法。這種方法具有傳播速度比較快，分辨效率比較高，生產(chǎn)能力比較高等各種優(yōu)點(diǎn)。但除此之外，還有一定的缺點(diǎn)——例如提取的周期比較長，成分不夠穩(wěn)定，有機(jī)溶劑本身可能存在使用量比較大，進(jìn)而其中的雜質(zhì)比較多，最終可能會出現(xiàn)污染環(huán)境等。

　　目前，我國由于葡萄酒廠眾多，產(chǎn)生大量的葡萄皮渣，因此原料非常豐富，但是由于葡萄的生產(chǎn)地區(qū)不同，有著各種各樣的品種，以及采摘的年份光照等不同，致使葡萄籽中原花青素的含量存在很大的區(qū)別。這種情況下，我們需要對于其有機(jī)溶劑的種類以及其內(nèi)部的濃度進(jìn)行選擇，以此通過多次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一定的優(yōu)化。黃思梅將尾葵果實(shí)作為原料，在堿性的條件下，通過采用60%的酒精作為提取劑，原花青素的提取含量達(dá)到了10.13%。通過采用上述條件，最終原花青素平均的收獲率為7.39%[4]。

　　3.2 超聲波輔助提取法

　　超聲波指的是高于一定限度的聲波，這種方法在植物有效成分的提取中使用也比較廣泛。具體原理是超聲波會產(chǎn)生一定的振動以及機(jī)械效應(yīng)、空氣氧化作用等，使得植物內(nèi)的細(xì)胞壁破壞，使其有效的成分被提取出來。這種方法比較方便快捷，并且比較安全，但是缺點(diǎn)是提取過程中使用的有機(jī)溶劑。原花青素提取的效率隨著超聲波功效不斷增大而提高。經(jīng)過一段時間的提取之后，熱效應(yīng)不斷增加而提取率也在不斷下降。經(jīng)過一段時間反應(yīng)之后，由于大部分蛋白質(zhì)纖維進(jìn)行結(jié)合，而原花青素不斷被提取出來，提取率又趨于平穩(wěn)的狀態(tài)。

　　相關(guān)研究顯示，通過對于提取溶劑超聲波的酒精的濃度、提取的次數(shù)等等相關(guān)因素進(jìn)行了考察，對于其中活性成分超聲波的輔助條件進(jìn)行正交的優(yōu)化。相關(guān)結(jié)果表示，采用70%的乙醇在ph值為5.0的環(huán)境當(dāng)中，對原料進(jìn)行提取，提取時間是30分鐘，提取一次原花青素的生產(chǎn)效率為14.33%。

　　3.3 超臨界二氧化碳萃取法

　　超臨界流體是一種作為氣體或者液體的流體，顧名思義，超臨界所使用的溫度以及壓力都比其邊界值大，我們可以此作為溶劑。在其邊界值的溫度條件下，采用具有較高效果的分離方法，進(jìn)行提取。目前，二氧化碳是諸多萃取方法中比較常用的溶劑，這種方法的溶解速度比較高，傳播的速度比較高，無毒、無污染，擁有各種優(yōu)點(diǎn)，但是目前設(shè)備的密封性及耐壓性要求比較高，因此具有投資比較大、生產(chǎn)成本比較高以及較難進(jìn)行推廣等各種缺點(diǎn)[5]。

　　近些年來，原花青素的提取方法出現(xiàn)了超臨界萃取法。但是在實(shí)際的工業(yè)化進(jìn)程中，還沒有具體的生產(chǎn)報道。所以目前以有機(jī)溶劑提取的方法為主。葉臨等通過采用超臨界二氧化碳作為溶劑，將酒精作為輔助，即提取原花青素，其萃取的反應(yīng)器溫度是55度，壓力是30MPa，二氧化碳的溶度為160L/H。除此之外，由于是以品種為“紫秋”的葡萄籽作為原料，對原花青素實(shí)際的提取工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)優(yōu)化研究。

　　3.4 微波輔助提取法

　　微波輔助提取法，指的是利用微波本身含有的輻射，對于植物類的細(xì)胞進(jìn)行一定的輻射，以此產(chǎn)生一定的熱能，使得細(xì)胞溫度呈現(xiàn)出不斷上升的狀態(tài)。細(xì)胞內(nèi)的水汽發(fā)生氣化作用，產(chǎn)生一定的壓力，將其細(xì)胞膜以及細(xì)胞壁打破，產(chǎn)生一些小孔。經(jīng)過加熱，使得其水分不斷減少，最終使得細(xì)胞出現(xiàn)裂痕。由于有小孔和裂紋的存在，因此細(xì)胞外面添加一些溶劑很容易滲透到細(xì)胞內(nèi)，產(chǎn)生一定的產(chǎn)物。

　　由于微波的效率比較高，能夠深入到細(xì)胞結(jié)構(gòu)當(dāng)中，微波加熱不僅僅能產(chǎn)生較高的熱效率，而且溫度升速比較均勻，這種設(shè)備具有所用時間比較少，提取的效果比較高，有效成分破壞比較小以及更加節(jié)能等各種優(yōu)點(diǎn)。但是也存在缺點(diǎn)，因?yàn)樵谶@種解決過程中，使用了有機(jī)溶劑，會產(chǎn)生溶劑的殘留。張伯清等通過單因素的實(shí)驗(yàn)和曲面優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)，從樹梅子中提取花青素，通過水提取的方法，將提取速度提升了兩倍。溫志英等對于花生中原花青素的產(chǎn)量進(jìn)行提取，設(shè)計(jì)因素實(shí)驗(yàn)分析，最終確定了原花青素的提取效率為12.35%。

　　3.5 酶提取法

　　目前，酶提取法也是一種較為先進(jìn)的、擁有較為廣闊前景的新型技術(shù)。通過利用酶反應(yīng)較溫和的特點(diǎn)，將植物的組織進(jìn)行分解，能夠大幅度地提高植物的提取效率，還能夠最大限度地將植物體內(nèi)的有效成分提取出來。由于植物的細(xì)胞壁很多是由纖維素組成的，所以目前使用較為廣泛的是纖維素酶，其具有條件較為溫和、節(jié)約能源、提取效率比較高、沒有污染等各種優(yōu)點(diǎn)。除此之外，植物中最有效果的成分大部分在其細(xì)胞壁內(nèi)。纖維素酶作為一種能水解纖維素的物質(zhì)，能夠使得其細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)變得疏松，以此釋放物質(zhì)，提高了提取的成功率。

　　4 結(jié)束語

　　目前，葡萄籽多酚作為一種具有多種功能性特點(diǎn)的天然性抗氧化劑物質(zhì)，對人體健康具有非常重要的作用，葡萄籽的開發(fā)再利用具有較為廣闊的市場。在此過程中，如何采用較高技術(shù)對其葡萄籽進(jìn)行充分利用，成為目前研究的熱點(diǎn)話題。第一是加大葡萄籽中原花青素的提取方法的創(chuàng)新，降低提取成本和生產(chǎn)成本，提高有效成分提取的效果，增強(qiáng)其利用效率。第二是嘗試在高聚體中將原花青素降解為低聚體原花青素，提高提取率。第三是研究葡萄籽原花青素和其他生物中活性成分作用的協(xié)同效果。第四是要加大原花青素功能性產(chǎn)品的開發(fā)力度。最后，還要確立不同花青素檢測的數(shù)量以及檢測的方法，設(shè)立原花青素在食品以及醫(yī)療保障等各方面的添加規(guī)格，保證整體安全性。（廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 李巖）

參考文獻(xiàn)：

[1]程海濤、申獻(xiàn)雙。I-O-J 組合水力空化裝置協(xié)同提取葡萄籽原花青素工藝[J]. 食品工業(yè)，2019,40(12)：114-118。

[2]程海濤、申獻(xiàn)雙。響應(yīng)面優(yōu)化撞擊噴射流空化-超聲波-機(jī)械研磨協(xié)同提取葡萄籽原花青素工藝研究[J]. 中國油脂，2019，44(10)：136-141。

[3]郭超、徐超、焦淑珍?；跀?shù)據(jù)挖掘的葡萄籽中原花青素提取工藝研究[J]. 輕工科技，2019,35(10)：1-2+27。素的工藝優(yōu)化及相關(guān)特性研究[J]. 輕工科技，2019，35(09)：1-3+36。

[5]丁玉峰、郭書賢、張弘弛、李素萍、馬艷莉。葡萄籽中原花青素水浴提取工藝[J]. 食品工業(yè)，2019，40(08)：32-36。

作者簡介：李巖（1977-），女，回族，遼寧，碩士，副教授。 主要研究方向：高職教育教學(xué)管理。