李 浡,李雙石,岳明星,陳 思,李興娟
(北京電子科技職業(yè)學(xué)院,北京100176)
酶法提取葡萄酒渣多酚的含量與抗氧化性分析
李 浡,李雙石,岳明星,陳 思,李興娟
(北京電子科技職業(yè)學(xué)院,北京100176)
以釀酒葡萄皮渣為原料,研究提取物總酚含量及其體外抗氧化性。測(cè)定纖維素酶、β-葡聚糖酶、果膠酶、木瓜蛋白酶以及復(fù)合酶提取葡萄皮渣中的總酚含量,分析提取多酚的抗氧化性。結(jié)果表明,葡萄梗的總酚含量相對(duì)比葡萄皮、籽的要高,最高達(dá)6.794 g/100 g。復(fù)合酶提取多酚效果較好,果膠酶提取效果次之。葡萄??偡雍枯^高,葡萄籽的抗氧化性效果較好。本研究可為葡萄酒渣多酚物質(zhì)的開(kāi)發(fā)利用提供參考。
葡萄酒渣; 酶; 抗氧化性; 總酚含量
多酚物質(zhì)是羥基直接連接在苯環(huán)上的酚類(lèi)及聚合物的總稱(chēng)。它們具有多種生理功能和藥理作用,如具有抗氧化性、能清除體內(nèi)自由基、抗衰老、降血脂、降血壓、預(yù)防血管疾病、抗癌防癌、抑菌等作用[1]。葡萄多酚是一種植物多酚類(lèi)活性物質(zhì),能溶于水,它廣泛存在于葡萄籽、葡萄皮與葡萄梗中。葡萄多酚具有較強(qiáng)的自由基清除能力[2],葡萄中的多酚對(duì)炎癥、癌癥和心血管疾病等都具有很好的防治作用[3]。葡萄釀酒僅僅選取經(jīng)壓榨的葡萄汁進(jìn)行發(fā)酵,包含在葡萄梗、皮、籽中的很多有效成分并沒(méi)有被完全利用,大量酒渣被視為垃圾處置[4],這些垃圾既污染環(huán)境又造成資源浪費(fèi)。
多酚物質(zhì)的提取方法很多,包括酶法、溶劑浸提法、微波提取法、超聲提取法等??紤]到超聲、微波的方法在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模時(shí)的局限性,酶處理方法在使用上更加簡(jiǎn)便,對(duì)設(shè)備和工藝的要求也相對(duì)較低[4]。酶反應(yīng)條件溫和,選擇性強(qiáng),近年來(lái)許多水解酶已被應(yīng)用于葡萄酒渣中生物活性物質(zhì)的提取研究中[5]。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[4,6-9],多采用纖維素酶、果膠酶、鞣酸酶和復(fù)合酶等提取葡萄皮、籽和梗的多酚物質(zhì)。
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)酶法提取釀酒葡萄皮、籽、梗的多酚物質(zhì),以DPPH自由基清除率以及FRAP法測(cè)定總抗氧化能力為指標(biāo)考察釀酒葡萄皮、籽、梗的抗氧化活性,用不同酶解法的提取體系對(duì)其加以比較,并通過(guò)福林酚法(Folin-酚法)分別測(cè)定多酚物質(zhì)的組成和含量,分析了抗氧化活性與多酚物質(zhì)的組成和含量的關(guān)系,以評(píng)價(jià)葡萄酒渣的應(yīng)用價(jià)值。
樣品處理:將赤霞珠葡萄皮、籽、梗60℃烘干后,研碎,過(guò)60目篩即得供試原材料葡萄酒渣樣品。
試劑及耗材:纖維素酶、β-葡聚糖酶、果膠酶、木瓜酶、復(fù)合酶(纖維素酶和果膠酶混合比例為1∶2),天津利華酶制劑廠;DPPH、TPTZ,美國(guó)Sigma公司;三氯化鐵(FeCl3)、硫酸亞鐵(FeSO4)、無(wú)水醋酸鈉、沒(méi)食子酸(分析純),均為天津市華東試劑廠;無(wú)水乙醇、醋酸、鹽酸均為分析純,北京化工廠;水為超純水。
儀器設(shè)備:AR2140分析天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;TDZ5-WS多管架自動(dòng)平衡離心機(jī),北京醫(yī)用離心機(jī)廠;UV-5800紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),上海元析儀器有限公司;HHS11-Ni3B型電恒溫?zé)崴″?,北京長(zhǎng)安永創(chuàng)科學(xué)儀器有限公司。
準(zhǔn)確稱(chēng)取DPPH 0.00975 g,用無(wú)水乙醇定容到250 mL容量瓶中,超聲后使其充分溶解得到濃度為100 μmol/L的DPPH儲(chǔ)備液,置于冰箱中冷藏備用。
TPTZ(10 mmol/L)溶液:稱(chēng)取312 mg的TPTZ溶于100 mL的40 mmol/L鹽酸溶液中。
20 mmol/L的三氯化鐵溶液:稱(chēng)取六水合三氯化鐵0.54 g溶于100 mL水中。
pH3.6的醋酸緩沖液:稱(chēng)取無(wú)水醋酸鈉10.2 g,加入40 mL醋酸,再用水定容到500 mL。
TPTZ工作液:將上述溶液按10∶1∶1比例配制即得到TPTZ工作液。
分別取葡萄皮、籽、梗∶酶=1000∶1(W/W),在60℃下酶解90 min,并在30℃中恒溫水浴浸提0.5 h,5000 r/min離心10 min后收集上清液。
葡萄皮、籽、梗樣品的總酚含量采用福林-肖卡法[10]測(cè)定,取50 μL的提取液,加入2.5 mL稀釋10倍的福林肖卡試劑和7.5 g/100 mL碳酸鈉溶液2 mL,混勻,45℃條件下避光反應(yīng)15 min后于765 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,每個(gè)處理重復(fù)3次,結(jié)果以沒(méi)食子酸等價(jià)值表示(mg/100 g)。
取0.5 mL按1.3方法制得的葡萄皮、籽、梗樣品,加入2.5 mL含100 μmol/L DPPH的乙醇溶液,混勻,室溫放置30 min后,5000 r/min離心5 min,在517 nm處測(cè)定吸光值(A樣),以5000 r/min離心5 min過(guò)后的上清液調(diào)儀器零點(diǎn);同時(shí)檢測(cè)2.5 mL含100 μmol/L DPPH的乙醇溶液與0.5 mL蒸餾水的吸光值(A0)。對(duì)DPPH自由基的清除率(%)=[(A0-A樣)/A0]×100%。
配制不同質(zhì)量濃度的FeSO4溶液50 μL,各加入3.0 mL TPTZ工作液,37℃水浴30 min,測(cè)定595 nm處的吸光度。以蒸餾水為空白樣調(diào)零。以吸光度為縱坐標(biāo),F(xiàn)eSO4質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。取1.0 mL按1.3方法制得的葡萄皮、籽、梗樣品,以蒸餾水定容到10 mL,準(zhǔn)確吸取稀釋液50 μL,加入3.0 mL TPTZ工作液,37℃水浴30 min,測(cè)定595 nm處的吸光度??寡趸芰τ肍eSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度來(lái)表示。
以沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,其標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為 0、120 mg/L、240 mg/L、360 mg/L、480 mg/L、600 mg/L、720 mg/L,測(cè)定吸光度值,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=0.0012x+0.1016,R2=0.9910。
根據(jù)步驟1.4中總酚含量的測(cè)定,分別對(duì)不同酶提取的葡萄皮、籽和梗中的總酚含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表1。
按照1.5.1中的操作步驟,測(cè)定A0和A樣,測(cè)定不同酶提取的葡萄皮、籽、梗樣品的多酚對(duì)DPPH自由基的清除率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果為測(cè)定3次,取平均值,見(jiàn)表1。
按照1.5.2中的操作步驟,分別取1.0 mmol/L、2.0 mmol/L、4.0 mmol/L、6.0 mmol/L、8.0 mmol/L、10.0 mmol/L不同質(zhì)量濃度的FeSO4溶液,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,見(jiàn)圖1。標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=0.0876x+0.012,R2=0.9988。
圖1 FeSO4溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線
測(cè)定不同酶提取的葡萄皮、籽、梗樣品多酚在595 nm處的抗氧化能力,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3次,取平均值,結(jié)果見(jiàn)表1。
由表1可以看出,總酚含量測(cè)定中,無(wú)論哪種酶提取的葡萄皮、籽和梗的多酚,葡萄梗的總酚含量相對(duì)比葡萄皮、籽的要高,最高達(dá)6.794 g/100 g。在幾種酶提取的皮、籽和梗的多酚總量測(cè)定中,復(fù)合酶提取的總量較高,果膠酶其次。果膠酶適合提取葡萄皮、籽、梗中的有效物質(zhì),原因可能是葡萄皮渣中有果膠,果膠酶能夠與其特殊部位進(jìn)行特異性結(jié)合,比其他幾種酶的水解度要高。
表1 總酚含量和抗氧化能力的測(cè)定
在對(duì)自由基清除率考察中,幾種不同酶提取的葡萄皮、籽、梗樣品,復(fù)合酶和果膠酶提取的多酚對(duì)自由基清除率較高,分別為93.58%、95.78%、94.30%。從不同酶提取皮、籽、梗的多酚對(duì)DPPH自由基清除率來(lái)看,葡萄籽多酚的平均自由基清除率最高,達(dá)到92.25%,其次為葡萄梗多酚的清除率達(dá)到了89.70%,葡萄皮多酚的平均清除率為89.16%。
在葡萄皮、籽、梗中使用幾種不同的酶對(duì)其進(jìn)行水解,結(jié)果表明,復(fù)合酶和β-葡聚糖酶提取多酚的抗氧化性相對(duì)較強(qiáng)。分別從不同酶提取皮、籽、梗的多酚抗氧化性來(lái)看,葡萄梗的抗氧化性最高,達(dá)到了5.411。
從以上結(jié)果得知,不同酶法提取的葡萄梗總酚含量較高,而抗氧化性也相應(yīng)比較高。葡萄梗作為生產(chǎn)葡萄酒第一道工序中的廢棄物,由于大量被丟棄,對(duì)環(huán)境造成一定的污染。能夠開(kāi)發(fā)和利用葡萄梗中的多酚物質(zhì),既能減少環(huán)境污染,又能充分利用資源[11]。葡萄皮、籽的總酚含量和抗氧化性并沒(méi)有對(duì)應(yīng)性,總酚含量和抗氧化性的對(duì)應(yīng)規(guī)律并不明顯,部分原因由于總酚中的一些酚類(lèi)不具有抗氧化活性。
本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了不同酶提取葡萄皮、籽、梗的總酚含量,果膠酶的提取效果相對(duì)較好。葡萄梗總酚含量較高,抗氧化性效果較好。為葡萄梗的開(kāi)發(fā)和利用提供了參考依據(jù)。
[1]牛春艷,姜曉坤.葡萄皮渣中多酚物質(zhì)提取工藝的研究[J].遼寧化工,2011,40(9):917-919.
[2]UGARTONDO V,MITJANS M,TOURINO S,et al.Comparative antioxidant and cytotoxic effect of procyanidin fractions from grape and pine[J].Chemical research in toxicology,2007,20(10):1543-1548.
[3]ENGELBRECHTA M,MATTHEYSE M,ELLIS B,et al.Proanthocyanidin from grape seeds inactivates the PI3-kinase/PKB pathway and induces apoptosis in a colon cancer cell line[J].Cancer letters,2007,258(1):144-153.
[4]楊云裳,李帥斌,李春雷,等.酶法浸提釀酒葡萄果渣中多酚的最優(yōu)工藝[J].蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào),2013,39(3):61-64.
[5]李雙石,李浡,馬越,等.葡萄梗(莖)中的生物活性物質(zhì)研究現(xiàn)狀[J].食品工業(yè)科技,2014(7):348-351.
[6]彭麗霞,黃彥芳,劉翠平,等.釀酒葡萄皮渣的綜合利用[J].釀酒科技,2010(10):93-96.
[7]李婷,李勝,張青松,等.酶法提取葡萄皮渣中白藜蘆醇工藝研究[J].食品科學(xué),2008,29(12):194-197.
[8]錢(qián)時(shí)權(quán),石亞中,伍亞華,等.纖維素酶對(duì)山葡萄渣中白藜蘆醇提取的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2011,37(3):207-209.
[9]張貴娟,楊濤,羅非君,等.白藜蘆醇的提取與檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J].食品與機(jī)械,2013,29(2):234-237.
[10]JAVANMARDI J,STUSHNOFF C,LOCKE E J,et al.Antioxidant activity and total phenolic content of Iranian Ocimum accessions[J].Food chemistry,2003,83(4):547-550.
[11]李浡,李雙石,蘭蓉,等.葡萄梗多酚物質(zhì)的提取和成分分析[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2015,36(4):50-53.
Total Polyphenol Content and Antioxidant Activities of the Extract from Grape Skin Residues by Enzyme Method
LI Bo,LI Shuangshi,YUE Mingxing,CHEN Si and LI Xingjuan
(Beijing Polytechnic,Beijing 100176,China)
The total polyphenol content and the antioxidant activities of the extract from grape skin residues were investigated.The grape skin residues were extracted by cellulose,β-glucanase,pectinase,papain and compound enzyme respectively.The results suggested that,total polyphenol content of grape stems were about 6.794 g/100 g,higher than that of grape skin and grape seed.Compound enzyme had the best extraction effects,followed by pectinase.Besides,the antioxidant activities of grape seed were the best.This study provided useful reference for the utilization of polyphenols in grape skin residues.
grape skin residue;enzyme;antioxidant activity;total polyphenol content
TS262.6;TS261.4;TS261.9
A
1001-9286(2017)12-0037-04
10.13746/j.njkj.2017244
北京市屬高等學(xué)校人才強(qiáng)教計(jì)劃資助項(xiàng)目(PXM2016-014306-000005);北京電子科技職業(yè)學(xué)院院內(nèi)重點(diǎn)課題(2017Z005-005-KXB)。
2017-09-11
李浡(1973-),女,副教授,博士,研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。
李雙石。
優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間:2017-10-27;地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20171027.1103.007.html。
“續(xù)寫(xiě)傳奇·再出發(fā)”董酒六十周年慶典在遵義舉行
本刊訊:2017年11月18日上午,“續(xù)寫(xiě)傳奇·再出發(fā)”董酒六十周年慶典活動(dòng)在遵義市董公寺董酒廠隆重舉行。遵義市市政府有關(guān)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)、行業(yè)專(zhuān)家、學(xué)者、新聞媒體,以及董酒廠全體員工共計(jì)600余人參加了此次慶典活動(dòng)?;顒?dòng)儀式由中國(guó)酒類(lèi)流通協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)秦書(shū)堯主持。
上午9:00時(shí)活動(dòng)開(kāi)始,董酒股份有限公司總裁劉智濤為60周年慶典致歡迎辭,并向與會(huì)來(lái)賓介紹了董酒廠的相關(guān)發(fā)展歷史。董酒股份有限公司董事長(zhǎng)蔡友平在慶典上發(fā)表重要講話,并公布了董酒未來(lái)40年的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)規(guī)劃。在蔡董事長(zhǎng)發(fā)言中的目標(biāo)規(guī)劃中,董酒將在2018年—2057年內(nèi)按照3個(gè)階段逐步發(fā)展,從打造名優(yōu)品牌、產(chǎn)業(yè)鏈整合優(yōu)化、成立科技學(xué)院、資本化運(yùn)作等方面助力董酒的發(fā)展。
遵義市委市政府相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)在慶典上講話中指出,遵義市接下來(lái)將成立白酒產(chǎn)業(yè)基金支持董酒在內(nèi)的遵義白酒企業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)白酒集散遵義,流通世界的目標(biāo),通過(guò)抓龍頭,建集群、強(qiáng)配套、鑄鏈條等措施,形成真正的集研發(fā)、生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)、集散貿(mào)易為一體的集團(tuán)產(chǎn)業(yè)鏈,以應(yīng)對(duì)白酒行業(yè)的發(fā)展周期。
慶典上,還舉行了由董酒廠代表向當(dāng)?shù)匦W(xué)贈(zèng)送5000冊(cè)圖書(shū)的捐贈(zèng)儀式,在場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)及嘉賓一起啟動(dòng)了“董酒續(xù)寫(xiě)傳奇再出發(fā)”儀式,并舉行了封壇儀式。慶典活動(dòng)還舉行了全體董酒員工集體宣誓儀式,作為董酒的員工,每一個(gè)董酒人都會(huì)恪守真誠(chéng),認(rèn)真釀好每一杯酒,為每一個(gè)喝董酒、喜愛(ài)董酒的朋友提供最好的佳釀!慶典結(jié)束后,董酒公司董事長(zhǎng)蔡友平陪同與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)及嘉賓參觀了董酒廠廠區(qū),深入車(chē)間了解董酒的發(fā)展歷史及生產(chǎn)工藝。
下午14:00時(shí),董酒公司在遵義桂花山大酒店舉行了“中國(guó)傳統(tǒng)白酒文化價(jià)值論壇暨董酒60周年紀(jì)念酒首發(fā)儀式”,與會(huì)嘉賓各抒己見(jiàn),對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)白酒的歷史及文化進(jìn)行了討論。
蔡董事長(zhǎng)表示,藉此60周年慶典契機(jī),董酒將進(jìn)入一個(gè)全新的發(fā)展階段,將從設(shè)施、技術(shù)的升級(jí),人才的培養(yǎng)、配套設(shè)置的建設(shè)、全國(guó)銷(xiāo)售布局等角度,科學(xué)規(guī)劃今后四十年的發(fā)展目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)路徑,實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展,未來(lái)將形成以白酒板塊和健康產(chǎn)業(yè)為主的兩大支柱產(chǎn)業(yè),力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)兩大產(chǎn)業(yè)歷史突破。董酒將不斷強(qiáng)化品牌傳播和與消費(fèi)者的互動(dòng),擴(kuò)大消費(fèi)群體對(duì)董酒的認(rèn)可和青睞,通過(guò)不斷擴(kuò)大基礎(chǔ)消費(fèi)群體來(lái)帶動(dòng)董酒規(guī)模的大幅度提升;將不斷強(qiáng)化與上下游伙伴的合作,通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同發(fā)展,合作共贏的生態(tài)合作模式,與合作伙伴共同成長(zhǎng),分享紅利。(曉文、螢子、小雨)