【正文】 梗 10%～15%， 皮 20%～ 25%， 也就是說(shuō)一個(gè)年產(chǎn)萬(wàn) 噸 的葡萄酒廠 ， 每年大約有幾百 噸 的葡萄籽 ， 上千 噸 的葡萄梗 ， 1000～ 2020 噸 的葡萄皮 [5]。因此 ， 對(duì)葡萄酒廠副產(chǎn)物的綜合利用研究 ， 具有十分重要的意義。 葡萄皮渣中的主要有益成分 多酚類化合物 葡萄含有豐富的多酚類物質(zhì)，主要分布在果皮和種籽中。果皮中主要有花色素類、白藜蘆醇及黃酮類，葡萄籽中主要為兒茶素、槲皮苷、原花青素、單寧等 [14]。植物界中以葡萄葉表層和葡萄皮中含量較高，其次是種籽。目前對(duì)白藜蘆醇的提取研究較多，已有較成熟的生產(chǎn)工藝，國(guó)內(nèi)外都有產(chǎn)品上市 [14]。多羥基黃烷 3， 4二醇是花色素的前體，在加熱條件下即可轉(zhuǎn)化為花色素。根據(jù)聚合度不同，原花青素又分為低聚原花青素 (OPCs)和高聚原花青素（ PPCs），其中 OPCs 的生物活性最強(qiáng) [10]。它具有強(qiáng)的抗氧化、清除自由基和特殊的改善人體微循環(huán)的雙重功效。 （ 3） 花色素類花色素主要存在于葡萄皮中。葡萄色素在酸性條件下色澤鮮艷，著色力強(qiáng)，安全性高，還有一些有益的生理功能。 （ 4） 單寧單寧又叫鞣酸，主要是一些引起澀味的多酚類物質(zhì)。在提取葡萄籽油后的籽渣中約含 10%的單寧。 （ 5） 葡萄中還含有黃酮醇、黃烷酮醇類、兒茶素類等其它多酚類物質(zhì)。葡萄中的兒茶素主要為（ +）兒茶素（ 2， 3 HTRANS）和（ ）兒茶素（ 2， 3HCIS），此外，還有少量的（ +）表兒茶素。已有成型的商業(yè)化多酚物質(zhì)產(chǎn)品上市：日本吉可曼公司把葡萄種籽提取物中的原花色素制成抗氧化劑 “KAP”；印黛娜公司已成功開(kāi)發(fā)出多酚總含量為95% 的種籽提取物；貝爾凱姆公司也推出原花色素含量高達(dá) 98% 的高濃度產(chǎn)品[14]。以右旋型最為重要，因其溶解度大，其鹽類也較其他 3種構(gòu)型穩(wěn)定。 葡萄籽油 葡萄籽油的主要成分為亞油酸，含量為 70%以上，同時(shí)含有 18種以上氨基酸，而 K、 Na、 Ca、 Fe、 Zn、 Mn等礦物質(zhì)元素含量也較高，同時(shí)也富含 VE和 VD等成分。 果膠 果膠是一種廣泛存在于植物中的多糖類高分子化合物，其分子結(jié)構(gòu)是鏈狀。果膠是食品的重要添加劑，可用作膠凍劑、穩(wěn)定劑、增稠劑，也可用于藥品和化妝品的生產(chǎn) [14]。大部分是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)物，含量少，種類多，主要有萜烯化合物、 C6化合物、醇、羰基化合物、脂、含氮化合物等。在葡萄汁、酒加工過(guò)程中所剩余的芳香物質(zhì)不到葡萄果實(shí)芳香物質(zhì)的一半，大部分都隨葡萄皮浪費(fèi)掉了。 葡萄纖維素 葡萄皮中的纖維素是一種良好的膳食纖維的來(lái)源，主要成分為多聚糖、木質(zhì)素及含氮物質(zhì)等。從葡萄皮渣中提取的膳食纖維，性能接近于小麥麥麩纖維，可以廣泛用于飲料及糕點(diǎn)生 產(chǎn) [16]?，F(xiàn)有的食用合成色素品種已為數(shù)有限 ， 例如 ： 在世界各國(guó)使用合成色素最多時(shí) ， 品種多達(dá) 100 余種 ， 而現(xiàn)在美國(guó)僅剩 7 種、中國(guó) 8 種、英國(guó) 22 種、日 本 12 種、捷克 10 種 ， 瑞典、芬蘭、挪威、印度、丹麥、法國(guó)等早已禁用重氮類色素 ， 其中挪威等一些國(guó)家已完全禁止使用任何化學(xué)合成色素 [18]。隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)食品的安全性越來(lái)越關(guān)注，更傾向于食用無(wú)毒無(wú)害的綠色食品。葡萄皮中含有豐富的花色苷 [21]，是一種極具開(kāi)發(fā)意義的天然色素，倍受人們的青睞。近幾年的報(bào)道 [22]中介紹 ， 它不僅是一種優(yōu)質(zhì)的天然色素 ， 而且還具有抗氧化等活性 ， 不僅可以延緩衰老 ， 而且還可以預(yù)防多種疾病 ， 如癌癥、心血管疾病。 食用天然色素原料資源廣泛 ， 色調(diào)五光十色 ， 如何選擇那些資源豐富、成本低廉、色素穩(wěn)定、色調(diào)艷麗、無(wú)毒無(wú)害、市場(chǎng)需求的品種 ， 是科研人員最迫切的任務(wù)。 綜上所述 ， 盡管食用天然色素在若干年的發(fā)展中經(jīng)歷了曲曲折折 的歷程 ， 盡管它本身至今仍有這樣或那樣的不足 ， 但是 ， 在 21 世紀(jì)人們渴求健康和回歸自然的呼聲中 ， 食用天然色素的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用必將會(huì)有更震憾的回應(yīng) [19]?；ㄉ鼗窘Y(jié)構(gòu)為花色素核 [25](圖 1)， 因 3′位 (R1)和 5′位(R2)上取代基的不同 ， 形成六種不同化學(xué)結(jié)構(gòu)并呈現(xiàn)不同顏色的花色素 ， 其 RR2等取代基見(jiàn)表 1。糖苷的形成并不影響花色 素的呈色 ， 其顏色完全取決于 R R2取代基的不同 ， 但雙糖苷花色素較單糖苷型容易發(fā)生褐變。因色澤鮮艷、來(lái)源廣泛且具有獨(dú)特的生理活性功能 ， 成為科學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)。植物天然色素的應(yīng)用日漸擴(kuò)展。日本是世界上使用天然色素品種最多的國(guó)家 ， 已收入 食品添加劑目錄的有 98種天然色素 [28]。 另外也可用于化妝品 [29]。這是目前國(guó)內(nèi)外使用較廣泛的苯取方法，該法設(shè)備簡(jiǎn)單，產(chǎn)品得率高，但產(chǎn)品中雜質(zhì)含量較高 [30]。經(jīng)研究結(jié)果表明 ， 酶法提取工藝與有機(jī)溶劑提取工藝相比較 ， 大大縮短了提取時(shí)間 ， 并且回收率也大大提高 [31]。林翠英等 [30]研究發(fā)現(xiàn)，在浸提與沉淀兩階段都用超聲波處理，不但蘆丁得率高，且總提取時(shí)間大大縮短。 在從槐 米中提取蘆丁過(guò)程中，聲波的聚沉作用對(duì)提高提取率和縮短提取時(shí)間起重要作用。 （ 4）微波處理法 此法一般作為前處理，與通常方法相比，具有可降低有機(jī)溶劑濃度、短提取時(shí)間及提高提取率等。熊祿發(fā)現(xiàn)，微波技術(shù)用于柑桔皮中類黃酮的提取時(shí)具有省時(shí)、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，而且北方民族大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè) 2020 屆本科生畢業(yè)論文 8 提取物不易發(fā)霉、變質(zhì)，同時(shí)易于分離純化 [31]。 北方民族大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè) 2020 屆本科生畢業(yè)論文 9 第二章 實(shí)驗(yàn)部分 食用色素是使食品著色或改善食品色調(diào)和色澤的食品添加劑 。隨著對(duì)食品安全問(wèn)題的重視 ，消費(fèi)者對(duì)合成色素越來(lái)越擔(dān)心。 通常天然色素的提取工藝都不復(fù)雜，但因其提取收率低，成本高而導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格昂貴。為以后釀酒葡萄皮渣的廢物利用和天然色素的研究提供理論依據(jù)。 配制 = 稱取 磷酸氫二鈉將其用 100mL 蒸餾水溶解。 取 即配制成 pH=3 所需的緩沖溶液 20mL。 色價(jià) 色價(jià) 是指為單位質(zhì)量原料的提取物的吸光度。 測(cè)定步驟 ： （ 1）取 目葡萄皮渣于 500mL 圓底燒瓶中，然后加入 pH 為 2 的80%乙醇， 90℃ 水浴回流 90min。 （ 3） 將色素溶液倒入干凈的 500mL 圓底燒瓶再放入 90℃ 水浴 中進(jìn)行蒸餾回收乙醇。然后放入烘箱在 105℃ 烘 12h。 （ 6）以無(wú)水乙醇作空白，在波長(zhǎng) 525nm 處測(cè)定其吸光度。 北方民族大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè) 2020 屆本科生畢業(yè)論文 12 色價(jià)計(jì)算公式 :E=Af/100m A為實(shí)測(cè)試樣的吸光度 f 為稀釋倍數(shù) m 為試樣質(zhì)量 色素 提取方法 （ 1） 稱取 葡萄皮渣于 100 mL 圓底燒瓶中，然后分別加入已調(diào)好 酸度的 一定濃度的乙醇， 在水浴中回流 一定時(shí)間 。 （ 3） 準(zhǔn)確量取 色素溶液于 25mL 棕色容量瓶，用緩沖溶液定容。 單因素實(shí)驗(yàn) （ 1） 顆粒大小的選擇 分別準(zhǔn)確稱取 顆粒大小為 1 80 目 葡萄皮渣于 4 個(gè) 圓底燒瓶中， 加入已調(diào)好 pH 為 ，濃度為 80%的乙醇，水浴溫度為 80℃ ，回流時(shí)間為 “”實(shí)驗(yàn)方法并 測(cè)定吸光度 。 （ 3） 提取劑濃度的選擇 分別準(zhǔn)確稱取 30 目 大小顆粒葡萄皮渣 于 4 個(gè) 圓底燒瓶中， 加入已調(diào)好 pH 為 ， 濃度分別為 60%、 70%、 80%、 90%的乙醇進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 溫度為 80℃回流 60miin， 按照 “”實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 （ 5） pH 的選擇 分別準(zhǔn)確稱取 30 目篩大小顆粒葡萄皮渣 于 6 個(gè) 圓底燒瓶中，調(diào)其溶液 的 pH 分別為 、 、 、 、 、 ， 濃度為 80%的乙醇，水浴溫度為北方民族大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè) 2020 屆本科生畢業(yè)論文 13 80℃ ，回流時(shí)間為 60min 按照 “”實(shí)驗(yàn)方法并測(cè)定吸光度?？疾觳煌臈l件對(duì)葡萄皮渣色素提取的影響，以確定最佳提取條件。 表 22. 釀酒葡萄皮渣色素的提取正交實(shí)驗(yàn)的因素水平設(shè)計(jì)表 水平 乙醇濃度（ mol/L） pH 溫度（ ℃ ） 空白 1 2 3 60% 70% 80% 2 3 70 80 90 與討論 色價(jià) 在波長(zhǎng) 525nm 測(cè)得吸光度 A525= 所以色價(jià) E= A525f/100m= 單因素試驗(yàn) （ 1） 顆粒大小 的選擇 溫度對(duì)葡萄皮渣色素吸光度的影響見(jiàn)表 23 及圖 21。 由圖 21 可知， 當(dāng)顆粒大小 16 目從 30 目過(guò)渡時(shí)， 30 目的時(shí)候葡萄皮渣色素吸光度值達(dá)到最大 ， 隨后降低，所以最佳葡萄皮渣顆粒大小為 30 目。 （ 2） 提取溫度的選擇 溫度對(duì)葡萄皮渣色素吸光度的影響見(jiàn)表 24 及圖 22。所以，綜合考慮，葡萄皮渣提取溫度為 80℃ 。 表 25 濃度對(duì)葡萄皮渣色素吸光度的影響 濃度 60% 70% 80% 90% 吸光度 (A) 北方民族大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè) 2020 屆本科生畢業(yè)論文 16 040% 50% 60% 70% 80% 90% 100%濃度 （ % ）吸光度（A） 圖 23 濃度對(duì)提取葡萄皮渣色素吸光度的影響 花色苷為極性物質(zhì)，在提取過(guò)程中乙醇濃度影響提取劑的極性，進(jìn)而影響對(duì)花色苷的溶解度及選擇性。 由圖 23 可知，當(dāng)提取劑濃度為 80%的時(shí)候，其吸光值最大， 90%后緩慢減小。 （ 4） 提取時(shí)間的選擇 提取時(shí)間對(duì)葡萄皮渣色素吸光度的影響見(jiàn)表 26 及圖 24。 由圖 24 可知， 從 50min 到 80min 其吸光度已達(dá)到穩(wěn)定， 時(shí)間對(duì)吸光度的影響不大， 提取效果隨時(shí)間的延長(zhǎng)不變，考慮到提取效率，以及 實(shí)驗(yàn)條件 ， 所以一般選擇 60min 進(jìn)行試驗(yàn)。 表 27 pH 對(duì)葡萄皮渣色素吸光度的影響 pH 2 3 4 吸光度 (A) 北方民族大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè) 2020 屆本科生畢業(yè)論文 18 0