一种从葡萄皮渣中半制备分离高纯度花色苷单体的有效方法
Food Chemistry
成果展示|英都斯特杯奖学金
● 成果介绍
花色苷作为植物的次生代谢产物广泛存在于自然界中,是一种安全的天然色素,并且具有显著的抗氧化能力,已有很多研究表明花色苷具有卓越的营养活性功能,对许多疾病都有预防甚至治疗的作用。
葡萄是全世界最重要的水果之一,截至2017年,其在全球范围内的种植面积达到了760万公顷,其中一半以上被用来酿造葡萄酒。在葡萄酒的生产过程中会产生大量的葡萄皮渣废物(约占葡萄起始重量的20%—30%),每年有近九百万吨的葡萄皮渣在全球各地的酒厂中产生。在这些皮渣中仍然残留着丰富的多酚物质,其中花色苷的含量十分可观,但在酒厂中,绝大部分葡萄皮渣都以废弃物的形式被处理掉,不仅耗费了巨大的处理成本,增加了酒厂的负担,同时也是对自然资源的一种浪费,处理不当还有可能对环境产生负面的影响。
葡萄酒酿造时产生的皮渣废弃物却可以作为制备花色苷的良好原料。一般来说,单体花色苷纯品的制备都需要经过提取、纯化以及分离的过程。由于葡萄中花色苷种类的多样性,目前许多分离技术使用多个层析柱、色谱柱相结合的技术,或者在同一色谱柱上采用多次进样和不同的液相洗脱模式,逐步实现不同花色苷单体的分离,操作复杂且耗时,成本较高。
中国农业大学段长青教授团队开发了一种高效的花色苷分离技术,以葡萄皮渣为原料,采用超声波辅助溶剂萃取的方法,并经过大孔吸附树脂纯化,最终通过半制备高效液相色谱实现葡萄中所有主要花色苷单体的一次分离, 得到12种高纯度的花色苷单体(纯度≥90%)。
● 应用前景
本技术从欧亚种葡萄皮渣中制备多种高纯度的花色苷单体,一方面是对葡萄酒产业中废弃物的再利用,实现变废为宝,可以减轻酒厂的成本甚至为酒厂额外创收;另一方面通过本法可以制备出葡萄中所有的主要花色苷,其纯度高达90%以上,并且操作过程简单易行,制备出的高纯度花色苷可用于其呈色机制以及生理活性等方面的研究,一定程度上弥补了市场上花色苷纯品种类单一的缺陷,也为大规模生产提供了技术上的借鉴。
专 家 简 介
段长青,中国农业大学教授、博士生导师;国家高级酿酒师、 高级品酒师;中国农业大学食品科学与营养工程学院葡萄与葡萄酒研究中心主任; 国家葡萄产业技术体系首席科学家; 农业部葡萄酒加工重点实验室主任;中国园艺学会葡萄与葡萄酒分会执行会长兼秘书长; 中国酒业协会中国葡萄酒技术委员会主任。重点开展产区生态与葡萄品种及酒种适配性、葡萄风味代谢与栽培调控、葡萄果实风味品质评价、葡萄酒品质衍变机制与定向酿造等方向的基础理论研究和相关高新技术研发及推广应用工作。