黃小云，楊 瑩，成 果，謝太理，管敬喜，張 勁*

（廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 葡萄與葡萄酒研究所，廣西 南寧 530007）

毛葡萄釀酒皮渣中齊墩果酸的分離提取及利用

黃小云，楊 瑩，成 果，謝太理，管敬喜，張 勁*

（廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 葡萄與葡萄酒研究所，廣西 南寧 530007）

采用溶劑提取法，選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比、回流溫度和回流時間4個因素，進(jìn)行單因素和正交試驗，優(yōu)化毛葡萄釀酒皮渣中的齊墩果酸提取條件，通過有機(jī)溶劑萃取純化，得到齊墩果酸粗提取物；并利用齊墩果酸粗提取物對葡萄酒及白蘭地進(jìn)行功能活性強(qiáng)化。結(jié)果表明，齊墩果酸最優(yōu)化提取條件為：提取液選擇體積分?jǐn)?shù)95%乙醇，料液比1∶35（g∶mL），回流溫度65℃，回流時間45 min。在此最優(yōu)化條件下，齊墩果酸含量達(dá)到15.16 mg/g，經(jīng)過純化，得到粗提物純度為23.95%。通過對毛葡萄釀酒皮渣中齊墩果酸的提取工藝優(yōu)化及利用研究，為葡萄酒釀酒皮渣的綜合利用提供了新思路。

毛葡萄；釀酒皮渣；齊墩果酸；分離提?。焕?/p>

齊墩果酸（oleanolic acid，OA）分子式為C30H18O3，是一類五環(huán)三萜類化合物，不溶于水，可溶于甲醇、乙醇、乙醚、丙酮和氯仿，具有護(hù)肝、降糖、降脂、抗過氧化、抗炎、抗病毒、抗癌等[1-3]藥理作用，是治療急性黃疸型肝炎和慢性病毒性肝炎較理想的藥物[4-5]。齊墩果酸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，人工合成步驟繁瑣，目前主要從植物中提取再精制得到齊墩果酸[6]。前人研究主要集中在齊墩果酸在中草藥中的含量測定及提取[7-11]，藥理作用[12-13]方面的研究，對于果蔬中齊墩果酸的研究鮮有報導(dǎo)。

毛葡萄（Vitis quinquangularisRehd）別名野葡萄、五角葉葡萄、雞葡萄，原產(chǎn)于中國，是我國葡萄屬東亞種群中分布最廣的一個野生種，野生毛葡萄主要集中分布在廣西都安地區(qū)。毛葡萄是廣西分布最廣、資源量最大及釀造加工利用最多的野生葡萄種類，我國每年利用的野生毛葡萄漿果約為8 000 t。毛葡萄具有含糖量和含酸量高的特點(diǎn)，同時還含有多種維生素、氨基酸、不飽和脂肪酸、礦物質(zhì)及豐富的花色素雙糖苷、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）及白藜蘆醇[14]（resveratrol，RES）等物質(zhì)，用毛葡萄釀造的毛葡萄酒的總酚和原花青素含量很高，具有很高的抗氧化性，符合優(yōu)質(zhì)葡萄酒的要求[15-19]。

毛葡萄釀酒皮渣是毛葡萄酒釀造過程中的副產(chǎn)物，研究發(fā)現(xiàn)，廣西毛葡萄皮及其釀酒皮渣中富含齊墩果酸，比新疆地區(qū)的幾種葡萄皮和釀酒皮渣中的含量高，而通過發(fā)酵浸漬，齊墩果酸無法溶入葡萄酒中[20]，因此毛葡萄釀酒皮渣具有很大的利用價值。釀酒皮渣往往被作為垃圾處理，從毛葡萄釀酒皮渣中提取齊墩果酸不僅減輕環(huán)境壓力還能使釀酒廢棄物得到合理利用。提取的齊墩果酸經(jīng)過氯仿萃取初步純化，復(fù)溶于葡萄酒和白蘭地中，探索齊墩果酸粗提物在酒中的回用可行性，為齊墩果酸功能型酒提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

毛葡萄：2016年8月采自廣西羅城，品種為野釀2號，由廣西農(nóng)科院生物所鑒定。野釀2號毛葡萄釀酒皮渣（含葡萄籽）、野釀2號毛葡萄酒、白蘭地由廣西農(nóng)科院葡萄與葡萄酒研究所實(shí)驗室制備[11]。白蘭地由白葡萄品種桂葡3號發(fā)酵蒸餾制備，酒精度為45.0%vol。

齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品（純度＞98%）：美國Sigma公司；甲醇（色譜級）：美國Fisher公司；無水乙醇、體積分?jǐn)?shù)95%乙醇、氯仿等其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

LC-20AT高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）儀：日本島津公司；TG16-WS高速離心機(jī)：湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司；GZX-GF101-2-BS-Ⅱ電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 高效液相色譜法色譜條件

齊墩果酸采用高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）法測定，其色譜條件如下：Inert Sustain C18色譜柱（250 mm×4.6 mm×5 μm），流動相：甲醇∶水=85∶15（V/V），檢測器：紫外檢測器，流速：1 mL/min，波長210 nm，柱溫：30℃，進(jìn)樣量：10 μL。

1.3.2 齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

精密稱取齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品10mg，無水甲醇定容至10mL，配制成1 mg/mL的齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)母液，準(zhǔn)確吸取齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)母液0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL，無水甲醇定容至10 mL，配制成20 μg/mL、40 μg/mL、60 μg/mL、80μg/mL、100μg/mL的系列齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)0.45μm微孔膜過濾，取濾液按上述色譜條件進(jìn)行HPLC分析。以齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)液質(zhì)量濃度（X）為橫坐標(biāo)，以峰面積（Y）為縱坐標(biāo)，繪制齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)曲線，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程計算樣品中齊墩果酸的含量。

1.3.3 釀酒皮渣前處理

稱取釀酒皮渣1 000.00 g，分離皮渣與葡萄籽，皮渣置60℃恒溫干燥箱中烘干，粉碎，計算皮渣得率，干粉備用。

1.3.4 回流法提取齊墩果酸

準(zhǔn)確稱取1.000 g皮渣干粉，加入適量濃度的乙醇，在設(shè)定的溫度和時間條件下回流提取后離心（8 000 r/min、15 min）取上清液，上清液45℃條件下真空旋干，用無水甲醇溶解并定容至10 mL，稀釋20倍后經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾，按照“1.3.1色譜條件”進(jìn)行HPLC分析。

1.3.5 提取條件優(yōu)化單因素試驗

乙醇體積分?jǐn)?shù)的確定：按1.3.4的試驗方法，設(shè)置乙醇體積分?jǐn)?shù)分別為12%、30%、50%、70%、95%、100%，在料液比為1∶30（g∶mL），回流溫度為60 ℃，回流時間60 min的條件下提取釀酒葡萄皮渣的齊墩果酸，并進(jìn)行HPLC分析。

料液比的確定：按1.3.4的試驗方法，在乙醇體積分?jǐn)?shù)為95%，回流溫度為60℃，回流時間60 min的條件下，分別選取料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50（g∶mL），對釀酒皮渣中齊墩果酸進(jìn)行提取，并進(jìn)行HPLC分析。

回流溫度的確定：按1.3.4的試驗方法，在乙醇體積分?jǐn)?shù)為95%，料液比1∶30（g∶mL），回流時間60 min條件下，分別在30℃、40℃、50℃、60℃、70℃的水浴溫度條件下提取釀酒皮渣中的齊墩果酸，并進(jìn)行HPLC分析。

回流時間的確定：按1.3.4的試驗方法，在乙醇體積分?jǐn)?shù)為95%，料液比1∶30（g∶mL），水浴回流溫度60 ℃的條件下，分別回流10 min、30 min、60 min、90 min、120 min提取釀酒皮渣中的齊墩果酸，并進(jìn)行HPLC分析。

1.3.6 提取條件優(yōu)化正交試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果進(jìn)行正交試驗，以料液比、回流溫度、回流時間為影響因素，以齊墩果酸含量為評價指標(biāo)，進(jìn)行3因素3水平正交試驗，其因素與水平見表1。

表1 提取條件優(yōu)化正交因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for extraction conditions optimization

1.3.7 齊墩果酸提取物純化[21-22]

稱取120.000g毛葡萄釀酒皮渣粉末（去籽，烘干粉碎），按照正交試驗的最優(yōu)條件回流提取毛葡萄皮渣中的齊墩果酸，過濾取上清液，45℃真空旋干，得到浸膏。浸膏加水（1∶1，V/V）混懸后用等量的氯仿萃取3次，合并氯仿層，真空旋干，回收氯仿，殘渣用乙醇（8倍）回流溶解（65℃），活性炭脫色，過濾，濃縮濾液，放置，冷凍干燥得到提取物純化粉末，稱質(zhì)量，計算釀酒皮渣中齊墩果酸提取率，其計算公式如下：

式中：m1為純化提取冷凍干燥得到的粗提物粉末質(zhì)量，g；c1為純化提取冷凍干燥得到的粗提物粉末的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，g/g；m2為釀酒皮渣樣品取樣質(zhì)量，g；c2為直接提取得到的樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)，g/g。

稱取純化提取冷凍干燥后的粗提物粉末0.010 g，用純甲醇定容至10 mL，稀釋5倍，用0.45 μm膜過濾，按照1.3.1高效液相色譜條件進(jìn)行HPLC分析，計算齊墩果酸粗提物的純度，其計算公式如下：

式中：v0為粗提物粉末用甲醇定容的體積，mL；c0為純化提取

冷凍干燥得到的粗提物粉末進(jìn)樣溶液的含量，g/mL；M為純化提取冷凍干燥后粗提物粉末的取樣量，0.010g。

1.3.8 齊墩果酸提取物回用

準(zhǔn)確稱取1.000 g初步純化后的齊墩果酸粗提物，用桂葡3號葡萄2次蒸餾酒（酒精度80.0%vol）溶解至100 mL，經(jīng)0.45 μm微孔膜過濾，取濾液加入野釀2號毛葡萄酒（干型，酒精度12.0%vol）中，混勻，用0.45 μm微孔膜過濾，按照1.3.1高效液相色譜條件進(jìn)行含量測定。另取濾液加入桂葡3號白蘭地（酒精度45.0%vol）中，混勻，用0.45 μm微孔膜過濾，按照1.3.1高效液相色譜條件進(jìn)行含量測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

根據(jù)HPLC的分析結(jié)果，齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品在19.79 min出峰，色譜圖見圖1。以齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)液質(zhì)量濃度（X）為橫坐標(biāo)，以峰面積（Y）為縱坐標(biāo)，繪制齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見圖2。由圖2可知，標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為Y=5591X-29455，相關(guān)系數(shù)R2=0.995 8，表明二者線性關(guān)系良好。

圖1 齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品高效液相色譜圖Fig.1 HPLC chromatogram of oleanolic acid standard substance

圖2 齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of oleanolic acid

2.2 釀酒皮渣前處理結(jié)果及齊墩果酸的分析

對“1.3.3毛葡萄釀酒皮渣”進(jìn)行前處理得率計算，葡萄皮渣中葡萄皮含量為82.83%，葡萄皮干燥得率為18.62%[11]。根據(jù)1.3.4試驗方法步驟提取釀酒皮渣中的齊墩果酸，進(jìn)行HPLC分析，色譜圖見圖3。由圖3可知，齊墩果酸的出峰時間約為19.80 min，釀酒皮渣中齊墩果酸的含量測定結(jié)果為14.55 g/g。

圖3 毛葡萄釀酒皮渣中齊墩果酸高效液相色譜圖Fig.3 HPLC chromatogram of oleanolic acid from Vitis quinquangularisskin residues

2.3 單因素試驗結(jié)果與分析

2.3.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對齊墩果酸提取的影響

用不同乙醇體積分?jǐn)?shù)對釀酒皮渣中齊墩果酸進(jìn)行提取，結(jié)果如圖4所示。

圖4 乙醇體積分?jǐn)?shù)對齊墩果酸含量的影響Fig.4 Effect of ethanol concentration on oleanolic acid content

由圖4可知，齊墩果酸的含量在乙醇體積分?jǐn)?shù)為12%～50%的范圍內(nèi)緩慢增加，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)增加至70%時，齊墩果酸含量明顯增加；當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到95%時，齊墩果酸含量達(dá)到最大，為14.51 mg/g；當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為100%時，齊墩果酸含量有所下降。齊墩果酸溶于乙醇，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，齊墩果酸更易溶于提取液中，提取量增加，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到95%時，提取量最高，繼續(xù)增加乙醇體積分?jǐn)?shù)可能使一些色素、親脂性物質(zhì)溶出，與齊墩果酸競爭提取液，降低提取量。因此，選用體積分?jǐn)?shù)95%乙醇作為提取溶劑。

2.3.2 料液比對齊墩果酸提取的影響

按照不同料液比對齊墩果酸進(jìn)行提取，結(jié)果如圖5所示。

圖5 料液比對齊墩果酸含量的影響Fig.5 Effect of solid-liquid ratio on oleanolic acid content

由圖5可知，隨著料液比在1∶10～1∶50（g∶mL）范圍內(nèi)增大，齊墩果酸含量呈先上升后緩降的趨勢，當(dāng)料液比為1∶40（g∶mL）時，齊墩果酸的含量最高，為15.01 mg/g；當(dāng)料液比為1∶50（g∶mL）時，齊墩果酸含量有下降趨勢。 取樣量不變，提取液增加增大了齊墩果酸的擴(kuò)散空間，齊墩果酸向低濃度方向擴(kuò)散溶出，當(dāng)提取液增加到一定程度，濃度差趨向平衡，溶液濃度不再增加。因此，選擇料液比為1∶40（g∶mL）為宜。

2.3.3 回流溫度對齊墩果酸提取的影響

采用不同回流溫度對齊墩果酸進(jìn)行提取，結(jié)果如圖6所示。由圖6可知，在30～70℃的溫度范圍內(nèi)，齊墩果酸含量先緩慢上升再下降，在回流溫度為60℃時，齊墩果酸含量達(dá)到最高，為14.66 mg/g；回流溫度＞60℃之后，齊墩果酸含量有所下降?；亓鳒囟壬?，提取液對樣品的浸漬越充分，齊墩果酸越容易溶出，齊墩果酸含量增加，當(dāng)回流溫度＞60℃，齊墩果酸含量降低，可能是因為齊墩果酸在高溫的條件下氧化分解，且高溫條件下雜質(zhì)溶出量增加，導(dǎo)致提取量下降。因此，選擇回流溫度60℃為宜。

圖6 回流溫度對齊墩果酸含量的影響Fig.6 Effect of reflux temperature on oleanolic acid content

2.3.4 回流時間對齊墩果酸提取的影響

采用不同回流時間對齊墩果酸進(jìn)行提取，結(jié)果如圖7所示。由圖7可知，在回流時間為10～120 min的時間段內(nèi)，齊墩果酸含量先緩慢上升再下降趨向平緩，當(dāng)回流時間為60 min時，齊墩果酸含量最高，為14.66 mg/g；隨著回流時間增加，釀酒皮渣粉末與提取溶劑接觸得越充分，齊墩果酸含量增加，但回流時間太長也可能導(dǎo)致齊墩果酸與其他溶出雜質(zhì)結(jié)合，使其含量下降。因此，選擇回流時間60 min為宜。

圖7 回流時間對齊墩果酸含量的影響Fig.7 Effect of reflux time on oleanolic acid content

2.4 正交試驗優(yōu)化提取工藝研究

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，設(shè)計3因素3水平的正交試驗L9（34），正交試驗結(jié)果與分析如表2所示。

表2 提取條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 2 Results and analysis of orthogonal experiments for extraction conditions optimization

由表2可知，在3個影響因素中，對齊墩果酸的提取質(zhì)量濃度影響的順序為B＞C＞A，即回流溫度＞回流時間＞料液比。 最優(yōu)水平組合為A1B3C1，即料液比為1∶35（g∶mL），回流溫度65℃，回流時間45 min。按最優(yōu)提取條件，毛葡萄釀酒皮渣中的齊墩果酸含量為15.16 mg/g。

2.5 齊墩果酸純化結(jié)果分析

在最佳提取條件下提取毛葡萄釀酒皮渣中的齊墩果酸，經(jīng)過氯仿萃取純化，純度為23.95%，提取率為73.94%。

2.6 齊墩果酸提取物回用試驗結(jié)果分析

齊墩果酸能溶于甲醇和乙醇，但甲醇有毒，不能用于食品中，齊墩果酸難溶于體積分?jǐn)?shù)＜50%的乙醇，選擇乙醇含量較高的桂葡3號葡萄2次蒸餾酒（酒精度80.0%vol）溶解純化的齊墩果酸粗提物，經(jīng)過HPLC檢測，溶液中齊墩果酸含量為2 632.58 μg/mL，取定量濾液加入野釀2號毛葡萄酒（干型，酒精度12.0%vol）中和白蘭地（酒精度45.0%vol）中，毛葡萄酒中未檢測出齊墩果酸，白蘭地中檢測出齊墩果酸，但檢測到的齊墩果酸含量為24.46 μg/mL，低于齊墩果酸理論加入49.13 μg/mL的含量。結(jié)果表明，齊墩果酸不溶于低酒精度的毛葡萄酒，能部分溶于高酒精度的白蘭地，即齊墩果酸溶于高酒精度蒸餾酒后加入低酒精度的葡萄酒中不能使葡萄酒中的齊墩果酸含量增加，但加入高酒精度的白蘭地能增加白蘭地中齊墩果酸的含量。利用葡萄皮渣提取的齊墩果酸能夠?qū)Π滋m地產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)功能活性強(qiáng)化，達(dá)到齊墩果酸提取物的利用效果。齊墩果酸在白蘭地中添加量對人體的量效關(guān)系、穩(wěn)定性因素以及齊墩果酸提取物的食品安全性等方面需要進(jìn)一步深入研究。

3 結(jié)論

通過單因素及正交試驗得到毛葡萄釀酒皮渣中齊墩果酸的最佳提取工藝為料液比1∶35（g∶mL），回流溫度65℃，回流時間45 min，各因素對試驗結(jié)果的影響順序為回流溫度＞回流時間＞料液比，此最佳工藝條件下齊墩果酸的提取率為15.16 mg/g。用氯仿萃取純化提取的齊墩果酸，得率為73.94%，純度為23.95%。利用齊墩果酸粗提物對葡萄酒和白蘭地進(jìn)行功能活性強(qiáng)化，齊墩果酸回用于白蘭能達(dá)到了一定的功能活性強(qiáng)化目的。齊墩果酸的優(yōu)化提取工藝及回用的研究為葡萄酒釀酒皮渣的綜合利用提供了新思路。

對比從夏枯草[23]、白蘇[24]等植物中提取的齊墩果酸，毛葡萄釀酒皮渣提取物得到的齊墩果酸含量更高，甚至跟市場上的保健食品（膠囊、片劑）[25]的齊墩果酸含量相當(dāng)。表明廣西毛葡萄釀酒皮渣中的齊墩果酸具有較高的工業(yè)提取價值。

本研究的開展探索了野生毛葡萄中齊墩果酸的含量分布、分離提取工藝及廢棄物綜合利用途徑等方向，開拓了葡萄釀造廢棄物綜合利用的新方向，具有重要的理論和應(yīng)用價值。今后將以該研究成果為基礎(chǔ)，繼續(xù)深入開展葡萄中齊墩果酸及其他生物活性成分的分布狀況、可利用性及生理代謝調(diào)控規(guī)律等方向的研究，重點(diǎn)關(guān)注廣西獨(dú)特溫光資源條件下開展的一年兩收鮮食和釀酒葡萄品種中功能性成分的含量、積累、基因調(diào)控及環(huán)境因素影響機(jī)制等研究，深入挖掘葡萄中對人體具有保健功能的生物活性成分，為葡萄深加工和葡萄釀造廢棄物的綜合開發(fā)利用提供更多新思路。

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Separation,extraction and utilization of oleanolic acid inVitis quinquangularisskin residues

HUANG Xiaoyun,YANG Ying,CHENG Guo,XIE Taili,GUAN Jingxi,ZHANG Jin*
（Viticultrue and Wine Research Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530007,China）

By single factor and orthogonal experiments with the four factors（including ethanol concentration,solid-liquid ratio,reflux temperature and time）,the extraction conditions of oleanolic acid fromVitis quinquangularisskin residues were optimized by solvent extraction method.The oleanolic acid crude extracts were obtained by extraction and purification of organic solvent.The functional activity of wine and brandy was enhanced by the oleanolic acid crude extracts.The results showed that the optimum extraction conditions of oleanolic acid were ethanol concentration 95%,solidliquid ratio 1∶35 （g∶ml）,reflux temperature 65 ℃ and time 45 min.Under the optimum conditions,oleanolic acid content was up to 15.16 mg/g,after purification,the purity of the crude extracts was 23.95%.The extraction process optimization and utilization of oleanolic acid fromV.quinquangularisskin residues were researched,which provided a new idea for the comprehensive utilization of wine-brewing skin residues.

Vitis quinquangularis;wine-brewing skin residues;oleanolic acid;separation and extraction;utilization

TS261.2；TS261.9

0254-5071（2017）12-0110-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.12.023

2017-07-14

廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)專項項目（桂農(nóng)科2017YM40；桂農(nóng)科2015YM05；桂農(nóng)科2015YT85）

黃小云（1993-），女，研究實(shí)習(xí)員，本科，研究方向為葡萄酒釀造工藝。

*通訊作者：張 勁（1986-），男，助理研究員，碩士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。