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随着我国酿酒葡萄产量的逐年增加,产生的酿酒废渣也随之增加,研究表明这些废渣中含有丰富的天然花色素、白藜芦醇、油脂、原花青素等物质,并且具有很高的营养价值和药用价值,而我国大多数企业将其排放掉或进行简单处理,不仅丧失了它的经济价值,而且给环境带来了负面效应,因此本研究以酿酒葡萄皮渣为原料,结合减压低温干燥技术及超声提取技术,通过酒液回收工艺、葡萄皮中自藜芦醇和花色素的提取纯化工艺、葡萄籽中油脂和原花青素的提取纯化工艺,对葡萄皮渣中有用成分进行综合研究,从而实现无排放的葡萄酒工艺研究,其结果如下:
1、采用减压低温干燥技术对残余在葡萄皮渣中的酒液进行回收,蒸馏温度47.5℃、转速110r/min、蒸馏时间30min。酒液回收率22.9%,酒精度数15.1°。将回收完酒液的葡萄皮渣晾干,分离出皮、籽,葡萄皮作为提取白藜芦醇和花色素的原料;葡萄籽作为提取油脂和原花青素的原料。
2、超声辅助法提取葡萄皮中白藜芦醇和花色素的工艺流程中,用乙酸乙酯作为提取白藜芦醇的提取剂,在单因素实验水平上,通过响应面分析得到最佳提取温度39.02℃,提取时间15.09min,料液比7.06,在此提取条件下白藜芦醇的提取率为0.98%。采用NKA-9型大孔树脂对白藜芦醇粗提液进行初步分离纯化,再经过硅胶柱层析进一步纯化,最终得到的白藜芦醇纯度为60.01%,得率0.41%,所得产品经过几种定性方法分析检测,并与白藜芦醇标准品的检测结果进行对照,证明该提取物为白藜芦醇。
以提取完白藜芦醇的葡萄皮滤渣为提取花色素的原料,在单因素实验水平上,用60%的乙醇作为提取剂,通过响应面分析得到最佳提取温度60.46℃,提取时间7.14min,料液比5.18,在此提取条件下葡萄皮花色素的提取率为18.84%。采用硅胶柱层析法对花色素的粗提液进行纯化,纯化后花色素的色价为67.42,得率为15.07%。产品经过各种检测手段的定性分析,证明该物质为花色苷类色素。
3、超声辅助法提取葡萄籽油和原花青素的工艺流程中,根据葡萄籽油和原花青素溶解性的差别,先用石油醚提取葡萄籽油,在单因素实验基础上,通过响应面分析得到葡萄籽油的最佳提取温度为69.52℃,提取时间26.94min,料液比8.22,在此提取条件下葡萄籽油的提取率为13.07%。并对葡萄籽粗油进行精炼,测得其酸价、皂化值、过氧化值、碘价等指标均符合国家标准。
以提取完葡萄籽油的葡萄籽滤渣作为提取原花青素的原料,用60%的丙酮溶液作为提取剂。在单因素实验基础上,通过响应面分析得到原花青素的最佳提取温度44.99℃,提取时间15.37min,料液比11.72,在此提取条件原花青素的提取率为19.97%。采用AB-8型大孔树脂对原花青素粗提液进行分离纯化,纯化后原花青素的纯度为96.14%,得率15.97%。产品经过定性分析检测,并与原花青素标准品的检测结果进行对照,证明该物质为原花青素。
4、将提取完目标产品的剩余葡萄皮渣收集一起,与其他谷物饲料混合,作为附加饲料供动物食用。