关键词：葡萄籽；蛋白质；提取；酶法
[中图分类号] TS209 [文献标识码]A [文章编号]1439-3768-(2019)-04-WYP
1.背景
中国是全球葡萄种植和葡萄相关主要产品的重要生产国之一，每年食用和加工的葡萄都会产生大量的葡萄籽和葡萄皮等副产物。作为高品质蛋白质来源，葡萄籽蛋白质其营养和生物活性价值已为人们所接受。提升葡萄籽蛋白质资源利用价值，深入研究葡萄籽多肽及其生物活性，开发葡萄籽分离蛋白、抗氧化肽、抑菌肽、表面活性肽等产品，具有广阔的前景[1]。
2.葡萄籽蛋白成分及功能
葡萄籽中粗蛋白含量达8.9%，是高品质的蛋白质来源之一。葡萄籽中含有氨基酸16种，其中人体必需氨基酸有7种，且氨基酸总量较高，为7.76%。葡萄籽蛋白质中各种氨基酸含量显著超过中国居民膳食营养素参考摄入量的推荐服用量[2]。同时，缬氨酸、精氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸等含量都相当于大豆蛋白中的含量，可用于生产强化食品、滋补保健药物等。此外，谷氨酸含量与大豆相比，高出3.15%，可应用于味精的生产[3]。葡萄籽蛋白质水解后生成的大量多肽，易被人体消化吸收，这些生物活性肽具有许多独特生理功能[4-5]。
葡萄籽蛋白质的等电点pH3.8，可根据此等电点来分离提纯葡萄籽蛋白质。大部分葡萄籽蛋白质的分子量范围在40-70kDa，在约40，50和70kDa分子量附近存在较明显的条带[6]。葡萄籽蛋白具有起泡性和泡沫稳定性，而且葡萄籽蛋白提取物能诱导白血病细胞凋亡[7]。
3.葡萄籽蛋白的提取
3.1 葡萄籽蛋白提取工艺流程
葡萄籽→晒干→超细粉碎→过60目筛→脱脂→脱脂葡萄籽粉→各种方法浸提→葡萄籽蛋白提取液→等电点沉淀离心→葡萄籽蛋白沉淀→干燥→葡萄籽蛋白。
3.2葡萄籽的预处理：
从食品加工厂等企业获得生产下脚料中的葡萄籽，在日光下晒干至含水量小于10%后用粉碎机超细粉碎并过筛，筛网的尺寸为60目，加入石油醚或乙醚，磁力搅拌器搅拌脱脂，使用过滤或离心的方法，使其固液分离，即可得到葡萄籽油提取液和脱脂葡萄籽粕[8]。
3.3葡萄籽蛋白质的提取方法
葡萄籽蛋白质的提取操作有很多种，如有机溶剂沉淀法、碱溶酸沉法、盐析法、酶解法、膜分离法等等，各有其优缺点。
3.3.1 有机溶剂沉淀法
将脱脂葡萄籽粕倒入适量的乙醇溶液中，在适当温度下浸提一定时间后，离心或过滤，取上清液或滤液，即得葡萄籽蛋白提取液。薛静雯等人[9]采用乙醇溶液提取葡萄籽醇溶蛋白，发现随着时间的延长、乙醇体积分数的提高，醇溶蛋白的提取率增大，当乙醇体积分数为75%，提取时间为4.0 h时，醇溶蛋白提取率最高
有机溶剂沉淀仍有很多缺陷。高浓度的醇溶液会导致蛋白质变性，操作过程应在低温下进行，提取不方便；还有某些疏水性蛋白会在乙醇溶剂中溶解，导致提取率更低；同时乙醇溶剂更具挥发性和毒性，并存在一定的安全隐患。因此，目前几乎不再用该法提取葡萄籽蛋白质。
3.3.2碱溶酸沉法
碱溶酸沉法是利用混合物中各成分的酸度和碱度的差异而进行分离的方法。将葡萄籽饼粕倒入适量的NaOH溶液中，在适宜的温度下浸提一定时间后，过滤并离心，取得的上清液即为葡萄籽蛋白提取液。李凤英等人[10]的研究表明，碱溶法提取葡萄籽蛋白质的最优工艺条件是以1×10-5 mol/ L浓度的 NaOH溶液，按1∶15的料液比，在40℃条件下搅拌浸提40 min，在此条件下葡萄籽蛋白质的提取率达73.78%。薛静雯等人[9]发现随着NaOH浓度的提高，谷蛋白提取率先逐渐增大，随后呈下降趋势。当NaOH浓度为0.02mol/L时，谷蛋白提取率达最高值。
碱溶酸沉法对葡萄籽蛋白质提取率的提高有很大帮助，相比于有机溶剂法，碱法更加安全，不具毒性，且价格便宜，反应时间有所加快。
3.3.3盐析法
脱脂葡萄籽粉加入适当浓度的 NaCl溶液，搅拌，并控制浸提温度和料液比，浸提一定时间后，放入离心机离心，获取的上清液即为葡萄籽蛋白提取液。
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李凤英等[10]利用盐析法提取葡萄籽粉中的蛋白质，以10%浓度的 NaCl溶液，按1∶25的料液比，在30℃条件下搅拌浸提30 min，葡萄籽蛋白质的提取率为57.25%。盐析法的特点在于操作方法简单，价格低廉，提取条件温和，反应过程稳定，得到的蛋白质不变性。虽然盐析法的提取率不如碱法高，但比碱法更安全、更容易操作。
3.3.4酶解法
将纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、胰蛋白酶按适宜比例混合，在适宜的 pH、料液比以及酶解时间，加入葡萄籽粉溶液，搅拌，进行浸提一定时间，离心后，取得上清液为葡萄籽蛋白质提取液。李丹丹等人[11]发现，酶解发提取的最优条件为纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、胰蛋白酶质量比2∶1∶2∶1、pH6．5、料液比1∶9、酶解时间9 h，蛋白质提取率为57．58%。仵昱舟等［12］研究酶解法（木瓜蛋白酶）对葡萄籽蛋白质提取时相关因素的影响，例如提取温度、料液比、酶用量、提取时间、 pH等，实验结果表明在最佳提取条件下得到的蛋白提取率高达94%。
酶促水解法使用复合糖酶及蛋白酶等，利用酶的专一性和与底物特异性结合的特点，由此选择性地降解蛋白质，从而在提高蛋白质纯度的同时，提取率也维持在一个较高的水平，是目前最常用的蛋白质提取方法。
4.展望
中国是世界上葡萄种植和葡萄类产品重要的生产国之一，葡萄的栽培面积已经发展到560000 hm2，其中酿酒葡萄栽培面积87000 hm2，主要分布于新疆、甘肃、宁夏、山东、河北等产区。葡萄籽约占葡萄重量的5%左右，按每600 m2酿酒葡萄产量800 kg计，我国每年仅葡萄酒生产中产生的葡萄籽就达数万吨。随着生活水平的提高，人类对健康生活愈发重视。
我国葡萄籽综合利用率仍然较低，大量葡萄籽直接作为饲料使用或废料丢弃。如果充分利用这些葡萄籽，提取其中具有生物功能活性的物质，将增加葡萄籽的附加值，并提升葡萄产业的经济效益。当前，葡萄籽提取物的主要研究和利用多集中于葡萄籽多酚和葡萄籽油，葡萄籽蛋白质的相关研究很少。我们不但可以把葡萄籽蛋白质、多肽和氨基酸作为营养物质的来源，而且可以充分利用它们特有的生物活性，开发功能性食品和生物化学药品。因此，应深入开展葡萄籽蛋白的研发和应用工作，充分发挥葡萄籽蛋白质的作用，生产出更多的葡萄籽蛋白质制品[7]。
同时，中国社会进如老龄化阶段，大量的老年人需要赡养。辛苦了一辈子的老年人往往在年轻时因为工作、生活的压力忽视了自己的健康问题，一旦退休，各种疾病缠身，承受巨大的生理痛苦和心理压力。葡萄籽蛋白提取的研究，对于推动葡萄籽蛋白的高值化利用有一定的作用，有利于相关健康产品开发的工业化实现，所生产出的产品用于提高老年人的健康水平，减少社会赡养压力，减少年情人的复旦，提高老年人的生活品质，具有很好的应用前景和现实意义。
参考文献：
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[10] 李凤英，崔蕊静，李春华. 葡萄籽蛋白质的提取工艺研究[J]. 中国油脂，2005，30（4）：50-52.
[11] 李丹丹, 杨宏志, 梁 英, 朱 磊. 水酶法提取葡萄籽油和蛋白质的研究[J]. 油脂加工,2017,42(9):28-32.
[12] 仵昱舟，冯翠萍. 酶法提取葡萄籽中蛋白质工艺优化[J]. 食品科学，2010，31（2）：63-66.
论文作者:何许巍 李惠薪 梁旻洁
论文发表刊物:《药物与人》2019年4月
论文发表时间:2019/7/19
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