1、超高压处理对蛇龙珠葡萄中酚类物质的影响杨培玉,张波*，蒋玉梅,王学庆，吕转转，韩丽婷,张潇方（甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃省葡萄与葡萄酒工程学重点实验室，甘肃省葡萄酒产业技术研发中心，甘肃兰州,7 30 0 7 0)食品与发酵工业FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIESD0I:10.13995/ki.11-1802/ts.032632引用格式：杨培玉，张波，蒋玉梅，等.超高压处理对蛇龙珠葡萄中酚类物质的影响J：食品与发酵工业，2 0 2 3，49（17）：110-119.YANG Peiyu,ZHANG Bo,JIANG Yumei,et al.Effects of
2、ultra-high pressure treatment on phenolic compounds in CabernetGernischet grapeJ.Food and Fermentation Industries,2023,49(17):110-119.摘要酚类物质是影响酿酒葡萄品质的关键因素之一，同时也会对葡萄酒的质量产生重要影响，因此备受人们的重视。该文以蛇龙珠葡萄为原料，研究不同压力（10 0、2 0 0、30 0、40 0、50 0 MPa）和时间（5、15、2 5、35、45min）处理下葡萄果实酚类物质的变化。结果表明，40 0 MPa压力处理和2 5min时间处理下
3、的作用效果最好。经超高压处理后，处理样品的总花色苷、总黄酮、总酚、黄酮醇类、黄烷醇类、未酰化和乙酰化花色苷酚等酚类物质的含量与对照相比均显著增加，并引起其颜色参数L*值的降低和a*、Ca b、b*、h a 值的升高，造成处理样品颜色向深红色的状态转变。该研究结果可为超高压技术在葡萄与葡萄酒品质提升方面提供参考。关键词高静水压；葡萄汁；品质；酚类化合物；颜色超高压（ultra-high pressure，U H P）又称为高压加工或高静水压,通常是指处理强度超过10 0 MPa的压强。研究显示，超高压处理会破坏分子间的非共价键,影响蛋白质的立体结构,降低微生物和酶的活性等，因此常作为一种非热杀菌
4、方式以提高食品的安全性和保质期2】。此外，相较于超声波、脉冲电场等技术，超高压处理能最大程度保留食品的营养成分3。特别对于果蔬而言，能减少其颜色和香气的损失，保持其天然风味，目前已在甜橙4、刺梨5、蓝莓6 等加工中获得良好效果，具有较高的商业应用价值。酚类物质是植物中重要的次级代谢产物，具有抗氧化作用。此外对于酿酒葡萄等水果而言，酚类物质还与其颜色和口感等风味品质高度相关，因此备受科研人员的关注。目前，通过改良葡萄栽培架势、调控植株种植树势、优化果穗修剪方式、葡萄植株田间生草和根域限制处理等栽培调控手段可促进葡萄中酚类物质积累7 。但上述方法耗时较长且在不同地区易受环境等因素影响。因此,如何通
5、过技术手段有效改善酿酒葡萄中的酚类物质含量，呕待研究。超高压可破坏果蔬的液泡和细胞膜结构,增加其细胞的渗透性，引起其内含物扩散的增加，大大提高处理样品（蓝莓6 、石榴8 、西番莲果皮9】、柚子10 等)的提取效率。虽然该技术在改善果蔬酚类物质第一作者：硕士研究生（张波教授为通信作者，E-mail:）基金项目：甘肃省葡萄酒产业发展专项资金项目（GSPTJZX-2020-4,2017010）；甘肃省科技计划项目（2 0 YF3NA017）收稿日期：2 0 2 2-0 6-13，改回日期：2 0 2 2-0 7-131102023 Vol.49 No.17(Total 485)方面已有一定数量的报道
6、，但对于酿酒葡萄而言，相关的研究还很有限。研究表明,酿酒葡萄中的酚类物质对提高和改善葡萄酒的感官品质（颜色、口感）和生物活性功能(抗氧化、抗菌)发挥重要作用。因此，如果能通过发酵前的超高压处理，提高其酚类物质含量，这将有助于葡萄酒质量的提升。为此，本实验拟通过对蛇龙珠葡萄实施不同条件的超高压（压力和时间）处理,研究其对果实中酚类物质和基本理化指标的影响，以期通过前处理过程提高酿酒葡萄的果实品质，并进一步为开展超高压在酿酒葡萄中的应用提供一定的数据参考和技术支持。1材料与方法1.1 材料与试剂1.1.1样品采集选择种植于甘肃省张掖市高台县祁连庄园的酿酒葡萄蛇龙珠 为原材料，采自2 0 2 0 年
7、。1.1.2试剂与标准品花色苷标准品（花青素-3-0-葡萄糖苷、花翠素-3-0-葡萄糖苷、甲基花青素-3-0-葡萄糖苷、甲基花翠素-3-0-葡萄糖苷、二甲花翠素-3-0-葡萄糖苷）,法国Ex-trasynthese公司；非花色苷酚类物质标准品（原儿茶酸、4-羟基苯甲酸、4-羟基肉桂酸、咖啡酸、芥子酸、阿研究报告魏酸、皮素、香草酸、龙胆酸等），美国Sigama-Aid-气温度350，流量12 L/h，雾化器压力35psi，检测rich公司;甲醇、乙酸乙酯、甲酸、乙腈（均为色谱级），器为多反应监测模式。花色苷的定性依据为花色苷美国Fisher公司；福林-肖卡试剂，厦门海标科技有限母离子谱库和经过碰
8、撞诱导裂解（collisioninduced公司；无水Na,CO，、干没食子酸、KCl、CH,CO O Na、dissociation，C I D）产生的子离子谱库。各花色苷衍NaNO2、A I Cl，和NaOH,国药集团化学试剂有限公司；生物的含量根据建立的标准曲线进行定量。芦丁标品，上海源叶生物科技有限公司；K,S,0，溶1.3.4非花色苷酚液，天津市滨海科迪化学试剂有限公司。样品前处理：取2 0 mL葡萄汁，用2 0 mL乙酸乙1.2仪器与设备酯连续萃取3次，合并有机相部分于旋转蒸发仪1200系列高效液相色谱仪串联6 410 B三重串联45浓缩至干,残留物甲醇溶解定容至2 mL后储存四级
9、杆质谱仪（配有G1322A真空脱气机、G1312B二于-8 0 待液相分析用。进样前经0.45m有机膜元高压梯度泵、G1367C自动进样器、G1316B柱温过滤。箱、G1314CVWD检测器）、Poroshell120EC-C18色实验所采用的液相和质谱系统,除了离子源采用谱柱（50 mm2.1mm,2.7m），美国安捷伦科技有负离子模式,其他参数与花色苷的检测方法相同。限公司；L2-600/1超高压设备，天津华泰森淼生物工1.4数据分析与统计程技术股份有限公司；TU-1810PC紫外可见分光光度花色苷酚和非花色苷酚数据在MassHunter上分计，北京普析通用仪器有限责任公司；RE-6000
10、A旋转析，每种物质含量均以经过标准曲线换算后的质量浓蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；TGL-16M型冷冻离心度表示。使用SPSS19.0分析软件中Duncan法对数机，湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；PHS-3EpH据进行显著性检验。图形采用Origin2021绘制。计，上海雷磁有限责任公司。2结果与分析1.3实验方法1.3.1原料预处理挑选新鲜酿酒葡萄，剔除霉烂和杂物后去梗，将葡萄果粒包装后抽真空，再对葡萄进行超高压处理。处理条件为不同压力（10 0、2 0 0、30 0、40 0、50 0 MPa）与时间（2 5min）和温度（15）的组合；不同时间（5、15、2 5、35、45m in）与压
11、力（30 0 MPa）和温度（15）的组合。超高压处理后破碎，每1L加人0.5mL的K,S,0，溶液，4浸渍2 4h后，纱布过滤再10000r/min离心10 min，离心后的葡萄汁超低温保存待测。1.3.2基础理化指标的测定pH、总糖参照GB/T150382006葡萄酒、果酒通用分析方法中的方法，颜色、总花色苷和总酚参照李宁宁【12 的方法，总黄酮参照苏鹏飞13 的方法。1.3.3花色苷酚采用高效液相色谱仪，样品测定前经0.45m滤膜过滤，进样量5L。洗脱采用的流动相为：0.1%（体积分数）的甲酸水溶液为A相，含0.1%甲酸的甲醇乙溶液（V甲擎：Vz腊=1:1）为B相。洗脱程序为10%到46
12、%的B相持续2 8 min，46%至10%B相1 min，后运行程序5 min。流动相流速为0.4mL/min，柱温55。质谱采用ESI离子源，正离子模式，喷雾电压为4kV,离子源温度150，干燥2.1超高压处理对常见基础理化指标的影响通过比较不同压力和时间超高压处理的蛇龙珠葡萄果实总糖和pH数据可知（表1和表2）,总糖含量分别在2 2 4.2 3 2 2 9.8 9 g/L和2 2 3.7 8 2 2 9.8 8 g/L的范围内变化（P0.05），表明超高压操作未对其含量产生明显影响,这与CHANC等14 研究结果相似。但与总糖的结果不同,实验中的pH数据却显示不同压力水平会引起样品中H*浓
13、度的变化，导致pH值产生波动，考虑这可能与超高压技术会影响果汁的流变特性15,进而改变果实内H*分布有关。比较样品的CIELab颜色参数发现,压力升高可明显引起亮度（L*值）的降低，造成处理样品颜色加深（当压力在10 0 50 0 MPa时，较对照降低了9.7 8 15.35a.u.）,这与王明雪等16 的研究结果相似。另外，提高压力可导致样品红色色调（*值）和色饱和度（C值）呈现先增加后降低的趋势（40 0 MPa时分别提高了35.47%和37.9 5%），而黄/蓝色值（6*值）和色调（h值）则逐步增加，这将最终导致处理样品的呈色状态较对照出现明显区别。比较样品的色差值（E）可知，10 0
14、50 0 MPa下的E在13.8 519.83a.u.（当E3a.u.时表明有人眼可视的差别12 ），特别当压力水平在40 0 50 0 MPa条件时与对照的显著性差异最大（P0.05）。这可能与压力2023 年第 49 卷第 17 期(总第 48 5 期）111食品与发酵工业FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES处理会引起葡萄果皮细胞组织的分解破裂,加速细胞内物质渗出有关17 。此外，较高的压力还会钝化果蔬内源酶的活性,降低其对颜色的破坏18 。同样，比较不同处理时间下的样品颜色发现，随着处理时间的延长（5 45min）,L*值降低了10.0 8 15.96a.u.，而b
15、*值和h值则呈增加的趋势（分别提高了90.0 9%和46.8 8%）。另外，*值和C值也分别提高了35.6 3%和40.6 0%。最终处理样品在35min水平下表现出与对照较大的视觉差别Table1Effects of different pressure treatments on total sugar,pH and color指标（编号）CKpH(1)3.93 0.01 b总糖(2)229.43 3.674L*(3)68.11 0.504a*(4)30.76 0.57d6*(5)10.29 0.43dCa(6)32.44 0.54dh(7)0.32 0.01AE(8)注：总糖单位为g/L
16、，同行小写字母不同表示差异显著（P0.05）（下同）。指标（编号）15pH(1)3.93 0.01 ab总糖（2)229.43 3.67aL*(3)68.11 0.50aa*(4)30.76 0.57c6*(5)10.29 0.43 dCi(6)32.44 0.54dhb(7)0.32 0.01dAE(8)2.2走超高压处理对基础理化指标的影响由图1可知，随处理压力的增加，供试样品中总花色苷、总黄酮和总酚均表现出含量增加的变化，特别是当压力水平在50 0 MPa时，上述物质的含量出现峰值，由最初的137.0 4、2 15.35和936.6 7 mg/L，提高至151.7 2、2 30.6 1、10 2 7.58 mg/L，与对照相比均呈现显著变化（P0.05）。这与高压作用会引起细胞结构的破坏,促进细胞内多酚物质的溶出有关，并在一定程度也解释了超高压处理使样品色泽得到改善的原因。此外，实验发现，尽管高压会促进酚类物质的渗出，但处理过程也会发生由于高压降解导致多1122023 Vol.49 No.17(Total 485)(E =2 1.0 0 a.u.)。由此可以得出,超高压处理后的蛇
