白葡萄渣粉（Fiano品种）作为食品工业植物替代成分：粉碎白葡萄渣功能成分的稳定性研究

本研究针对白葡萄渣（cv Fiano）在食品工业中作为替代成分的应用潜力，系统探究了其粉碎后在不同储存温度（4°C与25°C）和粒度（≤200 μm与≤500 μm）条件下功能成分的稳定性。研究发现，低温储存能更有效保持多酚类物质和脂肪酸的稳定性，尤其是≤200 μm粒度样品在多项指标中表现更优。该研究为葡萄渣资源的高值化利用提供了关键数据支持，对推动食品工业可持续发展和功能性食品开发具有重要意义。

　　

随着全球葡萄酒产业的蓬勃发展，酿酒过程中产生的副产物——葡萄渣的处理与再利用问题日益凸显。据统计，2023年全球葡萄产量达7200万吨，其中10%产自意大利，而酿酒过程中产生的葡萄渣占原料总量的20-25%。这些富含生物活性成分的副产物若得不到有效利用，不仅会造成资源浪费，还会对环境带来压力。

在各类葡萄渣中，白葡萄渣（White grape pomace）因其独特的化学成分和功能特性近年来受到广泛关注。与红葡萄渣相比，白葡萄渣虽然色泽较浅，但其富含的多酚类物质、膳食纤维和脂肪酸等成分同样具有很高的营养价值和应用潜力。特别是来自意大利南部Fiano品种的白葡萄渣，其黄酮醇含量（6.08 ± 0.27 mg/g）甚至高于某些红葡萄品种（如Negroamaro品种为3.55 ± 0.3 mg/g），这为其在食品工业中的应用提供了坚实基础。

然而，将葡萄渣转化为食品原料面临着一个关键挑战：如何在其加工和储存过程中保持生物活性成分的稳定性。粉碎是葡萄渣加工的重要环节，不同的粒度可能会影响活性成分的提取效率和稳定性；同时，储存温度也是影响成分稳定性的关键因素。为了解决这些问题，来自意大利国家研究理事会食品生产科学研究所的研究团队开展了一项系统研究，其结果发表在《Food Chemistry Advances》上。

研究人员采用了一系列先进的技术方法开展本研究。他们首先将Fiano品种的白葡萄渣在50°C下干燥至恒重，然后使用实验室样品磨将其粉碎成两种不同粒度（≤200 μm和≤500 μm）的粉末。通过高效液相色谱（HPLC）技术对多酚类物质进行定性和定量分析，使用Folin-Ciocalteu法测定总酚含量，采用TEAC法评估抗氧化活性。脂肪酸成分则通过气相色谱-质谱联用（GC-MS）进行分析，同时使用色度计对样品颜色变化进行监测。所有实验数据均通过统计学方法（t检验和ANOVA）进行显著性分析，确保结果的可靠性。

3.1. WPF表征

研究人员首先对白葡萄渣粉（WPF）进行了全面的理化特性分析。结果显示，两种粒度的WPF在水分、灰分、总蛋白质、总碳水化合物和总纤维含量上没有显著差异，但≤200 μm粒度的样品总脂质含量较高。纤维含量显著高于普通小麦粉，表明白葡萄渣粉作为食品配料可以增加膳食纤维摄入，对人体健康有益。金属元素分析表明钾（K）是最丰富的微量元素，且白葡萄渣粉中所有分析的金属元素含量均低于红葡萄渣粉，特别是镍元素未被检出。颜色测量显示≤200 μm粒度的样品在L、a和b*值上均显著高于≤500 μm的样品。

3.2. 总酚和抗氧化活性评估

研究发现，不同粒度的白葡萄渣粉在总酚含量上存在显著差异，≤200 μm粒度的样品总酚含量更高。抗氧化活性也呈现出相似的趋势，≤200 μm粒度的样品抗氧化活性略高（p ≥ 0.05）。这些发现与不同多酚类群的提取率及其协同活性相关。

3.3. WPF中多酚特征

多酚谱分析表明白葡萄渣粉中含有多种生物活性成分，包括malvidin-3-glucoside（oenin）、酚酸、芪类、黄烷醇和黄酮醇等。≤200 μm粒度的WPF显示出较高的芪类和黄烷醇含量（显著增加），以及黄酮醇和酚酸含量（不显著增加）。这些结果可归因于更细粒度带来的更高提取率。

3.4. WPF中脂肪酸特征

脂肪酸谱分析显示，多不饱和脂肪酸（PUFA）约占鉴定出的脂肪酸总量的52%，其次是单不饱和脂肪酸（MUFA，约22%）和饱和脂肪酸（SFA，约19%）。亚油酸（C18:2n6）约占总脂肪酸的50%，其次是油酸（C18:1 n9，约21%）、棕榈酸（C16:0，约11%）和硬脂酸（C18:0；约8%）。两种粒度的样品中不同脂质成分的百分比相似。

3.5. WPF储存期间多酚的稳定性

研究发现，白葡萄渣粉在500μm粒度下于4°C和25°C黑暗环境中储存六个月后，oenin含量变化不大。咖啡酒石酸（caftaric acid）和cutaric acid含量显著减少，而没食子酸（gallic acid）含量在两个储存温度下变化不显著。芪类含量，特别是白藜芦醇（resveratrol），在Fiano WPF储存期间变化不显著。4°C储存通常能更有效地保持生化化合物的稳定性。oenin、咖啡酒石酸、cutaric acid和儿茶素（catechin）等分子随时间推移明显减少，尤其是在25°C条件下，这表明这些化合物需要在受控条件下储存以获得最佳保存效果。

3.6. 不同温度储存期间WPF的总酚和抗氧化活性评估

在六个月的储存期间，葡萄粉中的总酚含量在4°C或25°C下均未发生显著变化，与对照样品（T0）保持可比。两种不同粉碎粒度之间的比较显示，200 μm WPF的总酚提取率有所提高。总抗氧化活性（AA）的测定结果表明，在六个月的储存期间未观察到显著变化。上述发现与不同多酚类群的稳定性及其协同活性相关。

3.7. WPF储存期间脂肪酸的稳定性

为了跟踪葡萄渣粉在储存期间脂质成分的变化，研究人员对面粉中的脂肪酸进行了评估。详细分析表明，饱和脂肪酸（SFA）随时间呈非线性增减。在4°C下，SFA倾向于保持在19-21%左右，六个月后略有下降（T6时为19.43%）。在25°C下，SFA在T1时显著增加至25.82%，表明在此温度下更不稳定。在4°C下，单不饱和脂肪酸（MUFA）波动不大，稳定在20-23%之间。在25°C下，T4附近观察到显著降低（19.01%），随后在储存期结束时略有恢复。多不饱和脂肪酸（PUFA）在4°C下倾向于稳定在50-52%左右，而在25°C下，PUFA显示出高度可变的值。在T4时增加至53.78%，表明高温可能加速不饱和化合物的分解。

3.8. 不同温度储存六个月后WPF的颜色特征

颜色测量结果显示，在4°C下，面粉样品的亮度（L值）在T0和T6之间保持相对恒定（约45.74）。500 μm Fiano样品显示出轻微但不显著的降低，而200 μm Fiano样品从T0（48.36）到T6（47.51）有更明显的降低。在25°C下，亮度也有所下降，变化略更明显，尤其是Fiano 200 μm（从48.36降至46.90）。两种粒度的Fiano面粉的a值从T0到T6均有所降低。Fiano样品的b*值在4°C下储存时显著降低（从11.59降至11.25）；同样的Fiano样品在25°C下储存时，值显著降低，从11.59降至10.66。

本研究系统评估了白葡萄（Fiano cv）渣粉在不同储存温度和粒度条件下植物化学物质（多酚和脂质分子）的变化。这些发现具有重要意义，因为配料储存条件及其相关修改可能影响最终产品的消费者接受度和食品的功能特性。测试的最细粒度显示出最佳的多酚含量和稳定性结果，但两种粒度都显示出相似的抗氧化活性。关于WPF储存条件，总酚含量、抗氧化活性和脂肪酸在两种测试温度下都能得到保持。然而，4°C储存通常能更有效地保持生化化合物的稳定性。

该研究首次系统评估了白葡萄（Fiano品种）渣粉在不同储存条件下的成分变化规律，为葡萄渣资源在食品工业中的高值化利用提供了重要科学依据。研究结果表明，通过控制加工粒度和储存温度，可以有效地保持白葡萄渣粉中的生物活性成分，这对于开发新型功能性食品、提高食品营养价值以及促进葡萄酒产业可持续发展具有重要意义。未来研究需要进一步确定WPF作为配料的最佳管理条件，并评估由WPF开发的食品产品的感官质量和消费者接受度。