野生毛葡萄酒泥中L（+）-酒石酸和L（+）-乳酸提取工艺的优化研究

野生毛葡萄（Vitis quinquangulanis Rehd.）酒泥是野生毛葡萄在酿酒过程中产生的一种工业废弃物，其化学成分主要包括多酚类物质、糖类、有机酸及无机盐离子，具有非常广阔的市场开发前景。L(+)-酒石酸和L(+)-乳酸是野生毛葡萄酒泥中含量最丰富的两种有机酸，也是在食品工业中有着广泛应用两种添加剂。目前，我国L(+)-酒石酸和L(+)-乳酸的生产主要是采用于化学合成法和生物发酵法，对从葡萄酒泥中直接提取生产的方法研究少之甚少。因此，深入研究两种有机酸的提取工艺，提高野生毛葡萄酒泥的综合利用率，不仅可以有效的降低有机酸的生产成本，对实现我国野生葡萄酒产业的可持续发展也发挥着重要的作用。本研究以野生毛葡萄酒泥为试验材料，利用响应面分析法（Response SurfaceMethodology, RSM）对L(+)-酒石酸提取过程中的酸浸提和沉降工序进行了优化，建立了相关的工艺参数模型；并对萃取L(+)-乳酸的有机溶剂进行了筛选，研究了各因素对萃取过程的影响，最终确定了最优的萃取条件。主要试验结果如下：1.根据单因素试验的结果，利用响应面分析法优化了野生毛葡萄酒泥中L(+)-酒石酸提取的酸浸提工艺，研究得到最佳工艺参数：酸浸温度82℃、37%HCl体积8mL、酸浸时间7min。在此条件下，L(+)-酒石酸的理论浸提量为42.55g/L。对优化所得工艺条件进行验证试验，L(+)-酒石酸的实际浸提量达到41.63g/L。2.根据单因素试验的结果，利用响应面分析法对野生毛葡萄酒泥中L(+)-酒石酸提取的沉降工序进行优化，研究得到最佳沉降条件：在温度25℃的条件下，CaCl2添加量50g/L、pH值6.64、反应时间2.4h。在此条件下，L(+)-酒石酸的理论回收率为88.34%。对优化所得工艺条件进行验证试验，L(+)-酒石酸的实际回收率达到87.64%。3.最终得到的L(+)-酒石酸成品为白色结晶粉末，对其品质进行检验，研究得知：灼烧残渣0.079%，重金属（以Pb计）0.00068%，加热减量7.42%，熔点范围169℃～179℃，易氧化物合格，各项指标均达到国家相关标准要求。4.研究了有机溶剂萃取法提取L(+)-乳酸的工艺。通过对萃取剂、调整剂和稀释剂的筛选，确定了一个萃取相组成为30%三辛胺-20%正癸醇-50%十二烷的L(+)-乳酸萃取体系；同时对各因素对L(+)-乳酸萃取过程的影响进行了研究，得到有机溶剂萃取的最佳工艺条件为：萃取温度25℃、pH值4、O/A=1:1，振荡15min。在此条件下，L(+)-乳酸的萃取率为99.4%。萃取相在90℃条件下再经过去离子水的5次反萃取，反萃取率为92%，最终L(+)-乳酸总的回收率可达到91%。5.试验最终得到的L(+)-乳酸成品为淡黄色粘稠状液体，根据国家标准GB2023-2003《食品添加剂乳酸》对其品质进行检验：色度49.7，易碳化合物合格，灼烧残渣0.058%，重金属含量（以Pb计）4mg/kg，砷（以As计）0.64mg/kg，各项指标均达到国家标准要求。