陳曉利,汪曙暉,朱俊向,孫瀟雯,姜進(jìn)舉,汪東風(fēng),*
(1.中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,266003 山東青島;2.青島市疾病預(yù)防控制中心,266033 山東青島;3.青島明月海藻集團(tuán),266400 山東青島)
?
巖藻黃素在水、油模型體系中穩(wěn)定性的研究
陳曉利1,汪曙暉2,朱俊向1,孫瀟雯1,姜進(jìn)舉3,汪東風(fēng)1,*
(1.中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,266003 山東青島;2.青島市疾病預(yù)防控制中心,266033 山東青島;3.青島明月海藻集團(tuán),266400 山東青島)
研究了溫度、抗氧化劑及氣體環(huán)境對(duì)水、油模型體系中巖藻黃素穩(wěn)定性的影響,并對(duì)巖藻黃素的降解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析。結(jié)果表明,不同貯藏條件下巖藻黃素在油體系中比在水體系中表現(xiàn)出更強(qiáng)的耐貯藏性;巖藻黃素在低溫貯藏下相對(duì)穩(wěn)定,隨溫度升高,降解加快;水溶性抗氧化劑抑制降解效果從高到低依次為:植酸鈉>茶多酚>維生素C;脂溶性抗氧化劑抑制降解效果從高到低依次為:特丁基對(duì)苯二酚>丁基羥基茴香醚>維生素E>二丁基羥基甲苯>沒食子酸丙酯。不同氣體貯藏環(huán)境實(shí)驗(yàn)表明,兩種體系中氮?dú)饽軌蛞种茙r藻黃素降解,而氧氣促進(jìn)巖藻黃素降解。降解動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果表明,上述不同條件下巖藻黃素的降解遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。
巖藻黃素,穩(wěn)定性,溫度,抗氧化劑,氧氣,降解動(dòng)力學(xué)
巖藻黃素(fucoxanthin,FUCO)在類胡蘿卜素中含量最豐富,它不僅廣泛存在于海洋大型藻類中,而且在微藻中也有發(fā)現(xiàn),其產(chǎn)量約占自然界中類胡蘿卜總產(chǎn)量的10%[1]。巖藻黃素因它特殊的分子結(jié)構(gòu)[2],使得它具有較強(qiáng)的抗炎、抗癌、減肥和治療糖尿病等作用[2-3],但也是因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu),使得巖藻黃素易受光、酸、氧和熱等外界條件影響,易發(fā)生降解或異構(gòu)化,造成巖藻黃素有益功能基團(tuán)的丟失。巖藻黃素這種對(duì)環(huán)境的敏感性及脂溶性極大地限制了巖藻黃素在功能食品及相關(guān)醫(yī)藥產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用,因此對(duì)巖藻黃素的穩(wěn)定性的研究顯得尤為重要。
目前對(duì)巖藻黃素穩(wěn)定性的研究相對(duì)較少。Zhao等人考察了油體系中加熱、空氣暴露和光照對(duì)巖藻黃素穩(wěn)定性的影響,發(fā)現(xiàn)巖藻黃素的降解和合成反應(yīng)遵循簡(jiǎn)單的一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng),空氣暴露和光照均促進(jìn)巖藻黃素的氧化降解,其研究為巖藻黃素在食用油中的應(yīng)用提供了必要的背景知識(shí)[4]。為了克服巖藻黃素的低水溶性,適應(yīng)當(dāng)前食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的需求,研究人員開始探索巖藻黃素水溶性制劑制備,如Quan等人用鯨蠟(cetyl palmitate,CP)和卡諾拉菜籽油(canola oil,CO)混合作為固體脂核,制備成巖藻黃素微球,在干燥(0% RH)和濕潤(rùn)(51% RH)條件下觀察100 d,微球脂核CP∶CO=50∶50較CP∶CO=0∶100,30∶70表現(xiàn)出較高的巖藻黃素容量,同時(shí)氮?dú)馓幚硖岣邘r藻黃素保存率[5]。除此之外,Ravi和Baskaran制備了巖藻黃素納米顆粒,發(fā)現(xiàn)糖脂(glycolipid,GL)的添加使凝膠粒中巖藻黃素的載量明顯增加[6]。雖然對(duì)巖藻黃素水溶性制劑的研究已經(jīng)取得一定程度的進(jìn)展,但依舊存在巖藻黃素的載量低、可貯藏時(shí)間短的問題,還需要進(jìn)一步探索。
本研究在前人研究的基礎(chǔ)上,一方面將巖藻黃素溶解于水模型體系,填補(bǔ)了目前水體系中研究藻黃素穩(wěn)定性的空缺;另一方面,對(duì)比了低溫與較高溫度下貯藏巖藻黃素的降解情況,同時(shí)考察添加抗氧化劑以及氣體環(huán)境條件對(duì)提高水、油模型體系中巖藻黃素穩(wěn)定性的效果,為巖藻黃素在水溶性與油溶性制劑中應(yīng)用提供保藏方面的知識(shí)。
1.1材料與儀器
巖藻黃素實(shí)驗(yàn)室自制,從裙帶菜中提取分離,參考汪曙暉[7]的制備方法,純度達(dá)85.64%;維生素C(VC)Amresco公司;茶多酚(TP)、二丁基羥基甲苯(BHT)、特丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)、沒食子酸丙酯(PG)北京索萊寶科技有限公司;植酸鈉(PS)、維生素E(VE)Sigma公司;丁基羥基茴香醚(BHA)上海源葉生物科技有限公司;玉米胚芽油山東西王食品有限公司;二氯甲烷(分析純)、石油醚(分析純)天津市富宇精細(xì)化工有限公司;吐溫20(化學(xué)純)、乙腈(化學(xué)純)國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;丙酮(分析純)萊陽經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)精細(xì)化工廠;甲醇(分析純)天津市巴斯夫化工有限公司;無水乙醇(分析純)天津市永大化學(xué)試劑有限公司。
ACCULAB型電子分析天平北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;水浴鍋、鼓風(fēng)干燥箱上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;Milli-Q型超純水系統(tǒng)上海摩速科學(xué)器材有限公司;層析柜北京亞星儀器科技有限公司;UV-2102 PC型UV-vis分光光度計(jì)尤尼柯儀器有限公司;渦旋振蕩器上海滬西分析儀器廠有限公司;氮吹儀天津艾維歐科技發(fā)展有限公司。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1FUCO水、油模型體系的制備
1.2.1.1FUCO水模型體系的制備參考Rodriguez等人的文獻(xiàn)制備FUCO水模型體系[8]。整個(gè)制備過程在避光下進(jìn)行,最后用錫箔紙包裹血清瓶,備用。
1.2.1.2FUCO油模型體系的制備取適量實(shí)驗(yàn)室自制的FUCO于25 mL的血清瓶中,氮?dú)獯蹈?加入20 mL脫氣的玉米胚芽油,漩渦振蕩1 min,超聲3 min,間歇20 min,重復(fù)3次,使得FUCO在油中充分溶解,分散均勻,制得的油模型體系中FUCO濃度為0.05 mg/mL[4]。整個(gè)制備過程在避光下進(jìn)行,最后用錫箔紙包裹血清瓶,備用。
1.2.2水、油模型體系中FUCO的測(cè)定定期取含有FUCO的水溶液樣品0.25 mL,加入2 mL的丙酮-石油醚(50∶50,v/v)溶液,漩渦振蕩15 s,靜置30 min分層,重復(fù)3次,最后將溶劑收集于10 mL的離心管中,40 ℃下氮?dú)獯蹈扇軇?溶于無水乙醇,450 nm下測(cè)定樣品溶液的吸光值,樣品處理過程在避光下進(jìn)行[7]。通過下面公式計(jì)算FUCO的含量:
式(1)
式中,A450表示在450 nm處FUCO的吸光值;Mr表示FUCO的相對(duì)分子質(zhì)量,658.91;ε表示FUCO的摩爾吸光系數(shù),84340.48 L·mol-1·cm-1;n表示稀釋倍數(shù)。
定期取含有FUCO的油溶液樣品0.23 g,加入2 mL甲醇-乙腈(60∶40,v/v),漩渦振蕩15 s,靜置30 min分層,重復(fù)三次,最后將溶劑收集于10 mL的離心管中,-38 ℃過夜結(jié)晶脂肪酸,過0.45 μm的聚四氟乙烯膜,40 ℃下氮?dú)獯蹈扇軇?溶于無水乙醇,450 nm下分光光度計(jì)測(cè)得樣品溶液的吸光值,樣品處理過程在弱光下進(jìn)行[4]。根據(jù)公式(1)計(jì)算FUCO含量。
1.2.3不同條件下FUCO穩(wěn)定性的研究
1.2.3.1溫度與FUCO的穩(wěn)定性將1.2.1中的FUCO樣品置于4、30、50、70、90 ℃條件下避光貯藏,定期取樣,按1.2.2測(cè)定樣品中FUCO的含量,以及考察溫度對(duì)不同體系中FUCO穩(wěn)定性的影響。
1.2.3.2抗氧化劑與FUCO的穩(wěn)定性將VC、PS、TP制備成1 mg/mL的母液,分別在裝有FUCO水溶液的血清瓶中添加0.5%(w/v,mg/mL)的抗氧化劑,將BHA、BHT、TBHQ、PG、VE制備成1 mg/mL的母液,分別在裝有FUCO油溶液的血清瓶中加入0.5%(w/v,mg/mL)的抗氧化劑,最后將添加有抗氧化劑的水、油樣品溶液置于室溫下避光貯藏,定期取樣,并測(cè)定樣品中FUCO的含量。
1.2.3.3氣密條件與FUCO的穩(wěn)定性將1.2.1中的FUCO樣品分別用氮?dú)夂脱鯕獯党龢悠菲恐惺S嗟目諝?使得樣品瓶中氣體全部為氮?dú)夂脱鯕獠⒚芊?不做特殊處理的空氣密封作為對(duì)照組,封口膜纏繞瓶口,隔絕外部環(huán)境,最后將樣品瓶置于室溫下避光貯藏,定期取樣,按1.2.2測(cè)定樣品中FUCO的含量,取樣后重新氣密貯藏樣品溶液。
1.2.4FUCO的降解動(dòng)力學(xué)分析根據(jù)水、油體系中FUCO的降解殘留量隨時(shí)間的變化情況,并分別根據(jù)式(2)擬合0級(jí)、公式(3)擬合1級(jí)、式(4)擬合2級(jí)降解動(dòng)力學(xué)模型,根據(jù)模型的確定系數(shù)R2選擇降解動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)算不同條件下FUCO的動(dòng)力學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)(k)[9]。
c=c0-kt
式(2)
lnc=lnc0-kt
式(3)
式(4)
式中,c0為樣品溶液中FUCO的初始濃度,mg/mL,c為t時(shí)刻不同處理樣品溶液中FUCO的濃度,mg/mL,k為反應(yīng)速率常數(shù),h-1。另外,將c0/2代入式(2)、(3)、(4)可計(jì)算FUCO降解的半衰期t1/2,h。
2.1溫度對(duì)模擬水、油體系中FUCO穩(wěn)定性的影響
2.1.1溫度對(duì)水模型體系中FUCO穩(wěn)定性的影響含有FUCO的水模型體系分別在4、30、50、70、90 ℃的恒溫環(huán)境中貯藏,不同溫度下FUCO的含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖1所示。4 ℃貯藏下FUCO相對(duì)穩(wěn)定,降解曲線平緩,30、50 ℃下降解曲線斜率逐步增大,當(dāng)觀察時(shí)間為220 h時(shí),降解量分別為2%、29%、79%;繼續(xù)升高貯藏溫度,分別在70 ℃和90 ℃下,貯藏10 h,FUCO的降解量分別為39%和70%,可見高溫下FUCO降解劇烈。綜上表明,在水模型體系下,4 ℃低溫有利于FUCO的貯藏,1個(gè)月內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定,室溫下適合1周內(nèi)短期貯藏,高溫下不利于FUCO的保存。
圖1 不同貯藏溫度對(duì)水模型體系中FUCO穩(wěn)定性的影響Fig.1 Effect of the storage temperature on the stability of fucoxanthin in aqueous model system
2.1.2溫度對(duì)油模型體系中FUCO穩(wěn)定性的影響含有FUCO的油模型體系分別在4、30、50、70、90 ℃的恒溫環(huán)境中貯藏,其中,不同溫度下FUCO的含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖2所示。結(jié)果表明,4 ℃下FUCO相對(duì)穩(wěn)定,30 ℃下FUCO緩慢降解,貯藏2088 h,降解量分別為6%、19%;當(dāng)貯藏溫度升至50 ℃時(shí),降解趨勢(shì)線斜率增大,貯藏2280 h,FUCO降解量達(dá)到53%;繼續(xù)升高貯藏溫度,70 ℃和90 ℃下貯藏10 h,FUCO的降解量分別為11%、21%。與2.1.1中水體系下FUCO的穩(wěn)定性相比,同樣的貯藏溫度下,FUCO在油體系中更穩(wěn)定,貯藏期更長(zhǎng),這可能與FUCO的脂溶性特點(diǎn)有關(guān),或是由于油體系中一些天然的抗氧化物質(zhì)的存在,如維生素E、多酚類及植物甾醇等[4]。
圖2 不同貯藏溫度對(duì)油體系中FUCO降解的影響Fig.2 Effect of the storage temperature on the stability of fucoxanthin in oil model system
2.2抗氧化劑對(duì)模擬水、油體系中FUCO穩(wěn)定性的影響
從圖3a中FUCO隨時(shí)間的降解趨勢(shì)可知,3種水溶性抗氧化劑對(duì)FUCO降解的抑制效果分別為PS>TP>VC。PS對(duì)FUCO的降解抑制效果最佳可能是PS除了具有較強(qiáng)的抗氧化性外還可與多價(jià)金屬離子形成難溶性鰲合物[9],而FUCO同其它類胡蘿卜素一樣,當(dāng)暴露在金屬環(huán)境中易發(fā)生降解[3]。TP主要化學(xué)成分為兒茶素類(黃烷醇類)、黃酮及黃酮醇類、花青素類、酚酸及縮酚酸類、聚合酚類等化合物的復(fù)合體,是比VC具有更強(qiáng)抗氧化性能的天然抗氧化劑[9],能夠在貯藏初期表現(xiàn)出對(duì)FUCO良好的抑制降解的作用,但隨時(shí)間延長(zhǎng),TP逐步被分解,降解抑制作用減弱;VC在FUCO水體系模型中并沒有表現(xiàn)出抑制FUCO降解的作用,然而在先前的研究中,高濃度的VC(1%,w/v)提高了FUCO的穩(wěn)定性[10],在本研究中可能大部分VC(0.5%,w/v)在水溶液中已被氧化分解[11]。
圖3 抗氧化劑對(duì)水(a)、 油(b)模型體系中FUCO穩(wěn)定性的影響Fig.3 Effect of the antioxidants on the stability of fucoxanthin in aqueous(a)and oil(b)model systems
在溶解有FUCO的油模型體系中分別添加BHA、BHT、TBHQ、PG和VE油溶性抗氧化劑,室溫條件下避光貯藏,FUCO的含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖3b所示,結(jié)果表明,與圖3a相比,FUCO在油體系中更穩(wěn)定,這也與2.1所述的結(jié)果一致,通過研究溫度對(duì)水、油模型體系中FUCO穩(wěn)定性的影響,同樣得到FUCO在油體系中更加穩(wěn)定。在貯藏2448 h后,對(duì)照組降解了20%,而添加了BHA、BHT、TBHQ、PG和VE抗氧化劑組,分別降解了7%、14%、5%、20%和9%,5種油溶性抗氧化劑對(duì)FUCO降解的抑制效果分別為TBHQ>BHA>VE>BHT>PG,它們皆屬于酚類抗氧化劑,在形成自由基后比較穩(wěn)定,因此對(duì)FUCO起到較好的抗氧化作用[9]。相較于天然抗氧化劑VE,合成抗氧化劑TBHQ對(duì)FUCO降解的抑制效果更好,因此,在實(shí)際應(yīng)用中可以通過添加低成本的合成抗氧化劑抑制FUCO降解,從而達(dá)到較好的貯藏效果。
2.3氣體環(huán)境對(duì)水、油模型體系中FUCO穩(wěn)定性的影響
將溶解有FUCO的水模型體系分別用空氣、氮?dú)夂脱鯕饷芊獗4?室溫條件下避光貯藏,觀察FUCO的含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。如圖4a所示,經(jīng)過504 h的貯藏,水模型體系中大部分的FUCO發(fā)生降解,氧氣環(huán)境加劇了FUCO的降解,降解量達(dá)到91%,與對(duì)照組相比,氮?dú)夥獯鎸?duì)FUCO降解具有一定的抑制作用。
表1 不同貯藏溫度下水、油模型體系中FUCO的降解動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 1 Degradation Kinetic parameters of fucoxanthin stored in aqueous and oil model systems at different temperatures
注:k0、R02、k1、R12、k2、R22分別為0、1、2級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的速率常數(shù)和決定系數(shù),t1/2為1級(jí)動(dòng)力學(xué)模型FUCO的降解半衰期。表2、3同。
將溶解有FUCO的油模型體系分別用空氣、氮?dú)夂脱鯕饷芊獗4?室溫條件下避光貯藏,觀察FUCO的含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。如圖4b所示,經(jīng)過2088 h的貯藏,油模型體系中的FUCO降解緩慢,氮?dú)饷芊鈱?duì)FUCO降解具有一定程度的抑制作用,然而氧氣環(huán)境并沒有加劇FUCO的降解,與對(duì)照組的空氣密封曲線貼近,這可能與實(shí)驗(yàn)貯藏期較短有關(guān),不同的氣密條件對(duì)油體系中FUCO的影響可能會(huì)隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而表現(xiàn)出彼此間的差異。
圖4 氣體環(huán)境對(duì)水(a)、 油(b)模型體系中FUCO穩(wěn)定性的影響Fig.4 Effect of the gaseous environment on the stability of fucoxanthin in aqueous(a)and oil(b)model systems
2.4水、油模型體系中FUCO的降解動(dòng)力學(xué)
對(duì)不同溫度、抗氧化劑和氣體環(huán)境下FUCO含量的降解進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,通過擬合0、1、2級(jí)降解動(dòng)力學(xué)方程,將相應(yīng)的具有重要意義的動(dòng)力學(xué)參數(shù):反應(yīng)速率常數(shù)k、決定系數(shù)R2和降解半衰期t1/2總結(jié)在表1~表3中。通過比較速率常數(shù)k來推斷降解反應(yīng)的快慢,通過比較決定系數(shù)R2來評(píng)估動(dòng)力學(xué)模型對(duì)降解規(guī)律的擬合程度,通過觀察降解半衰期t1/2清晰對(duì)比不同條件下FUCO降解一半所需要的時(shí)間。從表1~表3中發(fā)現(xiàn)1級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的線性回歸決定系數(shù)R12大于0級(jí)和2級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的決定系數(shù)R02、R22,且R12>0.997,表明溫度、抗氧化劑和氣體環(huán)境對(duì)水、油模型體系中FUCO降解的影響可以用簡(jiǎn)單的1級(jí)動(dòng)力學(xué)模型來描述。
表2 不同氣體環(huán)境下水、油體系中FUCO的降解動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 2 Degradation kinetic parameters of fucoxanthin stored in aqueous and oil model systems at different gaseous environments
表3 添加抗氧化劑的水、油體系中FUCO的降解動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 3 Degradation kinetic parameters of fucoxanthin stored in aqueous and oil model systems with different antioxidants
從3個(gè)表中可知,不同體系、不同貯藏條件下FUCO含量的對(duì)數(shù)與貯藏時(shí)間之間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,同一條件下油體系中FUCO的降解速率遠(yuǎn)小于水體系的降解速率,表明FUCO在油體系中貯藏更加穩(wěn)定,這與2.1、2.2和2.3結(jié)果一致。
由表1可知,水、油體系中FUCO的降解速率常數(shù)均隨著溫度的增加而急劇增大,這與Zhao等人[4]對(duì)不同溫度(25、37、60、80、100 ℃)卡諾拉菜籽油中FUCO降解及Ahmed等人[12]對(duì)不同溫度(70、80、90、105 ℃)木瓜汁中類胡蘿卜素降解研究結(jié)果相同,半衰期隨著溫度的增加而減小,說明隨溫度升高,FUCO發(fā)生劇烈的降解或異構(gòu)化。
由表2可知,氮?dú)鈿饷芴幚硎沟盟?、油體系中FUCO的降解速率常數(shù)小于空氣密閉下FUCO的降解速率常數(shù),而氧氣氣密下FUCO的降解速率常數(shù)最大,可見氮?dú)庖种屏薋UCO的降解,這種作用在油體系中尤為明顯,而氧氣加快了FUCO的降解,這種作用在水體系中更加明顯。
由表3中可知,在水體系中添加了PS后FUCO的降解速率常數(shù)最小,半衰期最大,達(dá)420.1 h,明顯提高了水體系中FUCO的穩(wěn)定性,相反,添加了VC后FUCO的降解速率常數(shù)大于對(duì)照組,可見并沒有起到抑制FUCO降解的作用。在油體系中,觀察到所有抗氧化劑對(duì)FUCO降解均有一定程度的抑制作用,降解速率常數(shù)均小于對(duì)照組,且TBHQ的抑制降解效果最佳。
本文探究了貯藏溫度、抗氧化劑及氣體環(huán)境對(duì)水、油模型體系中FUCO穩(wěn)定性的影響,結(jié)果表明溫度是影響FUCO貯藏穩(wěn)定性的主要因素,低溫貯藏能夠顯著提高FUCO的穩(wěn)定性,隨著溫度的升高FUCO降解速度加快,不耐貯藏;抗氧化劑的添加對(duì)FUCO的降解具有一定的抑制作用,其中對(duì)水、油體系中FUCO降解抑制效果最佳的抗氧化劑分別是PS和TBHQ;氣密條件對(duì)水體系中FUCO穩(wěn)定性的影響大于對(duì)油體系中FUCO穩(wěn)定性的影響,氧氣明顯地促進(jìn)水體系中FUCO的降解,氮?dú)饷芊赓A藏在油、水體系中均能一定程度上提高FUCO的穩(wěn)定性;經(jīng)降解動(dòng)力學(xué)分析,水、油模型體系中FUCO的降解遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。
[1]Norman I,Krinsky,Susan T,et al. Carotenoids in health and disease[M]. CRC Press,2004.
[2]汪曙暉,薛長(zhǎng)湖. 巖藻黃素的結(jié)構(gòu),性質(zhì)和功能[J]. 食品工業(yè)科技,2010(6):408-410.
[3]Peng J,Yuan J P,Wu C F,et al. Fucoxanthin,a marine carotenoid present in brown seaweeds and diatoms:metabolism and bioactivities relevant to human health[J]. Marine Drugs,2011,9(10):1806-1828.
[4]Zhao D,Kim S M,Pan C H,et al. Effects of heating,aerial exposure and illumination on stability of fucoxanthin in canola oil[J]. Food Chemistry,2014,145:505-513.
[5]Quan J,Kim S M,Pan C H,et al. Characterization of fucoxanthin-loaded microspheres composed of cetyl palmitate-based solid lipid core and fish gelatin-gum arabic coacervate shell[J]. Food Research International,2013,50(1):31-37.
[6]Ravi H,Baskaran V. Biodegradable chitosan-glycolipid hybrid nanogels:A novel approach to encapsulate fucoxanthin for improved stability and bioavailability[J]. Food Hydrocolloids,2015,43:717-725.
[7]汪曙暉. 海藻中巖藻黃素的分離鑒定及抗腫瘤活性研究[D]. 青島:中國(guó)海洋大學(xué),2010.
[8]Rodriguez E B,Rodriguez-Amaya D B. Formation of
apocarotenals and epoxycarotenoids fromβ-carotene by chemical reactions and by autoxidation in model systems and processed foods[J]. Food Chemistry,2007,101(2):563-572.
[9]Van Boekel M A J S. Kinetic modeling of food quality:a critical review[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,2008,7(1):144-158.
[10]SiewLing H,PooiYi C,KwanKit W,et al. Stability studies of fucoxanthin from Sargassum binderi[J]. Australian Journal of Basic and Applied Sciences,2010,4(10):4580-4584.
[11]李銀聰,闞建全,柳中. 食品抗氧化劑作用機(jī)理及天然抗氧化劑[J]. 中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng),2011,17(2):24-26.
[12]Ahmed J,Shivhare U S,Sandhu K S. Thermal degradation kinetics of carotenoids and visual color of papaya puree[J]. Journal of Food Science,2002,67(7):2692-2695.
Study on stability of fucoxanthin in oil and aqueous model system
CHEN Xiao-li1,WANG Shu-hui2,ZHU Jun-xiang1,SUN Xiao-wen1,JIANG Jin-ju3,WANG Dong-feng1,*
(1.Food Science and Engineering School,Ocean University of China,Qingdao 266003,China;2.Qingdao Municipal Center for Disease Control & Prevention,Qingdao 266033,China;3.Qingdao Bright Moon Seaweed Group Co.,Ltd.,Qingdao 266400,China)
The effects of heating,antioxidants and gas environments on the stability of fucoxanthin in the oil and aqueous model system were investigated,and the degradation kinetics models of fucoxanthin were analyzed. The results showed that fucoxanthin was more stable in oil system than that in aqueous system,and fucoxanthin was relatively stable at low temperature storage. The degradation of fucoxanthin was promoted by the increase of heating temperature. In the aqueous model system,treated using three hydrophilic antioxidants,the effects of retard of degradation in descending order were as follows:sodium phytate>tea polyphenols>vitamin C. In the oil system,treated using five hydrophobic antioxidants,the effects of retard of degradation in descending order were as follows:tert-butyl hydroquinone>butylated hydroxy anisole>vitamin E>butylated hydroxytoluene>propyl gallate. In addition,the oxygen promoted the degradation of fucoxanthin,and the nitrogen could achieve preferable storage effect. The degradation of fucoxanthin was found to follow first-order kinetics under above-mentioned conditions through degradation kinetic analysis.
fucoxanthin;stability;temperature;antioxidants;oxygen;degradation kinetics
2016-01-06
陳曉利(1990-),女,碩士研究生,研究方向:水產(chǎn)品安全與質(zhì)量控制,E-mail:chenxlovo@163.com。
汪東風(fēng)(1956-),男,博士,教授,研究方向:食品化學(xué)與營(yíng)養(yǎng),E-mail:wangdf@ouc.edu.cn。
青島市黃島區(qū)自主創(chuàng)新重大項(xiàng)目(2014-3-11)。
TS201.1
A
1002-0306(2016)14-0298-06
10.13386/j.issn1002-0306.2016.14.051