理化因子對(duì)‘芙蓉李’花色苷穩(wěn)定性的影響

周丹蓉 林炎娟 方智振 姜翠翠 潘少霖

摘? 要? ‘芙蓉李是南方種植面積大、鮮食與加工兼用的優(yōu)良李品種。本研究以‘芙蓉李為材料，研究溫度、pH、光照、金屬離子、氧化還原劑等理化因子對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：‘芙蓉李花色苷在60 ℃、2 h以內(nèi)比較穩(wěn)定;pH對(duì)花色苷的穩(wěn)定性有顯著影響，并在酸性條件下較為穩(wěn)定，但光照能加速花色苷的降解;金屬離子中K+和Fe3+可增強(qiáng)花色苷的穩(wěn)定性，而Al3+會(huì)使花色苷的穩(wěn)定性下降;‘芙蓉李花色苷耐氧化性、還原性差。

關(guān)鍵詞? ‘芙蓉李;理化因子;花色苷;穩(wěn)定性

中圖分類號(hào)? S662.3? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A

李是薔薇科李屬植物，不僅具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，能提供人體所需的維生素、類胡蘿卜素、礦質(zhì)元素、纖維素外，也具有較高的藥用保健價(jià)值[1-3]。李果實(shí)色澤艷麗，風(fēng)味酸甜爽口，營(yíng)養(yǎng)豐富，既可鮮食，也可加工成李干、果脯、果汁、果酒等產(chǎn)品。李果實(shí)顏色多樣，花色苷是影響李果實(shí)色澤和功能的重要物質(zhì)[4]，其在果實(shí)中的種類和含量的多少不僅使李呈現(xiàn)不同的顏色，也是李保健功能高低的重要指標(biāo)之一。

‘芙蓉李是福建省地理標(biāo)志產(chǎn)品，其果實(shí)紅皮紅肉，極具特色，既可鮮食又可加工。該品種不僅在福建省栽培歷史悠久，而且廣泛分布于其他李產(chǎn)區(qū)，對(duì)我國(guó)南方李產(chǎn)業(yè)影響巨大。研究認(rèn)為[4]，花色苷是‘芙蓉李中主要的呈色和功能性物質(zhì)，具有較大的開發(fā)潛力。然而，花色苷的性質(zhì)極不穩(wěn)定，已有研究表明花色苷極易受溫度、pH等的影響，光照、金屬離子等也會(huì)引起花色苷的降解[5-7]，從而影響貯藏保鮮果的色澤及果汁、果酒等加工產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì);也有研究指出抗壞血酸含量對(duì)貯藏期間血橙汁的聚合物顏色及褐變指數(shù)有較大影響[8]。然而，目前有關(guān)藍(lán)莓、葡萄等[9-10]水果花色苷穩(wěn)定性的研究較多，但李花色苷穩(wěn)定性的研究鮮有報(bào)導(dǎo)。因此，本文以‘芙蓉李為材料，選擇對(duì)花色苷穩(wěn)定性影響較大的溫度、pH等因子，以及研究較多的光照、金屬離子、氧化劑、還原劑等因子，探討‘芙蓉李花色苷保持色澤的有利條件，為‘芙蓉李花色苷在果汁飲料、果酒等方面的開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 試驗(yàn)材料? 試驗(yàn)原料為紅皮紅肉的‘芙蓉李（Prunus salicina Lindl.），選擇無壞果、蟲果的成熟‘芙蓉李，采摘時(shí)果實(shí)可溶性固形物為12.0%～13.4%，采自福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所古田基地。取樣時(shí)，選擇樹體東、南、西、北4個(gè)方向高度、果實(shí)大小及成熟度相對(duì)均勻一致的果實(shí)60個(gè)，取樣后迅速裝入有冰袋的保鮮盒中并運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室;再取果實(shí)鮮樣，切碎，混勻后放入80 ℃超低溫冰箱中速凍備用。

1.1.2? 儀器及試劑? TU-1900雙光束紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;FG2型便攜式pH計(jì)，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;HR1871型飛利浦榨汁機(jī)，飛利浦（中國(guó)）投資有限公司;RE52CS型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞榮生化儀器廠。所用化學(xué)試劑均為分析純。

1.2? 方法

1.2.1? ‘芙蓉李花色苷粗提物制備? 從超低溫冰箱中取‘芙蓉李果實(shí)50 g，料理機(jī)粉碎，用體積分?jǐn)?shù)為49.5%的甲醇（CH3OH∶HCl∶H2O = 50∶0.5∶49.5）按照1∶5（g∶mL）的比例混合均勻，超聲1 h，抽濾以及收集提取液，收集濾渣重復(fù)以上步驟2次，收集合并提取液，定容至1000 mL備用。

1.2.2? 溫度對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響? ?量取提取液25 mL于三角瓶中，分別在4、25、40、60、80 ℃下保溫，分別于1、2、6、12、24 h后取出，冷卻后，測(cè)定吸光值并觀察溶液顏色的變化。

1.2.3? pH對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響? 量取提取液25 mL于三角瓶中，用HCl或NaOH調(diào)節(jié)提取液的pH至1.0、3.0、5.0、7.0、9.0，室溫下分別放置0、1、2、6、12 h后測(cè)定吸光值。

1.2.4? 光照對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響? 量取提取液25 mL于三角瓶中，分別放置于黑暗中和自然光下室溫放置，每隔24 h測(cè)定吸光度，連續(xù)測(cè)定5 d。

1.2.5? 金屬離子對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響? 量取提取液25 mL于三角瓶中，向提取液中分別加入AlCl3、KCl，使其濃度梯度分別為0.01、0.05、0.1、0.2 mol/L，以及加入FeCl3，濃度梯度為0.0005、0.001、0.005、0.01 mol/L，室溫放置0、1、12、24 h后測(cè)定提取液的吸光值。

1.2.6? H2O2對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響? 量取提取液25 mL于三角瓶中，向提取液中加入H2O2，使其濃度分別為0.01%、0.1%、0.5%，室溫放置0、1、12、24 h后測(cè)定溶液吸光值。

1.2.7? 維生素C對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響? 量取提取液25 mL于三角瓶中，向提取液加入維生素C，使其濃度分別為0.5%、1%、2%、3%，室溫分別放置0、1、12、24 h測(cè)定吸光值。

1.2.8? 花色苷含量的測(cè)定? 采用pH示差法[4]進(jìn)行測(cè)定：取2 mL浸提液于10 mL容量瓶中，分別用pH 1.0的KCI-HCI緩沖液、pH 4.5的乙酸鈉-鹽酸緩沖液（0.12 mol/L），稀釋至10 mL，混勻后用蒸餾水作對(duì)照，用分光光度計(jì)分別在520、700 nm下測(cè)光密度值。

式中：A-吸光度差;ε-矢車菊素-3-葡萄糖苷的消光系數(shù)，26900;DF-稀釋因子;MW-矢車菊素-3-葡萄糖苷的分子量，449.2;V-最終體積，L;Wt-樣品重量，g; L-光程，1 cm;A=（A520A700）pH1.0 （A520A700）pH4.5。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)均重復(fù)3次，取平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和比較。使用Excel 2007軟件進(jìn)行整理數(shù)據(jù)及繪圖，采用SPSS12.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 溫度對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響

由圖1所示，隨溫度升高和時(shí)間延長(zhǎng)，花色苷整體呈下降趨勢(shì)。當(dāng)溫度<60 ℃時(shí)，在保存的0～1 h內(nèi)是花色苷變化最快的時(shí)刻，保存到1 h時(shí)，在4、25、40、60 ℃時(shí)花色苷含量分別下降到86.31%、85.40%、85.39%、84.49%;1～2 h內(nèi)花色苷的含量變化較小，分別僅為1 h時(shí)的1.06%、1.60%、1.07%、2.16%。此后隨著時(shí)間延長(zhǎng)，4、25 ℃時(shí)花色苷含量緩慢下降，到24 h時(shí)分別下降到76.27%、73.53%;40、60 ℃時(shí)花色苷含量下降較快，到24 h時(shí)分別為63.02%、56.17%。溫度60 ℃時(shí)，隨時(shí)間延長(zhǎng)，花色苷含量下降趨勢(shì)，至24 h時(shí)僅為10.50%。進(jìn)一步對(duì)4、25、40、60 ℃時(shí)，6、12、24 h時(shí)花色苷的含量進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明：不同時(shí)間點(diǎn)時(shí)不同處理間的差異均達(dá)到顯著水平（p<0.05）;6 h時(shí)，4、25、40 ℃溫度處理間差異不顯著但含量顯著高于60 ℃處理;12 h時(shí)，4、25 ℃溫度處理間差異不顯著但含量顯著高于40、60 ℃處理;24 h時(shí)的差異與24 h時(shí)相同。由此可見，溫度較低時(shí)，花色苷降解減緩，有利于李花色苷的保存。

2.2? pH對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響

由圖2所示，pH越低越利于‘芙蓉李花色苷的保存。不同pH，花色苷的保存率差異明顯，隨pH增大、提取液酸性變小，花色苷保存率逐漸下降;但在同一pH條件下，延長(zhǎng)保存時(shí)間對(duì)花色苷的保存量影響很小。值得一提的是，當(dāng)pH調(diào)整為1.0時(shí)，花色苷的含量略高于提取液中的含量，這可能與花色苷在不同pH條件下的存在狀態(tài)有關(guān)。對(duì)不同pH、不同時(shí)間點(diǎn)的處理進(jìn)行方差分析表明，不同處理間差異極顯著（p<0.01），但pH 1.0和pH 3.0的處理在不同時(shí)間點(diǎn)時(shí)差異均不顯著。

2.3? 光照對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響

由圖3可知，光照與否對(duì)‘芙蓉李花色苷的穩(wěn)定性有較大影響，遮光處理可減緩花色苷的降解。由結(jié)果可知，遮光與否在24 h內(nèi)對(duì)花色苷穩(wěn)定性的影響相差不明顯，但隨時(shí)間延長(zhǎng)，當(dāng)處理48 h時(shí)，遮光處理的花色苷保存率為98.99%，而自然光照處理的僅為96.67%;隨后，隨時(shí)間延長(zhǎng)，2種處理時(shí)花色苷的降解趨勢(shì)相同。對(duì)這2種處理方式在不同時(shí)間點(diǎn)的差異進(jìn)行分析表明，兩者間差異不顯著（p>0.05）。由此可見，光照不是影響‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的主要因素。

2.4? 金屬離子對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響

2.4.1? K+對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響? 由圖4可以看出，加入離子時(shí)，溶液中花色苷的瞬時(shí)含量降低，但隨著時(shí)間延長(zhǎng)，溶液中李花色苷的含量逐漸增加，且濃度越高增加速度越快，當(dāng)保存到1 h，溶液中花色苷的含量高于對(duì)照中。由此可知，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，含K+的花色苷保存率和

對(duì)照組相比均有大幅增加;方差分析結(jié)果顯示，當(dāng)處理時(shí)間為1、12、24 h時(shí)，不同濃度處理間的差異不顯著（p>0.05）。因此，雖然K+能夠增加李花色苷的穩(wěn)定性，且K+濃度越高對(duì)李花色苷的穩(wěn)定性越有利，但濃度為0.01 mol/L時(shí)已能起到較好的保護(hù)作用，此后增加濃度，花色苷的保存率雖有所增加，但效果不顯著。

2.4.2? Al3+對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響? ?由圖5可以看出，加入離子時(shí)，溶液中花色苷的瞬時(shí)含量亦降低;隨著時(shí)間延長(zhǎng)，溶液中花色苷的含量逐漸增加，但趨勢(shì)較緩;當(dāng)保存到24 h，溶液中花色苷的含量除低濃度組外，其余仍低于對(duì)照中。由此可知，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，含Al3+的花色苷保存率和對(duì)照組雖有所增加，但總體低于對(duì)照，Al3+對(duì)保持‘芙蓉李花色苷的穩(wěn)定性不利，在不同時(shí)間點(diǎn)，各處理間差異極顯著（p<0.01）。

2.4.3? Fe3+對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響? 由圖6可知，F(xiàn)e3+對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性也存在與K+、Al3+相同的趨勢(shì)，即加入離子時(shí)，溶液中花色苷的瞬時(shí)含量降低，但隨著時(shí)間延長(zhǎng)，溶液中花色苷的含量有所增加，不同的是，F(xiàn)e3+濃度低時(shí)溶液中花色苷的含量增加較快，F(xiàn)e3+濃度越高即達(dá)到0.01 mol/L時(shí)，當(dāng)保存時(shí)間超過1 h，溶液中的花色苷含量反而下降。在不同時(shí)間點(diǎn)，各處理間差異也達(dá)到極顯著水平（p<0.01）。由此可見，低濃度的Fe3+有利于‘芙蓉李花色苷的保存。

2.5? 氧化還原劑對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響

2.5.1? H2O2對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響? 由結(jié)果可知（圖7），H2O2加入后，溶液中花色苷含量下降，且濃度越高下降越快。當(dāng)保存時(shí)間達(dá)到12 h時(shí)，無論是低濃度還是高濃度的溶液中，花色苷的含量均接近于零。

2.5.2? 維生素C對(duì)‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響? 由圖8可知，維生素C雖然對(duì)‘芙蓉李花色苷也有一定的護(hù)色作用，但也會(huì)導(dǎo)致‘芙蓉李花色苷的降解，且影響隨維生素C濃度的增大而增大，不同濃度處理在12、24 h時(shí)差異均達(dá)到極顯著水平（p<0.01）。

3? 討論

研究表明，不同的溫度和pH影響花色苷的穩(wěn)定性及花色苷的降解速度[11-13]。在水溶液及食品中，溫度和pH均會(huì)影響花色苷的結(jié)構(gòu)，使其可能存在4種結(jié)構(gòu)：藍(lán)色的醌式堿（A）、紅色黃烊陽離子（AH+）、無色的甲醇?jí)A或甲醇假堿（B）和查爾酮（C）。在這4種結(jié)構(gòu)中存在著相對(duì)平衡的關(guān)系，互相轉(zhuǎn)換易受溫度和pH的影響，即加熱花色苷溶液或堿化時(shí)，平衡向無色的查耳酮（C）方向進(jìn)行，同時(shí)引起黃烊陽離子（AH+）的降低;當(dāng)冷卻和酸化時(shí)，醌式堿（A）和假堿（B）迅速變成陽離子（AH+），但是查耳酮（C）的變化相當(dāng)慢。本研究結(jié)果表明，‘芙蓉李花色苷在低于60 ℃條件下比較穩(wěn)定，2 h后保存率仍可達(dá)82.66%以上，溶液顏色變化不大;但當(dāng)溫度提高到80 ℃，溶液顏色迅速減退，保存率下降較快。其結(jié)果說明‘芙蓉李花色苷具有一定的耐熱性，但在加工時(shí)要盡量避免高溫和長(zhǎng)時(shí)間處理。此外，花色苷在酸性介質(zhì)中比堿性介質(zhì)中相對(duì)穩(wěn)定，從本研究pH的影響結(jié)果來看，酸性條件確實(shí)有利于‘芙蓉李花色苷的穩(wěn)定，且pH越低保存效果越好。

光照也是影響花色苷穩(wěn)定性的因素之一，但本研究表明光照能加速‘芙蓉李花色苷的降解，但其影響程度較小，而Ochoa等[14]的研究認(rèn)為光可使樹莓、甜櫻桃及酸櫻桃中的花青素發(fā)生明顯降解。金屬離子也可影響花色苷的穩(wěn)定性，如本研究結(jié)果顯示高濃度的K+離子和低濃度的Fe3+離子可增強(qiáng)李花色苷的穩(wěn)定性，而Al3+會(huì)使李花色苷的穩(wěn)定性下降。不過不同金屬離子對(duì)不同植物來源花色苷的穩(wěn)定性不同，房巖強(qiáng)等[15]研究發(fā)現(xiàn)，金屬離子Al3+對(duì)紫色馬鈴薯花色苷的色澤無不良影響，而Fe3+影響顯著;李穎暢等[16]研究發(fā)現(xiàn)，Al3+對(duì)藍(lán)莓花色苷的穩(wěn)定性無顯著影響，Na+、Zn2+、Mn2+能夠增強(qiáng)花色苷的穩(wěn)定性，而Fe3+對(duì)花色苷具有破壞作用;張志博等[17]研究發(fā)現(xiàn)Fe3+對(duì)越橘花色苷有一定的保護(hù)作用。

此外，氧化劑也會(huì)影響花色苷的穩(wěn)定性。本研究結(jié)果顯示H2O2對(duì)‘芙蓉李花色苷具有強(qiáng)破壞作用，維生素C雖然在短期內(nèi)對(duì)‘芙蓉李花色苷有一定的增色作用，但對(duì)其穩(wěn)定性也有破壞作用，主要是由于‘芙蓉李花色苷富含的酚羥基易被氧化劑氧化，從而導(dǎo)致花色苷降解和褪色。因此在加工和利用中應(yīng)盡量避免使用H2O2，維生素C也不宜作為護(hù)色劑或抗氧化劑添加到加工品中。

花色苷的穩(wěn)定性還受其他多種因素的影響，目前已有許多文獻(xiàn)探討提高花色苷穩(wěn)定性的方法，如花色苷?；痆18]，添加丁二酸、蘋果酸、對(duì)羥基苯甲酸等輔色劑等[19]，這些方法也均對(duì)保持花色苷的穩(wěn)定性和色澤有重要作用。

參考文獻(xiàn)

周丹蓉， 廖汝玉， 葉新福. 水果中主要功能性成分研究進(jìn)展[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2011， 26（6）： 1129-1134.

WU X， CAO G， PRIOR R L. Absorption and metabolism of anthocyanins in elderly women after consumption of elderberry or blueberry[J]. The Journal of nutrition， 2002， 132（7）： 1865.

鄭永霞. 花色素苷藥理功效的研究進(jìn)展[J]. 山西醫(yī)藥雜志： 上半月， 2008， 37（3）： 255-257.

周丹蓉， 方智振， 廖汝玉， 等. 李果皮花色素苷， 類黃酮和類胡蘿卜素含量及抗氧化性研究[J]. 營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)， 2013， 35（6）： 571-576.

賀? 博， 梁? 進(jìn)， 吳林生， 等. 藍(lán)莓花色苷的穩(wěn)定性及微膠囊化研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2015， 31（5）： 127-131.

Bakowska A， Kucharska A Z， Oszmiański J. The effects of heating， UV irradiation， and storage on stability of the anthocyanin-polyphenol copigment complex[J]. Food Chemistry， 2003， 81（3）： 349-355.

Wang W D， Xu S Y. Degradation kinetics of anthocyanins in blackberry juice and concentrate[J]. Journal of Food Engineering， 2007， 82（3）： 271-275.

Choi M H， Kim G H， Lee H S. Effects of ascorbic acid retention on juice color and pigment stability in blood orange （Citrus sinensis） juice during refrigerated storage[J]. Food Research International， 2002， 35（8）： 753-759.

陸卿卿， 張麗霞， 劉小莉， 等. 溫度、pH值和光照對(duì)藍(lán)莓汁花色苷穩(wěn)定性的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2012， 24（12）： 131-133.

鄧潔紅， 譚興和， 王? 鋒， 等. 刺葡萄皮花色苷的光熱降解特性研究[J]. 食品機(jī)械， 2010， 26（5）： 56-61.

Syamaladevi R M， Andrew P K， Davies N M， et al. Storage effects on anthocyanins， phenolics and antioxidant activity of thermally processed conventional and organic blueberries[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2012， 92（4）： 916-924.

Buckow R， Kastell A， Terefe N S， et al. Pressure and temperature effects on degradation kinetics an d storage stability of total anthocyanins in blueberry juice[J]. Journal of Agriculture and Food Chemistry， 2010， 58（18）： 10076-10084.

王晰銳. 紫甘薯花色苷的結(jié)構(gòu)鑒定以及穩(wěn)定性和功能性研究[D]. 哈爾濱： 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2011.

Ochoa M R， Kesseler A G， Michelis A D， et al. Kinetics of colour change of raspberry， sweet （Prunus avium） and sour （Prunus cerasus） cherries preserves packed in glass containers： light and room temperature effects[J]. Journal of Food Engineering， 2001， 49（1）： 55-62.

房巖強(qiáng)， 劉建壘， 李? 恬， 等. 紫色馬鈴薯花色苷理化性質(zhì)研究[J]. 食品科學(xué)， 2009， 30（23）： 176-179.

李穎暢， 齊鳳元， 樊? 嚴(yán). 提高花色苷穩(wěn)定性的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)調(diào)味品， 2009， 34（11）： 88-90.

張志博， 李安文， 李? 勤， 等. 越橘花色苷穩(wěn)定性研究[J]. 食品研究與開發(fā)， 2013， 34（19）： 5-8.

Cevallos-casals B A， Luis C Z. Stability of anthocyanin-based aqueous extracts of Andean purple COFll and red-fleshed sweet potato compared to synthetic and natural colorants[J]. Food Chemistry， 2004， 86（1）： 69-77.

李穎暢， 呂? 茂， 孟憲軍， 等. 輔色劑對(duì)藍(lán)莓花色苷的輔色作用及其穩(wěn)定性影響[J]. 食品工業(yè)科技， 2010， 31（9）： 301-309.