理化因子對‘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‘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+可增強花色苷的穩(wěn)定性，而Al3+會使花色苷的穩(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? S662.3? ? ? 文獻標識碼? A

李是薔薇科李屬植物，不僅具有較高的營養(yǎng)價值，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值[1-3]。李果實色澤艷麗，風味酸甜爽口，營養(yǎng)豐富，既可鮮食，也可加工成李干、果脯、果汁、果酒等產(chǎn)品。李果實顏色多樣，花色苷是影響李果實色澤和功能的重要物質(zhì)[4]，其在果實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之一。

‘芙蓉李是福建省地理標志產(chǎn)品，其果實紅皮紅肉，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)，對我國南方李產(chǎn)業(yè)影響巨大。研究認為[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)品的營養(yǎng)品質(zhì);也有研究指出抗壞血酸含量對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)定性的研究鮮有報導(dǎo)。因此，本文以‘芙蓉李為材料，選擇對花色苷穩(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? 試驗材料? 試驗原料為紅皮紅肉的‘芙蓉李（Prunus salicina Lindl.），選擇無壞果、蟲果的成熟‘芙蓉李，采摘時果實可溶性固形物為12.0%～13.4%，采自福建省農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所古田基地。取樣時，選擇樹體東、南、西、北4個方向高度、果實大小及成熟度相對均勻一致的果實60個，取樣后迅速裝入有冰袋的保鮮盒中并運回實驗室;再取果實鮮樣，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，北京普析通用儀器有限責任公司;FG2型便攜式pH計，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;HR1871型飛利浦榨汁機，飛利浦（中國）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50 g，料理機粉碎，用體積分數(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‘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，測定吸光值并觀察溶液顏色的變化。

1.2.3? pH對‘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后測定吸光值。

1.2.4? 光照對‘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測定吸光度，連續(xù)測定5 d。

1.2.5? 金屬離子對‘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后測定提取液的吸光值。

1.2.6? H2O2對‘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后測定溶液吸光值。

1.2.7? 維生素C對‘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測定吸光值。

1.2.8? 花色苷含量的測定? 采用pH示差法[4]進行測定：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照，用分光光度計分別在520、700 nm下測光密度值。

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

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

2? 結(jié)果與分析

2.1? 溫度對‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響

由圖1所示，隨溫度升高和時間延長，花色苷整體呈下降趨勢。當溫度<60 ℃時，在保存的0～1 h內(nèi)是花色苷變化最快的時刻，保存到1 h時，在4、25、40、60 ℃時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時的1.06%、1.60%、1.07%、2.16%。此后隨著時間延長，4、25 ℃時花色苷含量緩慢下降，到24 h時分別下降到76.27%、73.53%;40、60 ℃時花色苷含量下降較快，到24 h時分別為63.02%、56.17%。溫度60 ℃時，隨時間延長，花色苷含量下降趨勢，至24 h時僅為10.50%。進一步對4、25、40、60 ℃時，6、12、24 h時花色苷的含量進行方差分析，結(jié)果表明：不同時間點時不同處理間的差異均達到顯著水平（p<0.05）;6 h時，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，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時的差異與24 h時相同。由此可見，溫度較低時，花色苷降解減緩，有利于李花色苷的保存。

2.2? pH對‘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，延長保存時間對花色苷的保存量影響很小。值得一提的是，當pH調(diào)整為1.0時，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)。對不同pH、不同時間點的處理進行方差分析表明，不同處理間差異極顯著（p<0.01），但pH 1.0和pH 3.0的處理在不同時間點時差異均不顯著。

2.3? 光照對‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響

由圖3可知，光照與否對‘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)對花色苷穩(wěn)定性的影響相差不明顯，但隨時間延長，當處理48 h時，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，隨時間延長，2種處理時花色苷的降解趨勢相同。對這2種處理方式在不同時間點的差異進行分析表明，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‘芙蓉李花色苷穩(wěn)定性的影響

2.4.1? K+對‘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，溶液中花色苷的瞬時含量降低，但隨著時間延長，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，當保存到1 h，溶液中花色苷的含量高于對照中。由此可知，隨著時間延長，含K+的花色苷保存率和

對照組相比均有大幅增加;方差分析結(jié)果顯示，當處理時間為1、12、24 h時，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+濃度越高對李花色苷的穩(wěn)定性越有利，但濃度為0.01 mol/L時已能起到較好的保護作用，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‘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，溶液中花色苷的瞬時含量亦降低;隨著時間延長，溶液中花色苷的含量逐漸增加，但趨勢較緩;當保存到24 h，溶液中花色苷的含量除低濃度組外，其余仍低于對照中。由此可知，隨著時間延長，含Al3+的花色苷保存率和對照組雖有所增加，但總體低于對照，Al3+對保持‘芙蓉李花色苷的穩(wěn)定性不利，在不同時間點，各處理間差異極顯著（p<0.01）。

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

2.5.1? H2O2對‘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。當保存時間達到12 h時，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‘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‘芙蓉李花色苷也有一定的護色作用，但也會導(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時差異均達到極顯著水平（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均會影響花色苷的結(jié)構(gòu)，使其可能存在4種結(jié)構(gòu)：藍色的醌式堿（A）、紅色黃烊陽離子（AH+）、無色的甲醇堿或甲醇假堿（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，平衡向無色的查耳酮（C）方向進行，同時引起黃烊陽離子（AH+）的降低;當冷卻和酸化時，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82.66%以上，溶液顏色變化不大;但當溫度提高到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，但在加工時要盡量避免高溫和長時間處理。此外，花色苷在酸性介質(zhì)中比堿性介質(zhì)中相對穩(wěn)定，從本研究pH的影響結(jié)果來看，酸性條件確實有利于‘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+離子可增強李花色苷的穩(wěn)定性，而Al3+會使李花色苷的穩(wěn)定性下降。不過不同金屬離子對不同植物來源花色苷的穩(wěn)定性不同，房巖強等[15]研究發(fā)現(xiàn)，金屬離子Al3+對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+對藍莓花色苷的穩(wěn)定性無顯著影響，Na+、Zn2+、Mn2+能夠增強花色苷的穩(wěn)定性，而Fe3+對花色苷具有破壞作用;張志博等[17]研究發(fā)現(xiàn)Fe3+對越橘花色苷有一定的保護作用。

此外，氧化劑也會影響花色苷的穩(wěn)定性。本研究結(jié)果顯示H2O2對‘芙蓉李花色苷具有強破壞作用，維生素C雖然在短期內(nèi)對‘芙蓉李花色苷有一定的增色作用，但對其穩(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，目前已有許多文獻探討提高花色苷穩(wěn)定性的方法，如花色苷酰基化[18]，添加丁二酸、蘋果酸、對羥基苯甲酸等輔色劑等[19]，這些方法也均對保持花色苷的穩(wěn)定性和色澤有重要作用。

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