淺析花青素穩(wěn)定性的研究

張子晴 薛博

摘要：花青素的穩(wěn)定性較差，易受各種理化因素影響而發(fā)生變化，因此其應(yīng)用范圍受到限制。本文分析了溫度、光照、氧氣、金屬離子等多種因素對(duì)花青素穩(wěn)定性的影響，并介紹兩種有效的提高花青素的穩(wěn)定性措施，包括添加輔色劑、微膠囊技術(shù)，為進(jìn)一步研究花青素提供參考。

關(guān)鍵詞：花青素；穩(wěn)定性；提高措施

花青素（Anthocyanins）又稱為花色苷，是一類廣泛存在于植物中天然的水溶性色素，無毒安全。主要分布于植物的根、莖、葉、果實(shí)中，對(duì)人體健康大有益處。唐傳核等研究發(fā)現(xiàn)，花青素不僅安全、無毒，還具有降血脂、抗氧化、抗腫瘤、抗突變、預(yù)防糖尿病、保護(hù)視力等多種功效。作為天然色素，花青素的開發(fā)利用價(jià)值很大，但花青素具有不穩(wěn)定的特性，應(yīng)在弱酸弱堿且避光的條件下保存，而且花青素易受溫度、氧氣、光照等因素影響，不易儲(chǔ)藏。因此，花青素的穩(wěn)定性影響因素及提高措施仍是研究重點(diǎn)。

一、花青素穩(wěn)定性的影響因素

花青素的穩(wěn)定性與自身因素、外界因素兩方面有關(guān)。作為天然抗氧化劑之一，花青素缺少電子的結(jié)構(gòu)性特征，易受到活性氧負(fù)離子的攻擊，因此造就了花青素不穩(wěn)定性特征存在。除了這個(gè)自身因素，花青素還受到很多外界因素影響，例如，溫度、光照、金屬離子、氧氣等。

1. 溫度

花青素對(duì)溫度特別敏感，在儲(chǔ)藏加工過程中一定要注意避免高溫環(huán)境，溫度的不同對(duì)花青素穩(wěn)定性的影響程度不同，李穎暢等研究表明，樹莓花青素在60℃以下穩(wěn)定，其穩(wěn)定性隨著溫度的升高而下降，100℃時(shí)花青素吸光度迅速降低。

2. 光照

陽(yáng)光照射既可以促進(jìn)花青素合成，又能夠加速花青素降解，在光照下，花青素的穩(wěn)定性會(huì)下降，長(zhǎng)時(shí)間的光照會(huì)造成花青素被氧化，從而導(dǎo)致花青素被降解。不同光線對(duì)花青素穩(wěn)定性的影響程度不同，于文娟等通過對(duì)照避光保存的保存率發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)散射光對(duì)花青素穩(wěn)定性影響較大。所以，花青素必須避光保存。

3. 氧氣

無論是食品加工還是儲(chǔ)藏運(yùn)輸，都應(yīng)該避免花青素與氧氣直接接觸，防止花青素被氧化破壞。田喜強(qiáng)團(tuán)隊(duì)通過單因素實(shí)驗(yàn)檢測(cè)黑米花青素是否受到氧氣因素影響，在不斷增加氧氣的同時(shí)，黑米花青素的吸光值在不斷減少，由此可見，氧氣對(duì)花青素破壞作用還是很大的，且破壞程度與氧氣濃度成正比。

4. 金屬離子

金屬離子對(duì)于花青素的穩(wěn)定性有一定的影響作用，不同金屬離子對(duì)于花青素的影響程度不同。焦巖等研究表明，Cu2+、Ca2+、Zn2+會(huì)使紫色洋蔥皮中花青素的穩(wěn)定性下降，影響效果較大，而Al3+、Fe3+對(duì)花青素穩(wěn)定性影響較小。部分金屬離子對(duì)花青素也有一定的增色作用，如張志博團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e2+對(duì)越橘花青素有增色作用。

5. 其他影響因素

其他因素對(duì)于花青素的穩(wěn)定性也有一定的影響。劉軍波團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，抗壞血酸能夠破壞花青素的結(jié)構(gòu)使其降解，而苯甲酸鈉、0.15%的檸檬酸和蘋果酸對(duì)藍(lán)莓花青素的穩(wěn)定性有促進(jìn)作用：孫倩怡等研究發(fā)現(xiàn)pH對(duì)藍(lán)莓花青素的穩(wěn)定性的具有一定的影響，當(dāng)pH<3時(shí)，藍(lán)莓花青素比較穩(wěn)定，pH>3時(shí)，花青素不穩(wěn)定，易降解。

二、提高花青素穩(wěn)定性的措施

由于花青素穩(wěn)定性差，其在生產(chǎn)過程中受到影響，無法最大限度的發(fā)揮作用。為了解決這一問題，許多學(xué)者深入研究花青素穩(wěn)定性的提高措施，現(xiàn)如今，提高花青素穩(wěn)定性的方法包括添加輔色劑、微膠囊技術(shù)等。

1. 添加輔色劑

將富含花青素的果蔬進(jìn)行食品加工并添加輔色劑，可以提高果蔬中花青素的穩(wěn)定性。輔色劑的作用是使花青素在一定的條件下，發(fā)生紅移并增加最大吸收波長(zhǎng)的吸光度，常用的輔色劑有酚類化合物、生物堿、金屬離子以及有機(jī)酸等。

朱紅梅等研究表明，單寧對(duì)紫甘薯花青素有輔色作用，能提高紫甘薯花青素對(duì)光照、高溫的穩(wěn)定性；Chung Cheryl團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，在含有花青素的飲料制品中加入氨基酸和肽可以提高花青素的穩(wěn)定性，尤其是左旋色氨酸對(duì)花青素穩(wěn)定性的提高較顯著。

2. 微膠囊技術(shù)

微膠囊技術(shù)是指將具有生物活性的物體引入基質(zhì)或聚合物壁系統(tǒng)，使其活性成分不受氧氣、光照及其他條件的影響。在食品行業(yè)常采用的微膠囊技術(shù)有噴霧干燥法、冷凍干燥法、復(fù)凝聚法、脂質(zhì)體包埋法等。毛瑩等以海藻酸鈉為壁材，采用噴霧干燥法制備花青素微膠囊，放置在90℃條件下，發(fā)現(xiàn)其半衰期增加到原花青素的2.5倍。Ersus等使用黑胡蘿卜中的花青素粗提液，以麥芽糊精為壁材制備了微膠囊，發(fā)現(xiàn)花青素在25℃，1000Lx的光照條件下，具有較好的穩(wěn)定性。雖然這些研究成果表明微膠囊技術(shù)能夠保護(hù)花青素不受溫度、光照等因素的影響，提高花青素的穩(wěn)定性，但在花青素中的具體應(yīng)用還需進(jìn)一步研究。

三、結(jié)語(yǔ)

在科技不斷進(jìn)步的今天，人們對(duì)食品的要求不斷提高，對(duì)食品添加劑也變得格外重視，而花青素作為一種天然的食品添加劑，市場(chǎng)的開發(fā)潛力巨大。目前，因花青素穩(wěn)定性差的原因，使其無法工業(yè)化，因此，開展花青素穩(wěn)定性提高措施的研究是十分必要的。雖然隨著對(duì)花青素的深入研究，提高花青素穩(wěn)定性的方法也不斷被發(fā)掘出來，但與此同時(shí)，也存在一些問題，如輔色劑自身易分解，對(duì)花青素提高作用不穩(wěn)定；微膠囊不適用于食品體系等等。因此，完善花青素穩(wěn)定性的提高措施，對(duì)于花青素的研究具有重大的意義。

作者簡(jiǎn)介：

張子晴（1999-），女，學(xué)生，本科在讀，研究方向微漿果加工及功能性研究。

通訊作者：

薛博（1984-），女，講師，博士在讀，研究方向?yàn)闈{果加工及功能性研究。