光照、加熱對蝦青素穩定性和抗氧化性的影響分析

郭紅星 高 望 周盡學

（1.海南三元星生物科技股份有限公司，海南 海口570100；2.海南華研膠原科技股份有限公司，海南 海口570216）

0 引言

蝦青素是一種酮或類胡蘿卜素，色澤為粉紅色，具脂溶性，不溶于水，可溶于有機溶劑[1]。在體內可與蛋白質結合而呈青色、藍色。特別是水生動物如蝦、蟹、魚和鳥類的羽毛中，起顯色的作用[2]。蝦青素還是一種比較好的抗氧化劑，其抗氧化能力比較好，對于處理二氧化氮、硫化物、二硫化物等效果很好，還具有很好的脂質過氧化效果[3]。其在眾多領域中都具有很好的應用效果，蝦青素的市場應用前景廣闊，是目前相關行業研究發展的重點要素之一。現階段，對于蝦青素的穩定性相關研究中，研究蝦青素提取過程的工藝條件以及穩定性和異構體轉化的影響研究比較稀缺，因此，此次研究重點從這些方面研究，通過對光照、加熱對蝦青素穩定性影響研究實驗，驗證蝦青素在不同條件下的抗氧化性和穩定性變化情況。

1 材料和方法

1.1 材料準備

此次實驗研究中，需要準備的實驗材料和試劑主要包括以下幾種：

蝦青素（5%）、蝦青素標準品（98%）；DDPH（＞97%）；色譜純正的甲醇；二氯甲烷。

需要的設備和實驗儀器主要有數顯恒溫水浴鍋、紫外燈、高效液相色譜儀。

1.2 實驗方法

第一步，進行蝦青素穩定性的實驗驗證。用天平稱取75%的蝦青素，添加二氯甲烷，在室溫水浴超聲半分鐘后讓蝦青素完全溶解。再使用0.45μm的針筒式過濾器來進行過濾處理，將一定量的濾液移到棕色容量瓶中，添加甲醇進行稀釋，添加到最大容器刻度即可，制作的溶液主要是蝦青素樣品。

第二步，紫外照射，移取5 mL蝦青素樣品溶液到無色容器瓶內，使用240 W的紫外燈進行照射，對于樣品溶液分別照射不同時長，照射時長分別為1、2、5、8、14 h，再對這些溶液進行高效液相色譜分析，研究紫外光對于蝦青素穩定性影響情況，針對這一實驗環節，可以反復測定3組以上，以驗證實驗結果的有效性。

第三步，加熱蝦青素，研究加熱對于蝦青素穩定性影響。精確移取一定量的蝦青素樣品溶液到棕色容量瓶中， 使用60℃的水浴分別加熱0.5、1、2、4、6、8 h，在實驗溶液完全冷卻到室溫后，使用甲醇來定容到刻度，對于溶液進行高效液相色譜儀分析，研究不同加熱時長對于蝦青素穩定性的影響情況。

第三步，使用DPPH自由基清除實驗。稱取5%蝦青素0.63 g加入100 mL的棕色容量瓶內，添加80 mL的甲醇，在室溫水域超聲中溶解半分鐘，添加甲醇將其稀釋到最大刻度并搖勻。使用上述的針筒過濾器進行處理，獲得樣品溶液，將一定量的溶液放在陽光下照射8 h，紫外照射8 h，使用60℃加熱5 h，定容到刻度，獲得三瓶樣品溶液。

稱量DPPH25 mg放置到50 mL的棕色容量瓶內，添加甲醇溶解到稀釋刻度，充當DPPH反應液。

將上述蝦青素的四個實驗樣品和DPPH反應液以1:1的比例進行混合，在37℃下進行水浴恒溫避光反應半小時后，再進行高效液相色譜分析，計算DPPH濃度和自由基清除率。

2 結果分析

2.1 陽光直射影響

研究得出，光照對于蝦青素穩定性的影響明顯。通過陽光直射，蝦青素樣品溶液經歷太陽光射后，溶液中蝦青素異構體濃度如表1數據所示。

可以發現的是，在太陽光照射下，全反式蝦青素濃度有一定的下降，9順式和13順式異構體含量相對于光照前卻有一些上升，15順式異構體含量變化不大。表明了光照會導致全反式蝦青素向其順式異構體轉化，13順式異構體轉化中的光照實踐影響因素不大，轉化程度在誤差范圍內變化不顯著，相反，9順式異構體轉化會隨著光照的時間延長而不斷上升。

從表1中數據可以看出，在光照時間延長的情況下，蝦青素含量也在不斷降低，表明光照不僅僅會導致異構體之間出現轉化，還會造成蝦青素的降解加快，對于蝦青素穩定性的研究中，也指出在光照后蝦青素顏色有明顯的淡化趨勢，吸光度也有一定降低。因此，針對蝦青素的處理和保存最好是在避光的環境中實現，這對于提升處理和保存質量，延長使用保質期等也具有重要作用。

2.2 紫外照射影響

借助此次實驗的開展，系青素樣品溶液在紫外光照射后的變化規律以及太陽光照等對于蝦青素含量影響具有統一性。不同的光照條件和環境下，全反式蝦青素濃度的變化規律也基本相同[4]。張婧等人在研究中，對于光照對蝦青素穩定性影響研究中，將太陽光、室內光、燈光、紫外線光和完全避光這些不同光照情況下蝦青素含量變化結果統計出來，得出太陽光、紫外光對于蝦青素影響水平大致相同，都會導致蝦青素含量降低，而燈光、室內光對于蝦青素含量影響不大。最終得出光照對于蝦青素的影響更多的是因為其中包含了紫外光。

2.3 加熱影響

通過實驗發現，蝦青素樣品溶液在加熱的不同時間內，相應溶液中的各異構體濃度要有所差異。研究得出，在加熱處理后，全反式蝦青素更多地轉化成為異構體，其減少的量和順式異構體增加量大致接近。加熱處理后，三類順式異構體含量都上升了，13順式增加最顯著。相應溶液的異構體濃度隨著加熱時間延長出現了規律性的變化，在6 h后這種變化開始平穩。

3 總結

通過實驗得出，蝦青素在加熱、光照情況下，全反式蝦青素可以全部或者是部分轉化成順式異構體，多轉化成13順式，蝦青素順式異構體抗氧化活性要比全反式高很多，按照實驗分析，可以得出，陽光中存在紫外光是造成蝦青素異構體轉化和降解的最主要因素。

表1 太陽光照前后蝦青素異構體濃度統計