山葡萄原花青素在食品中的穩定性研究

杜月嬌，秦宇婷

（1.長春工程學院，吉林長春 130000；2.吉林省產品質量監督檢驗院，吉林長春 130000）

山葡萄為葡萄科葡萄屬植物，其原產地為我國東北地區、俄羅斯以及朝鮮的部分區域。當前山葡萄主要有“北冰紅”“雙紅”等品種，因其具有耐寒性強、種質資源豐富，其根莖葉中含有大量的芪類化合物、多酚類化合物等諸多優點而被廣泛應用。而原花青素則是一種生物類黃酮物質，也稱為縮合單寧，在葡萄籽和花生衣等植物組織中含量較高[1]。原花青素是一種抗氧化劑，具有緩解眼睛疲勞、改善身體循環系統、清除自由基損傷以及防輻射等多重生理功效[2]，將其添加于食品之中，受到了廣大消費者的喜愛。然而，由于原花青素酚羥基結構不穩定，在對含有原花青素食品進行加工、生產以及存儲的過程中很容易會受到環境改變以及添加劑的影響，而導致原花青素結構改變，從而影響原花青素所具有的功效。因而，對原花青素在光照、溫度、酸堿性以及金屬離子等影響下的穩定性進行研究具有十分重要的現實意義。

在國內關于山葡萄原花青素的研究，學者大都是對其具體種類以及含量進行分析。例如，王新偉等[3]對我國不同品種的山葡萄原花青素含量和分布的特點與差異進行了整理和研究。國外有關山葡萄原花青素的研究主要集中在其生理功能方面。例如，BAK 等[4]研究了山葡萄原花青素對于肝損傷的預防作用。而國外關于原花青素穩定性的研究也較少，對其相關的機理研究也不夠深。鑒于此，對于原花青素優質低價加工原料的開發和提升原花青素的穩定性成為了原花青素研究的熱點。為了能夠獲取較為穩定的原花青素產品，拓展原花青素原料市場，本文以山葡萄籽為具體研究對象，針對山葡萄原花青素的穩定性進行了分析和研究。

1 材料與方法

1.1 材料

本實驗所使用的山葡萄籽原花青素樣本是利用參考文獻提取工藝得到的原花青素粗提液[5]，然后在40 ℃環境下對原花青素粗提液進行減壓濃縮至無醇味，再經過降溫干燥之后得到山葡萄籽原花青素粗提物，并對該粗提物進行純化。實驗將純化物標號為PC1、原花青素乙酸乙酯萃取相編號為PC2、將萃余水相編號為PC3。

1.2 試劑

本次實驗所采用的主要試劑如表1所示。

表1 實驗試劑

1.3 儀器設備

本實驗所采用的主要儀器設備如表2所示。

表2 實驗儀器設備

1.4 實驗方法

1.4.1 光照條件對原花青素穩定性的影響

準備PC1、PC2和PC3樣液各兩份，其中一份放置于室內避光條件下儲存，另一份放置于室內散射光條件下儲存。每間隔1 d 對3 種樣液中的原花青素保存率進行測定。

1.4.2 pH 值對原花青素穩定性的影響

分別配制pH 值為2.5、4.0、6.0、8.0 和10.0 的PC1、PC2和PC3樣液，將其放置于室內20 h 后對其原花青素保存率進行測定。

1.4.3 溫度對原花青素穩定性的影響

分別準備6 份PC1、PC2和PC3樣液，將其分別置于4 ℃、25 ℃、37 ℃、60 ℃、80 ℃和沸水（98 ℃）環境下，每間隔1 h 對樣液中的原花青素含量進行測定。

1.4.4 殺菌方式對原花青素保存率的測定

在3 種殺菌方式下[巴氏殺菌（63 ℃、30 min）、煮沸殺菌（100 ℃、10 min 方式）、高壓蒸汽殺菌（121 ℃、0.1 MPa、15 min）]，分別對PC1、PC2、PC3樣液中的原花青素保存率進行測定。

1.5 原花青素保存率計算

參考文獻[6]中的方法，原花青素保存率計算公式為

式中：Ao為原花青素初始吸光度值；Ae為條件處理后的原花青素吸光度值。

2 結果與分析

2.1 光照對原花青素穩定性的影響

如表3所示，隨著存放時間的延長，原花青素保存率均出現了不同程度的下降。其中，在室溫條件下避光儲存5 d 后的PC1、PC2和PC3原花青素保存率分別下降至了85.9%、85.2%以及86.8%；而在相同室溫條件下，室內散射光儲存下的試樣PC1、PC2和PC3原花青素保存率分別為71.1%、68.3%和75.5%。相比之下，在室內散光下儲存的原花青素保存率更低。究其原因，主要是因為在光照的作用下，原花青素變得不穩定，極易發生降解[7]。因此，隨著原花青素的平均聚合度下降，原花青素的光穩定性變得越來越差。

表3 光照對原花青素穩定性的影響結果

2.2 pH 對原花青素穩定性的影響

如表4所示，在pH 值為2.5～6.0 時，各樣液中原花青素的保存率均較高，且當pH 值為4.0 時，各樣液中原花青素的保存率達到最高。這說明pH 值在2.5～6.0，原花青素溶液的穩定性較高。而pH值超過6.0 后，3 種樣液中的原花青素保存率都出現了明顯下降，說明山葡萄籽原花青素在堿性環境下變得不穩定，容易發生化學降解而高聚體原花青素（PC3）的穩定性更好。

表4 pH 對原花青素穩定性的影響結果

如表5所示，隨著存儲時間的延長，在不同溫度條件下的各個試樣原花青素保存率均呈現出下降趨勢，且溫度越高，原花青素保存率下降的趨勢變得越來越為明顯。其中，在溫度為4 ℃和25 ℃條件下，3 種試樣中原花青素都表現得較為穩定，即便是存放5 h 后，3 種樣液中原花青素的保存率依然保持在87%以上。而當溫度上升至37 ℃后，原花青素的降解速度開始加快，并呈現出了溫度不斷升高，降解速度越來越快的特點。在98 ℃環境條件下存放5 h后，PC1、PC2和PC3這3 種樣液原花青素保存率分別降至了37.6%、36.7%和66.4%，說明了原花青素對熱不穩定，添加有原花青素的食品宜在較低溫度下儲存[8]。相關研究表明，在溫度為40～90 ℃時，原花青素開始變得不穩定，主要誘因是較高的環境溫度使得原花青素發生了氯化聚合反應，致使原花青素的保存率降低。此外，通過對PC1、PC2和PC3樣液

表5 不同溫度對原花青素穩定性的影響結果

2.3 溫度對原花青素穩定性的影響

在不同溫度條件下的原花青素保存率進行比對可知，高聚體原花青素（PC3）所表現出來的熱穩定性要高于低聚體原花青素（PC1和PC2），尤其是在溫度較高的環境下，這種優勢表現得愈發明顯，究其原因可能是低聚體原花青素的結構較為簡單，在受熱時更容易遭到破壞。

2.4 不同殺菌方式對原花青素保存率測定

如表6所示，采用高壓蒸汽殺菌的方式對于3 種樣液中原花青素的破壞是最為嚴重的。經過高壓蒸汽殺菌后，PC1、PC2和PC3樣液的顏色明顯變紅，而原花青素的保存率分別為67.2%、66.5%和76.1%。采用巴氏殺菌對原花青素保存率影響最小，PC1、PC2和PC3中原花青素的保存率分別為83.8%、85.4%和91.7%，相比于高壓蒸汽殺菌，原花青素保存率較高。因此，在對添加了原花青素的食品進行殺菌處理時，應盡可能地選擇使用巴氏殺菌方式，而要避免使用高壓、高溫等殺菌方式。

表6 不同殺菌方式對原花青素穩定性的影響結果

3 結論

綜上所述，本文研究了不同光照條件、溫度、pH 值和殺菌方式對山葡萄籽原花青素穩定性的影響。結果表明，pH 值、溫度、日光以及不同的殺菌方式對于山葡萄原花青素的穩定性有著很大的影響，在溫度較低、偏酸性以及黑暗的環境條件下，山葡萄原花青素有著更高的穩定性。