不同品種藍(lán)莓花色苷色素穩(wěn)定性的比較

姚 蓓，趙慧芳，吳文龍，李維林*

（江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所，江蘇 南京 210014）

不同品種藍(lán)莓花色苷色素穩(wěn)定性的比較

姚 蓓，趙慧芳，吳文龍，李維林*

（江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所，江蘇 南京 210014）

本研究探討了pH值、輔色劑、SO2、微波對(duì)5 個(gè)不同藍(lán)莓品種（巴爾德溫、巨藍(lán)、園藍(lán)、燦爛和安娜）花色苷色素穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，藍(lán)莓色素在pH＜4.0時(shí)呈紅色，且在pH 3.0條件下穩(wěn)定性較強(qiáng)。不同輔色劑中以對(duì)羥基苯甲酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、阿魏酸和單寧酸的輔色作用最強(qiáng)，其次是丁二酸、抗壞血酸和蔗糖，異抗壞血酸則具有顯著的減色作用。丁二酸、蔗糖和單寧酸不僅具有輔色作用，而且能夠增強(qiáng)花色苷的熱穩(wěn)定性。SO2和微波處理對(duì)藍(lán)莓色素具有破壞作用。在本研究條件下，通過(guò)綜合分析得出5 個(gè)藍(lán)莓品種花色苷色素的穩(wěn)定性由強(qiáng)及弱排序依次為巴爾德溫、巨藍(lán)、園藍(lán)、燦爛和安娜。

藍(lán)莓；花色苷；色度；穩(wěn)定性

藍(lán)莓又稱越桔、藍(lán)漿果，為杜鵑花科越橘屬漿果類果樹(shù)，栽培馴化源于美國(guó)。我國(guó)越橘屬植物栽培最早集中分布于大小興安嶺和長(zhǎng)白山地區(qū)，直至20世紀(jì)80年代后期，江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所開(kāi)始進(jìn)行兔眼藍(lán)莓和南方高叢藍(lán)莓的引種研究，探索其在長(zhǎng)江流域及南方丘陵地區(qū)的適應(yīng)性與豐產(chǎn)性[1]。

藍(lán)莓以富含花色苷類物質(zhì)而著稱。除了氣味、滋味和質(zhì)地，顏色是食品最重要的品質(zhì)，而花色苷作為天然水溶性色素以其獨(dú)特的艷麗色彩，被廣泛應(yīng)用于果酒、飲料、果凍、冰淇淋、糖果、糕點(diǎn)等食品行業(yè)，并且因其特殊的生理活性，包括抗氧化、抗炎癥、抗衰老、抗癌變等，倍受功能性食品和藥品研發(fā)領(lǐng)域人士的關(guān)注。然而，花色苷穩(wěn)定性較差、化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，其顏色和生物活性除了受本身化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響之外，還受外界環(huán)境如pH值、溫度、光照、化學(xué)添加劑（酶、抗壞血酸、蔗糖等）[2-4]的影響。花色苷的半衰期短、生物利用率低，在加工過(guò)程中需盡力保持其理化穩(wěn)定性。

本實(shí)驗(yàn)選取5 個(gè)藍(lán)莓品種，以色度、色素保存率為指標(biāo)，通過(guò)對(duì)不同pH值、輔色劑，以及不同SO2質(zhì)量濃度和微波（700 W）時(shí)間（藍(lán)莓果品加工中可能存在的因素）的考察，比較5 個(gè)品種藍(lán)莓色素穩(wěn)定性的差異，為不同藍(lán)莓栽培品種的評(píng)價(jià)及食品加工原料的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

兔眼藍(lán)莓：園藍(lán)（Garden Blue）、燦爛（Bright Well）、巴爾德溫（Baldwin）、巨藍(lán)（Plolific）、高叢藍(lán)莓：安娜（Anna），2015年6—7月藍(lán)莓成熟期購(gòu)于種植基地農(nóng)戶，清洗晾干后裝袋密封，－18 ℃條件下速凍保存。

檸檬酸、磷酸氫二鈉、抗壞血酸、異抗壞血酸鈉、蔗糖、單寧酸、蘋(píng)果酸、阿魏酸、對(duì)羥基苯甲酸、丁二酸、偏重亞硫酸鉀等試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

HH-S11-2-S型電熱恒溫水浴鍋 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；FA1004電子天平 上海舜宇恒豐科學(xué)儀器有限公司；KQ-300DE型數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；WP700TL23-K5型微波爐 佛山市格蘭仕微波爐電器有限公司；TU-1810紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 藍(lán)莓色素的制備

稱取一定量的藍(lán)莓凍果，微波解凍，充分破碎后，用體積分?jǐn)?shù)0.5% HCl-50%乙醇溶液按照料液比1∶15（m/V）混合均勻，于30 ℃超聲提取30 min后離心并收集上清液，經(jīng)30 ℃減壓濃縮得到紫紅色黏稠的粗提液。取適量預(yù)先處理的LS-305大孔樹(shù)脂濕法裝柱（20 mm×400 mm），上樣流速為5 mL/min，上樣結(jié)束后，用蒸餾水洗至洗出液的固形物含量為0%，用0.5% HCl-50%乙醇洗脫，洗脫流速為6 mL/min，洗脫液30 ℃減壓濃縮，真空冷凍干燥得到純化后的藍(lán)莓色素紫黑色粉末。

1.3.2 藍(lán)莓色素穩(wěn)定性的測(cè)定

1.3.2.1 pH值對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

稱取藍(lán)莓色素粉末0.05 g，分別用pH 2.2、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖溶液溶解并定容至50 mL，在400～700 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行光譜掃描，記錄最大吸收波長(zhǎng)，測(cè)定吸光度并觀察色澤，然后將不同pH值的色素溶液置于70 ℃水浴30 min后冷卻，測(cè)定其在最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度，按式（1）計(jì)算色素保存率。

評(píng)價(jià)不同pH值條件下藍(lán)莓色素的變化，用分光光度法[5]以色度表示，計(jì)算公式如式（2）所示。

式中：I為色度，表示顏色強(qiáng)度（適用于紅葡萄酒）；A420nm為420 nm波長(zhǎng)處光程為1 cm的吸光度（肉眼可見(jiàn)的黃光）；A520nm為520 nm波長(zhǎng)處光程為1 cm的吸光度（肉眼可見(jiàn)的紅光）；A620nm為620 nm波長(zhǎng)處光程為1 cm的吸光度（肉眼可見(jiàn)的紫光）。

1.3.2.2 SO2處理對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

向50 mL質(zhì)量濃度1 g/L、pH 3.0的色素水溶液中添加不同質(zhì)量的偏重亞硫酸鉀，使其SO2質(zhì)量濃度為0、5、10、20、50、100、150、200 mg/L，避光放置30 min。每個(gè)處理重復(fù)3 次，測(cè)定吸光度，并計(jì)算色度。SO2質(zhì)量濃度計(jì)算公式如式（3）所示[6]。

式中：ρ為需要達(dá)到的SO2的質(zhì)量濃度/（mg/L）；m為需要添加的偏重亞硫酸鉀的質(zhì)量/g；V為汁（或酒）的體積/L。

1.3.2.3 輔色劑對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

配制10 mL質(zhì)量濃度1 g/L、pH 3.0的色素水溶液，分別取1 mL與質(zhì)量濃度為6.25 g/L的檸檬酸、抗壞血酸、異抗壞血酸鈉、蔗糖、單寧酸、蘋(píng)果酸、阿魏酸、對(duì)羥基苯甲酸、丁二酸溶液各4 mL混勻，混勻后輔色劑質(zhì)量濃度均為5 g/L，以1 mL色素溶液添加4 mL純水為對(duì)照，重復(fù)3 次，置于70 ℃水浴30 min后冰水冷卻，在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定輔色劑作用下高溫處理前后的吸光度，并按式（2）計(jì)算色度。

1.3.2.4 微波處理對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

配制pH 3.0色素溶液60 mL，分為3 份，每份20 mL至于玻璃試管中密封，微波中火分別加熱10、20、30 s，重復(fù)3 次，取出用溫度計(jì)迅速測(cè)其溫度，然后浸入冰水冷卻10 min后，觀察顏色變化，測(cè)定吸光度，并分別按式（1）、（2）計(jì)算色素保存率和色度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，用Duncan進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，Origin 8.0軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH值對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

2.1.1 pH值對(duì)色度的影響

花色苷的結(jié)構(gòu)隨pH值不同而改變，在酸性溶液中，花色苷存在4 種主要形式的平衡：紅色黃烊陽(yáng)離子、無(wú)色甲醇?jí)A或甲醇假堿、無(wú)色查爾酮、藍(lán)色醌式堿，在較低pH值條件下（pH＜2），花色苷主要以紅色的黃烊陽(yáng)離子形式存在，當(dāng)pH值為3～6時(shí)，黃烊陽(yáng)離子被水親核攻擊而水合，濃度下降，使花色苷主要以無(wú)色的甲醇假堿和查爾酮假堿的形式存在，隨著pH值的升高黃烊離子失去質(zhì)子，藍(lán)色醌式堿隨之增加，當(dāng)pH值上升到8～10時(shí)，花色苷主要以藍(lán)色離子化的醌式堿形式存在[7-8]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓色素溶液的顏色在酸性條件下顯色較好，呈紅色，隨pH值變大，花色苷溶液的顏色經(jīng)由深變淺再變深的過(guò)程，在中性或近中性條件下呈無(wú)色，在堿性條件下呈藍(lán)色。參照葡萄酒色度的測(cè)定方法，測(cè)定了不同pH值條件下藍(lán)莓色素溶液的色度，結(jié)果見(jiàn)圖1。

在綜合借鑒國(guó)內(nèi)外學(xué)者現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合課題研究需要，筆者在研究過(guò)程中需要明確以下幾個(gè)觀點(diǎn)：一是本文所指的“跨文化能力”從其內(nèi)容上來(lái)看包含了“跨文化交際能力”，它是一種相對(duì)寬泛的概念；二是為了進(jìn)一步闡釋“跨文化能力”的內(nèi)涵，由于不少學(xué)者把跨文化能力和跨文化交際能力等同使用，因此本文在引用他人觀點(diǎn)時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)二者交互使用甚至等同的現(xiàn)象。

圖1 pH對(duì)5 個(gè)藍(lán)莓品種花色苷色素色度的影響Fig. 1 Effect of pH on the stability of anthocyanins from five blueberry cultivars

從圖1可以看出，5 個(gè)藍(lán)莓品種在不同pH值條件下色度的變化趨勢(shì)一致，酸性條件下（pH＜4.0）溶液的色度值較高，隨pH值變大，色度值先降后升，呈U形。70 ℃條件下處理30 min后，溶液的色度則普遍下降，其中燦爛色素溶液的色度下降幅度較大，園藍(lán)和巨藍(lán)下降幅度較小。

2.1.2 pH值對(duì)色素最大吸收波長(zhǎng)及穩(wěn)定性的影響

已知花色苷類的特征吸收峰在280 nm和520 nm波長(zhǎng)處左右，280 nm處左右的吸收峰表明，藍(lán)莓色素可能為復(fù)雜花色苷類物質(zhì)[9]，本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，酸性條件下（pH 2.2～4.0）藍(lán)莓色素溶液呈紅色，在可見(jiàn)光區(qū)的最大吸收峰在520 nm處左右（表1），pH值變化會(huì)導(dǎo)致最大吸收峰移動(dòng)，但在酸性條件下其最大吸收峰的移動(dòng)范圍較小，每個(gè)pH值單位波動(dòng)約為1～5 nm。在pH 5.0～8.0的中性偏堿性溶液中，溶液顏色由紅色變逐漸變淺，轉(zhuǎn)而為淺藍(lán)到深灰，其最大吸收峰的移動(dòng)范圍較大，每個(gè)pH值單位波動(dòng)約為10～20 nm。

表1 不同pH條件下5 個(gè)藍(lán)莓品種花色苷的最大吸收波長(zhǎng)和保存率Table 1 Maximum absorption wavelengths and preservation rates of anthocyanins from five blueberry cultivars at different pH levels

由表1可見(jiàn)，隨pH值的增加，整體上色素保存率呈降低趨勢(shì)，即色素的穩(wěn)定性下降，但pH 3.0條件下的色素保存率略高于pH 2.2時(shí)，由此可見(jiàn)，藍(lán)莓花色苷色素在pH 3.0左右穩(wěn)定性較好。比較5 個(gè)品種藍(lán)莓花色苷色素在不同pH值條件下的色素保存率發(fā)現(xiàn)，酸性條件下（pH 2.2～5.0）巴爾德溫和巨藍(lán)的色素保存率高于燦爛、園藍(lán)和安娜，說(shuō)明巴爾德溫和巨藍(lán)色素酸性條件下的穩(wěn)定性較強(qiáng)。

2.2 SO2處理對(duì)色素穩(wěn)定性的影響

SO2在食品加工領(lǐng)域?qū)儆谥匾奶砑觿缭谒{(lán)莓果酒加工中添加適量的SO2具有抑制雜菌、抗氧化、澄清、增酸作用，并能防止褐變，保持原果香味和果酒酒色[10]，同時(shí)SO2也是漂白劑，對(duì)于花色苷含量豐富、色澤靚麗的物料而言，SO2的添加量要適度。對(duì)不同質(zhì)量濃度SO2對(duì)藍(lán)莓色素的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖2。

處理對(duì)5 個(gè)藍(lán)莓品種花色苷穩(wěn)定性的影響Fig. 2 Effect of SO2on the stability of anthocyanins from five blueberry cultivars圖2 SO2

由圖2可見(jiàn)，5 個(gè)藍(lán)莓品種的色素溶液隨著SO2質(zhì)量濃度增加，色度逐漸降低，溶液顏色逐漸消褪，由紅色漸變?yōu)榈凵湓蚩赡苁荢O2在酸性條件下形成HSO3－，對(duì)花色苷的C2或C4位親核形成無(wú)色的花色苷亞硫酸鹽復(fù)合物[11]；其次SO2也可能起到漂白劑的作用。由此可見(jiàn)，SO2對(duì)藍(lán)莓花色苷具有顯著的減色作用。根據(jù)GB 2760—2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》及相關(guān)研究結(jié)論[12-15]，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)分析，建議在食品加工中SO2的質(zhì)量濃度＜20 mg/L。相比較5 個(gè)品種發(fā)現(xiàn)，在相同的SO2質(zhì)量濃度條件下，5 個(gè)品種間色素的色度比較接近，說(shuō)明5 個(gè)藍(lán)莓品種在SO2的影響下其色素穩(wěn)定性的表現(xiàn)無(wú)明顯差異。

圖3 輔色劑對(duì)5 個(gè)藍(lán)莓品種花色苷穩(wěn)定性的影響Fig. 3 Effect of co-pigments on the stability of anthocyanins from five blueberry cultivars

能使花色苷顏色穩(wěn)定并加深的作用稱為共色作用，按其反應(yīng)途徑分為分子內(nèi)共色作用、分子間共色作用、自聚作用和金屬絡(luò)合作用，輔色劑對(duì)花色苷的輔色反應(yīng)屬于分子間共色[8]。由圖3可知，在本實(shí)驗(yàn)條件下，9 種輔色劑除異抗壞血酸具有顯著的減色作用外，其他8 種輔色劑添加后藍(lán)莓色素溶液的色度均大于對(duì)照，具有增色作用。同一品種不同實(shí)驗(yàn)組之間及實(shí)驗(yàn)組與空白對(duì)照組之間色度變化存在顯著差異（P＜0.05），其中實(shí)驗(yàn)組與空白對(duì)照組差異較顯著的是對(duì)羥基苯甲酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、阿魏酸、單寧酸，其次是丁二酸、抗壞血酸，而蔗糖與空白對(duì)照組差異不顯著。此趨勢(shì)在5 個(gè)品種藍(lán)莓色素中表現(xiàn)基本一致。本實(shí)驗(yàn)中抗壞血酸與異抗壞血酸的輔色作用與眾多研究結(jié)論相背，研究表明各質(zhì)量濃度的抗壞血酸都會(huì)使花色苷降解，隨質(zhì)量濃度提高，破壞作用加強(qiáng)[16-18]。但異抗壞血酸對(duì)花色苷的穩(wěn)定性表現(xiàn)出雙重的影響，在低濃度時(shí)（＜0.5 mmol/L）表現(xiàn)出增色作用，高濃度時(shí)表現(xiàn)出減色作用[19-20]，對(duì)此最被普遍認(rèn)可的是抗壞血酸和異抗壞血酸易被氧化生成H2O2，而H2O2會(huì)導(dǎo)致花色苷降解[21]。本實(shí)驗(yàn)中與之相符的是異抗壞血酸質(zhì)量濃度為5 g/L（相當(dāng)于25.3 mmol/L），添加到色素溶液中立刻表現(xiàn)出顯著的減色效果，而抗壞血酸的輔色表現(xiàn)則與之不符，究其原因可能與非酶褐變有關(guān)，在pH＞3時(shí)非酶褐變反應(yīng)速率隨pH值增大而加快，導(dǎo)致顏色降解，而在pH＜3時(shí)非酶褐變緩慢，抗壞血酸在pH 3.0左右時(shí)較穩(wěn)定[22]，有可能與花色苷發(fā)生共色反應(yīng)。

表2 70 ℃處理30 min前后5 個(gè)藍(lán)莓品種花色苷的色度變化值Table 2 Change in chromaticity of anthocyanins from five blueberry cultivars at 70 ℃ for 30 min

本實(shí)驗(yàn)同時(shí)還考察了添加輔色劑后色素溶液的穩(wěn)定性，通過(guò)70 ℃水浴30 min的處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)處理后溶液的色度均較處理前低，但是處理后添加具有增色效果輔色劑的溶液的色度仍比對(duì)照高（圖3），說(shuō)明其在輔色的同時(shí)還能增強(qiáng)色素的穩(wěn)定性，即在高溫處理時(shí)（70 ℃條件，30 min內(nèi)）具有抑制顏色消褪的護(hù)色作用。研究表明，分子間共色導(dǎo)致花色苷與輔色劑構(gòu)建出特殊的層狀結(jié)構(gòu)，層疊過(guò)程產(chǎn)生疏水作用，保護(hù)花色苷母核陽(yáng)離子免受水化反應(yīng)攻擊而減少無(wú)色假堿生成[23]，很大程度上提高花色苷的穩(wěn)定性，而且能加強(qiáng)花色苷的呈色效果，紅色色調(diào)加深[24-25]。比較添加輔色劑的藍(lán)莓色素溶液高溫處理前后的色度差值與對(duì)照的區(qū)別發(fā)現(xiàn)，分別添加丁二酸、蔗糖、單寧酸的溶液高溫處理前后的色度差值總體上較對(duì)照溶液的小（表2），而分別添加檸檬酸、蘋(píng)果酸、對(duì)羥基苯甲酸、阿魏酸、抗壞血酸的色素溶液處理前后的色度差值基本大于對(duì)照，可能原因是丁二酸、蔗糖、單寧酸分別與花色苷構(gòu)筑成的特殊結(jié)構(gòu)比花色苷原有結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性強(qiáng)，在70 ℃水浴30 min的處理?xiàng)l件下，此結(jié)構(gòu)的受損程度比花色苷本身結(jié)構(gòu)的受損程度輕，因此其色度差值比對(duì)照小。而檸檬酸、蘋(píng)果酸、對(duì)羥基苯甲酸、阿魏酸、抗壞血酸與花色苷構(gòu)筑成的特殊結(jié)構(gòu)比花色苷本身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性弱，在70 ℃水浴30 min的處理?xiàng)l件下，此結(jié)構(gòu)的受損程度比花色苷本身結(jié)構(gòu)的受損程度重，因此其色度差值比對(duì)照大。綜上分析，在70 ℃水浴30 min的處理下，丁二酸、蔗糖、單寧酸對(duì)藍(lán)莓花色苷的護(hù)色作用較強(qiáng)。

2.4 微波對(duì)花色苷穩(wěn)定性的影響

表3 不同微波處理時(shí)間對(duì)5 個(gè)藍(lán)莓品種色素穩(wěn)定性的影響Table 3 Effect of microwave treatment on the stability of anthocyanins from five blueberry cultivars

微波加熱技術(shù)是利用電磁波、電磁場(chǎng)等物理微弱能量對(duì)食品、農(nóng)產(chǎn)品加工、貯藏進(jìn)行高效節(jié)能處理，主要起到加熱和殺菌作用，與傳統(tǒng)加熱方式相比，微波加熱的速率是其3～5 倍，因此在保證加熱殺菌效果的同時(shí)有效降低物料的質(zhì)量損耗[26]。本實(shí)驗(yàn)考察了微波處理對(duì)藍(lán)莓色素保存率的影響。由表3可知，隨著微波處理時(shí)間的延長(zhǎng)，色素溶液的溫度逐漸升高，5 個(gè)藍(lán)莓品種色素在各梯度加熱時(shí)間里所達(dá)到的溫度較為一致，10 s時(shí)達(dá)47～48 ℃，20 s時(shí)達(dá)58～60 ℃，30 s時(shí)達(dá)79～80 ℃。而色度和色素保存率則隨微波時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，10 s

時(shí)5 個(gè)品種藍(lán)莓色素的色度為0.764～0.885，色素保存率在76.72%～90.30%；30 s時(shí)色度下降至0.628～0.725，色素保存率僅為61.76%～73.40%。由此可見(jiàn)微波處理具有促使紅色消退、加速花色苷降解的作用。相比較5 個(gè)藍(lán)莓品種的色素發(fā)現(xiàn)，在相同處理?xiàng)l件下巴爾德溫的色度和色素保存率最高，而安娜的色度和色素保存率最低，5 個(gè)藍(lán)莓品種中色素穩(wěn)定性由強(qiáng)及弱依次為巴爾德溫＞巨藍(lán)＞園藍(lán)＞燦爛＞安娜。

3 結(jié)論與討論

本實(shí)驗(yàn)選取兔眼和高叢兩個(gè)藍(lán)莓類型中的5 個(gè)品種分別在pH值、SO2、輔色劑、微波因素作用下對(duì)其花色苷色素穩(wěn)定性進(jìn)行研究，不同品種藍(lán)莓花色苷色素的穩(wěn)定性和色澤的變化趨勢(shì)基本一致。藍(lán)莓色素溶液在pH＜4.0時(shí)顯紅色，且在pH 3.0左右色素保存率最高、穩(wěn)定性最強(qiáng)，與此相關(guān)的是，輔色劑的輔色作用在酸性條件下才發(fā)生。對(duì)于多數(shù)的天然花色苷來(lái)說(shuō)，輔助成色作用主要是在適當(dāng)條件下，使花色苷的最大吸收波長(zhǎng)紅移，在可見(jiàn)波段的吸收增加[24]。研究表明單寧酸在pH 2.0～6.0的范圍內(nèi)對(duì)黑米、紅樹(shù)莓和甘藍(lán)色素具有輔色作用，且在pH 3.0左右3 種色素的總色差差異顯著[27]。另有研究發(fā)現(xiàn)在pH 3.0的條件有助于果膠維持黑加侖果漿花色苷的穩(wěn)定性[28]。本實(shí)驗(yàn)輔色劑在pH 3.0花色苷水溶液中的輔色作用存在顯著差異，輔色作用顯著的有對(duì)羥基苯甲酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、阿魏酸、單寧酸。本實(shí)驗(yàn)中蔗糖具有輔色作用，但效果不顯著，可能的原因是高濃度的糖使水分活度降低，花色苷生成假堿式結(jié)構(gòu)的速率減慢，花色苷顏色得到保護(hù)；低濃度的糖卻使花色苷的降解和變色加速[29-30]。

藍(lán)莓花色苷色素溶液在pH＜4時(shí)色度較高，呈紅色，并在pH 3.0時(shí)色素保存率最高，穩(wěn)定性最強(qiáng)。輔色劑中對(duì)羥基苯甲酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、阿魏酸、單寧酸的輔色作用最顯著，其次是丁二酸、抗壞血酸、蔗糖，而異抗壞血酸具有顯著的減色作用。其中丁二酸、蔗糖、單寧酸具有高溫處理抑制顏色消褪的護(hù)色作用。SO2和微波處理均導(dǎo)致花色苷穩(wěn)定性下降、顏色消褪，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中建議SO2質(zhì)量濃度＜20 mg/L，并減少微波的使用。

綜合分析認(rèn)為，5 個(gè)品種的藍(lán)莓花色苷色素理化穩(wěn)定性由強(qiáng)及弱依次為巴爾德溫、巨藍(lán)、園藍(lán)、燦爛、安娜。同時(shí)認(rèn)為，輔色劑對(duì)提高藍(lán)莓色素的色澤強(qiáng)度和穩(wěn)定性具有重要的實(shí)用意義。

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Comparative Stability of Anthocyanins from Five Blueberry Cultivars

YAO Bei, ZHAO Huifang, WU Wenlong, LI Weilin*
(Institute of Botany, Jiangsu Province and Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210014, China)

In this study, four important factors including pH, co-pigment, sulfur dioxide and microwave influencing the stability of anthocyanins from five blueberry cultivars were investigated. It was found that the color of the blueberry pigments was red at pH less than 4.0, and the stability was stronger at pH 3.0. Five co-pigments including hydroxybenzoic acid, malic acid, citric acid, ferulic acid and tannic acid most significantly contributed to enhancing the color of the pigments, followed by succinic acid, ascorbic acid and sucrose. On the contrary, isoascorbic acid showed a remarkable negative effect on the color of blueberry anthocyanins. Furthermore, succinic acid, sucrose and tannic acid could also enhance the thermal stability of the anthocyanins. Additionally, sulfur dioxide and microwave could damage the stability of blueberry anthocyanins. Taking our results together, the stability of anthocyanins from five blueberry cultivars in this study was in the decreasing order Baldwin, Plolific, Garden Blue, Bright Well and Anna.

blueberry; anthocyanin; chroma; stability

10.7506/spkx1002-6630-201711023

S663.2

A

1002-6630（2017）11-0142-06

姚蓓, 趙慧芳, 吳文龍, 等. 不同品種藍(lán)莓花色苷色素穩(wěn)定性的比較[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(11): 142-147. DOI:10.7506/

spkx1002-6630-201711023. http://www.spkx.net.cn

YAO Bei, ZHAO Huifang, WU Wenlong, et al. Comparative stability of anthocyanins from five blueberry cultivars[J]. Food Science, 2017, 38(11): 142-147. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201711023. http://www.spkx.net.cn

2016-06-17

南京市科技計(jì)劃項(xiàng)目（201505033）；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目（CX（15）1026）

姚蓓（1991—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)楹谳{(lán)莓等小漿果果品加工與果品化學(xué)。E-mail：yb910310@126.com

*通信作者：李維林（1966—），男，研究員，博士，研究方向?yàn)榻?jīng)濟(jì)植物引種馴化、資源評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)利用。

E-mail：lwlcnbg@mail.cnbg.net