淺析花青素穩定性的研究

張子晴 薛博

摘要：花青素的穩定性較差，易受各種理化因素影響而發生變化，因此其應用范圍受到限制。本文分析了溫度、光照、氧氣、金屬離子等多種因素對花青素穩定性的影響，并介紹兩種有效的提高花青素的穩定性措施，包括添加輔色劑、微膠囊技術，為進一步研究花青素提供參考。

關鍵詞：花青素；穩定性；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、果實中，對人體健康大有益處。唐傳核等研究發現，花青素不僅安全、無毒，還具有降血脂、抗氧化、抗腫瘤、抗突變、預防糖尿病、保護視力等多種功效。作為天然色素，花青素的開發利用價值很大，但花青素具有不穩定的特性，應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，不易儲藏。因此，花青素的穩定性影響因素及提高措施仍是研究重點。

一、花青素穩定性的影響因素

花青素的穩定性與自身因素、外界因素兩方面有關。作為天然抗氧化劑之一，花青素缺少電子的結構性特征，易受到活性氧負離子的攻擊，因此造就了花青素不穩定性特征存在。除了這個自身因素，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

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

2. 光照

陽光照射既可以促進花青素合成，又能夠加速花青素降解，在光照下，花青素的穩定性會下降，長時間的光照會造成花青素被氧化，從而導致花青素被降解。不同光線對花青素穩定性的影響程度不同，于文娟等通過對照避光保存的保存率發現，室內散射光對花青素穩定性影響較大。所以，花青素必須避光保存。

3. 氧氣

無論是食品加工還是儲藏運輸，都應該避免花青素與氧氣直接接觸，防止花青素被氧化破壞。田喜強團隊通過單因素實驗檢測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，黑米花青素的吸光值在不斷減少，由此可見，氧氣對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

金屬離子對于花青素的穩定性有一定的影響作用，不同金屬離子對于花青素的影響程度不同。焦巖等研究表明，Cu2+、Ca2+、Zn2+會使紫色洋蔥皮中花青素的穩定性下降，影響效果較大，而Al3+、Fe3+對花青素穩定性影響較小。部分金屬離子對花青素也有一定的增色作用，如張志博團隊研究發現，Fe2+對越橘花青素有增色作用。

5. 其他影響因素

其他因素對于花青素的穩定性也有一定的影響。劉軍波團隊研究發現，抗壞血酸能夠破壞花青素的結構使其降解，而苯甲酸鈉、0.15%的檸檬酸和蘋果酸對藍莓花青素的穩定性有促進作用：孫倩怡等研究發現pH對藍莓花青素的穩定性的具有一定的影響，當pH<3時，藍莓花青素比較穩定，pH>3時，花青素不穩定，易降解。

二、提高花青素穩定性的措施

由于花青素穩定性差，其在生產過程中受到影響，無法最大限度的發揮作用。為了解決這一問題，許多學者深入研究花青素穩定性的提高措施，現如今，提高花青素穩定性的方法包括添加輔色劑、微膠囊技術等。

1. 添加輔色劑

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

朱紅梅等研究表明，單寧對紫甘薯花青素有輔色作用，能提高紫甘薯花青素對光照、高溫的穩定性；Chung Cheryl團隊研究發現，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定性，尤其是左旋色氨酸對花青素穩定性的提高較顯著。

2. 微膠囊技術

微膠囊技術是指將具有生物活性的物體引入基質或聚合物壁系統，使其活性成分不受氧氣、光照及其他條件的影響。在食品行業常采用的微膠囊技術有噴霧干燥法、冷凍干燥法、復凝聚法、脂質體包埋法等。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，發現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，發現花青素在25℃，1000Lx的光照條件下，具有較好的穩定性。雖然這些研究成果表明微膠囊技術能夠保護花青素不受溫度、光照等因素的影響，提高花青素的穩定性，但在花青素中的具體應用還需進一步研究。

三、結語

在科技不斷進步的今天，人們對食品的要求不斷提高，對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，市場的開發潛力巨大。目前，因花青素穩定性差的原因，使其無法工業化，因此，開展花青素穩定性提高措施的研究是十分必要的。雖然隨著對花青素的深入研究，提高花青素穩定性的方法也不斷被發掘出來，但與此同時，也存在一些問題，如輔色劑自身易分解，對花青素提高作用不穩定；微膠囊不適用于食品體系等等。因此，完善花青素穩定性的提高措施，對于花青素的研究具有重大的意義。

作者簡介：

張子晴（1999-），女，學生，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，研究方向為漿果加工及功能性研究。