杜月嬌,秦宇婷
(1.長春工程學(xué)院,吉林長春 130000;2.吉林省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院,吉林長春 130000)
山葡萄為葡萄科葡萄屬植物,其原產(chǎn)地為我國東北地區(qū)、俄羅斯以及朝鮮的部分區(qū)域。當(dāng)前山葡萄主要有“北冰紅”“雙紅”等品種,因其具有耐寒性強(qiáng)、種質(zhì)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(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。而原花青素則是一種生物類黃酮物質(zhì),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(huán)系統(tǒng)、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(fèi)者的喜愛。然而,由于原花青素酚羥基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,在對(duì)含有原花青素食品進(jìn)行加工、生產(chǎn)以及存儲(chǔ)的過程中很容易會(huì)受到環(huán)境改變以及添加劑的影響,而導(dǎo)致原花青素結(jié)構(gòu)改變,從而影響原花青素所具有的功效。因而,對(duì)原花青素在光照、溫度、酸堿性以及金屬離子等影響下的穩(wěn)定性進(jìn)行研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
在國內(nèi)關(guān)于山葡萄原花青素的研究,學(xué)者大都是對(duì)其具體種類以及含量進(jìn)行分析。例如,王新偉等[3]對(duì)我國不同品種的山葡萄原花青素含量和分布的特點(diǎn)與差異進(jìn)行了整理和研究。國外有關(guān)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(duì)于肝損傷的預(yù)防作用。而國外關(guān)于原花青素穩(wěn)定性的研究也較少,對(duì)其相關(guān)的機(jī)理研究也不夠深。鑒于此,對(duì)于原花青素優(yōu)質(zhì)低價(jià)加工原料的開發(fā)和提升原花青素的穩(wěn)定性成為了原花青素研究的熱點(diǎn)。為了能夠獲取較為穩(wěn)定的原花青素產(chǎn)品,拓展原花青素原料市場(chǎng),本文以山葡萄籽為具體研究對(duì)象,針對(duì)山葡萄原花青素的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析和研究。
本實(shí)驗(yàn)所使用的山葡萄籽原花青素樣本是利用參考文獻(xiàn)提取工藝得到的原花青素粗提液[5],然后在40 ℃環(huán)境下對(duì)原花青素粗提液進(jìn)行減壓濃縮至無醇味,再經(jīng)過降溫干燥之后得到山葡萄籽原花青素粗提物,并對(duì)該粗提物進(jìn)行純化。實(shí)驗(yàn)將純化物標(biāo)號(hào)為PC1、原花青素乙酸乙酯萃取相編號(hào)為PC2、將萃余水相編號(hào)為PC3。
本次實(shí)驗(yàn)所采用的主要試劑如表1所示。
表1 實(shí)驗(yàn)試劑
本實(shí)驗(yàn)所采用的主要儀器設(shè)備如表2所示。
表2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
1.4.1 光照條件對(duì)原花青素穩(wěn)定性的影響
準(zhǔn)備PC1、PC2和PC3樣液各兩份,其中一份放置于室內(nèi)避光條件下儲(chǔ)存,另一份放置于室內(nèi)散射光條件下儲(chǔ)存。每間隔1 d 對(duì)3 種樣液中的原花青素保存率進(jìn)行測(cè)定。
1.4.2 pH 值對(duì)原花青素穩(wěn)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(nèi)20 h 后對(duì)其原花青素保存率進(jìn)行測(cè)定。
1.4.3 溫度對(duì)原花青素穩(wěn)定性的影響
分別準(zhǔn)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(huán)境下,每間隔1 h 對(duì)樣液中的原花青素含量進(jìn)行測(cè)定。
1.4.4 殺菌方式對(duì)原花青素保存率的測(cè)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(duì)PC1、PC2、PC3樣液中的原花青素保存率進(jìn)行測(cè)定。
參考文獻(xiàn)[6]中的方法,原花青素保存率計(jì)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。
如表3所示,隨著存放時(shí)間的延長,原花青素保存率均出現(xiàn)了不同程度的下降。其中,在室溫條件下避光儲(chǔ)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(nèi)散射光儲(chǔ)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(nèi)散光下儲(chǔ)存的原花青素保存率更低。究其原因,主要是因?yàn)樵诠庹盏淖饔孟?,原花青素變得不穩(wěn)定,極易發(fā)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(wěn)定性變得越來越差。
表3 光照對(duì)原花青素穩(wěn)定性的影響結(jié)果
如表4所示,在pH 值為2.5~6.0 時(shí),各樣液中原花青素的保存率均較高,且當(dāng)pH 值為4.0 時(shí),各樣液中原花青素的保存率達(dá)到最高。這說明pH 值在2.5~6.0,原花青素溶液的穩(wěn)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(xiàn)了明顯下降,說明山葡萄籽原花青素在堿性環(huán)境下變得不穩(wěn)定,容易發(fā)生化學(xué)降解而高聚體原花青素(PC3)的穩(wěn)定性更好。
表4 pH 對(duì)原花青素穩(wěn)定性的影響結(jié)果
如表5所示,隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延長,在不同溫度條件下的各個(gè)試樣原花青素保存率均呈現(xiàn)出下降趨勢(shì),且溫度越高,原花青素保存率下降的趨勢(shì)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(xiàn)得較為穩(wěn)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(dāng)溫度上升至37 ℃后,原花青素的降解速度開始加快,并呈現(xiàn)出了溫度不斷升高,降解速度越來越快的特點(diǎn)。在98 ℃環(huán)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(duì)熱不穩(wěn)定,添加有原花青素的食品宜在較低溫度下儲(chǔ)存[8]。相關(guān)研究表明,在溫度為40~90 ℃時(shí),原花青素開始變得不穩(wěn)定,主要誘因是較高的環(huán)境溫度使得原花青素發(fā)生了氯化聚合反應(yīng),致使原花青素的保存率降低。此外,通過對(duì)PC1、PC2和PC3樣液
表5 不同溫度對(duì)原花青素穩(wěn)定性的影響結(jié)果
在不同溫度條件下的原花青素保存率進(jìn)行比對(duì)可知,高聚體原花青素(PC3)所表現(xiàn)出來的熱穩(wěn)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(huán)境下,這種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)得愈發(fā)明顯,究其原因可能是低聚體原花青素的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,在受熱時(shí)更容易遭到破壞。
如表6所示,采用高壓蒸汽殺菌的方式對(duì)于3 種樣液中原花青素的破壞是最為嚴(yán)重的。經(jīng)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(duì)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(duì)添加了原花青素的食品進(jìn)行殺菌處理時(shí),應(yīng)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(duì)原花青素穩(wěn)定性的影響結(jié)果
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(duì)山葡萄籽原花青素穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,pH 值、溫度、日光以及不同的殺菌方式對(duì)于山葡萄原花青素的穩(wěn)定性有著很大的影響,在溫度較低、偏酸性以及黑暗的環(huán)境條件下,山葡萄原花青素有著更高的穩(wěn)定性。