食品酸味剂、甜味剂及增稠剂对阴香花色苷稳定性的影响

来源：食品添加剂供求网发布时间： 6/6/2017 9:26:30 AM

   阴香（C. burmannii）为多年生常绿乔木，国内主要分布于广东、福建等地，其树形优美、保水、保湿性能良好，是华南地区行道与园林绿化的常见树种，近年广东等地广泛用于水源涵养林种植。阴香树为多用途的经济林木，其根、茎、叶都可提取药用成分与制造香精等产品的化工原料，树干的材质优良可用于家具、建筑及室内装饰等[1]。在素有“冬季天然温室”之称的广东境内，阴香树的果实产量高，内含大量花色苷等多种具开发利用价值的天然产物[2]。
    花色苷是植物中广泛存在的天然色素，已大量应用于果酱、果汁、饮料、糖果等加工食品[3]。花色苷亦是清除自由基、抗氧化等活性强的天然活性物质，具降低低密度脂蛋白胆固醇、抗突变、抗肿瘤等多种医疗保健功能[4-7]，倍受世人青睐。植物材料中花色苷的含量低，花色苷商品的生产原料多系水果、蔬菜及粮食作物等农产品，因而产品价格昂贵，消费群体不限，不断寻求新的、开发利用价值更大的花色苷资源仍是花色苷研发的重要课题[8-13]。
    阴香树在广东等省已具较大的种植规模，资源化开发阴香果实花色苷等天然产物既可获得极大的经济效益，又不影响其城市绿化及生态环境保护功能。关于阴香果实花色苷提取、体外抗氧化活性、物理因子与无机离子与阴香花色苷稳定性的关系等已有一定的研究报道[2，14-15]。但食品加工等行业中常用的甜味剂、酸味剂及增稠剂与阴香花色苷稳定性的关系仍未有研究报道，研究食品甜味剂、酸味剂及增稠剂与阴香花色苷稳定性的关系，旨在进一步明确阴香花色苷作为着色剂在食品加工业等行业中的应用潜力，为其科学应用提供实验依据。
    1· 材料与方法
    1.1 材料与仪器
    阴香在果实成熟时于广东梅州采摘成熟果实，蒸馏水洗净，晾干果面余水，-80℃冷冻贮藏备用；柠檬酸、酒石酸、乳酸、乙酸、可溶性淀粉、β－环糊精、琼脂粉、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖等均为分析纯；DM-18弱极性大孔吸附树脂由山东鲁抗医药股份有限公司树脂分厂提供。
    VIRTIS冻干机美国IRTIS公司；U-2800型紫外-可见分光光度计日立公司；EP-1型蠕动泵及层析柱（25mm×800mm）美国Bio-Rad公司；NU-425CLASSⅡ生物安全柜美国纽艾公司。
    1.2 实验方法
    1.2.1 阴香花色苷样品的制备
    冷冻阴香果解冻，搅拌捣碎果肉，加入90%甲醇浸提30min后离心，收集清液，冻干，石油醚浸泡花色苷粗提物除脂，DM-18弱极性大孔吸附树脂精制，最后以半制备HPLC纯化，花色苷半制备HPLC主峰洗脱液冻干获供试阴香花色苷样品（供试样品总花色苷含量91.6274%），-80℃保存备用。
    1.2.2 花色苷稳定性的测定方法
    将取0.400g花色苷样品于400mL（pH=4.0）蒸馏水配制相应溶液，以无花色苷相应pH=4.0溶液为参比液，测定溶液初始吸光度A515nm值，然后定时取样测定吸光度A515nm值，重复3次，按公式（1）计算各处理溶液花色苷的保存率，保存率越高稳定性越好，保存率越低稳定性越差。
    保存率（%）＝Ax/Ao×100 式（1）
    式中：Ax-处理后阴香花色苷溶液的吸光值；Ao-初始溶液的吸光值。
    1.2.3 酸味剂对花色苷稳定性的影响
    用蒸馏水配制系列浓度柠檬酸、酒石酸、乳酸、乙酸，在400mL溶液中加入花色甘0.400g，立即用0.22μm滤膜过滤除菌，分装于三角瓶内，28℃避光存放，4h时测定各溶液吸光度A515nm值为初始值，以后每96h取样测定吸光度A515nm值，计算花色苷的保存率，3次重复。
    1.2.4 增稠剂对花色苷稳定性的影响
    精确可溶性淀粉、琼脂粉和β－环状糊精用pH=4.0蒸馏水分别配制为不同浓度溶液，其余同1.2.3。
    1.2.5 甜味剂对花色苷稳定性的影响
    精确称取适量的葡萄糖、蔗糖、乳糖及麦芽糖，pH=4.0蒸馏水分别配制为系列浓度溶液，其余同1.2.3。
    1.2.6 数据分析
    以SPSS 13.0进行数据统计分析，并进行差异显著性测定（p＜0.05或p＜0.01）。
    2 ·结果与分析
    2.1 酸度调节剂对花色苷的稳定性的影响
    2.1.1 阴香花色苷在柠檬酸溶液中的保存率
    在不同柠檬酸溶液中阴香花色苷的保存率见图1。由图1可以看出，花色苷在大于0.20%柠檬酸溶液中的保存率高于初始值，且差异显著（p＜0.05）；低于0.15%柠檬酸溶液中花色苷保存率与对照相当，差异不显著。结果表明高浓度柠檬酸溶液对阴香花色苷具有辅色作用，低浓度柠檬酸溶液对花色苷的稳定性无影响。文献报道柠檬酸对紫苕色素也具一定的辅色作用[16]。

    2.1.2 酒石酸与阴香花色苷稳定性的关系
    0.15%~0.25%酒石酸内的阴香花色苷的保存率均高于初始值，表明此溶液范围内酒石酸对阴香花色苷有较明显的辅色作用。0.05%及0.10%酒石酸处理的花色苷保存率低于无酒石酸的对照，0.05%及0.10%浓度的酒石酸溶液对阴香花色苷稳定性有一定的不利影响，见图2。Hubbermann等以4%酒石酸处理黑醋栗及接骨木花色苷，12d后保存率分别约为45%及30%[16]，但本实验的酒石酸浓度是参考食品工业使用浓度设计，剂量远低于4%。

    2.1.3 乳酸与阴香花色苷稳定性的关系
    乳酸对阴香花色苷稳定性的影响见图3。由图3可知，乳酸所有浓度处理贮存期中花色苷的保存率不断降低，0.25%最高浓度处理40d保存率86.96%，0.05%最低浓度的处理40d保存率63.26%，所有供试浓度处理的花色苷保存率均显著（p＜0.05）低于对照花色苷的保存率。实验表明乳酸对阴香花色苷颜色的稳定性具不利影响，开发应用时应尽量避免与乳酸混用。

    2.1.4 乙酸与阴香花色苷稳定性的关系
    不同浓度乙酸对阴香花色苷稳定性的影响见图4。实验结果0.05％~0.60％乙酸中阴香花色苷于保存率最低为94.556%，最高96.662%，彼此间无显著差异，并与无乙酸的pH=4.0花色苷溶液对照无明显差异，表明乙酸对阴香花色苷颜色的稳定性没有显著影响。而文献报道4%乙酸使接骨木及黑醋栗花色苷保存率小幅降低[17]。

     2.2 增稠剂对花色苷稳定性的影响
    2.2.1 β-环糊精对花色苷稳定性的影响
    不同浓度β-环状糊精中阴香花色苷的保存率见图5。从图5中可以看出，浓度0.1％~0.5％ β-环状糊精中花色苷的保存率在40d的贮存期相当，均大于93%，数据分析表明，与不含β-环状糊精的花色苷对照花色苷溶液的保存率差异不显著。β-环糊精可与很多疏水性化合物形成包合物，从而改变其理化性质，提高水溶性、改善稳定性等，如β-环状糊的丹皮护色、果汁脱苦等[18-19]。但β-环糊精处理的花色苷溶液其保存率与对照无显著差异，可能是β-环状糊精对阴香花色苷没有明显的包埋作用，或是对阴香花色苷显色基团无包埋作用。

    2.2.2 可溶性淀粉对花色苷稳定性的影响
    不同浓度可溶性淀粉中阴香花色苷贮存40d内的保存率见图6。从图6可以看出，0.3％及0.4％可溶性淀粉中阴香花色苷贮存40d的保存率分别为104.607％和100.765％，显著（p＜0.05）高于对照中阴香花色苷的保存率。0.1％及0.2％可溶性淀粉中阴香花色苷贮存40d保存率与对照中的保存率差异不显著。结果表明较高浓度的可溶性淀粉对阴香花色苷具有一定的护色作用，低浓度可溶性淀粉对阴香花色苷的颜色无影响。

    2.2.3 琼脂对花色苷稳定性的影响
    琼脂与阴香花色苷保存率的关系见图7。从图7得知，阴香花色苷在0.01%~0.05%琼脂溶液中贮存40d花色苷保存率均高于95%，表明琼脂对阴香花色苷稳定性无不利影响。相反0.04%和0.05%琼脂的花色苷溶液贮存40d保存率分别为100.45%和98.387%，与初始值无显著差异，表明相应浓度的琼脂对阴香花色苷具有一定的护色作用。

    2.3 甜味剂对花色苷稳定性的影响
    2.3.1 葡萄糖对花色苷稳定性的影响
    葡萄糖与阴香花色苷的保存率见图8。1%及2.5%葡萄糖溶液内阴香花色苷与对照花色苷的保存率相当，差异不显著。而更高浓度的葡萄糖溶液中花色苷贮存40d保存率比对照的低，差异极显著（p＜0.01）。高浓度葡萄糖溶液阴香花色苷贮存中保存率下降与Meschter报道的葡萄糖加速花色苷的降解的结果基本一致[20]，但本研究表明葡萄糖达到一定浓度后方才对阴香花色苷具降解作用。

    2.3.2 蔗糖对花色苷稳定性的影响
    蔗糖与阴香花色苷保存率的关系见图9。由图9可知，所有供试浓度的蔗糖溶液内阴香花色苷在贮存期内的保存率均高于初始值，且与对照保存率差异显著（p＜0.05）。其中的10%蔗糖溶液中阴香花色苷保存率最高，贮存40d保存率达140.253%，而浓度5%及15%蔗糖溶液的保存率分别为108.981%和131.579%。实验表明蔗糖对阴香花色苷具有突出的辅色作用，其中以10%蔗糖溶液的辅色作用最大。关于蔗糖对花色苷稳定性的影响文献有蔗糖对花色苷颜色无影响[21-23]及有辅色作用[24-25]的报道。

    2.3.3 麦芽糖对花色苷稳定性的影响
    麦芽糖中阴香花色苷的保存率见图10。由图10可以看出，阴香花色苷在不同浓度的麦芽糖溶液中的保存率均高于初始值，贮存40d的保存率与较初始值大幅增加，其中7.5％麦芽糖溶液中阴香花色苷的保存率为201.949％，而1％、2.5％、5％和10％麦芽糖溶液处理花色苷保存率分别为142.413％、137.237％、121.863％和184.421％，表明麦芽糖对阴香花色苷有很强的辅色效应，但麦芽糖对商陆色素、白檀果肉红色素的稳定性则无影响[26-27]。

    2.3.4 乳糖对花色苷稳定性的影响
    从图11可知，1％~5％乳糖溶液中阴香花色苷贮存期40d内保存率大于初始值，且浓度越大，保存率越高。5％乳糖溶液中贮存40d阴香花色苷保存率为176.08％，1％乳糖溶液为110.025%，均显著（p＜0.05）高于对照花色苷的保存率。从图11也看出，在乳糖溶液中阴香花色苷的保存率在贮存期中的变化趋势是先迅速上升，之后相对平衡，最后缓慢下降，结果表明乳糖对阴香花色苷具有较突出的辅色作用。而乳糖与对蛇莓果实色素无影响，高浓度的乳糖表现出明显的辅色作用[28]，对野生大豆黑色种皮色素的稳定性无明显影响[29]。

    3· 结论与讨论
    3.1 不同酸味剂对阴香花色苷稳定性的影响不一
    在4种供试的酸味剂对阴香花色苷颜色稳定性的影响，有的有促进降解作用，有的无影响，有的具有护色或具有一定的辅色作用，且同种酸味剂的不同浓度可能表现出性质不同的影响。因而，阴香花色苷的开发利用时，应根据酸味剂与花色苷稳定性的关系科学使用，使添加阴香花色苷的产品能较长时间维持鲜艳的颜色。
    3.2 增稠剂对阴香花色苷稳定性无不利影响
    阴香花色苷在低浓度的可溶性淀粉、β-环状糊精及琼脂溶液中，贮存40d内的保存率均与对照的保存率相当或略高，无促进花色苷降解的作用，也不具明显的辅色作用。增稠剂常用于冰淇淋、果冻、糖果等加工食品，由于增稠剂的特殊结构，阴香花色苷与增稠剂共存时不易褪色，地添加增稠剂的食品上有较好应用前景。
    3.3 甜味剂对阴香花色具明显的辅色作用
    供试的乳糖、蔗糖、麦芽糖及葡萄糖4种甜味剂中，前3种对阴香花色苷都具有显著的辅色作用，其中7.5%麦芽糖溶液中的阴香花色苷贮存40d时保存率较初始保存率高1倍以上，而葡萄糖溶液中阴香花色苷贮存期中的保存率却逐渐降低。
    花色苷颜色的稳定性是作为食品作色剂使用的重要属性，但花色苷颜色的稳定性受物理、化学因子的影响，物理因子的影响都表现为加速花色苷的降解，但化学因子的影响则存在不确定性，有可能是不利影响、无影响、护色作用、增大色价的辅色作用等效果。从植物组织中提取的花色苷粗提物常含有对花色苷颜色影响不同的多种成分，因而进行花色苷稳定性影响因子研究时，应尽可能制备使用高纯度的样品供试，否则影响研究结果的生产应用价值。

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