文献综述

蓝莓花青素水凝胶的制备

摘要

蓝莓花青素具有丰富的功能价值，是重要的食品添加剂。但是由于蓝莓花青素在水溶液中极不稳定，其性质会受到温度、光照、溶液PH以及金属离子等环境因素的影响，因此限制了其在食品饮料、医药学等领域的应用。本课题针对花青素受外界环境因素影响而导致的不稳定性这一问题，通过采用水凝胶包埋花青素，研究蓝莓花青素水凝胶的稳定性质，控制最适比，旨在保护花青素，提高花青素的稳定性，控制花青素释放，提高花青素在食品饮料以及医药领域的应用价值。

关键词：蓝莓花青素、水凝胶、稳定性、抗氧化活性

1.蓝莓花青素

蓝莓，又称作越橘、蓝浆果，属于杜鹃花科越橘属多年生落叶或者常绿灌木。蓝莓的营养价值丰富，除含有常规的有机酸和糖以外，还含有多种维生素、超氧化物歧化酶（SOD）、不饱和脂肪酸、矿物质等成分，以及花青素、黄酮、尼克酸等特殊成分^[1]。我国的蓝莓品种丰富，主要分布在大兴安岭和小兴安岭林区，尤其是在大兴安岭中部地区。蓝莓果实中的营养物质不但具有良好的保健作用，而且在防止脑神经的老化、强心、抗癌软化血管、增强人体免疫功能等方面也具有非常重要的价值。

蓝莓中含有丰富的蓝莓花青素成分。蓝莓花青素，又称作蓝莓花色素，是属于黄酮类化合物中一种水溶性的天然色素。在如今的食品饮料添加剂的生产中，蓝莓花青素往往呈现出的是一种具有粉红色的颗粒状或粉末状物质。花青素的基本碳骨架为C6—C3—C6，具有3,5,7—三羟基—2—苯基苯并吡喃阳离子结构，其中的羟基在PH较低的细胞溶液中以阳离子的形式存在，因而具有较强的抗氧化能力^[1]。美国农业部人类营养研究中心的研究报告显示，结合以往的研究显示蓝莓是含抗氧化植物营养成分最丰富的一种资源^[2]。蓝莓花青素具有良好的供氢能力，它所提供的氢离子在与溶液中的自由基相互结合后能够使自由基还原成为惰性化合物或者是稳定的自由基，从而达到清除有害自由基的目的。除此之外，蓝莓花青素还具有其它多种有益于人体健康的功能。它可以促进视网膜细胞中的视紫质的再生和提高视紫质的再生能力。当人眼视力下降时，花色苷可以激活视网膜酶，有活化和促进视红素的再合成作用，从而改善人眼视觉的敏锐程度，加快黑暗环境适应能力，增强人眼视力^[1]。国内研究者也通过研究发现蓝酶花色苷具有降血脂、预防心血管疾病的功能，能够有效的降低动脉硬化发生的概率。

在食品工业中，蓝莓花青素被广泛的投入到了果汁饮料、乳饮料、醋饮料、复合型饮料等的生产加工过程中。但是在饮料生产车间内，蓝莓花青素往往会因为温度、光照、PH、金属离子甚至是其它食品添加剂等因素的影响而显示出不稳定的性质，导致其在水溶液中会生成无色或者是褐色降解产物，影响饮料的色泽和澄清度，降低产品的质量品质。针对这一问题，国内外均展开了关于相关的研究工作。目前，国际上关于花青素稳定性的研究报道很多。在国外，Syamaladevi 等^[3]和Buckow 等^[4]相关研究表明花青素在酸性介质中比碱性介质中相对稳定，Wang 等研究表明低pH 有利于蓝莓花青素的稳定^[5]。Daniela 等^[6]研究显示野生蓝莓中的花青素在 25℃的稳定性较佳。在国内，谢国芳等^[7]对蓝莓饮料在加工贮藏过程中的营养和色泽损失进行了研究发现，蓝莓果汁饮料添加0.1%的抗坏血酸条件下，110℃、15s杀菌，贮藏在避光处，可有效的延缓花色苷的降解、透光率的增加和色泽的变化。但是将蓝莓果汁饮料进行高温灭菌的同时，也会分解其中的维生素等营养物质，使得饮料的营养价值降低。除了通过往蓝莓果汁饮料中单纯的补充食品添加剂以外，也可以采用水凝胶包埋技术使果汁饮料保持相对较好的色泽和口感，同时也不会导致流失大量的营养物质。