花青素在高压均质操作中的稳定性课件.doc

花青素在高压均质操作中的稳定性研究 摘 要：大量研究表明含花青素的食物对人体健康具有良好益处，但是离开自然生长环境，花青素就变得极其不稳定。在适宜条件下将其封存于乳浊液滴中能够提高花青素的稳定性。足够的机械剪切力才能产生乳浊液滴，但是也会同时造成花青素的温度升高，影响其稳定性。富含花青素的越橘提取液在乳化过程中常常会受到定义热和复合热，机械力，应力的影响。在pH3.5时，能够检测出花青素的分解，尤其是由于热应力原因分解的那一部分花青素，时间和温度是此部分花青素分解量的主要参考参数。研究发现花青素是可以在外界机械力下保持稳定的。为了防止花青素在乳化过程中的热分解，一定要控制好乳化过程中的升温时间。也就是说，要消除高压均质过程中因升温而造成的花青素的损失，可以在处理过程中添加冰水达到极速冷却的效果。 关键词：花青素；生物活性组分；稳定性；包装；乳化；热力；机械力 引言： 含花青素食物无论在体外实验、动物实验、还是临床研究中，均显示其具有较强的抗氧化、抗癌及免疫调节活性。欧洲越橘含有极为丰富的花青素，但是没有适宜的保护措施，一旦从天然生长环境的植物细胞中分离，其就会失去其稳定性。研究发现，热力、pH值大于4、氧气和特殊酶的存在对加速花青素的分解具有显著影响。因此添加到食物中的花青素在储存和人体消化吸收的过程中常常会迅速分解，这也就是为什么食用含有大量花青素的食品后却只能在血液中检测到小部分花青素的原因。所以关于花青素生物可利用性和生物活性的研究依然很具挑战性。 本研究，用乳化剂和甘油三酯形成的单密集层包围亚微粒的水滴，从而形成纳米容器包裹提取液中的花青素分子达到稳定花青素的目的，用以食品及其生物活性的研究。在水滴中的化学组成和pH的微观环境条件调整来达到花青素稳定的最优条件。相关研究报道，由于油滴在胃部环境中不分解性，对于花青素而言，油滴成为其在胃道环境中的完美屏障。甘油三酯将含有花青素的水滴包围住，在第二水相中有可能进行再次乳化，以适应食品或肠道环境。（见图1） 图1 多重复合乳化结构图 为了向亚微粒水滴中添加生物活性分子，必须首先将其水相混合，然后经受高能量输入的乳化阶段，届时大量机械力和热力会作用于这些活性分子。此实验通过将富含花青素的越橘提取液置于乳化过程中出现的典型热力或机械力点下，测定花青素分子在水相中的分解情况。 材料和方法： 2.1 材料 越橘提取物（产品名：600761型越橘提取物，浓度25%）是由德国Kaden生物化学有限责任公司供应，原材料为欧洲越橘的果渣。调节越橘提取物使得花色苷含量为25%（w/w)，总的花青素含量接近37%（w/w)。盐酸浓度37%，分析纯级，CAS编号7647-01-0和矢车菊素-3-葡萄糖苷为KR HPLC级，CAS编号7084-24-4，均购买于德国Carl Roth公司。 2.2 方法 在室温下，将富含花青素的越橘提取物溶解于蒸馏水中，用磁力搅拌器持续搅拌30min，将提取过程中不可溶解的固体颗粒过滤掉，制得花青素水溶液备用。热力稳定性实验：将浓度为250ug/ml的越橘提取液分别加热至333、343和363K，这些温度是乳化过程阶段的典型温度。加热微热交换器中越橘提取物水溶液根据乳化器的不同需要乳化30ms到5s不等。而将花青素样品放置在加热板上达到指定温度，则会需更长的加热时间，长达120min，每30min测定样品花青素的浓度。 乳化过程中常伴有机械力产生，由于机械力会引发热力，因此考察花青素的稳定性要同时观察花青素受到的机械力和热力。在300至1500bar不同压力下，用高压均质机均质250和1000ug/ml的越橘提取液，从而测定复合机械热力下花青素的稳定性。上述处理过程中产生高剪切率以及高速气流作用于液滴，进而作用于生物活性分子。高压处理过后，立即往样品液中加入冰水将溶液温度冷却至298K。 根据2006年Bonerz,Wurth,Patz,和Dietrich描述的方法用分光光度计去测量样品液中花青素的浓度。将盐酸稀释到5%，分别加入某一浓度的矢车菊素-3-葡萄糖苷溶液和不同浓度的样品液中。其中固定浓度矢车菊素-3-葡萄糖苷溶液是用作对照试验，矢车菊素-3-葡萄糖苷是此研究所选越橘体内最主要化学成分。盐酸的加入使花青苷发色团转变为最稳定的形式-黄烊盐阳离子，其特征吸收波长基于花青苷糖基化在500nm-520nm之间。在添加盐酸前后分别测定溶液在520nm处的吸光度。样品中花青苷根据提前含有等量矢车菊素-3-葡萄糖苷测定好的花青苷标准曲线得到其浓度。根据公式（1）a=c(t)/c(t0)，计算样品的相对花青苷浓度，c(t0)是样品初始花青苷浓度，c(t)是样品经过热处理或机械处理过后的浓度。 花青苷降解