不同食品添加劑對火龍果色素?zé)岱€(wěn)定性及熱處理后的影響

不同食品添加劑對火龍果色素?zé)岱€(wěn)定性及熱處理后的影響

烏龍茶通常被稱為紅龍果和仙果。這是科揚(yáng)天然雜交植物的果實。紅肉龍眼的果皮和果肉中含有豐富的甜紅素。該色素是一種含有若干氮的水提取物，可分為三葉花和天竺葵。主要吸收波長為535538nm。目前商業(yè)化的甜菜紅素是從甜菜根中提取得來,但這種來源的色素有土臭味、含有吡嗪及能形成亞硝胺的硝酸鹽等物質(zhì)。因此從火龍果中提取甜菜紅色素具有廣闊的市場前景。近年來,火龍果的開發(fā)利用在國際上越來越受到重視,火龍果甜菜紅素的組成、理化性質(zhì)、影響色素穩(wěn)定性的因素(溫度、pH、金屬離子等)、色素的生物活性等已有報道。有研究發(fā)現(xiàn),向果肉原汁中添加抗壞血酸、異抗壞血酸、檸檬酸能增加果汁貯藏時色素的穩(wěn)定性。但對加熱時色素的穩(wěn)定性的影響還沒有深入的研究。在生物活性方面,已發(fā)現(xiàn)β-花青素具有很強(qiáng)的抗氧化和清除自由基能力,抑制黑色素瘤細(xì)胞、革蘭陽性菌、革蘭陰性菌、酵母菌以及霉菌的生長等生物活性,有關(guān)熱處理后色素生物活性的變化也鮮有報道。因此,本文擬研究異抗壞血酸、檸檬酸、六偏磷酸鈉對火龍果色素?zé)岱€(wěn)定性的影響及熱處理與色素清除羥基自由基能力的變化,以期獲得保護(hù)色素?zé)釗p失的方法及揭示色素?zé)岱€(wěn)定性與羥基自由基清除能力之間的關(guān)系。1材料和方法1.1weber儀器紫紅肉火龍果[Hylocereuspolyrhizus(Weber)Britton&Rose]購于廣東省陽江市;無水乙醇、FeSO4、H2O2、水楊酸、HCl和NaOH等都為分析純;異維生素C鈉、檸檬酸、六偏磷酸鈉等為食品添加劑。1.2冷凍干燥機(jī)和精密儀器V-1200型可見分光光度計,上海美譜達(dá)儀器有限公司;LGJ-25型冷凍干燥機(jī),北京四環(huán)科學(xué)儀器廠;PHS-3C型pH計,上海精密科學(xué)儀器有限公司;WB-2000恒溫水浴鍋,鄭州長城科工貿(mào)有限公司。1.3實驗方法1.3.1制備色素溶液取新鮮火龍果果肉,以組織搗碎機(jī)勻漿,冷凍干燥后粉碎,按照1:50的料液比加入40%的乙醇溶液提取,砂芯漏斗抽濾,濾液用蒸餾水稀釋10倍后制成色素溶液。參照參考文獻(xiàn)的方法,測得色素溶液中β-花青素[以甜菜苷(Betanin)當(dāng)量計]的含量為0.08mg/mL。1.3.2測定波長和吸光度a將1.3.1提取的色素溶液置于90℃水浴中,每隔20min測定吸光度A,測定波長為538nm。色素?fù)p失率按以下公式計算:其中A0為熱處理0min時的吸光度,At為熱處理tmin時的吸光度。1.3.2.1.異維生素c鈉對色素穩(wěn)定性的影響取3份色素溶液各100mL,分別加入0.1%、0.2%、0.3%的異維生素C鈉,然后測定經(jīng)90℃熱處理后色素?fù)p失率的變化。1.3.2.2.檸檬酸對色素穩(wěn)定性的影響取3份色素溶液各100mL,分別加入0.05%、0.08%、0.1%的檸檬酸,然后測定經(jīng)90℃熱處理后色素?fù)p失率的變化。1.3.2.3.36醇磷酸鈉對色素穩(wěn)定性的影響取3份色素溶液各100mL,分別加入0.1%、0.2%、0.35的六偏磷酸鈉,然后測定經(jīng)90℃熱處理后色素?fù)p失率的變化。1.3.3a.c.l.3-o-mf分配的測定在25mL比色管中加入2mmol/LFeS043mL、6mmol/L水楊酸的乙醇溶液3mL、1mL色素溶液、lmmol/LH2023mL,搖勻,于37℃水浴加熱30min后,在波長為510nm處測其吸光度,記為A。反應(yīng)液中不加色素溶液測得的吸光度記為A0。以蒸餾水3mL代替lmmol/LH2O23mL,測得的吸光度值A(chǔ)b為背景吸光度。待測液對·OH清除率為:1.3.3.不同ph對發(fā)揮羥基自由基的清除能力的影響以0.1mol/L的HCl或NaOH將色素溶液的pH調(diào)至2.0、3.0、4.0、5.0、6.0,按照上述方法測定不同pH條件下,色素溶液清除羥基自由基的能力。1.3.3.2.處理程序?qū)︳劝纷杂苫挠绊憣⑸鲜龈鱬H的色素溶液在90℃熱處理不同時間,自來水浴冷卻后迅速測定其清除羥基自由基能力。2結(jié)果與分析2.1異維生素c鈉的影響甜菜紅素的穩(wěn)定性隨熱處理溫度和時間而變化(圖1),68℃處理20min,色素的損失率為4.3%,而90℃處理相同的時間,色素?fù)p失率高達(dá)62.7%。這說明,甜菜紅素的熱穩(wěn)定較差,高溫短時間的處理,都會造成色素的嚴(yán)重?fù)p失。90℃熱處理80min時,色素的損失率已達(dá)94%,而68℃時也達(dá)到52%。檸檬酸對色素?zé)岱€(wěn)定性的影響如圖2,添加檸檬酸后,色素溶液經(jīng)90℃熱處理20min,損失率即超過70%,而未添加檸檬酸的對照樣品則為62.7%,這可能是檸檬酸降低了色素的pH,從而使其穩(wěn)定性下降。隨著熱處理時間的延長,檸檬酸對色素的熱分解又有一定的抑制作用:含0.08%檸檬酸的色素經(jīng)120min的熱處理,其損失率為84.5%,而未加檸檬酸的對照樣品在80min時已達(dá)94%。這表明,檸檬酸對防止色素因長時間加熱造成的損失有一定的保護(hù)作用。異維生素C鈉對色素?zé)岱€(wěn)定性的影響如圖3、4所示。熱處理時間較短時,異維生素C鈉對色素有一定的保護(hù)作用,含0.2%異維生素C鈉的色素經(jīng)40min熱處理,損失率為61.5%,而對照樣品的損失率已達(dá)78.2%(圖3)。隨著熱處理時間的延長,異維生素C鈉對色素的保護(hù)作用下降,熱處理120min時,添加異維生素C鈉的色素?fù)p失率與對照樣品已沒有明顯的區(qū)別。這表明,異維生素C不能有效保護(hù)色素的熱分解。多聚磷酸鹽在飲料中的使用比較普遍,主要作用是防止飲料混濁沉淀、穩(wěn)定色澤等。多聚磷酸鹽對甜菜苷類色素穩(wěn)定性的影響目前還未見文獻(xiàn)報道。本文研究發(fā)現(xiàn),添加適量的六偏磷酸能顯著提高色素的熱穩(wěn)定性(圖5)。含0.2%六偏磷酸鈉的色素溶液經(jīng)90℃熱處理20min,色素?fù)p失率僅為22.7%,而對照樣品的損失率已達(dá)62.7%。熱處理40min時對照樣品色素?fù)p失率為78.2%,而添加有0.2%六偏磷酸鈉的樣品僅為34.2%。經(jīng)120min的熱處理后,添加六偏磷酸鈉的樣品色素?fù)p失率不超過70%。而對照樣品色素?fù)p失率已達(dá)96.4%,外觀上幾乎變?yōu)闊o色的溶液,從圖5還發(fā)現(xiàn),添加0.2%的六偏磷酸鈉對色素的穩(wěn)定作用優(yōu)于0.1%和0.3%。2.2ph對火導(dǎo)巖硫酸酯清除羥基自由基的影響不同pH時,甜菜苷色素清除羥基自由基能力有明顯的差異(圖6):pH2.0時,色素溶液清除羥基自由基的能力最低,為62.1%,pH3.0時增加到72.3%,pH4.0時達(dá)到最大值75.6%,此后逐漸下降,在pH6.0時降為72.2%。有報道表明,火龍果甜菜苷在pH3.0~7.0的范圍內(nèi)比較穩(wěn)定,在pH4.0~6.0時穩(wěn)定性最好。比較發(fā)現(xiàn),在pH3.0~6.0時,其清除羥基自由基的能力明顯高于pH2.0時的情形。因此,火龍果甜菜苷清除羥基自由基的能力與其pH穩(wěn)定性有較強(qiáng)的依存關(guān)系。90℃熱處理明顯降低了色素溶液清除羥基自由基的能力,且不同pH時,清除羥基自由基的能力變化也有差別(圖7):10min的熱處理使甜菜苷清除羥基自由基的能力下降了約50%。例如,在pH2.0時,未經(jīng)熱處理的甜菜苷對羥基自由基的清除率為62.1%,而經(jīng)10min的熱處理后降為30.2%。隨著熱處理時間的延長,甜菜苷清除羥基自由基的能力下降的幅度明顯變緩。比較不同pH時,熱處理對色素清除羥基自由基的能力可以看出,pH2.0時,色素清除羥基自由基的能力明顯低于pH3.0~6.0時的情形,且隨著pH由3.0增加到6.0,其清除自由基的能力也逐漸增加。比較圖1中色素?fù)p失率與熱處理時間的關(guān)系可以發(fā)現(xiàn),短時間的熱處理使色素的損失率達(dá)到了60%以上,而其清除羥基自由基的能力也下降了50%,此后,色素的損失率隨熱處理時間的變化趨緩,其清除羥基自由基能力的下降的幅度也變得平緩,這充分說明了甜菜苷的穩(wěn)定性與其清除羥基自由基能力之間的相關(guān)性。3熱處理對色素?fù)p失和羥基自由基的清除能力的影響通過研究發(fā)現(xiàn),熱處理時間較短時,檸檬酸增加了火龍果色素的損失,但熱處理時間較長時,卻對色素?fù)p失有一定的抑制作用。添加異維生素C鈉對短時間熱處理(40min)的色素?fù)p失有抑制作用,但延長熱處理時對色素?zé)o保護(hù)作用。六偏磷酸鈉能