汪志慧，孫智達*，謝筆鈞

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070)

蓮房原花青素的穩(wěn)定性及熱降解動力學(xué)研究

汪志慧，孫智達*，謝筆鈞

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070)

對蓮房原花青素(LSPC)的穩(wěn)定性和熱降解動力學(xué)進行研究。結(jié)果表明：LSPC在低溫、避光和弱酸條件下能表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性；NaCl、蔗糖、葡萄糖等食品原料和防腐劑對LSPC的穩(wěn)定性影響不明顯；H2O2對蓮房原花青素破壞作用較大，NaHSO3和VC對其有保護作用；Fe3+、Fe2+、Pb2+和Al3+對LSPC有明顯的破壞作用，其他金屬離子影響不大；4種不同滅菌方式對LSPC的穩(wěn)定性有不同程度影響，其中巴氏滅菌的影響較小，高壓蒸汽滅菌的影響最大。LSPC的熱降解符合動力學(xué)一級反應(yīng)，其反應(yīng)活化能Ea為43.10kJ/mol，反應(yīng)常數(shù)k0為1.51×105，獲得LSPC降解的預(yù)測模型。經(jīng)驗證，模型與實測值擬合較好，表明該模型是合理的。

蓮房；原花青素；穩(wěn)定性；降解動力學(xué)

蓮房是蓮科植物蓮(Nelumbo nuciferaGaertn.)的成熟花托，又名蓮蓬殼(lotus seed pod，LS)，具有消瘀、止血、去濕的功效[1]?，F(xiàn)已研究發(fā)現(xiàn)蓮房中含有的主要生理活性物質(zhì)為原花青素[2-3]，原花青素作為黃酮類化合物的一種，具有增強免疫力、保護心血管、預(yù)防高血壓、抗腫瘤、抗輻射、抗突變及美容等作用[4-7]，是至今為止發(fā)現(xiàn)的最有效的自由基清除劑之一[8]，具有優(yōu)越的抗氧化活性。

最近幾年有人對蓮房中原花青素的提取純化[9]以及蓮房中原花青素的清除自由基能力[10]進行了研究，關(guān)于其穩(wěn)定性卻未見報道。本實驗研究光、熱、p H值、金屬離子、氧化劑、還原劑、糖、食鹽、防腐劑等因素對蓮房原花青素的影響，并通過研究蓮房原花青素的熱穩(wěn)定性，推導(dǎo)其熱降解動力學(xué)方程，建立蓮房原花青素在加熱過程中的熱降解動力學(xué)模型，為蓮房原花青素在食品中的有效應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蓮房采自武漢市湯遜湖，品種為武植2號。

葡萄籽原花青素標(biāo)準(zhǔn)品(純度為95%) 天津市尖峰天然產(chǎn)物研究開發(fā)有限公司；AB-8大孔吸附樹脂 南開大學(xué)化工廠；正丁醇、鹽酸、甲醇、乙醇、檸檬酸、磷酸氫二鈉、V C、氯化鋅、氯化銅、氯化鎂、氯化鋁、醋酸鉛、氯化亞鐵、氯化鐵、苯甲酸鈉、山梨酸鉀、30%過氧化氫、亞硫酸氫鈉等均為分析純試劑。

1.2 儀器與設(shè)備

FuheHH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市富華儀器有限公司；RE-111型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 瑞士Buchi公司；SH2-Ⅲ型循環(huán)水真空泵 上海亞榮生化儀器廠；UV-9100紫外-可見分光光度計 北京瑞利公司；電子天平 德國Sartorius公司。

1.3 方法

1.3.1 蓮房原花青素的制備

新鮮蓮房經(jīng)粉碎后，稱取2000g(鮮質(zhì)量)，按照1:10(m/V)的料液比加入體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇，在55℃浸提120min，抽濾得濾液，濾液在50℃條件下用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器減壓回收乙醇，然后將濃縮液過AB-8大孔樹脂，用10倍量蒸餾水洗去不被吸附的雜質(zhì)，再用50%的乙醇洗脫，收集洗脫液，50℃減壓濃縮，真空冷凍干燥，得蓮房原花青素精制物粉末。

1.3.2 原花青素含量的測定及保存率的計算

以葡萄籽原花青素為標(biāo)準(zhǔn)品，分別配制質(zhì)量濃度為0.01、0.05、0.1、 0.15、 0.2、0.25mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用鹽酸-正丁醇法[11]，作標(biāo)準(zhǔn)曲線并計算回歸方程為Y=3.574X＋0.1141(R2=0.9993)。

用上述方法分別測定蓮房原花青素處理前和經(jīng)各種處理后的質(zhì)量濃度，按公式(1)計算蓮房原花青素的保存率。

式中：ρ0為處理前原花青素質(zhì)量濃度/(mg/mL)；ρ1為處理后原花青素質(zhì)量濃度/(mg/mL)。

1.3.3 蓮房原花青素的穩(wěn)定性實驗

1.3.3.1 溫度對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響[12-15]

稱取100mg蓮房原花青素精制物粉末，定容至100mL，配制質(zhì)量濃度為1.0mg/mL的原花青素溶液，并分裝于4個帶帽試管中，每支試管15mL。將4支試管分別置于40、60、80、100℃的水浴鍋中，每隔1.0h吸取1.0mL，測定原花青素含量的變化，平行測定3次取平均值，計算保存率，并進行熱降解動力學(xué)研究，計算相應(yīng)的熱降解動力學(xué)參數(shù)(半衰期、活化能和反應(yīng)速率常數(shù))。

1.3.3.2 光對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

用蓮房原花青素精制物粉末配制質(zhì)量濃度為1.0mg/mL的原花青素溶液100mL，分裝于3個透光性良好的帶帽試管中，每個試管中的原花青素溶液體積均為25mL。將3支試管分為3組，第1組置于室外，進行陽光直射；第2組置于室內(nèi)，避免陽光直射；第3組置于暗室，避免與光接觸。每隔1d取樣，測定3組試管中的原花青素含量，平行測定3次，取平均值。

1.3.3.3 pH值對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

配制pH值分別為2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.2、8.0、9.0、10.0的溶液，稱取等量的蓮房原花青素精制物粉末，分別加入到各pH值的溶液中，配成質(zhì)量濃度為1.0mg/mL的原花青素溶液，放置于40℃的恒溫水浴鍋中，每隔1.0h測定一次原花青素含量的變化，每個實驗重復(fù)3次，取平均值。

1.3.3.4 糖和食鹽對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、5%、10%、20%的蔗糖、葡萄糖溶液和1%、2%、4%、6%的食鹽溶液，稱取等量的蓮房原花青素精制物粉末，分別加入到不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的糖和食鹽溶液中，配成質(zhì)量濃度為1.0mg/mL的原花青素溶液，在40℃的水浴鍋中保溫1h后測定原花青素的含量，以蒸餾水定容的原花青素溶液作對照，每個實驗重復(fù)3次，取平均值。

1.3.3.5 氧化劑和還原劑對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

配制體積分?jǐn)?shù)為0.05%、0.1%、0.15%、0.2%的H2O2溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%、0.3%、0.5%、0.7%的VC、NaHSO3溶液，稱取等量的蓮房原花青素精制物粉末，分別加入到H2O2、NaHSO3和VC溶液中，配成質(zhì)量濃度為0.7mg/mL的原花青素溶液，在40℃的水浴鍋中保溫2h后測定原花青素的含量，以蒸餾水定容的原花青素溶液作對照，每個實驗重復(fù)3次，取平均值。

1.3.3.6 防腐劑對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

配制質(zhì)量濃度為0.01、0.05、0.25、0.5g/L的山梨酸鉀和苯甲酸鈉溶液，稱取等量的蓮房原花青素精制物粉末，分別加入到不同質(zhì)量濃度的山梨酸鉀和苯甲酸鈉溶液中，配成質(zhì)量濃度為0.7mg/mL的原花青素溶液，在40℃的水浴鍋中保溫1h后測定原花青素的含量，以蒸餾水定容的原花青素溶液作對照，每個實驗重復(fù)3次，取平均值。

1.3.3.7 金屬離子對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

配制質(zhì)量濃度為0.005、0.01、0.05、0.1mg/mL的K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Al3+、Pb2+溶液，稱取等量的蓮房原花青素精制物粉末，分別加入到不同質(zhì)量濃度的金屬離子溶液中，配成質(zhì)量濃度為1.0mg/mL的原花青素溶液，在40℃的水浴鍋中保溫1h后測定原花青素的含量，以蒸餾水定容的原花青素溶液作對照，每個實驗重復(fù)3次，取平均值。

1.3.3.8 不同滅菌方式對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

本實驗?zāi)M了一種軟飲料體系[16]，以此研究不同滅菌方式對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響。軟飲料體系的配制：稱取8.0g葡萄糖、0.1g酒石酸、0.1g檸檬酸，用蒸餾水配制糖酸比為40:1的軟飲料溶液100mL，并按0.025mg/mL的質(zhì)量濃度加入原花青素精制物粉末。分裝于4支帶帽試管中，每支20mL，分別進行63℃、30min巴氏滅菌；100℃、10min煮沸滅菌；2450MHz、500W、5min微波滅菌；121℃、0.1MPa、15min 高壓蒸汽滅菌。滅菌完畢后測定4支試管中的原花青素含量，平行測定3次，取平均值，并與未經(jīng)滅菌處理的軟飲料溶液中的原花青素含量進行對比。

1.3.4 蓮房原花青素的熱降解動力學(xué)[17-19]

1.3.4.1 動力學(xué)方程級數(shù)的確定

食品中絕大多數(shù)組成成分在貯藏加工過程中都會受到各種因素的影響而降解，這些成分發(fā)生降解反應(yīng)的動力學(xué)模型基本上符合零級或一級動力學(xué)反應(yīng)模型，因此蓮房原花青素的熱降解可用以下模型描述。

式中：ρ0為原花青素初始質(zhì)量濃度/(mg/mL)；ρ1為原花青素在t時刻的質(zhì)量濃度/(mg/mL)；t為反應(yīng)時間/h；k為速率常數(shù)。

1.3.4.2 反應(yīng)半衰期tl/2的計算

當(dāng)原花青素消耗掉1/2，即ρ1=ρ0/2時，所需要的反應(yīng)時間稱為反應(yīng)的半衰期tl/2。由零級反應(yīng)模型得，零級反應(yīng)的半衰期表示式為：

由一級反應(yīng)模型得，一級反應(yīng)的半衰期表示式為：

式中：ρ0為原花青素初始質(zhì)量濃度/(mg/mL)；k為速率常數(shù)。

1.3.4.3 反應(yīng)的速率常數(shù)k及反應(yīng)活化能Ea的計算

蓮房原花青素?zé)峤到夥磻?yīng)的速率常數(shù)k及活化能Ea根據(jù)Arrhenius方程進行計算[20-22]，阿侖烏斯(Arrhenius)證明，化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)k與反應(yīng)溫度T之間的關(guān)系為：

當(dāng)方程兩邊同時取對數(shù)時，得：

式中：k為速率常數(shù)；R為氣體常數(shù)，8.314J/(mol·K)；k0為方程常數(shù)，對于指定的反應(yīng)，k0和反應(yīng)濃度及溫度無關(guān)；T為絕對溫度/K。

由此可求出速率常數(shù)k及反應(yīng)活化能Ea(kJ/mol)。

2 結(jié)果與分析

2.1 光對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

圖1 光對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響Fig.1 Effect of light on stability of LSPCs

由圖1可知，在不同的光照處理條件下，隨著光照時間的延長，原花青素的含量均出現(xiàn)一定程度的降低，從第3天開始降低明顯，且降低程度按照暗處避光、室內(nèi)散射光、室外陽光直射的順序依次增大。同時還發(fā)現(xiàn)室內(nèi)散射光和室外陽光直射條件下的原花青素溶液的顏色隨著實驗時間的延長而逐漸變紅，且后者變紅更加明顯。分別計算3組試管第8天的原花青素的保存率，發(fā)現(xiàn)暗處避光條件下的原花青素含量下降較小，第8天的保存率為89.73%；室內(nèi)散射光條件下，原花青素含量有明顯下降，第8天的保存率為79.86%；室外陽光直射條件下，原花青素含量有顯著下降，第8天的保存率僅為56.68%；由此可見，光照對原花青素的穩(wěn)定性影響較大，應(yīng)將其避光保存。

2.2 溫度對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

圖2 溫度對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響Fig.2 Effect of temperature on stability of LSPCs

由圖2可知，溫度對原花青素的穩(wěn)定性影響較大，隨著加熱時間的延長，各溫度條件下的原花青素的含量均有不同程度的降低。在低溫條件下溶液中的原花青素較為穩(wěn)定，熱降解速度較慢，隨著溫度的升高，原花青素的穩(wěn)定性逐漸下降。在40℃條件下，8h后保存率為93.01%，60℃條件下，8h后保存率為85.61%。當(dāng)溫度超過60℃時，降解速度加快，在80℃條件下，8h后保存率為63.65%，在100℃條件下，8h后保存率僅為45.12%，由此可知，低溫有利于原花青素的保存。因此，在實際應(yīng)用中，含有原花青素的產(chǎn)品應(yīng)在較低的溫度下儲存。

2.3 pH值對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

圖3 pH值對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響Fig.3 Effect of pH on stability of LSPC

由圖3可知，pH2.0～6.0時，隨時間的延長，溶液中原花青素含量變化不大，且pH4.0時原花青素含量最高，說明原花青素溶液在pH2.0～6.0的范圍內(nèi)比較穩(wěn)定。當(dāng)溶液pH值超過7.2時，溶液的吸光度迅速減小并且溶液顏色變黃，說明花青素在堿性條件下不穩(wěn)定，這是因為堿性條件下原花青素發(fā)生了降解，已經(jīng)生成了其他物質(zhì)。因此，原花青素在使用和加工時應(yīng)在弱酸性介質(zhì)中進行。

2.4 糖和食鹽對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

表1 糖和食鹽對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響Table 1 Effects of sugars and NaCl on stability of LSPCs

由表1可知，在不同添加量的糖和食鹽溶液中，隨著時間的延長，蓮房原花青素的保存率有不同程度的波動，但波動的幅度均很小，這說明蓮房原花青素在糖和食鹽溶液中有較好的穩(wěn)定性。

2.5 氧化劑和還原劑對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

由圖4可以看出，不同添加量的氧化劑對蓮房原花青素穩(wěn)定性均有較大的影響，隨著氧化劑添加量的增加，蓮房原花青素的含量下降得越多，顏色也越來越淺。當(dāng)氧化劑添加量為0.2%時，蓮房原花青素的保存率僅為20.53%。這說明蓮房原花青素在含有氧化劑的環(huán)境中穩(wěn)定性非常差，因此，蓮房原花青素使用和加工過程中應(yīng)該避免氧化劑的存在。

圖4 氧化劑對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響Fig.4 Effect of oxidant on stability of LSPCs

圖5 還原劑對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響Fig.5 Effect of reductant on stability of LSPCs

由圖5可以看出，不同添加量的還原劑對蓮房原花青素穩(wěn)定性均有一定的保護作用，隨著還原劑添加量的增加，蓮房原花青素的含量下降得越少。當(dāng)V C和NaHSO3的添加量為0.7%時，蓮房原花青素的保存率分別為99.72%、99.59%。這說明還原劑可以增強蓮房原花青素的穩(wěn)定性，因此，蓮房原花青素使用和加工過程中應(yīng)該添加適當(dāng)?shù)倪€原劑。

2.6 防腐劑對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

表2 防腐劑對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響Table 2 Effect of preservatives on stability of LSPCs

由表2可知，隨著苯甲酸鈉和山梨酸鉀質(zhì)量濃度的增加，原花青素的含量和保存率均呈略微下降趨勢。與對照比較，當(dāng)防腐劑的添加量≤0.5g/L時，添加苯甲酸鈉和山梨酸鉀的原花青素溶液中原花青素的保存率分別能達到93.54%和94.35%以上。由此可知，本實驗質(zhì)量濃度范圍內(nèi)(≤0.5g/L)，防腐劑對原花青素的保存率無顯著影響。因此，將苯甲酸鈉和山梨酸鉀與原花青素共同使用并不影響原花青素的穩(wěn)定性。

2.7 金屬離子對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

圖6 金屬離子對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響Fig.6 Effect of metal ions on stability of LSPCs

由圖 6 可知，K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Zn2+、Cu2+這6種離子對原花青素的穩(wěn)定性影響較小，F(xiàn)e2+、Fe3+、Al3+、Pb2+對原花青素的穩(wěn)定性影響較大。Fe2+加入后原花青素溶液由紅色變?yōu)樘m黑色，且產(chǎn)生絮狀沉淀；Fe3+加入后原花青素溶液紅色變成蘭黑色，但沒有沉淀生成，添加0.1mg/mL Fe3+的后原花青素的保存率僅為13.40%；Al3+加入后原花青素溶液顏色變黃，同時也有少許絮狀沉淀產(chǎn)生；Pb2+加入后原花青素溶液由紅色變?yōu)楹谏?，且產(chǎn)生絮狀沉淀；說明這4種離子對原花青素有明顯的破壞作用，但具體原因有待進一步研究。因此，在原花青素的加工和使用時盡量避免與F e2+、Fe3+、Al3+、Pb2+共存。

2.8 不同滅菌方式對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響

圖7 不同滅菌方式對蓮房原花青素穩(wěn)定性的影響Fig.7 Effect of different sterilization processes on stability of LSPCs

由圖7可知，經(jīng)不同滅菌方式處理后，原花青素的含量均出現(xiàn)不同程度的降低，其中高壓蒸汽滅菌對原花青素的影響最大，其保存率僅為53.32%，且發(fā)現(xiàn)經(jīng)高壓蒸汽滅菌后的原花青素溶液的紅色明顯加深；巴氏滅菌對原花青素的影響最小，其保存率為95.24%，微波滅菌和煮沸滅菌的保存率分別為87.79%、82.47%。由此可知，實際應(yīng)用中對含有原花青素的飲料或口服液等產(chǎn)品進行殺菌時，應(yīng)首選巴氏滅菌，應(yīng)盡量避免高溫、高壓殺菌處理。

2.9 蓮房原花青素?zé)峤到鈩恿W(xué)

2.9.1 反應(yīng)級數(shù)(n)確定

為了排除因傳熱引起的誤差，分別以60、80、100℃條件下原花青素水浴后1h的質(zhì)量濃度為起始值，以原花青素質(zhì)量濃度保存率對數(shù)的負值－ln(ρt/ρ0)(ρ0為開始加熱時蓮房原花青素的質(zhì)量濃度，ρt為經(jīng)過時間t后蓮房原花青素的質(zhì)量濃度)對加熱時間t作圖，如圖8所示。分別進行線性回歸，得回歸方程和決定系數(shù)，可知－ ln(ρt/ρ0)和t成明顯線性關(guān)系，60、80、100℃條件下決定系數(shù)R2分別為0.9931、0.9925和0.9943。由公式lnρ1=－kt+lnρ0可知其反應(yīng)級數(shù)為1，即蓮房原花青素的熱降解符合一級反應(yīng)模型。

圖8 熱處理過程中加熱時間對－ln(ρt/ρ0)的影響Fig.8 Effects of heating time on － ln(ρt/ρ0) in heat treatment process

2.9.2 蓮房原花青素?zé)峤到鈩恿W(xué)參數(shù)的確定

由公式lnρ1=－kt+lnρ0及圖8可知，原花青素質(zhì)量濃度保存率對數(shù)的負值－ln(ρt/ρ0) 對加熱時間t作圖所得直線的斜率即為該溫度時的熱降解反應(yīng)常數(shù)k。根據(jù)不同溫度時的k值，以lnk對1/T作線性回歸，由公式k=k0exp(－Ea/RT)可得，直線的斜率為－Ea/R，截距為lnk0，由直線的斜率和截距即可求出活化能Ea和方程常數(shù)k0，具體參數(shù)如表3所示。

表3 蓮房原花青素?zé)峤到鈩恿W(xué)參數(shù)Table 3 Kinetics parameters of thermal degradation of LSPCs

2.9.3 蓮房原花青素?zé)崽幚磉^程中含量變化的預(yù)測模型

根據(jù)蓮房原花青素在加熱過程中含量的變化，由公式 lnρ1= －kt+lnρ0、k=k0exp(－Ea/RT)可得：

將活化能Ea＝43.10kJ/mol、反應(yīng)常數(shù)k0＝1.51×105、R=8.314J/(mol·K)帶入式(8)可得：

式(9)即為蓮房原花青素?zé)峤到獾念A(yù)測模型。

2.9.4 動力學(xué)模型的驗證

應(yīng)用動力學(xué)模型分別預(yù)測在4℃和25℃條件下蓮房原花青素的半衰期，分別為25.45、9.17d。將質(zhì)量濃度為1.0mg/mL的蓮房原花青素溶液在以上溫度條件下保存，在第25天和第9天測定其原花青素含量，分別為0.55、0.52mg/mL，接近初始值的一半，表明動力學(xué)降解方程和實際觀測結(jié)果符合較好，即所得動力學(xué)模型有效。

3 結(jié) 論

蓮房原花青素生產(chǎn)出來以后，它的穩(wěn)定性將直接影響它的利用、運輸、保存等各個環(huán)節(jié)，從而影響到它的使用范圍和開發(fā)前景。穩(wěn)定性實驗結(jié)果表明：高溫、光照和堿性環(huán)境對蓮房原花青素溶液均有較強降解作用，且降解作用隨溫度的升高，光照強度的增加，堿度增加而增強。通過對蓮房原花青素?zé)岱€(wěn)定性的研究得出，其熱降解符合動力學(xué)一級反應(yīng)，其反應(yīng)活化能Ea為43.10kJ/mol，反應(yīng)常數(shù)k0為1.51×105。食品中常用的食品添加劑，如葡萄糖、果糖、食鹽、防腐劑等對蓮房原花青素的穩(wěn)定性影響較小，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的葡萄糖、果糖和食鹽對蓮房原花青素均無明顯影響，苯甲酸鈉和山梨酸鉀對蓮房原花青素的穩(wěn)定性影響也不是很大，并且苯甲酸鈉和山梨酸鉀作為防腐劑運用于食品的劑量很小，所以對蓮房原花青素的穩(wěn)定性影響可以忽略。氧化劑、還原劑對蓮房原花青素的穩(wěn)定性均有較大影響，氧化劑對蓮房原花青素有較強的破壞作用，并且隨著氧化劑的添加量加大，破壞作用加強，而還原劑對蓮房原花青素有一定的保護作用，隨著還原劑添加量的增加，保護作用加強。不同金屬離子對蓮房原花青素的影響不同，F(xiàn)e3+、Fe2+、Pb2+和Al3+對其有明顯的破壞作用，其他金屬離子對其影響不大。不同的滅菌方式對蓮房原花青素的影響程度不同，高壓蒸汽滅菌對原花青素的影響最大，巴氏滅菌對原花青素的影響最小。因此，在蓮房原花青素的利用、運輸和保存過程中應(yīng)避免高溫、光照、堿性環(huán)境以及氧化劑，并且還應(yīng)避免與鐵、鋁等器皿的接觸，同時還應(yīng)盡量除去環(huán)境中的鉛離子，在滅菌方式上應(yīng)采用巴氏滅菌。

[1] 凌智群. 蓮花原花青素及其生物藥理活性研究[D]. 武漢: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2001.

[2] 凌智群, 謝筆均. 蓮花原花青素對氧化自由基和脂質(zhì)過氧化的作用[J]. 營養(yǎng)學(xué)報, 2002, 24(2): 121-125.

[3] 段玉清, 周密, 張海暉, 等. 蓮房原花青素對黑色素瘤B16細胞的抑制作用[J]. 中國藥學(xué)雜志, 2009, 44(2): 103-106.

[4] DEL BAS J M, FERNANDEZ-LARREA J, BLAY M, et a1. Grape seed procyanidins improve atherosclerotic risk index and induce liver CYP7A1 and SHP expression in healthy rats[J]. FASEB J, 2005, 19(3): 479-481.

[5] HUYNH T H, TEEL R W. Selective induction of apoptosis in human mammary cancer cells (MCF-7) by pycnogenol[J]. Anticancer Res, 2000,20(4): 2417-2420.

[6] BLAZSO G. Antiinflammatory activities of procyanidin-containing extract fromPinus pinasterAit. after oral and cutaneous application[J].Pharmazie, 1997, 52(5): 380-382.

[7] BAGCHI D, BAGCHI M, STOHS S J. Free radicals and grape seed proanthocyanidin extract: importance in human health and disease prevention[J]. Toxicology, 2000, 148(2): 187-197.

[8] 高軍濤, 侯京武, 李美芬. 葡萄籽中多酚類物質(zhì)對氧自由基清除作用的ESR研究[J]. 波譜學(xué)雜志, 1999, 16(5): 409- 415.

[9] 段玉清, 張海暉, 周密, 等. 大孔吸附樹脂對蓮房原花青素吸附純化性能的研究[J]. 離子交換與吸附, 2009, 25(2): 114-120.

[10] 鄧乾春, 陳春艷, 田斌強, 等. 化學(xué)發(fā)光法研究蓮房原花青素的體外抗氧化活性和對DNA損傷的保護作用[J]. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2007, 19(4): 563-567.

[11] 李華, 肖付才, 袁春龍, 等. 鐵鹽催化比色法測定葡萄籽超微粉中的原花青素[J]. 食品研究與開發(fā), 2007, 28(9): 114-117.

[12] 劉晶晶, 段玲玲, 王雪鋒, 等. 鴨血糯色素穩(wěn)定性的研究[J]. 食品科學(xué), 2010, 31(7): 123-126.

[13] 朱蕓, 劉金榮, 成玉懷, 等. 新疆西伯利亞白刺果紅色素穩(wěn)定性的研究[J]. 食品科學(xué), 2008, 29(3): 113-115.

[14] 王曉梅, 徐為民, 曹士鋒, 等. 紅心蘿卜花色苷穩(wěn)定性的研究[J]. 食品科學(xué), 2008, 29(7): 98-100.

[15] 郭松年, 董周永, 孫海燕, 等. 石榴汁花色苷熱穩(wěn)定性及其降解動力學(xué)研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2008, 24(3): 256-269.

[16] 李莉蓉, 張名位, 劉鄰渭, 等. 三種黑色糧油作物種皮花色苷提取物抗氧化能力的穩(wěn)定性比較[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2007, 40(9): 2045-2052.

[17] 王夢澤, 薛少平, 王佳, 等. 草莓渾濁汁維生素C降解動力學(xué)模型[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2010, 26(6): 353-357.

[18] 辛修鋒, 余小林, 胡卓炎, 等. 楊梅澄清汁及濃縮汁中花色苷熱降解動力學(xué)的研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2007, 23(9): 251-255.

[19] 樊金玲, 朱文學(xué), 鞏衛(wèi)東, 等. 蔗糖含量對牡丹花色苷熱穩(wěn)定性和降解動力學(xué)的影響[J]. 食品科學(xué), 2010, 31(3): 74-78.

[20] 高愿軍, 郝莉花, 張鑫, 等. 獼猴桃汁維生素降解動力學(xué)的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2006, 22(5): 157-160.

[21] MASKAN M. Production of pomegranate(PunicagranatumL.)juice concentrate by various heating methods: colour degradation and kinetics[J].Journal of Food Engineering, 2006, 72: 218-224.

[22] GOULA A M, ADAMOPOULOS K G, CHATZITAKIS P C, et al.Prediction of lycopene degradation during a drying processof tomato pulp[J]. Journal of Food Engineering, 2006, 74(1): 37-46.

Stability and Thermal Degradation Kinetics of Procyanidins from Lotus Seed Pods

WANG Zhi-hui，SUN Zhi-da*，XIE Bi-jun
(College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

Lotus seed pod procyanidins (LSPCs) were extracted with 70% aqueous ethanol solution and purified by AB-8 macroporous resin adsorption, and their stability and thermal degradation kinetics were investigated. LSPCs were found to be very stable under low temperature, light-avoiding and weakly acidic conditions. NaCl, sucrose and glucose and the preservatives sodium benzoate and potassium sorbate had no obvious effect on LSPCs. H2O2 exhibited a great destructive effect on LSPCs,while NaHSO3 and VC had protective effect. LSPCs could be damaged by Fe3+, Fe2+, Pb2+and Al3+, and other tested metal ions had a small effect. Four different sterilization methods were found to affect the stability of LSPCs to different extents, of which pasteurization had the least effect and high pressure steam sterilization had the largest effect. The thermal degradation of LSPCs complied with the first-order reaction kinetic process, and the activation energyEa, and reaction constantk0 were 43.10 kJ/mol and 1.51×105, respectively. Moreover, a prediction model for the degradation of LSPCs was established. In validation experiments, the experimental results were observed to be in good consistency with the predicted ones, indicating that the prediction model is reasonable.

lotus seed pod；procyanidins；stability；degradation kinetics

TS202.3

A

1002-6630(2011)07-0077-06

2010-09-08

國家“863”計劃項目(2007AA100401)

汪志慧(1984—)，女，碩士研究生，研究方向為天然產(chǎn)物化學(xué)。E-mail：wangzhihui100@yahoo.cn

*通信作者：孫智達(1963—)，男，教授，博士，研究方向為天然產(chǎn)物化學(xué)。E-mail：sunzhida@mail.hzau.edu.cn