姜秀娟，劉海霞，徐 愛(ài)，周坤蘭，張 震

（吉林工程技術(shù)師范學(xué)院 食品工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130000）

在人類(lèi)的食物類(lèi)型中不僅包含了生命必須的碳水化合物（糖類(lèi)）、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還包含了大量非營(yíng)養(yǎng)性生物活性物質(zhì)，例如黃酮類(lèi)化合物和類(lèi)胡蘿卜素等。其中黃酮類(lèi)化合物具有降低二型糖尿病、心肌梗塞的發(fā)生率，改善血脂與內(nèi)皮舒張等功能?；ㄇ嗨貙儆谏镱?lèi)黃酮物質(zhì)，一般情況下自然界當(dāng)中的花青素是與1個(gè)或多個(gè)葡萄糖、乳糖、半乳糖等通過(guò)糖苷鍵形成花色苷?；ㄉ湛扇苡谒⑶翌伾珪?huì)隨著pH值的不同產(chǎn)生改變，在pH＜3的酸性條件下呈紅色，在pH＞6的堿性環(huán)境下呈藍(lán)色?；ㄉ兆鳛橐环N天然色素，存在于很多水果中，如藍(lán)莓、黑莓、紫薯、桑葚等。

1 花色苷的生物活性

1.1 抗氧化

花色苷的結(jié)構(gòu)當(dāng)中具有多個(gè)酚羥基，能夠保護(hù)植物中容易氧化的成分，早在20世紀(jì)90年代的研究中就已經(jīng)提到了花色苷的抗氧化性能，并且提到其在濃度較高時(shí)抗氧化性能強(qiáng)于抗壞血酸。在清除自由基的能力方面花色苷要明顯地強(qiáng)于維生素E與維生素C，可以在協(xié)助兩者的吸收利用的同時(shí)發(fā)揮協(xié)同功能，提升在人體內(nèi)部的抗氧化作用[1]。此外，花色苷能夠阻止和過(guò)氧根離子的反應(yīng)，避免過(guò)氧化反應(yīng)的生成，還可以與膠原蛋白共同作用形成阻隔，阻止組織與外界自由基的接觸。

1.2 抗癌與抗腫瘤

癌癥是一種細(xì)胞生長(zhǎng)增殖機(jī)制失常所導(dǎo)致的疾病，一直以來(lái)都是威脅人類(lèi)健康的主要疾病，。癌細(xì)胞除了生長(zhǎng)失控之外還會(huì)局部入侵正常組織，通過(guò)體內(nèi)的循環(huán)系統(tǒng)或淋巴系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到身體的其他部分。從癌癥預(yù)防的角度來(lái)看，關(guān)鍵點(diǎn)在于如何控制腫瘤入侵并且預(yù)防腫瘤細(xì)胞數(shù)量的擴(kuò)散?；ㄉ漳軌蛞种瓢┘?xì)胞之間的信號(hào)傳遞，阻礙細(xì)胞的信息表達(dá)，從而減少對(duì)于癌細(xì)胞的誘導(dǎo)。當(dāng)前的很多研究中都已經(jīng)提到了花色苷對(duì)于癌癥的抑制作用，如從紅葡萄中的提取出的花色苷能夠抑制HCT-15細(xì)胞的生長(zhǎng)，從而對(duì)結(jié)腸癌和胃癌起到一定的預(yù)防功能；從紫薯當(dāng)中提取出的的硒元素和花色苷可以增強(qiáng)機(jī)體免疫力，清除體內(nèi)自由基，抗癌作用超過(guò)紅薯；從藍(lán)靛果中提取出的的生物活性成分花色苷也有良好的抗氧化效果與防癌抗癌功能，加快人體內(nèi)的毒素排出，提升機(jī)體的抗病抗腫瘤能力[2]。綜合來(lái)看花色苷類(lèi)物質(zhì)能夠促進(jìn)癌細(xì)胞壞死因子的產(chǎn)生，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞免疫作用，抑制血管內(nèi)壁腫瘤細(xì)胞誘導(dǎo)因子的表達(dá)并預(yù)防細(xì)胞的擴(kuò)散。

1.3 心血管疾病防治

自生育酚、類(lèi)黃酮類(lèi)抗氧化物質(zhì)被大規(guī)模應(yīng)用于心血管疾病防治領(lǐng)域之后，花色苷也得到了領(lǐng)域內(nèi)的廣泛關(guān)注，例如降低血脂、消炎鎮(zhèn)痛和抗氧化性能等。在一些實(shí)驗(yàn)中也提到了從紅葡萄中提取的花色苷可以抑制血小板聚集與低密度脂蛋白的氧化功能，降低毛細(xì)血管的滲透性。例如冠狀動(dòng)脈粥樣硬化就是威脅中老年人群的常見(jiàn)疾病，而花色苷具有能夠抑制低密度脂蛋白的氧化過(guò)程，降低此類(lèi)心血管疾病的發(fā)生率，同時(shí)降低膽固醇濃度，促進(jìn)類(lèi)固醇排泄等功能[3]。

1.4 其他功能

其他功能主要表現(xiàn)在抗炎、抗菌、降低血糖等，例如從桑葚當(dāng)中提取的花色苷的抗炎作用甚至比阿司匹林更加顯著。另外，花色苷可以提升人眼的視覺(jué)敏銳程度，起到良好的視力保健功能，可以延緩視疲勞。

2 花色苷的提取工藝分析

2.1 溶劑提取法

花色苷的提取工藝選擇與花色苷的化學(xué)定性定量分析、食品添加劑的使用要求等有關(guān)，在綜合評(píng)估花色苷自身的性質(zhì)之后，可以選擇溶劑提取法，這也是花色苷最為常見(jiàn)的一種提取方法。這一方法的技術(shù)原理與相似相溶的原理比較接近，合理地選擇有機(jī)溶劑至關(guān)重要，一方面要考慮到有效成分的溶解要求，另一方面則要避免有其他雜質(zhì)的存在。目前的提取劑類(lèi)型包括甲醇、乙醇和其他混合劑等，并且溶劑提取法當(dāng)中提取的物質(zhì)包括了蛋白質(zhì)、有機(jī)酸等。由于甲醇本身存在毒性，一般選擇酸化乙醇法進(jìn)行提取，不僅可以保障花色苷的穩(wěn)定性，同時(shí)還能夠讓乙醇始終處于較低的pH范圍之內(nèi)。但溶劑提取法會(huì)受到提取劑類(lèi)型、時(shí)間、溫度和料液比等多個(gè)方面的因素干擾，且在某些環(huán)境下的精確度也可能會(huì)受到影響[4]。

2.2 超臨界萃取技術(shù)

超臨界萃取技術(shù)作為一種新型分離方法，流體的密度和質(zhì)量比氣體更大，與液體保持接近，且黏度與氣體比較相似，因此超臨界流體可以被認(rèn)為是一種性能良好的萃取劑。在各種不同類(lèi)型的溶劑當(dāng)中，二氧化碳憑借著易獲取、安全性高，不會(huì)因?yàn)槟承囟让舾械任镔|(zhì)受到影響的優(yōu)勢(shì)成為了最常見(jiàn)的類(lèi)型。如果在無(wú)氧環(huán)境之下完成提取過(guò)程，則可以獲得較高的提取率，保留物質(zhì)本身的天然特性。但超臨界萃取的主要缺陷在于成本較高，使得大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用可能會(huì)受到限制。

2.3 酶提取

酶是一種性能優(yōu)質(zhì)的生物催化劑，能夠有效地將植物組織分解后加速有效物質(zhì)的釋放，提升所需物質(zhì)的提取率。提取花色苷的酶類(lèi)型包括果膠酶與纖維素酶，技術(shù)原理都是利用酶解纖維素來(lái)破壞植物體的細(xì)胞壁、使果膠分解成為小分子物質(zhì)，讓細(xì)胞壁和纖維素上的花色苷能夠全方位地釋放[5]。

2.4 微波提取

微波與電磁波和傳統(tǒng)的遠(yuǎn)紅外線相比波長(zhǎng)更長(zhǎng)，利用其高頻振動(dòng)的特性，可以順利地穿透介質(zhì)內(nèi)，在進(jìn)入介質(zhì)之后產(chǎn)生高強(qiáng)度振動(dòng)，分子間的高頻率作用也能讓被提取的物質(zhì)可以從體系中得到分離，最后進(jìn)入到微波吸收能力比較弱的提取劑中。花色苷按照這一技術(shù)方法進(jìn)行提取時(shí)，提取劑可以快速地滲透至植物體細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等，不僅能夠降低生產(chǎn)成本同時(shí)還能降低提取時(shí)間。很多研究中提到了最佳的實(shí)驗(yàn)條件和提取條件，可以保持整個(gè)提取過(guò)程的平衡，從而強(qiáng)化固液的浸取過(guò)程，在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到平衡的目標(biāo)。

2.5 超聲波提取

超聲波的方向性好且穿透能力極佳，超聲波儀產(chǎn)生的高頻震蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械震蕩，可以保障其在媒介中的傳熱速度，細(xì)胞內(nèi)容物能因此而得到釋放[6-7]。植物中存在的有效成分一旦擴(kuò)散和浸出，媒介產(chǎn)生的空化作用會(huì)讓空化泡在短時(shí)間內(nèi)迅速膨脹產(chǎn)生高壓高溫環(huán)境，強(qiáng)大的沖擊波會(huì)破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)使其破裂，不僅可以縮短提取時(shí)間，而且還能減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生，是諸多提取工藝中最為環(huán)保的一種技術(shù)方案。采用此種方法提取時(shí)超聲波時(shí)間不可太長(zhǎng)，否則會(huì)讓花色苷剪切分子結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段藍(lán)莓、黑莓等產(chǎn)業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，豐富的資源遍布全國(guó)各地，使得花色苷的提取更加便捷。綜合來(lái)看花色苷的生理功能體現(xiàn)在抗氧化、清除自由基、調(diào)節(jié)免疫功能等多個(gè)方面，能夠給心血管疾病預(yù)防、癌癥預(yù)防、腫瘤預(yù)防等提供有效支持。在后續(xù)的技術(shù)研究中，可以進(jìn)一步圍繞花色苷的提取、純化等工藝來(lái)提升相關(guān)產(chǎn)品的附加值，給產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供合理的技術(shù)支持。