火棘原花青素稳定性研究

刘佳，许盈芃，卢红冲，王红娟，桂俊，陈西喆，鄢又玉，*

（1.武汉轻工大学生物与制药工程学院，湖北武汉430023；2.湖北神农蜂语生物产业有限公司，湖北十堰442000）

火棘原花青素稳定性研究

刘佳1，许盈芃1，卢红冲1，王红娟1，桂俊1，陈西喆2，鄢又玉1，*

（1.武汉轻工大学生物与制药工程学院，湖北武汉430023；2.湖北神农蜂语生物产业有限公司，湖北十堰442000）

考察加工及储存过程中火棘原花青素的稳定性。采用盐酸-香草醛法测定火棘提取物中原花青素含量，研究了温度、pH、光照、常用食品添加剂及金属离子、糖类等因素对原花青素稳定性的影响。结果表明：加工及存储温度低于80℃，pH3～7范围内原花青素稳定性好；山梨酸钾和苯甲酸钠对原花青素基本无影响，VC、柠檬酸钠以及亚硫酸氢钠有助于维持原花青素稳定性；Na＋、Al3＋、Zn2＋对原花青素稳定性影响不大，Cu2＋不利于其稳定性，Fe3＋有明显的破坏作用；自然光照不利于原花青素稳定性，紫外光照则有很大的破坏性；葡萄糖和蔗糖对原花青素无明显影响，蔗糖对原花青素稳定性优于葡萄糖。该研究可为火棘原花青素的工业化生产、储存提供科学参考。

火棘；原花青素；稳定性

火棘果，为蔷薇科常绿灌木，广泛分布于我国东南、西南、西北等地，储量丰富[1-2]，仅鄂西南及神农架年产果就达一亿多斤[3]，可以药食两用，其乙醇提取物含丰富的原花青素[4]。研究表明，原花青素的抗氧化能力和自由基清除能力远强于VE和VC[5-7]，此外还具有抗高血糖[8]、抑制肿瘤[9]、心脏保护[10]等功效。广泛应用于食品[11-12]、药品[13-14]、化妆品[15-16]等领域，具有极高的市场开发价值与经济价值。

随着环境的恶化及大众健康意识的提升，绿色养生产品盛行，原花青素作为其中的一种倍受关注，相关产品陆续上市，市场前景非常广阔。目前市场上原花青素主要来源于松树皮[17]、葡萄皮及葡萄籽[18]等，火棘原花青素的相关研究报道较少[19]。火棘野生资源丰富且产量高，开发原花青素投入成本相对降低且可极大提升火棘资源开发的附加值。而火棘原花青素要实现产业化，首先必须要考虑的是其提取及储藏过程中的稳定性问题。近几年，探索从其它植物资源提取并研究原花青素稳定性的相关报道较多[20-22]，而关于火棘原花青素稳定性的考察未见报道。因此，迫切需要对火棘原花青素的稳定性展开系统研究，以期为未来火棘资源的整体开发及火棘原花青素产业化提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

材料：火棘提取物，实验室自制。

试剂：乙醇、盐酸、香草醛、三氯化铁、氯化铜、氯化钠、三氯化铝、氯化锌、蔗糖、葡萄糖、VC、苯甲酸钠、柠檬酸钠、亚硫酸氢钠、山梨酸钾等均为分析纯；实验用水为蒸馏水。

1.2 仪器

DF-101B集热式磁力加热搅拌器：金坛市医疗仪器厂；pHS-25 pH计：上海精密科学仪器有限公司；电热恒温水浴锅：HHS武汉市琴台医疗机械厂；紫外可见分光光度计：上海光谱仪器有限公司；5424R小型台式高速冷冻离心机：德国eppendorf；紫外灭菌工作台：苏净集团安泰公司；PYX-250S-A恒温生化培养箱：科力仪器；万分之一电子天平：德国赛多利斯公司；UV-5800PC：扫描型紫外可见分光光度计。

1.3 方法

火棘果皮肉粉碎，过20目筛，以体积分数70%乙醇于90℃提取80min，提取2次，合并并抽滤，离心，取上清液作为样品液。考察不同温度、pH、不同食品添加剂、金属离子、糖类以及光照条件对火棘原花青素的影响。火棘原花青素的含量测定采用香草醛－盐酸法，即1mL一定浓度的火棘提取液，加入6mL 4%（g/mL）的香草醛甲醇溶液以及3m L浓盐酸，混匀后不避光条件下30℃水浴保温10min后，以儿茶素为标准品，波长500 nm处测定吸光度值。具体操作见参考文献[4]。

2 结果与分析

2.1 温度对火棘原花青素稳定性的影响

取稀释至合适浓度的样品液5份，置于10mL具塞试管，分别于20、40、60、80、100℃下保温2、4、6、8、10 h，同时以水为空白对照，室温下分别测定样品在保温不同时间后，在最大吸收波长500 nm处的吸光度值。每份样品平行测定3次，取平均值，结果见图1。

由图1可知，温度低于80℃范围内随着温度的升高，火棘原花青素的吸光度值在10 h监测时间内基本稳定；当温度100℃时，吸光度值随着保温时间延长急剧下降。故加工提取原花青素时，温度以不高于80℃为宜，低温有利于储藏。

2.2 pH对火棘原花青素稳定性的影响

取样品液，以pH分别为1.0～10.0缓冲溶液稀释20倍，混匀后室温（25℃）静置，以水为空白对照间隔不同时间后分别测定样品液在不同pH体系中的吸光度值，每样平行测定3次，取平均值。结果见图2。

由图2可知，随着时间的延长，不同pH环境中，火棘原花青素液的吸光度值在pH3～7范围内较稳定，pH>7或pH＜3时，吸光度值随时间延长减小，尤其是碱性环境中，吸光度值随时间延长急剧减小。故火棘原花青素在pH3～7的范围内稳定性好，提取储藏时可以此作为参考。

2.3 不同种类食品添加剂对火棘原花青素稳定性的影响

取样品液，分别以质量分数为0.06%的VC、亚硫酸氢钠、苯甲酸钠、柠檬酸钠、山梨酸钾溶液稀释20倍，以蒸馏水作为空白对照，室温避光静置2、4、6、8、10 h。分别测定样品在添加不同种类食品添加剂后在最大吸收波长处的吸光度值。每样平行测定3次，取平均值。结果见图3。

由图3可知，随着储存时间的延长，加入苯甲酸钠或山梨酸钾后的样品液，其吸光度值基本不变，说明苯甲酸钠和山梨酸钾对火棘原花青素稳定性基本无影响；随着储存时间的延长，加入柠檬酸钠、亚硫酸钠或VC后，样品液吸光度值先增大，但随着时间的增加，吸光度值逐步降低。这可能是因为柠檬酸钠络合了样品液中的某些物质如Ca2＋或Mg2＋等使吸光度增大，后期络合物沉降，吸光度值减小；而亚硫酸钠与VC加入后短时间内有增色作用，时间延长后亚硫酸钠以及VC因自身被氧化而失去护色作用，故吸光度先升后降。因此，可以认为上述常用防腐剂（苯甲酸钠或山梨酸钾）对火棘原花青素均不至造成破坏影响，稳定剂柠檬酸钠，抗氧剂亚硫酸钠以及VC有助于原花青素保存。

2.4 常见金属离子对火棘原花青素稳定性的影响

取样品液，分别以0.006mol/L（食品中金属离子浓度限定量为 0.01 mol/L）NaCl、FeCl3、CuCl2、AlCl3、ZnCl2溶液稀释20倍混匀，以蒸馏水为空白对照。室温静置2、4、6、8、10 h。分别测定样品在不同金属离子存在状态下最大吸收波长处的吸光度值。每样平行测定3次，取平均值，结果见图4。

由图4可知，随着样品储存时间的延长，分别加入Na＋、Al3＋、Zn2＋后，样品吸光度先略有减小后基本保持不变，加入Cu2＋后，吸光度减小较明显，加入Fe3＋后吸光度急剧下降。整体而言，5种金属离子对火棘原花青素液吸光度降低的程度依次为Na＋＜Zn2＋＜Al3＋＜Cu2＋＜Fe3＋，可以认为Na＋、Al3＋、Zn2＋对火棘原花青素稳定性基本无影响；Cu2＋和Fe3＋影响较大，储存时应尽量避免接触铜器或铁器。

2.5 光照对火棘原花青素稳定性的影响

取10mL稀释后的样品液2份，分别于相同温度下避光、自然光照存放，每隔5天测定一次吸光度，连续考察30 d，每次每样平行测定3次，取平均值；另外取稀释后的样品液于20W紫外光下照射105min，对照组为相同样品避光存放，每隔15分钟测定样品组和对照组在最大吸收波长处的吸光度值。每样平行测定3次，取平均值，结果见图5及图6。

由图5可知，在避光条件下，随着时间的延长，样品吸光度的值基本保持不变；自然光照条件下，随着时间的延长，样品吸光度值逐渐减小，因此光照对火棘原花青素稳定性具有累积破坏影响。由图6可知，在20W紫外灯光照条件下，随着时间的延长，样品吸光度值先急剧减小后缓慢减小，而空白对照样品则相对稳定，说明紫外光照对火棘原花青素的稳定性影响较大。因此，火棘原花青素应避免采用紫外灭菌且尽可能避光生产或存放。

2.6 蔗糖、葡萄糖对火棘原花青素稳定性的影响

取样品液，分别以质量分数2%、6%、10%蔗糖溶液和葡萄糖溶液稀释20倍，以蒸馏水作为空白对照。24 h内每间隔4小时测定样品液在最大吸收波长处的吸光度值。每样平行测定3次，取平均值。结果见图7。

由图7可知：随着时间延长，加入不同浓度蔗糖和葡萄糖后，样品吸光度值均略有减小，但总体趋势相对稳定，说明蔗糖和葡萄糖的引入对原花青素的影响不明显。但相对而言，蔗糖对原花青素的稳定性要优于葡萄糖，且以低浓度较好。

3 结论

加工及存储温度低于80℃，pH3～7范围内原花青素稳定性好；山梨酸钾和苯甲酸钠对原花青素基本无影响，VC、柠檬酸钠以及亚硫酸氢钠有助于维持原花青素稳定；Na＋、Al3＋、Zn2＋对原花青素稳定性影响不大，Cu2＋不利于其稳定性，Fe3＋有明显的破坏作用；自然光照不利于原花青素稳定性，紫外光照则有很大的破坏性；葡萄糖和蔗糖对原花青素无明显影响，蔗糖对原花青素的稳定性优于葡萄糖。建议火棘原花青素产业化时，尽量弱酸或中性条件下避光低温提取或存放；尽量避免接触铜或铁器皿；尽量避免紫外灭菌处理；可适当加入VC，柠檬酸钠及亚硫酸氢钠等增加稳定性。

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Study on the Stability of Proanthocyanidins from Pyracantha Fortuneana Fruit

LIU Jia1，XU Ying-peng1，LU Hong-chong1，WANG Hong-juan1，GUI Jun1，CHEN Xi-zhe2，YAN You-yu1，*
（School of Biological and Pharmaceutical Engineering，Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430023，Hubei，China；2.Hubei Shennong Honey Bio-Tech.Co.，Ltd.，Shiyan 442000，Hubei，China）

The influence of many factors during processing and storage on the stability of proanthocyanidins from Pyracantha fortuneana was explored.Content of proanthocyanidins in Pyracantha fortuneana was determined by Vanillin-HCl assay.The effect of temperature，pH，light，the common food additives，metal ions and saccharides on the stability of proanthocyanidins were studied.The results showed proanthocyanidins showed strong stability under 80℃and pH 3-7.Potassium sorbate and sodium benzoate barely affected the stability，but VC，sodium citrate and sodium bisulfite will be helpful ones.The proanthocyanidins was severely destroyed when Fe3＋or Cu2＋was added，whereas other metal ions such as Na＋，Al3＋，Zn2＋，had little effect on its stability.Moreover，it was also found that natural light can exert certain effect on proanthocyanidins，but UV irradiation was the one that can destroy it.Glucose and sucrose had little effect on the stability，sucrose was better.The results provided the basis for the processing and storage of proanthocyanidins from Pyracantha fortuneana in industrial production.

Pyracantha fortuneana；proanthocyanidins；stability

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.07.008

2014-12-18

刘佳（1992—），男（汉），学士，研究方向：中药制药方向。

*通信作者：鄢又玉（1975—）女（汉），博士，研究方向：天然药物方向。