关于花青素在小浆果加工过程中的稳定性研究

2020-12-15王志伟

农业技术与装备 2020年1期

王志伟

（黑龙江省农业科学院园艺分院，黑龙江哈尔滨 150069）

花青素是植物细胞液中的水溶性天然色素，在水、甲醇、酸碱度较低等极性溶液中易溶解，植物所呈现的颜色主要与其有关。针对大多数水果（苹果、梨）来说，花青苷主要存在水果的果皮中，在小浆果（蔓越莓、树莓、桑葚等）的果肉中也可以发现花青素。目前人们更多追求食品的质量，注重营养的涉取，所以在利用小浆果的提取花青素时，要重点优化改进工艺以保证花青素的利用率。

1 影响花青素稳定性的因素

花青素活性高，易受环境、地区等条件的干扰，除了自身结构外，还受到pH值、阳光、温度、金属离子、氧、糖等因素的制约。

1.1 pH值

其他条件相同时，pH值较低时花青素不易分解，随着pH值增加，花青素的降解速度会加快，迅速分解成花色素基元和糖基。

1.2 光照

作为感光色素，花青素的稳定性和光照息息相关。有光和无光时花青素的降解速度不一致。对蓝莓花青素进行光感试验，发现在无光时，它的半衰期是1 d；有光照作用时半衰期为9 d，可见，蓝莓花青素的存在状态会受到光照影响。

1.3 温度

研究发现，花青素的降解速度在温度作用下和一级反应动力学相匹配，花青素在提高温度或增加时间时飞速降解。聂芊老师根据此规律，深入研究了温度对笃柿色素的影响效果，得出笃柿花色素的降解符合稳定性动力学，从而在合适的温度条件下生产笃柿产品。

1.4 金属离子

同一种金属离子作用于不同的花青素，反应不一致；不同金属离子对同一个花青素的作用也不同。这是因为金属离子在水中会分解出酸，使溶液呈酸性，从而改变花青素的颜色；还由于金属离子和花色苷会相互作用，产生螯合反应。利用这个规律提取酸果蔓中色素，通过金属离子的作用有效保证了花色苷的原有状态，操作过程中要防止产生单宁与金属络合物。

2 影响小浆果花青素稳定性的加工环节

小浆果中花青素含量很高，被广泛应用于各行各业，但小浆果的存储难度大，现阶段我国只在生产冷冻果中有很大优势，而在生产果汁果酒领域明显达不到预期效果，国外也不能有效提取花青素的含量，即使他们拥有完善的生产设备和技术，因此要致力于改善小浆果加工的工序，以保证花青素的有效利用。

2.1 果汁加工

由于浓缩加工后使得果汁具有较高的稳定性和较低的水分活度，所以果汁在市场上主要以浓缩汁流通。在生产环节中，要重视一些细节处理。

利用破碎，使果汁和果实充分融合在一起，增加色素的溶解。在进行破碎后将其加热，降低水果中各种酶的活性，保证产品原本的颜色以及花青素的稳定性取，之后再收取果汁。

在对小浆果进行压榨时，要利用疏松剂并且在较高的温度下进行，提高果汁的质量和产量。浸提加工也提倡热浸，浸提液一般采用选用柠檬酸（0.5%～1%的浓度）、苹果酸等有机酸溶液，对原有颜色的保持效果显著。

酶解时为了保证果汁的颜色更鲜明，通常加入一些酶（纤维素酶、果胶酶等）。例如在制作蓝莓果汁时为了充分提取花青素，加入0.1%的果胶酶，接着在50℃温度下放置2 h。

花青素容易被氧化，所以要采取的脱气（去氧）工艺，预防其氧化变质，保留其原有的颜色，避免营养成分的损失。

2.2 果酒的酿造

研究表明，红酒的抗氧化活性优于绿茶、果蔬汁等，越来越多的人爱上葡萄酒。某种小浆果（如黑加仑、蓝莓）中的抗氧化成分很高，因此利用小浆果来制造具有抗氧化效果的果酒。制造果酒时，花青素的稳定性在不同发酵温度、氧含量、酵母菌以及其他物质的作用下会有所不同。

酿造流程中，果酒的浸渍与发酵都要考虑温度因素。浸渍温度较高时，色素和单宁含量会显著增，进而色素稳定性会增加。生产蓝莓果酒时，在23℃～26℃温度条件下活化酵母，能加快果实果皮中各种成分的溶解速度和程度，从而使果酒的颜色鲜明、活性较大。

酿酒环节要注意氧气的使用。在酒的成熟过程利用氧气使单宁与花色苷结合，去除涩味、苦味等不好的口味，同时利用氧化增加花色苷的稳定性。随着果酒发酵程度的越来越大，要避免氧气的渗入，防止褐变产生沉淀物。有关研究发现，果实在经过低温处理后，其中的花青素个别更容易分散到发酵液里，所以利用CO2或冰水来储存果实。

人工发酵前，用硫作用于酵母菌，不仅大大提高了人工发酵的准确性，而且有效保证了果酒的品质，优化果酒的色泽。花青素的稳定性还与酵母菌的状态有关，对比于游离酵母，固化酵母更容易使花色苷处于稳定的状态；若在固化酵母中加上氧化硅、氧化铝等强化剂，会加速发酵。

用小浆果生产的果酒，胶体溶液居多，从而造成果酒的颜色浑浊，有沉淀物，失去原本的质感。这是因为小浆果有很多果胶，所以要运用澄清剂减少果胶。保持18℃～20℃的温度，把蛋清粉和1.5%的皂土混合当作澄清剂，降低氧化酶的活性，减少蓝莓果酒中的果胶。