紫米花色苷的稳定性研究及其在紫米酒中的应用

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花色苷是一种色彩艳丽自然的天然食用色素,具有抗氧化、抑菌、抗癌、保护视力、降血糖等多种保健功能。紫米富含花色苷,从其米糠中提取花色苷,应用到其他食品中,既可丰富食品的颜色,也可提高营养价值,从而实现资源的充分利用。花色苷在水或乙醇溶液中极不稳定,其降解受到光、氧、温度及添加物多种因素的影响,高度不稳定性为富含花色苷的物料加工及其在食品工业中的应用带来阻碍。本文对紫米花色苷的提取工艺、各栅栏因子对花色苷稳定性影响开展研究并进行实际应用验证,为富含紫米花色苷产品的生产和保藏提供理论依据和应用支持。研究结果如下:(1)紫米花色苷乙醇提取法的工艺参数优化。以体积分数为40%的乙醇溶液为提取溶剂,料液比为1:70 g/m L,提取温度为80℃,提取时间90 min。在此优化条件下,进行最佳提取次数的确定,发现提3次最佳,基本可将紫米米糠中的花色苷提取完全,其花色苷的相对总提取率达到96.11%。(2)光照、氧气、温度等储藏条件对紫米花色苷的稳定性影响。研究显示:光强度与花色苷保存率呈显著的负量效关系,即光强度越大,花色苷保存率越低。利用强光照射进行破坏性加速实验是研究花色苷稳定性的高效简便方法。紫外光和可见光都对花色苷有破坏作用,蓝光(450~490 nm)破坏作用最强,可见光的波长范围越小越有利于花色苷保存。在选择富含花色苷产品的包装材料时,应结合包装材料的透过率光谱去进行分析判断,尽量避免选择蓝光透过率高的包装材料,可以选择只在红光高透过率的包装材料。在室内自然光照射条件下,氧气是影响花色苷稳定性的主要因素,经脱氧处理后溶液中溶氧量低于0.2 mg/L,花色苷保存率是未经处理对照的2倍。储藏温度越低,花色苷的保存率越高,因此紫米花色苷适合在低温的环境下储存。(3)p H值、加工温度、金属离子、糖、辅色素、防腐剂、氧化剂等加工条件均影响紫米花色苷的稳定性。紫米花色苷在酸性的环境下较为稳定,对紫米花色苷进行热降解动力学探讨,发现其降解符合一级降解动力学模型。Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+会对花色苷溶液颜色产生不利影响或产生沉淀,因此花色苷应避免与这些金属离子接触,Zn2+对维持花色苷的稳定性有利。辅色素绿原酸或没食子酸对花色苷有保护作用。糖的种类与浓度对花色苷的稳定性影响表现不同,果糖无影响,白砂糖影响小,高浓度的葡萄糖和低浓度的海藻糖对花色苷有保护作用。防腐剂山梨酸钾和氧化剂过氧化氢都对紫米花色苷有破坏作用。控制入射光波长范围控制在700~1000 nm(红光+红外光),控制溶氧量降低到0.2mg/L,添加1 mmol/L的Zn2+及摩尔比为1:15的没食子酸,可以在保持包装材料可透视的情况下,使溶液中花色苷保存率达到91.12%,比对照组提高28.43%。(4)米香型白酒香气成分及抗氧化性分析。采用GC-MS及主成分分析法比对了九江酒、禾米酒、三花酒、紫米酒这四种米香型白酒香气特征,综合抗氧化性等指标,从中选择紫米酒为基酒调配紫米露酒,并对其护色保藏方式进行验证。通过对比花色苷含量,色坐标位置,总酚含量,DPPH·清除能力、ABTS·清除能力等指标,证实紫米花色苷粗提液的添加,不仅有利于改善紫米露酒酒体的的颜色,而且可以大幅度提高其抗氧化能力。通过强光破坏试验和室内自然光条件下的储藏期试验验证,确定了适合紫米露酒护色的保藏方式为:紫米露酒添加1 mmol/L硫酸锌和1:15(M:M)没食子酸,进行脱氧处理,用在波长范围600~800 nm之间约有36.97%透光率的棕色瓶包装,可以获得理想的护色保藏效果。也验证强光破坏试验是考察紫米花色苷储藏稳定性的快速有效方法。
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