CN108522957A - 一种提高矢车菊素-3-o-葡萄糖苷色素稳定性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高矢车菊素‑3‑O‑葡萄糖苷色素稳定性的方法，其包括，将乳清蛋白或酪蛋白加入缓冲液中，加热处理，将所述乳清蛋白或酪蛋白与所述矢车菊素‑3‑O‑葡萄糖苷色素混合，并添加辅色小分子。本发明利用生物大分子与花色素的相互作用来提高矢车菊素3‑O‑葡萄糖苷色素稳定性的处理方法操作简单便捷，无毒无害，对矢车菊素3‑O‑葡萄糖苷色素因热、光照、氧化所导致的褪色及褐变均能起到较好的抑制效果，在液体食品及固态食品加工中均具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于天然色素技术领域，具体涉及一种提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法。
背景技术
矢车菊素-3-O-葡萄糖苷作为一种广泛存在的花青素类天然色素，其广泛存在于植物果实、茎叶、块根、种子等，提供丰富的颜色如红色、紫色和黄色等，其在酸性溶液中呈现鲜亮的红色，溶于水。其色素制品常用作食品着色剂，适量添加至液态饮料、配制酒、固态食品等体系中，其具有很强的抗氧化作用，是一种优良的天然抗氧化剂和自由基清除剂,能够减少冠心病、癌症和脑血管疾病等慢性疾病发病几率。
但是，因天然花青素的高活性，其在水溶液中化学性质不稳定，易受温度、pH、氧气、抗坏血酸、金属粒子等因素的影响，降解成褐色或者无色的降解产物，影响其色泽及澄清度，使天然色素在生产上的应用受到一定的限制。
提高花色素类色素稳定性的问题一直以来为研究者所广泛关注。目前，提高其稳定性所采用的主要办法包括：添加有机酸、糖类、配糖体、酚类等通过分子辅色作用提高其稳定性；对花色素进行分子化学改性(如酰基化、醚基化)；应用微生物、基因工程技术等生物技术产生提高其稳定性，但这些方法普遍存在破坏天然色素结构与颜色、长期保护效果不显著及处理成本高等问题。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。
因此，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法，其包括，将乳清蛋白或酪蛋白加入缓冲液中，加热处理，将所述乳清蛋白或酪蛋白与所述矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素混合，并添加辅色小分子。
作为本发明所述提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法的一种优选方案，其中：所述将乳清蛋白或酪蛋白加入缓冲液中，包括将乳清蛋白或酪蛋白加入pH 7.4的磷酸盐缓冲液，分别配成质量浓度0.4％～2.4％的商业乳清蛋白溶液或0.5％～2.0％的酪蛋白溶液，调节pH＝6.3。
作为本发明所述提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法的一种优选方案，其中：所述加热处理，包括分别对乳清蛋白溶液或酪蛋白溶液进行水浴加热处理，温度为55～90℃，处理时间为20～40min，冷却至室温。
作为本发明所述提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法的一种优选方案，其中：所述将乳清蛋白或酪蛋白与所述矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素混合，乳清蛋白或酪蛋白与矢车菊色素-3-O-葡萄糖苷色素的摩尔比为1：2～2：1，经均质处理。
作为本发明所述提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法的一种优选方案，其中：所述辅色小分子，包括多酚类物质。
作为本发明所述提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法的一种优选方案，其中：所述辅色小分子，包括表没食子儿茶素没食子酸酯、茶多酚、没食子酸。
作为本发明所述提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法的一种优选方案，其中：所述加热处理，所述乳清蛋白处理温度为55～85℃；述酪蛋白处理温度为60～90℃。
作为本发明所述提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法的一种优选方案，其中：加热处理，处理时间为30min。
作为本发明所述提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法的一种优选方案，其中：所述表没食子儿茶素没食子酸酯或茶多酚质量浓度为0.06％～0.12％。
作为本发明所述提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法的一种优选方案，其中：所述没食子酸质量浓度为0.05％～0.09％。
本发明的有益效果：本发明提供了一种提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法，针对食品中花色素类天然色素稳定性差，易受光、热和氧化等作用而褪色的问题，主要利用生物大分子及辅色小分子与花色素进行相互作用，保护花色素并提高其色泽稳定性，选取商业乳清蛋白或酪蛋白等作为生物大分子保护剂，同时添加表没食子儿茶素没食子酸酯，茶多酚或没食子酸等作为抗氧化剂，经保护处理后，矢车菊素3-O-葡萄糖苷在80℃热降解率(5h)可下降21.7％～52.4％，H2O2氧化降解率(3h)可下降24.3％～59.8％，光降解率(5h)可下降19.8％～55.3％。本发明利用生物大分子与花色素的相互作用来提高矢车菊素3-O-葡萄糖苷色素稳定性的处理方法操作简单便捷，无毒无害，对矢车菊素3-O-葡萄糖苷色素因热、光照、氧化所导致的褪色及褐变均能起到较好的抑制效果，在液体食品及固态食品加工中均具有较好的应用前景。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1：
选取商业乳清蛋白粉作为原料，将其溶解于pH7.4磷酸盐缓冲溶液，配制成1.6％商业乳清蛋白溶液，于转速为300r/min条件下搅拌2h，充分溶解，对1.6％商业乳清蛋白溶液进行水浴85℃加热处理，处理时间为30min，冷却至室温，将矢车菊素-3-O-葡萄糖苷配制成0.04％色素溶液，将商业乳清蛋白溶液按蛋白与色素等体积混合,于转速为300r/min条件下搅拌2h，制备得到液态色素产品。经检测，经处理后的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素溶液在80℃加热5h降解率下降30.1％，H2O2氧化3h降解率下降28.7％，紫外光照5h降解率下降29.8％。
实施例2：
选取商业乳清蛋白粉作为原料，将其溶解于pH7.4磷酸盐缓冲溶液，配制成2.0％商业乳清蛋白溶液，于转速为300r/min条件下搅拌2h，充分溶解，将矢车菊素-3-O-葡萄糖苷配制成0.04％色素溶液，将商业乳清蛋白溶液按蛋白与色素等体积混合,于转速为300r/min条件下搅拌2h，制备得到液态色素产品。经检测，经处理后的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素溶液在80℃加热5h降解率下降21.7％，H2O2氧化3h降解率下降24.3％，紫外光照5h降解率下降19.8％。
实施例3：
选取酪蛋白粉为原料，将其溶解于pH7.4磷酸盐缓冲溶液，配制成2.0％酪蛋白溶液，于转速为300r/min条件下搅拌2h，充分溶解，将矢车菊素-3-O-葡萄糖苷配制成0.04％色素溶液，将商业乳清蛋白溶液按蛋白与色素等体积混合,于转速为300r/min条件下搅拌2h，制备得到液态色素产品。经检测，经处理后的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素溶液在80℃加热5h降解率下降24.7％，H2O2氧化3h降解率下降26.3％，紫外光照5h降解率下降21.5％。
实施例4：
选取商业乳清蛋白粉作为原料，将其溶解于pH7.4磷酸盐缓冲溶液，配制成2.4％商业乳清蛋白溶液，于转速为300r/min条件下搅拌2h，充分溶解，对2.4％商业乳清蛋白溶液进行水浴85℃加热处理，处理时间为30min，冷却至室温，将矢车菊素-3-O-葡萄糖苷配制成0.06％色素溶液，将商业乳清蛋白溶液按蛋白与色素等体积混合,于转速为300r/min条件下搅拌1h，等体积加入0.12％表没食子儿茶素没食子酸酯溶液，于转速为300r/min条件下搅拌1h，制备得到液态色素产品。经检测，经处理后的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素溶液在80℃加热5h降解率下降52.4％，H2O2氧化3h降解率下降59.8％，紫外光照5h降解率下降55.3％。
实施例5：
选取商业乳清蛋白粉作为原料，将其溶解于pH7.4缓冲溶液，配制成2.4％商业乳清蛋白溶液，于转速为300r/min条件下搅拌2h，充分溶解，对2.4％商业乳清蛋白溶液进行水浴85℃加热处理，处理时间为30min，冷却至室温，将矢车菊素-3-O-葡萄糖苷配制成0.06％色素溶液，将商业乳清蛋白溶液按蛋白与色素等体积混合,于转速为300r/min条件下搅拌1h，等体积加入0.12％茶多酚溶液，于转速为300r/min条件下搅拌1h，制备得到液态色素产品。经检测，经处理后的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素溶液在80℃加热5h降解率下降48.7％，H2O2氧化3h降解率下降53.2％，紫外光5h降解率可下降50.1％。
实施例6：
选取商业乳清蛋白粉作为原料，将其溶解于pH7.4缓冲溶液，配制成2.4％商业乳清蛋白溶液，于转速为300r/min条件下搅拌2h，充分溶解，对2.4％商业乳清蛋白溶液进行水浴85℃加热处理，处理时间为30min，冷却至室温，将矢车菊素-3-O-葡萄糖苷配制成0.06％色素溶液，将商业乳清蛋白溶液按蛋白与色素等体积混合,于转速为300r/min条件下搅拌1h，等体积加入0.09％没食子酸溶液，于转速为300r/min条件下搅拌1h，制备得到液态色素产品。经检测，经处理后的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素溶液在80℃热5h降解率下降49.9％，H2O2氧化3h降解率可下降56.8％，紫外光5h降解率可下降52.9％。
实施例7：
选取商业乳清蛋白粉作为原料，将其溶解于pH7.4缓冲溶液，配制成4.8％商业乳清蛋白溶液，于转速为300r/min条件下搅拌2h，充分溶解，对4.8％商业乳清蛋白溶液进行水浴85℃加热处理，处理时间为30min，冷却至室温，将矢车菊素-3-O-葡萄糖苷配制成0.06％色素溶液，将商业乳清蛋白溶液按蛋白与色素等体积混合,于转速为300r/min条件下搅拌1h，于转速为300r/min条件下搅拌1h，制备得到液态色素产品。经检测，经处理后的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素溶液在80℃加热5h降解率下降27.6％，H2O2氧化3h降解率下降33.7％，紫外光照5h降解率下降37.5％。
实施例8：
将矢车菊素-3-O-葡萄糖苷配制成0.06％色素溶液，于转速为300r/min条件下搅拌1h，等体积加入0.24％表没食子儿茶素没食子酸酯溶液，于转速为300r/min条件下搅拌1h，制备得到液态色素产品。经检测，经处理后的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素溶液在热降解、氧化降解及光降解条件下均无法测得，这与后期表没食子儿茶素没食子酸酯被氧化生成醌类化合物导致矢车菊素-3-O-葡萄糖苷降解加速相关。
实施例9：
选取商业乳清蛋白粉作为原料，将其溶解于pH7.4缓冲溶液，配制成2.4％商业乳清蛋白溶液，于转速为300r/min条件下搅拌2h，充分溶解，对2.4％商业乳清蛋白溶液分别进行水浴55、70、85℃加热处理，处理时间为30min，冷却至室温，将矢车菊素-3-O-葡萄糖苷配制成0.06％色素溶液，将商业乳清蛋白溶液按蛋白与色素等体积混合,于转速为300r/min条件下搅拌1h，等体积加入0.12％表没食子儿茶素没食子酸酯溶液，于转速为300r/min条件下搅拌1h，制备得到液态色素产品。经检测，经处理后的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素溶液在80℃加热5h降解率下降46.8％、48.9％和52.4％，在H2O2氧化3h降解率下降53.5％、51.6％和59.8％，紫外光照5h降解率下降45.9％、49.4％和55.3％。
实施例10：
选取商业乳清蛋白粉作为原料，将其溶解于pH7.4缓冲溶液，分别配制成0.8％、1.6％、2.4％、4.8％的商业乳清蛋白溶液，于转速为300r/min条件下搅拌2h，充分溶解，对商业乳清蛋白溶液进行水浴85℃加热处理，处理时间为30min，冷却至室温，将矢车菊素-3-O-葡萄糖苷配制成0.06％色素溶液，将商业乳清蛋白溶液按蛋白与色素等体积混合,于转速为300r/min条件下搅拌1h，等体积加入0.12％表没食子儿茶素没食子酸酯溶液，于转速为300r/min条件下搅拌1h，制备得到液态色素产品经检测，经处理后的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素溶液在80℃加热5h降解率下降48.7％、49.5％、52.4％和47.6％，在H2O2氧化3h降解率下降55.7％、57.6％、59.8％和56.1％，紫外光照5h降解率下降51.3％、52.6％、55.3％和53.2％。
由此可见，本发明提供了一种提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法，针对食品中花色素类天然色素稳定性差，易受光、热和氧化等作用而褪色的问题，主要利用生物大分子及辅色小分子与花色素进行相互作用，保护花色素并提高其色泽稳定性，选取商业乳清蛋白或酪蛋白等作为生物大分子保护剂，同时添加表没食子儿茶素没食子酸酯，茶多酚或没食子酸等作为抗氧化剂，经保护处理后，矢车菊素3-O-葡萄糖苷80℃热降解率(5h)可下降21.7％～52.4％，H2O2氧化降解率(3h)可下降24.3％～59.8％，光降解率(5h)可下降19.8％～55.3％％。本发明利用生物大分子与花色素的相互作用来提高矢车菊素3-O-葡萄糖苷色素稳定性的处理方法操作简单便捷，无毒无害，对矢车菊素3-O-葡萄糖苷色素因热、光照、氧化所导致的褪色及褐变均能起到较好的抑制效果，在液体食品及固态食品加工中均具有较好的应用前景。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种提高矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素稳定性的方法，其特征在于：包括，
将乳清蛋白或酪蛋白加入缓冲液中，加热处理，将所述乳清蛋白或酪蛋白与所述矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素混合，并添加辅色小分子。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将乳清蛋白或酪蛋白加入缓冲液中，包括将乳清蛋白或酪蛋白加入pH 7.4的磷酸盐缓冲液，分别配成质量浓度0.4％～2.4％的商业乳清蛋白溶液或0.5％～2.0％的酪蛋白溶液，调节pH＝6.3。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述加热处理，包括分别对乳清蛋白溶液或酪蛋白溶液进行水浴加热处理，温度为55～90℃，处理时间为20～40min，冷却至室温。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述将乳清蛋白或酪蛋白与所述矢车菊素-3-O-葡萄糖苷色素混合，乳清蛋白或酪蛋白与矢车菊色素-3-O-葡萄糖苷色素的摩尔比为1：2～2：1，经均质处理。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述辅色小分子，包括多酚类物质。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述辅色小分子，包括表没食子儿茶素没食子酸酯、茶多酚、没食子酸。
7.如权利要求1、2或6任一所述的方法，其特征在于：所述加热处理，所述乳清蛋白处理温度为55～85℃；述酪蛋白处理温度为60～90℃。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于：加热处理，处理时间为30min。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述表没食子儿茶素没食子酸酯或茶多酚质量浓度为0.06％～0.12％。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述没食子酸质量浓度为0.05％～0.09％。
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