吳 越，楊 軍，王 琦，江 娜，陶 陽，韓永斌

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貯藏時間和溫度對藍莓花色苷微膠囊品質(zhì)的影響

吳 越，楊 軍，王 琦，江 娜，陶 陽，韓永斌※

（南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，農(nóng)業(yè)部農(nóng)畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點開放實驗室，南京 210095）

為了探究貯藏時間和溫度對藍莓花色苷微膠囊品質(zhì)的影響，確定適宜的貯藏條件，該文研究微膠囊在-18、4 和25 ℃下，貯藏6個月期間品質(zhì)的變化。結(jié)果表明，以乳清蛋白聯(lián)合多糖為壁材的微膠囊能確保貯藏期間花色苷被高效包封。貯藏期間微膠囊品質(zhì)的下降可能是因分子間相互作用力減弱所致。貯藏3～4月間，微膠囊玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度出現(xiàn)大幅下降（<0.05），粉體穩(wěn)定性變差。與其他貯藏溫度相比，-18 ℃下貯藏可抑制微膠囊分子間相互作用力的減弱，使其具有更高的包埋產(chǎn)率（<0.05）和釋放率（<0.05），保留更多的花色苷（<0.05）和其他酚類物質(zhì)（<0.05）從而增強抗氧化活性（<0.05）。因此，花色苷微膠囊較適宜的貯藏時間為3個月，貯藏溫度為-18 ℃。研究結(jié)果可為微膠囊的貯藏和應用提供理論依據(jù)。

貯藏；品質(zhì)控制；溫度；時間；花色苷；微膠囊；粉體特性

0 引 言

藍莓花色苷是一類天然的水溶性多酚類物質(zhì)，具有抗衰老、抗癌、抗炎癥、促進視紅素再合成、提高免疫力等多種生理功效[1-3]。因此，花色苷被廣泛應用于食品、化妝品及醫(yī)藥等領域?；ㄉ盏姆€(wěn)定性易受多種環(huán)境因素的影響，如pH值、溫度、氧氣、酶和光照等[4]，因而不耐貯藏。微膠囊是由壁材和芯材組成的具有半透性或密封性的微小粒子，能夠保護功能性成分和隔離物料間的相互作用[5]。已有研究表明，花色苷經(jīng)微膠囊化后能顯著提高其貯藏穩(wěn)定性[6]。

目前，關于以多糖為壁材的花色苷微膠囊貯藏品質(zhì)的研究已有報道[6-7]，但此類花色苷微膠囊在貯藏過程中易出現(xiàn)吸濕、結(jié)塊等問題，引起品質(zhì)下降，而其機理尚不明確。據(jù)報道，乳清蛋白可以通過疏水作用力與花色苷結(jié)合[8]，因而其具有更好的包埋效果[9]。然而，以乳清蛋白聯(lián)合多糖為壁材的花色苷微膠囊貯藏品質(zhì)的研究還未見報道。因此，本試驗以乳清蛋白-麥芽糊精--環(huán)糊精- 阿拉伯膠作為包埋壁材，制備藍莓花色苷微膠囊，研究其在25、4和-18 ℃下貯藏6個月過程中品質(zhì)的變化及其原因，以期為花色苷微膠囊的保藏和應用提供理論依據(jù)，指導花色苷微膠囊的實際生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藍莓品種“兔眼”由江蘇伊云貝爾飲料股份有限公司提供。麥芽糊精(DE-21)、-環(huán)糊精、乳清蛋白、阿拉伯膠均為食品級。矢車菊素-3-氧-葡萄糖苷、錦葵色素-3-葡萄糖苷、錦葵色素-3-阿拉伯苷和芍藥素-3-葡萄糖苷標準品均購自美國Sigma公司。

1.2 主要儀器與設備

LabSwift便攜式水分活度儀（瑞士Novasina公司）；UV9100系列紫外可見分光光度計（北京萊伯泰科有限公司）；LGJ-10B型冷凍干燥機（北京四環(huán)科學儀器廠有限公司）；DSC-60型DSC儀器（日本島津公司）；Agilent 1200高效液相色譜儀（美國安捷倫公司）；EVO-LS10掃描電子顯微鏡（德國卡爾蔡司公司）。

1.3 藍莓花色苷提取物制備

參考Cui等[10]方法。藍莓打漿后，于25 ℃料液比 1:4 kg/L甲醇溶液（含體積分數(shù)1% HCl）中浸提24 h，5 000 r/min離心10 min取上清液，40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得花色苷提取物濃縮液，按體積比1∶1加入乙酸乙酯萃取，萃取液經(jīng)AB-8樹脂純化后，在干燥室壓力0.004 5 MPa、冷阱溫度-57 ℃下真空冷凍干燥48 h得藍莓花色苷粉末。

1.4 藍莓花色苷微膠囊的制備

前期試驗得包埋劑最優(yōu)質(zhì)量比為麥芽糊精（maltodextrin，MD）：-環(huán)糊精（-cyclodextrin，-CD）：乳清蛋白（whey protein isolate，WPI）：阿拉伯膠（gum arabic，GA）為3.1∶9.0∶86.7∶1.2，此時包埋效率（encapsulation efficiency，EE）和包埋產(chǎn)率（encapsulation productivity，EP）分別達82.93%與97.15%。

花色苷微膠囊制備參考Khazaei等[6]方法并適當改進。按上述比例將包埋劑于料液比1∶1.5 kg/L蒸餾水中攪拌均勻，混合液于4 ℃水合24 h。添加花色苷粉末使其與包埋劑質(zhì)量比為1∶4，磁力攪拌器混勻（120 r/min），用2 mol/L HCl調(diào)pH至2.0。微膠囊混合液隨即在25 ℃功率63.0 W/L超聲5 min。超聲后，在干燥室壓力0.004 5 MPa、冷阱溫度-57 ℃下真空冷凍干燥48 h。所得微膠囊經(jīng)研磨后，過0.71 mm濾塞，等質(zhì)量分裝在鋁箔袋內(nèi)，密封包裝后分別避光貯藏于-18、4和25 ℃，于第0、1、2、3、4、5、6個月取樣檢測相關指標。

1.5 測定指標與方法

1.5.1 水分活度

LabSwift便攜式水分活度儀測定水分活度。

1.5.2 吸濕性和結(jié)塊性

取1 g微膠囊樣品于25 ℃含飽和氯化鈉溶液的密閉干燥器內(nèi)測定吸濕性[11]。吸濕性結(jié)果以吸濕平衡時100 g微膠囊所吸收水分的質(zhì)量表示。

樣品吸濕平衡后置于70 ℃烘箱內(nèi)12h，干燥樣過300目篩，振蕩5 min后測定結(jié)塊性[12]。結(jié)塊性結(jié)果以未過篩樣品質(zhì)量占干燥樣質(zhì)量的百分比表示。

1.5.3 總酚含量

總酚測定采用福林酚比色法[13]。取0.5 mL待測樣液或標樣，加入1 mL 0.1 mol/L福林酚試劑，反應8 min后加入1.5 mL飽和Na2CO3溶液，顯色1 h，765 nm處測定吸光值。微膠囊中總酚含量以沒食子酸當量計算，單位為g/g。

1.5.4 總單體花色苷含量

依照Yousefi等[14]方法，稱取0.5 g微膠囊溶于20 mL體積分數(shù)60%乙醇溶液，10 000 r/min離心5 min，取上清液為待測樣液，分別在pH值1.0和4.5的緩沖液中測定510 nm和700 nm處的吸光值。

TMAC=（1）

式中為吸光值，=(510-700)pH1.0-(510-700)pH4.5；M為矢車菊素-3-葡萄糖苷的分子量449.2；D為樣品的稀釋倍數(shù)；為樣液體積，L；為矢車菊素-3-葡萄糖苷的摩爾吸光值26 900；為微膠囊粉末的質(zhì)量，g；TMAC為花色苷的質(zhì)量分數(shù)，mg/g。

1.5.5 包埋效果

微膠囊包埋效果用包埋效率[15]、包埋產(chǎn)率[15]和在水中的釋放率[16]3個指標評定。計算公式如下：

EE=(1-uE/E)×100% （2）

EP=E/e×100% （3）

RE=(el/E)×100% （4）

式中uE為微膠囊溶于無水乙醇中的花色苷質(zhì)量分數(shù)，mg/g；E為微膠囊中總花色苷質(zhì)量分數(shù)，mg/g；e為花色苷提取物中花色苷質(zhì)量分數(shù)，mg/g；elE為水中微膠囊釋放的花色苷質(zhì)量分數(shù)，mg/g；EE為包埋效率，%；EP為包埋產(chǎn)率，%；RE為釋放率，%。

1.5.6 抗氧化能力

ABTS+清除自由基能力(ABTS radical scavenging assay)：將2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(2,2'-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate), ABTS）與過硫酸鉀分別溶解后再混合，制成儲備液（終濃度為7 mmol/L與 2.45 mmol/L），25 ℃下避光靜置16 h。測定時，儲備液用0.2 mol/L，pH值7.4的磷酸鹽緩沖液稀釋至734 nm處吸光值為0.70±0.02，將其作為測定液。取0.2 mL待測樣液與3.8 mL 測定液混合，6 min后測定734 nm處的吸光值，計算樣品的Trolox當量[17]。

鐵離子還原能力（ferric iron reducing antioxidant power, FRAP）：將10 mmol/L 2,4,6-三吡啶基三嗪（2,4,6-tris(2-pyridyl)-s-triazine, TPTZ）溶液（40 mmol/L HCl），20 mmol/L FeCl3溶液，0.2 mol/L pH值3.6的乙酸緩沖液按體積比1∶1∶10混合，37 ℃反應1 h得測定液。取稀釋4倍后的待測樣液0.4 mL與3 mL測定液混合，37 ℃反應30 min，測定593 nm處的吸光值，計算樣品的Fe2+當量[18]。

1.5.7 玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度

稱取2 mg微膠囊粉末于鋁坩堝內(nèi)，差示掃描量熱儀以10 ℃/min在0～250 ℃內(nèi)進行掃描。

1.5.8 微膠囊微觀形態(tài)

取適量的微膠囊粉末，粘附在電鏡專用的銅臺上，鍍一層15 nm導電金膜后，在工作條件為加速電壓20 kV，放大倍數(shù)×500的掃描電鏡下觀測。

1.5.9 紅外光譜分析

取1 mg微膠囊與100 mg KBr混合研磨，壓片，在4 000～400 cm-1范圍內(nèi)掃描紅外光譜。

1.5.10主要單體花色苷含量

參考Cui等[10]方法并適當改進。待測樣液過0.22m水性濾膜。液相條件：Agilent TC-C18柱（4.6 mm× 250 mm，5m），柱溫30℃，流速：0.8 mL/min，以質(zhì)量分數(shù)0.5%三氟乙酸（A）和乙腈（B）為流動相，梯度洗脫程序為：0~5 min，10%～12% B；5～14 min，12%～13% B；14～16 min，13%～14% B；16~18 min，14%～16% B；18～19 min，16%～18% B；19～22 min，18%～22% B；22～35 min，22%～30% B。檢測波長520 nm，進樣量：25L。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗設3次重復，采用SPSS 16.0和Origin 8.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析與圖形處理，顯著性檢驗分別在0.05水平上進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏過程中藍莓花色苷微膠囊的基本理化特性變化

表1顯示了不同貯藏條件下微膠囊基本理化特性的變化情況。與貯藏前相比，微膠囊的水分活度和吸濕性均無明顯變化（>0.05）。水分活度是貯藏中主要的控制參數(shù)之一，低水分活度不僅可以抑制微生物生長，減少酶促反應還可以降低氧化作用，有研究表明，當水分活度低于0.3時，可確保粉體的穩(wěn)定性[19]。微膠囊貯藏半年之后水分活度仍低于此值，表明貯藏過程中較好地控制了外界對粉體穩(wěn)定性的影響。吸濕性主要與材料自身性質(zhì)及所處的環(huán)境有關，吸濕性越強越不易貯藏，花色苷微膠囊的吸濕性約為19 g/100 g，Sharma等[20]報道當粉末的吸濕性低于30 g/100 g時，有利于其長期貯藏。綜上，花色苷微膠囊在不同溫度下均可被較好的貯藏。

表1 貯藏過程中花色苷微膠囊粉末的物理化學特性變化

注：表中*代表<0.05存在顯著性，NS代表>0.05無顯著性，下同。

Note: * in columns represents significant results (<0.05), and NS represents no significant results (>0.05), the same as below.

貯藏中微膠囊的結(jié)塊性和玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度變化顯著（<0.05）；玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的降幅隨貯藏溫度的下降而減少（<0.05）。結(jié)塊性主要是由于粉末粒子間的吸附作用導致的粘聚現(xiàn)象[21]，結(jié)塊性的增加將不利于粉體的貯藏。g為材料從非晶態(tài)轉(zhuǎn)化為玻璃態(tài)的溫度，且伴隨著高黏性到低黏性的橡膠狀轉(zhuǎn)化[22]。通常情況下，粉末在低于g值的溫度下貯藏可以增加其穩(wěn)定性，相反則會導致粉末黏度增加而發(fā)生結(jié)塊[23]。在貯藏前3個月，微膠囊g值雖有所下降，但仍遠高于室溫，表明此時微膠囊仍具有較高的穩(wěn)定性，而自第4個月起3種貯藏條件下微膠囊的g值均大幅降低。據(jù)報道，分子鏈的柔順性、分子間作用力及物質(zhì)間的共聚、交聯(lián)程度都將影響g值[24]。因而，貯藏后期g值發(fā)生較大波動可能與微膠囊內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化有關，微膠囊穩(wěn)定性開始下降。綜上，微膠囊理想的貯藏時間可能為3個月。

2.2 微膠囊貯藏過程中總酚、總花色苷和單體花色苷含量變化

花色苷等酚類物質(zhì)是微膠囊中主要的功能性成分，其含量可反映出微膠囊的營養(yǎng)價值。由圖1可以看出，微膠囊貯藏初期總酚和總花色苷含量波動不大，2個月后開始加速下降，總酚降幅低于總花色苷。貯藏后期總酚類物質(zhì)和總花色苷的加速降解可能是由于隨著微膠囊玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的降低，分子間運動加劇，使得壁材對總酚類物質(zhì)和總花色苷的包埋效果減弱。與總酚類物質(zhì)相比總花色苷對溫度更加敏感[25]，且總花色苷在貯藏過程中會逐步降解為小分子的酚酸[26]，這可能是導致總酚下降幅度小的原因。于-18 ℃下貯藏的微膠囊總酚和總花色苷含量均顯著高于其他貯藏溫度（<0.05）。貯藏前4個月，4 ℃和25 ℃兩者含量之間無顯著差異（>0.05），至第5~6月時，僅總酚含量有所差別（<0.05）。這可能是由于微膠囊壁材能夠形成屏障[27]，減少了溫度對總酚類物質(zhì)和總花色苷穩(wěn)定性的影響。

注：圖中不同的小寫英文字母表示不同貯藏時間之間存在顯著性差異（P<0.05）；圖中不同的大寫英文字母表示不同貯藏溫度之間存在顯著性差異（P<0.05）。

前期LC-MS對花色苷提取物鑒定得出所含主要單體花色苷為錦葵色素-3-葡萄糖苷、芍藥素-3-葡萄糖苷、矢車菊素-3-氧-葡萄糖苷和錦葵色素-3-阿拉伯苷。貯藏期間其含量的變化如表2所示。貯藏前，含量最高單體花色苷為錦葵色素-3-葡萄糖苷，約占總體的69.20%。貯藏6個月后，4種單體花色苷含量與總花色苷含量相似均顯著減少（<0.05），同溫度下降幅最小的為錦葵色素-3-葡萄糖苷。這可能是由于壁材中的乳清蛋白所含的-乳球蛋白通過疏水作用力與錦葵色素-3-葡萄糖苷結(jié)合[8]，使其貯藏穩(wěn)定性得以增強。除錦葵色素-3-阿拉伯苷外，其余3種單體花色苷的降幅均隨貯藏溫度的下降而減小（<0.05）。表明低溫有利于抑制貯藏過程中大部分單體花色苷的降解。

表2 貯藏過程中微膠囊粉末的單體花色苷含量變化

2.3 微膠囊貯藏過程中包埋特性變化

微膠囊的包埋效果通過包埋效率、包埋產(chǎn)率和釋 放率評價（表3）。包埋效率可以反映壁材的有效封裝能力[28]。貯藏過程中微膠囊的包埋效率無顯著變化（> 0.05）。Hogan等稱包埋效率主要受壁材種類和壁材中各組分的組成比例影響[29]，當包埋效率高于80%時較好，貯藏中微膠囊的包埋效率均高于97%，表明試驗所選壁材種類及比例較為適宜，可將花色苷成功封裝于微膠囊內(nèi)部。

微膠囊的包埋產(chǎn)率和釋放率在貯藏過程中均呈減小趨勢（<0.05）。其原因可能有兩個：其一是由于貯藏期間微膠囊的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度發(fā)生變化，造成微膠囊的穩(wěn)定性下降；其二是有報道稱微膠囊的形成主要依靠分子間的靜電作用力[30]，隨著貯藏時間的延長，這種作用力可能會減弱，使花色苷的包埋效果降低。于-18 ℃下貯藏的微膠囊包埋產(chǎn)率和釋放率均明顯優(yōu)于其他貯藏溫度（<0.05），4 ℃和25 ℃之間沒有顯著差異（>0.05），與圖1結(jié)果一致，表明-18 ℃可能更適于花色苷微膠囊的貯藏。

表3 微膠囊粉末貯藏過程中的包埋特性變化

2.4 微膠囊貯藏過程中抗氧化活性變化

花色苷微膠囊的抗氧化能力通過ABTS+清除自由基能力和鐵離子還原能力評定，結(jié)果如表4所示。貯藏過程中微膠囊的ABTS+清除自由基能力和鐵離子還原能力均呈先上升后下降的趨勢，在第1個月達到最大值，且FRAP值大于ABTS值。不同貯藏溫度之間FRAP值沒有顯著差異（>0.05），前4個月僅-18 ℃下貯藏的微膠囊ABTS值明顯大于其他貯藏溫度（<0.05），但至第5個月時，4 ℃與25 ℃之間也出現(xiàn)了顯著差異（<0.05）。Silva[31]稱植物中主要的抗氧化活性物質(zhì)為花色苷和其他酚類化合物。因此，微膠囊貯藏中抗氧化活性的變化可能是因總花色苷和總酚含量的變化引起的。貯藏前期微膠囊中花色苷所降解形成的小分子酚酸使抗氧化能力小幅增加[32]，貯藏后期隨著花色苷等酚類物質(zhì)的包埋效果減弱，抗氧化能力加速下降。Machado等[33]指出FRAP的測定結(jié)果可能比真實值偏高，因為FRAP反映的是化合物將Fe3+還原為Fe2+的能力。而事實上不僅化合物在被氧化的過程中將發(fā)生電子轉(zhuǎn)移使Fe3+減少，當存在低氧化還原性的金屬時也同樣可能發(fā)生，這或許是導致所測得的FRAP值比ABTS值更高的原因。

表4 微膠囊粉末貯藏過程中的抗氧化性變化

2.5 微膠囊貯藏過程中的微觀形態(tài)變化

由掃描電鏡結(jié)果可知，微膠囊粒子呈冷凍干燥所致的非晶形玻璃態(tài)[34]（圖2）。這些玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)可以保護芯材中的花色苷，避免其受到溫度和氧氣的影響[35]。由圖2a可見，微膠囊表面有許多微小粒子附著，這可能是由于壁材中的阿拉伯膠增加了微膠囊的易碎性，導致碰撞期間產(chǎn)生了更多微小的粒子[36]。不同溫度下貯藏的微膠囊形態(tài)如圖2b～d所示，貯藏6個月后微膠囊粒子的體積較貯藏前均有不同程度的增加；微膠囊粒子體積增幅隨貯藏溫度的下降而減小，-18 ℃下增幅最小，4 ℃次之。不同貯藏溫度間粒子體積的差別可能來源于微膠囊玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的差異，與25 ℃相比，-18 ℃下的g值更大，表明粒子間的流動性更強，不易出現(xiàn)粘聚現(xiàn)象，即體積增幅減小。較低貯藏溫度下更小的粒子體積使得微膠囊具有更大的容積密度，據(jù)報道容積密度大將有利于花色苷粉末的抗氧化能力增強[21]，這與表3中的結(jié)果一致，即低溫貯藏有利于減小微膠囊粒子抗氧化能力的降幅。

圖2 微膠囊粉末貯藏過程中的掃描電鏡圖變化

2.6 微膠囊貯藏前后的結(jié)構(gòu)變化

紅外光譜圖表明微膠囊的壁材和芯材之間與壁材和壁材之間均可能發(fā)生相互作用，微膠囊壁材紅外光譜圖如3a所示，花色苷和貯藏前后花色苷微膠囊的紅外光譜如圖3b所示。從圖3b可以看出花色苷提取物在包埋前的主要特征峰在3 393、2 939和1 637 cm-1處。3 393和2 939 cm-1處可能是由于冷凍干燥中提取物中殘留的水份導致了O-H的伸縮振動，而1 637 cm-1處和一些位于1 400 cm-1附近的小峰可能與花色苷中苯環(huán)C=C鍵的伸縮振動有關[37]。

圖3 包埋壁材與微膠囊貯藏前后的紅外光譜圖

包埋后，花色苷微膠囊的紅外圖譜表明其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化。微膠囊中1 700 cm-1與1 300 cm-1之間和酰胺帶有關的峰強明顯增加，表明花色苷與壁材成功結(jié)合[38]。1 030 cm-1處峰強也有所增加可能是由于壁材中含有阿拉伯膠。需特別指出的是1 508 cm-1處出現(xiàn)了新的特征峰，這可能是由于微膠囊中芯材與壁材或壁材與壁材之間相互作用導致的。He等[39]研究指出花色苷可能與一些蛋白質(zhì)如酪蛋白結(jié)合，改變蛋白質(zhì)的酰胺I帶、酰胺Ⅱ帶及-螺旋結(jié)構(gòu)。而Klein等[40]發(fā)現(xiàn)乳清蛋白中帶正電的氨基肽可與帶負電的阿拉伯膠結(jié)合形成凝膠結(jié)構(gòu)。根據(jù)以上結(jié)果，不同壁材組合可能更利于花色苷微膠囊的貯藏。與貯藏前相比，不同溫度下貯藏6月后的微膠囊在1 637、1 508和1 030 cm-1處的峰強均有不同程度的減弱，-18 ℃下的衰減程度低于4和25 ℃，表明壁材與芯材或壁材與壁材之間的相互作用力可能減弱，這一結(jié)果也許是造成包埋效果下降，貯藏后期微膠囊中的花色苷和總酚含量加速減少的主要原因。

3 結(jié) 論

1）藍莓花色苷微膠囊在貯藏過程中水分活度和吸濕性均無明顯變化（>0.05），不同溫度下其均能保持較好的貯藏狀態(tài)。

2）微膠囊在貯藏過程中玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度顯著下降（<0.05），尤其在3～4月間出現(xiàn)斷崖式下跌（<0.01），但在前3個月玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度仍遠高于室溫。因此，理想的貯藏時間為3個月。玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的下降將導致分子間流動性減弱，結(jié)塊性增加（<0.05）。與25 ℃和4 ℃相比，-18 ℃更能抑制粒子的粘聚，減緩玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的下降（<0.05）。

3）紅外光譜圖顯示，花色苷微膠囊化后1 700、1 300與1 030 cm-1處峰強有所增強，1 508 cm-1處出現(xiàn)新的特征峰。與貯藏前相比，不同溫度下貯藏6月后的微膠囊在1 637、1 508和1 030 cm-1處的峰強均有不同程度的減弱，-18 ℃下的衰減程度低于4和25 ℃。

4）貯藏期間微膠囊的單體花色苷、總花色苷和總酚含量總體均呈下降趨勢（<0.05），總酚的降幅低于花色苷。-18 ℃貯藏能明顯提高總酚和花色苷的穩(wěn)定性（< 0.05），4 ℃和25 ℃相比未有明顯優(yōu)勢（>0.05）。

5）貯藏中微膠囊的包埋效率無明顯變化（>0.05），包埋產(chǎn)率和釋放率均顯著下降（<0.05）。與4 ℃和25 ℃相比，-18 ℃貯藏能顯著提高其包埋效果（<0.05）。

6）微膠囊的抗氧化能力隨貯藏時間的延長呈先上升后下降的趨勢（<0.05）。不同貯藏溫度之間鐵離子還原能力沒有顯著差異（>0.05），但是，-18 ℃貯藏可以提高微膠囊的ABTS+清除自由基能力（<0.05）。

7）對玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度、包埋產(chǎn)率、釋放率、ABTS+清除自由基能力、錦葵色素-3-葡萄糖苷含量、芍藥素-3-葡萄糖苷含量和矢車菊素-3-氧-葡萄糖苷含量而言，貯藏時間和溫度間存在交互效應（<0.05）。

綜上所述，以乳清蛋白聯(lián)合多糖為壁材進行花色苷的微膠囊化能確保貯藏期間花色苷被高效包封。藍莓花色苷微膠囊的較適貯藏時間為3個月，較適貯藏溫度為-18 ℃。除降低溫度外，如何增強分子之間的相互作用力以提高微膠囊的貯藏品質(zhì)值得進一步研究。該結(jié)果可為花色苷微膠囊的保藏和應用提供理論依據(jù)，指導花色苷微膠囊的實際生產(chǎn)。

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Effects of storage time and temperature on quality of blueberry anthocyanin microcapsules

Wu Yue, Yang Jun, Wang Qi, Jiang Na, Tao Yang, Han Yongbin※

(210095,)

Blueberry has a very rich source of bioactive compounds, including vitamin C and E, and phenolic compounds (anthocyanins). Many studies indicated that anthocyanins are beneficial to human health by reducing the risk of cardiovascular disease and improving vision. However, anthocyanins have a poor stability. Microencapsulation is an effective and promising method to prevent the degradation of functional ingredients. In order to explore the effect of storage time and temperature on the quality of blueberry anthocyanin microcapsules, and find out the appropriate storage conditions, quality evolution of microcapsules stored for 6 months under-18, 4 and 25 ℃ was investigated respectively. The results revealed that there were no significant differences in water activity, hygroscopicity and encapsulation efficiency of encapsulated powders during the storage (>0.05), which meant that anthocyanins were coated successfully in microcapsules using protein-polysaccharide as wall material. However, with the increase of storage time, the caking degree showed a gradual increasing trend (<0.05), although the differences under different temperatures were insignificant (>0.05). It was also found that the glass transition temperature decreased during the storage. One of the most remarkable things was that there was a sharp decrease in the glass transition temperatureof anthocyaninsstored for more than 4 months. During the storage, the total anthocyanins and total phenolics of microcapsules showed a decreasing trend (<0.05), while the latter declined less. Storage under-18 ℃ could increase the stability of anthocyanins and total phenolics obviously (<0.05). It needed to be emphasized that the presence of whey proteins may improve the stability of malvidin-3-glucoside. Scanning electron microscopic images of encapsulated powders showed that particle size increased gradually due to the glass transition temperature declining. This led to antioxidant capacities, measured by ABTS radical scavenging assay and ferric iron reducing antioxidant power, decreased significantly (<0.05). The peak intensity at 1 637, 1 508 and 1 030 cm-1was weakened, which was associated with the possible weakening of the interactions between core and wall materials as well as the interactions among wall materials. Moreover, with the extension of storage time, encapsulation productivity of encapsulated powder and its release rate in water decreased gradually (<0.05), and the encapsulated powder stored under-18 ℃ had a higher encapsulation productivity and release rate in water than others (<0.05). It could be due to that low temperature inhibited the weakening of intermolecular force. In addition, there existed an interaction effect of storage time and temperature on glass transition temperature, encapsulation productivity, release rate in water, value of ABTS and content of monomeric anthocyanins including malvidin-3-glucoside, peonidin-3-glucoside together with cyaniding-3-O-glucoside. Compared with the storage time, storage temperature was a less important factor affecting the stability of blueberry anthocyanin microcapsules. In general, whey protein isolate, maltodextrin,-cyclodextrin and gum arabic are combined as wall materials, for encapsulation can benefit blueberry anthocyanins through alleviating their quality decrease during the storage. Moreover, the weakened interaction force between the molecules possibly causes a decline in the quality of blueberry anthocyanins during the storage. The suitable storage time and temperature are 3 months and -18oC, respectively. This research provides the theoretical basis for the application of blueberry anthocyanin encapsulates.

storage; quality control; temperature; time; anthocyanins; microcapsules; powder property

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.08.040

TS201.7

A

1002-6819(2017)-08-0301-08

2016-10-06

2017-03-31

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項目（CX151026）；江蘇省產(chǎn)學研合作項目（BY2015071-05）

吳 越，女，江西九江人，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏方面的研究。Emali：2016108019@njau.edu.cn

韓永斌，男，江蘇南京人，教授，博士，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工與綜合利用方面的研究。Emali：hanyongbin@njau.edu.cn

吳 越，楊 軍，王 琦，江 娜，陶 陽，韓永斌. 貯藏時間和溫度對藍莓花色苷微膠囊品質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2017，33(8)：301－308. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.08.040 http://www.tcsae.org

Wu Yue, Yang Jun, Wang Qi, Jiang Na, Tao Yang, Han Yongbin. Effects of storage time and temperature on quality of blueberry anthocyanin microcapsules[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(8): 301－308. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.08.040 http://www.tcsae.org