不同保護(hù)劑對(duì)藍(lán)靛果凍干粉理化和花色苷緩釋特性的影響

張秀玲，李 晨，汲 潤，李鳳鳳，張文濤

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

藍(lán)靛果，忍冬科忍冬屬，學(xué)名藍(lán)靛果忍冬（Turcz.），又名羊奶子、山茄子果等，是一種多年生落葉小灌木。野生藍(lán)靛果現(xiàn)主要分布在中國、加拿大、朝鮮北部、日本北海道和俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)。在我國集中分布在東北林區(qū)和新疆阿爾泰地區(qū)，在華北、西北、西南和內(nèi)蒙等地區(qū)也有零星分布。果實(shí)為藍(lán)黑色漿果，口味酸澀，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值及藥用價(jià)值，富含多種維生素、礦物質(zhì)、氨基酸、有機(jī)酸和糖類，還含有大量花青素，多酚類等生物活性物質(zhì)，被稱為“第三代水果”，研究表明，藍(lán)靛果具有抗氧化、抗癌、抗炎、抗糖尿病等多種功能，深受人們喜愛。

新鮮成熟的藍(lán)靛果水分大、果皮薄、果實(shí)軟，采后易受到微生物的侵染而發(fā)生腐爛變質(zhì)，不易貯藏。因此藍(lán)靛果除少量的鮮食外，多被加工成果汁、果酒、果醬、果干等產(chǎn)品。干制加工可顯著降低漿果的水分含量和微生物活性，減少貯藏過程中的物理化學(xué)變化，延長商品的貨架期。目前常用的干燥技術(shù)有真空冷凍干燥、微波干燥、熱風(fēng)干燥和噴霧干燥等。其中真空冷凍干燥是在真空低溫下通過冰升華的方式去除物料中的水分，既可保持物料原有的物理性狀，同時(shí)能減少揮發(fā)性成分及熱敏性營養(yǎng)成分的損失，營養(yǎng)保存率高，貯藏時(shí)間較長。藍(lán)靛果凍干粉從營養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)上都具有極大優(yōu)勢。

藍(lán)靛果花色苷含量高，但穩(wěn)定性差，易受外界環(huán)境因素影響而發(fā)生降解，因此提高花色苷的穩(wěn)定性至關(guān)重要，可通過微膠囊化技術(shù)防止不利因素（光、熱、氧氣、水分等）對(duì)其造成的降解和損失，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品性能和風(fēng)味的保護(hù)。多糖和蛋白質(zhì)類因其較好的生物可降解性和生物相容性常被用作微膠囊的壁材。麥芽糊精是一種溶解性好、黏度低、成膜能力強(qiáng)和不易吸潮的水解淀粉。阿拉伯膠具有良好的成膜性、溶解性和乳化性。羧甲基纖維素鈉水溶性、經(jīng)濟(jì)性、生物易降解性和生物相容性好。海藻酸鈉是一種具有良好穩(wěn)定性和溶解性的天然多糖。-環(huán)狀糊精可與多種化合物形成包結(jié)復(fù)合物，增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性、溶解性、緩釋性、乳化性和抗氧化性。郭娜等以海藻酸鈉為壁材制備出具有良好穩(wěn)定性和緩釋特性的藍(lán)莓花青素微膠囊。紀(jì)秀鳳等以明膠和阿拉伯膠為壁材顯著提高了低聚原花青素的穩(wěn)定性。趙彥巧等以麥芽糊精和阿拉伯膠為壁材，有效提高玫瑰茄花色苷微膠囊的穩(wěn)定性。研究表明兩種或兩種以上的壁材具有較好的協(xié)同作用，保護(hù)效果更佳。本研究采用真空冷凍干燥技術(shù)制備藍(lán)靛果凍干粉，研究麥芽糊精、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、阿拉伯膠和-環(huán)狀糊精對(duì)藍(lán)靛果凍干粉營養(yǎng)物質(zhì)含量、抗氧化性、外觀形貌和在胃腸道中的緩釋特性的影響。旨在獲得穩(wěn)定性較高的藍(lán)靛果粉，將其更好地應(yīng)用于食品中。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍(lán)靛果（蓓蕾品種）于2020年6月采摘自大興安嶺地區(qū)呼瑪縣農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)。采摘后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行清理后存于-30 ℃凍存?zhèn)溆谩?/p>

麥芽糊精（食品級(jí)） 合肥信臻坊食品配料有限公司；羧甲基纖維素鈉（食品級(jí)） 廣東廣州永信食品配料有限公司；海藻酸鈉（食品級(jí)） 深圳市龍華新區(qū)味美源食品配料商行；阿拉伯膠（食品級(jí)） 鄭州塔伯商貿(mào)有限公司；-環(huán)狀糊精（食品級(jí)） 南京益生源生物科技有限公司；福林-酚試劑、沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品（色譜純）、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（色譜純）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、2,2’-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS） 美國Sigma公司；2,4,6-三吡啶基三嗪、胃蛋白酶（酶活力3 000 U/mg）、胰蛋白酶（酶活力250 U/mg）、豬膽鹽（膽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥60%） 上海源葉生物科技有限公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

LGJ-1A-50冷凍干燥機(jī) 北京亞泰科隆儀器技術(shù)有限公司；FJS-6數(shù)顯恒溫磁力攪拌水浴鍋 金壇市城西富威實(shí)驗(yàn)儀器廠；H1650-W離心機(jī) 湘儀離心機(jī)儀器有限公司；PHS-3C型pH計(jì) 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；DHP-9162型電熱恒溫培養(yǎng)箱、HWS-24型電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科技有限公司；JA1003型電子天平 上海舜宇恒天科學(xué)儀器有限公司；JE1002型電子天平 上海浦春計(jì)量儀器有限公司；S-3400N鎢燈絲掃描電子顯微鏡 日本日立公司；柯尼卡美能達(dá)CR-10Plus小型色差計(jì) 廣州卓諧儀器設(shè)備有限公司；SpectraMax i3x多功能酶標(biāo)儀 美谷分子儀器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 藍(lán)靛果凍干粉的制備

將藍(lán)靛果凍果放室溫下自然解凍后用榨汁機(jī)打漿，向藍(lán)靛果勻漿中按照一定比例添加凍干保護(hù)劑（麥芽糊精、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、阿拉伯膠、-環(huán)狀糊精），攪拌均勻后，分裝于平皿中（填料高1 cm左右），放于-30 ℃冰箱中冷凍12 h，最后放入真空冷凍干燥機(jī)中干燥48 h，真空度控制在15 Pa左右。凍干完成后收集各藍(lán)靛果凍干粉，用研缽磨粉后保存于封口袋中，貯存于4 ℃，備用。

1.3.2 凍干保護(hù)劑添加量的確定

為提高真空冷凍干燥藍(lán)靛果粉的品質(zhì)，選用水溶性好且可食用的麥芽糊精、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、阿拉伯膠和-環(huán)狀糊精作為凍干保護(hù)劑，考慮成本問題，實(shí)驗(yàn)以麥芽糊精為主，其他4種為輔。

分別在藍(lán)靛果勻漿中添加與藍(lán)靛果可溶性固形物質(zhì)量比為2∶1、3∶2、1∶1、2∶3、1∶2、0∶1的麥芽糊精，研究麥芽糊精添加量對(duì)真空冷凍干燥藍(lán)靛果粉品質(zhì)的影響。果粉的色澤對(duì)消費(fèi)者而言是非常重要的感官指標(biāo)，因?yàn)樗{(lán)靛果凍干粉為紅色，故此選擇*值作為綜合指標(biāo)之一，以綜合指標(biāo)作為評(píng)定指標(biāo)（花色苷含量、出粉率、*值的權(quán)重系數(shù)分別為0.4、0.3、0.3），進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)，計(jì)算綜合評(píng)分。綜合評(píng)分最高的麥芽糊精添加量作為復(fù)配其他凍干保護(hù)劑的基底液。

分別在藍(lán)靛果基底液中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%的羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、阿拉伯膠和-環(huán)狀糊精。以綜合指標(biāo)作為評(píng)定指標(biāo)，進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)，按式（1）計(jì)算綜合評(píng)分，篩選出每種凍干保護(hù)劑的最佳添加量。

1.3.3 藍(lán)靛果粉活性成分含量的測定

提取液的制備：稱取適量藍(lán)靛果凍干粉，按料液比1∶30（g/mL）加入體積分?jǐn)?shù)70%無水乙醇，超聲提取30 min后抽濾，濾液于4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

花色苷含量的測定采用pH值示差法。取2 mL提取液分別用pH 1.0緩沖液和pH 4.5緩沖液定容到50 mL，30 ℃水浴平衡60 min后，分別在520 nm及700 nm波長處測定吸光度?；ㄇ嗨睾坑?jì)算如式（2）所示：

式中：為（-）-（-）；為矢車菊-3-葡萄糖苷的摩爾質(zhì)量（449.2 g/mol）；為稀釋倍數(shù)；為提取溶劑的體積/mL；為矢車菊-3-葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù)（26 900 L/（mol·cm））；為稱取的藍(lán)靛果質(zhì)量/g。

總黃酮含量的測定采用硝酸鋁顯色法。取樣品提取液1 mL，加5 mL蒸餾水，1 mL 50 g/L亞硝酸鈉溶液，振蕩搖勻后靜置6 min，加入1 mL 100 g/L硝酸鋁溶液，振蕩搖勻后靜置6 min，加10 mL 100 g/L氫氧化鈉溶液，振蕩搖勻后充分反應(yīng)15 min，波長設(shè)為510 nm，以蘆丁作為標(biāo)品重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程為=0.763+0.03 （=0.993）。按照式（3）計(jì)算總黃酮含量：

式中：為由標(biāo)準(zhǔn)方程計(jì)算出的提取液總黃酮的質(zhì)量濃度/（mg/mL）；為提取液總體積/mL；為稀釋倍數(shù)；為樣品質(zhì)量/g。

總多酚含量的測定采用福林-酚比色法。取樣品提取液1 mL，加5 mL蒸餾水，1 mL福林-酚試劑，混勻后加3 mL 75 g/L碳酸鈉溶液，振蕩搖勻后于75 ℃水浴避光反應(yīng)30 min，以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品重復(fù)上述步驟，在765 nm波長處測定吸光度。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程為=5.392 9+0.048 6（=0.993）。按照式（4）計(jì)算總多酚含量：

式中：為由標(biāo)準(zhǔn)方程計(jì)算出的提取液總多酚質(zhì)量濃度/（mg/mL）；為提取液總體積/mL；為稀釋倍數(shù)；為樣品質(zhì)量/g。

1.3.4 藍(lán)靛果粉體外抗氧化活性的測定

1.3.4.1 ABTS陽離子自由基清除率

參照Erel和Garzón等的方法適當(dāng)修改。將50 mL 75 mmol/L pH 7.4 的磷酸鹽緩沖液、1.2 mg ABTS和0.1 g二氧化錳混合反應(yīng)10 min后過濾取上清液，用磷酸鹽緩沖液稀釋至734 nm波長處吸光度為0.700±0.020，即為ABTS測定液。將20 μL提取液與200 μL ABTS測定液混合均勻，測定734 nm波長處的吸光度，用蒸餾水作空白，每個(gè)樣品做3 次平行實(shí)驗(yàn)，測得實(shí)驗(yàn)結(jié)果按式（5）進(jìn)行計(jì)算：

式中：為空白溶液的吸光度；為樣品溶液的吸光度。

1.3.4.2 DPPH自由基清除率

參照Li Fengfeng和Zimmer等的方法適當(dāng)修改，具體步驟如下：取2 mL（0.1 mmol/L）DPPH溶液加2 mL提取液，以無水乙醇代替樣品液做空白對(duì)照，另一組樣品液中不添加DPPH溶液，用等量無水乙醇替代，于517 nm波長處測定吸光度，測得實(shí)驗(yàn)結(jié)果按式（6）進(jìn)行計(jì)算：

式中：為乙醇空白對(duì)照溶液的吸光度；為樣品溶液的吸光度；為不添加DPPH溶液樣品的吸光度。

1.3.4.3 FRAP法

參照Benzie和Amamcharla等的方法適當(dāng)修改，具體步驟如下：在酶標(biāo)板中加入10 μL的提取液和300 μL的FRAP試劑，蒸餾水作空白，800、400、200、100、50 μmol/L的硫酸亞鐵溶液作為標(biāo)準(zhǔn)液，在37 ℃條件下，測定593 nm波長處的吸光度，每個(gè)樣做3 次平行實(shí)驗(yàn)。繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，以樣品液的吸光度對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線得到樣品液相當(dāng)于硫酸亞鐵的濃度，即為FRAP值，F(xiàn)RAP值越大，說明樣品的抗氧化性越強(qiáng)。

1.3.5 掃描電鏡觀察

用掃描電鏡對(duì)藍(lán)靛果凍干粉進(jìn)行表面微觀結(jié)構(gòu)觀察。將藍(lán)靛果凍干粉末樣品均勻?yàn)⒃谡秤袑?dǎo)電膠帶的樣品底座上，噴灑一層薄金后，用掃描電鏡以放大2 000 倍觀察其微觀形貌。

1.3.6 藍(lán)靛果粉體外胃腸道消化過程模擬

模擬體外胃腸道消化過程參考王月華和He Bo等的方法稍作改動(dòng)。模擬消化過程共計(jì)6 h，分為2個(gè)階段。第1階段，模擬胃消化：稱取0.2 g藍(lán)靛果凍干粉用50 mL 0.9% NaCl溶液溶解，加入0.5 mL 1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)至pH 2，隨后加入0.16 g胃蛋白酶（1∶3 000），37 ℃避光振蕩培養(yǎng)2 h。第2階段，模擬腸消化：向消化后的混合液中逐滴加入0.5 mol/L NaHCO溶液至pH 7.5，隨后加入12 mL 2 mg/mL的胰蛋白酶液和6 mL 12 mg/mL的膽酸鹽，37 ℃避光振蕩培養(yǎng)4 h。胃消化時(shí)每30 min取樣，腸消化時(shí)每1 h取樣1 mL，并于沸水浴中滅酶1 min，冷卻，6 000×離心15 min，取上層消化液進(jìn)行花色苷含量的測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

2 結(jié)果與分析

2.1 麥芽糊精添加量對(duì)藍(lán)靛果凍干粉品質(zhì)的影響

麥芽糊精可以提高果蔬干粉的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度，降低果蔬粉末吸濕性，且麥芽糊精甜度低，溶解性好，抗氧化能力強(qiáng)，分散性、乳化性、穩(wěn)定性強(qiáng)，可以改善產(chǎn)品的外觀、組織結(jié)構(gòu)與感官品質(zhì)，保護(hù)其營養(yǎng)成分，是食品工業(yè)中良好的輔料。由表1可知，麥芽糊精添加量對(duì)藍(lán)靛果凍干粉的色澤、出粉率和花色苷含量均有一定影響。當(dāng)麥芽糊精與藍(lán)靛果可溶性固形物質(zhì)量比為2∶1時(shí)，凍干后得到的果粉色澤最亮、顏色最鮮艷、出粉率最高，達(dá)到25.09%，但提取出的花色苷含量最低，為13.53 mg/g，不同添加量的麥芽糊精藍(lán)靛果凍干粉花色苷含量差異顯著（＜0.05）。隨著麥芽糊精添加量的增加，出粉率逐漸增加，但花色苷含量逐漸降低，這可能是因?yàn)辂溠亢砑恿吭缴?，果汁中可溶性固形物含量越高，從而果粉的花色苷含量越高。以綜合指標(biāo)作為評(píng)定指標(biāo)，計(jì)算綜合評(píng)分，根據(jù)表1綜合評(píng)分的高低，選擇麥芽糊精與藍(lán)靛果可溶性固形物質(zhì)量比2∶1作為基底液，在此基礎(chǔ)之上，研究后續(xù)復(fù)配其他保護(hù)劑的最佳添加量。

表1 麥芽糊精添加量對(duì)藍(lán)靛果凍干粉品質(zhì)的影響Table 1 Effect of addition of maltodextrin on the quality of freeze-dried powder of L. edulis

2.2 羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、阿拉伯膠和β-環(huán)狀糊精對(duì)真空冷凍干燥藍(lán)靛果粉品質(zhì)的影響

在麥芽糊精與藍(lán)靛果可溶性固形物質(zhì)量比2∶1的前提下，分別向其中加入不同比例的羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、阿拉伯膠和-環(huán)狀糊精，探究4種不同保護(hù)劑和麥芽糊精復(fù)配的最優(yōu)比例。由表2可知，羧甲基纖維素鈉的添加量對(duì)藍(lán)靛果凍干粉的色澤和花色苷含量都會(huì)產(chǎn)生一定影響，但出粉率不會(huì)產(chǎn)生顯著差異（＞0.05）。當(dāng)羧甲基纖維素鈉的添加量在1%～2.5%時(shí)，花色苷含量隨其添加量的增加而增大，表明羧甲基纖維素鈉的添加能更好地保護(hù)花色苷，減少加工過程中的損失。以綜合指標(biāo)作為評(píng)定指標(biāo)計(jì)算綜合評(píng)分，根據(jù)表2綜合評(píng)分，選擇2.5%的羧甲基纖維素鈉添加量進(jìn)行后續(xù)研究。

表2 羧甲基纖維素鈉添加量對(duì)藍(lán)靛果凍干粉品質(zhì)的影響Table 2 Effect of sodium carboxymethyl cellulose addition on the quality of freeze-dried powder of L. edulis

由表3可知，海藻酸鈉添加量對(duì)藍(lán)靛果凍干粉的色澤，出粉率和花色苷含量均有一定影響。相比于羧甲基纖維素鈉、阿拉伯膠和-環(huán)狀糊精，海藻酸鈉對(duì)藍(lán)靛果凍干粉的色澤影響更明顯，*值波動(dòng)更大。當(dāng)海藻酸鈉添加量為0.5%時(shí)，從藍(lán)靛果凍干粉中提取的花色苷含量最高（6.50 mg/g）。且海藻酸鈉添加量越多提取出的花色苷含量越少，這可能是因?yàn)樘崛r(shí)離心后的沉淀中還有少數(shù)與輔料結(jié)合的花色苷殘留，從而降低了提取率。以綜合指標(biāo)作為評(píng)定指標(biāo)計(jì)算綜合評(píng)分，根據(jù)表3綜合評(píng)分，選擇1.5%的海藻酸鈉添加量進(jìn)行后續(xù)研究。

表3 海藻酸鈉添加量對(duì)藍(lán)靛果凍干粉品質(zhì)的影響Table 3 Effect of sodium alginate addition on the quality of freeze-dried powder of L. edulis

由表4可知，阿拉伯膠添加量對(duì)藍(lán)靛果凍干粉的色澤、出粉率和花色苷含量均有一定影響。隨著阿拉伯膠添加量的增加，出粉率逐漸增加，而花色苷含量逐漸降低。當(dāng)阿拉伯膠添加量為0.5%時(shí)，從藍(lán)靛果凍干粉中提取的花色苷含量（10.38 mg/g）最大。以綜合指標(biāo)作為評(píng)定指標(biāo)計(jì)算綜合評(píng)分，根據(jù)表4綜合評(píng)分，選擇2%的阿拉伯膠添加量進(jìn)行后續(xù)研究。

表4 阿拉伯膠添加量對(duì)藍(lán)靛果凍干粉品質(zhì)的影響Table 4 Effect of addition of gum arabic on the quality of freeze-dried powder of L. edulis

-環(huán)狀糊精是粉末制品中常見添加物質(zhì)，具有多孔環(huán)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的理化性質(zhì)，對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)和光、熱敏物質(zhì)有一定的包裝穩(wěn)定性，可以保持原材料顏色和芳香物質(zhì)的穩(wěn)定性，有利于產(chǎn)品包裝和貯存。由表5可知，-環(huán)狀糊精添加量對(duì)藍(lán)靛果凍干粉的色澤，出粉率和花色苷含量均有一定影響。當(dāng)-環(huán)狀糊精添加量為1%時(shí)，從藍(lán)靛果凍干粉中提取的花色苷含量（10.86 mg/g）最大。以綜合指標(biāo)作為評(píng)定指標(biāo)計(jì)算綜合評(píng)分，根據(jù)表5綜合評(píng)分，選擇1%的-環(huán)狀糊精添加量進(jìn)行后續(xù)研究。

表5 β-環(huán)狀糊精添加量對(duì)藍(lán)靛果凍干粉品質(zhì)的影響Table 5 Effect of β-cyclodextrin addition on the quality of freeze-dried powder of L. edulis

綜上所述，4種凍干保護(hù)劑復(fù)配麥芽糊精的最佳添加量分別為羧甲基纖維素鈉2.5%、海藻酸鈉1.5%、阿拉伯膠2%、-環(huán)狀糊精1%，依次記為D1、D2、D3、D4、以單獨(dú)添加麥芽糊精的藍(lán)靛果凍干粉作為對(duì)照組，記作D5，進(jìn)行后續(xù)分析研究，比較不同保護(hù)劑對(duì)藍(lán)靛果凍干粉的活性成分、體外抗氧化能力、微觀形貌和體外胃腸道消化的影響。

2.3 凍干保護(hù)劑對(duì)藍(lán)靛果粉活性成分含量及體外抗氧化活性的影響

5種藍(lán)靛果凍干粉中花色苷、總多酚和總黃酮含量如圖1所示，添加不同的凍干保護(hù)劑對(duì)藍(lán)靛果凍干粉中花色苷、總黃酮和總多酚含量均有一定影響。5組藍(lán)靛果凍干粉的總多酚含量從高到低依次為：D4＞D1＞D5＞D3＞D2。D1（羧甲基纖維素鈉/麥芽糊精）、D4（-環(huán)狀糊精/麥芽糊精）、D5（單獨(dú)添加麥芽糊精）3組藍(lán)靛果凍干粉的總多酚含量均很高，彼此之間無顯著差異（＞0.05），其中D4組總多酚含量最高（（20.75±0.53）mg/g）。5組藍(lán)靛果凍干粉的總黃酮含量從高到低依次為：D4＞D1＞D5＞D3＞D2。其中D4組總黃酮含量最高（（13.87±0.67）mg/g），且D4、D1和D5組總黃酮含量彼此之間無顯著差異（＞0.05）?？偦ㄉ蘸緿3（阿拉伯膠/麥芽糊精）組最高，為（18.09±0.98）mg/g，D1組次之，為（14.60±0.30）mg/g。D2（海藻酸鈉/麥芽糊精）組的花色苷、總多酚和總黃酮含量顯著低于D5（單獨(dú)添加麥芽糊精）組，這可能是由于包埋影響了花色苷等活性成分的提取率，提取時(shí)離心后的沉淀中還有少數(shù)與輔料結(jié)合的花色苷殘留，類似的結(jié)果在Papillo等的研究中也有報(bào)道。由圖2可知，添加了不同的凍干保護(hù)劑的藍(lán)靛果凍干粉對(duì)DPPH自由基的清除能力無顯著差異（＞0.05），D3組ABTS陽離子自由基清除率最高，為（93.04±0.30）%；D5組和D1組的FRAP值最高，抗氧化能力最強(qiáng)。D2組DPPH自由基清除率和FRAP值都最低，相對(duì)來說體外抗氧化能力最弱。

圖1 藍(lán)靛果凍干粉總多酚、總黃酮和花色苷含量Fig. 1 Contents of total polyphenols, total flavonoids and anthocyanins of freeze-dried powder of L. edulis

圖2 凍干保護(hù)劑對(duì)藍(lán)靛果凍干粉體外抗氧化能力的影響Fig. 2 Effect of cryoprotectants on the in vitro antioxidant capacity of freeze-dried powder of L. edulis

2.4 掃描電鏡結(jié)果

花青素是親水性著色劑，特別適合與麥芽糊精、淀粉等極性固體基質(zhì)相結(jié)合。添加不同保護(hù)劑真空冷凍干燥后形成的5種藍(lán)靛果凍干粉均為紫紅色粉末。對(duì)5組藍(lán)靛果凍干粉進(jìn)行表面形貌觀察，如圖3所示，只添加麥芽糊精一種凍干保護(hù)劑形成的藍(lán)靛果凍干粉（D5）外觀多為有明顯棱角的多邊形，且大小不一，表面多孔，這與陳程莉等的研究結(jié)果相似，可能是因?yàn)辂溠亢珮O易溶于水，在壁材表面形成許多小孔，水分通過這些孔道蒸發(fā)出來，從而使微膠囊表面凹陷形成糟皺。而以海藻酸鈉/麥芽糊精（D2）和-環(huán)狀糊精/麥芽糊精（D4）為保護(hù)劑制備的藍(lán)靛果凍干粉外觀形貌較D5組有所改善，形狀較為規(guī)則，表面相對(duì)光滑。表明海藻酸鈉等用作包埋花青素的壁材，可以起到很好的支撐作用，這與郭娜等的研究結(jié)果一致。掃描電鏡結(jié)果顯示形態(tài)最好的為D1組（羧甲基纖維素鈉/麥芽糊精）和D3組（阿拉伯膠/麥芽糊精），凍干粉外觀呈球狀，除部分發(fā)生斷裂外，整體形態(tài)較為飽滿規(guī)則，表面光滑，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)的其他數(shù)據(jù)結(jié)果可知，凍干粉的微觀形態(tài)與花色苷的保留率和在胃腸道環(huán)境中的穩(wěn)定性有一定的相關(guān)性，微膠囊表面越圓潤和光滑，則包埋效率越高、貯藏穩(wěn)定性越好，外界環(huán)境條件對(duì)花青素的降解影響就越小，這與陳程莉等的研究相似。

圖3 藍(lán)靛果凍干粉微觀結(jié)構(gòu)Fig. 3 Microstructure of freeze-dried powder of L. edulis

2.5 體外模擬胃腸道消化

機(jī)體攝入的生物活性物質(zhì)在胃腸道消化過程中會(huì)發(fā)生降解或轉(zhuǎn)化。體外消化模型通過模擬人體的胃、腸道消化研究食物中功能性成分在人體的消化情況，能既準(zhǔn)確又快捷地對(duì)食品的營養(yǎng)和保健價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。本研究設(shè)計(jì)藍(lán)靛果凍干粉體外模擬胃腸道消化時(shí)間為6 h（胃消化2 h，腸消化4 h），探究凍干粉中花色苷在胃腸道消化過程中的變化情況。由圖4可知，消化前，從D5組的藍(lán)靛果凍干粉中提取出的花色苷含量為（9.64±0.06）mg/g，在體外模擬胃消化時(shí)，花色苷含量隨消化時(shí)間的延長而逐漸降低，胃消化2 h后，花色苷含量與消化前無顯著差異（＞0.05）。在模擬腸道消化時(shí)，花色苷含量顯著下降（＜0.05）。腸消化2 h后，D5組花色苷含量下降了（67.20±0.016）%，4 h后D5組花色苷含量下降了（80.64±0.023）%。其他4組添加了復(fù)合凍干保護(hù)劑的藍(lán)靛果粉，隨著體外模擬胃腸道消化的進(jìn)行，花色苷含量亦呈顯著下降趨勢，D1、D2、D3、D4組在腸消化2 h后，花色苷含量比未消化時(shí)分別下降了（62.26±0.007）%、（65.98±0.005）%、（61.41±0.045）%、（62.10±0.035）%；腸消化4 h后，花色苷含量比未消化時(shí)分別下降了（72.45±0.015）%、（80.46±0.013）%、（74.96±0.029）%、（79.25±0.016）%。添加了復(fù)合凍干保護(hù)劑的4組藍(lán)靛果粉對(duì)于花色苷的保留率均高于單一麥芽糊精組（D5），其中麥芽糊精復(fù)配羧甲基纖維素鈉（D1）和麥芽糊精復(fù)配阿拉伯膠（D3）對(duì)藍(lán)靛果凍干粉中花色苷的保留率更高，兩組藍(lán)靛果粉中的花色苷在胃腸道消化中更穩(wěn)定。結(jié)果表明，藍(lán)靛果凍干粉中的花色苷在胃消化條件下比腸消化條件下穩(wěn)定，隨著體外消化的進(jìn)行，花色苷含量呈下降趨勢，這與Huang Haizhi和Tagliazucchi等的研究結(jié)果相似。此外，腸消化階段花色苷含量顯著降低的原因可能與花色苷在中性條件下不穩(wěn)定，較容易降解為醌式結(jié)構(gòu)、半縮酮或查耳酮等其他小分子酚類化合物有關(guān)。而在胃液中較為穩(wěn)定，可能是因?yàn)槲敢旱膹?qiáng)酸性使得花色苷可穩(wěn)定地以2-苯基苯并吡喃陽離子形式存在。復(fù)合凍干保護(hù)劑對(duì)藍(lán)靛果凍干粉的花色苷保留率較高，這可能是因?yàn)榛ㄉ毡话母?，避免了與外界環(huán)境的直接接觸，說明凍干保護(hù)劑可提高藍(lán)靛果凍干粉的消化穩(wěn)定性。

圖4 模擬胃腸道消化對(duì)藍(lán)靛果凍干粉花色苷含量的影響Fig. 4 Effect of simulated gastrointestinal digestion on the anthocyanin content of freeze-dried powder of L. edulis

3 結(jié) 論

利用真空冷凍干燥技術(shù)制備藍(lán)靛果粉，通過添加單一保護(hù)劑（麥芽糊精）和復(fù)合保護(hù)劑（麥芽糊精/羧甲基纖維素鈉、麥芽糊精/海藻酸鈉、麥芽糊精/阿拉伯膠、麥芽糊精/-環(huán)狀糊精）制備出5種藍(lán)靛果粉，以色澤、出粉率和花色苷含量的綜合評(píng)分確定每種復(fù)合保護(hù)劑的最佳添加量，探究不同凍干保護(hù)劑對(duì)真空冷凍干燥藍(lán)靛果粉營養(yǎng)成分含量，體外抗氧化活性、微觀形態(tài)和體外消化的影響。研究結(jié)果表明，當(dāng)麥芽糊精與藍(lán)靛果可溶性固形物質(zhì)量比2∶1時(shí)，果粉綜合評(píng)分最高，故以此為基底液分別復(fù)配其他保護(hù)劑，各保護(hù)劑最佳添加量為羧甲基纖維素鈉2.5%、海藻酸鈉1.5%、阿拉伯膠2%、-環(huán)狀糊精1%。其中以阿拉伯膠/麥芽糊精為保護(hù)劑的藍(lán)靛果粉花色苷含量最高（（18.09±0.98）mg/g），對(duì)ABTS陽離子自由基的清除能力最強(qiáng)（（93.04±0.30）%），以-環(huán)狀糊精/麥芽糊精為保護(hù)劑的藍(lán)靛果粉總多酚總黃酮含量最高。相比單一保護(hù)劑，添加復(fù)合保護(hù)劑的藍(lán)靛果粉掃描電鏡顯示為更圓潤光滑的球形。藍(lán)靛果凍干粉中的花色苷在胃消化條件下比腸消化條件下穩(wěn)定，隨著體外消化的進(jìn)行，花色苷含量呈下降趨勢，且復(fù)配組藍(lán)靛果粉對(duì)于花色苷的保留率均高于只添加麥芽糊精組（D5），其中以麥芽糊精/羧甲基纖維素鈉（D1）和麥芽糊精/阿拉伯膠（D3）為保護(hù)劑的藍(lán)靛果粉，其花色苷在胃腸道消化中的保留率更高。