西班牙西南部新型蓝莓品种作为双功能生物活性食品着色剂来源的潜力评估与比较研究

【字体: 时间:2025年07月05日 来源:LWT 6.0

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  本研究针对天然食品着色剂市场需求增长和稳定性不足的问题,研究人员通过比较西班牙西南部四种新型蓝莓品种(Cupla、BlueManila、Star、Ventura)果皮中花青素的酚类组成、抗氧化活性及色彩特性,发现Ventura和BlueManila品种的花青素含量最高,能产生更稳定的深红色着色剂,而Star品种因富含黄酮醇呈现浅蓝红色但稳定性较低。该研究为食品工业筛选兼具呈色功能和健康效益的天然色素来源提供了重要依据。

  

随着消费者对食品天然属性的追求,合成着色剂的市场份额正逐渐被植物源性色素取代。花青素作为一类水溶性黄酮类化合物,不仅赋予果蔬红蓝紫色泽,还具有抗氧化、抗炎等健康效益。然而,其结构中的 flavylium 阳离子在pH>3时易转化为无色形式,且易受光热影响降解,这严重限制了其在食品工业中的应用。西班牙作为欧洲最大的浆果生产国,其蓝莓种植面积近年来快速扩张,但针对新品种果皮这一副产物的高值化利用研究仍属空白。

为解决上述问题,来自中国的研究团队在《LWT》发表论文,系统比较了四种适应暖气候的新型蓝莓品种(Cupla、BlueManila、Star、Ventura)果皮提取物的功能特性。研究采用HPLC-DAD-MS分析酚类组成,DPPH法测定抗氧化活性,CIE Lab*色度系统量化色彩表现,并结合pH梯度实验评估稳定性。通过线性判别分析(LDA)和多元回归模型,建立了色素组成与色彩特性的定量关系。

在酚类组成分析中,研究人员鉴定出15种化合物(12种花青素和3种黄酮醇)。Ventura和BlueManila的总花青素含量(TA)高达9000 mg/100 g干重,是Star品种的两倍,其中delphinidin和malvidin衍生物占比超60%。Star品种虽TA含量最低,但黄酮醇比例达12%,这与后续发现的色彩稳定性差异密切相关。

色彩学研究显示,高花青素含量的Ventura和BlueManila提取物呈现深红色(L*=73-74,hab=3.5-6.0°),而Star提取物因富含黄酮醇显现浅蓝红色(L*=88,hab=-3.5°)。通过ΔE*ab计算发现,除BlueManila-Ventura组合外,品种间色差均超过10个CIELAB单位,肉眼可明显区分。多元回归模型揭示,malvidin-3-O-半乳糖苷含量与明度(L*)呈负相关(β=-0.78),与色度(C*ab)呈正相关(β=+0.70),而delphinidin衍生物主导色调变化。

pH稳定性实验证实,Star提取物在pH3时即出现60%的色度损失,显著高于其他品种(35-40%)。这种差异源于其较低的酰化花青素比例——酰化程度高的色素可通过分子内堆积抵抗pH变化,而Star品种中丰富的黄酮醇虽能通过分子间共色作用(copigmentation)增强蓝调,却无法有效维持色度。

该研究首次证实蓝莓品种选择可定向调控着色剂的呈色特性:Ventura和BlueManila适合需要高色价的应用场景,而Star提取物适用于对色泽稳定性要求较低的体系。通过建立"组成-色彩"预测模型,研究为食品工业精准筛选兼具呈色功能和健康效益(如抗氧化活性达0.84 mM TE/L)的天然色素提供了理论框架。未来可进一步探索这些品种在复杂食品基质中的表现,以及通过配伍增效提升稳定性的策略。

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