高压处理与酚类化合物共色协同增强飞燕草素-3-O-半乳糖苷和飞燕草素-3-O-阿拉伯糖苷稳定性的研究

本研究针对花青素(Anthocyanins)在加工过程中稳定性差的问题，创新性地结合高压处理(HPP)和酚类化合物共色技术，系统评估了绿原酸(CQA)、表儿茶素(Epi)、没食子酸(GA)和香草醛(Van)对飞燕草素衍生物(DP-3-O-Gal/DP-3-O-Ara)的保护作用。研究发现500 MPa/6 min的HPP处理与GA共色可显著降低DP-3-O-Ara在黑暗储存105天后的损失率至14%，分子模拟揭示GA通过π-π堆叠和氢键形成稳定复合物。该成果为清洁标签功能性食品开发提供了新策略，发表于《LWT》。

　　

在追求健康饮食的今天，天然色素花青素(Anthocyanins)因其绚丽的色彩和卓越的抗氧化功效备受青睐。这类广泛存在于蓝莓等果蔬中的活性成分，不仅能赋予食品诱人的紫红色泽，更被证实具有预防心血管疾病和癌症的潜力。然而娇嫩的花青素分子在加工储存过程中极易降解——高温会加速其糖苷键水解，光照诱发氧化反应，而常见的飞燕草素衍生物DP-3-O-Gal和DP-3-O-Ara因B环多出的羟基更显脆弱。传统热杀菌工艺导致的花青素损失，已成为制约功能性食品开发的瓶颈问题。

为破解这一难题，西南民族大学药学院的Yingqin Xiao团队独辟蹊径，将新兴的非热加工技术高压处理(HPP)与古老的酚类化合物共色(Copigmentation)策略相结合。研究人员选取四种结构各异的酚类物质：兼具咖啡酰基和奎宁酸结构的绿原酸(CQA)、黄烷醇类代表表儿茶素(Epi)、简单苯甲酸衍生物没食子酸(GA)以及醛基酚类香草醛(Van)，在模拟蓝莓汁pH 3.6条件下，以1:10摩尔比与花青素单体构建共色体系。通过500 MPa压力处理6分钟后，分别在4℃光照(20天)和黑暗(105天)条件下监测稳定性变化，并采用分子动力学模拟揭示相互作用机制。

关键技术方法包括：建立含50%甲醇的缓冲体系模拟果汁环境；使用紫外分光光度计测定450-600 nm吸收光谱；HPLC定量分析花青素含量变化(检测波长530 nm，流动相含5%甲酸)；基于Amber ff14SB力场和TIP3P水模型进行10 ns分子动力学模拟，分析π-π堆叠和氢键相互作用距离。

3.1 HPP处理对共色体系的影响

研究发现HPP处理本身对花青素含量无显著影响，但能增强共色效果。经500 MPa处理的GA共色组，DP-3-O-Gal的a^*值(红度)提升13%，吸收峰增强16%。分子模拟显示GA与花青素AC环平面的平均距离仅0.37 nm，形成稳定的"三明治"结构。

3.2 储存稳定性分析

在光照条件下，GA共色使DP-3-O-Gal的降解率从85%降至73%，黑暗储存时DP-3-O-Ara的保留率高达86%。特别值得注意的是，CQA在光照初期(10天内)表现出优异保护效果，而GA的长期稳定性最佳，105天后DP-3-O-Ara损失仅14%，显著优于其他组别。

3.3 分子相互作用机制

模拟结果显示不同酚类物质的稳定效果与其分子构型密切相关：GA凭借三个相邻羟基与花青素形成0.19 nm短氢键，而Van的醛基则通过0.35 nm的π-π堆叠发挥作用。Epi因分子体积较大导致相互作用距离达0.4 nm，这解释了其保护效果较弱的原因。

这项发表于《LWT》的研究证实，HPP与酚类共色的协同效应可显著提升花青素稳定性。特别是GA通过多重分子相互作用构建的保护网络，使易降解的飞燕草素衍生物在冷藏条件下保持近90%的保留率。该成果不仅为清洁标签(Clean-label)食品开发提供了理论依据，更开创性地将现代非热加工技术与传统共色原理相结合，为功能性饮料、乳制品等产品的品质提升开辟了新路径。未来研究可进一步探索该技术在复杂食品基质中的应用效果，以及不同糖苷配基(如矢车菊素、芍药素)的响应差异。