蓝莓沈阳综合试验站

  本年度探明了加工过程中蔗糖对蓝莓花色苷稳定性的破坏作用，并通过制备花色苷口溶膜、纳米粒子等有效解决了浆果花色苷稳定性差、生物利用低的问题，并研发了具有指示和抑菌双重功能的智能包装膜，进一步延伸了蓝莓产品的产业链长度。

  一、蔗糖降解产物糠醛对蓝莓花色苷稳定性影响及机制研究

  前期研究发现，花色苷在加工过程中常受到糖类物质的影响，这与糖类典型的降解产物糠醛密切相关。通过糖类降解产物糠醛和常见花色苷单体矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的相互作用来解释加工过程中糖类对花色苷稳定性影响的机制。结果表明糠醛与矢车菊素-3-O-葡萄糖苷发生了化学反应，生成三种新的加合物，从而破坏了花色苷的稳定性。同时，矢车菊素-3-O-葡萄糖苷溶液的颜色由鲜红色变为深紫色，色差值显著增加了2.69。此外，新的加合物稳定性要比矢车菊素-3-O-葡萄糖苷更差，当它们与矢车菊素-3-O-葡萄糖苷共存时，会继续促进矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的降解。另外，在矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和糖类物质的混合溶液中也检测到了上述加合物。在光照储存条件下，这些加合物更容易积累。这些结果为减少食品加工过程中的花色苷损失提供了理论依据。

  (A) 矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和糠醛标准品分别在520 nm 和280 nm波长下的液相色谱图；(B)矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和糠醛在 45℃ 黑暗中放置 4 d后分别在520 nm和 280 nm 波长下的液相色谱图；(C)在 45℃下培养 1 d 后矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和糠醛在 520 nm 处的液相色谱图；(D)矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和糠醛在45℃孵育4 d 后在520 nm处的液相色谱图；tR：保留时间

  二、基于花色苷的一种具有可逆反应和持续抑菌剂释放的双功能β-环糊精/淀粉智能薄膜的构建

  为解决目前包装系统的市场需求，使高灵敏度指示和持久抑菌功能的充分结合，以阿魏酸辅色下的蓝莓花色苷为指示剂，以β-环糊精包封的肉桂精油为抑菌剂，马铃薯淀粉为成膜底物，制备了具有pH指示剂和抗菌功能的双功能淀粉型智能活性包装膜。与其他酚酸相比，阿魏酸对花色苷的辅色效果最好，使其在双功能膜中外观颜色的a值提高了3倍。在pH值为2-8的环境里时，双功能膜ΔE值由3.24增加到5.13，且在酸碱交替试验中颜色变化依然突出，反应灵敏度较高。值得注意的是，在阿魏酸对花色苷辅色下的双功能膜指示末端的黄色色域的出现增加了消费者的肉眼的可见性。不同食物模拟环境中双功能膜中的精油释放行为符合菲克扩散。同时，通过β-环糊精包封后微胶囊的构建使精油的释放延迟到90 h左右，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长抑制率接近100%。本研究制备了一种具有指示和抑菌双重功能的智能包装膜，并对其两种功能性分别进行了强化，扩大了其在生鲜食品智能包装中的广泛应用。

  （注:组间不同小写表示差异有统计学意义(p < 0.05)，数为三个独立实验的结果。蓝莓花色苷/马铃薯淀粉膜，PS-BA;阿魏酸-蓝莓花色苷/马铃薯淀粉膜，FA-BA/PS;蓝莓花色苷/马铃薯淀粉膜肉桂精油@β-环糊精微胶囊，CO@β-CD-BA/PS;阿魏酸-蓝莓花色苷/马铃薯淀粉膜与肉桂精油@β-环糊精微胶囊，CO@β-CD-FA-BA/PS）

  三、硫酸多糖络合作用对口溶膜中花色苷的结构稳态与控释研究

  研究以羟丙基甲基纤维素(HPMC)为成膜基质，将硫酸软骨素(CS)、岩藻多糖(FU)和λ-卡拉胶(λ-CG)三种硫酸多糖与蓝莓花色苷(BA)络合制备口溶膜剂，评价硫酸多糖对花色苷口溶膜的稳态及控释效果。结果表明，三种硫酸多糖的加入增强了BA颜色和含量的稳定性，光加速贮藏8 d后，CS-BA/HPMC体系的BA保留率比对照组提高了5.5倍，呈现最佳稳态效果。CS和λ-CG的加入提高了口溶膜的断裂伸长率，延长了口溶膜的崩解时间。FU的加入使口溶膜更加致密光滑，且FU-BA/HPMC体系在模拟口腔释放中，呈现出最高的BA释放率及最佳控释效果。此外，三种硫酸多糖与BA络合后的口溶膜在模拟口腔释放前后均具有更高的抗氧化能力。本研究为硫酸多糖稳态花色苷在口溶膜制剂中的应用提供了理论依据，并为口溶膜的色泽感官及花色苷高效吸收利用提供新的见解。

  四、口服多糖脂质体修饰含花青素双层纳米粒子的制备、表征、生物相容性及体外降脂活性评价

  纳米材料包裹的花色苷（ACNs）系统因其良好的递送潜力而受到广泛关注和快速发展。本研究讨论了四种天然多糖食品添加剂包被的ACNs脂质体纳米粒子（ACNs-Lipo-NPs）对ACNs的稳定性和可能的降脂作用的有利影响。将多糖与ACNs-Lipo 纳米粒子偶联并自组装以产生花色苷-脂质体@多糖纳米粒子。考察了各种多糖对纳米颗粒的物理、化学和稳定性的影响。研究发现用阿拉伯树胶（GA）制备的纳米粒子具有最好的稳定性。FT-IR和XRD分析揭示了组分之间的静电吸附和氢结合力，以及无定形结构。

  （a1）空白组和（a2）局部放大图，（b1）OA治疗组和（b2：ACNS-LIPO@GA组和（e2）局部放大图，（f1）OA+ACNS-LIPO@GG组和（f2）局部放大图，（g1）OA+ACNS-LIPO@PE组和（g2）局部放大图，（h1）OA+ACNS-LIPO@XG组和（h2）局部放大图。

  一系列体外试验证实了纳米颗粒具有良好的稳定性、生物利用度、抗氧化活性和生物相容性。最后，细胞抗氧化活性（CAA）和油酸（OA）诱导的脂质沉积细胞模型显示acns-lipo@ga可能更容易被细胞吸收，从而提高抗氧化活性和降脂效果，具有可能的靶向递送质量和降脂效果。

  五、超声辅助反溶剂沉淀技术制备负载花色苷的纳米粒子

  玉米醇溶蛋白不溶于纯水和纯乙醇溶液中，通过添加体系中水的比例，可自组装形成两亲性纳米颗粒。通过调整醇溶蛋白与花色苷的添加比例，利用超声探头对体系进行超声处理，制备得到粒径为99.86±0.44 nm，PDI为0.320±0.011体系均匀的纳米粒子。醇溶蛋白-花色苷复合物改善了游离花色苷在贮藏加工条件下的保留率及抗氧化活性。相关研究发表在《Food Chemistry》期刊。