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虾青素稳定性研究
时间:2023-11-16 来源:admin
虾青素稳定性 








































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众所周知,虾青素凭借着自身强大的抗氧化能力成为抗氧化的首选,但因为大多数类胡萝卜素都是高度不饱和分子,容易被降解,本文从影响稳定性的因素以及提高虾青素稳定性的方法探讨虾青素的稳定性。

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影响虾青素稳定性的因素

01 光


因为大多数类胡萝卜素是一种高度不饱和分子,因此在光和氧气充足的条件下虾青素很容易被降解。研究显示,雨生红球藻来源的虾青素光稳定性较差。光照显著影响虾青素的稳定性(C00)特别是太阳光。随光照时间的延长,其吸光度大幅度下降:太阳光照射5H左右,虾青素的吸光度减小至接近于0.室内自然光条件下,24h后测定虾青素的残存率为75%避光保存时,虾青素的吸光度基本不变。考察光照、加热情况下虾青素的稳定性和抗氧化性的变化发现,在光照和加热条件下,减少的全反式虾青素转化为其顺式异体,且主要转化为1,3-顺式异构体,对应的转化率分别为50%、100%。 


通过紫外照射试验发现,虾青素各异构体含量变化与光照试验结果相近,说明光照对虾青素的影响主要是其中的紫外光引起的。所以,在光照和加热情况下虾青素容易发生降解以及异构体之间的转化,虾青素的处理、保存应尽可能避光操作(张丽瑶等,2018)。


02 溶液碱浓度


溶液中的碱浓度也会对虾青素的稳定性产生较大的影响。随着碱浓度增大,游离虾青素含量呈明显下降趋势,表明游离虾青素对碱不稳定,碱浓度越大,游离虾青素降解越严重。因此在利用不同碱浓度对虾青素进行皂化反应时,要考虑碱对皂化产物即游离虾青素的降解的动态平衡,控制好皂化反应的条件,选择合适的碱浓度、合适的温度和时间,即可以完全将虾青素酯皂化成游离虾青素,减少碱浓度对游离虾青素的降解作用。

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提高稳定性的方法

1.添加稳定剂


避光条件下,在添加还原剂和未添加还原剂的色素提取液中虾青素含量变化不大,特别是添加还原剂组虾青素的吸光度变化不明显。但随着放置时间延长,未添加还原剂组虾青素的吸光度急剧下降:而添加还原剂组的虾青素吸光度变化极小,可见还原剂对虾青素有较好的保护作用(黄水英,2008)


由于虾青素作为一种功能性脂类,可以很容易以纳米分散体的形式加入到不同的水基食品配方中,所以有研究采用聚山梨酸盐20(PS20)、酪蛋白酸钠(SC)、阿拉伯树胶(GA)等不同的稳定剂体系制备了虾青素纳米分散体系,并对这三种稳定剂进行了分析。结果表明,虾青素的降解遵循一级动力学规律, 在大多数情况下,复合的稳定纳米分散体系中的虾青素稳定性要优于单一稳定剂的(Amarjanand Tan, 2013)


2.形成复合体


为了防止虾青素在生产和储存过程中被热降解或氧化降解,有研究者采用了壳聚糖包裹匀浆细胞的方法来保护虾青素。首先使雨生红球藻藻粉形成珠状,然后用5层壳聚糖涂膜处理,形成壳聚糖-藻胶囊,平均直径为0.43 cm,总膜厚约为100 um包裹后的雨生红球藻抗氧化活性降低了约3%。不同储藏条件下的稳定性结果表明,尽管包封导致了3%的抗氧化活性损失,但从雨生红球藻生物量、微球和胶囊的长期稳定性来看,壳聚糖包封覆膜可以保护红球藻细胞免受氧化胁迫(itikaiwanetal,2007)



同样,为克服虾青素易受到外界光、热、金属离子等因素的影响和提高虾青素的稳定性,纳米包载技术也被引入。采用卵磷脂、壳聚糖作为纳米载体的材料,通过探头超声作用,使两亲性的卵磷脂/壳聚糖在水溶液中形成单分散性的纳米乳。以纳米乳的平均粒径为响应值,运用响应面法优化试验设计,最终得到最优制备条件为卵磷脂/壳聚糖比为20: 1 (w/w), 超声时间16.0min,乳化剂吐温80的系统用量为1.5% (w/v),卵磷脂/壳聚糖纳米乳的平均粒径为121.34 nm(测定样品数n= 3)。纳米粒度分析仪测定纳米乳的表面Zeta电位是+ 39.6mV,表明制备的纳米乳是较为理想的载体。


稳定性试验表明,与游离虾青素相比,虾青素通过纳米乳包埋之后不容易异构降解,更加稳定。总还原力试验和抗氧化试验表明,虾青素经过包埋后能够长期有效保持虾青素的总还原力和抗氧化活性。因此,虾青素纳米乳应在低温磷酸盐缓冲溶液(pH7.4)中保存(张晓燕,2013)


全篇参考来源:

熊华斌 《虾青素的开发与利用研究》 北京:科学出版社,2021.3

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