食品科学
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基于专利分析花青素在食品中的应用进展

花青素(anthocyanidin)又称花色素,为3,5,7—三羟基—2—苯基苯并吡喃[1],是一类水溶性天然色素,是植物的二级代谢产物,广泛存在于蔬菜和水果中,如紫薯、蓝莓、越橘、葡萄和黑树莓等中[2]。花青素作为水溶性抗氧化剂,能清除人体中的自由基,预防细胞老化与癌症的发生,并维持视力健康。花青素的应用范围主要是食品领域,可以为食品着色,且燃料、医药以及化妆品中也少不了花青素的身影,是科学界的化学瑰宝[3]。本文基于专利分析花青素在食品中的应用。

1 花青素在食品中的应用

在本次分析范围内,涉及花青素的专利申请最早在1995 年,随后申请量逐年增多,并于2017 年达到顶峰,2018 年后申请量有所回落但仍保持一定数量,花青素的应用主要集中在以下几个方面。

1.1 在酿酒中的应用

传统的花青素酒采用葡萄、红球甘蓝、蓝莓、樱桃、红莓、红橙、桑葚、草莓、山楂皮、黑(红)米和紫苏等来酿制,富含花青素的酒对眼睛有良好的保健作用,能够减轻眼疲劳及提高夜间视力,还具有抗氧化及保护毛细血管的作用。在CNA中,蓝莓果和蓝靛果经破碎、分离、自流汁提取、两果分前酵、乳酸后酵、低温调整和精滤等处理制备得纯发酵果酒,果酒中含有大量的花青素,生物类黄酮、维生素、氨基酸和有机酸等营养成分丰富。CNA 中,将常温的熟糙江米、熟糙黑糯米、熟紫薯泥、枸杞叶和酵母放入发酵缸内,发酵后过滤得原液,放置、过滤或离心,得到清澈的花青素米酒,花青素酒色泽呈现绚丽的淡红色或淡紫红色。CNA 中,将黑玉米芯风干、去尘、去杂、磁化清洗消毒、粉碎后,用三层纯棉纱布过滤袋对黑玉米芯颗粒进行无菌包装封口,取一袋黑玉米芯放入用黑玉米、高粱、大米古法发酵酿制好的酒中浸泡,花青素具有溶于乙醇的特性,因此黑玉米芯中所含的花青素溶于到乙醇中,缩短了花青素酒制作周期。

1.2 在饮料中的应用

花青素饮料因具有浓郁神秘的紫色或红色,以及抗氧化、提高免疫力、调节血糖血脂等功效备受消费者喜爱,花青素提取过程是一个物理过程,不改变花青素的分子结构,保持花青素原有的天然特性。CNA 中,将新鲜红凤菜的菜叶热烫并剪切后浸提,过滤得滤液并吸附,再用食用乙醇进行洗脱,将蔗糖、L—阿拉伯糖和红凤菜的花色苷提取液混合后高温灭菌,得花青素饮料,制得的花青素饮料低糖低酸、颜色稳定,味道清甜无酸涩感,更加健康。CNA中,将紫薯清洗、酶解、提取、过滤、灭酶、调配、灌装和喷雾干燥后,制得紫薯花青素饮料,自然酶解法能够提高过滤效率,提高产品透明度和溶解 性。CNA 中, 采 用 高浓度原滋原味的紫甘薯汁,经酶解、调配后,加入稳定剂和甜味剂,均质后灌装,灭菌,该饮料具有紫甘薯特有的紫色和香气,且含有高浓度的花青素,是一种理想的天然绿色功能饮料。

1.3 在酸奶中的应用

酸奶是以新鲜的牛奶为原料,经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加有益菌,经发酵后冷却罐装的一种牛奶制品,添加了樱桃、蔓越莓、毛葡萄等果汁果酱的酸奶不仅改善了酸牛奶口感,增加了紫色色泽,还富含抗氧化剂花青素,具有促进免疫、抗菌、抗病毒等功能。CNA 中,将成熟樱桃果实洗净后用压榨机压榨、过滤、灭菌得到樱桃果汁,将成熟樱桃果实洗净后用压榨机压榨、灭菌、粉碎、干燥后得到樱桃果肉粉,采用对樱桃果汁、樱桃果肉化学成分影响小的灭菌方法灭菌,然后将其加入酸牛奶中。CNA 中,将蔓越莓果实洗净后用压榨机压榨、过滤、灭菌得到蔓越莓果汁,将蔓越莓洗净后用压榨机压榨、灭菌得到含水率为5%~10%的蔓越莓果肉,新鲜牛奶添加发酵剂、增稠剂发酵后制成酸奶,再将蔓越莓果汁、果肉添加至酸奶中。CNA 中,将成熟毛葡萄洗净,经变温处理后用压榨机压榨、过滤、灭菌得到毛葡萄果汁,再将毛葡萄果汁添加到酸奶中。

1.4 在保健食品中的应用

花青素除用来食用、制作饮料、香料和酿酒之外,还具有较高的保健价值,可以防止眼部、脑部神经老化,可强心、抗癌、软化血管、增强人机体免疫。CNA 中,抗氧化胶囊的主要成分为蓝莓提取物,仅添加少量辅料,充分发挥了蓝莓花青素极强的抗氧化功效,可以长期服用,无任何副作用,保健功效显著。CNA中,将膳食纤维、优质植物蛋白、桑果花青素和卵磷脂等组合在一起制备得到一种桑果花青素保健饼干,既能为食用者提供充足的营养物质,又能增加饱腹感、降血糖、减轻体重,适用于体重超过正常范围的超重和肥胖人群。CNA 中,将蓝莓花青素、葡萄籽原花青素、银杏叶提取物置于配料罐中,加纯化水溶解后,加入炼蜜及纯化水搅拌、加热、灭菌、冷却过滤,自动灌装制成蓝莓花青素口服液,每100 mL 中含花青素≥300 mg,生物效价高、服用方便。