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天然食用色素藻蓝蛋白的稳定性研究

藻蓝蛋白是螺旋藻中一种重要的光合作用蛋白,为水溶性, 可发出强烈而稳定的荧光, 可用其制备藻荧光探针而用于科研和生产实践。藻蓝蛋白本身为亮丽的天蓝色, 因此, 它还可作为一种天然色素,添加到食品、饮品及化妆品中。将藻蓝蛋白作为食品添加剂使用, 不仅可以利用其亮丽的天蓝色, 还可增加食品的蛋白质营养价值, 因此, 藻蓝蛋白在食品中应用的研究与开发具有重要意义。迄今为止, 有关多因素对PC稳定性影响的研究还未见报道。本文从单因素和多因素两方面进行了一系列稳定性的研究,为藻蓝蛋白在食品领域的应用奠定一定的理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
钝顶螺旋藻突变株(SP- Dz): 本实验室保存。
1.2 藻蓝蛋白的提取
用400目的网膜采收螺旋藻, 称质量后按1∶20的比例加入0.001mol/L 磷酸缓冲液(内含0.01mol/L的CaCl2), 置于冰箱中反复冻融2~3次, 即可看到溶液
变为蓝色。经6000r/min, 离心15min后, 弃去沉淀,可得到藻蓝蛋白的粗提液, 粗提液装入透析袋透析
过夜(使用0.001mol/L磷酸缓冲液, 内含0.15mol/L Na-
Cl), 同上离心, 上清液保存备用[4]。
2 结果与讨论
2.1 温度稳定性实验
由图1可见, 藻蓝蛋白具有较高的温度稳定性,在50℃处理3h, 其A620下降率不足15%, 但温度达到70℃时, 则藻蓝蛋白迅速变性, 在30min之内A620值
下降达70%以上。张以芳等的研究表明, 藻蓝蛋白在40℃以下是稳定的, 并且糖溶液有利于提高藻蓝蛋白的稳定性[5]。因此, 将藻蓝蛋白作为食品添加剂时,可以在50℃的环境中应用。
2.2 NaCl稳定性实验
由图2可见, PC在不同浓度的NaCl溶液中, A620值均随着保存时间延长而下降。在生理盐水(NaCl浓度0.15mol/L)中稳定性最好, 高于生理盐水的盐浓度
下也较为稳定, 在低盐浓度下, PC稳定性最差。
2.3 pH稳定性实验
由图3可见, PC在不同pH值溶液中保存, 其A620值都随着保存时间的延长而下降。在2d的测定时间内, PC在pH5的溶液中最稳定, A620值下降不到5%。随着pH的增大, PC稳定性下降, 保存2d后,pH6的溶液中A620值下降约35%, 而pH9的溶液中A620值下降则接近50%。由此可见, PC作为食品添加剂用于酸性饮料中较好。
2.4 多因素稳定性实验
起始PC溶液A620值为0.796。正交试验设计与结果如表1。
由表1可见, 对PC稳定性影响最大的因素为温度, 其次为时间, 影响最小的因素为光照。PC稳定性最好的条件合为: 室内暗处 、常温 ( 约28℃)、30min。因此PC作为食品添加剂使用时, 首要考虑的因素是温度, 在满足食用条件下, 尽可能在低温下使用。光照对PC稳定性有一定影响, 但影
响不大, 因此可在避光条件下保存, 在光或暗条件下均可食用。PC保存时间越短, 稳定性越好, 因此, 将PC添加到食品中后, 随着时间延长, 颜色会
变淡, 应尽快食用。

藻蓝蛋白具有抗癌、促进血细胞再生等功效。21世纪初,在欧美、日本等国,藻蓝蛋白广泛用作食品和化妆品的高级天然色素,并被制成生化药品。1986年,由日本康派艾滋病研究所研制、CONFIDENCE藻类营养食品公司生产的康派奇(confident)藻蓝蛋白素作为癌症患者、白血病患者等的康复药品和营养食品,取得突出的配合疗效。

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