花色苷与淀粉复合物的制备及应用研究进展（下）

互作对花色苷的影响

　　稳定性 有研究将红甘蓝花青素提取物添加到改性淀粉中制备活性包装膜，发现两者通过静电相互作用和新的氢键可形成稳定的复合物，使花色苷在薄膜中更加稳定，并增强了花色苷在薄膜中的热稳定性。此外，羟基和甲氧基的取代对其稳定性也有影响。花青素的稳定性随着B环中甲氧基数量的增加而增加，并随着B环中游离羟基数量的增加而降低。花色苷的稳定性还与贮藏温度相关，花色苷降解速率常数随着贮藏温度的升高不断增加，半衰期随之相应缩短。

　　生物利用度 微凝胶被广泛用作药物输送载体，微胶囊法和微凝胶法均能将花色苷包埋入淀粉壁材中，有助于花色苷在上消化道的吸收，提高花色苷在小肠消化过程中的释放率，有利于活性成分在体内的递送。

　　抗氧化活性 1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除率是被广泛用作测定复合薄膜抗氧化活性的标准方法，抗氧化活性物质可以将DPPH自由基的颜色改变为二苯基苦基肼络合物的黄色，该反应的程度主要取决于抗氧化剂的供氢能力。花色苷是多酚类物质，含有大量酚羟基，酚羟基通过形成苯氧基消除自由基，提供了供氢能力，而纯淀粉薄膜不具有供氢能力，没有抗氧化活性。

　　通过干燥喷雾法制备麦芽糊精包裹花色苷的微胶囊，复合物有效延长了花色苷体外模拟胃肠道的释放时间，DPPH自由基清除能力和脂质过氧化抑制活性增强。该方法显著降低了复合物的水分活度，有利于保持微胶囊的稳定性。有研究人员使用水凝胶法包埋花青素制备复合膜，将淀粉、壳聚糖、聚乙烯醇（PVA）3种材料进行比较，发现使用淀粉/聚乙烯醇作为薄膜材料具有最高的DPPH自由基清除率，高达95.79%。

互作对淀粉的影响

　　结晶度和糊化性质 复合物的结晶度，可以反映不同复合物组分之间的相容性和分子间相互作用。有研究表明，淀粉与花色苷互作后，由于聚合物有序结构被破坏，导致负载产物结晶度降低。互作后结晶度的变化与花色苷的添加量有关，随着花色苷添加量的增加，产物结晶度逐渐降低。复合物的晶体结构转变为无定形相，阻断了淀粉链之间的相互作用，破坏了相对有序结构的形成。

　　对于糊化性质，微胶囊化的改性淀粉-花青素粉末显示出比天然淀粉更高的起始温度和峰值温度。这是由于直链淀粉-酚类化合物形成长链复合物，需要更高的温度才能断裂。适量的花色苷与淀粉相互作用，有助于促进淀粉有序结构的形成，从而提高了复合物对水热处理的抗力，而过量的花色苷有助于破坏氢键网络，进而降低淀粉的热稳定性和糊化温度。

　　力学性能 淀粉在机械性能上存在局限性，而通过与花色苷互作，力学性能得到极大改善。拉伸强度增加，可能是因为花色苷中的羟基与淀粉中的羟基形成氢键，从而使淀粉与花色苷提取物之间的界面黏附力更强，增加了复合薄膜的拉伸强度。随着花色苷添加量的进一步增加，复合物薄膜拉伸强度逐渐降低，这可能是由于过量花色苷形成的聚集体破坏了薄膜网络的致密性。

　　消化率 多酚被普遍认为可以抑制消化酶活性，阻碍消化酶接触淀粉并改变淀粉的结构，最终减少或阻止淀粉的水解消化。花色苷对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用体现在对其二级结构的影响。在α-淀粉酶中，α-螺旋相对含量随着花色苷含量的升高而降低，在α-葡萄糖苷酶中，花色苷的添加降低了α-螺旋和β-转角的相对含量，而β-折叠和无规卷曲的相对含量增加。

　　花色苷可以通过氢键和疏水相互作用与淀粉互作，形成与大米淀粉物理化学和微观结构特性不同的复合物，使大米淀粉消化率降低。花色苷与淀粉通过非共价相互作用形成包含花色苷小分子的V型直链淀粉，有助于增加抗性淀粉的比例从而降低消化率。此外，与淀粉复合的花色苷量以及互作淀粉中的直链淀粉与支链淀粉的比例，也会影响淀粉的消化机制。

花色苷与淀粉复合物的功能应用

　　生物活性薄膜可用于制造生物活性包装，近年来受到广泛关注。一方面，生物活性包装环保，可以取代石油衍生的塑料包装，另一方面，淀粉-花色苷复合薄膜还具有抗菌活性，花色苷能增加质膜的通透性，抑制细胞外酶分泌。纯淀粉薄膜亲水性强，机械性能较差，限制了其在食品包装中的应用，将淀粉与其他聚合物混合是改善淀粉薄膜物理性能的有效途径。近年来，有研究人员已将花色苷添加到淀粉基薄膜中，以提高薄膜的抗氧化和抗菌性能。

　　花色苷与淀粉的复合物还能显示环境pH值的变化，该变化通常表示食品质量发生变化。智能食品包装可以指示食品包装环境的变化，为消费者提供贮藏和运输过程中的食品质量信息。利用花色苷对环境pH值敏感的特性，可将其添加入包装材料中作为pH指示剂。

　　综上可见，花色苷分子含有多个酚羟基，具有较高的抗氧化活性，但由于结构不稳定限制了花色苷在实际中的应用。淀粉作为一种典型的天然多糖，数量庞大，然而由于其自身特性限制了应用范围。因此，花色苷与淀粉的互作结合逐渐成为研究热点。花色苷与淀粉互作后花色苷的稳定性、生物利用度大大增加，纳米淀粉颗粒可以保护花色苷，用于医疗和美容领域花色苷的递送。不仅如此，淀粉的结晶度、糊化温度、力学性质也得到改善，两者结合使花色苷和淀粉得的利用率得到提高。淀粉-花色苷复合物在食品化学、制药等重要领域具有广阔的应用前景。

　　相互作用对淀粉和花色苷性质的影响，很大程度取决于植物提取物的来源、淀粉与花色苷的结构与类型、互作方式和实验条件等。因此，在食品配制和加工过程中，需要综合考虑这些因素，调整食品的加工条件和参数，以实现新型功能性食品的开发应用。虽然目前已对淀粉和酚类化合物之间相互作用有一定了解，但花色苷与淀粉颗粒互作仍需要更多探索。例如，淀粉与花色苷相互作用的动力学机制；利用淀粉-酚类相互作用进行食品开发；制定相应的策略以适应基于淀粉-酚类相互作用的新型功能性食品的监管和标签；互作过程中花色苷和淀粉之间的潜在形成机制和相互作用力。