天然来源的花色苷具有安全性高、无副作用的优点，是优良的食品着色剂，随着消费者对合成色素越来越排斥，花色苷将成为一种具有良好应用前景的天然着色剂。同时，许多研究也表明，花色苷对人体健康具有一定的促进作用，如预防心血管疾病、减肥、抗炎等。因此花色苷的提取分离是花色苷研究的重要内容之一。超声作为一种简单高效、节约成本的提取手段，已经广泛应用于天然产物的提取研究中，大多数研究证明，相比于传统浸提法，超声辅助提取能够明显提高目标成分的提取量。而超声处理对花色苷稳定性的影响也有少量报道。
目前超声辅助提取花色苷以工艺优化研究居多，且大多研究探讨超声对花色苷提取总量的影响，而超声对花色苷稳定性影响规律、降解动力学及可能的降解过程却鲜有报道。
来自浙江大学生物系统工程与食品科学学院的龚辉、傅丽和李澜奇等拟采用单因素试验探究超声提取模拟体系中4种超声因素（功率密度、温度、溶剂、pH值）对花色苷稳定性的影响规律，同时根据经典化学反应模型，采用试错法分析花色苷在超声场下的降解动力学，包括反应级数、半衰期、反应速率常数等。并结合液相色谱-质谱联用技术对超声处理后的花色苷降解产物进行鉴定，以期为超声辅助提取花色苷的应用提供理论依据。
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超声条件对花色苷稳定性的影响
1.1 超声功率密度对花色苷稳定性影响
超声功率密度在0～81 W/L范围内时，随着超声功率密度增加，5 种花色苷质量浓度逐渐下降，且下降趋势明显（P＜0.05）。
1.2 超声温度对花色苷稳定性的影响
5种花色苷在超声处理条件下的降解率随着温度升高而下降，在10 ℃超声处理下5种花色苷质量浓度分别是相应对照组的19%、74%、81%、81%和80%；而在70 ℃时5种花色苷的质量浓度却达到对照组的90%～96%。
5种花色苷质量浓度随温度增加，在55、70 ℃都呈现显着下降趋势（P＜0.05），表明花色苷的热稳定性较差。
1.3 超声溶剂对花色苷稳定性的影响
与对照组相比，在不同溶剂超声处理下的花色苷质量浓度都有显着性下降（P＜0.05），但是在不同溶剂中下降程度有所不同。5 种花色苷质量浓度在100%（体积分数，下同）甲醇、100%乙醇和70%乙醇溶液中下降相对较少，其中在70%乙醇溶液中下降最少，而在70%甲醇溶液和水中下降较多（P＜0.05）。
1.4 超声pH值对花色苷稳定性的影响
与对照组相比，在不同pH值下超声处理后的花色苷质量浓度都有显着性下降（P＜0.05）。在pH 1～5范围内，5种花色苷降解率呈先增后减的趋势，在pH 3时下降值达到最大。这一结果可能与花色苷在不同pH值下具有不同的结构形式有关。
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花色苷超声降解动力学模型
根据试错法计算出花色苷的质量浓度变量ρ、ln ρ、1/ρ、1/ρ2与时间t的相关系数R，依据相应线性回归系数最高的模型为花色苷超声降解动力学模型可以得出：飞燕草素-3-葡萄糖苷超声降解动力学模型为一级动力学模型，而矢车菊素-3-葡萄糖苷、天竺葵素-3-葡萄糖苷、锦葵素-3-葡萄糖苷、芍药素-3-葡萄糖苷超声降解动力学模型为零级动力学模型。
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花色苷超声降解产物鉴定
芍药素-3-葡萄糖苷分离到的降解产物相对较少，峰3在质谱里响应太低，需要进一步鉴定；峰4从色谱图上对比可知为芍药素-3-葡萄糖苷。飞燕草素-3-葡萄糖苷分离到的降解产物也相对较少，峰1 [M－H]? m/z 479、[M＋Cl] ? m/z 515，可推测其分子质量为480 Da，可能的分子式为C21H20O13。峰2[M＋H]＋ m/z 195，推测其为阿魏酸。从色谱图上对比可知峰3为飞燕草素-3-葡萄糖苷。矢车菊素-3-葡萄糖苷分离到的降解产物相对较多，峰3 [M－H] ? m/z 367，可以推测其分子质量为368 Da。峰5 [M－H] ? m/z 479、[M＋Cl] ? m/z 501，可以推测其分子质量为480 Da，可能的分子式为C21H20O13。峰6从色谱图上对比可知为矢车菊素-3-葡萄糖苷。峰10 [M－H] ? m/z 301，可推测其分子质量为302 Da，为槲皮素。峰4、7～9、11质谱响应太低，需要进一步鉴定。
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花色苷超声降解过程推测
天竺葵素-3-葡萄糖苷首先进行脱糖反应生成天竺葵素，然后水分子进攻C环中的4位碳原子产生羟基，并进一步被氧化生成山柰酚。通过对比底物和最终产物之间的结构，可以推测矢车菊素-3-葡萄糖苷超声降解形成槲皮素与天竺葵素-3-葡萄糖苷降解成山柰酚过程的机制相同。对于飞燕草素-3-葡萄糖苷中降解成阿魏酸，其过程可能为低pH值下部分由飞燕草素-3-葡萄糖苷转化而来的甲醇假碱在超声作用下B环和C环间发生断裂，并进一步生成中间产物转化为阿魏酸，而其具体的降解过程及在4 种花色苷（天竺葵素-3-葡萄糖苷、锦葵素-3-葡萄糖苷、芍药素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷）降解产物中都检测到的anthocyanone A、在锦葵素-3-葡萄糖苷的降解产物中检测到的丁香酸、2,6-二甲氧基苯酚的降解过程仍需要进一步的研究和探索。
结论
随着温度的升高，花色苷在超声处理下的降解率下降；5 种花色苷在体积分数70%乙醇溶液中降解最少；pH 1～5范围内，花色苷降解率呈先增加后减少趋势。飞燕草素-3-葡萄糖苷的超声降解符合一级动力学模型，矢车菊素-3-葡萄糖苷、天竺葵素-3-葡萄糖苷、锦葵素-3-葡萄糖苷、芍药素-3-葡萄糖苷的超声降解符合零级动力学模型。在天竺葵素-3-葡萄糖苷、锦葵素-3-葡萄糖苷、芍药素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷的降解产物中都检测到8-β-D-吡喃葡萄糖基-2,4-二羟基-6-氧代环己基-2,4-二烯基乙酸，同时也检测到山柰酚、槲皮素、丁香酸、阿魏酸、2,6-二甲氧基苯酚等。
