来自武汉轻工大学食品科学与工程学院的江甜、李佳、杨宁和何静仁*等人主要利用高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）法对紫薯花色苷的成分进行鉴定分析，并研究紫薯花色苷在不同温度下贮藏98 d期间总花色苷和各单体花色苷的降解情况以及褐变指数和聚合物颜色指数的变化情况，以期为食品中花色苷的稳定化控制提供有利的支持。
1、紫薯花色苷的结构鉴定
紫薯中含有丰富的花色苷类物质，通过HPLC-MS/MS分析，共分离出17 种化合物，与文献数据比较，最终鉴定了13 种化合物，由于其他峰相对强度小而未具体分析。紫薯花色苷提取物中的花色苷含有矢车菊素和芍药素两种苷元，且与葡萄糖和槐糖共轭形成糖基化。紫薯花色苷多数为酰化花色苷，与咖啡酸、阿魏酸、对羟基苯甲酸结合成单酰基花色苷和二酰基花色苷，且矢车菊素-3-槐糖苷-5-葡糖苷和芍药素-3-槐糖苷-5-葡糖苷是其他酰化花色苷的基本结构。
2、紫薯花色苷提取液贮藏过程中总花色苷的降解动力学
紫薯花色苷随贮藏时间和贮藏温度的变化发生不同程度降解，花色苷随着贮藏时间的延长不断发生降解反应，贮藏温度越高，降解速率越快。贮藏98 d后，4、20 ℃和35 ℃花色苷溶液的残留率分别为77.2%、24.1%和12.3%。结果表明总花色苷的降解随着贮藏温度的升高明显增强，低温条件下贮藏有利于紫薯花色苷的稳定。在本研究中各温度下紫薯总花色苷的降解也符合一级反应动力学模型特征（R2＞0.95）。总花色苷的降解速率常数和半衰期受贮藏温度的影响，贮藏温度越高，紫薯花色苷的降解速率越大，同时伴随着半衰期逐渐缩短。4 ℃时紫薯总花色苷的降解速率为3.03×10-3 d-1，半衰期为228.8 d，明显低于35 ℃时的降解速率21.28×10-3 d-1，长于35 ℃时的半衰期32.6 d。在4～35 ℃贮藏温度下，紫薯花色苷降解的ΔH为55.0～55.3 kJ/mol，这表明一定范围内的温度变化对紫薯花色苷降解的ΔH影响较小。
3、紫薯花色苷提取液贮藏过程中单体花色苷的降解特性
各单体花色苷的降解符合一级反应动力学模型特征。随着贮藏温度的升高，花色苷降解的速率常数增加，半衰期也相应地缩短。速率常数结果表明花色苷的稳定性随着温度的升高而降低。矢车菊素-3-槐糖苷-5-葡糖苷和芍药素-3-槐糖苷-5-葡糖苷两种未酰化的花色苷在4 ℃时的半衰期分别为123.3 d和135.1 d，明显长于在20 ℃和35 ℃贮藏时的半衰期，这说明贮藏温度是影响花色苷降解的主要原因。此外，研究发现矢车菊素-3-槐糖苷-5-葡糖苷和芍药素-3-槐糖苷-5-葡糖苷两种未酰化的花色苷的半衰期比相对应酰基化的花色苷的稍短，说明酰基化花色苷较为稳定；同时，二酰基花色苷的半衰期稍长于相对应的单酰基花色苷的半衰期，如在35 ℃贮藏条件下，矢车菊素-3-(6’-咖啡酰-6’’对羧基苯甲酰槐糖苷)-5-葡糖苷的半衰期为33.4 d，长于矢车菊素-3-对羧基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷的半衰期22.7 d和矢车菊-3-咖啡酰槐糖苷-5-葡糖苷的半衰期31.3 d。在糖苷相同的情况下，矢车菊素的半衰期要短于芍药素，这可能是因为矢车菊素较芍药素多一个羟基，从而更易被氧化。表明花色苷的稳定性可能与其本身的羟基相关。对于各单体花色苷的降解，不同的文献稍有差异。这些差别可能与实验原料品种或实验条件有关。在本实验中，在20 ℃和35 ℃贮藏温度下，总花色苷的半衰期分别为48.1 d和32.6 d，和单体花色苷的半衰期差别不明显。但是，在4 ℃贮藏温度下总花色苷的半衰期228.8 d，长于大部分单体花色苷的半衰期，究其原因，可能是因为在紫薯中还含有少量未检测出的酰基化花色苷，在较低贮藏温度下降解缓慢。
4、紫薯花色苷提取液贮藏过程中聚合物颜色指数的动力学
褐变指数随着贮藏温度的升高和贮藏时间的延长而增大。如在贮藏时间为42 d时，4、20 ℃和35 ℃花色苷溶液的褐变指数分别为0.28、0.31和0.37，而在贮藏时间为92 d时，4、20 ℃和35 ℃花色苷溶液的褐变指数分别为0.30、0.44和0.65。4、20 ℃和35 ℃贮藏条件下花色苷褐变指数形成的速率常数分别为3.31×10-4、17.12×10-4 d-1和36.22×10-4 d-1。在贮藏过程中褐变指数形成的动力学符合零级反应模型（R2＞0.83）。聚合物颜色指数是指聚合物颜色与颜色密度之比。在紫薯花色苷提取物贮藏过程中聚合物颜色指数显着增加（P＜0.05）。在各温度下紫薯中聚合物颜色指数的形成符合零级反应动力学模型特征（ R2＞ 0.88）。4 、20 ℃ 和35 ℃ 贮藏条件下花色苷聚合颜色形成的速率常数分别为2.95×10-4、18.41×10-4 d-1和29.31×10-4 d-1。与花色苷降解相似，聚合物颜色形成的速率常数随着温度的升高而增加。紫薯花色苷提取液在贮藏过程中花色苷含量（C/（mg/g））与聚合物颜色指数之间呈负相关关系，可用指数关系表示：聚合物颜色指数＝0.0819＋0.5250×e－0.1187C（R2＝0.98）。在同一贮藏温度下，随着贮藏时间的延长，紫薯提取液的颜色变化不明显。
结 论
从‘鄂薯12号’紫薯提取物中鉴定出13 种花色苷，主要为矢车菊素-3-槐糖苷-5-葡糖苷和芍药素-3-槐糖苷-5-葡糖苷与对羟基苯甲酸、阿魏酸或咖啡酸形成的酰基化花色苷；贮藏期间总花色苷和各单体花色苷的含量呈下降趋势，花色苷的降解符合一级动力学模型；4、20 ℃和35 ℃贮藏条件下总花色苷半衰期分别为228.8、48.1 d和32.6 d；在相同糖苷配体情况下，矢车菊素类花色苷的半衰期要短于芍药素；在相同花色素配体情况下，酰基化花色苷的半衰期要长于未酰基化花色苷，且二酰化花色苷的半衰期长于单酰化花色苷；褐变指数和聚合物颜色指数随贮藏时间的延长和贮藏温度的升高而增大，并且聚合物颜色指数与花色苷含量之间呈指数关系。
