[01849294]浆果花青素功能解析及产品创制关键技术

浆果产量每年呈递增趋势,据统计,2019年全球产量为7.8×106吨。全国蓝莓栽培面积6.64万hm2,鲜果总产量23.47万t。花青素广泛存在于浆果之中,尤以蓝莓含量最为丰富,桑葚、草莓花青素含量亦在浆果前10之内,目前世界公认花青素具有良好的营养价值和保健功能,市场潜力十分巨大。但因花青素作用机理不明确、提取纯化效率低、品质稳定性差等诸多问题,严重制约其产业发展。本项目围绕蓝莓、桑葚等富含花青素浆果,通过解析花青素抗氧化活性机理,优化花青素提取纯化工艺,集成创新花青素品质稳定化处理技术,解决了浆果加工产业发展的技术瓶颈,建立了花青素营养成分评价体系及浆果加工产品质量标准,开发了系列满足消费者营养健康需求的高品质浆果深加工产品,为全省浆果产业发展提供了重要技术支撑。取得的主要理论和技术创新点如下： 1. 解析了蓝莓花青素抗氧化活性机理,为富含花青素的浆果营养与健康食品的开发奠定了理论基础。通过构建内皮细胞氧化应激损伤模型,实验发现蓝莓花青素明显提高细胞POD、SOD抗氧化酶活性、降低内皮细胞中ROS生成,提高抑制凋亡基因的相对表达含量,下调促凋亡基因表达,降低凋亡相关蛋白的表达水平,抑制信号通路,从而明确了浆果花青素抑制内皮细胞氧化应激损伤的分子机理。基于上述研究,构建了基于花青素抗氧化活性为指标的营养成分评价体系。 2. 优化了花青素提取纯化工艺,创新了浆果花青素高效提取关键技术,为浆果资源高效利用提供了重要技术支撑。针对花青素常规溶剂法提取得率低、能耗高的问题,优化了花青素超声辅助-复合酶解-大孔树脂纯化的花青素组合提取技术体系,并开发相关配套关键装备1套,明确了影响花青素提取的关键因素,使花青素提取率由72%提高至90%,纯度达到86%,实现了浆果花青素的高效提取利用。根据加工副产物的组成及特性,联合复合酶解、高压均质、冷冻干燥及超微粉碎技术,制备富含花青素的果渣干粉功能配料产品,提高了浆果加工副产物的综合利用率,进一步推进了浆果加工的清洁生产。 3. 集成创新了浆果产品中花青素稳定化处理关键技术,有效解决了加工中花青素氧化、褐变、劣变等问题。基于花青素抗氧化机制,利用生物复合酶解技术显著提高了浆果出汁率和澄清度以及花青素的溶出率及稳定性;采用高压脉冲电场技术建立非热杀菌工艺,避免了高温杀菌对果汁花青素营养成分的破坏;运用包埋技术,开发出稳定性高的花色苷微胶囊产品;创新了果酒酿造及品质改良技术,提高了桑葚、蓝莓果酒的花青素稳定性及风味;通过有机酸和酚类物质建立花青素辅色稳定化技术,产品中保存率由62%提高到80%,提升了浆果花青素产品的功能品质。 本项目成果研发期间,发表研究论文105篇（其中SCI论文65篇,EI论文11篇）;获得授权发明专利46项、实用新型专利22项;形成关键技术15项,新建生产线12条,制定标准27项;开发了高品质果汁、发酵果酒、发酵饮料、果粒果酱、果粉营养配料五大系列产品30多个品种,相关成果先后在句容市东方紫酒业有限公司、顶能科技有限公司、江苏伊云贝尔饮料股份有限公司、山东省宏福慧科技有限公司、江苏华桑食品科技有限公司、南京泽朗生物科技有限公司、尚好科技有限公司等7家企业应用增效30.8620亿元,新增利润4.2599亿元,2019-2020年本项目累计新增销售额12.5560亿元,新增利润2.5166亿元。大力促进了浆果产业的蓬勃发展,产生了显著的经济、社会、生态效益,对乡村振兴、农民脱贫致富具有重要积极意义。