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蓝莓，又名越橘、蓝浆果等，是杜鹃花科(Ericaceae)越桔属(Vaccinium spp.)植物的果实。蓝莓富含的花色苷等功能性物质，具有抗动脉硬化、抗衰老、抗癌和改善光诱导的视网膜病变等功能;肠道微生物作为人体代谢的重要参与者，可以通过生物转化功能性成分而改善肥胖与糖尿病等疾病。本文采用超声波辅助大孔树脂XAD-7HP纯化蓝莓中的花色苷，并将纯化后的花色苷进行不同壁材的微胶囊化，考察在体外模拟胃肠道消化和结肠发酵过程中花色苷的代谢规律及对肠道微生物结构的影响，进一步研究不同体系下单一肠道益生菌对花色苷的利用情况，最后开发出富含益生菌的浆果汁。研究结果如下:
1.采用超声辅助水提法制得蓝莓花色苷粗提液，XAD-7HP大孔树脂对粗提液中的花色苷进行300min吸附试验，80％乙醇溶液对吸附后的树脂洗脱60min进行解析试验，系统地研究了超声波强度(106W/L、199W/L和279W/L)和超声温度(20℃和30℃)对大孔树脂XAD-7HP吸附/解析蓝莓花色苷的影响。结果表明:所选参数范围内超声波处理能显著提高花色苷的吸附和解析效果(p＜0.05)。在279W/L和20℃下超声处理后，蓝莓花色苷的回收率高达82.12％，比传统的水浴震荡处理高出52.84％。同时，更大的超声强度和更低的超声温度有利于吸附进程，显著提高了花色苷的吸附量和缩短了达到吸附平衡的时间。但是，更高的温度有利于解析进程，可以提高解析量和缩短达到解析平衡的时间。对单体花色苷的检测发现，吸附和解析过程中，锦葵素-3-葡萄糖苷始终具有最高的吸附量和解析量(p＜0.05)。而有机酸和游离糖在检测过程中无显著变化(＞0.05)，表明XAD-7HP并未吸附上有机酸和游离糖，最终花色苷的纯度由最初的0.71％提高至30％。红外光谱、粒径和扫描电镜表征发现，超声主要通过强化大孔树脂与花色苷之间的氢键形成和提高树脂表面的粗糙程度来提高花色苷的吸附解析量。因此，超声波可以作为一种有效的工具促进花色苷类物质的纯化进程。
2.采用体外模拟胃肠道消化和结肠发酵，分别考察四种不同壁材(大豆分离蛋白、明胶、阿拉伯胶和麦芽糊精)制得的花色苷微胶囊中花色苷在肠道微生物作用下的释放、降解和调节菌群作用。结果表明:所有壁材包埋的花色苷生物可接受率均显著提高(p＜0.05)。大豆分离蛋白和明胶可以显著延缓花色苷的释放(p＜0.05)，但阿拉伯胶和麦芽糊精对花色苷的释放时间无显著延缓效果(p＞0.05)。在体外模拟发酵过程中，两种新的酚酸类物质被检测到——丁香酸和肉桂醛，大豆分离蛋白制得的花色苷微胶囊发酵液中始终具有最高的酚酸含量(p＜0.05)。此外，不同的花色苷微胶囊均能显著地降低肠道微生物中厚壁菌门和拟杆菌门的比例，表明其可一定程度上减少个体肥胖发生的概率。而体外模拟发酵过程中添加不同的花色苷微胶囊，尤其是大豆蛋白花色苷微胶囊，可显著提高由肠道微生物发酵产生的短链脂肪酸含量(p＜0.05)。因此，可考虑将蛋白类壁材包埋花色苷后食用，以提高其功能特性。
3.探究了肠道微生物对花色苷的代谢规律，研究了蓝莓汁、黑莓汁和添加了花色苷提取物的培养基3个不同体系中，植物乳杆菌、嗜热链球菌和双岐双岐杆菌3种商业化肠道益生菌对花色苷的利用情况。结果表明:发酵过程中，不同体系中菌落总数存在显著性差异(P＜0.05)，植物乳杆菌和双歧双岐杆菌在黑莓汁中活菌数最高，而嗜热链球菌在花色苷培养液中活菌数最高。且相比嗜热链球菌，植物乳杆菌和双岐双岐杆菌发酵液均具有更高的β-葡萄糖苷酶活性(p＜0.05)。此外，不同花色苷发酵液的颜色差异显著(p＜0.05)，黑莓汁中红色占比最大(p＜0.05)，蓝莓汁中主要为红色和蓝色(p＜0.05)，而花色苷提取物中黄色占比最大(p＜0.05)。对发酵过程中花色苷、酚酸和有机酸进行主成分分析，样品的分布主要依据其体系，而载荷图按照花色苷的降解难易程度和酚酸含量的变化规律将其分为三类，有机酸则根据含量的上升和下降将其分为两类。感官评定中植物乳杆菌蓝莓汁和双歧双歧杆菌黑莓汁具有最高的可接受性和购买意愿值(p＜0.05)。
4.研究了植物乳杆菌蓝莓汁和双歧双歧杆菌黑莓汁在20、4和-4℃下分别贮藏21天过程中活菌数及理化指标的变化。结果表明:低温下贮藏有助于保存活菌(p＜0.05)，植物乳杆菌在贮藏14天后活菌数开始显著下降至低于107CFU/mL(p＜0.05)，而双歧双歧杆菌在贮藏7天后活菌数低于107CFU/mL。20℃贮藏下的杂菌数显著高于4℃和-4℃下贮藏(p＜0.05)，而4℃和-4℃之间无显著性差异(p＞0.05)。4℃和-4℃下贮藏的总花色苷含量和总酚含量均高于20℃下贮藏(p＜0.05)，贮藏21天时，20、4和-4℃下的益生菌蓝莓汁中总酚含量分别下降2.46％、1.06％和1.07％，益生菌黑莓汁中总酚含量分别下降5.45％、1.46％和1.05％。相比20℃下贮藏，4和-4℃下贮藏的益生菌蓝莓汁和黑莓汁具有更高的a值(p＜0.05)及更小的总色差(P＜0.05)，更高的pH值(P＜0.05)和更高的可溶性固形物含量(P＜0.05)，因此最后具有更高的感官总体评分(p＜0.05)。结合活菌数、功能特性和能耗，植物乳杆菌蓝莓汁和双歧双歧杆菌黑莓汁的建议最佳贮藏温度和最佳贮藏时间分别为4℃和14天和4℃和7天。
1.采用超声辅助水提法制得蓝莓花色苷粗提液，XAD-7HP大孔树脂对粗提液中的花色苷进行300min吸附试验，80％乙醇溶液对吸附后的树脂洗脱60min进行解析试验，系统地研究了超声波强度(106W/L、199W/L和279W/L)和超声温度(20℃和30℃)对大孔树脂XAD-7HP吸附/解析蓝莓花色苷的影响。结果表明:所选参数范围内超声波处理能显著提高花色苷的吸附和解析效果(p＜0.05)。在279W/L和20℃下超声处理后，蓝莓花色苷的回收率高达82.12％，比传统的水浴震荡处理高出52.84％。同时，更大的超声强度和更低的超声温度有利于吸附进程，显著提高了花色苷的吸附量和缩短了达到吸附平衡的时间。但是，更高的温度有利于解析进程，可以提高解析量和缩短达到解析平衡的时间。对单体花色苷的检测发现，吸附和解析过程中，锦葵素-3-葡萄糖苷始终具有最高的吸附量和解析量(p＜0.05)。而有机酸和游离糖在检测过程中无显著变化(＞0.05)，表明XAD-7HP并未吸附上有机酸和游离糖，最终花色苷的纯度由最初的0.71％提高至30％。红外光谱、粒径和扫描电镜表征发现，超声主要通过强化大孔树脂与花色苷之间的氢键形成和提高树脂表面的粗糙程度来提高花色苷的吸附解析量。因此，超声波可以作为一种有效的工具促进花色苷类物质的纯化进程。
2.采用体外模拟胃肠道消化和结肠发酵，分别考察四种不同壁材(大豆分离蛋白、明胶、阿拉伯胶和麦芽糊精)制得的花色苷微胶囊中花色苷在肠道微生物作用下的释放、降解和调节菌群作用。结果表明:所有壁材包埋的花色苷生物可接受率均显著提高(p＜0.05)。大豆分离蛋白和明胶可以显著延缓花色苷的释放(p＜0.05)，但阿拉伯胶和麦芽糊精对花色苷的释放时间无显著延缓效果(p＞0.05)。在体外模拟发酵过程中，两种新的酚酸类物质被检测到——丁香酸和肉桂醛，大豆分离蛋白制得的花色苷微胶囊发酵液中始终具有最高的酚酸含量(p＜0.05)。此外，不同的花色苷微胶囊均能显著地降低肠道微生物中厚壁菌门和拟杆菌门的比例，表明其可一定程度上减少个体肥胖发生的概率。而体外模拟发酵过程中添加不同的花色苷微胶囊，尤其是大豆蛋白花色苷微胶囊，可显著提高由肠道微生物发酵产生的短链脂肪酸含量(p＜0.05)。因此，可考虑将蛋白类壁材包埋花色苷后食用，以提高其功能特性。
3.探究了肠道微生物对花色苷的代谢规律，研究了蓝莓汁、黑莓汁和添加了花色苷提取物的培养基3个不同体系中，植物乳杆菌、嗜热链球菌和双岐双岐杆菌3种商业化肠道益生菌对花色苷的利用情况。结果表明:发酵过程中，不同体系中菌落总数存在显著性差异(P＜0.05)，植物乳杆菌和双歧双岐杆菌在黑莓汁中活菌数最高，而嗜热链球菌在花色苷培养液中活菌数最高。且相比嗜热链球菌，植物乳杆菌和双岐双岐杆菌发酵液均具有更高的β-葡萄糖苷酶活性(p＜0.05)。此外，不同花色苷发酵液的颜色差异显著(p＜0.05)，黑莓汁中红色占比最大(p＜0.05)，蓝莓汁中主要为红色和蓝色(p＜0.05)，而花色苷提取物中黄色占比最大(p＜0.05)。对发酵过程中花色苷、酚酸和有机酸进行主成分分析，样品的分布主要依据其体系，而载荷图按照花色苷的降解难易程度和酚酸含量的变化规律将其分为三类，有机酸则根据含量的上升和下降将其分为两类。感官评定中植物乳杆菌蓝莓汁和双歧双歧杆菌黑莓汁具有最高的可接受性和购买意愿值(p＜0.05)。
4.研究了植物乳杆菌蓝莓汁和双歧双歧杆菌黑莓汁在20、4和-4℃下分别贮藏21天过程中活菌数及理化指标的变化。结果表明:低温下贮藏有助于保存活菌(p＜0.05)，植物乳杆菌在贮藏14天后活菌数开始显著下降至低于107CFU/mL(p＜0.05)，而双歧双歧杆菌在贮藏7天后活菌数低于107CFU/mL。20℃贮藏下的杂菌数显著高于4℃和-4℃下贮藏(p＜0.05)，而4℃和-4℃之间无显著性差异(p＞0.05)。4℃和-4℃下贮藏的总花色苷含量和总酚含量均高于20℃下贮藏(p＜0.05)，贮藏21天时，20、4和-4℃下的益生菌蓝莓汁中总酚含量分别下降2.46％、1.06％和1.07％，益生菌黑莓汁中总酚含量分别下降5.45％、1.46％和1.05％。相比20℃下贮藏，4和-4℃下贮藏的益生菌蓝莓汁和黑莓汁具有更高的a值(p＜0.05)及更小的总色差(P＜0.05)，更高的pH值(P＜0.05)和更高的可溶性固形物含量(P＜0.05)，因此最后具有更高的感官总体评分(p＜0.05)。结合活菌数、功能特性和能耗，植物乳杆菌蓝莓汁和双歧双歧杆菌黑莓汁的建议最佳贮藏温度和最佳贮藏时间分别为4℃和14天和4℃和7天。