藻蓝色素作为一种具有保健功能的天然色素,是GB 2760-2014中允许使用的两种天然蓝色素之一。它是由四吡咯发色团与辅基蛋白连接而成的色素蛋白复合物,色泽独特,营养丰富,具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎等多种生理功能,开发应用前景广阔。然而藻蓝色素在高温、酸性环境下不稳定,易褪色且产生沉淀,因此严重制约了其在食品、化妆品,尤其是酸性食品中的应用。本文以藻蓝色素为研究对象,对其稳定性影响因素进行详细考察,并从热不稳定性和酸不稳定性两方面着手,探究提高其稳定性的方法,为藻蓝色素的实际应用和推广提供新的思路。首先,从藻蓝色素稳定性影响因素入手,采用分光光度法确立以色素保存率为指标的评价方法。研究了温度、p H、光照、糖、防腐剂、金属离子、氧化还原剂等对藻蓝色素稳定性的影响。温度极大程度的影响藻蓝色素的稳定性,当温度高于50℃时对藻蓝色素的破坏作用极强;藻蓝色素在p H 4～7的环境中保存率几乎没有明显变化,而过酸和过碱的环境会导致保存率下降,尤其在p H 2.5条件下,颜色由亮蓝色变为绿色且有沉淀产生;室内自然光照对保存率影响不大,而室外强光尤其是紫外光照破坏作用极强,在紫外光照3 h后明显褪色,保存率仅为50%左右。常见的食品添加剂中,糖能够提高藻蓝色素的稳定性,防腐剂对其影响不大,乙醇浓度高于20%时会使其产生絮状沉淀,金属离子中Na+、Ca2+、Mg2+对藻蓝色素均有一定的增色作用,Cu2+、Fe3+、Al3+对藻蓝色素具有严重的破坏作用,应避免与其接触。总而言之,对藻蓝色素保存率影响最大的为温度和p H,藻蓝色素应尽量保持在40℃以下,p H 4～6,避免强光光照的环境中。接着,从藻蓝色素的热稳定性入手,采用动力学的方法并结合热力学参数,研究多羟基化合物（糖类、多元醇）对藻蓝色素热稳定性的影响,探究其热降解动力学规律。葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖在65℃条件下均对藻蓝色素起到热保护作用,且与添加量呈正相关,其中葡萄糖和蔗糖保护效果最显著;多元醇中木糖醇和赤藓糖醇可显著提高藻蓝色素的热稳定性。藻蓝色素的热降解规律均符合一级动力学（R~2>0.9）,在高温条件下添加糖和多元醇均能提高藻蓝色素的降解半衰期t1/2,其中65℃条件下最为显著,葡萄糖、蔗糖、木糖醇和赤藓糖醇能使藻蓝色素的t1/2由97.63 min分别增至693.15、693.15、346.57、187.34 min,同时增加活化能Ea、△H、△G值。结合荧光光谱进行分析,糖和多元醇在加热条件下对藻蓝色素的保护作用可能是与藻蓝色素的辅基蛋白部分以氢键相结合,保护了辅基蛋白结构的稳定性。针对藻蓝色素的酸稳定性,对藻蓝色素进行酸解改性以期解决其在酸性条件下不稳定且沉淀的问题。以酸解改性藻蓝色素的颜色和得率为指标,对酸解时间、藻蓝与酸质量比、盐酸浓度进行单因素及正交优化试验,确定其最佳工艺为:酸解时间2.5 h,藻蓝与酸质量比为1:3,盐酸浓度12 mol/L。在此条件下得到的改性藻蓝色素在酸性条件下（p H 2.5～3.0）能够保持理想的亮蓝色,L*、a*、b*值分别为:82.64、-3.76、-24.62,且无沉淀产生。在此基础上添加多酚能够起到增色及护色效果,其中单宁酸（添加量与酸解改性藻蓝色素质量比为1:5）、迷迭香酸（添加量与酸解改性藻蓝色素质量比为1:1）对色素溶液的增色及护色效果最佳。对酸解改性藻蓝色素及其与多酚复合物的稳定性进行测定发现,其仅在酸性环境下能够保持亮蓝色,且热稳定性提高,甚至在80℃条件下加热2.5 h后保存率仍在65%左右,同样条件下原藻蓝色素保存率不足10%。此外酸解改性后藻蓝色素的DPPH清除率、总还原力、ABTS清除率均有所提高。最后对酸解改性藻蓝色素及其与多酚复合物的内部结构变化进行表征。结果发现,酸解改性对藻蓝色素各氨基酸的相对含量影响不大,且第一限制性氨基酸均为赖氨酸;经酸解改性后藻蓝色素在酸性溶液中溶解性更好。经酸解改性后D50由24.46μm减小为13.46μm,在加入单宁酸和迷迭香酸后,酸解改性藻蓝色素的粒径均增大,说明两种多酚和酸解改性藻蓝色素可能通过氢键或疏水相互作用结合,从而使得其粒径增大。微观结构分析表明,酸解后藻蓝色素的长链结构变短,多酚能够使酸解改性藻蓝色素发生聚合现象。傅里叶红外和圆二色谱分析表明,酸解改性后α-螺旋含量由79.4%减少到57.0%,而β-折叠、β-转角以及无规卷曲含量有所增加,说明酸解破坏了藻蓝色素原有的二级结构,使其结构发生重排和构象变化。单宁酸的存在使酸解改性藻蓝色素的α-螺旋含量有所增加,其它二级结构含量下降;而迷迭香酸使其α-螺旋含量明显下降,β-折叠、β-转角以及无规卷曲含量增加。这说明两种多酚均能与酸解改性藻蓝色素发生相互作用并不同程度的改变其结构。