玫瑰茄花青素改性情况分析

1.红外扫描图谱分析

将玫瑰茄花青素改性后红外扫描图谱，与未改性玫瑰茄花青素相比，改性后的玫瑰茄花青素有4个区域的吸收峰出现较明显的位置及强弱变化，并新增了多个吸收峰。第一个区域在2500～3400cm-1的范围内，改性花青素出现了强且宽的缔合羟基吸收峰；第二个区域在1600～1400cm-1的范围内，在该区域内改性玫瑰茄花青素出现了4个吸收峰，而未改性玫瑰茄花青素只有3个吸收峰，改性花青素在1596cm-1处为新增吸收峰可能为C=O伸缩振动峰；第3个区域在1353～1200cm-1范围内，改性花青素在1270cm-1处的吸收峰明显强于未改性花青素，这可能是邻近C-O的偶合效应造成的；第4个区域在917～643cm-1范围内，改性花青素出现了4个吸收峰，而未改性花青素只有2个吸收峰，其中705、749和886cm-1处为新增吸收峰，是典型的C-H面外弯曲振动吸收峰。因此，引入了C=O、C-O-C官能团及烷基，表明花青素引入酰基。

2.紫外－可见光谱分析

未改性花青素溶液在pH2时呈红色，在pH3～8由淡粉色向淡紫色转变，在pH9～12则由紫变蓝最终变成青绿色。而改性花青素溶液在pH2～3呈红色，在pH4～10呈淡粉色，在pH11～12则由黄变绿。在可见光（380～780nm）波长范围内，吸光度可以反映其互补颜色的色度，比如花青素在红色波段下的吸光度显示的就是其互补色，即绿色。未改性花青素溶液最大吸收峰所对应的波长由511nm向617nm迁移，且在pH2～3吸光度变化最大，有明显的颜色突变。改性后，花青素溶液最大吸收峰所对应的波长由511nm向593nm迁移，在pH3～4吸光度变化最大且有明显的颜色突变。花青素溶液颜色随pH值变化的原因是花青素存在4种相互转变的结构。在pH＜2时，溶液中花青素主要以黄烊盐离子的形式存在，溶液呈现红色；而pH3～7其结构逐渐向无色的假碱、查耳酮转变，红色下降；在pH＞8时，花青素转变为蓝色醌式碱，导致原有黄烊盐离子的浓度及色泽强度同时下降，溶液逐渐呈现出蓝色。最后，花青素在强碱性环境下降解，颜色变为黄绿色。改性后，溶液颜色发生变化的原因可能是花青素结构中引入酰基形成了“三明治”结构，有效地阻碍了4种结构的转变；在pH3时溶液仍保持红色的原因可能是酰化花青素阻碍了红色的黄烊盐水解成无色的查耳酮，导致黄烊盐水解平衡时的pH升高。此外，酰基化阻碍了花青素在弱碱性环境下花青素向蓝色醌式碱转变，维持无色的假碱、查尔酮存在。

3.新鲜度指示膜对pH的响应(https://www.daowen.com)

当pH＜3时，指示膜呈红色，随着pH值升高，指示膜呈浅粉色；当pH值＞11时，指示膜则呈现绿色。通过L*、a*、b*值对指示膜的颜色进行评价，L*表示颜色的明度从暗到亮，a*表示颜色由红（＋）到绿（－），b*表示颜色由黄（＋）到蓝（－）。通过相邻pH值间的ΔE值表征指示膜在不同pH值下的颜色的连续变化。指示膜的ΔE值在pH3～4最大，为19.19，此区间内红色明显变浅，属人眼可明显察觉的色差变化；pH10～11时的ΔE值变化次之，为18.70，绿色加深。此外，指示膜与花青素溶液在不同pH时的颜色变化趋势一致，这表明将玫瑰茄花青素制成涂膜液涂覆于聚丙烯薄膜表面后仍具有较高的生理活性，随外界pH值的变化稳定显色。

4.温度对新鲜度指示膜颜色稳定性的影响

新鲜度指示薄膜在4℃、23℃和35℃条件下贮存的颜色变化，通过指示膜的色差值ΔE判断其颜色稳定性。温度越高，指示膜贮存15天后，色差ΔE变化越大，这是因为随着温度升高，花青素的结构发生了变化，二苯基苯并吡喃阳离子加速向查耳酮与无色假碱的方向反应，造成醌式碱和有色黄烊盐离子的减少，最终使得花青素颜色向短波方向移动，发生明显的颜色变化。改性花青素指示膜在4℃、23℃及35℃下贮存15天后，色差ΔE分别为2.58、2.93、4.46，低于未改性花青素指示膜的4.65、5.29、10.30，这是因为指示膜颜色主要由花青素呈现，而改性后的花青素结构中引入酰基可以有效抑制上述结构的转变，从而使得指示膜在不同温度下的具有更优的颜色稳定性，降低了温度对指示膜颜色的影响。

5.光照对新鲜度指示膜颜色稳定性的影响

新鲜度指示薄膜在4℃、光照条件下贮存15天的颜色变化，通过指示膜的色差值ΔE判断其颜色稳定性。光照条件下贮存15天后，改性指示膜的色差ΔE为3.42，明显低于未改性指示膜（8.46），这可能是酰基有效阻碍了黄烊盐离子经无色假碱生成查耳酮或黄烊盐直接光解的过程。因此，使用改性花青素制备的指示膜具有更好的光稳定性。