花青素是天然水溶性植物色素，廣泛存在于水果、蔬菜、谷物中，賦予食物鮮艷的外觀。當(dāng)花青素以糖苷形式與糖基結(jié)合時(shí)，即為花色苷，花色苷是2-苯基苯并吡喃陽離子羥基甲基化后與一個(gè)或多個(gè)糖分子結(jié)合而成的化合物。花色苷具有多種有益健康的活性，但其對環(huán)境非常敏感，化學(xué)穩(wěn)定性較差，pH值、溫度、光照、溶劑和金屬離子等因素的改變均會引起花色苷化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化。將花色苷進(jìn)行包埋改造以使其更好地在消化道中遞送十分重要。

　　本文匯總了多種花色苷-淀粉的復(fù)合物制備方式，并總結(jié)制備中的互作對花色苷穩(wěn)定性、生物利用度、抗氧化活性、淀粉結(jié)晶度、糊化性質(zhì)、力學(xué)性能、消化率的影響，以及復(fù)合物在當(dāng)前的應(yīng)用進(jìn)展，旨在更好地了解花色苷-淀粉相互作用機(jī)制。

花色苷與淀粉復(fù)合物的制備方式

　　淀粉是一種由眾多α-葡萄糖殘基單元聚合而成的多糖，按分子結(jié)構(gòu)不同可將其分為直鏈淀粉與支鏈淀粉。直鏈淀粉和支鏈淀粉的特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)為淀粉顆粒與花色苷等生物活性分子的相互作用提供了可能。相互作用的結(jié)果及其對食品特性的影響取決于花色苷和淀粉的類型、結(jié)構(gòu)以及復(fù)合物的制備方法。直鏈淀粉可以與客體小分子（如花色苷），相互作用以形成V型直鏈淀粉單個(gè)左旋螺旋形式的包合物，其主要作用力為螺旋腔內(nèi)的疏水相互作用。研究表明，對于同一多酚類化合物，支鏈淀粉比直鏈淀粉具有更強(qiáng)的負(fù)載能力。

　　基于以上相互作用，目前研究者已采用加熱糊化法、擠壓法、乳化法、縮醛法、超高壓法、微凝膠法、微膠囊化等多種包埋技術(shù)，成功將花色苷負(fù)載于淀粉中，極大改善了兩者的物理特性和化學(xué)活性。

　　糊化法 淀粉在含水體系中經(jīng)加熱和退火后物理結(jié)構(gòu)發(fā)生極大變化，即淀粉的糊化和老化。淀粉糊化后直鏈淀粉的羥基暴露，容易通過氫鍵或疏水相互作用與極性有機(jī)化合物（如帶正電的花色苷）相互作用，進(jìn)一步形成V型復(fù)合物。在淀粉回生時(shí)添加花色苷可將其包埋入淀粉鏈中，形成不穩(wěn)定的淀粉-花色苷復(fù)合物。因此，該法可以在淀粉緩慢冷卻時(shí)形成淀粉-花色苷復(fù)合物。

　　擠壓法 擠壓是一種高溫短時(shí)間的加工方法，涉及多種操作，包括混合、加熱、捏合、剪切和成型，這類熱機(jī)械過程可以破壞淀粉中的化學(xué)鍵，導(dǎo)致淀粉糊化、熔化和降解。高溫不僅導(dǎo)致淀粉糊化，還會使花色苷共價(jià)鍵斷裂，發(fā)生熱不穩(wěn)定性降解并破壞細(xì)胞壁基質(zhì)，因此更短時(shí)間的高溫處理可以提高花色苷的保留率，從而提高淀粉與花色苷互作的可及性。當(dāng)?shù)矸弁ㄟ^擠壓糊化時(shí)，由于分子間和分子內(nèi)氫鍵的斷裂，晶體結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致更多的羥基暴露與水分子形成氫鍵。小分子花色苷的存在可以插入聚合物鏈，中斷氫鍵并使淀粉鏈展開。紅外光譜顯示酚類化合物的加入并未產(chǎn)生新的共價(jià)鍵，擠出后復(fù)合物間的相互作用主要由非共價(jià)鍵（如氫鍵）提供。另外，通過擠壓法花色苷可以與淀粉產(chǎn)生更復(fù)雜的基質(zhì)，增加淀粉膜的厚度?；ㄉ张c淀粉共混擠出既能促使兩者結(jié)合，同時(shí)可以保護(hù)花色苷活性免于損失，在擠壓過程中花色苷的保留率取決于擠壓溫度、水分含量、螺桿轉(zhuǎn)速和進(jìn)料速度。當(dāng)花色苷單獨(dú)擠出時(shí)，花色苷損失顯著。

　　乳化法 乳化法又分單一乳化法和多重乳化法。 作為常見的天然生物聚合物，淀粉由于其可生物降解性、生物相容性和低成本等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于制備Pickering乳液。淀粉顆粒除每個(gè)結(jié)構(gòu)單元中的眾多官能團(tuán)外，不同分子質(zhì)量和化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同類型淀粉可以進(jìn)行各種改性，從而產(chǎn)生一系列具有不同疏水性的改性淀粉；其次，與脂質(zhì)和蛋白質(zhì)作為穩(wěn)定劑時(shí)相反，熱誘導(dǎo)糊化后淀粉結(jié)構(gòu)變得更加穩(wěn)定。納米淀粉顆粒更有利于形成穩(wěn)定的乳液，同時(shí)其與花色苷互作增強(qiáng)了乳液的抗氧化活性。采用納米級紅米淀粉與花青素制備穩(wěn)定的O/W型Pickering乳液，發(fā)現(xiàn)紅米淀粉顆粒越小，乳化程度越高，乳液穩(wěn)定性越好，并且較白米淀粉具有更高的抗脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性。

　　水包油包水（W/O/W）雙重乳液也是一種常見的微膠囊化工藝，通常用作親水活性材料的載體。多重乳化后在紅外光譜和X射線衍射圖中可以觀察到花青素與多糖壁材的靜電相互作用和結(jié)晶度下降的現(xiàn)象。如將花青素水溶液水相（W1）和由聚蓖麻油酸甘油酯（PGPR）組成的大豆油油相（O）充分混合均勻，制備負(fù)載花青素的W1/O乳液，再將其加入到含有辛烯基琥珀酸修飾的藜麥淀粉的外部水相W2，混合制備得到花青素負(fù)載雙Pickering乳液，在模擬腸液消化后，由于淀粉水解導(dǎo)致乳滴破壞，大部分花青素得以釋放，極大增強(qiáng)了花青素的穩(wěn)定性。該技術(shù)提供了一種基于淀粉的雙重Pickering乳液作為花青素有效載體用于腸道靶向遞送的潛在途徑。

　　高靜水壓法 高壓對淀粉含量、溶脹性和溶解性、雙折射性、熱特性、糊化、回生和淀粉的體外酶消化率等理化性質(zhì)均有影響。與熱處理相比，高壓處理能更好地保留重要的生物活性化合物，例如對花色苷抗氧化活性有保護(hù)作用。研究表明，大多數(shù)經(jīng)超高壓處理的淀粉保持了顆粒形狀并表現(xiàn)出有限的膨脹能力。而高壓對花色苷的影響較小，高壓法對淀粉與花色苷互作的影響取決于壓力強(qiáng)度、淀粉類型和含量、加壓時(shí)間、溫度和介質(zhì)。使用高靜水壓法處理后花色苷結(jié)構(gòu)仍保持完整，將淀粉與花色苷復(fù)合物以水為介質(zhì)施加高壓并進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，高壓提高了淀粉的消化率，而花色苷的抗氧化活性得到保留。此外，與擠壓糊化、化學(xué)法等其他方法相比，高壓處理是一種更為清潔、節(jié)能的技術(shù)，對能源消耗少、成本低，特別是對環(huán)境的污染程度非常小。

　　縮醛法 花色苷是多羥基的酚類黃酮化合物，可在水溶液或酸性體系下與淀粉糖基中的半縮醛羥基發(fā)生縮合反應(yīng)，形成糖苷鍵，形成花色苷-淀粉復(fù)合物。雖然這類反應(yīng)不徹底，仍會有花色苷游離在反應(yīng)體系中，但花色苷和淀粉的互作效率依然很高，保留率高達(dá)83.69%。有研究表明，與純花色苷相比，花色苷-馬鈴薯支鏈淀粉復(fù)合物在不同溫度、氧化或還原、氧化金屬離子等條件下均表現(xiàn)出更好的抗降解能力和抗氧化能力。

　　微膠囊化法 使用淀粉包埋花色苷是一種常見的有效提高花色苷穩(wěn)定性和生物利用度的方法。天然淀粉作為包封劑的性能可通過改性提高，水解淀粉（如麥芽糖糊精）由于其高溶解度提高了微膠囊化的效率。目前在花色苷的包埋研究中，麥芽糖糊精由于具有良好的乳化性、水溶性以及高含量時(shí)的低黏度、可生物降解性和成膜性，是常用壁材之一。一些天然淀粉顆粒（如玉米淀粉）具有表面孔隙以及顆粒中的通道，也可用于封裝一系列生物活性成分。

　　微凝膠法 淀粉水凝膠是在含水體系下凝膠化形成，以多種形式存在，是生物活性化合物最可行的載體之一。因此，在淀粉水凝膠體系中添加花色苷也是開發(fā)淀粉基功能食品的一種可行方法。淀粉凝膠的流變特性很大程度上取決于淀粉種類（如直鏈淀粉含量）以及摻入食品成分的比例。通過氧化技術(shù)產(chǎn)生帶負(fù)電荷的淀粉（葡萄糖醛酸殘基），帶負(fù)電荷的淀粉通過靜電作用吸附，能夠包裹帶正電荷的花色苷，其中酶促水解可以進(jìn)一步提高帶負(fù)電荷的淀粉對花色苷包埋和傳遞的效率。淀粉微凝膠可保護(hù)花青素免于在胃中降解并將其輸送到腸道，因其在胃腸道環(huán)境中表現(xiàn)出的良好穩(wěn)定性而被廣泛用作活性成分的遞送載體。一項(xiàng)研究已證實(shí)，淀粉改性可以增強(qiáng)微凝膠對溶菌酶的吸附和釋放作用。目前已有由水解氧化淀粉開發(fā)的新型多孔微凝膠產(chǎn)品，用于花色苷的包埋與傳遞，該產(chǎn)品表現(xiàn)出更高的花色苷負(fù)載能力和更慢的釋放速率。