تاثیر سیکلودکسترین‌ها و کوپیگمانتاسیون بر پایداری حرارتی عصاره آنتوسیانینی گلبرگ زعفران در نوشیدنی مدل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی فارسی

نویسندگان

• حامد صابریان ¹
• وحید پاسبان ²

¹ ، گروه پژوهشی افزودنی‌های غذایی، پژوهشکده علوم و فناوری مواد غذایی، سازمان جهاد دانشگاهی خراسان رضوی

² گروه علوم و صنایع غذایی، موسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی کاشمر، کاشمر، ایران.

https://doi.org/10.22067/ifstrj.2022.72368.1095

چکیده

آنتوسیانین‌ها یکی از مهمترین رنگدانه‎های غذایی هستند که کاربرد گسترده‎ای در محصولات غذایی دارند. یکی از منابع مستعد آنتوسیانین در ایران، گلبرگ زعفران می‎باشد. پایداری حرارتی نسبتا پایین آنتوسیانین‎ها موجب استفاده بیشتر از رنگ‎های سنتزی شده است.  هدف این پژوهش، بررسی تاثیر سیکلودکسترین‌ها و کوپیگمانتاسیون بر پایداری عصاره آنتوسیانینی استخراجی از گلبرگ زعفران در برابر تیمار حرارتی بود. از غلظت‎های مختلف آلفا و بتاسیکلودکسترین (10، 25، 50، 75 و 100 مول آلفا/ بتاسیکلودکسترین به ازای 1 مول آنتوسیانین) و همچنین از کوپیگمان‎های مختلفی ازقبیل گالیک اسید (در دو نسبت مولی 50 به 1 و 100 به 1 نسبت به آنتوسیانین)، فرولیک اسید (در دو نسبت مولی 50 به 1 و 100 به 1 نسبت به آنتوسیانین)، کوئرستین (در دو نسبت مولی 5/2 به 1 و 5 به 1 نسبت به آنتوسیانین) و روتین (در دو نسبت مولی 10 به 1 و 25 به 1 نسبت به آنتوسیانین) و عصاره نسترن کوهی (در دو نسبت مولی 50 به 1 و 100 به 1 معادل گالیک اسید به آنتوسیانین) برای بررسی پایداری حرارتی آنتوسیانین‎ها استفاده شد. نتایج حاکی از آن بود که آلفاسیکلودکسترین تاثیر معنی‎داری در سطح اطمینان 95 درصد (05/0 p<) بر پایداری آنتوسیانین نداشت اما بتاسیکلودکسترین در نسبت مولی 50 به 1 (بتاسیکلودکسترین به آنتوسیانین) موجب افزایش پایداری رنگدانه شد. اگرچه ترکیبات فنولی تاثیری در پایدارسازی حرارتی آنتوسیانین‎های نوشیدنی مدل نداشتند اما عصاره نسترن کوهی در هر دو نسبت مولی 50 و 100 به 1 موجب افزایش معنی‎دار بقاء آنتوسیانین‎ها شد. بنابراین، بتاسیکلودکسترین به‌عنوان یک ترکیب پوشاننده و عصاره نسترن کوهی به‌عنوان یک ترکیب کوپیگمان می‎توانند موجب افزایش پایداری آنتوسیانین گلبرگ زعفران طی تیمار حرارتی شوند.

کلیدواژه‌ها

• پایدارسازی حرارتی
• آنتوسیانین
• گلبرگ زعفران
• بتاسیکلودکسترین
• عصاره نسترن کوهی

موضوعات

• شیمی مواد غذایی

مراجع

1. Asen, S., Stewart, R. N., & Norris, K. H. (1972). Co-pigmentation of anthocyanins in plant tissues and its effect on color. Phytochemistry, 11(3), 1139-1144. https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)88467-8
2. Bolourian, Sh. (2020). Optimization of the extraction the anthocyanin extract of the saffron petal. Research project, ACECR, Research institute of the Food Science and technology. [In Persian]
3. Bourvellec, C. (2003). Association entre les procyanidols et les polymères pariétaux de pommes: quantification et conséquences(Doctoral dissertation, Rennes 1).
4. Carocho, M., Barreiro, M.F., Morales, P. & Ferreira, I.C. (2014). Adding molecules to food, pros and cons: A review on synthetic and natural food additives. Comprehensive Review of Food Science and Food Safety, 13, 377–99. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12065
5. Cavalcanti, R.N., Santos, D.T. & Meireles, M.A.A. (2011). Non-thermal stabilization mechanisms of anthocyanins in model and food systems: an overview. Food Research International, 44, 499–509. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2010.12.007
6. ‎Chang, C.C., Yang, M.H., Wen, H.M., & Chern, J.C. (2002). Estimation of total flavonoid content in propolis ‎by two complementary colorimetric methods. Journal of food drug analysis, 10(3), 178-182.
7. Chung, C., Rojanasasithara, T., Mutilangi, W. & McClements, D.J. (2015). Enhanced stability of anthocyanins based color in model beverage systems through whey protein isolate complexation. Food Chemistry, 76, 761–8. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2015.07.003
8. Chung, C., Rojanasasithara, T., Mutilangi, W., & McClements, D. J. (2016). Enhancement of colour stability of anthocyanins in model beverages by gum arabic addition. Food Chemistry, 201, 14-22. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.01.051
9. Cortez, R., Luna‐Vital, D. A., Margulis, D., & Gonzalez de Mejia, E. (2017). Natural pigments: stabilization methods of anthocyanins for food applications. Comprehensive Review of Food Science and Food Safety, 16(1), 180-198. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12244
10. Einafshar, S. (2018) the production of the colorants and natural antioxidant from the saffron petal waste, Journal of Saffron, 1(1), 25-33. [In Persian]
11. Ercisli, S. (2007). Chemical composition of fruits in some rose (Rosa spp.) species. Food Chemistry, 104(4), 1379-‎‎ ‎ https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.01.053
12. Ertan, K., Türkyılmaz, M., & Özkan, M. (2018). Effect of sweeteners on anthocyanin stability and colour properties of sour cherry and strawberry nectars during storage. Journal of food Science and Technology, 55(10), 4346-4355. https://doi.org/10.1007/s13197-018-3387-4
13. Fan, L., Wang, Y., Xie, P., Zhang, L., Li, Y., & Zhou, J. (2019). Copigmentation effects of phenolics on color enhancement and stability of blackberry wine residue anthocyanins: Chromaticity, kinetics and structural simulation. Food chemistry,275, 299-308. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.09.103
14. Fernandes, A., Azevedo, J., Mateus, N. & Freitas, V.D. (2013). Effect of cyclodextrins on the thermodynamic and kinetic properties of cyanidin-3-O-glucoside. Food Research International, 51(2), 748–55. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2013.01.037
15. Ge, J., Yue, P., Chi, J., Liang, J., & Gao, X. (2018). Formation and stability of anthocyanins-loaded nanocomplexes prepared with chitosan hydrochloride and carboxymethyl chitosan. Food Hydrocolloids, 74, 23-31. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2017.07.029
16. Howard, L.R, Brownmiller, C., Prior, R.L. & Mauromoustakos, A. (2013). Improved stability of chokeberry juice anthocyanins by β-cyclodextrin addition and refrigeration. Journal of Agriculture of Food Chemistry, 61(3), 693–9. https://doi.org/10.1021/jf3038314
17. Jafari, S. M., Mahdavi-Khazaei, K., & Hemmati-Kakhki, A. (2016). Microencapsulation of saffron petal anthocyanins with cress seed gum compared with Arabic gum through freeze drying. Carbohydrate Polymer,140, 20-25. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.11.079
18. Kanha, N., Surawang, S., Pitchakarn, P., Regenstein, J. M., & Laokuldilok, T. (2019). Copigmentation of cyanidin 3-O-glucoside with phenolics: Thermodynamic data and thermal stability. Food Bioscience, 30, 100-419. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2019.100419
19. Khazaei, K.M., Jafari, S.M., Ghorbani, M. & Hemmati Khakki, A. (2014). Application of maltodextrin and gum Arabic in microencapsulation of saffron petal’s anthcyanins and evaluating their stability. Carbohydrate Polymer, 105, 57-62. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.01.042
20. Kopjar, M., Bilić, B., & Piližota, V. (2014). Anthocyanins, phenols, and antioxidant activity in blackberry juice with plant extracts addition during heating. Acta alimentaria, 43(2), 333-343.
21. Li, X., Xu, J., Tang, X., Liu, Y., Yu, X., Wang, Z. & Liu, W. (2016). Anthocyanins inhibit trastuzumab resistant breast cancer in vitro and in vivo. Molecular Medicine Report, 13, 4007–4013.
22. Mazza, G. & Miniati, E. (1993). Anthocyanins in fruits, vegetables, and grains. Boca Raton: CRC Press.
23. Mollov, P., Mihalev, K., Shikov, V., Yoncheva, N., & Karagyozov, V. (2007). Colour stability improvement of strawberry beverage by fortification with polyphenolic copigments naturally occurring in rose petals. Innovative Food Science Emerging Technology,8(3), 318-321. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2007.03.004
24. Saberian, H. (2018). The comparison of the quality properties of the rosehip powder of some regions of Iran with commercial sample, Journal of food Science and Technology, 15 (82), 139-149. [In Persian]
25. Saberian, H. (2020). Production of food supplement of rosehip as a capsule to treat arthritis, ACECR, Research institute of the Food Science and technology. [In Persian]
26. Saberian, H., Hamidi-Esfahani, Z., & Abbasi, S. (2013). Effect of pasteurization and storage on bioactive components of Aloe vera gel. Nutrition & Food Science, 43(2), 175-183.
27. Shikov, V., Kammerer, D. R., Mihalev, K., Mollov, P., & Carle, R. (2008). Heat stability of strawberry anthocyanins in model solutions containing natural copigments extracted from rose (Rosa damascena) petals. Journal of agriculture food Chemistry, 56(18), 8521-8526. https://doi.org/10.1021/jf801946g
28. Sui, X., Dong, X. & Zhou, W. (2014). Combined effect of pH and high temperature on the stability and antioxidant capacity of 2 anthocyanins in aqueous solution. Food Chemistry, 163, 163–70. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.04.075
29. Weber, F., Boch, K., & Schieber, A. (2017). Influence of copigmentation on the stability of spray dried anthocyanins from blackberry. LWT-Food Science and Technology, 75, 72-77. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.08.042
30. Zhao, X., Ding, B. W., Qin, J. W., He, F., & Duan, C. Q. (2020). Intermolecular copigmentation between five common 3-O-monoglucosidic anthocyanins and three phenolics in red wine model solutions: The influence of substituent pattern of anthocyanin B ring. Food chemistry, 326, 126960. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126960