Halogen light influence on stability of selected betacyanins

• Autorzy: Szot D. , Starzak K. , Skopińska A. , Tuwalska D. , Wybraniec S.

Warianty tytułu

PL

Wpływ światła lampy halogenowej na stabilność wybranych betacyjanin

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Betacyanins are a group of plant pigments, widely applied as colorants in food industry. Betacyanins have gained importance since studies on their beneficial influence on health, confirmed by their antioxidant activity. Because of their inferior stability under some conditions, e.g. high temperature, presence of heavy metals and exposure to light, their industrial application is limited. Hence, this report presents evaluation of halogen light impact on the stability of betanin (a prominent betacyanin) in relation to stability of its decarboxylated derivatives in water and aqueous-organic solutions in pH range 3–8. During the experiments, UV-VIS spectra were collected and a decrease in concentration of particular pigments was monitored. This study shows that betacyanins degradation under the influence of halogen light is different in various solutions and pH’s. Generally, for betanin, in a comparison to its derivatives, the lowest stability irrespective of conditions was indicated. In most cases, pigments indicate higher stability in water than in aqueous ethanolic 50% (v/v) solutions, similarly at pH above 3.5 and below 7. Relatively high stability of decarboxy-betanins during the light treatment can suggest that decarboxylation can be a pathway to increasing stability of these food colorants. This investigation is important for optimizing conditions of storage of food coloured by betacyanins.

PL

Betacyjaniny należą do grupy roślinnych pigmentów, szeroko stosowanych jako barwniki w przemyśle spożywczym. Zyskały na znaczeniu odkąd potwierdzono ich antyoksydacyjne właściwości, korzystne dla zdrowia. Z powodu niskiej stabilności wobec czynników takich jak na przykład: wysoka temperatura, obecność metali ciężkich i światła, ich stosowanie jest ograniczone. Stąd też raport ten prezentuje ocenę wpływu rodzaju rozpuszczalnika i pH roztworu (w zakresie 3–8) na indukowaną światłem lampy halogenowej degradację betaniny (podstawowej betacyjaniny) w porównaniu do jej dekarboksylowanych pochodnych. Spadek retencji pigmentów spowodowany degradacją był monitorowany przez pomiary widm UV-Vis. Badania wykazały różnice w szybkości degradacji poszczególnych pigmentów w zależności od pH i rodzaju roztworu. Generalnie, niezależnie od warunków, betanina wykazuje niższą stabilność niż jej dekarboksylowane pochodne. W większości przypadków betacyjaniny są stabilniejsze w wodzie niż w 50% roztworze etanolu. Podobnie w zakresie pH 3,5-7. Relatywnie wyższa stabilność dekarboksylowanych pochodnych betaniny potwierdzona w trakcie eksperymentów może być wykorzystana jako sposób zwiększenia stabilności naturalnych barwników żywności. Te badania mają również znaczenie dla optymalizacji warunków przechowywania żywności barwionej za pomocą betacyjanin.

Słowa kluczowe

EN

betacyanins; stability; halogen light impact

PL

betacyjaniny; stabilność; wpływ światła lampy halogenowej

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 4
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Szot D.

• Cracow University of Technology, Institute C-1, Department of Analytical Chemistry

autor

Starzak K.

• Cracow University of Technology, Institute C-1, Department of Analytical Chemistry

autor

Skopińska A.

• Cracow University of Technology, Institute C-1, Department of Analytical Chemistry

autor

Tuwalska D.

• Cracow University of Technology, Institute C-1, Department of Analytical Chemistry

autor

Wybraniec S.

• Cracow University of Technology, Institute C-1, Department of Analytical Chemistry

Bibliografia

• [1] Stinzing F.C., Carle R.: N-Heterocyclic Pigments: Betalains, [in:] Food Colorants: Chemical and Functional Properties, Socaciu C. Eds.: CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton 2008; p. 87–93, 169–170.
• [2] Escribano J., Pedreño M. A., García-Carmona F., Muñoz R.: Characterization of the Antiradical Activity of Betalains From Beta vulgaris L. Roots, “Phytochem Anal”, 9, 1998, p. 124–127.
• [3] Kapadia G. J., Azuine M.A., Sridhar R., Yoko Y., Tsuruta A., Ichiishi E., Mukainake T., Takasaki M., Konoshima T., Nishino H., Tokuda H.: Chemoprevention of DMBA-induced UV-B promoted, NOR-1- induced TPA promoted skin carcinogenesis, and DEN-induced phenobarbital promoted liver tumors in mice by extract of beetroot., “Pharmacol Res.”, 47 (2), 2003, p. 141–148.
• [4] Henry B.S.: Natural Food Colors, [in:] Natural Food Colorants, Hendry G. A. F., Houghton J. D., Eds.: Blackie Chapman & Hall, London 1996, p. 40–79.
• [5] Herbach K.M., Maier C., Stinzing F.C., Carle R.: In Effects of processing and storage on juice colour and betacyanin stability of purple pitaya (Hylocereus polyrhizus) juice, “Eur Food Res Technol”, 224, 2007, p. 649–658.
• [6] Herbach K.M., Stinzing F.C., Carle R.: Betalain Stability and Degradation Structural and Chromatic Aspects, “J. Food Sci.”, 71(4), 2006, p. 41–50.
• [7] Wybraniec S., Starzak K., Skopińska A., Szaleniec M., Słupski J., Mitka K., Kowalski P., Michałowski T.: Effects of Metal Cations on Betanin Stability in Aqueous-organic Solutions, “Food Sci. Biotechnol.”, 22 (2), 2013, p. 1–11.
• [8] Attoe E.L., von Elbe J. H.: Degradation kinetics of betanine in solutions as influenced by oxygen, “J. Agric. Food Chem.”, 30 ,1982, p. 708–713.
• [9] Delgado-Vargas F., Jiménez A.R., Paredes-López O.: C. Betalains in Natural Pigments: Carotenoids, Anthocyanins, and Betalains — Characteristics, Biosynthesis, Processing, and Stability, “Critical Reviews in Food Science and Nutrition”, 40(3), 2000, p. 266–269.