بخشی از مقاله
کوپیگمانتاسیون آنتوسیانین گلبرگزعفران با اسیدهای آلی و بررسی اثر pH، غلظت و نوع کوپیگمنت بر آن
خلاصه
امروزه تقاضای زیادی برای موادرنگی غذایی از منابع طبیعی که بتواند به عنوان جایگزین موادرنگی سنتزی بکار رود، وجود دارد. ترکیباتی مثل آنتوسیانینها پتانسیل بالایی برای استفاده بهعنوان موادرنگی طبیعی نشان دادهاند. گلبرگ-زعفران منبع غنی از آنتوسیانینهاست. با این وجود فاکتورهای مختلفی روی رنگ و پایداری آنتوسیانینها اثر دارند. به-همین دلیل تحقیقات زیادی با هدف پایدارسازی این مواد انجام شدهاست. کوپیگمانتاسیون میتواند بهعنوان یک روش موثر و با ارزش برای بهبود رنگ محصولات طبیعی غنی از آنتوسیانین تلقی شود. لذا در این مقاله برای اولین بار در دنیا، به بررسی پایدارسازی عصاره گلبرگزعفران با روش کوپپیگمانتاسیون و دو کوپیگمنت تانیکاسید و گالیکاسید پرداخته میشود و اثر pH، غلظت و نوع کوپیگمنت بر میزان کوپیگمانتاسیون بررسی میشود.
کلمات کلیدی: آنتوسیانین، موادرنگی طبیعی، گلبرگزعفران، پایدارسازی، کوپیگمانتاسیون
.1 مقدمه
آنتوسیانینها بزرگترین گروه موادرنگی محلول در آب در قلمرو گیاهان هستند و به دستهای از مولکولها به نام فلاونوئیدها تعلق دارند. آنها مسئول ایجاد خصوصیات رنگی در تعداد زیادی از گلها و میوهجات هستند و میتوانند به عنوان موادرنگی طبیعی در سیستمهای غذایی استفاده شوند. آنها به دلیل داشتن ظاهری جذاب و پررنگ و همچنین دارا بودن خاصیت آنتیاکسیدانی نسبت به موادرنگی سنتزی از مقبولیت بیشتری نزد مصرفکننده برخوردار هستند .[1]
گلبرگزعفران یک منبع غنی از آنتوسیانینها میباشد. زعفران با نام عمومی Saffron و نام علمی Crocus Sativas گرانبهاترین گیاه زراعی موجود در روی کره زمین است. در فرآیند تولید زعفران، قسمت کلالهگل بهعنوان محصول تجاری مصرف میگردد و بقیه قسمتها از جمله گلبرگ بهعنوان ضایعات دور ریخته میشود که از حجم بالایی نیز برخوردار می-باشد. سالانه رقمی معادل 7257625 کیلوگرم گلبرگزعفران بهعنوان محصول فرعی بدست میآید که با توجه به روند افزایش تولید، پیشبینی میشود در سالهای آینده حتی این مقدار هم افزایش پیدا کند .[2] بنابراین یافتن راهحلی برای کاربردی کردن این حجم عظیم ضایعات از اهمیت بالایی برخوردار میباشد. یکی از مهمترین پیشنهادات برای عملی کردن بهره وری از گلبرگزعفران که یک منبع غنی از آنتوسیانین و دارای خواص دارویی و پزشکی فراوان میباشد، استفاده از آن در صنایع غذایی است.
اما از سویی مطالعات نشان داده آنتوسیانینها مولکولهایی هستند که در سیستمهای غذایی ناپایدار بوده و پایداری رنگ آنها تحت تاثیر عواملی چون pH، حلال، دما، ساختار و غلظت آنتوسیانین، اکسیژن، نور، آنزیم و … میتواند تغییر کند بنابراین برای استفاده از آنها بایستی پایداریشان را افزایش داد .[3]
رنگ آنتوسیانینها میتواند به وسیله واکنش کوپیگمانتاسیون پایدار شده و افزایش پیدا کند. چون آنتوسیانینها ترکیبات ناپایداری هستند، رنگ آنها باید بوسیله ترکیبات دیگری پایدار شود که این ترکیبات کوپیگمنت نامیده میشوند، کوپیگمنتها با ایجاد کمپلکس بین خود و آنتوسیانین سبب حفاظت ساختار آنتوسیانین از تخریب و حمله سایر عوامل موجود به گروههای عاملی آنتوسیانین میشوند. کوپیگمانتاسیون بهعنوان یک راه طبیعی و با ارزش برای بهبود رنگدانههای آنتوسیانین تلقی میشود.کوپیگمانتاسیون آنتوسیانین رنگهای پایدارتر، قویتر، درخشانتر و آبیتری نسبت به آنتوسیانینهای طبیعی میدهد. در واقع کوپیگمانتاسیون علاوه بر پایدارسازی سبب تغییرات رنگی در آنتوسیانین نیز می-شود. تشکیل کمپلکس حاصل از کوپیگمانتاسیون با آنتوسیانین دلیل نوعی از تغییرات در ویژگیهای طیفی کروموفر آنتوسیانین است که باعث افزایش جذب و شیفت به طولموجهای بالاتر میشود .[4]
در این مقاله برای اولین بار در دنیا، امکان کوپیگمانتاسیون آنتوسیانین گلبرگزعفران با دو کوپیگمنت تانیکاسید و گالیکاسید و سه فاکتور کلیدی موثر بر آن شامل pH، غلظت و نوع کوپیگمنت بررسی میشود. تا بتوان این حجم عظیم ضایعات که زحمت فراوانی برای تهیه آن کشیده میشود و خواص فراوانی دارد را مورد استفاده بهتر و بیشتر قرار داد.
.2 مواد و روشها
گلزعفران از مزارع شهرستان سرایان واقع در خراسانجنوبی برداشت شد و پس از جداسازی کلاله و پرچم از گل، گلبرگ-ها در سایه در دمای اتاق خشک شده و سپس پودر شد. سپس در یخچال در دمای 10 درجه سانتیگراد تا زمان آزمایش نگهداریگردید. تانیکاسید و گالیکاسید نیز از شرکت مرک تهیه گردید.
عصارهگلبرگ با نسبت 20میلیلیتر حلال به 1گرم پودر گلبرگزعفران به روش همزن مغناطیسی و به مدت یک ساعت تهیه گردید.
پس از آن کوپیگمانتاسیون و بررسی اثرات pH، غلظت و نوع کوپیگمنت پیگیری شد. برای بررسی اثر pH، دو نوع بافر شامل بافر هیدروکلریدریک اسید- پتاسیم کلراید (pH=1, 2) و بافر سیترات (pH=3, 3.4, 4) به روش جوموری تهیه گردید .[5] همچنین نوع کوپیگمنت در دو سطح گالیکاسید و تانیکاسید و نیز مقدار کوپیگمنت در سه سطح 5، 10و 15 میلیگرم تهیه شد. سپس محلولی شامل 50 میلیلیتر از بافر با pH مشخص 1 + میلیلیتر عصاره گلبرگ زعفران + مقدار کوپیگمنت مشخص در همه سطوح تهیهگردید. محلول همزده شد و به مدت 30 دقیقه در تاریکی رها شد. و پس از آن میزان جذب آنها در طول موج ماکزیمم جذب با هم مقایسه گردید. اثر نوع و مقدار کوپیگمنت و همچنین pH محیط بر کوپیگمانتاسیون با استفاده از اسپکتروفتومتر UV-Visible بررسیشد.
.3 نتایج و بحث
1-3 اثر نوع کوپیگمنت
برای بررسی تاثیر نوع کوپیگمنت بر کوپیگمانتاسیون، دو کوپیگمنت تانیکاسید و گالیکاسید در مقدار کوپیگمنت ثابت 5 میلیگرم و در هر pH مقایسهگردیدند. نتایج در شکلهای 1 تا 5 مشخص میباشد. واضح است که در انواع pH، تانیک-اسید مقادیر جذب بالاتری نسبت به گالیکاسید دارد. فقط در pH=4 تانیکاسید مقدار جذب پایینتری را نشان میدهد که این تفاوت احتمالا به دلیل پایینآمدن بیش از حد جذب به علت فوقالعاده کمرنگ شدن محلول در pH=4 میباشد. از سویی بالاتر بودن میزان جذب تانیکاسید نسبت به گالیکاسید را میتوان به حجیمتر بودن ساختار تانیکاسید مرتبط دانست . در واقع این ساختار پیچیده تانیکاسید سبب حفاظت بهتر و بیشتر ساختار آنتوسیانینی گلبرگ از حمله آب به عوامل آبدوست آن شده و در نتیجه ساختار پایدارتر و حفظشده آن، مقدار جذب بالاتری را نشان میدهد.
2-3 اثر pH محلول
اثر pH محلول بر میزان جذب عصاره گلبرگ کوپیگمنت شده که به صورت مستقیم نمایانگر میزان کوپیگمانتاسیون می-باشد در شکل6 و7 به ترتیب برای تانیکاسید و گالیکاسید در مقدار کوپیگمنت ثابت 5 میلیگرم نشان داده شده است.
