Betalaine

INTRODUCERE

În ultimii ani interesul pentru coloranţii naturali a crescut datorită lipsei toxicităţii, a biodegradabilităţii lor sporite, puterii tinctoriale ridicate şi a impactului pozitiv asupra organismului. Coloranţii naturali sunt antioxidanţi nutriţionali iar prezenţa lor în dietă poate reduce riscul apariţiei bolilor cardiovasculare, a celor asociate cu îmbătrânirea şi a cancerului putând fi utilizaţi drept subtituienţii coloranţilor sintetici din industria alimentară şi farmaceutică. Coloranţii naturali prezintă următoarele dezavantaje: preţ de cost ridicat şi stabilitate redusă. Datorită procesării au loc numeroase modificări ale coloranţilor naturali [1].

Importanţa betalainelor a crescut în industria alimentară din momentul din care s-a demonstrat că prezintă proprietăţi antioxidante; ei se utilizează ca aditivi şi în medicamente sau produse cosmetice datorită proprietăţilor lor naturale colorante netoxice. Betalainele sunt pigmenţii majoritari din sfecla roşie, definiţi din punct de vedere chimic ca fiind derivaţi ai acidului betalamic.

Înainte de a fi consumată, sfecla este în general procesată lucru care afectează stabilitatea pigmenţilor modificându-le accesibilitatea. Coloranţii din sfeclă se folosesc sub formă concentrată (evaporarea sucului) sau sub formă de pulbere, aceasta din urmă fiind mai stabilă datorită stării de degradare mai scăzute.

Cu toate că antocianii sunt cei mai răspândiţi şi utilizaţi pigmenţi naturali din domeniul roşu-violet, betalainele sunt stabile pe un domeniul scăzut al pH-ului, domeniu în care antocianii de obicei nu pot fi utilizaţi. Din cauza stabilităţii scăzute în apă carotenoidele (galbene, portocalii) pot fi înlocuite în unele produse cu betalainele (galbene). Dacă extractele portocalii care conţin pigmenţi betalainici sunt încălzite, intensitatea culorii scade treptat şi în final se pierde, lungimea de undă la care absorb scade treptat de la 538 nm la 475, fiind dependente de timpul de încălzire.

1. BETALAINELE

1.1. GENERALITĂŢI

Numele de “betalaină” provine din latinescul nume al sfeclei comune (Beta vulgaris), din care acestea au fost pentru prima oară extrase.

Importanţa betalainelor a crescut în ultimii 40 de ani, însă majoritatea studiilor s-au realizat în ultimul deceniu în domenii precum apectele dezvoltării, fitochimice, tehnologice şi nutritive. Spre deosebire de celelalte clase de pigmenţi (carotenoide, clorofile şi antociani) betalainele au fost studiate mai puţin. Între anii 1960-1970 au fost studiate intens datorită proprietăţilor fitochimice (Italia, Germania, Elveţia), 1970-1980 au fost studiate din punct de vedere nutritiv şi tehnologic (USA). Din 1990 studiile s-au îndreptat spre aspecte de biosinteză.

Betalainele sunt pigmenţi cu azot şi se regăsesc în concentraţiile cele mai ridicate în sfecla roşie. Betalainele sunt diferite din punct de vedere chimic şi structural cu antocianii (nu conţin azot) şi nu se găsesc împreună în aceeaşi plantă. Cel mai cunoscut dezavantaj al betalainelor este rezistenţa scăzută variaţiile de temperatură (mai ales la pigmenţii purificaţi).

Cantitatea de betalaine din sfecla roşie variază în limite foarte largi şi este de aproximativ 120 mg/kg produs proaspăt sau după alţi autori 100 mg/100 g preparat biologic proaspăt şi 16-38 mg/100 g sfeclă conservată, 40-200 mg betanină/100 g sfeclă. În fructele de pădure, R.humilis, compoziţia în betacianine şi betaxantine este de 58-82 mg respectiv 35-38 mg / 100 g fructe proaspete.

1.2. STRUCTURA ŞI CLASIFICAREA BETALAINELOR

Betalainele sunt compuşi heterociclici cu azot (în jur de 55) ce au ca şi cromofor acidul betalamic (sistemul 1,7 – diazeheptanetinimic). Conform structurii lor chimice betalainele pot fi clasificate în 2 clase (Fig.1, Fig. 2) [2].

1. Betacianine - roşu- violete (glucozidele derivaţilor iminici care pot fi sau nu acilaţi)

2. Betaxantinele - galbene(amine sau derivaţi ai aminelor fără glicozilare sau acilare)

Raportul betacianine/betaxantine se încadrează de obicei în domeniul 1-3 în funcţie de specia de sfeclă, dar şi de tehnologia de extracţie.