Sisteme de Analiză și Control pentru Coloranții Alimentari Naturali

Introducere

Pigmenţii care se conţin în materie vegetală sunt clasificaţi după principiul solubilităţii în solvenţi polari şi nepolari. Pigmenţii solubili în apă sunt localizaţi în sucul plantelor (petale, flori, pomuşoare, fructe etc.), pigmenţii insolubili în apă sunt localizaţi în cloroplastele celulelor frunzelor, în legume etc.

Coloranţii de antociani prezintă de regulă pigmenţi naturali care se întâlnesc în materie vegetală. În calitate de materie primă pentru producerea coloranţilor de antociani, afară de struguri, mai pot fi utilizate: vişina, cireaşă neagră, trandafirul, aronia, coacăza neagră şi roşie, socul, răchitele, florile nalbei de grădină, florile de petunie, struguri roşii şi altele.

Antocianii sunt glicozide naturale care în plante sunt reprezentate de şase compuşi: pelagronidină, ţianidină, peonidină, delfinidină, petunidină, malvidină. În afară de aceste şase antociani în formă de glicozide, în unele specii de viţe de vie pot fi întâlnite ceva mai mult de zece diglicozide. Astfel de specii sunt: Vitis riparia, Vitis rupestris. În soiurile europene din specia Vitis vinifera predomină malvidina.

Antocianii sunt cele mai polarizante substanţe din toate grupele compuşilor fenolici naturali. Ele se întâlnesc în formă de săruri sau complexe cu metale, sunt solubile în apă, alcooli şi soluţii diluate de acizi în apă. Antocianii pot fi sedimentate din soluţiile de alcool prin intermediul solvenţilor organici (eter, acetat de plumb etc.). Antocianii pot fi cristalizate comparativ uşor în formă de cloruri sau săruri de acid picric.

Fig. 1. Structura transformării antocianilor în dependenţă de mediul pH.

Gama culorilor antocianilor e foarte diversă. În dependenţă de concentraţia ionilor de hidrogen, soluţiile îşi schimbă culoarea de la roşu – incolor – violet – albastru – cafeniu întunecat (structura transformărilor e prezentată pe fig. 1). Această proprietate a antocianilor de a schimba culoarea soluţiei în dependenţă de pH-ul mediului e considerată ca principalul neajuns al antocianilor ca coloranţi naturali.

În dependenţă de mediului pH se află şi stabilitatea antocianilor, care timp de 24 h degradează în următoarele proporţii: la pH 0,1...2 – nu se micşorează, la pH 4 – se diminuează cu 17%, între pH 5 ... 7,8 – se coboară cu 6% şi la pH 7,8 – se micşorează mult mai intens, ajungând la pH 9 mai mult de 30%.

Acţiunea enzimelor primite din cultura Aspergillus niger, micşorează intensitatea culorii antocianilor, acest lucru are loc datorită hidrolizei antocianilor până la aglicon şi glucide. In continuare agliconul se oxidează pe cale nefermentativă. În condiţii când soluţia e încălzită puternic au loc reacţiile între antociani şi produsele oxidării aminoacizilor, în rezultat primim complexe aldehid-amoniacale care, posterior, se polimerizează.

Hidroliza antocianilor în soluţia de HC1 (de 20%) are loc cu formarea antocianidinelor şi a glucidelor sau a amestecului glucidelor cu acizi organici. Glucidele, de regulă, pot fi: glucoza, galactoza, ramnoza, arabinoza etc.; printre acizi pot fi: malonic, n-hidro-xibenzoic, n-cumaric, cafeic.

Oxigenul catalizează degradarea antocianilor. Cu ionii de fer antocianii formează complexe insolubile de culoare violet-albastră, iar cu ionii de cupru complexe de culoare cafenii-roşii.

Antocianii pot fi stabilizate, adică micşorată ponderea degradării lor chimice şi biochimice, prin adăugarea substanţelor antioxidante şi a substanţelor fenolice condensate. Utilizarea taninei în scopul protejării coloranţilor naturali e bine cunoscută; de exemplu pentru stabilizarea betaninei, colorant ce face parte din grupul substanţelor fenolice).