استخراج ماده رنگزای خوراکی از برگ گیاه تاج خروس (Amaranthus celosia cristata) و بررسی پایداری آن در شرایط مختلف

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آزادشهر، آزادشهر، ایران

چکیده

گیاه تاج خروس با نام علمی Amaranthus celosia cristata از خانواده  Amaranthaceae دارای ماده رنگزای بتالائین از نوع بتاسیانین‌ها می‌باشد. در این تحقیق، پس از عصاره‌گیری نمونه‌های برگ تاج خروس با دو حلال (متانل-آب اسیدی شده و غیر اسیدی) و نیز دو روش (آبگیری و استخراج جامد-مایع)، پایداری عصاره انتخاب شده تحت شرایط مختلف مانند pH،دما، نور و تاریکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج اثرpH  بر پایداری عصاره استخراج شده نشان داد که بیشترین جذب (پایداری) مربوط به 5pH= و کمترین آن مربوط به 8pH= است. با افزایش دمااز 4 تا 60 درجه سانتی‌گراد، میزان پایداری عصاره به طور معناداری کاهش یافت و افزایش زمان انکوبه کردن عصاره در هر دما (بجز 4 درجه سانتی‌گراد) نیز سبب کاهش معنی‌دار در پایداری عصاره گردید (0.05p<).نگهداری عصاره در شرایط نوری مختلف (تاریکی، نور مرئی و پرتو فرابنفش) برای مدت زمان‌های متفاوت نشان داد که بیشترین پایداری مربوط به شرایط تاریکی بود و افزایش زمان نگهداری سبب کاهش پایداری عصاره در هر حالت گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که عصاره استخراج شده در دماهای پایین‌تر از 25 درجه سانتی‌گراد، در pH=5 و در تاریکی از پایداری بیشتری برخوردار می‌باشد. این ماده رنگزای طبیعی را می‌توان به عنوان رنگ دهنده در فرآورده‌هایی مثل بستنی،شربت‌های یخ، ماست و نیز برای رنگ بخشیدن به راحت‌الحلقوم‌ها، پوشش شیرینی‌ها و کرم‌های وسط شیرینی به کاربرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Extraction of Food Colorant from Amaranth Celosia Cristata Leaf and Evaluation of Its Stability

نویسندگان [English]

  • Z. Tavakoli
  • S. Arabshahi-Delouee
Department of Food Science and Technology, Azadshahr Branch, Islamic Azad University, Azadshahr, Iran.
چکیده [English]

Amaranth scientifically named Amaranthus celosia cristata belonged to Amaranthaceae is one of the plants which contains betalain pigments. In this study, after extraction of Amaranthus leaves by two solvents (methanol-water acidified and non-acidified) and two methods (dehydration and solid-liquid extraction), the stability of the selected extract was investigated under various conditions such as pH, temperature, light and darkness. The results of pH effect on extract stability showed that the highest adsorption was related to pH=5 and the lowest to pH=8. With increasing temperature (4 to 60°C), the extract stability decreased significantly. Moreover, increasing the incubation time of the extract at any temperature (except 4°C) caused a significant reduction in the stability of the extract (p <0.05). Storage of the extract in different light conditions (darkness, visible light and ultraviolet) for different periods of time showed that the highest stability was related to the dark conditions and increasing the storage time reduced the stability of the extract in each case. The results showed that the extract was more stable at temperatures below 25 °C, pH=5 and darkness. This natural colorant can be used in food products such as ice cream, ice syrup, yogurt, and in the coloring of easily-swallowed candy, sweets, and mid-cream. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Amaranthus celosia cristata
  • Food colorant
  • Stability
  • pH
  • temperature
  • Extraction
1. م. زورمند، بررسی استخراج بتالائین‌‌ها از چغندرقرمز و جداسازی آن‌‌ها از آب چغندر قرمز توسط غشا اولترافیلتراسیون، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تهران، رشته مهندسی شیمی، ایران، 1380.
2. م.و. رمضانی پور، س. اقبالی اصل، افزودن رنگ‌‌های خوراکی طبیعی یا مصنوعی در صنایع غذایی. معاونت غذا و دارو دانشگاه علوم پزشکی گیلان،1390.
3. س. ع. ر. حسینی‌نیا، رنگ‌‌های مجاز مصرفی در صنایع غذایی، فصلنامه تازه‌‌های علمی دانشگاه پزشکی مشهد، (1389)100.
4. ل. لطفی، م. حامدی، ا. کلباسی، استخراج آنتوسیانین ازگلبرگ زعفران و بررسی کمیت و کیفیت آنتوسیانین استخراجی: بررسی اثر آب سولفوره، هجدهمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی ایران، 1387.
5. م. غفارزاده، م. ادریسی، مروری بر مواد رنگزای طبیعی و روش‌‌های استخراج آنها. نشریه علمی مطالعات در دنیای رنگ. (1395)6، 82-63.
6. F. Salisbury, B. Cleon, W. Ross, Plant Physiology (4th ed.). Wadsworth publishing, Belmont, California, 1991, 325–326.
7. J. S. Yaacob, L. C. Hwei, R. M. Taha, Pigment analysis and tissue culture of Amaranthus cruentus L, Institute of Biological Sciences, University of Malaya, Department of Physics, 2012.
8. ا. آینه بند، و. آقاسی زاده، م. مسکرباشی، بررسی اثر تاریخ‌‌های مختلف کاشت بر عملکرد کمی و کیفی ارقام گیاه زراعی جدید تاج خروس علوفه‌‌‌‌ای (Amaranthus spp.)، مجله پژوهش‌‌های زراعی ایران، (1386)2، 228-221.
9. E. Vélez-Jiménez1, K. Tenbergen, P.D. Santiago, M.A. Cardador-Martínez1, Functional attributes of amaranth. austin J. Food Sci. Nutr. 2(2014), 1-6.
10. س. باقی پور، س. فلاحی، ع. اسلامی میاندهی، ع، استخراج بتالائین از چغندر قرمز و استفاده آن در صنایع لبنی اولین همایش ملی میان وعده‌‌های غذایی، مشهد، 1393.
11. Z. Bahreini, V. Heydari, B. Vahid, M. Asadi, Extraction, Identification and thermal stability of anthocyanins from eggplant peel as a natural colorant. Prog. Color Colorants Coat. 8(2015), 59-67.
12. T. Vatai, M. skerget, Z. Knez, S. Kareth, Extraction and formulaion of anthocyanin–concentrates grape residues. J. Supercrit. Fluid. 45(2008), 32-36.
13. ن. علیزاده مطلق، ش. روحانی، ه. زرآبادی، ه. حدادی، استخراج و خالص سازی ماده رنگزای غذایی بتاسیانین از گیاه آمارنتوس. نشریه علمی علوم و فناوری رنگ. (1390)5، 151-145.
14. M. R. Castellar, J. M. Obon, M. Alacid, J. A. Fernandez-Lopez, Color properties and stabilityof betacyanins from Opuntia fruits. J. Agric. Food Chem. 51(2003), 2772-2776.
15. ع. فخاری زواره، س. باقی‌پور، استخراج ماده رنگزای غذایی از چغندر قرمز و بررسی شرایط پایداری آن. نشریه علمی علوم و فناوری رنگ. (1388)3، 250-243.
16. ط. حدادی، م. ع. نجفی، تعیین راندمان استخراج و پایدار سازی رنگدانه بتالایین چغندرقرمز. فناوری‌های نوین غذایی. (1395)3، 63-57.
17. A. F. Halwani, H. A. Sindi, H. A. Jambi, Characterization of physical properties of red beet pigments. J Biochem. Tech. 9(2018), 10-14.
18. S. Huang, J. H. Elbe, Effect of pH on the degradation andregeneration of betanine. J. Food Sci. 52(1987), 1689-1993.
19. J. Czapski, The effect of heating condition on losses and regeneration of betacyanin. Z. Lebensm unters forsch. 180(1985), 21-25.  
20. J. Czapski, Heat stability of betacyanins red beet juice and in betanine solutions. Z. Lebensm unters forsch. 191(1990), 275-278.
21. A. S. Varner, Modeling and optimization of the dehydration of beets for use as a value-added food ingredient. Thesis, The University of Georgia. Athens, Georgia, 2014.