Antosiyaninlerin çiçeklerin renklendirilmelerindeki rolleri
Antosiyanin ismi, Yunanca iki kelimeden, anthos (çiçek) ve kyanos (mavi) kelimelerinden oluşmuştur.
E163 kodu ile bilinen antosiyaninler, suda iyi çözünebilen ve birçok meyveye, sebzeye ve çiçeğe etkileyici mavi, kırmızı ve mor renklerini veren pigmentlerdir. Bugün dünyada 200'ün üzerinde farklı antosiyanin kaynağı bulunmuştur.
Antosiyaninler, pH değişimine karşı duyarlıdırlar. Çoğu antosiyanin, yüksek asitli koşulda kırmızıya, düşük asitli koşulda ise maviye döner.
Antosiyanin pigmentleri, antosiyanidin ve glikozittir. Bu pigmentler suda çözünür ve gıdalarda kullanıma uygundur.
Genel olarak ısıya ve ışığa karşı stabiliteleri yüksektir. Pastörizasyon ve UHT uygulamalarındaki yüksek sıcaklıklarda dahi stabildir. Özellikle üzüm kabuğundan elde edilmiş, yüksek polimerik yapıya sahip antosiyaninler, çok daha dayanıklıdır.
Renklendirici olarak kullanılmasının yanı sıra, ürün bir polifenol olduğundan, son yıllarda, sağlığa yararları konusunda geniş çalışmalar yapılmıştır. Kırmızı şarabın her gün bir kadeh alınması şeklindeki tavsiyeler de, içerdiği antosiyaninlerden dolayıdır. Pigmentin bu özelliği, gelecekte fonksiyonel gıdalarda ve sağlıklı gıdalarda çok daha fazla kullanılacağını göstermektedir.
Gıda sektörü: İçecekler, dondurma çeşitleri, yenilebilir buzlar, jöleler, reçeller, şekerlemeler, süsleme ve kaplama malzemeleri, unlu mamuller, baık yumurtası, tüm çerezler, diyet ürünler, ek gıdalar, sıvı ve katı gıda katkıları, aromalandırılmış şaraplar, distile alkollü içkiler, kokteyller, meyve şarapları, elma şarabı, soslar, hardal, çeşni maddeleri, turşular ve şalgam suyu.
Kozmetik sektörü: Cilt bakım ürünleri, saç bakım ürünleri.
Antosiyaninlerin kullanımları için pH’nın düşük olması, bulanıklığın olmaması gerekir
Alkolsüz İçecekler:
Antosiyanin renk maddelerinin temel kullanım alanları alkolsüz içkilerdir. Koruyucu olarak SO2 içermeyen pH 3,4’ün altındaki berrak içecekler ideal uygulamalardır. Doğal renkleri ve antosiyanini hesaplarken, renk katkısı yapılacak gıdanın rengini belirlemeden önce, rengin sabitlenmesi için 24 saat beklemek akıllıca bir önlem olur.
Antosiyaninlerin sülfit türevlerinden serbest bırakılmaları peryodu boyunca renkteki artışı görmek mümkündür. İçime hazır içeceklerde koyu kırmızı rengi vermek için 30 ile 40 ppm antosiyanin dozu yeterlidir. Antosiyaninlerin her zaman bulanık içeceklerde kullanımları uygun değildir. Ticari uygulamaları sınırlı olmasına rağmen, teknik olarak alkollü içecek ve sirke içeren ürünlerin antosiyaninlerle renklendirilmesi mümkündür.
Meyveler:
Antosiyaninler, meyve preparatlarında, marmelatlarda kullanılır. Meyvenin kalitesi ve özelliği önemlidir. Taze veya donmuş meyve, sülfitlenmiş ya da konserve meyveler tercih edilir. Konserve meyveler daha kahverengi olabilir. Antosiyaninler kahverengi alanda absorbe ettiklerinden (420-440nm) kahverengiliğin antosiyanin kullanarak maskelenmesi zordur.
Şekerlemeler:
Asit kullanılarak yüksek sıcaklıklarda kaynatılan şekerlemeler ve pektin jelleri, kırmızı rengin gözlendiği antosiyaninler için ideal uygulamalardır. Bazı antosiyanin ekstraktları, özellikle üzüm türevliler jelatinle birbirine uymazlar bu nedenle son üründe istenen rengi elde etmek için doğru uygulama biçimi seçimine dikkat edilmelidir. Üzümden elde edilen konsantre antosiyaninler, jelatin çözeltisine eklendiğinde bulanıklık veya çökelti oluşabilir. Konsantrasyon derecesinin artması daha fazla problem demektir. Rengi kullanmadan önce seyreltmek ve üretim denemelerini başarmadan önce jelatin uygunluğunu kontrol etmek gerekir.
Kuru Karışımlar:
Asidik tatlı karışım çeşitlerinde ve püskürtmeli kurutucuyla kurutulmuş toz içeceklerin renklendirilmesinde antosiyaninler kullanılır. (Küçük ve Ballıkaya, 2003)
Antosiyaninlerin Ekstraksiyonu
Antosiyaninlerin çeşitli bitkisel kaynaklardan ekstraksiyonunda kullanılacak yöntemler, çoğunlukla ekstraksiyonun amacına ve antosiyaninlerin yapısına bağlı olmaktadır. Ekstraksiyon işlemleri için antosiyaninlerin yapısını ve stabilitesini etkileyen faktörlerin bilinmesi gerekmektedir. Ekstrakte edilen pigmentler kalitatif veya kantitatif olarak hemen analiz edilecekse yöntem pigmentleri mümkün olduğunca doğal durumlarına yakın tutacak şekilde seçilmelidir. Ekstrakte edilen pigmentlerin renklendirici veya gıda bileşeni olarak kullanılması durumunda maksimum pigment verimi, boyama kuvveti ve stabilite gibi faktörler de önem kazanmaktadır. Ayrıca ekstraksiyon ve temizleme işlemlerinin çok kompleks olmaması, zaman alıcı ve pahalı olmaması gerekmektedir .
Antosiyaninler nötral veya alkali çözeltilerde stabil olmadığından ekstraksiyon işlemlerinde genellikle asidik çözeltilerin kullanılması önerilmektedir. Antosiyaninlerin ekstraksiyonunda geleneksel ve en yaygın yöntem bitkisel materyalin az miktarda mineral asit içeren ve düşük kaynama noktasına sahip olan alkol ile ekstraksiyonudur. Alkol olarak çoğunlukla metanol kullanılmakla birlikte metanolün toksik etkisinden dolayı, ekstrakte etme gücü metanole göre daha düşük olmasına ve yüksek kaynama noktasından dolayı daha zor konsantre edilmesine rağmen asitlendirilmiş etanol de gıda esaslı preparatların hazırlanmasında tercih edilmektedir.
HCI ile asitlendirme düşük pH’yı korumaya yardımcı olmakla birlikte, bu gibi mineral asitlerin kullanımı, kompleks yapıdaki pigmentlerin doğal formunu değiştirebilmekte ve daha sonraki konsantrasyon aşamasında dayanıklı olmayan acil ve şeker kalıntılarında kayıplara neden olabilmektedir. Bu nedenle pek çok araştırmacı açillenmiş pigmentlerin bozunmasını en aza indirmek için çok düşük konsantrasyonlarda asit kullanımını önermişler, güçlü asit çözeltilerinin bazı bileşiklere zarar verdiğini bildirmişlerdir. Bu nedenle antosiyaninleri doğal formlarına yakın elde etmek için pek çok araştırmacı tarafindan başlangıç pigment ekstraksiyonunda nötral çözgenlerin kullanımı (% 60 metanol, aseton/metanol/su karışımları, n- butanol, soğuk aseton veya kaynamış su ) önerilmiştir. Ayrıca zayıf organik asitlerin de (çoğunlukla formik asit, asetik asit, sitrik asit ve tartarik asit) ekstraksiyon çözgenlerinde kullanıldığı bildirilmektedir.
Rengin bitkisel materyalden yeterli ekstraksiyonu sağlandığında, alkol içeren çözelti düşük sıcaklıklarda konsantre edilmekte ve daha sonra gerekirse konsantratın kolon veya kağıt kromatografisi gibi tekniklerle saflaştırılması yoluna gidilmektedir.
Antosiyaninlerin çeşitli bitkisel materyalllerden ekstraksiyonu üzerine günümüze kadar pek çok çalışma yapılmıştır. Bu konuyla ilgili literatür özetleri aşağıda verilmektedir.
Bir çeşit erik meyvesinin (Prunus cerasifera) kabuğu ve yapraklarının antosiyanin kaynağı olarak kullanılabilme durumunun araştırıldığı Baker ve ark., 1974,nın çalışmasında siyanidin ve peonidin 3- glikozit ve 3-rutinozitleri içeren erik antosiyaninleri, asitlendirilmiş etanol kullanılarak ekstrakte edilmiş ve elde edilen ekstraktın organoleptik açıdan kabul edilebilir özelliklere sahip olduğu ifade edilmiştir.
Antosiyaninler için en iyi kaynaklardan biri olan üzüm küspesinin kullanıldığı Tiinberlake ve Bridle, 1980, in çalışmalarında, ekstrakte edici çözgen olarak %0.1-1.0 oranında tartarik asit içeren metanol sonra tartarik asidin fazlası %40’lık KOH çözeltisi kullanılarak çöktürülmüştür .
Metivier ve ark.(1980), antosiyaninlerin üzüm posasından ekstraksiyonunda kullanılan çözgen ve asidin ekstraksiyon derecesi ve oranı üzerine etkisini incelemişlerdir. Çalışmada çözgen olarak etanol, metanol ve su; asit olarak hidroklorik asit, sitrik asit, tartarik asit, formik asit ve propiyonik asit kullanılmış ve kullanılan ekstraksiyon çözgenleri arasında en iyi ekstraktantın metanol olduğu bildirilmiştir. %10 HCI içeren metanolün , etanolden %20 ve sudan %73 oranında daha etkili olduğu saptanmıştır. Metanol ekstraktındaki en yüksek pigment konsantrasyonuna 48 saat sonunda ulaşıldığı bildirilmiştir. HCI’nın oldukça korozif bir etkiye sahip olmasından dolayı çalışmada ekstraksiyon çözgeninde asit olarak organik asitler de denenmiştir. Organik asitle yapılan denemelerden elde edilen bulgulara göre sitrik asidin metanol ile ve asetik asidin su ile birlikte kullanıldığında daha etkili olduğu rapor edilmiştir. Pigment analizi Fuleki ve Francis (1968)’in uyguladığı yönteme göre pH 1 ve 4.5’da pH differential yöntem ile yapılmıştır. Bu çalışmada 100 g üzüm posasında 85 mg antosiyanin içeriği saptanmıştır.
Kocabıyık ve Yurdagel (1987) de kırmızı üzüm cibresinden boyar bileşiklerin eldesi ve bunların gıdalarda kullanılabilirliği üzerinde çalışmışlardır. Araştırmada Carignane Grenache çeşidi üzümlerin artığı karışık cibre kullanılmış, cibredeki renk maddeleri sitrik asit içeren metanol ile ekstrakte edilmiştir. Ekstrakt süzüldükten sonra vakum altında konsantre edilmiş ve buzdolabı koşullannda depolanmıştır. Elde edilen doğal renk maddeleri gül reçeli, gül likörü, akide şekeri ve oksidasyona uğramış beyaz şaraplann roze formunun renklendirilmesinde kullanılmış ve 60 gün boyunca belirli zaman aralıklarında absorbans değerlerine bakılarak renk kayıpları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre renklendirilen gıdalarda renk açılmalarının kullanılan gıdanın pH’sına bağlı olarak değiştiği ve gül reçelinde alıkonan renk şiddetinin oldukça yüksek olduğu bulunmuş, bu nedenle renk maddelerinin pH 4 altındaki gıdalarda kullanılabileceği ifade edilmiştir.
Palmidis ve Markakis (1975) de fermente üzüm kabuklarındaki antosiyaninleri sıcak su ve farklı konsantrasyonlarda (500, 1000 ve 2000 ppm) SO2 çözeltisi ile ekstrakte ederek alkolsüz karbonatlı içeceklerdeki stabilitelerini incelemişlerdir. Sıcak su ve 500 ppm SO2 çözeltisinin diğerlerinden daha iyi sonuç verdiği rapor edilmiştir. Ekstraktlar konsantre edilip kurutulduktan sonra hazırlanan karbonatlı içecek karışımına katılmış, içecekler farklı sıcaklık ve ışık koşullarında depolanarak belirli aralıklarla antosiyanin içerikleri saptanmıştır. Ekstrakt ve içeceklerin antosiyanin içeriği pH differential yöntem ile saptanmıştır. pH’ları 1 ve 4.5 olan iki tampon kullanılarak örneklerin absorbansları 520 nm’ de okunmuş ve pigment içeriği enosiyanin eşdeğeri olarak ifade edilmiştir. Sıcak su ekstraksiyonu ile elde edilen antosiyaninlerle hazırlanan içeceğin 581 mg enosiyanin /100 mg ve 500 ppm SO2 çözeltisi ile hazırlanan içeceğin ise 640 mg enosiyanin/100 mg içerdiği saptanmıştır. Sıcaklık ve ışığın karbonatlı içeceğe eklenen antosiyaninin stabilitesini etkilediği, depolama sıcaklığı ve ışık şiddetindeki artışın pigment degradasyonunu hızlandırdığı bulunmuştur. Aynca 500 ppm SO2 çözeltisi ile ekstrakte edilen pigmentlerin sıcak su ile ekstrakte edilenlere göre %30-60 oranında daha stabil olduğu saptanmıştır.
Mok ve Hettiarachchy (1991), ayçiçeği kabuğundaki antosiyaninlerin 65-95 °C arasında değişen sıcaklıklarda ve pH 1-5 aralığında termal stabiliteleri üzerinde çalışmış ve ekstraksiyon çözgeninde SO2 kullanımının elde edilen pigmentlerin termal stabilitesi üzerine etkilerini incelemişlerdir. Ekstraksiyon çözgeni olarak 500, 1000 ve 2000 ppm SO2 içeren sulu çözeltilerin kullanıldığı çalışmada 1000 ppm SO2 içeren çözeltinin en yüksek termal stabiliteye ve antosiyanin içeriğine sahip olduğu saptanmıştır. 1000 ppm’in üzerindeki konsantrasyonlarda SO2 çözeltisinin daha düşük antosiyanin içeriği vermesinin sebebi SO2 nin yüksek konsantrasyonlarda geri dönüşümsüz ağartma etkisi ile açıklanmıştır. Isıl işlem görmüş ekstraktlardaki toplam antosiyanin içeriği pH differential yöntem ile saptamış ve mg siyanidin 3-glikozit/L olarak ifade edilmiştir. Antosiyaninlerin degradasyon indeksi (DI) değerleri Fuleki ve Francis (l968)’in yöntemine göre saptanmıştır. Degradasyon indeksi, örnekteki degrade olmuş antosiyanin kısmını belirten bir ifadedir. Bu değerin sıcaklık ve süre arttıkça arttığı, 95 °C’deki DI değerinin 65 ve 80°C dekine göre daha yüksek olduğu ve 65 ve 80 °C’de elde edilen DI değerleri arasında önemli bir fark olmadığı bildirilmiştir. En yüksek DI değerinin pH 5’de elde edildiği, bu değeri sırasıyla pH 1 ve pH 3’ de elde edilen değerlerin izlediği rapor edilmiştir.
Antosiyaninlerin Antioksidan Aktivitesi
BİYOLOJİ ÖDEV YARDIM
-
Mercanlar ve Mercan resifleri hakkında bilgi
-
Kulak Nedir? Kulağın Yapısı ve Görevleri Nelerdir?
-
Göz nedir ? Gözün görevleri nelerdir ? Canlılarda göz ve görme organı
-
Boğaz nedir ? Boğazın kısımları nelerdir ?
-
Omurga, columna vertebralis nedir ? Görevleri nelerdir ?
-
Doğal gübreler nelerdir
-
Kimyasal (yapay) gübreler nelerdir
-
Kortizol Nedir
-
Semantik Nedir ?
-
Karasal Ve Sucul Biyomların Özellikleri Nelerdir ?
-
Kaç çeşit biyom vardır
-
Bitki Ve Hayvanların Yeryüzündeki Dağılımını Etkileyen Faktörler Nelerdir?
-
Bitkisel dokular hakkında bilgi
-
Ekosistemde besin zinciri ve besin ağının önemi nedir ?
-
Genetik Algoritmalar