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Fruits 66 (2011) 203-215
DOI: 10.1051/fruits/2011030
Cirad, Persyst, UMR 95 Qualisud, Montpellier SupAgro, 73 rue J.F. Breton, TA B-95 / 16, F-34398 Montpellier Cedex 5, France
Abstract
Introduction The effect of temperature on the stability of three purified anthocyanin sources in a soft drink (pH 3, 10 °Brix) stored at (4, 20, 30 and 50) °C for 60 days was investigated. Materials and methods. Anthocyanins from Andean blackberries (Rubus glaucus Benth.), açai (Euterpe oleracea Mart.) and black carrot (Daucus carota L.) were purified and concentrated on a laboratory scale by adsorption to a styrene divinylbenzene copolymer. Two classical empirical approaches (Arrhenius and Ball models) were used to describe the thermal degradation kinetic of these three anthocyanins. Results. No degradation was detected during the refrigerated storage (4 °C). At all temperatures, the degradation rate constant (k) for black carrot anthocyanins was less than those in açai and blackberry (0.42 × 10-2, 0.77 × 10-2 and 1.08 × 10-2).d-1 respectively, at 30 °C). Anthocyanins in black carrot degraded less rapidly than those in açai and Andean blackberry. The activation energy (Ea) for degradation of black carrot anthocyanins was (63.2 ± 4.3) kJ.mol-1, and (66.3 ± 2.7) kJ.mol-1 and (91.2 ± 0.4) kJ.mol-1 for açai and blackberry anthocyanins, respectively, at 20–50 °C. These higher Ea of blackberry anthocyanins as compared with those of black carrot and açai imply that a small temperature increase is sufficient to degrade them more rapidly. Conclusion. Our results clearly showed that anthocyanins from black carrot have a good stability during thermal storage (4 °C to 50 °C) with regard to blackberry and açai anthocyanins. Acylation of black carrot anthocyanins probably explains their greater stability. Acylated anthocyanins have shown to be promising alternatives to the use of synthetic dyes in drink systems
Résumé
Introduction. Nous avons étudié l’effet de la température sur la stabilité de trois sources d’anthocyanes purifiées, dans une boisson gazeuse (pH 3, 10 °Brix) stockées à (4, 20, 30, 50) °C pendant 60 jours. Matériel et méthodes. Des anthocyanes de mûre andine, d’açaï et de carotte noire ont été purifiées et concentrées en laboratoire par adsorption sur un copolymère de styrène divinylbenzène. Deux approches empiriques classiques (modèles d’Arrhenius et de Ball) ont été utilisées pour décrire la cinétique de dégradation thermique de ces trois anthocyanes. Résultats. Aucune dégradation n’a été détectée au cours du stockage réfrigéré (4 °C). A toutes les températures, la constante de la vitesse de dégradation (k) pour les anthocyanes de la carotte noire a été inférieure à celle de l’açaï et de la mûre (0,42 × 10-2, 0,77 × 10-2 et 1,08 × 10-2).jour-1, respectivement, à 30 °C. Les anthocyanes de la carotte noire se sont dégradées moins rapidement que celles de l’acaï et de la mûre andine. À 20–50 °C, l’énergie d’activation (Ea) a été de (63,2 ± 4.3) kJ. mol-1 pour la dégradation des anthocyanes de la carotte noire, de (66,3 ± 2.7) kJ.mol-1 pour l’acaï et de (91,2 ± 0.4) kJ.mol−1 pour la mûre. Cette énergie d’activation Ea des anthocyanes de la mûre, supérieure à celle de la carotte noire et de l’açaï, implique qu’une faible augmentation de température est suffisante pour dégrader ces anthocyanes plus rapidement. Conclusion. Nos résultats ont clairement montré que les anthocyanes de carotte noire ont une bonne stabilité pendant le stockage thermique (4 °C à 50 °C) par rapport aux anthocyanes de la mûre et de l’açaï. L’acylation des anthocyanes de la carotte noire pourrait expliquer sa plus grande stabilité. Les anthocyanes acylées se sont révélées prometteuses en substitution à l’utilisation de colorants synthétiques dans les procédés de fabrication de boissons
Resumen
Introducción. Estudiamos el efecto de la temperatura en la estabilidad de tres fuentes de antocianinas purificadas, en una bebida gaseosa (pH 3, 10 °Brix) almacenadas a (4, 20, 30, 50) °C durante 60 días. Material y métodos. Se purificaron y se concentraron antocianinas de mora andina, de acaí y de zanahoria negra en laboratorio por absorción en un copolímero de estireno divinilbenceno. Para describir la cinética de degradación térmica de estas tres antocianinas, se emplearon dos acercamientos empíricos clásicos (modelos de Arrhenius y de Ball). Resultados. No se detectó ninguna degradación en el trascurso del almacenamiento refrigerado (4 °C). A todas las temperaturas, la constante de la velocidad de degradación (k) para las antocianinas de la zanahoria negra fue menor que la del acaí y la de la mora (0,42 × 10-2, 0,77 × 10-2 et 1,08 × 10-2).día-1, respectivamente, a 30 °C. Las antocianinas de la zanahoria negra se degradaron menos rápidamente que las del acaí y las de la mora andina. A 20–50 °C, la energía de activación (Ea) fue (63,2 ± 4.3) kJ.mol-1 para la degradación de las antocianinas de la zanahoria negra, (66,3 ± 2.7) kJ. mol-1 para el acaí y (91,2 ± 0.4) kJ. mol-1 para la mora. Esta energía de activación Ea de antocianinas de la mora, superior a la de la zanahoria negra y a la del acaí, implica que un ligero aumento de la temperatura basta para degradar estas antocianinas más rápidamente. Conclusión. Nuestros resultados mostraron claramente que las antocianinas de la zanahoria negra tienen una buena estabilidad durante el almacenamiento térmico (4 °C a 50 °C) en relación con las antocianinas de la mora y del acaí. La acilación de las antocianinas de la zanahoria negra podría explicar su mayor estabilidad. Las antocianinas aciladas han resultado ser prometedoras en sustitución del uso de los colorantes sintéticos, en los procesos de fabricación de bebidas
(Received February 9 2010)
(Accepted July 8 2010)
(Online publication June 01 2011)
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