Evaluation of anthocyanin stability during storage of a coloured drink made from extracts of the Andean blacberry (Rubus glaucus Benth.), açai (Euterpe oleracea Mart.) and black carrot (Daucus carota L.)

Zozio Suzie, Pallet Dominique, Dornier Manuel. 2011. Evaluation of anthocyanin stability during storage of a coloured drink made from extracts of the Andean blacberry (Rubus glaucus Benth.), açai (Euterpe oleracea Mart.) and black carrot (Daucus carota L.). Fruits, 66 (3) : 203-215.

https://doi.org/10.1051/fruits/2011030

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Titre français : Evalaution de la stabilité des anthocyanes au cours du stockage d'une boisson colorée par des extraits de mûres (Rubus glaucus Benth.), açaî (Euerpe oleracea MArt.) et de carottes noires (Daucus carota L.) / Titre espagnol : Evaluacion de la estabilidad de las antocianinas en el trascurso del almacenamiento de una bebida colorada por extractos de moras andinas (Rubus glaucus Benth.), de acai (Euterpe oleracea Mart.) y de zanahorias negras (Daucus carota L.)

Quartile : Q2, Sujet : HORTICULTURE

Résumé : 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 ( E a ) 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 E a 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 (autre langue) : 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.

Mots-clés Agrovoc : Rubus, Euterpe oleracea, Daucus carota, mûre, fruit (botanique), boisson non alcoolisée, colorant, anthocyane, extrait d'origine végétale, stabilité, stockage, température