مطالعه اثر همزمان دما و هيدروژن‌پراكسيد بر پايداري آنتوسيانين‌هاي عصاره سه گونه زرشك

Simultaneous Effect of Temperature and Hydrogen Peroxid on Degradation of Anthocyanins in Three Berberis Species Juices

مقدمه: هيدروژن پراكسيد به عنوان ماده رايج در استرليزاسيون بسته‌هاي آب‌ميوه، مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه بررسي اثر آن بر پايداري آنتوسيانين‌هاي عصاره‌هاي مختلف، در اين تحقيق مورد توجه قرار گرفته است. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش اثر همزمان هيدورژن پراكسيد در پنج سطح غلظتي 30-10 ميلي مول/ليتر و دما در سه سطح 30-10 درجه سانتي‌گراد بر پايداري آنتوسيانين‌هاي عصاره سه گونه زرشك بي‌دانه(Berberis vulgaris)، زالزالكي(Berberis crtagina) و زرافشاني(Berberis integerrima) مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: ميزان تخريب آنتوسيانين‌ها در تمامي تيمارها با هر دو معادله سينتيكي درجه صفر و درجه اول برازش شد. نتايج نشان داد كه تخريب آنتوسيانين‌ها در اثر هيدروژن پراكسيد در هر سه گونه از معادله سينتيكي درجه اول پيروي مي‌كند. در بيشتر موارد بين ثابت سرعت‌واكنش و زمان نيمه‌عمر هر سه گونه در غلظت‌ها و دماهاي مختلف اختلاف آماري معني‌داري در سطح (05/0p<) وجود داشت كه اين اختلاف بين زرشك بي‌دا‌نه و زرشك زالزالكي كمتر بود. با افزايش غلظت هيدروژن پراكسيد در هر سه گونه ثابت سرعت واكنش افزايش و زمان نيمه عمر كاهش يافت. وابستگي دمايي تخريب آنتوسيانين‌ها در اثر هيدروژن پراكسيد از طريق محاسبه انرژي فعال سازي و ضريب دمايي تعيين شد. در غلظت 20-10ميلي‌مول/ليتر زرشك بي‌دانه كمترين وابستگي دمايي را نشان داد در صورتي كه در غلظت‌هاي بالاتر (25 و 30 ميلي‌مول/ليتر) زرشك زرافشاني، كمترين وابستگي دمايي را داشت. نتيجه‌گيري: آنتوسيانين‌هاي عصاره هر سه گونه زرشك حساسيت بالايي به هيدروژن پراكسيد نشان دادند. بنابراين فرايند اسپتيك در مورد فرآوري اين عصاره‌ها بايد با كنترل بيشتري در جهت به حداقل رساندن مقدار باقيمانده اين ماده در سطوح در تماس با عصاره‌هاي زرشك انجام شود. از طرفي با توجه به وابستگي دمايي بالا تخريب آنتوسيانين‌ها نگهداري سرد در مورد اين عصاره‌ها توصيه مي‌شود.

Introduction: Antocyanins provide a pleasant and attractive appearance in fruits and vegetables particularly fruit juices. Therefore it is necessary to study the effect of hydrogen peroxide (H2O2) as a widespread material in packaging sterilant in aseptic processing systems on anthocyanins from various juices. Materials and Methods: In this study, the simultaneous effect of hydrogen peroxide in five different concentrations and three different temperatures (10, 15, 20, 25 and 30 mmol/L) and (10, 20 and 30 ̊C) on degradation of anthocyanins in Berberis vulgaris, Berberis cratagina and Beberis integerrima juices have been investigated. Results: The degradation of anthocyanins in all treatments were fitted both zero and first order kinetics models. The results showed the degradation of anthocyanins in these three Berberis juices followed the first-order reaction kinetics. In most cases, the reaction rate constant (k) and half-life (t1/2) differed significantly among the three Berberis in various concentrations and temperatures (p<0.05). The difference between Berberis vulgaris juice and Berberis cratagina juice was lower. The reaction rate constant (k) increased and half-life (t1/2) decreased with increasing concentration of hydrogen peroxide in all juices. The temperature dependence of anthocyanins degradation was determined by calculating the activation energy (Ea) and temperature quotient (Q10). At the concentration of 10-20 mmol/L, Berberis vulgaris juice showed the lowest temperature dependence, whereas at higher concentrations (25 and 30 mmol/L) Beberis integerrima juice had the lowest temperature dependence. Conclusion: Anthocyanins from berberis species juices were found to be very susceptible to H2O2. Therefore, aseptic systems should be frequently controlled to ensure the effective removal of residual H2O2 from the food contact surfaces. Since the rate of anthocyanin degradation by H2O2 is highly dependent on temperature, cold storage of these juices is strongly recommended.