Effect of pH on the copigmentation of anthocyanins from Cabernet Sauvignon grape extracts with organic acids

Abstract

Anthocyanins show low-stability when exposed to different food processing conditions. Copigmentation is one of the main reactions contributing to the in vivo color responsible to the stability of anthocyanins. In the aim of holding the red color, copigmentation effect of organic acids (caffeic, ferulic, gallic and tannic acids) combined with anthocyanins in crude Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera L.) grape skin extract at pH values (1.0, 2.0, 3.0, 3.3, 3.5, 3.7, 4.0, 4.5) was evaluated in this research. The maximum copigmentation effect, revealed by the hyperchromic and bathochromic shifts in anthocyanin maximum absorbance wavelength, was obtained at pH 3.3 with every acid used. Anthocyanin stability was followed by measuring the loss of color, thus it was possible to determine the protecting effects of these copigments. Tannic acid was the best copigment in our model system, giving half-life time of 2,585 h. We are suggesting the formation of pyranoanthocyanins by the reactions of anthocyanins with caffeic and ferulic acid, these substances could be avoiding the observation of the copigmentation effect. Addition of organic acids could improve the anthocyanin stability; though, more studies are needed to justify the lack of copigmenting effect observed with the caffeic and ferulic acids. Key words: stability, pigment, color retention, half-life time Efeito do pH na copigmentação de antocianinas do extrato de uvas Cabernet Sauvignon com ácidos orgânicosRESUMO: Antocianinas apresentam baixa estabilidade frente aos fatores que afetam o processamento de alimentos. A copigmentação é uma das principais reações responsáveis pela estabilidade da coloração de antocianinas in vivo. Com objetivo de manter a coloração vermelha, a copigmentação das antocianinas do extrato bruto de uvas Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera L.) com ácidos orgânicos (ácidos caféico, ferrúlico, gálico e tânico) em diferentes valores de pH (1,0; 2,0; 3,0; 3,3; 3,5; 3,7; 4,0; 4,5) foi avaliada neste estudo. O efeito máximo de copigmentação, revelado pelos deslocamentos hipercrômico e batocrômico, foi obtido em pH 3,3 para todos os ácidos orgânicos utilizados. A estabilidade da cor das antocianinas foi avaliada, sendo possível observar o efeito protetor da cor das antocianinas pelos copigmentos, que foi mais efetivo quando o ácido tânico foi adicionado às soluções, conferindo tempo de meia vida de 2.585 h. A possível formação de piranoantocianinas a partir da reação das antocianinas com os ácidos caféico e ferrúlico pode ter mascarado o efeito protetor da cor pela reação de copigmentação. A adição de ácidos orgânicos é uma ferramenta para a estabilização de antocianinas; no entanto mais estudos são necessários quanto à formação das piranoantocianinas, que diminuem a intensidade da cor vermelha das soluções. Palavras-chave: estabilidade, pigmento, retenção de cor, tempo de meia vida

Complexes of dextran sulfate and anthocyanins from Vaccinium myrtillus: Formation and stability

“…It has been claimed that co-pigmentation or self-aggregation of ATC (Dangles, Saito, & Brouillard, 1993;Gris et al, 2007;Gauche et al, 2010;Zhang et al, 2009) prevents the hydration of ATC, maintains the flavylium cation or quinoidal base structures, rather than a carbinol or chalcone structures, and improves ATC color stability. The increase of ATC color stability and a higher free radical scavenging capacity compared to those of free ATC were observed also in the case of ATC and chondroitin-sulfate complexes (Jeong & Na, 2012) where authors emphasized that chondroitin sulfate/ATC complexes were formed very quickly and in such a way ATC were protected from hydration.…”

Efecto De La Adición De Copigmentos Sobre La Composición Fenólica De Vinos Tintos De Tempranillo Elaborados Con Diferentes Técnicas De Vinificación

“…También se ha destacado el ácido tánico como mejor copigmento en las soluciones modelo empleadas, aunque por otra parte suponen que la menor capacidad de los ácidos cafeico y ferúlico como copigmentos puede ser debida a la participación de estos en la formación de piranoantocianos y no en las reacciones de copigmentación. (Gauche et al, 2010).…”

“…La participación del ácido cafeico en la formación de piranoantocianos podría ser la causa de este comportamiento observado. Gauche et al (2010) indican como el ácido cafeico favorece la formación de piranoantocianos, disminuyendo el color rojo de los vinos, pero incrementando su estabilidad, protegiéndolos frente al incremento de la tonalidad amarilla. Testigo: vino no adicionado de copigmentos; ACF: Ácido cafeico; RU: Rutina; KT: Catequina; PRO:…”

“…El copigmento ácido cafeico no ha favorecido las reacciones de copigmentación, pero ha influido decisivamente tanto sobre el color, como sobre la composicion fenólica de los vinos objeto de estudio (Gauche et al, 2010;Gómez-Miguez et al, 2006, Rein, 2005.…”

“…Este comportamiento muestra diferencias con los hallados en las cosechas 2006 y 2007, en las cuales la adición de copigmentos provocó un elevado efecto sobre los antocianos, e incluso sobre el color del vino, pudiendo estar provocadas estas diferencias por el estado sanitario de la uva. El marcado efecto de la adición de copigmentos en la variable ácidos fenólicos también fue observado en la cosecha 2007, pudiendo atribuirse a la adición del ácido cafeico un efecto importante en la estabilidad de la materia colorante en las añadas anteriores, obteniéndose vinos con mejores características cromáticas durante la conservación (Gauche et al, 2010;Gómez-Miguez et al, 2006;Rein, 2005).…”