Đề tài Anthocyanin và những nguyên liệu chứa anthocyanin

Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM Khoa Công nghệ Thực Phẩm BỘ MÔN Công Nghệ Thực Phẩm ĐỒ ÁN MÔN HỌC Công Nghệ Thực Phẩm (MSMH: 20471014) ĐỀ TÀI: ANTHOCYANIN VÀ NHỮNG NGUYÊN LIỆU CHỨA ANTHOCYANIN GVHD: Cô Trần Thị Cúc Phương SVTH: 1. Huỳnh Thị Thanh Tuyền_0851100344 2. Trần Thị Xuân Hồng_ 0851100091 Ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Năm học: 2011 Mục lục I. Tổng quan về Anthocyanin 3 1. Giới thiệu. 4 2. Cấu trúc hóa học của Anthocyanin 4 3. Tính chất của Anthocyanin 5 Công dụng 7 4. Sự phân bố của Anthocyanin 8 5. Qúa trình sinh tổng hợp Anthocyanin 8 5.1. Con đường sinh tổng hợp Anthocyanin trong tế bào thực vật 9 5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp 9 6. Sự chuyển đổi cấu trúc của Anthocyanin trong môi trường lỏng 9 7. Một số yếu tố ảnh hưởng đến độ màu của Anthocyanin 11 7.1. Cấu trúc 12 7.1.1 Cấu trúc chuyển hóa 13 7.1.2. Cấu trúc hóa học 14 7.2. PH 15 7.3. Nhiệt độ 16 7.4. Oxy 17 7.5. Enzyme 19 7.6. Ánh sáng 20 7.7. Đường và các sản phẩm biến tính của chúng 22 7.8. Các ion kim loại 25 7.9. Sunphurdioxide(SO2) 28 7.10. Acid Ascorbic 30 8. Khả năng ứng dụng và các nguồn nguyên liệu trong sản xuất Anthocyanin hiện nay.. 34 9. Vai trò của các hợp chất Anthocyanin 37 9.1. Đối với thực vật 40 9.2. Đối với sức khỏe con người 12 9.2.1. Hoạt tính chống oxy hóa 13 9.2.2. Hoạt tính chống ung thư 14 9.2.3. Hoạt tính chống các bệnh tim mạch 15 Kết luận 16 II. Các nguyên liệu có chứa Anthocyanin 17 1. Bắp cải tím 19 1.1. Tổng quan 20 1.2. Thành phần hóa học 22 Giới thiệu về phương pháp trích ly 25 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly 28 1.3. Quy trình công nghệ chiết tách Anthocyanin từ bắp cải tím 30 Tiến hành thí nghiệm 14 Phương pháp thí nghiệm 15 Mục đích thí nghiệm 16 Chuẩn bị thí nghiệm 17 Bố trí thí nghiệm 19 Phương pháp nghiên cứu 20 Kết quả nghiên cứu 22 1.4. Kết luận 25 2. Gạo nếp than 19 2.1. Tổng quan 20 2.2. Thành phần hóa học 22 2.3. Quá trình và tinh chế Anthocyanin từ gạo nếp than 30 2.4. Nhận xét và kết luận 15 3. Dâu tây 19 3.1. Tổng quan 20 3.2. Thành phần hóa học 22 3.3. Phương pháp nghiên cứu 30 3.3.1. Nguyên liệu 14 3.3.2. Phương pháp 15 3.3.3. Tiến hành thí nghiệm 16 3.3.4. Kết quả nghiên cứu về các đặc tính của Anthocyanin 17 Nhận xét 16 3.4. Kết luận 17 III. Các chất Anthocyanin thương mại 17 IV. Phương pháp nghiên cứu, bảo vệ màu đỏ của Anthocyanin 19 1.Phương pháp nghiên cứu. 20 Sơ đồ nghiên cứu 22 2. Bảo vệ màu đỏ của Anthocyanin 22 Mục Lục_Bảng: Bảng 1.Các Anthocyanin trong một số nguồn thực vật 17 Bảng 2. Thành phần hóa học của bắp cải 19 Bảng 3. Ảnh hưởng của dung môi đến hàm lượng và độ màu của Anthocyanin. 20 Bảng 4. Tỷ lệ dung môi và hàm lượng Anthocyanin 17 Bảng 5. Thành phần hóa học của gạo nếp than 19 Bảng 6. Thành phần dinh dưỡng của quả dâu tây. 20 Bảng 7. Kết quả hàm lượng Anthocyanin theo độ chín của quả dâu 17 Bảng 8. Phần trăm màu còn lại theo thời gian ở 95oC tại các PH khác nhau của Anthocyanin thô chiết trong dung môi nước Sulfite và etanol/H2O 19 Mục Lục_Hình: Hình 1. Cấu trúc của một số Anthocyanin tự nhiên 17 Hình 2. Con đường sinh tổng hợp Anthocyanin 19 Hình 3. Sự chuyển hóa cấu trúc của phân tử Anthocyanin trong môi trường lỏng. 20 Hình 4. Cấu trúc chuyển hóa của Anthocyanin trong nước 17 Hình 5. Ảnh hưởng của PH lên tốc độ thủy phân của quả dâu được đun nóng tại 45oC trong trường hợp có Oxygen hoặc Nitrogen 19 Hình 6. Sự biến tính của Anthocyanin 3,5_diglucoside tại PH 3,7. 20 Hình 7. Sự biến tính của Anthocyanin với phản ứng oxy hóa Catechol. 20 Hình 8. Phản ứng ngưng tụ của a) Cyanidin và furfural và b) cyanidin ketobase và furfural 17 Hình 9. Sơ đồ Jurd đối với phản ứng thuận nghịch giữa SO2 va Anthocyanin 19 Hình 10. Sự chuyển hóa Malvin thành Malvone bởi H2O2 tạo thành sự oxy hóa vitamin C. 20 Hình 11. Fla-2-ene được tạo thành từ phản ứng giữa vitamin C và A 17 Hình 12. Sự tạo phức giữa Cyanidin và DNA 19 Hình 13. Bắp cải tím 20 Hình 14. Công thức cấu tạo của Cyanidin 3,5_diglucoside. 20 Hình 15. Qúa trình trích ly một đoạn. 20 Hình 16. Qúa trình trích ba đoạn giao dòng 17 Hình 17. Qúa trình trích nhiều đoạn nghịch dòng 19 Hình 18. Sơ đồ quy trình công nghệ chiết tách Anthocyanin từ bắp cải tím 20 Hình 19. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các hệ dung môi. 20 Hình 20. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi (Etanol-nước ) đến hàm lượng Anthocyanin 19 Hình 21. Hạt nếp than 20 Hình 22. Qủa dâu tây. 20 Hình 23. Kết quả hàm lượng Anthocyanin ở các nồng độ SO2 khác nhau . 20 Hình 24. Kết quả hàm lượng Anthocyanin ở các nhiệt độ khác nhau . 20 I. Tổng quan về Anthocyanin: 1. Giới thiệu: Các Anthocyanin hiện thuộc nhóm các chất màu tự nhiên tan trong nước lớn nhất trong thế giới thực vật. Thuật ngữ anthocyanin bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, trong đó Anthocyanin là sự kết hợp giữa Anthos – nghĩa là hoa và Kysanesos – nghĩa là màu xanh. Tuy nhiên, không chỉ có màu xanh, anthocyanin còn mang đến cho thực vật nhiều màu sắc rưc rỡ khác như hồng, đỏ, cam và các gam màu trung gian. Các anthocyanin khi mất hết nhóm đường được gọi là anthocyanidin hay aglycon. Mỗi anthocyanidin có thể bị glycosyl hóa acylate bởi các loại đường và các acid khác tại các vị trí khác nhau. Vì thế lượng anthocyanin lớn hơn anthocyanidin từ 15-20 lần. 2. Cấu trúc hóa học của Anthocyanin: Anthocyanin thuộc nhóm các hợp chất flavonoid, có khả năng hòa tan trong nước và chứa trong các không bào. Về bản chất, các Anthocyanin là những hợp chất glycoside của các dẫn xuất polyhydroxy và polymethoxy của 2-phenylbenzopyrylium hoặc muối flavylium. Cho đến nay, người ta đã xác định được 18 loại aglycon khác nhau, trong đó 6 loại phổ biến nhất là pelargonidin, cyanidin, delphinidin, peonidin, petunidin và maldivin. Trong tự nhiên, Anthocyanin rất hiếm khi ở trạng thái tự do (không bị glycosyl hóa). Nhóm hydroxy tự do ở vị trí C-3 làm cho phân tử anthocyanidin trở nên không ổn định và làm giảm khả năng hòa tan của nó so với anthocyanin tương ứng. Vì vậy, sự glycosyl hóa luôn diễn ra, đầu tiên ở vị trí nhóm 3-hydroxy. Nếu có thêm một phân tử đường sữa, vị trí tiếp theo bị glycosyl hóa thường gặp nhất là ở C-5. Ngoài ra, sự glycosyl hóa còn có thể gặp ở các vị trí C-7, C-3’, C-5’. Loại đường phổ biến nhất là glucose, ngoài ra cũng có một vài loại monosaccharide (như galactose, rammose, arabinose), các loại disaccharide (chủ yếu là rutinose, sambubiose hay sophorose) hoặc trisaccharide tham gia vào quá trình glycosyl hóa. Sự methoxyl hóa các anthocyanin và các glucoside tương ứng diễn ra thông thường nhất là ở vị trí C-3’ và C-5’, cũng có thể gặp ở vị trí C-7 và C-5. Tuy nhiên, cho đến nay, người ta vẫn chưa tìm thấy môt hợp chất nào bị glycosyl hóa hay bị methoxyl hóa trên tất cả các vị trí C-3, -5, -7 và -4’ do cần thiết phải còn ít nhất một nhóm hydroxyl tự do ở C-5, -7 hay -4’ để hình thành dạng cấu trúc quinonoidal base (dạng cấu trúc của anthocyanin thường tồn tại trong không bào thực vật có pH từ 2,5 – 7,5). Hình 1: Cấu trúc của một số Anthocyanidin tư nhiên. Các Anthocyanin tương ứng luôn được glycosyl hóa ở nhóm hydroxy C-3 Sự acyl hóa cũng có thể xảy ra ở vị trí C-3 của phân tử đường hay ester hóa ở nhóm hydroxy C-6. Các nhóm acyl hóa chính là các phenolic acid như ρ-coumeric, caffeic, ferulic hay sinapic acid và một loạt các acid như acetic, malic, malonic, axalic và succinic. 3. Tính chất của Anthocyanin: Anthocyanin tinh khiết ở dạng tinh thể hoặc vô định hình là hợp chất khá phân cực nên tan tốt trong dung môi phân cực. Anthocyanin hòa tan tốt trong nước và trong dịch bão hòa. Khi kết hợp với đường là cho phân tử anthocyanin hòa tan hơn. Màu sắc anthocyanin thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, các chất màu và nhiều yếu tố khác,… Khi tăng số lượng nhóm OH trong vòng benzene thì màu càng xanh đậm. Mức độ methyl hóa các nhóm OH ở vòng benzene càng cao thì màu càng đỏ. Nếu nhóm OH ở vị trí thứ ba kết hợp với các gốc đường thì màu sắc cũng sẽ thay đổi theo số lượng các gốc đường được đính vào nhiều hay ít. Các Anthocyanin cũng phụ thuộc rất mạnh vào pH của môi trường: Khi pH > 7 các Anthocyanin có màu xanh và khi pH < 7 các Anthocyanin có màu đỏ. Ở pH = 1 các Anthocyanin thường ở dạng muối oxonium màu cam đến đỏ. Ở pH = 4÷5 chúng có thể chuyển về dạng bazơ Cacbinol hay bazơ Chalcon không màu. Ở pH = 7÷8 lại về dạng bazơ Quinoidal Anhydro màu xanh. Màu sắc của anthocyanin còn có thể thay đổi do hấp thụ ở trên polysaccharide. Khi đun nóng lâu dài các anthocyanin có thể phá hủy và mất màu. Anthocyanin có bước sóng hấp thụ trong miền nhìn thấy, khả năng hấp thụ cực đại tại bước sóng 510÷540nm. Độ hấp thụ là yếu tố liên quan mật thiết đến màu sắc của các anthocyanin chúng phụ thuộc vào pH của dung dịch, nồng độ anthocyanin: thường pH thuộc vùng acid mạnh có độ hấp thụ lớn, nồng độ anthocyanin càng lớn độ hấp thụ càng mạnh. Tóm lại, trong môi trường acid, các anthocyanin là những bazơ mạnh và có thể tạo muối bền vững với acid. Anthocyanin cũng có khả năng cho muối với bazơ. Như vậy chúng có tính chất amphote. Muối với acid thì có màu đỏ, còn muối với kiềm thì có màu xanh. * Công dụng: Anthocyanin là chất màu thiên nhiên được sử dụng khá phổ biến và an toàn trong thực phẩm, tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm. Anthocyanin là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quí như: Khả năng chống oxy hóa cao nên được sử dụng để chống lão hóa, hoặc chống oxy hóa các sản phẩm thực phẩm, chống viêm, chống các tia phóng xạ… Hạn chế sự suy giảm sức đề kháng, sự phát triển của các tế bào ung thư. Ngoài ra, Athocyanin còn có vai trò thu hút côn trùng giúp cho sự thụ phấn của cây diễn ra tốt hơn. 4. Sự phân bố của Anthocyanin: anthocyanin tập trung ở những cây hạt kín và những loài ra hoa, phần lớn nằm ở hoa và quả, ngoài ra cũng có ở lá và rễ. Trong những loại thưc vật này, anthocyanin được tìm thấy chủ yếu ở các lớp tế bào nằm bên ngoài như biểu bì. Các hợp chất anthocyanin xuất hiện rộng rãi trong khoảng ít nhất 27 họ, 73 loài và trong vô số giống thực vật sử dụng làm thực vật (Bridle và Timberlake, 1996). Các họ thực vật như vitaceae (nho) và rosaceae (cherry, dâu tây, mâm xôi, táo,…) là các nguồn anthocyanin chủ yếu. Bên cạnh đó còn có các họ thực vật khác như solanceae ( cà tím), saxifragaceae (quả lý đỏ và đen), ericaceae (quả việt quốc) và brassicaceae (bắp cải tím). Các loại anthocyanin phổ biến nhất là các glucoside của cyanidin, kế đến là pelargonidin, peonidin và delphinidin, sau đó petuidin và maldivin. Số lượng các 3–glucoside nhiều gấp 2,5 lần các 3,5–glucoside. Loại anthocyanin hay gặp nhất chính là Cyaidin-3-glucoside. Bảng 1: Các Anthocyanin trong môt số nguồn thực vật Tên thực vật Tên thông thường Loại Anthocyanin Allium cepa Củ hành đỏ Cy-3-glucoside, 3-galactoside, 3-diglucoside và 3-laminarriobioside, Pn-3-glucoside Brassica oleraea Bắp cải tím (red cabbage) Cy-3-sophoroside-5-glucoside cacyl hóa với malonoyl, ρ-coumaroyl, di-ρ-coumarol,feruloyl, diferuloyl, sinapoyl và disinapoyl Fragaria spp Dâu tây (strawberry) Pg và Cy-3-glucoside Glycine maxima Đậu nành (vỏ) Cy và Dp-3-glucoside Hibicus sabdariffa L Hoa bụt dấm Cy, Pn, mono- và biosides Raphanus sativus Củ cải đỏ (rễ) Pg và Cy-3-sophoroside-5-glucoside acyl hóa với ρ-coumaroyl, feruloyl, caffeoyl. Vitis spp Nho Cy, Pn, Dp, Pt và Mv mono và diglucoside; dạnh tự do và dạng acyl hóa Cy = cyanidin, Pg= pelagorindin, Pn= peonidin, Dp= delphinidin, Pt = petunidin, Mv= malvidin 5. Quá trình sinh tổng hợp Anthocyanin: 5.1. Con đường sinh tổng hợp Anthocyanin trong tế bào thực vật: Anthocyanin thường nằm trong các mô hoa và quả, trong các lớp tế bào biểu bì và dưới biểu bì của lá và thân thực vật. Trước đây, có người cho rằng quá trình sinh tổng hợp anthocyanin diễn ra trong các bào quan hình cầu nằm bên trong không bào, được gọi là các anthocyanoplast. Các bào quan này xuất hiện rộng rãi ở cả các cây một lá mầm và cây hai lá mầm. Tuy nhiên, theo nghiên cứu cho thấy quá trình sinh tổng hợp anthocyanin có thể không diễn ra trong các anthocyanoplast do ở đây có hàm lượng anthocyanin cao và pH thấp, trong khi đó pH tối thích của tất cả các enzyme được biết tham gia vào con đường sinh tổng hợp flavonoid là pH trung tính. Quá trình sinh tổng hợp anthocyanin được điều hòa bởi một hệ thống các gen. Anthocyanin chỉ xuất hiện ở các loài thực vật trên cạn mà không có ở các loài động vật, vi sinh vật hay thực vật dưới nước. Nguyên nhân do quá trình sinh tổng hợp anthocyanin đòi hỏi phải có vật liệu khởi đầu đi từ quá trình quang hợp. Dưới tác dụng của emzyme Chalcone synthase, Chalcone được tạo thành thông qua phản ứng ngưng tụ giữa 1 phân tử acid cinammic hoạt hóa (coenzyme A của 4-coumaric acid hay ít gặp hơn là của ferulic, caffeic, 5-hydroxy ferulic hay sinapic acid) và 3 phân tử malonyl-CoA. Acid cinammic hoạt hóa được lấy từ L-phenylalanine qua con đường sinh tổng hợp phenylpropanoid(gồm các enzyme Phenylalanine-ammonialyase, Cinammate-4-Hydroxylase, 4-Coumarat-CoA ligase). Malonyl-CoA được tạo thành từ Acetyl-CoA qua phản ứng xúc tác bởi enzyme Acetyl-CoA carboxylase. Tiếp theo, phân tử Chalcone được đóng vòng thông qua phản ứng xúc tác bởi enzyme Chalcone isomerase hình thành các flavanone đồng phân (như naringenin). Sau đó, chính các hợp chất này được chuyển hóa thành các dihydroxyflavanol (flanva-3-ol) bởi enzyme flavanone-3-hydroxylase, đồng thời có thể kết hợp với cả enzyme 2-hydroxylase và một enzyme dehydratase. Các dihydroxyflavonol được xem là các tiền chất của anthocyanidin. Các enzyme xúc tác cho quá trình chuyển hóa từ các dihydroxyflavonol thành các anthocyanidin cho đến nay vẫn chưa được xác định rõ ràng, có thể là các oxydo-reductase với các hợp chất trung gian là flavan-3,4-diol (leucoanthocyanidin). Sự khác nhau ở nhóm thế vòng B có thể bắt đầu ở giai đoạn cinammic acid, nhưng chủ yếu diễn ra ở giai đoạn hình thành các hợp chất trung gian C15 (như chalcone/flavanone) sau đó. Các hợp chất anthocyanidin tự nhiên sẽ được glycosyl hóa ngay lập tức ở nhóm hydroxy C-3 do chúng không bền trong môi trường lỏng. Quá trình glycosyl hóa tiếp theo, nếu có, sẽ xảy ra theo dạng bậc thang, bắt đầu từ việc gắn các phân tử đường vào gốc 3-glycosyl và hoặc nhóm 5-hydroxy. Các uridine diphosphat (UDP)-đường đóng vai trò là chất cho glycosyl cho tất cả các enzyme glycosyl-transferase. Quá trình acyl hóa Anthocyanin có thể xảy ra sau quá trình glycosyl hóa, xúc tác bởi các enzyme acyltransferase. 5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp: Quá trình sinh tổng hợp anthocyanin bị tác động bởi các yếu tố môi trường như: ánh sáng, nhiệt độ, các hormone thực vật, nguồn dinh dưỡng, những tác động cơ học và sự tấn công của các loài gây bệnh. Trong đó, ánh sáng chính là yếu tố quan trọng nhất. Ánh sáng hồng ngoại hoạt hóa các phytocrome màu, là chất cảm ứng cho các enzyme trong con đường flavone-glucoside và từ đó, giúp tổng hợp anthocyanin trong tế bào. Ngoài ra, cũng thường cần đến tia UV bên cạnh các phytocrome hoạt động để cảm ứng các enzyme. Trong môi trường nuôi cấy tế bào Haplopappus gracilis, chỉ có tia UV có bước sóng nhỏ hơn 345nm mới kích thích được quá trình tổng hợp anthocyanin. Dưới tác dụng của tia UV, hoạt tính của các enzyme phenylalanine-ammonia-lyase, chalcone, synthase và chalcone isomerase tăng lên đáng kể. Quá trình tích tụ Anthocyanin trong lá cây còn liên quan đến mức độ phát triển của lá, sự thiếu hụt các chất khoáng đa lượng như N, P, mức độ tiếp xúc của lá với tia UV. Ngoài ra, sự tổng hợp anthocyanin cũng có thể là một phản ứng của thực vật chống lại sự tấn công của các loài ăn cỏ cũng như của các loài nấm mốc. Hình 2: Con đường sinh tổng hợp Anthocyanin. Enzyme: chalcone synthase (a); chalcone isomerase (b); flavanone – 3 – hydroxylase (c); oxidoreductase (s) (d); glycosyl transferase (e) Gl = nhóm glycosyl; R’, R”=H, OH, OCH3 hay OGl Sự chuyển đổi cấu trúc của Anthocyanin trong môi trường lỏng: Trong môi trường lỏng, dưới tác động của các giá trị pH khác nhau của môi trường, cấu trúc của phân tử Anthocyanin sẽ trải qua một số chuyển hóa. Ở một giá trị pH xác định, diễn ra sự cân bằng giữa 4 cấu trúc Anthocyanin: Quinonoidal (anhydro) base (A): màu hơi tím Cation flavylium (AH+): màu đỏ Carbinol pseudobase (hay hemiacetal) (B): không màu Chalcone ©: không màu Phương trình chuyển hóa: AH+ A + H+ AH+ + H2O B + H+ B C Sự chuyển đổi cấu trúc của Anthocyanin trong nước là do hoạt tính cao của gốc aglycone (Anthocyanidin). Gốc đường, nhóm methoxyl cũng như các nhóm acyl hóa cũng ảnh hưởng đáng kể đến sự chuyển hóa trên. Hình 3: Sự chuyển hóa cấu trúc của phân tử Anthocyanin trong môi trường lỏng Dạng quinonoidal base đươc tạo thành thông thường ở pH > 3. Cation flavylium tương đối bền ở môi trường acid (như pH < 3). Trong môi trường trung tính hay acid yếu, Anthocyanin tồn tại chủ yếu ở các dạng không màu. Vì vậy, sự ổn định của các dạng mang màu, đặc biệt là dạng quinonoidal base, một phần là do sự xuất hiện của các gốc acid gắn vào phân tử đường, hay còn gọi là sự co-pigment hóa nội phân tử. Sỡ dĩ sự co-pigment hóa nội phân tử giúp tăng độ bền của phân tử anthocyanin là do sự xếp chồng của vòng thơm trong gốc acid với vòng pyrylium của phân tử anthocyanin, giảm bớt khả năng bị các phân tử nước tấn công hình thành các hợp chất carbinol, chalcone không màu. Ngoài ra, hiệu ứng copiment hóa ngoại phân tử cũng có thể giúp làm bền các cấu trúc quinoidal base hay ion flavylium do sự có mặt của những phức chất không màu, như các flavone, flavonol. Trong quá trình xử lý nhiệt và ánh sáng, quá trình copigment hóa ngoại phân tử giữ vai trò quan trọng, ngăn chặn sự mất màu có thể xảy ra. Cơ chế phân hủy do nhiệt nói chung do sự chuyển hóa thuận nghịch của các ion flavylium thành các dạng chalcone. Chalcone là chất trung gian trong cả hai quá trình phân hủy do nhiệt và ánh sáng của anthocyanin. Theo các nghiên cứu gần đây (Davis và cộng sự, 1983; Mazza và Brouillard,1990) hiệu ứng co-pigment hóa chính là cơ chế làm bền màu chính của anthocyanin trong thực vât do nó làm giảm tỉ lệ giữa dạng không mang màu (chalcone) và dạng mang màu thông qua việc tạo phức với dạng mang màu, ngăn chặn quá trình chuyển hóa từ dạng mang màu sang dạng không mang màu. Trong dung dịch, Anthocyanin dạng không acyl hóa hay acyl hóa một đơn vị đóng vai trò như một chất chỉ thị pH, tồn tại ở dạng acid hay base tùy thuộc vào giá trị pH. Ở pH acid (pH 6). Một số yếu tố ảnh hưởng đến độ màu của Anthocyanin: So với đa số các chất màu thiên nhiên, anthocyanin là chất màu có độ bền kém hơn, nó chỉ thể hiện tính bền trong môi trường acid. Ngoài ra, nó có thể phân hủy tạo thành dạng không màu và sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy có dạng màu nâu cộng với những sản phẩm không tan. Sự phân hủy anthocyanin có thể xảy ra trong quá trình trích và tinh chế chúng, đồng thời sự phân hủy này còn xảy ra trong quá trình xử lý và bảo quản các sản phẩm thực phẩm. Độ bền của các anthocyanin phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cấu trúc hóa học của anthocyanin, pH, nhiệt độ, sự có mặt của copigment, ion kim loại, oxy, acid ascorbic, SO2, ánh sáng, enzyme, đường và các sản phẩm biến tính của chúng. 7.1. Cấu trúc: 7.1.1.Cấu trúc chuyển hóa: Trong môi trường nước các anthocyanin tự nhiên giống như chất chỉ thị pH. Đỏ ở pH thấp, đỏ xanh ở pH trung gian, và không màu ở pH cao. Tại pH đã cho, tồn tại một cân bằng giữa 4 cấu trúc của anthocyanin và aglycone: quinonoidal (anhydro) bazo (A) màu xanh, cation flavylium (AH+ ) màu đỏ, carbinol pseudobase (B), và chalcone (C) không màu. Hình 4: Cấu trúc chuyển hoá của anthocyanin trong nước Khi pH < 2.0, các anthocyanin tồn tại chủ yếu dạng cation flavylium màu đỏ (R3=0-đường) hoặc màu vàng (R3=H). Khi pH tăng, sự mất prôton xảy ra nhanh thành dạng quinononidal màu xanh dương hoặc màu đỏ. Dạng quinonoidal thường tồn tại như một hỗn hợp vì pKa của nhóm OH ở vị trí 4’,7 và 5 là tương tự. Khi để yên, sự chuyển hóa xảy ra : có sự tách nước của cation flavylium cho ra dạng pseudobas