CUANTIFICACIÓN DEL TOTAL DE ANTOCIANINAS MEDIANTE EL

MÉTODO DEL PH DIFERENCIAL

Los colorantes naturales para alimentos son necesarios en la industria; sin embargo,

colorantes naturales rojos son escasos ya que pocos extractos naturales tienen un color rojo

brillante no mezclado con otros tonos (Francis, 1989). Las antocianinas han ganado gran

importancia como colorantes naturales para alimentos; este tipo de pigmentos de las plantas

son metabolitos de tipo fenólico, pertenecen a la familia de los flavonoides y son responsables

de la mayoría de colores rojos y azules de las frutas y hortalizas

Los colorantes naturales tales como las antocianinas pueden impartir varios tonos

rojos al color del alimento; pero hay limitaciones en su aplicación debido a su solubilidad, su

dificultad para igualar el matiz deseado, incompatibilidad con la matriz del alimento y la

estabilidad del color con respecto al pH, luz y oxígeno (Markakis et al., 1992).

Se sabe muy bien que las propiedades de las antocianinas, incluyendo la expresión

del color, están altamente influenciadas por la estructura de la antocianina y por el pH

(Cabrita et al., 2000). Se ha demostrado que en la región de pH entre 5-7 las antocianinas

más simples son inestables y rápidamente pierden color debido a la hidratación de la

posición- 2 del esqueleto de la antocianina, generalmente se acepta que las antocianinas

muestran su color más intenso cuando están en la forma de ion flavilio (Francis, 1989); su

color rojo es el resultado neto de todas las antocianinas monoméricas, oligoméricas y

poliméricas junto con sus formas copigmentadas.

Cuantificación de antocianinas

Extracción de antocianinas

Las antocianinas son moléculas polares y consecuentemente son más solubles en

solventes polares que en no polares. A valores de pH donde las moléculas de antocianinas

están no ionizadas, pueden ser solubles en éter y no son estables en soluciones neutras y

alcalinas; por tanto los métodos convencionales empleados para la extracción de antocianinas

implica el uso de solventes ácidos (TABLA 1).

Como se observa en la tabla 1 los métodos de extracción han ido en busca de mejores

rendimientos pero se han comprometido en cuestiones de seguridad (Delgado-Vargas et al.,

2000).

Cuantificación de antocianinas monoméricas y color polimérico

Considerando al pH como uno de los principales factores del medio que afecta la

estabilidad del color de las antocianinas, los espectros de UV-Vis a diferentes valores de pH

también varían y nos ayudan a determinar si las antocianinas están o no polimerizadas (Giusti

y Wrolstad, 2001). La concentración de antocianinas entonces se determina con la

absorbancia a un pH diferencial. Estas moléculas dan dos bandas de absorción en la región

UV (260-280 nm) y la región visible (490-550 nm). Los resultados se expresan como

pigmentos de antocianinas monomericas, generalmente expresados como cianidina-3-

glucosido.

El método de pH diferencial permite la estimación alternativa del contenido de

antocianinas totales, incluso en la presencia de pigmentos polimerizados y otras

interferencias mediante el uso de sistemas tampón, el empleo de un agente blanqueador,

TABLA 1. Métodos de extracción de antocianinas

bisulfito, y la medición por espectrometría de UV-Visible. Este último consiste en el uso de

un agente blanqueador que decolorara’ a las antocianinas sin afectar a los compuestos

interferentes (figura 1). Se obtiene una medida de la absorbancia máxima en la región visible,

seguida por la decoloración. Los agentes blanqueadores más empleados son bisulfito de sodio

y peróxido de hidrogeno. (Leyva, 2009)

Las antocianinas desarrollan transformaciones estructurales reversibles con el cambio

del pH manifestado por el espectro a diferentes absorbancias. La forma del oxonio coloreado

predomina a pH 1.0 y la forma hemicetal incolora a pH 4.5. El método del pH diferencial se

basa en esta reacción y permite segura y rápidamente medir el total de antocianinas

monoméricas (Leyva, 2009).

Las antocianinas desarrollan transformaciones estructurales reversibles con el cambio

del pH manifestado por el espectro a diferentes absorbancias. La forma del oxonio coloreado

predomina a pH 1,0 y la forma hemicetal incolora a pH 4,5. El método del pH diferencial se

basa en esta reacción y permite segura y rápidamente medir el total de antocianinas

monoméricas (Leyva, 2009).

La diferencia en la absorbancia de estas dos alícuotas leídas a su longitud de onda de

máxima absorción será proporcional al contenido de antocianinas. La concentración en mg/lt

puede ser determinada si multiplicamos por el peso molecular del pigmento (MW)

FIGURA 1. Reacción de las antocianinas con bisulfito para formar antocianinas-

sinfónicas incoloras.

C (mg/lt) = A ( E ) L x MW x 103

Para la mayoría de las antocianinas es posible encontrar en la literatura su peso

molecular (MW) y su absorbancia molar ( E ). Estos valores varían un poco dependiendo del

autor, para esto se recomienda utilizar el valor donde se utilizó el mismo solvente que en el

análisis

Según Leyva en el 2009, para calcular la concentración de pigmentos monómericos s

empleo la siguiente ecuación, la cual se expresó como cianidina-3-glucosido.

Antocianinas monomericas (mg/100 g)= AxPMxFDx100/ (Ex1)

Dónde: A=absorbancia, PM=peso molecular de la antocianina, FD= factor de dilución,

E=Absortividad molar

Para calcular el color polimérico de la muestra blanqueada con bisulfito se emplea la

siguiente formula:

Color polimérico = [(A420nm-A700nm) + (Aλvis-max – A700nm)] x FD

BIBLIOGRAFIA

Leyva Diana E. Determinación de antocianinas, fenoles y actividad antioxidante en

licores y jugo de uva. Oaxaca, 2009

Francis, F.J, Food colorants: anthocyanins, Critical Reviews Food Science and

Nutrition, 1989.

Giusti, M.M y R.E. Wrolstad, Acylated anthocyanins from edible sources and their

applications in food systems,Biochemical Engineering Journal, 2003.

Markakis, P. Stability of anthocyanins in food. In Anthocyanins as food colors by P.

Markakis, New York, USA, 1992.

Delgado-Vargas, F. y Paredes-Lopez. Natural pigments: Carotenoids, anthocyanins

and betalains- characteristics, processing and stability, 2000.