Studium stability kurkuminu

Monika Sekaninová

Master's thesis

Study of curcumin stability

Abstract:

Potravinářská barviva jsou v dnešní době používána ve většině výrobků. V posledních letech začínají převažovat barviva přírodní, mezi něž patří také kurkumin. Ten se získává z oddenku kurkumy dlouhé (Curcuma longa L.), kde ho doprovází demethoxykurkumin a bisdemethoxykurkumin. Tyto tři látky se nazývají kurkuminoidy a mají žlutou barvu. Můžeme je najít v mnoha výrobcích, jako jsou cukrovinky, mléčné výrobky, pečivo, vejce a další. U kurkuminu je prokázána řada pozitivních zdravotních účinků, mezi něž patří protizánětlivé účinky, antioxidační aktivita, protirakovinné účinky a mnoho dalších. Kurkuminoidy jsou nerozpustné ve vodě, což způsobuje jejich nízkou biologickou využitelnost. Stabilitu kurkuminoidů ovlivňuje řada faktorů, nejvíce teplota, světlo, pH a doba skladování. Pro hodnocení těchto faktorů se používá nepřeberné množství analytických metod. Nejčastěji se jedná o spektrofotometrické metody, TLC, HPLC a MS. Stabilitou kurkuminoidů, hlavně kurkuminu, se zabývá mnoho studií. V dnešní době se studuje stabilita i v rámci potravin. Proto cílem této práce bylo stanovit obsah kurkuminoidů v potravině (sirupu) a zjistit vliv skladovacích podmínek na jejich stabilitu. Podmínky simulovaly stánkový prodej a skladování v domácích podmínkách. Vzorky sirupů a extraktů kurkumy pro porovnání byly uchovány v podmínkách tma/chlad, tma/teplo, světlo/chlad a světlo/teplo. Byly stanoveny hypotézy, že kurkumin je běžně používané potravinářské barvivo, že se mění v čase na jiné sloučeniny a že pH ovlivňuje jeho stabilitu. Pro stanovení obsahu kurkuminu a jeho derivátů byla využita metoda HPLC. Stabilita kurkuminu byla vyhodnocena pomocí spektrofotometrie. Z výsledků vyplývá, že u většiny vzorků není statisticky průkazný pokles absorbance ani pokles množství kurkuminoidů. V rámci experimentu docházelo pouze ke kolísání hodnot. Statisticky průkazný pokles byl pouze u vzorku kurkumy v podmínkách světlo/teplo. Při měření bylo zjištěno, že k největší degradaci docházelo u vzorků sirupů v chladu a zároveň ve tmě. V těchto podmínkách naopak kurkumin v extraktu kurkumy vykazuje nejvyšší stabilitu. Jak bylo zjištěno, také pH má vliv na stabilitu kurkuminoidů. Sirupy měly kyselé pH a v tomto prostředí je kurkumin nejstabilnější.

Abstract:

Food colours are nowadays used in most products. Natural colours, to whom curcumin belongs, are starting to predominate these days. Curcumin is obtained from rhizomes of turmeric (Curcuma longa L.), where it is accompanied by demethoxycurcumin and bisdemethoxycurcumin. These three compounds are called curcuminoids and have yellow colour. They can be found in many products, like sweets, dairy products, pastry, eggs and others. Many health benefits of curcumin, such as anti-inflammatory effects, antioxidant activity, anticarcinogenic effects and many others, were proved. Curcuminoids are water-insoluble compounds, which causes their small bioavailability. The stability of curcuminoids is affected by many factors, mostly temperature, light, pH and length of storage. Many analytical methods are used to assess these factors. Spectrophotometric methods, TLC, HPLC and MS are the most frequent. Many studies deal with stability of curcuminoids, especially curcumin. These days also the stability in food is studied. Therefore the objective of this thesis was to establish the content of curcuminoids in food (syrup) and assess the effect of storage conditions on the stability. The conditions simulated trading from stall and storage in home conditions. Samples of the syrups and turmeric extracts were kept in conditions dark/cold, dark/warmth, light/cold, light/warmth. These hypotheses were established: curcumin is regularly used food colour, in time it turns into other compounds and pH affects its stability. Content of curcumin and its derivates was determined by HPLC. Stability of curcumin was assessed using spectrophotometry. The results show that values of absorbance and curcuminoid content fluctuated. However, neither the decline of absorbance nor the decline of curcuminoid content were statistically significant in most of the samples. The only sample with statistically significant decline of values was the sample of turmeric in conditions light/warmth. The highest degradation was detected in the samples of syrups kept in cold and dark. On the contrary the turmeric extract showed the highest stability in these conditions. The effect of pH on the stability of curcuminoids was proved too. Syrups had low pH, in which the curcumin was the most stable.

Keywords

kurkuma, pomerančový sirup, E100, demethoxykurkumin, bisdemethoxykurkumin

Keywords

bisdemethoxycurcumin, turmeric, orange syrup, E100, demethoxycurcumin

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Matyáš Orsák, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs