Một nghiên cứu hóa học về sắc tố đỏ lần đầu tiên được thực hiện bởi Kondo (1931). Kuroda & Wada (1936) được phân lập từ các sắc tố lá tía tô được gọi là shisonin A và B dưới dạng clorua. Amorphous shisonin B clorua được xác nhận là một hợp chất của shisonin A clorua và axit p-coumaric. Với cấu trúc hoàn chỉnh của shisonine là cyanidine 3-(6-O-trans-p-coumaroyl-~-D- glucoside)-5-(/3-glucoside)
Hình 29: Cấu tạo của Shisonin
Shisonin từ lá tía tô là một trong những nguồn tốt nhất của sắc tố đỏ, được coi như một chất tạo màu sử dụng trong thực phẩm. Dựa vào các nghiên cứu được báo cáo trong các tài liệu liên quan đến sự ổn định của shisonin, các nhà khoa học nhận ra rằng sự ổn định của màu sắc trong quá trình chuẩn bị thực phẩm có sắc tố đỏ được tô màu bởi các sắc tố tự nhiên bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố: pH, ánh sáng, oxy, suy thoái vi khuẩn, kim loại và các hóa chất khác.
4.2.1. Quy trình chiết tách shisonin
Lá tía tô tươi sẽ được khuấy với 1% HCl-methanol trong 24 giờ ở 5 °C. Các chiết xuất màu đỏ được lọc dưới lực hút. Các filtrates được tập trung đến một nửa thể tích trong một máy bay hơi quay ở 40 °C. Chì acetate (lượng isomolar đến HC1) đã được thêm vào và clorua chì trắng, kết tủa ở 1-2 ° C, đã được loại bỏ bằng cách ly tâm tại 3000 rpm trong 15 phút. Shisonin sau đó được kết tủa bằng cách bổ sung dần dần acetate chì, tách ra bằng cách ly tâm (3000 rpm trong 15 phút) và hòa tan trong 5% HCl- methanol. Clorua shisonin thô được kết tủa bởi việc bổ sung ethyl ether. Clorua shisonin tinh khiết thu được bằng sắc ký giấy chuẩn bị trên giấy lọc Toyo làm dung môi đang phát triển, theo mô tả của Kuroda & Wada (1936). Sắc ký giấy cho một điểm chính của shisonin tại Rf 0,65 và các điểm nhỏ khác tại Rf 0"50, 0,39, 0,35 và 0'26. Các đốm
anthocyanin kết hợp (Rf: 0-65) đã được xử lý bằng 0,5% HCl-methanol và chiết xuất đã bay hơi trong vacuo dưới 40°C để khô và sau đó tiếp tục khô trên KOH. Mặc dù một số thử nghiệm kết tinh của shisonin clorua hoặc picrate đã không thành công, shisonin clorua tinh khiết về sắc ký giấy đã thu được ở trạng thái vô định hình màu tím sáng bóng.
4.2.2. Ảnh hưởng của chất phụ gia và chất khác:
Các cation kim loại được chọn (Cu2+ và Fe3+), carbohydrate (glucose, fructose, lactose và sucrose) và các chất khác (glycine, leucine, hydrogen peroxide) ở một số nồng độ đã được kiểm tra về tác dụng của chúng đối với tốc độ mất màu của dung dịch shisonin ở 90 ° C.
Ảnh hưởng của oxy đối với tốc độ phai màu được đo bằng dung dịch shisonin đệm (5 ml) trong ống nghiệm (20 ml). Không khí trong không gian đầu của lọ được thay thế bằng oxy. Sau khi niêm phong bằng nắp vặn, lò phản ứng được duy trì ở 90 °C trong bồn nước và lắc trong thời gian thử nghiệm.
Ảnh hưởng của ánh sáng đối với việc tẩy trắng được xác định trên dung dịch ở pH 3. Các mẫu được đưa vào lọ 20 ml để tiếp xúc với ánh sáng ban ngày được đặt bên ngoài cửa sổ để tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng ban ngày trong 5 hoặc 10 giờ, và cường độ màu của các mẫu tiếp xúc được so sánh với điều khiển trong lọ bọc bằng lá nhôm.
Quang phổ có thể nhìn thấy (350-650 nm) đã thu được cho các dung dịch shisonin ở mỗi giá trị pH: Shisonin cho thấy các đỉnh ở 514nm, 515nm, 518nm và 520nm, cho pH 2, 3, 4 và 5, tương ứng; sự hấp thụ tối đa chuyển sang bước sóng dài hơn, và độ hấp thụ giảm với sự gia tăng độ pH. Ở pH 7, sự hấp thụ tối đa chuyển sang 590 nm.
4.2.3. Độổnđịnhmàusắccủashisonin:
Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Khi các dung dịch shisonin được làm nóng trong các khoảng thời gian khác nhau, cường độ màu giảm dần và không có sự thay đổi tối đa hấp thụ được quan sát thấy. Các dung dịch shisonin được làm nóng ở 98 °C, ở pH 3, 4 và 5, độ hấp thụ giảm cường độ màu giảm dần và cuối cùng được cân bằng ngoại trừ ở pH 5.0. Trong trường hợp pH 5, sự gia tăng rõ ràng về cường độ màu sắc với thời gian trôi qua trên 3 giờ là do sự hình thành của một sắc tố nâu. Chất màu nâu này được đặc trưng bởi sự giảm đơn điệu của
sự truyền về phía vùng UV. Sự thay đổi màu sắc đã được nghiên cứu bằng cách tính tỷ lệ phần trăm hấp thụ giữ lại ở 515 nm (sẽ được giữ lại shisonin) sau khi làm nóng.
Ảnh hưởng của chất phụ gia
Glucose và lactose được thêm vào dung dịch đệm về cơ bản không ảnh hưởng đến shisonin, trong khi việc bổ sung fructose và sucrose làm giảm rõ rệt. Cho thấy tốc độ suy thoái shisonin tuân theo động học bậc nhất đối với nồng độ fructose ban đầu. Quá trình suy thoái của shisonin với sự hiện diện của fructose hoặc sucrose không thể được phát hiện trong nghiên cứu hiện tại. Những kết quả này cho thấy rằng việc bổ sung fructose hoặc sucrose vào thực phẩm có màu shisonin nên tránh vì sự mất ổn định màu sắc.
Thêm ion ferric gây ra sự sụt giảm shisonin và ion cupric gây ra sự suy thoái thậm chí còn lớn hơn để tạo thành kết tủa màu nâu. Người ta có thể kết luận từ kết quả rằng các ion kim loại này hoạt động như chất xúc tác cho sự xuống cấp của shisonin.
Các axit amin, glycine hoặc L-leucine không ảnh hưởng đến tốc độ suy thoái ở pH 3, nhưng làm tăng nhẹ tốc độ suy thoái ở pH 4. Thêm glucose với glycine không ảnh hưởng đến tốc độ suy thoái ở pH 3 nhưng có tác dụng làm giảm nhẹ ở pH 4. Một lượng nhỏ hydrogen peroxide có tác động rõ rệt đến việc giảm shisonin, mức giảm này tỷ lệ nghịch với nồng độ hydrogen peroxide. Không có tác dụng bảo vệ cho sự suy thoái của shisonin đã được quan sát thấy đối với các chất phụ gia được thử nghiệm trong nghiên cứu này.
Ảnh hưởng của ánh sáng hoặc oxy
Độ nhạy cảm của shisonin với sự suy thoái của ánh sáng được nghiên cứu bằng cách lưu trữ các dung dịch shisonin ở pH=3 dưới nitơ có hoặc không tiếp xúc với ánh sáng ban ngày trong 5 và 10 giờ. Tiếp xúc với ánh sáng ban ngày trong 5 và 10 giờ làm tăng sự xuống cấp lần lượt là 28% và 51%. Sự hiện diện của oxy trong không gian đầu của lọ làm giảm giá trị shisonin ở 90 ° C, pH=3. Những kết quả này đã chứng minh độ nhạy cảm của shisonin với oxy và ánh sáng và sự cần thiết phải bảo vệ các sản phẩm có chứa shisonin chống lại sự tiếp xúc lâu dài với không khí hoặc ánh sáng.