Faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas antosianin adalah oksigen, pH, temperatur, cahaya, ion logam, enzim dan asam askorbat (Iversen, 1999). Inti kation flavium dari pigmen antosianin kekurangan elektron sehingga sangat reaktif. Reaksi-reaksi yang terjadi umumnya mengakibatkan terjadinya kerusakan warna. Kerusakan antosianin tergantung pada pH dan lebih tinggi dengan meningkatnya pH. Kerusakan juga tergantung jumlah basa karbinol yang tidak berwarna dan tergantung pada suhu. Laju degradasi warna antosianin dipercepat dengan adanya asam askorbat, asam amino, fenol dan gula. Senyawa-senyawa tersebut dapat berkondensasi dengan antosianin melalui suatu reaksi yang kompleks (Francis, 1985).
 |
| Contoh Kandungan Antosisnin pada Panagan (source: foodnavigator.com) |
pH
Pigmen antosianin diperoleh dengan ekstraksi menggunakan air atau alkohol yang diasamkan. Antosianin adalah indikator alami pH. Dalam media asam tampak merah saat pH meningkat menjadi biru. Warna dari antosianin biasanya lebih stabil pada pH dibawah 3,5. Pigmen ini cocok untuk mewarnai makanan yang asam (Maga dan Tu, 1994). Eskin (1990) menyebutkan bahwa pigmen antosianin stabil pada pH 1 – 3. Pada pH 4 – 5, antosianin hampir tidak berwarna. Kehilangan warna ini bersifat “reversible” dan warna merah akan kembali ketika suasana asam (Anonymous, 2004).
Dalam medium cair, kemungkinan antosianin berada dalam empat bentuk struktur yang tergantung pada pH. Struktur tersebut adalah basa quinoidal (A), kation flavilium (AH+), basa karbinol yang tidak berwarna (B), dan khalkone tidak berwarna (C) (Von Elbe dan Schwartz, 1996 dalam Arthey dan Ashurst, 2001). Dalam larutan malvidin-3-glukosida pada pH 4 – 6 basa karbinol yang tidak berwarna mendominasi. Antosianin berada dalam jumlah besar didalam larutan alkohol konsentrasi tinggi dengan pH ± 1, karena pigmen berada pada keadaan non ionisasi. Pada pH 4,5 antosianin dalam jus buah bewarna agak kebiruan. Jika terdapat flavonoid kuning pada buah, maka jus akan berwarna hijau (Arthey dan Ashurst, 2001). Kerusakan warna pigmen antosianin disebabkan oleh berubahnya kation flavilium yang berwarna merah menjadi basa karbinol yang tidak berwarna dan akhirnya menjadi khalkone yang tidak berwarna (Francis, 1985).
Oksigen
Semua senyawa asing yang membentuk sistem ikatan dengan antosianin akan menyebabkan kerusakan warna. Adanya ion positif menyebabkan antosianin rentan terhadap serangan senyawa-senyawa asing seperti sulfur dioksida (SO2) atau hidrogen peroksida (H2O2). Antosianin dengan SO2 membentuk asam flaven-4-sulfonik yang tidak berwarna.
Agen pengoksidasi seperti hidrogen peroksida dapat merusak warna antosianin dengan menyebabkan pecahnya cincin pada posisi C-2 dan C-3 membentuk ester asam asetat O-Benzoyloxyphenyl pada kondisi asam. Salah satu sumber hidrogen peroksida adalah hasil oksidasi dari asam askorbat.
Suhu
Pemansan mempengaruhi stabilitas pigmen antosianin (James, 1995). Penelitian Adam dan Ogley (1972) melaporkan bahwa pengalengan jus buah pada suhu 100oC selama 12 menit menyebabkan warna merah turun, sedangkan pada suhu 5oC antosianin dapat stabil selama 1-2 bulan. Pemanasan dengan suhu yang semakin meningkat akan menyebabkan pigmen antosianin semakin berkurang jumlahnya pada 40oC selama ½ jam sebesar 17,4% dan pada suhu 100oC berkurang sebesar 95,5% (Abers, 1979).
Ion Logam
Degradasi antosianin dapat pula disebabkan karena reaksi pengikatan dengan ion logam, terutama terjadi pada konsentrat buah yang kaya akan antosianin. Antosianin berikatan dengan ion timah membentuk warna biru. Logam-logam seperti Fe3+ dan Al3+ dapat membentuk kompleks logam antosianin yang menyebabkan rusaknya warna pada beberapa produk pengalengan buah seperti pear dan persik.
Enzim
Enzim antosianase yang terkandung dalam buah dan sayuran juga menyebabkan kehilangan warna pada antosianin meskipun dapat diinaktifkan dengan blanching. Sehubungan dengan aktifitasnya, terdapat dua kelompok enzim yang menyebabkan kehilangan warna pada antosianin didalam jaringan tanaman yaitu glikosidase. Enzim glikosidase akan menghidrolisis ikatan glikosida dari antosianin yang membebaskan gula dari aglikonnya. Aglikon ini bersifat tidak stabil dan secara spontan berubah menjadi derivat yang tidak berwarna (Forsyth dan Quesnel, 1957 dalam Arthey dan Arshurst, 2001) dan dengan asam amino atau protein akan membentuk polimer berwarna coklat (Arthey dan Arshurst, 2001).
Penyimpanan
Penyimpanan yang terlalu lama untuk buah-buahan yang mempunyai pigmen merah akan mengakibatkan warna pigmen hilang dan berubah merah coklat yang akhirnya berwarna coklat. Penyimpanan pada suhu 1oC antosianin tidak berubah selama 6 bulan. Tetapi bila disimpan pada suhu 21oC, warna akan cepat berubah dan perubahan semakin cepat bila disimpan pada suhu 38oC (Francis, 1985).
Basa quinoidal dan karbinol sangat tidak stabil dan oksidasi antosianin dalam makanan selama proses atau penyimpanan sangat dipengaruhi proporsi kedua basa ini. Pada kondisi proses yang melibatkan panas, keseimbangan antara kation flavilium, basa anhidro, basa karbinol, dan khalkone berubah dengan meningkatnya bentuk basa, yang didukung dengan mekanisme oksidasi. Dalam kondisi proses dimana antosianin dikondisikan pada temperatur tinggi dan adanya komponen kimia lain, komponen tersebut dapat mendegradasi ganda (Hulme, 1971).
Cahaya
Antosianin tidak mantap dalam larutan netral atau basa dan bahkan dalam larutan asam warnanya dapat memudar perlahan-lahan akibat terkena cahaya, sehingga larutan sebaiknya disimpan di tempat gelap dan suhu dingin (Harborne,1996). Secara umum diketahui bahwa cahaya mempercepat degradasi antosianin. Efek tersebut dapat dilihat pada jus anggur dan “red wine”. Pada “wine”, metilasi diglikosida yang terasilasi dan metilasi monoglikosida (Fennema, 1996).
Pigmen antosianin diperoleh dengan ekstraksi menggunakan air atau alkohol yang diasamkan. Antosianin adalah indikator alami pH. Dalam media asam tampak merah saat pH meningkat menjadi biru. Warna dari antosianin biasanya lebih stabil pada pH dibawah 3,5. Pigmen ini cocok untuk mewarnai makanan yang asam (Maga dan Tu, 1994). Eskin (1990) menyebutkan bahwa pigmen antosianin stabil pada pH 1 – 3. Pada pH 4 – 5, antosianin hampir tidak berwarna. Kehilangan warna ini bersifat “reversible” dan warna merah akan kembali ketika suasana asam (Anonymous, 2004).
Dalam medium cair, kemungkinan antosianin berada dalam empat bentuk struktur yang tergantung pada pH. Struktur tersebut adalah basa quinoidal (A), kation flavilium (AH+), basa karbinol yang tidak berwarna (B), dan khalkone tidak berwarna (C) (Von Elbe dan Schwartz, 1996 dalam Arthey dan Ashurst, 2001). Dalam larutan malvidin-3-glukosida pada pH 4 – 6 basa karbinol yang tidak berwarna mendominasi. Antosianin berada dalam jumlah besar didalam larutan alkohol konsentrasi tinggi dengan pH ± 1, karena pigmen berada pada keadaan non ionisasi. Pada pH 4,5 antosianin dalam jus buah bewarna agak kebiruan. Jika terdapat flavonoid kuning pada buah, maka jus akan berwarna hijau (Arthey dan Ashurst, 2001). Kerusakan warna pigmen antosianin disebabkan oleh berubahnya kation flavilium yang berwarna merah menjadi basa karbinol yang tidak berwarna dan akhirnya menjadi khalkone yang tidak berwarna (Francis, 1985).
Oksigen
Semua senyawa asing yang membentuk sistem ikatan dengan antosianin akan menyebabkan kerusakan warna. Adanya ion positif menyebabkan antosianin rentan terhadap serangan senyawa-senyawa asing seperti sulfur dioksida (SO2) atau hidrogen peroksida (H2O2). Antosianin dengan SO2 membentuk asam flaven-4-sulfonik yang tidak berwarna.
Agen pengoksidasi seperti hidrogen peroksida dapat merusak warna antosianin dengan menyebabkan pecahnya cincin pada posisi C-2 dan C-3 membentuk ester asam asetat O-Benzoyloxyphenyl pada kondisi asam. Salah satu sumber hidrogen peroksida adalah hasil oksidasi dari asam askorbat.
Suhu
Pemansan mempengaruhi stabilitas pigmen antosianin (James, 1995). Penelitian Adam dan Ogley (1972) melaporkan bahwa pengalengan jus buah pada suhu 100oC selama 12 menit menyebabkan warna merah turun, sedangkan pada suhu 5oC antosianin dapat stabil selama 1-2 bulan. Pemanasan dengan suhu yang semakin meningkat akan menyebabkan pigmen antosianin semakin berkurang jumlahnya pada 40oC selama ½ jam sebesar 17,4% dan pada suhu 100oC berkurang sebesar 95,5% (Abers, 1979).
Ion Logam
Degradasi antosianin dapat pula disebabkan karena reaksi pengikatan dengan ion logam, terutama terjadi pada konsentrat buah yang kaya akan antosianin. Antosianin berikatan dengan ion timah membentuk warna biru. Logam-logam seperti Fe3+ dan Al3+ dapat membentuk kompleks logam antosianin yang menyebabkan rusaknya warna pada beberapa produk pengalengan buah seperti pear dan persik.
Enzim
Enzim antosianase yang terkandung dalam buah dan sayuran juga menyebabkan kehilangan warna pada antosianin meskipun dapat diinaktifkan dengan blanching. Sehubungan dengan aktifitasnya, terdapat dua kelompok enzim yang menyebabkan kehilangan warna pada antosianin didalam jaringan tanaman yaitu glikosidase. Enzim glikosidase akan menghidrolisis ikatan glikosida dari antosianin yang membebaskan gula dari aglikonnya. Aglikon ini bersifat tidak stabil dan secara spontan berubah menjadi derivat yang tidak berwarna (Forsyth dan Quesnel, 1957 dalam Arthey dan Arshurst, 2001) dan dengan asam amino atau protein akan membentuk polimer berwarna coklat (Arthey dan Arshurst, 2001).
Penyimpanan
Penyimpanan yang terlalu lama untuk buah-buahan yang mempunyai pigmen merah akan mengakibatkan warna pigmen hilang dan berubah merah coklat yang akhirnya berwarna coklat. Penyimpanan pada suhu 1oC antosianin tidak berubah selama 6 bulan. Tetapi bila disimpan pada suhu 21oC, warna akan cepat berubah dan perubahan semakin cepat bila disimpan pada suhu 38oC (Francis, 1985).
Basa quinoidal dan karbinol sangat tidak stabil dan oksidasi antosianin dalam makanan selama proses atau penyimpanan sangat dipengaruhi proporsi kedua basa ini. Pada kondisi proses yang melibatkan panas, keseimbangan antara kation flavilium, basa anhidro, basa karbinol, dan khalkone berubah dengan meningkatnya bentuk basa, yang didukung dengan mekanisme oksidasi. Dalam kondisi proses dimana antosianin dikondisikan pada temperatur tinggi dan adanya komponen kimia lain, komponen tersebut dapat mendegradasi ganda (Hulme, 1971).
Cahaya
Antosianin tidak mantap dalam larutan netral atau basa dan bahkan dalam larutan asam warnanya dapat memudar perlahan-lahan akibat terkena cahaya, sehingga larutan sebaiknya disimpan di tempat gelap dan suhu dingin (Harborne,1996). Secara umum diketahui bahwa cahaya mempercepat degradasi antosianin. Efek tersebut dapat dilihat pada jus anggur dan “red wine”. Pada “wine”, metilasi diglikosida yang terasilasi dan metilasi monoglikosida (Fennema, 1996).
Kopigmentasi
Kopigmentasi (penggabungan antosianin dengan antosianin atau komponen organik yang lain) juga dapat mempercepat atau memperlambat poses degradasi, tergantung pada kondisi lingkungan. Polihidroksilasiflavone, asoflavone dan aurone sulfonate memberikan efek yang protektif terhadap proses degradasi karena cahaya. Efek proteksi tersebut adalah interaksi formasi intermolekuler antara secara negatif merubah sulfonat dan secara positif merubah ion flavylium. Kompleks dengan protein, tanin, flavonoid lain dan polisakarida meskipun sebagian besar komponen tersebut tidak berwarna, mereka dapat meningkatkan warna antosianin dengan pergeseran batokromik dan meningkatkan penyerapan warna pada panjang gelombang penyerapan warna maksimum. Kompleks ini dapat cenderung menstabilkan selama proses dan penyimpanan. Absorbsi kation flavilium atau basa quinonoidal terhadap substrat yang sesuai seperti pektin atau pati dapat menstabilkan antosianin (Fennema, 1996).
Kopigmentasi (penggabungan antosianin dengan antosianin atau komponen organik yang lain) juga dapat mempercepat atau memperlambat poses degradasi, tergantung pada kondisi lingkungan. Polihidroksilasiflavone, asoflavone dan aurone sulfonate memberikan efek yang protektif terhadap proses degradasi karena cahaya. Efek proteksi tersebut adalah interaksi formasi intermolekuler antara secara negatif merubah sulfonat dan secara positif merubah ion flavylium. Kompleks dengan protein, tanin, flavonoid lain dan polisakarida meskipun sebagian besar komponen tersebut tidak berwarna, mereka dapat meningkatkan warna antosianin dengan pergeseran batokromik dan meningkatkan penyerapan warna pada panjang gelombang penyerapan warna maksimum. Kompleks ini dapat cenderung menstabilkan selama proses dan penyimpanan. Absorbsi kation flavilium atau basa quinonoidal terhadap substrat yang sesuai seperti pektin atau pati dapat menstabilkan antosianin (Fennema, 1996).
Reference
Eskin, N. A. M. 1990. Plant Pigments, Flavours and Textures. Academec Press. New York.
Fennema, O.R. 1996. Food Chemistry. Marcel Dekker Inc. New York.
Francis, F. J. 1985. Pigments and Other Colorants. Marcel Dekker, Inc. New York.
Harborne, J.B. 1996. Metode Fitokimia : Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan. Penerbit ITB Bandung.
Hulme, A. C. 1971. The Biochemistry of Fruits and Their Products. Academic Press Inc. New York.
Iversen, C. K. 1999. Black Currant Nectar : Effect of Processing and Storage on Anthocyanin and Ascorbic Acid Content. Journal of Fodd Science 64 (1); 37 – 41. (http://www.confec.com/ift/JFSonline81D4cqblCLoA/pdfs/jfsv64nlp037 - 041 ms0848.pdf)
Maga, J. A. and A. T. Tu. 1994. Food Additive Toxicology. Marcel Dekker, Inc. New York.
thank to infonya, kalau bisa lebih lengkap lagi itu lebih bagus..
ReplyDelete