2 – carotenoids as food colors

Carotenoids and vitamin E in oils from the market - 6 rapeseed and 6 sunflower oils, half of each cold pressed and refined - and in the oils of rape, sunflower, flax and safflower as well as the respective seeds and press cakes from a local oil mill were quantified by HPLC. Furthermore, a photometric determination of carotenoid content was tested and checked against the chromatographic method. In the cold pressed oils minor amounts of xanthophylls (all-E)-lutein and (all-E)-zeaxanthin were determined. With exception of traces of (all-E)-β-carotene in cold-pressed rapeseed oil this provitamin A active compound did not occur. Cold pressed rapeseed oils contained 0.5-1.5 mg total carotenoids/100 g which was manifold the content of the further oils. Vitamin E was found in all vegetable oils at plant-typic tocopherol patterns. The photometric determination of carotenoids resulted in significantly higher concentrations compared to the HPLC. This overestimation bases on the carotenoid pattern which was validated by comparison with known high-carotenoid materials, i.e. maize flour with an abundant amount of xanthophylls and carrots with an abundant amount of carotenes.

Analysis of carotenoids and vitamin E in selected oilseeds, press cakes and oils

Der Mechanismus des Bleichens wurde hinsichtlich der Kinetik der Abscheidung von Carotin und Chlorophyll auf Bleicherde untersucht. Rapsol wurde im Laboratorium unter N2-Atmosphare mit Bleicherde versetzt. Proben wurden entnommen, filtriert und analysiert, namentlich bei Messung der Lichtabsorption A bei 445 und 660 nM. In der ersten Periode lies sich log A als Funktion von (t = Zeit) geradlinig darstellen. In der entsprechenden Formel, log A/Ao = −k. , war k der Menge der zugesetzten Bleicherde proportional, hing aber auch vom anfanglichen Wassergehalt ab. Diese Formel kennzeichnet die Flockulierung von Kolloiden, wie durch Vergleich mit Meswerten aus der Literatur hervorgeht. Die Farbstoffe des Rapsols sind also partikular und im Ol kolloidal dispergiert. Die Stabilitat des Kolloids wird von der Bleicherde gebrochen, und zwar durch Adsorption des Stabilisators an den Kornern der Bleicherde. Die Partikel der Farbstoffe wurden dabei an die Kornern gebunden. Nach der ersten Periode, wenn die Stabilitat des Kolloids gebrochen ist, bilden die Partikel Aggregate im Ol und setzen sich auch teilweise unabhangig von den Bleicherdekorpern ab. Diese Aggregate waren auch im Mikroskop sichtbar.



Investigations Concerning the Kinetics of Adsorptive Bleaching1



The mechanism of bleaching with clays was studied by means of the kinetics for the removal of carotene and chlorophyll. Experiments were made with a rapeseed oil. It was bleached under N2. Samples were taken at different times and analyzed in terms of light absorbancy A at 445 and 660 nm. In the first period of bleaching the concentrations of remaining pigments were linearized by plotting log A/Ao against . The slope k was proportional to the added amount of bleaching clay, although the original amount of water in the system also had an influence. The rate formula found is characteristic of flocculation of colloids, as found from experimental data in the literature. Thus the pigments of rapeseed oil are particulate and colloidally dispersed in the oil. The stability of the colloid Then also pigment particles adhere to the clay. After the first period the stability of the colloid is broken, and the pigment particles aggregate in the bulk. These aggregates were visible in the microscope.

Untersuchungen über die Kinetik des Bleichens mit Bleicherden

Kurbiskernol enthalt ca. 52% Linol-, 29% Ol und Spuren Linolensaure. Der Gehalt an Tocopherolen von 33.8 mg β + γ-Tocopherol/100 g Ol ist verhaltnismasig niedrig, α- und δ-Tocopherol wurden nicht gefunden. Der Gesamtcarotinoidgehalt betrug ca. 15 ppm, wobei 71% Lutein und 12% β-Carotin waren. Daneben wurden noch kleine Mengen an α-Carotin, Cryptoxanthin und Flavoxanthin gefunden. Die eigentumliche, dunkle Farbe des Ols wird neben Carotinoiden verursacht durch Chlorophyll und Phaophytine, die sich aus den entsprechenden Chlorophyllen gebildet haben. Der Gesamtgehalt an Chlorophyllfarbstoffen von ca. 13 ppm beruhte vorwiegend auf Chlorophyll b und Phaophytin a. Im Laboratorium raffiniertes Ol hatte eine hohere Oxidationsstabilitat – gemessen im SWIFT-Test – als nach der Fettsaurezusammensetzung zu erwarten gewesen ware.



Studies on Pumpkin Seed Oil



Pumpkin seed oil contains ca. 52% linoleic, 29% oleic and traces of linolenic acid. The content of tocopherols (33.8 mg β + γ-tocopherol per 100 g oil) is relatively low; α- and δ-tocopherols are not found. The total carotenoid content is 15 ppm, out of which 71% are lutein and 12% are β-carotene. In addition, smaller proportions of α-carotene, cryptoxanthin and flavoxanthins are found. The characteristic dark colour of the oil is due, in addition to carotenoids, to chlorophyll and pheophytins, which are formed from the corresponding chlorophylls. The total content of chlorophyll pigments, 13 ppm, is mainly composed of chlorophyll b and pheophytin a. Laboratory-refined oil has a higher oxidative stability, as measured by SWIFT-Test, than to be expected from the fatty acid composition.

Untersuchungen über Kürbiskernöl

For investigating the effects of degumming, neutralization, winterization and deodorization operations on the composition of sunflowerseed oil, samples were collected from each respective stage of a commercial oil refining factory in Tekirdaǧ, Turkey. Based on laboratory analyses, it was concluded that there were no significant changes in specific gravities, refractive indices, saponification numbers. Iodine values and fatty acid compositions were altered slightly during winterization. There was a gradual decrease throughout each consecutive stage of refining, in free fatty acids, phospholipids, unsaponifiables, tocopherols, sterols and iron contents. Also, slight changes were observed in relative distribution pattern of individual tocopherol and sterol components. The overall oil quality, from points of oxidative stability and nutritional status, was not lower than the original crude sunflower seed oil.



Einflus von Raffination auf die chemische Zusammensetzung des turkischen Sonnenblumenols



Um den Einflus von Raffination (Entschleimung, Entsauerung, Entfarbung, Desodorisierung, Entstearinisierung) auf die Zusammensetzung von Sonnenblumenol zu studieren, wurden aus der Olraffinationsanlage in Tekirdaǧ, Turkei, entsprechende Muster wahrend der genannten Stadien der Raffination entnommen. Nach den Analysenergebnissen wurden keine beachtenswerten Anderungen im spezifischen Gewicht, im Brechungsindex und in der Verseifungszahl festgestellt. Nach der Entstearinisierung hatten geringe Anderungen in der Jodzahl und in der Zusammensetzung der Fettsauren stattgefunden. In jedem der aufeinanderfolgenden Stadien der Raffination wurde eine allmahliche Abnahme an freien Fettsauren, Phospholipiden, Unverseifbarem, Tocopherolen, Sterinen und auch im Eisengehalt festgestellt. Auch geringe Anderungen in der relativen Verteilung von individuellen Tocopherolen und Sterinen wurden ermittelt. Im ganzen gesehen war die Qualitat des raffinierten Oles hinsichtlich Oxidationsstabilitat und Nahrwert nicht geringer als die des Rohsonnenblumenoles.

The Effects of Refining on the Chemical Composition of Turkish Sunflower Seed Oil

Es wird ein Verfahren zur “olfreien” Isolierung und Anreicherung der Carotinoidfarbstoffe aus rohen, entschleimten und entsauerten Rapsolen angegeben, das auf der sogen. “Phasentrennung” in Kombination mit der Saulenchromatographie an basischem Aluminiumoxid beruht. Die Bestimmung der Carotinoide erfolgt spektralphotometrisch (445 nm), wobei der Gehalt als β-Carotin (E1cm 451 nm1% = 2500) berechnet wird. Der Carotingehalt in Rapsol wird nach saulenchromatographischer Anreicherung und Abtrennung vom Ol spektralphotometrisch (451 nm) bestimmt. Die photometrische Chlorophyllbestimmung nach Stillmann wird modifiziert, wobei Phaophytin a (E1cm 667nm1% = 530) als Bezugssubstanz fur die Berechnung des Gehaltes an chlorophyllahnlichen Farbstoffen vorgeschlagen wird.



In ausgewahlten Rapsolen unterschiedlichen Raffinationsgrades werden nach einer vorgeschlagenen Schnellbestimmungsmethode der Gesamtcarotinoid- und Chlorophyllfarbstoffgehalt durch direkte spektralphotometrische Messung im Ol ermittelt und mit den nach Farbstoffisolierung festgestellten Werten sowie mit den Jodfarbzahlen verglichen. Bei der Entschleimung und Entsauerung erfolgt nur eine unwesentliche Abnahme des Gesamtfarbstoffgehaltes (Chlorophylle werden bei der Entschleimung in Phaophytine umgewandelt), wogegen durch die Bleichung die starkste Entfernung von Carotinoid- und Chlorophyllfarbstoffen zu verzeichnen ist. Wahrend die untersuchten Rapsrohole etwa 40–70 ppm Gesamtcarotinoide (berechnet als β-Carotin), 3,5–5 ppm Carotine (berechnet als β-Carotin) und 10–50 ppm Chlorophyllfarbstoffe (berechnet als Phaophytin a) enthalten, sind in den Vollraffinaten Carotine nicht mehr nachweisbar; der Gesamtcarotinoidgehalt liegt etwa zwischen 0,3 und 0,7 ppm und der der Chlorophyllfarbstoffe zwischen 0 und 0,4 ppm.

Studien über das Verhalten von Fettinhaltsstoffen bei der Raffination 3. Mitt. Isolierung, Anreicherung und Bestimmung von Carotinoid‐ und Chlorophyllfarbstoffen in Rapsölen unterschiedlichen Raffinationsgrades

Dunnschichtchromatographisch werden in rohen, entschleimten und entsauerten Rapsolen Carotine und Lutein, das 76% der hypophasischen Carotinoide ausmacht, sowie wahrscheinlich Neo-Luteine nachgewiesen. Nach der Bleichung finden sich nur noch unpolare Carotine sowie Sterine, wahrend nach der Desodorierung auch Carotine nicht mehr feststellbar sind. Chlorophylle werden bei der Entschleimung in Phaophytine umgewandelt, die im Verlauf der weiteren Raffination praktisch vollstandig entfernt werden.

Studien über das Verhalten von Fettinhaltsstoffen bei der Raffination. 6. Mitt. Versuche zum Nachweis und zur Bestimmung von Einzelkomponenten der Farbstoffe

H. Kroschel

Papers

Studien über das Verhalten von Fettinhaltsstoffen bei der Raffination 3. Mitt. Isolierung, Anreicherung und Bestimmung von Carotinoid‐ und Chlorophyllfarbstoffen in Rapsölen unterschiedlichen Raffinationsgrades

Studien über das Verhalten von Fettinhaltsstoffen bei der Raffination. 6. Mitt. Versuche zum Nachweis und zur Bestimmung von Einzelkomponenten der Farbstoffe