MARC

 008240612s2021      us  |||||||||||||||c||eng  d
■001000016935437
■00520240214101932
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798380181617
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30723620
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a641
■1001  ▼aZhou,  Yucheng.
■24510▼aComparing  the  Biochemical  Compositions  of  Fruits  From  the  Sambucus  Species  and  the  Color  Expression  of  Their  Anthocyanin  Extracts  as  Modulated  by  UV  Irradiation▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bThe  Ohio  State  University.  ▼c2021
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2021
■300    ▼a1  online  resource(197  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-03,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Giusti,  M.  Monica.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  Ohio  State  University,  2021.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aSambucus  (elderberry)  is  a  woody  perennial  that  produces  fruits  rich  in  anthocyanins.  The  two  most  economically  important  species  around  the  world  are  the  European  elderberry  (S.  nigra  L.)  and  the  American  elderberry  (S.  canadensis  L.).  The  European  elderberry  has  a  long  history  of  being  grown  as  a  commercial  fruit  crop  therefore  it  is  better  known  than  other  species.  The  American  elderberry  is  native  to  the  North  America,  but  it  has  not  been  studied  as  much  as  its  European  counterpart.  There  are  many  other  Sambucus  species.  Among  them,  S.  peruviana  is  a  species  native  to  South  America  with  limited  information  reported  in  the  literature.The  anthocyanin  content  in  elderberry  fruits  is  higher  than  that  of  most  other  berries  and  for  that  reason  the  European  elderberry  extract  has  been  commercialized  as  a  natural  food  colorant.  The  anthocyanin  concentration  and  profile,  along  with  other  biochemical  attributes  are  greatly  impacted  by  genetic  (like  species,  cultivar)  and  environmental  (like  ripeness)  factors.  These  variations  can  affect  the  coloring  properties  of  their  anthocyanin  extracts  and  will  ultimately  determine  their  application  in  food  industry.  Being  S.  canadensis  being  the  North  American  native  species  and  less  studied  than  the  European  counterpart,  our  study  focused  greatly  on  this  species,  while  its  colorimetric  properties  were  compared  with  other  Sambucus  species  including  S.  nigra  and  S.  peruviana  to  compare  their  application  potential.In  the  first  two  chapters,  we  aimed  to  investigate  the  impact  of  cultivar  and  ripeness  on  the  accumulation  of  anthocyanin  and  other  phytochemicals  in  American  elderberry,  systematically  evaluate  the  anthocyanin  profiles  and  color  properties  of  S.  nigra,  S.  canadensis  and  S.  peruviana  under  a  wide  pH  range  for  their  potential  as  natural  food  colorants.Biochemical  compositions  of  American  elderberry  greatly  changed  during  fruit  ripening.  °Brix  increased  ~4  unites,  pH  increased  from  4.2  to  4.5,  anthocyanin  content  multiplied  about  tenfold  and  phenolic  content  multiplied  almost  threefold  from  the  half-to  the  fully-ripen  stage,  while  the  %  acylated  anthocyanins  decreased  from  80%  to  70%.  Different  American  elderberry  cultivars  significantly  varied  on  pH,  anthocyanin  content  and  polymeric  color.  More  than  70%  anthocyanins  in  S.  canadensis  were  acylated  with  p-coumaric  acids,  with  trans  (~65%)  and  cis-configured  (~2%)  cyanidin-3-p-coumaroylsambubioside-5-glucosides  coexisted.  S.  canadensis  was  abundant  in  cyanidin-3,5-  glycosides  (90%),  while  S.  nigra  (80%)  and  S.  peruviana  (~100%)  were  dominated  by  the  non-acylated  cyanidin-3-glycosides.  Nearly  30%  of  anthocyanins  in  S.  peruviana  were  cyanidin-3-lathyroside,  which  were  not  commonly  found  in  nature.  The  different  anthocyanin  glycosylation  and  acylation  pattern  resulted  in  a  more  orange-red  color  expression  of  the  S.  nigra  and  S.  peruviana  extracts  at  acidic  pH,  less  color  loss  at  pH  4-  6,  and  a  blue  color  expression  of  the  S.  canadensis  extract  at  alkaline  pH.  According  to  their  different  color  properties,  they  can  be  good  candidates  for  the  replacement  of  red  and  blue  dyes.American  elderberry  is  one  of  the  few  edible  plants  that  contains  both  cis  and  trans  isomers,  therefore  can  be  used  to  investigate  the  impact  of  acyl  group  configuration  on  the  anthocyanin  color  expression  and  stability.The  cis-configured  cyanidin-3-p-coumaroyl-sambubioside-5-glucosides  isolated  from  American  elderberry  exhibited  larger  \uD835\uDF06vis-max  with  more  intense  (higher  Amax  and  smaller  L*  )  and  more  saturated  (larger  C*  ab)  colors  expressed  at  almost  all  pHs  than  its  trans  counterparts.  It  experienced  less  color  loss  at  mildly  acidic  pH  due  to  its  spatial  configuration.  Half-lives  of  the  cis  isomers  were  2-6  times  longer  than  the  trans  depending  on  pH.  These  favorable  attributes  indicated  that  an  extract  rich  in  cis  isomers  would  potentially  express  more  vital  colors  with  improved  stability.The  cis-configured  anthocyanins  are  rarely  found  in  nature,  while  they  may  be  isomerized  from  the  trans  through  UV  irradiation.  Current  knowledge  on  anthocyanin  photoisomerization  is  limited,  leaving  a  gap  to  fill  in.  For  this  reason,  we  first  identified  the  key  factors  that  governed  this  conversion  process  and  modelled  the  reactions  under  different  irradiation  conditions.  We  then  developed  a  food-friendly  and  sustainable  approach  to  produce  more  cis  isomers  efficiently.  We  further  verified  the  feasibility  of  improving  anthocyanin  extracts  color  intensity  and  stability  through  UV  irradiation.  Photoisomerization  of  anthocyanin  was  more  efficient  with  isolates  but  Photoisomerization  of  American  elderberry  crude  extract  resulted  in  the  accumulation  of  cis  isomers,  and  reached  a  photo-stationary  phase  in  just  12  min.  The  anthocyanin  photoisomerization  was  solvent  and  dose-dependent.  Under  all  the  tested  conditions,  the  highest  cis/trans  ratio  (~0.75)  and  the  conversion  efficiency  (k  =  0.54)  was  obtained  when  irradiating  100  \uD835\uDF07M  American  elderberry  crude  extract  in  90%  ethanol.  The  increased  cis/trans  ratio  in  the  extract  after  UV  irradiation  significantly  intensified  the  overall  color  expression  with  extended  shelf  life.Our  investigation  of  biochemical  compositions  and  color  performance  of  multiple  American  elderberry  cultivars  at  different  ripening  stages  helped  to  guide  the  selection  of  appropriate  materials  for  specific  research  and  application  purposes.  Our  systematic  evaluation  of  colorimetric  properties  among  different  Sambucus  species  suggested  that  the  application  of  Sambucus  species  as  natural  colorants  could  be  extended  to  other  less  utilized  species  like  S.  canadensis  and  S.  peruviana.  Our  study  on  cis  and  trans  cyanidin  stereoisomers  provided  important  additions  to  the  current  knowledge  on  the  relationship  between  acyl  group  configuration  and  anthocyanin  color  expression.  Our  exploration  of  anthocyanin  photoisomerization  suggested  that  UV  irradiation  could  be  a  feasible  approach  to  intensity  anthocyanin  color  expression  and  improve  the  stability.
■590    ▼aSchool  code:  0168.
■650  4▼aFood  science.
■650  4▼aPlant  sciences.
■650  4▼aNutrition.
■653    ▼aAnthocyanins
■653    ▼aNatural  colorant
■653    ▼aSambucus  species
■653    ▼aPhotoisomerization
■653    ▼aPhytochemicals
■690    ▼a0359
■690    ▼a0479
■690    ▼a0570
■71020▼aThe  Ohio  State  University▼bFood  Science  and  Technology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-03B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0168
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2021
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16935437▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서