Solubility and Stability of Natural Food Colorants in Microemulsions

Abstract

Several microemulsion systems were prepared by using different natural oils such as peppermint oil alone or mixed with a common edible oils (soybean, peanut or rapeseed oil), different surfactants such as lecithin, monoolein or Tween20 and an aqueous solution (water or 20% solution of NaCl, sucrose or citric acid ) without or with ethanol as cosurfactant. The solubility of curcumin in these microemulsion systems was investigated. The stability of curcumin solubilized in these microemulsions against UV light and normal electric light was also studied. The stability of curcumin was determined as the change in curcumin color shade by using Measuring Color Instrument.<br /> The results obtained indicated that microemulsions can be prepared by using a suitable components for food applications. These microemulsions greatly enhanced the solubility of curcumin. The solubility of curcumin in these microemulsions is more higher than that in ethanol, edible oils and peppermint oil. Tween20/peppermint oil microemulsions exhibited the highst solubility for curcuminn and optimum water solubilization capacity. All microemulsions on the basis of the stability tests offered good results for curcumin stability against UV and normal electric light for long period, except microemulsions prepared by NaCl solution as aqueous phase.<br /> These prepared microemulsions are suggested to be promising for solubility and stability of curcumin and other natural food colorants which have similar characteristics (insoluble in water, poorly soluble in vegetable oils and sensitive to light).

<strong>Löslichkeit und Stabilität natürlicher Lebensmittelfarbstoffe in Mikroemulsionen</strong><br /> Es wurden verschiedene Mikroemulsionssysteme hergestellt unter Verwendung natürlicher Öle wie reines Pfefferminzöl und Mischungen mit anderen Speiseölen (Sojaöl, Erdnussöl, Rapsöl, verschiedenen Emulgatoren, wie Lecithin, Monoolein oder Tween20 und einer wässrigen Phase (Wasser oder eine 20%ige Lösung von NaCl, Saccharose oder Zitronensäure) ohne oder mit Ethanol als Co-Emulgator. Es wurde die Löslichkeit von Curcumin in diesen Mikroemulsionssystemen untersucht. Darüber hinaus wurde die Stabilität des in den Mikroemulsionen gelösten Curcumins gegen ultraviolettes Licht (UV) sowie gewöhnliches elektrisches Licht gemessen. Die Abnahme des Curcumin-Farbtons wurde mithilfe eines Farbmessgerätes (L*a*b*-System) bestimmt und als Größe zur Bewertung der Stabilität herangezogen.<br /> Die Ergebnisse zeigen, dass unter Verwendung geeigneter Komponenten Mikroemulsionen zur Verwendung in Lebensmitteln hergestellt werden können. Diese Mikroemulsionen erhöhen die Löslichkeit von Curcumin erheblich. Die Löslichkeit von Curcumin in diesen Mikroemulsionen ist besser als seine Löslichkeit in Ethanol, Speiseölen und Pfefferminzöl. Tween20/Pfefferminzöl-Mikroemulsionen zeigen die höchste Löslichkeit für Curcumin sowie die größte Wasseraufnahmekapazität. Alle in den Stabilitätstests vermessenen Mikroemulsionen lieferten gute Ergebnisse für die Stabilität von Curcumin gegen UV- und normales elektrisches Licht für einen langen Zeitraum, ausgenommen die Mikroemulsionen, deren wässrige Phase aus NaCl-Lösung bestand.<br /> Die in dieser Arbeit hergestellten Mikroemulsionen scheinen vielversprechend für die Erhöhung der Löslichkeit und die Stabilisierung von Curcumin und anderer natürlicher Lebensmittelfarbstoffe mit vergleichbaren Eigenschaften (unlöslich in Wasser, schlecht löslich in Pflanzenölen und lichtempfindlich) zu sein.