CHARAKTERYSTYKA PARAMETRÓW TERMODYNAMICZNYCH REAKCJI KOPIGMENTACJI ANTOCYJANÓW Z FLAWONOIDAMI

Transkrypt

1 SCIENTIARUM POLONORUMACTA Technologia Alimentaria 2(2) 2003, CHARAKTERYSTYKA PARAMETRÓW TERMODYNAMICZNYCH REAKCJI KOPIGMENTACJI ANTOCYJANÓW Z FLAWONOIDAMI Anna B kowska, Jan Oszmia ski, Alicja Z. Kucharska Streszczenie. Celem bada by o wyznaczenie parametrów termodynamicznych reakcji kopigmentacji trzech wybranych antocyjanów z dwoma kopigmentami: kwasem kwercetyno-5 -sulfonowym (QSA) i flawonami otrzymanymi z k cza tarczycy bajkalskiej. Okre lono równie wp yw ph, temperatury i rodzaju kopigmentu na wielko efektu kopigmentacji. Interakcje pomi dzy badanymi zwi zkami badano metod spektrofotometryczn. Przeprowadzone badania wykaza y wp yw ph i temperatury na efekt kopigmentacji. Ujemne zmiany entropii, S, która jest miar uporz dkowania uk adu, potwierdzaj fakt, e w ustalonych w pracy warunkach tworzy si kompleks pomi dzy cz steczk antocyjanu i kopigmentu. Otrzymane wyniki wskazuj, e QSA tworzy bardziej stabilne kompleksy w porównaniu z flawonami tarczycy. Porównanie uzyskanych wielko ci parametrów termodynamicznych reakcji kopigmentacji antocyjanów z QSA z odpowiednimi tworzonymi z udzia em flawonów wskazuje, e utworzone kompleksy antocyjan QSA charakteryzuj si wy sz stabilno ci, ale ni szym powinowactwem i uporz dkowaniem systemu. Ujemne warto ci wszystkich parametrów termodynamicznych dowodz, e reakcja kopigmentacji jest procesem egzotermicznym i spontanicznym, a temperatura jest g ównym parametrem wp ywaj cym na ten proces. S owa kluczowe: antocyjany, kopigmentacja, termodynamika, tarczyca bajkalska, QSA WST P W ostatnich latach wzros o zainteresowanie konsumentów ywno ci barwion jedynie naturalnymi barwnikami. Zmusza to jej producentów do rezygnacji ze stosowania barwników syntetycznych i zastosowania do barwienia ywno ci naturalnych barwników, m.in. antocyjanowych. Zwi zane to jest ze znacznymi ograniczeniami, gdy barwniki antocyjanowe s bardzo niestabilne. Z tego powodu poszukuje si bezpiecznej z punktu widzenia zdrowotnego metody stabilizacji antocyjanów. Takim sposobem wydaje si kopigmentacja antocyjanów z flawonoidami.

2 58 A. B kowska... Reakcja kopigmentacji, jako sposób stabilizacji barwy barwników antocyjanowych, ju od d u szego czasu jest przedmiotem bada w wielu o rodkach naukowych [Baranac i in. 1996, Dangles i Brouillard 1992, Mazza i Brouillard 1990]. Przeprowadzone do tej pory badania nad tym sposobem utrwalania antocyjanów potwierdzi y mo liwo tworzenia stabilnych kompleksów pomi dzy antocyjanami a innymi zwi zkami, zwanymi kopigmentami. Udowodniono równie, e kompleksy te wp ywaj znacz co na popraw stabilno ci barwy nadawanej przez antocyjany [B kowska i in. 2003, Mazza i Brouillard 1990]. Nie zbadano dostatecznie charakteru reakcji kopigmentacji. Zg bi te niewiadome pozwoli y badania wyznaczaj ce parametry termodynamiczne reakcji kopigmentacji. MATERIA I METODY Do bada u yto trzech, powszechnie wyst puj cych w przyrodzie, antocyjanów: cyjanidyno-3-glukozydu, malwidyno-3-glukozydu oraz cyjanidyno-3-rutynozydu. Cyjanidyno-3-glukozyd wyizolowano z owoców jagody kamczackiej (Lonicera kamtschatica), cyjanidyno-3-rutynozyd z owoców szak aka (Rhamnus catharacticus L.). Z czarnych owoców winoro li (Vitis vinifera) otrzymano malwinidyno-3-glukozyd. Antocyjany otrzymano metod chromatografii kolumnowej w Zak adzie Technologii Owoców i Warzyw Akademii Rolniczej we Wroc awiu. St enie antocyjanów by o sta e i wynosi- o M. Jako kopigmenty zastosowano flawony, ma o znany do tej pory preparat flawonów (bajkalina, bajkaleina, wogonina i inne) z tarczycy bajkalskiej (Scutellaria baicalensis Georgi) o st eniu 3, M w przeliczeniu na bajkalin (przygotowany w Zak adzie Technologii Owoców i Warzyw Akademii Rolniczej we Wroc awiu poprzez ekstrakcj metanolem w 60 C, odparowanie rozpuszczalnika i suszenie liofilizacyjne) oraz kwas kwercetyno-5 -sulfonowy (QSA) o st eniu M (otrzymany z Katedry Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Politechniki Rzeszowskiej). Dla wszystkich próbek wykre lono widma absorpcyjne w zakresie nm. Pomiarów dokonano na spektrofotometrze UV 2401PC firmy SHIMADZU w kuwetach kwarcowych o d ugo ci optycznej 1 cm z magnetycznym mieszade kiem. Temperatura roztworów w kuwetach by a regulowana poprzez termostat VEB MLW PRÜFGERÄTE-WERK MEDINGEN-SITZ FREITAL typ U2C. Pomiarów dokonano w zakresie temperatur C. Reakcje kopigmentacji badano w dwóch buforach (cytrynianowym i fosforanowym) o ph 3,65. Bufor cytrynianowy otrzymano z cytrynianu sodu w ilo ci 6 g/1 dm 3 zakwaszonego 50-procentowym kwasem cytrynowym, natomiast bufor fosforanowy sporz dzono z 0,02 M octanu sodu zakwaszonego 0,06 M kwasem fosforowym. Obliczenia termodynamiczne Antocyjany s barwnikami wra liwymi na zmiany odczynu rodowiska. Zmiana ph roztworu prowadzi do zmiany formy w jakiej wyst puj, co jest ci le zwi zane ze zmian ich barwy. W rodowisku o ph równym 3,65, tj. ph, w którym prowadzono niniejsze badania, barwniki te w przewa aj cej cz ci wyst puj w formie kationu flawyliowego. Z tego te powodu reakcja kopigmentacji mo e by schematycznie przedstawiona zgodnie z równaniem: Acta Sci. Pol.

3 Charakterystyka parametrów (AH) + + ncp AH (Cp) n + gdzie: (AH) + kation flawyliowy, Cp cz steczka kopigmentu, n wspó czynnik stechiometryczny. Sta a równowagi reakcji K wynosi: K = [AH (Cp) n + ]/([(AH) + ][Cp] n ) (2) Zale no pomi dzy sta reakcji kopigmentacji a wspó czynnikiem kopigmentacji mo na przedstawi w postaci rownania: gdzie: Cp 0 pocz tkowe st enie cz steczki kopigmentu, r stosunek absorbancji kationu flawyliowego do kopigmentu w maksimum intensywno ci do odpowiedniej absorbancji wolnego kationu (A/Ao). Równanie (4) opisuje zale no ci ln((a-ao)/ao) od s enia t pocz tkowego kopigmentu w postaci prostej, gdzie nachylenie jest równe n i odci tej równej ln(kr). Warto swobodnej energii Gibbsa G o wyliczono z zale no ci: (1) (A Ao)/Ao = K [Cp] n (3) gdzie: (A-Ao)/Ao wspó czynnik kopigmentacji, K sta a równowagi reakcji kopigmentacji, M, n wspó czynnik stechiometryczny, A, Ao absorbancje roztworów antocyjanów dla okre lonej d ugo ci fali odpowiednio bez i w obecno ci kopigmentu. Logarytmiczna posta równania (3) mo e by u ywana do okre lenia warto ci sta ej równowagi K oraz wspó czynnika stechiometrycznego n: ln((a Ao)/Ao) = ln(kr) + n ln[cp] 0 (4) gdzie: R sta a gazowa, 8,314 J/mol K, T temperatura uk adu, K. Zmiany entalpii procesu H wyliczamy z równania 6: G = RT ln K [kj/mol] (5) tg = H/R (6) gdzie: tg nachylenie prostej wykre lonej dla zale no ci ln (A-Ao/Ao) od odwrotno- ci temperatury, H zmiany entalpii procesu, kj/mol. Ze zmodyfikowanego równania Gibbs-Helmholtza (7) wyliczono zmiany entropii ( S) reakcji kopigmentacji: gdzie: S zmiany entropii, J/mol K. ln(a Ao/Ao) = ln(r[cp 0 ]) + S/R H/(RT) (7) Technologia Alimentaria 2(2) 2003

4 60 A. B kowska... WYNIKI I DYSKUSJA Sta równowagi reakcji kopigmentacji K antocyjanów z wybranymi kopigmentami oraz wspó czynnik stechiometryczny reagentów n wyliczono z równania (4) i danych przedstawionych na rysunku 1. Stosunek stechiometryczny reagentów jest okre lony poprzez warto nachylenia prostej natomiast sta a równowagi reakcji poprzez wyznaczenie punktu przeci cia prostej ln(a Ao/Ao) = f(ln[c po ]) z osi Y. Stosunek stechiometryczny reagentów by A 0,2 B 0, ,5-9 -8,5-8 -0,2 0-9,5-9 -8,5-8 -0,2-0,4-0,6-0,8-0,4-0,6-0,8,2,2,4,4 C lnc,6 1 lnc,6 0,8 0,6 0,4 0, ,5-9 -8,5-8 -0,2-0,4-0,6-0,8 lnc QSA, bufor cytrynianowy QSA, citric buffor flawony, bufor fosforanowy flavones, phosphoric buffor flawony, bufor cytrynianowy flavones, citric buffor * QSA, bufor fosforanowy QSA, phosphoric buffor Rys. 1. Zale no od st enia kopigmentu w buforze cytrynianowym i fosforanowym o ph 3,65 dla: A cyjanidyno-3-glukozydu, B cyjanidyno-3-rutynozydu, C malwidyno- -3-glukozydu, stosunek molowy 1:2 dla flawonów, 1:3 dla QSA Fig. 1. Plot of as a function of logarithm of copigment concentration for: A cyanidin-3-glucoside, B cyanidin-3-rutinoside, C malvidin-3-glucoside, mole ratio 1:2 for flavones, 1:3 for QSA Acta Sci. Pol.

5 Charakterystyka parametrów ró ny, dla cyjanidyno-3-glukozydu waha si w granicach od 0,74 dla flawonów (w buforze cytrynianowym) do 0,88 dla QSA (w buforze cytrynianowym). Dla kompleksów tworzonych przez cyjanidyno-3-rutynozyd warto ci wspó czynnika n wynosi y w buforze cytrynianowym 0,93 dla QSA i 0,84 dla flawonów, a w buforze fosforanowym 0,86 dla QSA i 0,66 dla flawonów. Kopigmentacja malwidyno-3-glukozydu charakteryzowa a si porównywalnymi warto ciami wspó czynnika n (0,69-0,82 dla flawonów w buforze fosforanowym). Obliczone warto ci sta ej reakcji kopigmentacji, która jest miar stabilno ci powsta- ych w reakcji kopigmentacji kompleksów, dla cyjanidyno-3-glukozydu z flawonami i QSA wynosi y odpowiednio: dla flawonów K = 430,7 M w buforze cytrynianowym i K = 352,3 M w buforze fosforanowym, dla QSA K = 1075,23 M w buforze cytrynianowym i K = 1472,6 M w buforze fosforanowym. Kompleksy cyjanidyno-3- rutynozydu z flawonami tarczycy bajkalskiej charakteryzowa y si mniejsz stabilno- ci w buforze fosforanowym (K = 126,6 M ), natomiast w buforze cytrynianowym cz steczki te tworzy y silniejsze wi zania (K = 694,9 M ). Wy szymi warto ciami sta ej K charakteryzowa y si kompleksy cyjanidyno-3-rutynozydu z QSA (K = 869,29 M w buforze cytrynianowym i K = 851,4 M w buforze fosforanowym). Sta a reakcji K obliczona dla malwidyno-3-glukozydu zmienia a si w granicach od 306,7 M w wypadku flawonów w buforze fosforanowym do 1321,8 M dla QSA w buforze cytrynianowym. Uzyskane warto ci sta ych K wykazuj istotny wp yw rodowiska na stabilno tworzonych kompleksów. Spo ród dwóch przebadanych buforów, cytrynianowy wp ywa bardziej stabilizuj co na kompleksy antocyjan-kopigment ni bufor fosforanowy. Powy sze wyniki wskazuj równie, e wy sz stabilno ci charakteryzuj si kompleksy utworzone pomi dzy antocyjanami i QSA w obu badanych buforach ni z flawonami tarczycy bajkalskiej. Najs absze wi zania tworz si mi dzy antocyjanami i flawonami w obu buforach. Du e ró nice pomi dzy stabilno ci poszczególnych kompleksów mog by spowodowane odmienn budow antocyjanów i kopigmentów. Z porównania wyników zamieszczonych w tabeli 1 z danymi przedstawionymi przez Baranaca i in. [1997 a, 1997 b, 1997 c, 1999] i Dimitri a-markovi a i in. [2000] wynika, e badane w pracy kopigmenty s zdolne do tworzenia bardziej stabilnych kompleksów z cyjanidyno-3-glukozydem ni kwasy fenolowe z malwidyno-3,5- diglukozydem. Badany przez autorów [Baranac i in. 1996] kompleks malwidyno-3,5- diglukozyd z rutyn charakteryzuje si znacznie wi ksz warto ci sta ej równowagi K (3300 M ) ni kompleksy badane w niniejszej pracy. Zwi zane jest to zapewne z ró nicami w budowie cz steczek zarówno kopigmentu, jak i antocyjanu. Wy sze warto ci sta ej K uzyskane dla badanego w pracy QSA w porównaniu z warto ciami uzyskanymi przez Baranaca i in. [1997 a] dla kwercetyny wiadcz o wi kszej zdolno ci stabilizuj cej barw antocyjanów pochodnej sulfonowej kwercetyny. Obliczona warto swobodnej energii Gibbsa, G o, w ka dym badanym wypadku by a warto ci ujemn, co wskazuje na spontaniczno reakcji kopigmentacji. Szybciej reakcja ta zachodzi a w próbkach z dodatkiem QSA ( G = 18,0 kj/mol w buforze fosforanowym i G = 17,24 kj/mol w buforze cytrynianowym). Mniejsz spontaniczno ci reakcji cechowa y si próbki z dodatkiem flawonów (dla kompleksu cyjanidyno-3-rutynozydu z flawonami w buforze fosforanowym uzyskano najwy sz warto G ( 11,9 kj/mol), co wiadczy o wolniejszym tworzeniu si wi za pomi dzy cz steczkami). Uzyskane warto ci G wskazuj, e budowa reagentów wp ywa bardziej na spontaniczno reakcji kopigmentacji ni rodowisko, w którym reakcja ta przebiega. Technologia Alimentaria 2(2) 2003

6 62 A. B kowska... Tabela 1. Parametry termodynamiczne reakcji kopigmentacji antocyjanów z wybranymi kopigmentami w buforze cytrynianowym i fosforanowym o ph 3,65 (T = 298 K) Table 1. Thermodynamic parameters of copigmentation reaction of anthocyanins with chosen copigments in citric and phosphoric buffor, ph 3,65 (T = 289 K) Kompleks Complex Cyj-3-gl+QSA Cyj-3-gl+QSA Cyj-3-gl+flawony Cyj-3-gl+flavones Cyj-3-rut+QSA Cyj-3-rut+QSA Cyj-3-rut+flawony Cyj-3-rut+flavones Mal-3-gl+QSA Mal-3-gl+QSA Mal-3-gl+flawony Mal-3-gl+flavones Bufor Buffor Cytrynianowy n K mol G kj mol H kj mol S J mol K 0, ,2 17,2 25,7 54,8 Fos foranowy 0, ,6 18,0 31,2 41,8 Cytrynianowy 0,74 430,7 15,0 25,7 50,9 0,78 352,3 14,5 56,6 145,1 Cytrynianowy 0,93 869,3 16,7 28,1 36,9 0,86 851,4 16,6 34,1 60,0 Cytrynianowy 0,84 694,9 16,2 25,5 29,5 0,66 126,6 11,9 51,0 115,6 Cytrynianowy 0, ,8 17,7 28,4 57,7 0,71 758,3 16,4 32,2 67,9 Cytrynianowy 0, ,9 17,6 18,5 28,3 0,69 306,7 14,1 36,5 90,9 Analiza wyników otrzymanych przez Bar anaca [1997 a, 1997 b, 1997 c, 1999] i Dimitri a-markovi a [2000] wskazuje na znacznie wolniejsze tworzenie kompleksów pomi dzy malwidyno-3,5-diglikozydem a kwasami fenolowymi i apigenino-7-glukozydem ni z badanymi w tej pracy flawonami i QSA. Badania nad wp ywem temperatury na stabilno uzyskanych kompleksów stanowi- y podstaw do wyznaczenia dwóch funkcji termodynamicznych uk adu: entalpii H i entropii S. Obliczenie zmian entalpii i entropii by o mo liwe po wykre leniu zale no- ci pomi dzy ln[(a Ao)/Ao] a odwrotno ci temperatury uk adu (rys. 2). Ujemna zmiana entropii, S, jako miara uporz dkowania systemu jest dowodem na to, e tworzenie kompleksów antocyjan-kopigment zachodzi w za o onych w pracy warunkach. W buforze cytrynianowym warto ci S by y wi ksze w porównaniu z warto ciami zmian entropii uzyskanymi w buforze fosforanowym dla badanych kompleksów (tab. 1). Najwi kszym uporz dkowaniem systemu cechowa si uk ad antocyjan flawony w buforze fosforanowym. Z obliczonych warto ci H wynika, e najwi kszym powinowactwem reagentów charakteryzuj si kompleksy badanych antocyjanów z flawonami w buforze fosforanowym (tab. 1). W buforze cytrynianowym antocyjany i kopigmenty wykazuj du o mniejsze powinowactwo wzgl dem siebie ni w odpowiednich Acta Sci. Pol.

7 Charakterystyka parametrów A 0,5 B 0, ,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5-0,5,5-2 -0,5,5-2 -2,5-2,5 C -3 1,5 1/T /T ,5-0,5,5-2 -2,5 0 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 1/T 10-3 QSA, bufor cytrynianowy QSA, citric buffor flawony, bufor fosforanowy flavones, phosphoric buffor flawony, bufor cytrynianowy flavones, citric buffor * QSA, bufor fosforanowy QSA, phosphoric buffor Rys. 2. Zale no od temperatury w buforze cytrynianowym i fosforanowym o ph 3,65 dla: A cyjanidyno-3-glukozydu, B cyjanidyno-3-rutynozydu, C malwidyno-3-glukozy du, stosunek molowy 1:2 dla flawonów, 1:3 dla QSA Fig. 2. Plot of as a function of temperature for: A cyanidin-3-glucoside, B cyanidin-3-rutinoside, C malvidin-3-glucoside, mole ratio 1:2 for flavones, 1:3 for QSA kompleksach tworzonych w buforze fosforanowym. Ujemne warto ci obu funkcji termodynamicznych H i S wskazuj, e tworzenie kompleksów jest mo liwe tylko w ni szych temperaturach (20-25 C). Porównanie zmian entalpii i entropii uzyskanych przez Baranaca i in. [1996, 1997 a, 1997 b, 1997 c] oraz Danglesa i Brouillarda [1992] z wynikami uzyskanymi dla kompleksów badanych w niniejszej pracy wskazuje, e flawony w buforze fosforanowym wykazuj najwy szy stopie powinowactwa wzgl dem badanych antocyjanów. Uzyskane wyniki wiadcz równie o wi kszym uporz dkowaniu uk adu antocyjan flawony w buforze fosforanowym ni w buforze cytrynianowym. W a ciwo ci termodynamiczne reakcji kopigmentacji wybranych antocyjanów z ko- pigmentami przedstawiono w tabeli 1. Technologia Alimentaria 2(2) 2003

8 64 A. B kowska... PODSUMOWANIE Przeprowadzone badania wykaza y, e pomi dzy cz steczk antocyjanu i kopigmentu tworzy si kompleks, który stabilizuje barw antocyjanu. Otrzymane warto ci parametrów termodynamicznych wskazuj na egzotermiczny charakter reakcji kopigmentacji. Ujemne warto ci zmian entalpii i entropii, dla ka dego badanego kompleksu, wiadcz o tym, e tworzenie stabilnego uk adu antocyjan kopigment jest mo liwe tylko w ni szych temperaturach (20-25 C). Obliczone warto ci termodynamiczne dla reakcji antocyjanów z flawonami tarczycy bajkalskiej wykaza y, e preparat ten jest dobrym stabilizatorem czerwonej barwy antocyjanów. Kompleksy tworzone z udzia em flawonów s nieco mniej stabilne od tych tworzonych z najlepszym spo ród przebadanych do tej pory kopigmentów jakim jest QSA, jednak niskie koszty otrzymywania i du e warto ci zdrowotne flawonów tarczycy bajkalskiej stawiaj ten preparat przed syntetycznym i drogim kwasem kwercetyno-5 - sulfonowym. Badania pozwoli y równie na porównanie dwóch buforów: cytrynianowego i fosforanowego. Uzyskane wyniki wskazuj, e bufor cytrynianowy jest bardziej sprzyjaj cym rodowiskiem do tworzenia stabilnych kompleksów antocyjan-kopigment ni bufor fosforanowy (warto ci sta ej K i G, obrazuj ce stabilno powsta ych kompleksów, s wi ksze w buforze cytrynianowym). Bufor fosforanowy z kolei jest rodowiskiem, które zwi ksza powinowactwo reagentów (wi ksze zmiany H w tym buforze). Wyj tek stanowi kompleks cyjanidyno-3-glukozydu z QSA, który w tym buforze wykazuje mniejsze powinowactwo. Bufor fosforanowy wp ywa równie na wzrost uporz dkowania uk adu (zmiany S s wi ksze w tym buforze). Wyj tek stanowi kompleks cyjanidyno-3-glukozydu z QSA, dla którego wi ksze zmiany S zachodz w buforze cytrynianowym. Kompleksy tworzone z cyjanidyno-3-glukozydem s stabilniejsze, a proces ich tworzenia bardziej spontaniczny (wi ksze zmiany G) w porównaniu z odpowiednimi kompleksami tworzonymi z cyjanidyno-3-rutynozydem. Ró nice te przypisa mo na innym podstawnikom cukrowym w cz steczce cyjanidyny. Porównanie kopigmentacji obu cyjanidyn z malwidyno-3-glukozydem wskazuje, e aglikon silniej wp ywa na stabilno kompleksów antocyjan kopigment ni podstawnik cukrowy. Obecno podstawników metylowych daje wi kszy efekt stabilizuj cy malwidyny ni cz steczka glukozy. PI MIENNICTWO Baranac J.M., Petranowi N.A., Dimitri -Markowi J.M., Spectrophotometric study of anthocyan copigmentation reactions. J. Agric. Food Chem. 44, Baranac J.M., Petranowi N.A., Dimitri -Markowi J.M., 1997 a. Spectrophotometric study of anthocyan copigmentation reactions. 2. Malvin and the nonglycosidized flavone quercetin. J. Agric. Food Chem. 45, Baranac J.M., Petranowi N.A., Dimitri -Markowi J.M., 1997 b. Spectrophotometric study of anthocyan copigmentation reactions. 2. Malvin and the nonglycosidized flavone morin. J. Agric. Food Chem. 45, Baranac J.M., Petranowi N.A., Dimitri -Markowi J.M., 1997 c. Spectrophotometric study of anthocyan copigmentation reactions. 4. Malvin and apigenin 7-glucoside. J. Agric. Food Chem. 45, Acta Sci. Pol.

9 Charakterystyka parametrów Baranac J.M, Petranovi N.A., Dimitri Markovi J.M., A spectrophotometric study of the reaction of copigmentation of malvin and tannic acid. J. Serb. Chem. Soc. 64, B kowska A., Kucharska A.Z., Oszmia ski J., The effect of heating, UV irradiation and storage on stability of anthocyanin-polyphenol copigment complex. Food Chem. 81, Dangles O., Brouillard R., Polyphenol interaction. The copigmentation case: thermodynamic data from temperature variation and relaxation kinetics. Medium effect. Can. J. Chem. 70, Dimitri -Markovi J.M., Petranovi N.A., Baranac J.M., A spectrophotometric study of the copigmentation of malvin with caffeic and ferulic acids. J. Agric. Food Chem. 48, Mazza G., Brouillard R., The mechanism of co-pigmentation of anthocyanins in aqueous solutions. Phytochemistry 29, THERMODYNAMIC CHARACTERISTIC OF COPIGMENTATION OF ANTHOCYANINS WITH FLAVONOIDS Abstract. The objective of this study was to investigate the thermodynamic parameters of the copigmentation reaction between three anthocyanins and two copigments: quercetin- Georgi and also to determine the factors that affected the reaction, while defining its 5 -sulphonic acid (QSA) and flavones isolated from the roots of Scutellaria baicalensis thermodynamic parameters. The interactions of these molecules were observed via UV- VIS absorption spectroscopy. It was established that the ph and temperature affected the copigmentation process. The negative change of entropy, S, as a measure of system ordering, is also a proof of copigment formation, under given condition. Our result indicates that the QSA formed the most stable complex with great affinity and system ordering. Comparing the obtained characteristics of QSA with flavones, it can be concluded that with QSA, where the affinity is lower, a more stable copigment is formed than in the case of flavones, were the situation is inverted. Temperature appears to be the basic parameter of the thermodynamic feasibility of the process, since the copigmentation process is exothermic and spontaneous. Key words: anthocyanins, copigmentation, thermodynamic, Scutellaria baicalensis, QSA A. B kowska, J. Oszmia ski, A.Z. Kucharska, Katedra Technologii Owoców, Warzyw i Zbó, Akademia Rolnicza we Wroc awiu, ul. Norwida 25, Wroc aw annab@star.ar.wroc.pl Technologia Alimentaria 2(2) 2003