Published January 9, 2024 | Version v1
Publication Open

Research on optimization of spray drying conditions, characteristics of anthocyanins extracted from <i>Hibiscus sabdariffa</i> L. flower, and application to marshmallows

Creators

  • 1. Ho Chi Minh City University of Industry and Trade
  • 2. Ho Chi Minh City University of Technology
  • 3. Vietnam National University Ho Chi Minh City

Description

Anthocyanin, a main-colored bioactive compound found in Hibiscus sabdariffa L., is well-known for a varied range of applications as food additives in foodstuff, and natural colorants in food, pharmaceutical, and printing industries. The study aimed to find out the suitable conditions for the spray-drying process to obtain anthocyanin powder from the extract as well as characterized the powder. In addition, the obtained powder was applied to marshmallows and determined the acceptability of appearance, quality, and scavenging capacity of the candy. The carrier of maltodextrin and gum arabic was selected for spray-drying, which had optimal conditions at 144°C and 7 mL/min, resulting in 100.22 mg/g anthocyanin content with an encapsulation efficiency of 93.87%. The obtained anthocyanin has appropriate moisture of 5.14%, quite appropriate bulk density, and tapped density, it also was high solubility, and poor flowability but easy compression. The shape of the particle by SEM analysis was low particle size (2-10 μm), wrinkled, unequal spherical size, rough surfaces with indentations, and slight cracks. The X-ray diffraction (XRD) spectrum of the sample had very low crystallinity and diffuse wide peaks revealing that anthocyanin still exists inside maltodextrin particles. The FT-IR spectrum had oscillations of characteristic groups of anthocyanin structure. Marshmallow samples added 5% anthocyanin powder gained high acceptability of appearance and maintained the scavenging capacity (DPPH) with an IC50 value of 7368.31 ppm after a month of storage.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يشتهر الأنثوسيانين، وهو مركب حيوي نشط رئيسي اللون موجود في الكركديه سابداريفا إل، بمجموعة متنوعة من التطبيقات مثل المضافات الغذائية في المواد الغذائية، والملونات الطبيعية في صناعات الأغذية والأدوية والطباعة. هدفت الدراسة إلى معرفة الظروف المناسبة لعملية التجفيف بالرذاذ للحصول على مسحوق الأنثوسيانين من المستخلص وكذلك تميز المسحوق. بالإضافة إلى ذلك، تم تطبيق المسحوق الذي تم الحصول عليه على المارشميلو وتحديد مدى قبول مظهر وجودة وقدرة كسح الحلوى. تم اختيار حامل المالتوديكسترين والصمغ العربي للتجفيف بالرش، والذي كانت له ظروف مثالية عند 144 درجة مئوية و 7 مل/دقيقة، مما أدى إلى محتوى أنثوسيانين 100.22 مجم/جم بكفاءة تغليف 93.87 ٪. يحتوي الأنثوسيانين الذي تم الحصول عليه على رطوبة مناسبة بنسبة 5.14 ٪، وكثافة سائبة مناسبة تمامًا، وكثافة مستغلة، وكان أيضًا ذوبانًا عاليًا، وقابلية تدفق ضعيفة ولكن ضغطًا سهلاً. كان شكل الجسيم بواسطة تحليل SEM منخفض الحجم (2-10 ميكرومتر)، متجعد، حجم كروي غير متساوٍ، أسطح خشنة مع فجوات، وشقوق طفيفة. كان طيف حيود الأشعة السينية (XRD) للعينة منخفض التبلور للغاية وقمم واسعة منتشرة تكشف عن أن الأنثوسيانين لا يزال موجودًا داخل جزيئات المالتوديكسترين. كان لطيف FT - IR تذبذبات للمجموعات المميزة لهيكل الأنثوسيانين. أضافت عينات المارشميلو 5 ٪ من مسحوق الأنثوسيانين الذي اكتسب قبولًا عاليًا للمظهر وحافظ على قدرة الكسح (DPPH) بقيمة IC50 تبلغ 7368.31 جزء في المليون بعد شهر من التخزين.

Translated Description (French)

L'anthocyanine, un composé bioactif de couleur principale présent dans Hibiscus sabdariffa L., est bien connue pour une gamme variée d'applications en tant qu'additifs alimentaires dans les produits alimentaires et colorants naturels dans les industries alimentaires, pharmaceutiques et d'impression. L'étude visait à déterminer les conditions appropriées pour le processus de séchage par pulvérisation afin d'obtenir une poudre d'anthocyanine à partir de l'extrait ainsi que de caractériser la poudre. En outre, la poudre obtenue a été appliquée sur des guimauves et a déterminé l'acceptabilité de l'apparence, de la qualité et de la capacité de piégeage du bonbon. Le support de maltodextrine et de gomme arabique a été sélectionné pour le séchage par pulvérisation, qui présentait des conditions optimales à 144 °C et 7 ml/min, ce qui a permis d'obtenir une teneur en anthocyanes de 100,22 mg/g avec une efficacité d'encapsulation de 93,87 %. L'anthocyane obtenue a une humidité appropriée de 5,14 %, une densité apparente tout à fait appropriée et une densité taraudée, elle était également très soluble et peu fluide mais facile à comprimer. La forme de la particule par analyse MEB était de faible taille (2-10 μm), ridée, de taille sphérique inégale, de surfaces rugueuses avec des indentations et de légères fissures. Le spectre de diffraction des rayons X (DRX) de l'échantillon avait une très faible cristallinité et diffusait de larges pics révélant que l'anthocyanine existe toujours à l'intérieur des particules de maltodextrine. Le spectre FT-IR avait des oscillations de groupes caractéristiques de la structure des anthocyanes. Les échantillons de guimauve ajoutés à 5% de poudre d'anthocyanine ont acquis une grande acceptabilité d'apparence et ont maintenu la capacité de piégeage (DPPH) avec une valeur IC50 de 7368,31 ppm après un mois de stockage.

Translated Description (Spanish)

La antocianina, un compuesto bioactivo de color principal que se encuentra en Hibiscus sabdariffa L., es bien conocida por una amplia gama de aplicaciones como aditivos alimentarios en productos alimenticios y colorantes naturales en las industrias alimentaria, farmacéutica y de impresión. El estudio tuvo como objetivo conocer las condiciones adecuadas para el proceso de secado por pulverización para obtener polvo de antocianina a partir del extracto, así como caracterizar el polvo. Además, el polvo obtenido se aplicó a los malvaviscos y determinó la aceptabilidad de la apariencia, la calidad y la capacidad de eliminación del caramelo. El portador de maltodextrina y goma arábiga se seleccionó para el secado por pulverización, que tenía condiciones óptimas a 144 °C y 7 mL/min, lo que resultó en un contenido de 100,22 mg/g de antocianina con una eficiencia de encapsulación del 93,87%. La antocianina obtenida tiene una humedad apropiada de 5.14%, una densidad aparente bastante apropiada y una densidad compactada, también fue de alta solubilidad y mala fluidez pero de fácil compresión. La forma de la partícula por análisis SEM fue de bajo tamaño de partícula (2-10 μm), arrugada, tamaño esférico desigual, superficies rugosas con hendiduras y ligeras grietas. El espectro de difracción de rayos X (XRD) de la muestra tenía una cristalinidad muy baja y picos anchos difusos que revelaban que todavía existe antocianina dentro de las partículas de maltodextrina. El espectro FT-IR tenía oscilaciones de grupos característicos de la estructura de antocianinas. Las muestras de malvavisco agregadas al 5% de polvo de antocianina obtuvieron una alta aceptabilidad de apariencia y mantuvieron la capacidad de eliminación (DPPH) con un valor de IC50 de 7368,31 ppm después de un mes de almacenamiento.

Files

fsn3.3898.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2228e04a551e604e7327f656320a2333
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
بحث حول تحسين ظروف تجفيف الرذاذ، وخصائص الأنثوسيانين المستخرجة من زهرة <i>الكركديه</i> سابداريفا إل، وتطبيقها على المارشميلو
Translated title (French)
Recherche sur l'optimisation des conditions de séchage par pulvérisation, les caractéristiques des anthocyanes extraites de la fleur <i>d'Hibiscus sabdariffa</i> L., et application aux guimauves
Translated title (Spanish)
Investigación sobre la optimización de las condiciones de secado por pulverización, las características de las antocianinas extraídas de la flor de <i>Hibiscus sabdariffa</i> L. y la aplicación a los malvaviscos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4390698279
DOI
10.1002/fsn3.3898

Is supplement to
https://openalex.org/W4311858893 (Other)
https://openalex.org/W4237099276 (Other)
https://openalex.org/W3169908870 (Other)
https://openalex.org/W3088515079 (Other)
https://openalex.org/W2997007280 (Other)
https://openalex.org/W2908276241 (Other)
https://openalex.org/W2771057578 (Other)
https://openalex.org/W2316573249 (Other)
https://openalex.org/W2281319577 (Other)
https://openalex.org/W2062279515 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1671063336
  • https://openalex.org/W1943430538
  • https://openalex.org/W1964254479
  • https://openalex.org/W1969860721
  • https://openalex.org/W1973694731
  • https://openalex.org/W1986730166
  • https://openalex.org/W1998336880
  • https://openalex.org/W1999733948
  • https://openalex.org/W2002091105
  • https://openalex.org/W2005122266
  • https://openalex.org/W2018294015
  • https://openalex.org/W2026019811
  • https://openalex.org/W2033152942
  • https://openalex.org/W2042301787
  • https://openalex.org/W2056047866
  • https://openalex.org/W2081147304
  • https://openalex.org/W2091046327
  • https://openalex.org/W2167573165
  • https://openalex.org/W2228979552
  • https://openalex.org/W2268374450
  • https://openalex.org/W2424334137
  • https://openalex.org/W2749244151
  • https://openalex.org/W2792717262
  • https://openalex.org/W2887176331
  • https://openalex.org/W2946581835
  • https://openalex.org/W2987590831
  • https://openalex.org/W3206028035
  • https://openalex.org/W4210612148
  • https://openalex.org/W4281896092
  • https://openalex.org/W4303182835