The influence of cyclodextrin and modified starches on the beta-carotene lightfastness in inclusion complexes | Исследование влияния циклодекстринов и модифицированных крахмалов на светостойкость бета-каротина в инклюзионных комплексах

Английский. The lightfastness of beta-carotene in inclusive complexes with cyclodextrins and modified starches was studied. Alpha- and beta-cyclodextrins, native and modified starches with a degree of hydrolysis from 30 to 46%, were studied as modifier carriers. Inclusion complexes were obtained by a solid-phase method. The lightfastness of beta-carotene was determined by storage of samples and their aqueous solutions at the temperature of (20 ± 2) degree C under ultraviolet irradiation with a maximum at the wavelength of 253.7 nm. The color intensity of sample solutions was determined from the optical density measured at the light absorption maximum on Shimadzu UV-1800 two-beam scanning spectrophotometer with the spectral range of 190–1100 nm supported by data processing program. Spectrophotometric analysis showed that in the spectra of aqueous solutions of inclusion complexes a bathochromic shift and changes in absorption maxima are observed in comparison with beta-carotene. The type of cyclodextrin and the molar ratio of the components do not significantly affect the light stability of beta-carotene. It has been established that the lightfastness of beta-carotene in the samples of complexes, based on alpha and beta-cyclodextrins, is 7 times higher than that of the dye. The change lightfastness of the dye can be the result of the incorporation of its molecule into the internal cavity of the cyclodextrin molecule with the formation of a new supramolecular structure. Native and modified porous starches do not significantly affect the lightfastness of beta-carotene, which indicates the absence of structural changes. Supramolecular complexes based on beta-carotene and cyclodextrin can be widely used in various fields of science and industry.

Русский. Изучена светостойкость бета-каротина в инклюзионных комплексах с циклодекстринами и модифицированными крахмалами. В качестве носителей-модификаторов были изучены альфа- и бета-циклодекстрины, нативный и модифицированные крахмалы со степенью гидролиза от 30 до 46%. Комплексы включения получали твердофазным способом. Светостойкость бета-каротина определяли при хранении образцов и их водных растворов при температуре (20 ± 2) град C в условиях ультрафиолетового облучения с максимумом при длине волны 253,7 нм. Интенсивность цвета растворов образцов определяли по оптической плотности, измеряемой в максимуме светопоглощения на двулучевом сканирующем спектрофотометре Shimadzu UV-1800 со спектральным диапазоном 190–1100 нм и программой обработки данных. Спектрофотометрический анализ показал, что в спектрах водных растворов комплексов включения наблюдается батохромный сдвиг и изменения максимумов поглощения по сравнению с бета-каротином. Вид циклодекстрина и молярное соотношение компонентов не оказывает значительного влияния на светостойкость бета-каротина. Установлено, что его светостойкость в образцах комплексов на основе альфа- и бета-циклодекстринов в 7 раз превышает светостойкость красителя. Изменение светостойкости красителя может быть результатом включения его молекулы во внутреннюю полость молекулы циклодекстрина с образованием новой супрамолекулярной структуры. Нативный и модифицированные пористые крахмалы не оказывают значительного влияния на светостойкость бета-каротина, что свидетельствует об отсутствии структурных изменений. Супрамолекулярные комплексы на основе бета-каротина и циклодекстрина могут найти широкое применение в различных областях науки и промышленности.