Color as a criterion for the assessment of food - analysis of spectroscopic and structural selected xanthophylls.

Xanthophylls are a group of natural pigments, which are derivatives of carotenes containing oxygen. Carotenoids are responsible for colour of many fruits and vegetables. As a very important plant dyes, xanthophylls participate in the process of the photosynthesis and protect cells, as well as chloroplasts from the harmful effects of the reactive oxygen species. Carotenoids perform specific biological functions. First of all, they are a source of vitamin A and have strong antioxidant properties. In a food industrial they have important physiological functions and help to improve human health. Xantophylls protect skin from the harmful effects of free radicals and control the natural mechanisms that protect the skin and increase and healing processes.In hydrated organic solvents xanthophylls tend to aggregate and form supramolecular chiral structures. Aggregates of carotenoids usually characterise a high optical activity. Aggregation process of carotenoids can also exhibit the resonance effect observed by registration the Resonance Raman Optical Activity spectra (RROA). Aggregates enhance the ROA signal, if the wavelength of the excitation occurs in the range of the electron circular dichroism absorption band (ECD). For this reason, UV-Vis, ECD, Raman and ROA spectroscopy techniques were used.

Ksantofile to grupa barwników roślinnych wywodzących się z karotenoidów, czyli tlenowych pochodnych karotenów. Karotenoidy są odpowiedzialne za barwę wielu owoców i warzyw. Uczestniczą w procesie fotosyntezy oraz jako silne przeciwutleniacze chronią komórkę, a zwłaszcza chloroplasty przed szkodliwym działaniem reaktywnych form tlenu. Karotenoidy to powszechnie występujące barwniki, które pełnią ściśle określone funkcje biologiczne. Dla człowieka są źródłem witaminy A i posiadają właściwości przeciwutleniające. Chronią skórę przed szkodliwym działaniem wolnych rodników, kontrolują naturalne mechanizmy ochronne i procesy regeneracyjne skóry. Jako barwniki dodawane są do wielu produktów spożywczych.Karotenoidy można w łatwy sposób identyfikować przy pomocy spektroskopii ramanowskiej, a ze względu na efekt rezonansowy/pre-rezonansowy można mierzyć nawet ich małą zawartość w próbce. Ksantofile w uwodnionych rozpuszczalnikach organicznych wykazują tendencję do agregacji, w wyniku której powstają supramolekularne, chiralne struktury, odznaczające się wysoką aktywnością optyczną. Proces agregacji karotenoidów może prowadzić do wzmocnienia sygnału ramanowskiej aktywności optycznej (ROA) poprzez efekt rezonansowy. Agregaty wzmacniają sygnał ROA, jeżeli długość fali wzbudzenia ROA występuje w zakresie pasma absorpcji elektronowego dichroizmu kołowego (ECD). Do identyfikacji oraz badania właściwości karotenoidów wykorzystano: spektroskopię UV-Vis, ECD, ramanowską i ROA.