Anthocyaniner, også kendt som blomsterpigmenter, er vandopløselige naturlige pigmenter, der er almindeligt forekommende i naturen. Mennesket kender til omkring 20 anthocyaniner, og seks af dem findes i fødevarer, f.eks. geraniumpigment, kornblomstpigment, pæonpigment og petuniepigment.

Anthocyaniner bruges hovedsageligt i fødevareindustrien til at farve fødevarer, og de findes også i brændstoffer, lægemidler og kosmetik.

Anthocyaniner har antioxiderende, synsbeskyttende, kræftbekæmpende og strålingsbeskyttende virkninger og er det videnskabelige samfunds kemiske skatte. Derfor er der behov for løbende forskning i udvindingsmetoderne for anthocyaniner og deres anvendelse inden for fødevareområdet.

Anvendelse af anthocyaniner i fødevarer

Anthocyaniner anvendes i vid udstrækning inden for forskellige områder med deres gode farveegenskaber, især inden for fødevarefarveteknologi. Men med den løbende forbedring af videnskab og teknologi har det vist sig, at anthocyaniner ikke kun kan hjælpe med at farve fødevarer, men også har en betydelig effekt på forebyggelse og behandling af hjerte-kar-sygdomme, neurologiske sygdomme samt kræft, diabetes og andre sygdomme.

Men anthocyaniner i forarbejdnings- og opbevaringsprocessen, de eksterne miljøforhold har høje krav, temperatur, pH, lys, vand og endda ilt vil påvirke stabiliteten af anthocyaniner. Hvis anthocyaninopløsningen tilsættes metalioner, valleprotein eller justerer pH-værdien, kan det bidrage til at forbedre anthocyaninernes stabilitet, og desuden kan anthocyaninmikroindkapsling eller tilsætning af co-farvestoffer også bidrage til at forbedre anthocyaninernes stabilitet.

Desuden har mikroindkapsling af anthocyaniner en stærk evne til at fjerne frie radikaler i organismen, hvilket øger aktiviteten af antioxidantenzymer som superoxiddismutase, glutathionperoxidase og andre antioxidantenzymer, som kan spille en vis grad af forbedring af de samlede cellulære antioxidantegenskaber og dermed i høj grad forbedre cellernes overlevelsesrate.

Og baseret på disse biologiske egenskaber ved anthocyaniner til teknologisk innovation, kan i vid udstrækning løse problemet med anvendelse i fødevareproduktion, i mikrokapsler af anthocyaniner, kan den indre væg af mikrokapslen spille en vis rolle i beskyttelsen af anthocyaniner i forskellige eksterne miljøer for effektivt at forbedre den kemiske stabilitet af anthocyaniner.

Den vigtigste teknologi til udvinding af anthocyaniner

2.1 Ultralydsekstraktionsteknologi

Ultralydsekstraktionsmetode er at bruge ultralydsbølger til at fremskynde opløsningen af aktive ingredienser og dermed forbedre ekstraktionseffektiviteten af anthocyaniner, når temperaturen holdes på 60 ℃, ethanolkoncentrationen på 90% og den samlede behandlingstid på ca. 1 time, når ekstraktionshastigheden af anthocyaniner i lilla kartofler den højeste værdi.

Efter at have udført mange ekstraktionseksperimenter har forskere desuden fundet ud af, at ultralydsteknologi har en højere ekstraktionseffektivitet og er mindre ødelæggende for anthocyaniner.

2.2 Teknologi til mikrobølgeekstraktion

Mikrobølgeovn har en stærk gennemtrængningsevne, og mikrobølgeovn kan også fremme den intermolekylære bevægelse, spille en vis rolle i opvarmning, så den mikrobølgeassisterede ekstraktionsteknologi kan bruges til at forbedre ekstraktionshastigheden for anthocyaniner i lilla majskerne og lilla druer, brugen af mikrobølgeekstraktionsteknologi til anthocyaninudvindingseffektivitet er betydeligt højere end den traditionelle opløsningsmiddelekstraktionsmetode.

2.3 Teknologi til ekstraktion med organiske opløsningsmidler

Generelle ekstraktionsmidler, saltsyre og methanol er mere udbredte opløsningsmidler, brugen af forsuret methanol til at udtrække radiseantocyaniner er også meget god, så ekstraktion af organiske opløsningsmidler er blevet anvendt til ekstraktion af druekerner, blåbær og granatæblehud og andre anthocyaninrige stoffer i det meste af ekstraktionsarbejdet.

2.4 Teknologi til ekstraktion med superkritisk væske

Ekstraktion med superkritisk væske er en ekstraktionsmetode, der udnytter effekten af temperatur og tryk på opløseligheden af superkritiske væsker.

Når de kemiske stoffer, der skal adskilles, er i kontakt med den superkritiske væske, vil de kemiske stoffer blive ekstraheret sekventielt i henhold til deres polære størrelse, molekylvægt og kogepunkt, og denne ekstraktionsteknologi har fordelene ved høj ekstraktionshastighed, ingen opløsningsmiddelrester og lavt energiforbrug til ekstraktion.

På grund af anthocyanins polære egenskaber skal man dog være opmærksom på trykket og anvendelsen af organiske opløsningsmidler under ekstraktionen, og renheden af anthocyanin ekstraheret ved superkritisk væskeekstraktionsmetode var så høj som 97,82%.

Generelt er opløsningsmiddelekstraktion blandt de ovennævnte ekstraktionsteknikker let at betjene, men i praksis er der problemer med længere ekstraktionstid, større opløsningsmiddelforbrug og en vis forurening af det ydre miljø. Mens ultralyds- og mikrobølgeteknologi, selvom kravene til det eksperimentelle udstyr er højere, men effektiviteten er højere.

Praktisk anvendelse inden for fødevarer

På fødevareområdet tilsætter producenterne ofte farve for at optimere fødevarernes farve og sensoriske egenskaber. Inden for rammerne af fødevaresikkerhedsbestemmelserne er følgende naturlige anthocyanin-fødevarefarver tilladt til produktion og brug i stor skala: lilla sød kartoffelpigment, brombærpigment, lilla majspigment, grønkålspigment, auberginehudpigment, druehudpigment og bærpigment osv. I den faktiske produktionsproces er brugen af naturlige anthocyanin-fødevarefarvestoffer ikke kun begrænset til produktion af fødevarer, men også til produktion af fødevareprodukter.

I den faktiske produktionsproces hører anthocyanin til den højere sikkerhed af naturlige pigmenter, der almindeligvis anvendes i vin, mad og drikke, marmelade, slik og forskellige typer mad, så maden har en række smukke frakker, og ud over at give madfarven kan anthocyanin også give en højere rækkefølge af næringsværdi, for eksempel har tilsat anthocyanin yoghurt ikke kun en unik smag, men har også en vis sundhedsfunktion. For eksempel har yoghurt med tilsatte anthocyaniner ikke kun en unik smag, men har også en vis sundhedsfunktion, morbæranthocyaniner, blåbæranthocyaniner osv. er blevet anvendt på yoghurtprodukter, så den fermenterede yoghurt har en duftende og frugtagtig smag.

Anthocyaniner kan ikke kun bruges inden for almindelige ingredienser, baseret på de unikke sundhedseffekter af anthocyaniner på menneskekroppen, er brugen af anthocyaniner udviklet af de relevante sundhedsprodukter også begyndt at stige gradvist, for eksempel USA, Europa og andre regioner, brugen af tyttebær og andre frugter produceret af sundhedsplejen i blandede drikkevarer er meget populær blandt midaldrende og ældre forbrugere, det årlige forbrug af anthocyaniner i Europa og USA af sundhedsplejen i drikkevarer af de direkte økonomiske fordele af et antal på 1 milliard dollars. De direkte økonomiske fordele ved anthocyanin-sundhedsdrikke, der indtages i Europa og Amerika, beløber sig til 1 milliard amerikanske dollars årligt, og med den kontinuerlige og dybtgående forskning i anthocyaninernes sundhedsfunktioner vil salgsmængden af anthocyanin-sundhedsdrikke på verdensplan vokse hurtigt, og de økonomiske fordele ved anthocyaniner kan siges at være meget objektive. I de senere år, med den nationale sundhedsbevidsthed og levende vand til at realisere grøn undervisning; indførelsen af virksomhedskultur, talenttræning i konnotationen af praktisk træningsbasekonstruktion.