Антоцианы, также известные как цветочные пигменты, - это водорастворимые натуральные пигменты, встречающиеся в природе. Человечеству известно около 20 антоцианов, и шесть из них встречаются в продуктах питания: пигмент герани, пигмент василька, пион и пигмент петунии.

Антоцианы в основном используются в пищевой промышленности для окрашивания продуктов питания, а также встречаются в топливе, фармацевтике и косметике.

Антоцианы обладают антиоксидантным, защищающим зрение, противораковым и противорадиационным действием и являются химическим достоянием научного сообщества. Поэтому необходимо продолжать исследования методов извлечения антоцианов и их применения в пищевой промышленности.

Применение антоцианов в пищевой промышленности

Антоцианы широко используются в различных областях благодаря своим хорошим красящим свойствам, особенно в технологии окрашивания пищевых продуктов. Однако с постоянным совершенствованием науки и техники выяснилось, что антоцианы могут не только способствовать окрашиванию продуктов питания, но и оказывать значительное влияние на профилактику и лечение сердечно-сосудистых, неврологических заболеваний, а также рака, диабета и других болезней.

Однако к антоцианам в процессе переработки и хранения, к внешним условиям окружающей среды предъявляются высокие требования, температура, pH, свет, вода и даже кислород будут влиять на стабильность антоцианов. Если в раствор антоциана добавить ионы металлов, сывороточный белок или отрегулировать значение pH, это может помочь улучшить стабильность антоцианов, кроме того, микрокапсулирование антоциана или добавление сопутствующих красителей также может помочь улучшить стабильность антоцианов.

Кроме того, микрокапсулирование антоцианов обладает сильной способностью убирать свободные радикалы в организме, тем самым повышая активность антиоксидантных ферментов, таких как супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза и другие антиоксидантные ферменты, которые могут в определенной степени усиливать общие клеточные антиоксидантные свойства, тем самым значительно повышая выживаемость клеток.

И основываясь на этих биологических характеристиках антоцианов для технологических инноваций, можно в значительной степени решить проблему применения в пищевом производстве, в микрокапсулах антоцианов, внутренняя стенка микрокапсулы может играть определенную роль в защите антоцианов в различных внешних средах, эффективно улучшать химическую стабильность антоцианов.

Основные технологии экстракции антоцианов

2.1 Технология ультразвуковой экстракции

Метод ультразвуковой экстракции заключается в использовании ультразвуковых волн для ускорения растворения активных ингредиентов, что повышает эффективность экстракции антоцианов. При поддержании температуры 60 ℃, концентрации этанола 90% и общем времени обработки около 1 часа, скорость экстракции антоцианов в фиолетовом картофеле достигает максимального значения.

Более того, проведя множество экспериментов по экстракции, ученые обнаружили, что ультразвуковая технология обладает более высокой эффективностью экстракции и менее разрушительна для антоцианов.

2.2 Технология микроволновой экстракции

Микроволны обладают сильной проникающей способностью, микроволны также могут способствовать межмолекулярному движению, играть определенную роль в нагревании, поэтому технология экстракции с помощью микроволн может быть использована для повышения степени извлечения антоцианов в фиолетовых кукурузных зернах и фиолетовом винограде, использование технологии микроволновой экстракции антоцианов значительно выше, чем традиционный метод экстракции растворителем.

2.3 Технология экстракции органическими растворителями

Общие растворители для экстракции, соляная кислота и метанол являются более широко используемыми растворителями, использование подкисленного метанола для экстракции антоцианов редиса также очень хорошо, поэтому экстракция органическими растворителями была применена для экстракции виноградных косточек, черники и гранатовых шкурок и других богатых антоцианами веществ в большинстве экстракционных работ.

2.4 Технология сверхкритической флюидной экстракции

Сверхкритическая флюидная экстракция - это метод экстракции, использующий влияние температуры и давления на растворимость сверхкритических флюидов.

В сверхкритическом состоянии после контакта разделяемых химических веществ со сверхкритическим флюидом химические вещества последовательно извлекаются в соответствии с их полярным размером, молекулярным весом и температурой кипения, и эта технология экстракции имеет такие преимущества, как высокая скорость экстракции, отсутствие остатков растворителя и низкое потребление энергии для экстракции.

Однако из-за полярных свойств самого антоциана необходимо обращать внимание на давление и развертывание органических растворителей во время экстракции, и чистота антоциана, извлеченного методом сверхкритической флюидной экстракции, достигала 97,82%.

Вообще говоря, среди вышеперечисленных методов экстракции экстракция растворителем проста в эксплуатации, но на практике возникают проблемы, связанные с более длительным временем экстракции, большим расходом растворителя и определенным загрязнением внешней среды. Ультразвуковая и микроволновая технологии, хотя и предъявляют более высокие требования к экспериментальному оборудованию, но и эффективность их выше.

Практическое применение в области пищевой промышленности

В пищевой промышленности производители часто добавляют красители, чтобы оптимизировать цвет и сенсорные свойства продуктов. В соответствии с нормами безопасности пищевых продуктов, следующие натуральные антоциановые пищевые красители разрешены для крупномасштабного производства и использования: фиолетовый пигмент сладкого картофеля, ежевичный пигмент, фиолетовый пигмент кукурузы, пигмент капусты, пигмент кожицы баклажана, пигмент кожицы винограда, пигмент ягод и т.д. В реальном производственном процессе использование натуральных антоциановых пищевых красителей ограничивается не только производством продуктов питания, но и производством пищевых продуктов.

В реальном процессе производства, антоцианин относится к более высокой безопасности природных пигментов, обычно используется в вине, продукты питания и напитки, варенье, конфеты и различные виды продуктов питания, так что пища имеет различные красивые пальто, и в дополнение к приданию цвета пищи, антоцианин также может обеспечить более высокий порядок питательной ценности, например, добавленный антоцианин йогурт не только имеет уникальный вкус, но и имеет определенную функцию здоровья. Например, йогурт с добавлением антоцианов не только имеет уникальный вкус, но и обладает определенной оздоровительной функцией, антоцианы шелковицы, антоцианы черники и т.д. были применены к йогуртовым продуктам, так что ферментированный йогурт имеет ароматный и фруктовый вкус.

Антоцианы могут использоваться не только в области обычных ингредиентов, основываясь на уникальном оздоровительном воздействии антоцианов на организм человека, использование антоцианов, разработанных соответствующими продуктами здравоохранения, также начало постепенно увеличиваться, например, в США, Европе и других регионах, Использование брусники и других фруктов, произведенных в рамках здравоохранения смешанных напитков очень популярны среди потребителей среднего и пожилого возраста, ежегодное потребление антоцианов в Европе и Соединенных Штатах здравоохранения напитков прямых экономических выгод в несколько 1 млрд. долларов. Прямая экономическая выгода от антоциановых оздоровительных напитков, потребляемых в Европе и Америке, составляет 1 миллиард долларов США в год, и при постоянном и углубленном изучении оздоровительных функций антоцианов объем продаж антоциановых оздоровительных напитков во всем мире будет быстро расти, а экономическая выгода от антоцианов, можно сказать, будет весьма объективной. В последние годы, с национальным сознанием здоровья и живой воды для реализации зеленого обучения; внедрение корпоративной культуры, обучение талантов в подтексте практического обучения базы строительства.