Produksjonsprosessen, applikasjonsfeltet og utviklingstrenden til phycocyanin

Bortsett fra blåbær, er blått ikke nært knyttet til mat, men de siste årene har blå mat begynt å vises ofte i forbrukernes visjon. Nå kan du enkelt bruke blå yoghurt, blå smoothie og blå drikke laget avphycocyaninogsommerfugl erte blomsterekstraktpulverFor å raskt tiltrekke oppmerksomhet på sosiale medier som Xiaohongshu og Weibo, men disse blå matvarene gir attraktivitet ikke bare visuelt stimulerende, men også fordi phycocyanin og sommerfugl ertblomst som gir den blå kilden er sunne råvarer som virkelig kommer fra naturen.

 

 

Naturlige blå pigmenter: Phycocyanin og Butterfly Pea
Selv om smak ofte er den viktigste prioriteringen når det gjelder mat, har visuelle innovasjoner med fremveksten blitt viktige, spesielt farger fra naturlige kilder (i motsetning til kjemisk syntetiserte). Hvorvidt det kan bruke fisjon av sosiale medier for å fremme ny salgsvekst, har blitt en ny utfordring for matmerker.

I Europa og USA er phycocyanin en brønn - kjent himmel - blått pigment. Phycocyanin har ikke bare blitt etterspurt av matgiganter som Mars Nestle, men også av vanlige forbrukere. Phycocyanin er avledet fra Spirulina, en mikroalga som vokser i alkaliske vannsjøer. Fargen på produkter etter tilsetning av phycocyanin er ofte veldig nær himmelblå, noe som gjør phycocyanin til en blå farge for produsenter av mat og drikke. første valg.

 

 

 

Butterfly erteblomsten er en stigende stjerne blant blå pigmenter. Te laget av sommerfugl erteblomster er veldig populær i Sørøst -Asia. Blomsten til denne planten er formet som en sommerfugl, har en knallblå farge, er følsom for pH og vil bli lilla til en viss pH -verdi. For eksempel lilla sitronsaft.
Mintel har identifisert plante - avledede ingredienser som den beste mattrenden for 2017, og bemerker: "Det er ofte konflikt om hva du ikke kan legge til mat og drikke, men forbrukerne er mer interessert i hva som går i mat og drikke i stedet for å tilsette ingenting".

Og årsaken til økningen i blå mat og drikke de siste årene er det at matprodusenter og forbrukere mener at disse blå kildene (phycocyanin og sommerfugl ert) faktisk er bra for helse. Med andre ord, ikke alle drikker te for å tiltrekke seg oppmerksomhet på sosiale medier, men de ekstra fordelene med disse plantene - avledede ingredienser, for eksempel antioksidanter, vil tiltrekke andre forbrukere.

Phycocyanin er et sjeldent blå planteprotein i naturen. Det kan brukes som et naturlig pigment og er et protein i seg selv. Det er veldig i tråd med den nåværende markedstrenden med "Plant Protein, Clean Label, Natural Health".

 

 

Phycocyanin -produksjon

Basert på fødselen av cyanobakterier, har phycocyanin, som et uunnværlig medlem av cyanobakterier for fotosyntese, dukket opp i omtrent 3,5 milliarder år, og dekket mesteparten av prosessen med livsutvikling. Phycocyanin er grunnlaget for at cyanobakterier skal oppnå høy - effektivitetsfotosyntese, spesielt i effektiv bruk av solfotoner med en bølgelengde på 450-650nm. Det spiller rollen som energihøsting på den primitive jorden, så det er ikke for mye å bli kalt det viktigste stoffet for livets opprinnelse.

I naturen er cyanobakterier den største kilden til phycocyanin, og phycocyanin (inkludert allofycocyanin) står for en stor andel cyanobakteri -celler. Når du tar Spirulina som eksempel, kan det utgjøre opptil 20% av den tørre vekten av celler. Tilsvarende utgjør det omtrent 1/3 av det totale proteinet av alger. Hvis under spesifikke kulturforhold (for eksempel lite lys), kan innholdet i phycocyanin økes ytterligere.

Bortsett fra noe reagens - karakterprodukter, er å trekke ut phycocyanin fra Spirulina for tiden den viktigste og enkleste metoden for kommersiell produksjon av phycocyanin. Nyere forskning har oppnådd uttrykk for phycocyanin i Escherichia coli ved bruk av transgen teknologi, men det er fremdeles en lang vei å gå før lignende teknologier kan industrialiseres.

Når du tar den store - skala -produksjonen av Spirulina phycocyanin som eksempel, er den ganske enkelt delt inn i følgende trinn når det gjelder teknologi.

(1) Å bryte veggen:Det første trinnet med ekstraksjon må åpne celleveggen til algene. Vanlig vegg - Bryteknikker kan deles inn i to kategorier, fysiske midler som høyt trykk, mekanisk skjær, fryse - Tin, hypotonisitet, ultralyd og mikrobølgehjelp, etc., kjemiske metoder som blandede reagenser, enzymatisk hydrolyse, syresyrehyrolyser, etzymatiske aktiver, etzymatiske applikasjoner, et osv. og prosess, så vel som kostnadskontrollerbarhet, må vurderes først.

(2) Oppløsning:Uansett om råstoffet er tørt pulver eller våt alga gjørme, er det nødvendig å løse opp phycocyanin i vannet først. Dette trinnet utføres vanligvis sammen med første trinn. For stabilitet av phycocyanin er det nødvendig å kontrollere vanntemperaturen, og innebærer innstilling av parametere som ionbakgrunn og pH.

(3) Separasjon:Etter fast - væskeseparasjon og fjerning av slagg, skilles phycocyanin oppløst i vann vanligvis ved å salte ut/proteinisoelektrisk punktflokkulering for å oppnå råprodukter.

(4) Rensing:Det rå produktet må renses ytterligere for å fjerne urenhetsproteiner og unødvendige forskjellige ioner. Det brukes på tekniske prinsipper som saltløsning - salt - ut, filtrering, osmose - omvendt osmose, kromatografi, etc. Det er mange teknologiske innovasjoner i dette rensetrinnet. Mye nytt utstyr er født, og på grunn av de forskjellige kravene til produktrenhet, vil forskjellen i prosessdesign i applikasjonen være veldig stor.

(5) Forberedelse:Gjennom rensekoblingen, før det "høye" renhetsproduktet leveres til markedet, er det en prepareringsprosess, for eksempel å konfigurere en viss konsentrasjon av vann eller tørrpulverpreparat, justere pH, behandlinger som tilsetning av spesifikke kjemikalier (for eksempel natriumcitrat) eller mikroenkapsulering.

 

 

Kommersielle anvendelser av phycocyanin

(1) Mattilsetningsstoffer - Pigmenter
Phycocyanin er et sjeldent spiselig blått pigment i naturen, og det er en nydelig safirblå. Den amerikanske FDA godkjente anvendelsen av phycocyanin i noen matvarer i 2013/2014, inkludert drikke, ost, iskrem, godteri, tyggegummi, yoghurt, pudding og andre vanlige matvarer. Den nasjonale standarden for additive algerblå vil også bli implementert i mars 2021 (GB 1886.309-2020), så blå mat har blitt mer og mer vanlig de siste årene.

 

(2) Kosmetikk
Bruken av phycocyanin i kosmetikk er hovedsakelig i form av pigmenter. Vanlige produkter inkluderer fuktighetskrem, bleking av kremer, såpe, eyeliner, leppestift og så videre.

 

(3) Biologisk effekt
Forskningen på helseeffektene av phycocyanin er det mest undersøkte innholdet de siste årene, noe som er nok til å skrive en stor bok. Forskningen fokuserer hovedsakelig på følgende aspekter: anti - oksidasjon, anti - betennelse, anti - kreft, anti - arteriosklerose/senkende blodfett, antibakteriell/antibakterielt viffekter, immuneclerosis/senking av blodfett, antibakteriell/antibakteriell viffekter, immateri, immateri, reduksjon av regulering av reguleringsvurdering, impekt. Kalkulus og lipidperoksydasjon, sårheling, etc. På grunn av regulatoriske problemer, har phycocyanin -produkter i form av helsekost eller medisiner ennå ikke blitt frigitt, og de fleste studier er fremdeles i stadiet av effekteksperimenter eller kliniske studier.
Spesielt et annet aspekt forholder seg til anvendelse av phycocyanin i fotodynamisk terapi. Den orale forklaringen er: phycocyanin, som et fotosyntetisk pigment, har evnen til å avgi elektroner etter å ha blitt opplyst av en spesifikk bølgelengde. Dette elektronet er faktisk ødeleggende, avbryter eller ødelegger noen biologiske makromolekyler (for eksempel proteiner, nukleinsyrer, etc.) ved bruk av dette prinsippet, kan phycocyanin injiseres i kreftlesjoner og utstråles med lyset av en spesifikk bølgelengde, og dermed ødelegge eller drepe kreftceller og oppnå effekten av kreftbehandlingen.

 

(4) Biokjemiske reagenser
Fykobiliproteiner, inkludert phycocyanin, allofycocyanin og phycoerythrin, er naturlig lysstoffrør med sterk eksitasjon, bred bølgelengdeforskyvning, høy molar ekstinksjonskoeffisient og høy fluorescens kvantumutbytte. , som er overlegen i forhold til tradisjonelle fluorescerende reagenser. Fycobiliproteiner fremstilt eller modifisert på spesielle midler (hovedsakelig phycoerythrin og allofycocyanin) brukes i noen cellebiologier forskningsmetoder, så som fluorescensstrømningscytometri, fluorescensmikroskopi, enkeltcelleanalyse, fluorescensstimulert cellesortering og immunoassays og andre teknikker har brukt.

 

Status quo og fremtiden til phycocyanin -industrien
Da Mars bestemte seg for å erstatte den kjemisk syntetiserte blå (strålende blå: FD & C Blue #1) i MM -bønner, ble det en utfordring å finne en blå farge som var naturlig, stabil og ikke påvirket smaken. MARS sendte inn en søknad til den amerikanske FDA om å be om godkjenning av Spirulina for bruk i tyggegummi og karameller, og den amerikanske FDA godkjente forespørselen i 2013. I 2021 har den amerikanske FDA godkjent bruken av Butterfly Pea Flowers for mat og drikke.

Det vil være en irreversibel trend som naturen gradvis erstatter kjemisk syntese. I forrige århundre tillot FDA 35 kjemisk syntetiserte pigmenter å bli lagt til mat og drikke, men frem til nå er det bare 7 igjen, og omfanget av påføring og tilleggsmengden er strengt begrenset. Vi tror også at i fremtiden vil mer mat- og drikkeprodusenter velge farger fra naturlige kilder, dristig bryte seg bort fra tradisjonen og prøve å bruke lysere og mer fargerike farger.

Det internasjonale naturlige pigmentmarkedet, under trenden med å erstatte syntetisk med naturlig, har vist en jevn og rask oppadgående trend. Det anslås at den nåværende samlede markedsstørrelsen er nær 2 milliarder amerikanske dollar. I det blå området er phycocyanin det mest fordelaktige produktet, og matindustrien bruker phycocyanin for å utvikle mange nye matvarer på en målrettet måte, for eksempel blå drikke, kald drikke, (plante) melkeprodukter, forskjellige kosmetikk, etc. Hvis det bedre kan løse problemet med produktstabilitet, vil det være rom for videre utvikling.
Den biologiske effekten av phycocyanin, det vil si effekten av behandling eller adjuvansbehandling for forskjellige symptomer eller sykdommer, har alltid vært fokuset for forskning innen phycocyanin, basert på resultatene fra grunnleggende forskning og kliniske studier, selv om det foreløpig er begrenset av forskrifter, er det bare et spørsmål om tid før phycocyanin er utviklet som helse og medisin. Hvor stor er markedet på dette feltet, vil jeg ikke komme med spådommer. Tross alt er det menneskelig - laget. Når kvaliteten på produktet er bestemt, vil det avhenge av alle å gjøre det ned - til - jord i det senere stadiet. Hvor "blå" havet er avhenger av hvor mye protein du har eid.