Produktionsprocessen, applikationsfelt og udviklingstrend for phycocyanin

Bortset fra blåbær er blå ikke tæt knyttet til mad, men i de senere år er blå mad begyndt at vises ofte i forbrugernes vision. Nu kan du nemt bruge blå yoghurt, blå smoothie og blå drikkevarer lavet afPhycocyaninogButterfly Pea Flower Extract PowderFor hurtigt at tiltrække opmærksomhed på sociale medier som Xiaohongshu og Weibo, men disse blå fødevarer bringer attraktivitet ikke kun visuelt stimulerende, men også fordi phycocyanin- og sommerfuglens ærteblomst, der giver den blå kilde, er sunde råmaterialer, der virkelig kommer fra naturen.

 

 

Naturlige blå pigmenter: Phycocyanin og sommerfugl.
Mens smag ofte er den første prioritet, når det kommer til mad, med fremkomsten af ​​sociale medier, er visuelle innovationer blevet vigtige, især farver fra naturlige kilder (i modsætning til kemisk syntetiserede). Hvorvidt det kan bruge fission på sociale medier til at fremme ny salgsvækst er blevet en ny udfordring for madmærker.

I Europa og De Forenede Stater er phycocyanin et velkendt sky-blåt pigment. Phycocyanin er ikke kun efterspurgt af madgiganter som Mars Nestle, men også af almindelige forbrugere. Phycocyanin er afledt af Spirulina, en mikroalga, der vokser i alkaliske vandsøer. Farven på produkter efter tilsætning af phycocyanin er ofte meget tæt på himmelblåt, hvilket gør phycocyanin til en blå farve til fødevare- og drikkevareproducenter. første valg.

 

 

 

Butterfly Pea Flower er en stigende stjerne blandt blå pigmenter. Te lavet af sommerfugl ærtblomster er meget populær i Sydøstasien. Blomsten på denne plante er formet som en sommerfugl, har en lyse blå farve, er følsom over for pH og vil blive lilla til en bestemt pH -værdi. Såsom lilla citronsaft.
Mintel har identificeret plante-afledte ingredienser som den øverste fødevaretrend for 2017 og bemærker: "Der er ofte konflikt om, hvad der ikke skal tilføjes til mad og drikke, men forbrugerne er mere interesseret i, hvad der går i mad og drikke i stedet for at tilføje noget".

Og grunden til stigningen i blå fødevarer og drikkevarer i de senere år er tilfældigvis, at fødevareproducenter og forbrugere mener, at disse blå kilder (phycocyanin og sommerfugl.) Faktisk er gode for helbredet. Med andre ord drikker ikke alle te for at tiltrække opmærksomhed på sociale medier, men de yderligere fordele ved disse planteafledte ingredienser, såsom antioxidanter, vil tiltrække andre forbrugere.

Phycocyanin er et sjældent blå planteprotein i naturen. Det kan bruges som et naturligt pigment og er et protein i sig selv. Det er meget på linje med den aktuelle markedstrend med "planteprotein, ren etiket, naturlig sundhed".

 

 

Phycocyanin -produktion

Baseret på fødslen af ​​cyanobakterier har phycocyanin, som et uundværligt medlem af Cyanobacteria for Photosynthesis, vist sig i ca. 3,5 milliarder år, der dækker det meste af processen med livsudvikling. Phycocyanin er grundlaget for cyanobakterier til at opnå fotosyntese med høj effektivitet, især ved effektiv anvendelse af solcellefotoner med en bølgelængde på 450-650Nm. Det spiller rollen som energihøster på den primitive jord, så det er ikke for meget at kaldes det vigtigste stof til livets oprindelse.

I naturen er cyanobakterier den største kilde til phycocyanin, og phycocyanin (inklusive allophycocyanin) tegner sig for en stor del af cyanobakterieceller. Når man tager Spirulina som et eksempel, kan det tegne sig for op til 20% af den tørre vægt af celler. Tilsvarende tegner det sig for ca. 1/3 af det samlede protein af alger. Hvis indholdet af phycocyanin under specifikke kulturbetingelser (såsom svagt lys) kan øges yderligere.

Bortset fra nogle produkter i reagenskvalitet er ekstraktion af phycocyanin fra Spirulina i øjeblikket den vigtigste og enkleste metode til kommerciel produktion af phycocyanin. Nylig forskning har opnået ekspressionen af ​​phycocyanin i Escherichia coli ved hjælp af transgen teknologi, men der er stadig en lang vej at gå, før lignende teknologier kan industrialiseres.

Ved at tage den store produktion af Spirulina-phycocyanin som eksempel er det simpelthen opdelt i følgende trin med hensyn til teknologi.

(1) Bryder væggen:Det første trin i ekstraktion skal åbne cellevæggen på algerne. Almindelige vægbrydningsteknikker kan opdeles i to kategorier, fysiske midler, såsom højt tryk, mekanisk forskydning, frysetø, hypotonicitet, ultralyd og mikrobølgehjælp osv., Kemiske metoder såsom blandede reagenser, enzymatisk hydrolyse, syrehydrolyse, aktive agenter osv., Selvfølgelig, i produktionsanvendelse, er vanskeligheden af ​​udstyr og proces, også samtaler.

(2) Opløsning:Uanset om råmaterialet er tørt pulver eller våd alge -mudder, er det nødvendigt at opløse phycocyanin i vandet først. Dette trin udføres normalt sammen med det første trin. For stabiliteten af ​​phycocyanin er det nødvendigt at kontrollere vandtemperaturen og involverer indstillingen af ​​parametre, såsom ionbaggrund og pH.

(3) Adskillelse:Efter fast-væske-adskillelse og fjernelse af slagge er phycocyanin opløst i vand normalt adskilt ved at redde/protein-isoelektrisk punkt flokkulering for at opnå råprodukter.

(4) Oprensning:Råproduktet skal renses yderligere for at fjerne urenhedsproteiner og unødvendige forskellige ioner. Det anvendes til tekniske principper såsom saltopløsnings-salt-out, filtrering, osmose-revers osmose, kromatografi osv. Der er mange teknologiske innovationer i dette oprensningsstadium. Der er født meget nyt udstyr, og på grund af de forskellige krav til produktrenhed, vil forskellen i procesdesign i applikationen være meget stor.

(5) Forberedelse:Gennem rensningslinket leveres der før det "høje" renhedsprodukt til markedet en forberedelsesproces, såsom at konfigurere en bestemt koncentration af vand eller tørt pulverpræparat, justere pH, behandlinger, såsom tilsætning af specifikke kemikalier (såsom natriumcitrat) eller mikroencapsulation.

 

 

Kommercielle anvendelser af phycocyanin

(1) Madtilsætningsstoffer - Pigmenter
Phycocyanin er et sjældent spiseligt blåt pigment i naturen, og det er en smuk safirblå. Den amerikanske FDA godkendte anvendelsen af ​​phycocyanin i nogle fødevarer i 2013/2014, herunder drikkevarer, ost, is, slik, tyggegummi, yoghurt, budding og andre almindelige fødevarer. Den nationale standard for additive algeblå vil også blive implementeret i marts 2021 (GB 1886.309-2020), så blå fødevarer er blevet mere og mere almindelige i de senere år.

 

(2) Kosmetik
Anvendelsen af ​​phycocyanin i kosmetik er hovedsageligt i form af pigmenter. Almindelige produkter inkluderer fugtighedscreme, hvidtcremer, sæbe, eyeliner, læbestift og så videre.

 

(3) Biologisk effektivitet
Undersøgelsen af ​​sundhedseffekterne af phycocyanin er det mest undersøgte indhold i de senere år, hvilket er nok til at skrive en stor bog. Forskningen fokuserer hovedsageligt på følgende aspekter: anti-oxidation, antiinflammation, anti-kræft, anti-arteriosclerose/sænkning af blodfedt, antibakterielle/antibakterielle vira, immunregulering, neurobeskyttelse, organreparation, reduktion af lægemiddelbesætninger, inhibering af beregning af beregning og lipidperoxidation, sår heling, osv. Formen af ​​helsekost eller medicin er endnu ikke blevet frigivet, og de fleste undersøgelser er stadig i scenen med effektivitetseksperimenter eller kliniske studier.
Et andet aspekt vedrører især anvendelsen af ​​phycocyanin i fotodynamisk terapi. Den orale forklaring er: phycocyanin, som et fotosyntetisk pigment, har evnen til at udsende elektroner efter at have været oplyst af en bestemt bølgelængde. Denne elektron er faktisk destruktiv, afbryder eller ødelægger nogle biologiske makromolekyler (såsom proteiner, nukleinsyrer osv.) Ved anvendelse af dette princip kan phycocyanin injiceres i kræftlæsioner og udstråles med lyset af en specifik bølgelængde og ødelægger eller dræber kræftceller og opnå virkningen af ​​kræftbehandling.

 

(4) Biokemiske reagenser
Phycobiliproteiner, inklusive phycocyanin, allophycocyanin og phycoerythrin, er naturligt fluorescerende stoffer med stærk excitation, bred bølgelængde skift, høj molær udryddelseskoefficient og høj fluorescens kvanteudbytte. , som er bedre end traditionelle fluorescerende reagenser. Phycobiliproteiner fremstillet eller modificeret på specielle midler (hovedsageligt phycoerythrin og allophycocyanin) anvendes i nogle cellebiologier forskningsmetoder, såsom fluorescensstrømcytometri, fluorescensmikroskopi, enkeltcelleanalyse, fluorescensstimuleret cellesortering og immunoassays og andre teknik.

 

Status quo og fremtid for phycocyaninindustrien
Da Mars besluttede at erstatte den kemisk syntetiserede blå (strålende blå: FD&C blå nr. 1) i mm bønner, blev det en udfordring at finde en blå farve, der var naturlig, stabil og ikke påvirkede smagen. Mars indgav en ansøgning til den amerikanske FDA om at anmode om godkendelse af Spirulina til brug i tyggegummi og slik, og den amerikanske FDA godkendte anmodningen i 2013. I 2021 har US FDA godkendt anvendelsen af ​​sommerfuglestrømmer til mad og drikke.

Det vil være en irreversibel tendens, at naturen gradvist erstatter kemisk syntese. I det sidste århundrede tilladte FDA 35 kemisk syntetiserede pigmenter at blive tilsat til mad og drikkevarer, men indtil nu er der kun 7 tilbage, og anvendelsesområdet og mængden af ​​tilføjelse er strengt begrænset. Vi tror også, at flere fødevarer og drikkevareproducenter i fremtiden vil vælge farver fra naturlige kilder, dristigt bryde væk fra traditionen og forsøge at bruge lysere og mere farverige farver.

Det internationale naturlige pigmentmarked under tendensen til at erstatte syntetisk med naturlig har vist en stabil og hurtig opadgående tendens. Det anslås, at den nuværende samlede markedsstørrelse er tæt på 2 milliarder amerikanske dollars. I det blå område er phycocyanin det mest fordelagtige produkt, og fødevareindustrien bruger phycocyanin til at udvikle mange nye fødevarer på en målrettet måde, såsom blå drikkevarer, kolde drikke, (plante) mælkeprodukter, forskellige kosmetik osv. Hvis det bedre kan løse problemet med produktstabilitet, vil der være plads til videreudvikling.
Den biologiske effektivitet af phycocyanin, det vil sige virkningen af ​​behandling eller adjuvansbehandling for forskellige symptomer eller sygdomme, har altid været i fokus for forskning inden for phycocyanin, der er baseret på resultaterne af grundlæggende forskning og kliniske forsøg, selvom det i øjeblikket er begrænset af regler, det er kun et spørgsmål om tid før phycocyanin er udviklet som en sundhedsfødevarer og medicin. Hvor stort er markedsrummet på dette felt, vil jeg ikke komme med forudsigelser. Det er trods alt menneskeskabt. Når kvaliteten af ​​produktet er bestemt, afhænger det af alle at gøre det jordnær i det senere tidspunkt. Hvor "blå" havet er afhænger af, hvor meget protein du har ejet.