Antocijanin, također poznat kao cvijetni pigment, prirodni je pigment topiv u vodi koji se obično nalazi u prirodi. Postoji više od 20 vrsta antocijana poznatih čovjeku, a 6 vrsta u hrani, kao što su pigment geranija, pigment različka, pigment božura i pigment petunije.
Antocijani se uglavnom koriste u prehrambenoj industriji za bojenje hrane, ali i u gorivima, lijekovima i kozmetici.
Antocijanini su kemijsko blago znanosti, sa svojim antioksidativnim, zaštitnim svojstvima za vid, antikancerogenim i zaštitnim svojstvima od zračenja, te stoga zahtijevaju kontinuirano istraživanje metoda njihove ekstrakcije i njihove primjene u prehrambenoj industriji.
01 Antocijanini u primjeni u hrani
Antocijanini imaju široku primjenu u raznim područjima, posebice u tehnologiji bojanja hrane, zbog svojih dobrih svojstava bojenja. Međutim, s napretkom znanosti i tehnologije, pokazalo se da su antocijanini učinkoviti ne samo u bojanju hrane, već i u prevenciji kardiovaskularnih bolesti, neuroloških bolesti, raka, dijabetesa i drugih bolesti.
Međutim, tijekom obrade i skladištenja, antocijanini imaju visoke zahtjeve prema vanjskim uvjetima okoline, kao što su temperatura, pH, svjetlost, vlaga, pa čak i kisik, što može utjecati na stabilnost antocijanina. Dodavanje metalnih iona, proteina sirutke ili podešavanje pH u otopinu antocijana može pomoći u poboljšanju stabilnosti antocijana, kao i mikrokapsulacija antocijana ili dodavanje pomoćnih boja.
Štoviše, mikrokapsulacija antocijanina ima snažnu sposobnost hvatanja slobodnih radikala u organizmu, čime se pojačava aktivnost antioksidativnih enzima kao što su superoksid dismutaza i glutation peroksidaza, koji svi mogu do određene mjere pridonijeti ukupnim antioksidativnim svojstvima stanica, dakle značajno poboljšavajući stopu preživljavanja stanica.
Tehnološke inovacije koje se temelje na ovom biološkom svojstvu antocijana mogu u velikoj mjeri riješiti problem primjene u proizvodnji hrane. U mikrokapsulama antocijana, unutarnja stijenka mikrokapsula može igrati određenu zaštitnu ulogu i učinkovito poboljšati kemijsku stabilnost antocijana u različitim vanjskim okruženjima.
02 Glavne tehnike ekstrakcije antocijana
2.1 Ultrazvučna tehnologija ekstrakcije
Metoda ultrazvučne ekstrakcije koristi ultrazvučne valove za ubrzavanje otapanja aktivnih sastojaka, čime se poboljšava učinkovitost ekstrakcije antocijana. Najveća stopa ekstrakcije antocijana iz ljubičastog krumpira postignuta je kada se temperatura održavala na 60 stupnjeva, koncentracija etanola bila je 90 posto, a ukupno vrijeme obrade bilo je oko 1 sat.
Štoviše, nakon provođenja mnogih eksperimenata ekstrakcije, znanstvenici su otkrili da je ultrazvučna tehnika učinkovitija i manje destruktivna za antocijane.
2.2 Tehnologija mikrovalne ekstrakcije
Mikrovalna pećnica ima snažnu sposobnost prodiranja, a mikrovalna pećnica također može potaknuti međumolekularno kretanje, igrati određenu ulogu u zagrijavanju, tako da tehnologija ekstrakcije potpomognuta mikrovalnom pećnicom poboljšava brzinu ekstrakcije antocijana u ljubičastim zrnima kukuruza i grožđu s ljubičastom korom, korištenje mikrovalne pećnice ekstrakcijska tehnologija, učinkovitost ekstrakcije antocijana znatno je veća od tradicionalnih metoda ekstrakcije otapalom.
2.3 Tehnologija ekstrakcije organskim otapalima
Među općim ekstrakcijskim otapalima, klorovodična kiselina i metanol su najčešće korištena otapala, a učinak korištenja zakiseljenog metanola za ekstrakciju antocijanina rotkvice također je vrlo dobar, tako da je tehnologija ekstrakcije organskih otapala primijenjena na ekstrakciju većine bogatih antocijanima. tvari kao što su sjemenke grožđa, borovnice i kore nara.
2.4 Tehnologija ekstrakcije superkritične tekućine
Superkritična fluidna ekstrakcija je ekstrakcijska metoda koja koristi učinak temperature i tlaka na topljivost superkritičnih fluida.
U superkritičnom stanju, nakon što kemijske tvari koje treba odvojiti dođu u dodir s superkritičnim fluidom, kemijske tvari se redom ekstrahiraju prema njihovoj polarnoj veličini, molekularnoj težini i vrelištu. Ova tehnika ekstrakcije ima prednosti visoke stope ekstrakcije, bez ostatka otapala i male potrošnje energije za ekstrakciju.
Međutim, zbog polarnih karakteristika samih antocijanina, treba obratiti pozornost na tlak i upotrebu organskog otapala tijekom ekstrakcije, a čistoća antocijanina ekstrahiranih superkritičnom tekućinskom ekstrakcijom bila je 97,82 posto.
Općenito, među gore navedenim tehnikama ekstrakcije, ekstrakciju otapalom je lako izvoditi, ali u praksi postoje problemi dugog vremena ekstrakcije, velike potrošnje otapala i određenog onečišćenja vanjskog okoliša. Nasuprot tome, ultrazvučne i mikrovalne tehnike su učinkovitije, iako zahtijevaju veću eksperimentalnu opremu.
03 Praktična primjena u prehrambenoj industriji
U prehrambenoj industriji proizvođači često dodaju boju kako bi optimizirali boju i senzorska svojstva hrane. U okviru propisa o sigurnosti hrane dopuštena je masovna proizvodnja i uporaba prirodnih antocijaninskih bojila za hranu: ljubičasta boja za slatki krumpir, boja za dud, ljubičasta boja za kukuruz, boja za kelj, boja za kožicu patlidžana, boja za grožđe i boja za bobičasto voće, među ostalim .
U stvarnom proizvodnom procesu, antocijanini su prirodni pigmenti visoke sigurnosti, koji se obično koriste u vinu, hrani i piću, džemovima, slatkišima i svim vrstama hrane, dajući hrani raznoliku prekrasnu prevlaku, a osim toga hrani daju briljantne boje , antocijanini također mogu pružiti hranjivu vrijednost višeg reda.
Na primjer, u Sjedinjenim Državama i Europi, mješoviti zdravi napitci od brusnica i drugog voća vrlo su popularni među sredovječnim i starijim potrošačima, a izravna ekonomska korist zdravstvenih napitaka s antocijaninom koji se konzumiraju u Europi i Sjedinjenim Državama iznosi nekoliko milijardi dolara godišnje. Izravne ekonomske koristi zdravstvenih napitaka s antocijaninom koji se konzumiraju u Europi i Sjedinjenim Američkim Državama iznose 1 milijardu američkih dolara godišnje, a očekuje se da će prodaja zdravstvenih napitaka s antocijaninom brzo rasti diljem svijeta uz kontinuirano dubinsko istraživanje zdravstvenih funkcija antocijana. Posljednjih godina, s našom nacionalnom zdravstvenom sviješću i živom vodom za postizanje zelene nastave; uvođenje korporativne kulture, obuke talenata u konotaciju izgradnje baze praktične obuke.
