O processo de produção, campo de aplicação e tendência de desenvolvimento da filicocianina

Exceto por mirtilos, o azul não está intimamente relacionado à comida, mas nos últimos anos, a comida azul começou a aparecer com frequência na visão dos consumidores. Agora, você pode usar facilmente iogurte azul, smoothie azul e bebidas azuis feitas deFicocianinaepó de extrato de flor de ervilha borboletaPara atrair rapidamente a atenção nas mídias sociais como Xiaohongshu e Weibo, mas esses alimentos azuis trazem atratividade não apenas estimulante visualmente, mas também porque a flor de ficocianina e ervilha de borboleta que fornece a fonte azul é matérias -primas saudáveis ​​que realmente vêm da natureza.

 

 

Pigmentos azuis naturais: Ficocianina e ervilha de borboleta
Embora o sabor seja frequentemente a prioridade número um quando se trata de comida, com a ascensão das mídias sociais, as inovações visuais se tornaram importantes, especialmente as cores de fontes naturais (em oposição aos sintetizados quimicamente). Se ele pode usar a fissão de mídia social para promover um novo crescimento de vendas, tornou -se um novo desafio para as marcas de alimentos.

Na Europa e nos Estados Unidos, a ficocianina é um céu conhecido - conhecido - pigmento azul. A filicianina não foi procurada não apenas por gigantes alimentares como Marte Nestlé, mas também por consumidores comuns. A ficocianina é derivada de Spirulina, uma microalga que cresce em lagos de água alcalina. A cor dos produtos após a adição de ficocianina é frequentemente muito próxima do azul -céu, o que faz da filicocianina uma cor azul para fabricantes de alimentos e bebidas. Primeira escolha.

 

 

 

A flor de borboleta é uma estrela em ascensão entre os pigmentos azuis. O chá feito de flores de ervilha de borboleta é muito popular no sudeste da Ásia. A flor desta planta tem a forma de uma borboleta, tem uma cor azul brilhante, é sensível ao pH e ficará roxa em um determinado valor de pH. Como suco de limão roxo.
Mintel identificou ingredientes derivados da planta - como a melhor tendência de alimentos para 2017, observando: "Muitas vezes, há conflito sobre o que não adicionar à comida e à bebida, mas os consumidores estão mais interessados ​​no que se passa na comida e bebida, em vez de não adicionar nada".

E a razão para o aumento de alimentos e bebidas azuis nos últimos anos é que os fabricantes e consumidores de alimentos acreditam que essas fontes azuis (falanina e ervilha de borboleta) são realmente boas para a saúde. Em outras palavras, nem todo mundo bebe chá para atrair a atenção nas mídias sociais, mas os benefícios adicionais dessas plantas - ingredientes derivados, como antioxidantes, atrairão outros consumidores.

A ficocianina é uma proteína vegetal azul rara na natureza. Pode ser usado como pigmento natural e é uma própria proteína. Está muito alinhado com a atual tendência de mercado de "proteína vegetal, etiqueta limpa, saúde natural".

 

 

Produção de ficocianina

Com base no nascimento das cianobactérias, a ficocianina, como membro indispensável de cianobactérias para a fotossíntese, apareceu por cerca de 3,5 bilhões de anos, cobrindo a maior parte do processo de evolução da vida. A ficocianina é a base para a cianobactéria alcançar a fotossíntese de eficiência alta -, especialmente no uso eficiente de fótons solares com um comprimento de onda de 450-650nm. Ele desempenha o papel de Harvester de Energia na Terra Primitiva, por isso não é demais para ser chamado de substância mais importante para a origem da vida.

Na natureza, as cianobactérias são a maior fonte de ficocianina e ficocianina (incluindo aloficococanina) responsáveis ​​por uma grande proporção de células de cianobactérias. Tomando Spirulina como exemplo, pode ser responsável por até 20% do peso seco das células. Da mesma forma, é responsável por cerca de 1/3 da proteína total das algas. Se sob condições específicas de cultura (como pouca luz), o conteúdo da ficocianina pode ser aumentado ainda mais.

Exceto por alguns produtos de reagente -, extrair a ficocianina da spirulina é atualmente o principal e mais simples método para a produção comercial de ficocianina. Pesquisas recentes alcançaram a expressão da ficocianina em Escherichia coli usando a tecnologia transgênica, mas ainda há um longo caminho a percorrer antes que tecnologias semelhantes possam ser industrializadas.

Tomando a grande produção de -} em escala de produção de spirulina phicocianina como exemplo, ela é simplesmente dividida nas etapas a seguir em termos de tecnologia.

(1) quebrar a parede:O primeiro passo da extração precisa abrir a parede celular das algas. Parede comum - Técnicas de quebra podem ser divididas em duas categorias, meios físicos, como alta pressão, cisalhamento mecânico, congelamento - descongelamento, hipotonicidade, ultrassom e microwave, etc., métodos químicos, como reagentes misturados, hidróstica em busca de areia, hidrolise, etc. bem como controlabilidade de custo, deve ser considerado primeiro.

(2) dissolução:Independentemente de a matéria -prima estar em pó seco ou lama de algas úmidas, é necessário dissolver a ficocianina na água primeiro. Esta etapa é geralmente realizada junto com a primeira etapa. Para a estabilidade da ficocianina, é necessário controlar a temperatura da água e envolve a configuração de parâmetros como fundo de íons e pH.

(3) Separação:Após o sólido - separação de líquidos e remoção de escória, a ficocianina dissolvida em água é geralmente separada pela salga/floculação do ponto isoelétrico da proteína para obter produtos brutos.

(4) Purificação:O produto bruto precisa ser purificado para remover proteínas de impureza e vários íons desnecessários. É aplicado a princípios técnicos como a solução salgada - sal - out, filtração, osmose - osmose reversa, cromatografia, etc. Existem muitas inovações tecnológicas nesta fase de purificação. Muitos equipamentos novos nasceram e, devido aos diferentes requisitos para a pureza do produto, a diferença no design do processo no aplicativo será muito grande.

(5) Preparação:Através da ligação de purificação, antes que o produto de pureza "alta" seja fornecido ao mercado, existe um processo de preparação, como configurar uma certa concentração de água ou preparação em pó seco, ajustando o pH, tratamentos como adicionar produtos químicos específicos (como citrato de sódio) ou microencapsulação.

 

 

Aplicações comerciais de ficocianina

(1) aditivos alimentares - pigmentos
A ficocianina é um pigmento azul comestível rara na natureza e é um lindo azul de safira. O FDA dos EUA aprovou a aplicação da filicocianina em alguns alimentos em 2013/2014, incluindo bebidas, queijo, sorvete, doces, chiclete, iogurte, pudim e outros alimentos comuns. O padrão nacional de algas aditivas também será implementado em março de 2021 (GB 1886.309-2020), de modo que os alimentos azuis se tornaram cada vez mais comuns nos últimos anos.

 

(2) cosméticos
A aplicação da ficocianina em cosméticos está principalmente na forma de pigmentos. Os produtos comuns incluem hidratantes, cremes clareadores, sabão, delineador, batom e assim por diante.

 

(3) eficácia biológica
A pesquisa sobre os efeitos da saúde da ficocianina é o conteúdo mais pesquisado nos últimos anos, o que é suficiente para escrever um grande livro. The research mainly focuses on the following aspects: anti-oxidation, anti-inflammation, anti-cancer, anti-arteriosclerosis/lowering blood fat, antibacterial/antibacterial Viruses, immune regulation, neuroprotection, organ repair, reduction of drug side effects, inhibition of calculus and Peroxidação lipídica, cicatrização de feridas, etc. Devido a questões regulatórias, os produtos de ficocianina na forma de alimentos ou medicamentos saudáveis ​​ainda não foram divulgados, e a maioria dos estudos ainda está no estágio de experimentos de eficácia ou estudos clínicos.
Outro aspecto, em particular, refere -se à aplicação de ficocianina na terapia fotodinâmica. A explicação oral é: a ficocianina, como pigmento fotossintético, tem a capacidade de emitir elétrons depois de ser iluminado por um comprimento de onda específico. Esse elétron é realmente destrutivo, interrompendo ou destruindo algumas macromoléculas biológicas (como proteínas, ácidos nucleicos, etc.) usando esse princípio, a ficococianina pode ser injetada em lesões de câncer e irradiada à luz de um comprimento de onda específico, destruindo ou matando células cancerígenas e alcançando o efeito do tratamento de câncer.

 

(4) reagentes bioquímicos
Phycobiliproteínas, incluindo ficococianina, aloficococianina e fitoeritrina, são substâncias naturalmente fluorescentes com forte excitação, mudança de comprimento de onda amplo, alto coeficiente de extinção molar e alto rendimento quântico de fluorescência. , que é superior aos reagentes fluorescentes tradicionais. Os fycobiliproteínas preparados ou modificados por meios especiais (principalmente fitoerytrina e aloficococanina) são usados ​​em alguns métodos de pesquisa de biologias celulares, como citometria de fluxo de fluorescência, microscopia de fluorescência, análise de células estimuladas por fluorescência e imunoensaios e outras técnicas foram usadas.

 

O status quo e o futuro da indústria de ficocianina
Quando Marte decidiu substituir o azul quimicamente sintetizado (azul brilhante: FD&C Blue #1) em feijões MM, encontrando uma cor azul natural, estável e não afetou o sabor, tornou -se um desafio. Marte apresentou um pedido ao FDA dos EUA para solicitar a aprovação da Spirulina para uso em chicletes e doces, e o FDA dos EUA aprovou a solicitação em 2013. Em 2021, o FDA dos EUA aprovou a aplicação de flores de ervilha para alimentos e bebidas.

Será uma tendência irreversível que a natureza substitua gradualmente a síntese química. No século passado, o FDA permitiu que 35 pigmentos quimicamente sintetizados fossem adicionados a alimentos e bebidas, mas até agora restam apenas 7, e o escopo da aplicação e a quantidade de adição são estritamente limitados. Também acreditamos que, no futuro, mais fabricantes de alimentos e bebidas escolherão as cores de fontes naturais, se afastam corajosamente da tradição e tentam usar cores mais brilhantes e mais coloridas.

O mercado internacional de pigmentos naturais, sob a tendência de substituir o sintético por natural, vem mostrando uma tendência ascendente constante e rápida. Estima -se que o tamanho geral do mercado geral seja próximo de 2 bilhões de dólares. Na área azul, a ficocianina é o produto mais vantajoso, e a indústria de alimentos usa a ficocianina para desenvolver muitos alimentos novos de maneira direcionada, como bebidas azuis, bebidas frias, produtos lácteos (vegetais), vários cosméticos etc. Se puder resolver melhor o problema da estabilidade do produto, haverá espaço para um desenvolvimento adicional.
A eficácia biológica da filicocianina, ou seja, o efeito do tratamento ou tratamento adjuvante para vários sintomas ou doenças, sempre foi o foco da pesquisa no campo da ficocianina, com base nos resultados de pesquisas básicas e ensaios clínicos, embora atualmente seja limitada por regulamentos. Qual é o tamanho do espaço de mercado nesse campo, não farei previsões. Afinal, é humano - feito. Quando a qualidade do produto for determinada, ele dependerá de todos para abaixar - para - Terra no estágio posterior. O quão "azul" o mar é depende de quanta proteína você possui.