Antocianin, znan tudi kot cvetni pigment, je vodotopen naravni pigment, ki ga pogosto najdemo v naravi. Človek pozna več kot 20 vrst antocianinov, v hrani pa 6 vrst, kot so pigment geranije, pigment koruznice, pigment potonike in pigment petunije.
Antocianini se uporabljajo predvsem v živilski industriji za barvanje živil, pa tudi v gorivih, farmaciji in kozmetiki.
Antocianini so kemijski zakladi znanosti s svojimi antioksidativnimi lastnostmi, zaščito vida, rakom in zaščito pred sevanjem, zato zahtevajo nenehne raziskave o metodah njihove ekstrakcije in njihovi uporabi v prehrambeni industriji.
01 Antocianini v živilih
Antocianini se zaradi svojih dobrih barvnih lastnosti pogosto uporabljajo na različnih področjih, predvsem v tehnologiji barvanja živil. Z napredkom znanosti in tehnologije pa je bilo ugotovljeno, da so antociani učinkoviti ne le pri barvanju hrane, ampak tudi pri preprečevanju bolezni srca in ožilja, nevroloških bolezni, raka, sladkorne bolezni in drugih bolezni.
Vendar imajo antocianini med predelavo in skladiščenjem visoke zahteve glede zunanjih okoljskih pogojev, kot so temperatura, pH, svetloba, vlaga in celo kisik, kar lahko vpliva na stabilnost antocianinov. Dodatek kovinskih ionov, sirotkinih beljakovin ali prilagoditev pH raztopini antocianinov lahko pomaga izboljšati stabilnost antocianinov, kot tudi mikrokapsulacija antocianinov ali dodajanje pomožnih barvil.
Poleg tega ima mikrokapsulacija antocianinov močno sposobnost lovljenja prostih radikalov v organizmu, s čimer se poveča aktivnost antioksidativnih encimov, kot sta superoksid dismutaza in glutation peroksidaza, ki lahko vsi do določene mere prispevajo k skupnim skupnim antioksidativnim lastnostim celic, tako močno izboljša stopnjo preživetja celic.
Tehnološke inovacije, ki temeljijo na tej biološki lastnosti antocianinov, lahko v veliki meri rešijo problem uporabe v proizvodnji hrane. V mikrokapsulah antocianinov lahko notranja stena mikrokapsul igra določeno zaščitno vlogo in učinkovito izboljša kemično stabilnost antocianinov v različnih zunanjih okoljih.
02 Glavne tehnike ekstrakcije antocianinov
2.1 Ultrazvočna ekstrakcijska tehnologija
Metoda ultrazvočne ekstrakcije uporablja ultrazvočne valove za pospešitev raztapljanja aktivnih sestavin in tako izboljša učinkovitost ekstrakcije antocianinov. Najvišja stopnja ekstrakcije antocianinov iz škrlatnega krompirja je bila dosežena, ko je bila temperatura vzdrževana pri 60 stopinjah, koncentracija etanola je bila 90 odstotkov in skupni čas obdelave je bil približno 1 uro.
Poleg tega so znanstveniki po izvedbi številnih poskusov ekstrakcije ugotovili, da je ultrazvočna tehnika učinkovitejša in manj uničujoča za antociane.
2.2 Tehnologija mikrovalovne ekstrakcije
Mikrovalovna pečica ima močno prodorno sposobnost, mikrovalovna pečica pa lahko tudi spodbuja medmolekularno gibanje, da igra določeno vlogo pri segrevanju, zato tehnologija ekstrakcije s pomočjo mikrovalovne pečice izboljša stopnjo ekstrakcije antocianinov v vijoličnih koruznih zrnih in grozdju z vijolično lupino, uporaba mikrovalov ekstrakcijske tehnologije je učinkovitost ekstrakcije antocianina znatno višja od tradicionalnih metod ekstrakcije s topilom.
2.3 Tehnologija ekstrakcije z organskimi topili
Med splošnimi ekstrakcijskimi topili sta klorovodikova kislina in metanol najpogosteje uporabljeni topili, učinek uporabe nakisanega metanola za ekstrakcijo redkvinih antocianinov pa je prav tako zelo dober, zato je bila ekstrakcijska tehnologija organskih topil uporabljena za ekstrakcijo večine z antocianini bogatih snovi, kot so grozdne pečke, borovnice in lupine granatnega jabolka.
2.4 Tehnologija ekstrakcije superkritične tekočine
Superkritična tekočinska ekstrakcija je ekstrakcijska metoda, ki uporablja učinek temperature in tlaka na topnost superkritičnih tekočin.
V superkritičnem stanju, ko kemične snovi, ki jih je treba ločiti, pridejo v stik s superkritično tekočino, se kemične snovi ekstrahirajo glede na njihovo polarno velikost, molekulsko maso in vrelišče. Ta tehnika ekstrakcije ima prednosti visoke stopnje ekstrakcije, brez ostankov topil in nizke porabe energije za ekstrakcijo.
Vendar pa je treba zaradi polarnih značilnosti samih antocianinov med ekstrakcijo posvetiti pozornost tlaku in uporabi organskega topila, čistost antocianinov, ekstrahiranih s superkritično tekočinsko ekstrakcijo, pa je bila 97,82 odstotka.
Na splošno je med zgornjimi tehnikami ekstrakcije ekstrakcijo s topilom enostavno izvajati, vendar v praksi obstajajo težave zaradi dolgega časa ekstrakcije, velike porabe topil in določenega onesnaženja zunanjega okolja. V nasprotju s tem so ultrazvočne in mikrovalovne tehnike učinkovitejše, čeprav zahtevajo večjo eksperimentalno opremo.
03 Praktične aplikacije v prehrambeni industriji
V živilski industriji proizvajalci pogosto dodajajo barve, da optimizirajo barvo in senzorične lastnosti hrane. V okviru predpisov o varni hrani je med drugim dovoljena množična proizvodnja in uporaba naravnih antocianinskih živilskih barvil: vijolično barvilo sladkega krompirja, barvilo murve, vijolično barvilo koruze, barvilo ohrovta, barvilo jajčevca, barvilo grozdja in barvilo jagodičja itd. .
V dejanskem proizvodnem procesu so antocianini naravni pigmenti z visoko stopnjo varnosti, ki se običajno uporabljajo v vinu, hrani in pijači, marmeladi, sladkarijah in vseh vrstah hrane, hrani dajejo raznoliko lepo prevleko, poleg tega pa hrani dajejo briljantne barve , lahko antocianini zagotovijo tudi višjo hranilno vrednost.
Na primer, v Združenih državah in Evropi so mešane zdrave pijače iz brusnic in drugega sadja zelo priljubljene med potrošniki srednjih let in starejšimi, neposredna gospodarska korist zdravstvenih pijač z antocianini, porabljenih v Evropi in ZDA, pa znaša več milijard dolarjev. letno. Neposredne gospodarske koristi zdravstvenih pijač z antocianini, porabljenih v Evropi in ZDA, znašajo 1 milijardo ameriških dolarjev na leto, zaradi nenehnih poglobljenih raziskav zdravstvenih funkcij antocianinov pa se pričakuje, da bo prodaja zdravstvenih pijač z antocianini hitro rasla po vsem svetu. V zadnjih letih smo z našo nacionalno zdravstveno zavestjo in živo vodo dosegli zeleno poučevanje; uvajanje korporativne kulture, usposabljanja talentov v konotacijo izgradnje baze praktičnega usposabljanja.
