Proses pengeluaran, bidang aplikasi dan trend pembangunan phycocyanin

Kecuali untuk blueberries, biru tidak berkait rapat dengan makanan, tetapi dalam beberapa tahun kebelakangan ini, Blue Food telah mula sering muncul dalam penglihatan pengguna. Sekarang, anda boleh dengan mudah menggunakan yogurt biru, smoothie biru, dan minuman biru yang dibuat dariPhycocyanindanserbuk ekstrak bunga rama -ramaUntuk menarik perhatian dengan cepat di media sosial seperti Xiaohongshu dan Weibo, tetapi makanan biru ini membawa daya tarikan bukan sahaja merangsang secara visual tetapi juga kerana bunga phycocyanin dan rama -rama yang menyediakan sumber biru adalah bahan mentah yang sihat yang benar -benar berasal dari alam semula jadi.

 

 

Pigmen biru semulajadi: phycocyanin dan kacang rama -rama
Walaupun rasa sering menjadi keutamaan nombor satu ketika datang ke makanan, dengan kebangkitan media sosial, inovasi visual telah menjadi penting, terutama warna dari sumber semula jadi (yang bertentangan dengan yang disintesis secara kimia). Sama ada ia boleh menggunakan pembelahan media sosial untuk mempromosikan pertumbuhan jualan baru telah menjadi cabaran baru untuk jenama makanan.

Di Eropah dan Amerika Syarikat, phycocyanin adalah sumur - Sky yang diketahui - pigmen biru. Phycocyanin bukan sahaja dicari oleh gergasi makanan seperti Mars Nestle, tetapi juga oleh pengguna biasa. Phycocyanin berasal dari Spirulina, mikroalga yang tumbuh di tasik air alkali. Warna produk selepas menambah phycocyanin sering sangat dekat dengan langit biru, yang menjadikan phycocyanin warna biru untuk pengeluar makanan dan minuman. Pilihan pertama.

 

 

 

Bunga kacang rama -rama adalah bintang yang semakin meningkat di kalangan pigmen biru. Teh yang diperbuat daripada bunga kacang rama -rama sangat popular di Asia Tenggara. Bunga tumbuhan ini berbentuk seperti rama -rama, mempunyai warna biru terang, sensitif terhadap pH, dan akan menjadi ungu pada nilai pH tertentu. Seperti jus lemon ungu.
Mintel telah mengenal pasti tumbuhan - bahan -bahan yang diperolehi sebagai trend makanan teratas untuk tahun 2017, dengan menyatakan: "Selalunya konflik tentang apa yang tidak akan ditambah kepada makanan dan minuman, tetapi pengguna lebih berminat dengan apa yang masuk ke dalam makanan dan minuman dan bukannya tidak menambah apa -apa".

Dan sebab peningkatan makanan dan minuman biru pada tahun -tahun kebelakangan ini adalah bahawa pengeluar makanan dan pengguna percaya bahawa sumber -sumber biru ini (phycocyanin dan kacang rama -rama) sebenarnya baik untuk kesihatan. Dalam erti kata lain, tidak semua orang minum teh untuk menarik perhatian di media sosial, tetapi manfaat tambahan tumbuhan ini - bahan -bahan yang diperolehi, seperti antioksidan, akan menarik pengguna lain.

Phycocyanin adalah protein tumbuhan biru yang jarang berlaku. Ia boleh digunakan sebagai pigmen semulajadi dan protein itu sendiri. Ia sangat sesuai dengan trend pasaran semasa "protein tumbuhan, label bersih, kesihatan semula jadi".

 

 

Pengeluaran Phycocyanin

Berdasarkan kelahiran cyanobacteria, phycocyanin, sebagai ahli cyanobacteria yang sangat diperlukan untuk fotosintesis, telah muncul selama kira -kira 3.5 bilion tahun, yang meliputi kebanyakan proses evolusi hidup. Phycocyanin adalah asas bagi cyanobacteria untuk mencapai fotosintesis kecekapan - yang tinggi, terutamanya dalam penggunaan foton solar yang cekap dengan panjang gelombang 450-650nm. Ia memainkan peranan penuai tenaga di bumi primitif, jadi ia tidak terlalu banyak dipanggil bahan yang paling penting untuk asal usul kehidupan.

Secara semula jadi, cyanobacteria adalah sumber terbesar phycocyanin, dan phycocyanin (termasuk allophycocyanin) menyumbang sebahagian besar sel cyanobacteria. Mengambil spirulina sebagai contoh, ia boleh menyumbang sehingga 20% daripada berat kering sel. Sejajar dengan itu, ia menyumbang kira -kira 1/3 daripada jumlah protein alga. Jika di bawah keadaan budaya tertentu (seperti cahaya rendah), kandungan phycocyanin dapat ditingkatkan lagi.

Kecuali beberapa produk gred - reagen, mengekstrak phycocyanin dari Spirulina kini merupakan kaedah utama dan paling mudah untuk pengeluaran komersial phycocyanin. Penyelidikan baru -baru ini telah mencapai ekspresi phycocyanin di Escherichia coli menggunakan teknologi transgenik, tetapi masih jauh untuk pergi sebelum teknologi yang sama dapat diperolehi.

Mengambil skala besar pengeluaran spirulina phycocyanin sebagai contoh, ia hanya dibahagikan kepada langkah -langkah berikut dari segi teknologi.

(1) Memecahkan dinding:Langkah pertama pengekstrakan perlu membuka dinding sel alga. Dinding biasa - Teknik pemecahan boleh dibahagikan kepada dua kategori, cara fizikal seperti tekanan tinggi, ricih mekanikal, membekukan - cair, hipotonis, ultrasound, dan bantuan gelombang mikro, dan lain -lain. dan proses, serta kawalan kos, mesti dipertimbangkan terlebih dahulu.

(2) pembubaran:Tidak kira sama ada bahan mentah adalah serbuk kering atau lumpur alga basah, perlu untuk membubarkan phycocyanin ke dalam air terlebih dahulu. Langkah ini biasanya dilakukan bersama dengan langkah pertama. Untuk kestabilan phycocyanin, adalah perlu untuk mengawal suhu air, dan melibatkan penetapan parameter seperti latar belakang ion dan pH.

(3) Pemisahan:Selepas pepejal - pemisahan cecair dan penyingkiran sanga, phycocyanin yang dibubarkan dalam air biasanya dipisahkan oleh pemberbukuan titik isoelektrik/protein untuk mendapatkan produk mentah.

(4) Pembersihan:Produk mentah perlu disucikan lagi untuk menghilangkan protein kekotoran dan pelbagai ion yang tidak perlu. Ia digunakan untuk prinsip -prinsip teknikal seperti penyelesaian garam - garam - keluar, penapisan, osmosis - osmosis terbalik, kromatografi, dan lain -lain. Terdapat banyak inovasi teknologi dalam tahap pembersihan ini. Banyak peralatan baru telah dilahirkan, dan kerana keperluan yang berbeza untuk kesucian produk, perbezaan dalam reka bentuk proses dalam aplikasi akan sangat besar.

(5) Penyediaan:Melalui pautan pemurnian, sebelum produk kesucian "tinggi" dibekalkan ke pasaran, terdapat proses penyediaan, seperti mengkonfigurasi kepekatan air atau penyediaan serbuk kering tertentu, menyesuaikan pH, rawatan seperti menambahkan bahan kimia tertentu (seperti natrium sitrat) atau microencapsulation.

 

 

Aplikasi komersial phycocyanin

(1) Aditif Makanan - pigmen
Phycocyanin adalah pigmen biru yang boleh dimakan yang jarang berlaku, dan ia adalah biru nilam cantik. FDA AS meluluskan permohonan phycocyanin dalam beberapa makanan pada 2013/2014, termasuk minuman, keju, ais krim, gula -gula, gula -gula mengunyah, yogurt, puding, dan makanan biasa yang lain. Standard Kebangsaan untuk Algae Additive Blue juga akan dilaksanakan pada bulan Mac 2021 (GB 1886.309-2020), jadi makanan biru telah menjadi lebih biasa dalam beberapa tahun kebelakangan ini.

 

(2) Kosmetik
Penggunaan phycocyanin dalam kosmetik adalah terutamanya dalam bentuk pigmen. Produk biasa termasuk pelembap, krim pemutihan, sabun, eyeliner, gincu, dan sebagainya.

 

(3) Keberkesanan biologi
Penyelidikan mengenai kesan kesihatan phycocyanin adalah kandungan yang paling diteliti dalam beberapa tahun kebelakangan ini, yang cukup untuk menulis buku besar. Penyelidikan ini terutamanya memberi tumpuan kepada aspek -aspek berikut: anti - pengoksidaan, anti - keradangan, anti - kanser, anti- arteriosclerosis/menurunkan lemak antibacterial, redhibe, redhibe, redhibe, redhibe, redhibe virus, reda, reda, Kalkulus dan peroksidasi lipid, penyembuhan luka, dan lain -lain kerana isu pengawalseliaan, produk phycocyanin dalam bentuk makanan kesihatan atau ubat -ubatan belum dibebaskan, dan kebanyakan kajian masih dalam tahap eksperimen keberkesanan atau kajian klinikal.
Satu lagi aspek, khususnya, berkaitan dengan penerapan phycocyanin dalam terapi photodynamic. Penjelasan lisan ialah: phycocyanin, sebagai pigmen fotosintesis, mempunyai keupayaan untuk memancarkan elektron selepas diterangi oleh panjang gelombang tertentu. Elektron ini sebenarnya merosakkan, mengganggu atau memusnahkan beberapa makromolekul biologi (seperti protein, asid nukleik, dan lain -lain) Menggunakan prinsip ini, phycocyanin boleh disuntik ke dalam lesi kanser dan dipancarkan dengan cahaya panjang gelombang tertentu, dengan itu memusnahkan atau membunuh sel -sel kanser dan mencapai kesan kanser.

 

(4) Reagen Biokimia
Phycobiliprotein, termasuk phycocyanin, allophycocyanin, dan phycoerythrin, adalah bahan pendarfluor secara semulajadi dengan pengujaan yang kuat, peralihan panjang gelombang, pekali kepupusan molar tinggi, dan hasil kuantum pendarfluor yang tinggi. , yang lebih tinggi daripada reagen pendarfluor tradisional. Phycobiliprotein yang disediakan atau diubahsuai dengan cara khas (terutamanya phycoerythrin dan allophycocyanin) digunakan dalam beberapa kaedah penyelidikan biologi sel, seperti sitometri aliran pendarfluor, mikroskopi pendarfluor, analisis sel tunggal, penyusun sel yang dirangsang dan immunoassays dan teknik lain telah digunakan.

 

Status quo dan masa depan industri phycocyanin
Apabila Marikh memutuskan untuk menggantikan biru yang disintesis secara kimia (Brilliant Blue: FD & C Blue #1) dalam kacang mm, mencari warna biru yang semulajadi, stabil, dan tidak menjejaskan rasa menjadi cabaran. Mars memfailkan permohonan dengan FDA AS untuk meminta kelulusan Spirulina untuk digunakan dalam mengunyah permen karet dan gula -gula, dan FDA AS meluluskan permintaan pada tahun 2013. Pada tahun 2021, FDA AS telah meluluskan permohonan bunga kacang rama -rama untuk makanan dan minuman.

Ia akan menjadi trend yang tidak dapat dipulihkan bahawa sifat secara beransur -ansur menggantikan sintesis kimia. Pada abad yang lalu, FDA membenarkan 35 pigmen yang disintesis secara kimia untuk ditambah kepada makanan dan minuman, tetapi sehingga kini, hanya ada 7 lagi, dan skop permohonan dan jumlah penambahan adalah terhad. Kami juga percaya bahawa pada masa akan datang, lebih banyak pengeluar makanan dan minuman akan memilih warna dari sumber semula jadi, dengan berani melepaskan diri dari tradisi, dan cuba menggunakan warna yang lebih cerah dan lebih berwarna.

Pasaran pigmen semulajadi antarabangsa, di bawah trend menggantikan sintetik dengan semulajadi, telah menunjukkan trend menaik yang mantap dan cepat. Dianggarkan bahawa saiz pasaran keseluruhan semasa adalah hampir 2 bilion dolar AS. Di kawasan biru, phycocyanin adalah produk yang paling menguntungkan, dan industri makanan menggunakan phycocyanin untuk membangunkan banyak makanan novel dengan cara yang disasarkan, seperti minuman biru, minuman sejuk, produk susu (tumbuhan), pelbagai kosmetik, dan sebagainya. Jika ia dapat menyelesaikan masalah kestabilan produk, akan ada ruang untuk pembangunan lebih lanjut.
Keberkesanan biologi phycocyanin, iaitu, kesan rawatan atau rawatan adjuvant untuk pelbagai gejala atau penyakit, selalu menjadi tumpuan penyelidikan dalam bidang phycocyanin, berdasarkan hasil penyelidikan asas dan ujian klinikal, walaupun pada masa ini dibatasi oleh peraturan -peraturan yang hanya menjadi masalah sebelum phycocyanin dibangunkan sebagai makanan dan ubat -ubatan yang dibangunkan sebagai makanan dan ubat -ubatan yang dibangunkan sebagai makanan dan ubat -ubatan yang dibangunkan sebagai makanan dan ubat -ubatan yang dibangunkan sebagai makanan dan ubat -ubatan yang dibangunkan sebagai makanan dan ubat -ubatan yang dibangunkan sebagai makanan dan ubat -ubatan yang dibangunkan sebagai makanan dan ubat -ubatan. Berapa besar ruang pasaran dalam bidang ini, saya tidak akan membuat ramalan. Lagipun, manusia - dibuat. Apabila kualiti produk telah ditentukan, ia bergantung kepada semua orang untuk membuatnya turun - ke - bumi pada peringkat kemudian. Bagaimana "biru" laut bergantung kepada berapa banyak protein yang anda miliki.