Мнение эксперта

Пищевые красители прецизионной ферментации бросают вызов синтетическим аналогам

май 2022 года

Красители – одни их самых востребованных ингредиентов в пищевой промышленности. Больше всего красителей используется в производстве напитков (34–44%, по данным разных источников), мороженого и молочной продукции (21–41%), кондитерских изделий (23%). Среди натуральных ингредиентов широко распространены в пищевых технологиях природные красители беталаины.

Беталаины

Беталаины – это растительные пигменты, используемые в качестве натуральных красителей в пищевой промышленности. Они достаточно популярны, хотя и не так хорошо изучены по сравнению с другими природными пигментами, такими как каротиноиды, хлорофилл и антоцианы.
Название «беталаины» происходит от латинского названия свеклы обыкновенной (Beta vulgaris), растения, из которого впервые данные соединения были выделены. Глубокий красный цвет свеклы, бугенвиллии, амаранта и многих кактусов обусловлен присутствием в них беталаинов. Беталаины могут обусловливать окрашивание частей растения в различные оттенки красного, пурпурного, оранжевого и жёлтого. При этом цвет существенно отличается от окраски, обусловленной наличием антоцианов, характерных для большинства растений.
Существует две категории беталаинов. Бетацианины объединяют красные и фиолетовые пигменты из группы беталаинов. К числу бетацианинов, присутствующих в растениях, относят бетанин, изобетанин, пробетанин и необетанин.
Бетаксантины – пигменты группы беталаинов, обуславливающие жёлтую или оранжевую окраску. К числу бетаксантинов растений относят вульгаксантин, мираксантин, портулаксантин и индиксантин.
Наиболее изученным беталаином является бетанин (свекольный красный), который можно легко экстрагировать из корнеплода и корней красной свеклы. Бетанин является глюкозидом и гидролизуется с образованием глюкозы и бетанидина. Другими беталаинами, характерными для свеклы, также являются изобетанин, пробетанин и необетанин.
Беталаины экстрактов свеклы представлены в виде фиолетовых или розовых пигментов, они широко используются в пищевой промышленности как добавка E162 (бетанин). Эти водорастворимые пигменты сохраняют стабильность цвета в широком диапазоне pH, а также при воздействии тепла и света.
Важными бетацианинами являются амарантин и изоамарантин, получаемые из различных видов амаранта.
В настоящее время считается, что беталаины являются производными ароматического гетероцикла индола. Предшественником биосинтеза беталаинов служит аминокислота тирозин. Беталаины являются гликозидами и состоят из углеводной и обусловливающей окраску ароматической части. Синтезу беталаинов в надземных частях растений способствует свет.
Беталаины встречаются у растений порядка Гвоздичноцветные (Caryophyllales) и у некоторых грибов базидиомицетов (Basidiomycota). У грибов беталаины могут встречаться одновременно с антоксантинами (жёлтые или оранжевые флавоноиды), у растений же беталаины никогда не встречаются одновременно с антоцианами.
Сегодня интерес пищевой промышленности к беталаинам возрос, поскольку методами in vitro было установлено, что они являются антиоксидантами и могут защищать от окисления липопротеинов низкой плотности.

Инновационная технология

Получение натуральных красителей из овощей, фруктов и растений – трудоемкая и дорогостоящая технология, поэтому себестоимость таких красителей достаточно высока.
Синтетические красители сегодня пользуются все меньшим спросом у потребителя и все меньше востребованы в мировом пищевом производстве.
В таких условиях современная наука и передовые стартапы ставят перед собой задачу революционно изменить индустрию красителей, создав инновационные технологии получения натуральных пигментов, потребность в которых постоянно растет. Некоторые компании для этой цели изучают возможности прецизионной ферментации и получили в этом направлении успешный результат.
По мнению исследователей, ферментация – более эффективный и экологически чистый процесс, так как работает с большей производительностью и требует гораздо меньшего количества сырья.
Израильский стартап Phytolon объявил о разработке и патентовании процесса производства беталаиновых пигментов путем прецизионной ферментации определенных штаммов дрожжей.
По словам представителей компании, уникальность технологии заключается в том, что как только красители производятся в клетках дрожжей, они спонтанно высвобождаются из клеток, что приводит получению чистых натуральных красителей, не содержащих ДНК дрожжей-продуцентов. Это означает, что они имеют право считаться не содержащими ГМО.
По заявлению компании, для создания штаммов дрожжей с повышенной производительностью, которые помогут «проложить путь к конкуренции с синтетическими красителями с точки зрения стоимости и производительности», будет проводится работа в партнерстве с американской биотехнологической компанией Ginkgo Bioworks, ведущей горизонтальной платформой для клеточного программирования.
По данной технологии с помощью запатентованных штаммов дрожжей можно отдельно получить фиолетовый и жёлтый пигменты, а их сочетание может дать любой промежуточный цвет, включая все оттенки фиолетового, розового, красного, оранжевого и жёлтого. Таким образом, из полученных с помощью ферментации беталаинов можно получить красители таких же ярких цветов, какие обычно достигаются с помощью синтетических красителей.
Полученные красители легко растворяются в воде, более устойчивы к теплу, свету и pH по сравнению с натуральными красителями на основе растительных экстрактов.
При этом технология имеет короткий цикл и высокую производительность, поэтому позиционируются как более экономичная по сравнению изготовлением с натуральных красителей. В планах компании – достичь показателей экономической эффективности технологии уровня показателей производства синтетических красителей в 2023 году.

Натуральность

Ингредиенты, полученные методом ферментации, в мире признаны натуральными. В настоящее время на мировом пищевом рынке представлены десятки ингредиентов, изготовленные с помощью ферментации. Ферментация позиционируется как естественный и современный подход к созданию здоровых, эффективных и устойчивых пищевых систем.
Поэтому красители, полученные методом прецизионной ферментации, считаются натуральными ингредиентами, и на этикетке продукта могут маркироваться как «натуральные».

Поделиться с друзьями:
Постоянный адрес этой страницы


© 2024 Портал «Бизнес пищевых ингредиентов online» Контакты