فرآیند تولید ، زمینه کاربرد و روند توسعه فیکوسیانین

به جز زغال اخته ، آبی با غذا ارتباط نزدیکی ندارد ، اما در سالهای اخیر ، غذای آبی به طور مکرر در دید مصرف کنندگان ظاهر می شود. اکنون ، به راحتی می توانید از ماست آبی ، اسموتی آبی و نوشیدنی های آبی تهیه شده از آن استفاده کنیدفیتکوسیانینوتپودر عصاره گل نخود فرنگی پروانهبرای جلب توجه سریع در رسانه های اجتماعی مانند Xiaohongshu و Weibo ، اما این غذاهای آبی جذابیت را نه تنها از نظر بصری تحریک می کنند بلکه به این دلیل است که فیکوسیانین و گل نخود پروانه ای که منبع آبی را فراهم می کند ، مواد اولیه سالم است که واقعاً از طبیعت ناشی می شود.

 

 

رنگدانه های آبی طبیعی: phycocyanin و نخود پروانه
در حالی که طعم و مزه اغلب در اولویت غذا در هنگام غذا ، با ظهور رسانه های اجتماعی ، نوآوری های بصری مهم شده اند ، به ویژه رنگ هایی از منابع طبیعی (بر خلاف مواد سنتز شده شیمیایی). این که آیا می تواند از شکافت رسانه های اجتماعی برای ارتقاء رشد فروش جدید استفاده کند ، به یک چالش جدید برای مارک های غذایی تبدیل شده است.

در اروپا و ایالات متحده ، Phycocyanin یک چاه - Sky شناخته شده - رنگدانه آبی است. Phycocyanin نه تنها مورد توجه غول های غذایی مانند مریخ نستله ، بلکه توسط مصرف کنندگان معمولی قرار گرفته است. فیکوسیانین از اسپیرولینا ، میکروالگا که در دریاچه های آب قلیایی رشد می کند ، گرفته می شود. رنگ محصولات پس از افزودن فیکوسیانین اغلب به آبی آسمان بسیار نزدیک است و این باعث می شود فیکوسیانین به رنگ آبی برای تولید کنندگان مواد غذایی و آشامیدنی باشد. انتخاب اول

 

 

 

گل نخود فرنگی پروانه ای در میان رنگدانه های آبی ستاره ای در حال افزایش است. چای تهیه شده از گلهای نخود فرنگی پروانه ای در جنوب شرقی آسیا بسیار محبوب است. گل این گیاه مانند یک پروانه شکل گرفته است ، دارای رنگ آبی روشن است ، به pH حساس است و با مقدار pH خاصی بنفش می شود. مانند آب لیمو بنفش.
Mintel گیاهان - را به عنوان روند برتر مواد غذایی برای سال 2017 شناسایی کرده است ، و خاطرنشان کرد: "اغلب در مورد آنچه که به غذا و نوشیدنی اضافه نمی شود ، درگیری وجود دارد ، اما مصرف کنندگان بیشتر علاقه مند هستند که به جای اضافه کردن چیزی به غذا و نوشیدنی بپردازند".

و دلیل افزایش غذاها و نوشیدنی های آبی در سالهای اخیر اتفاق می افتد که تولید کنندگان مواد غذایی و مصرف کنندگان معتقدند که این منابع آبی (فیکوسیانین و نخود پروانه) در واقع برای سلامتی مناسب هستند. به عبارت دیگر ، همه برای جلب توجه در رسانه های اجتماعی ، چای نمی نوشند ، اما مزایای اضافی این گیاه-} مشتق شده مانند آنتی اکسیدان ها باعث جذب سایر مصرف کنندگان می شود.

Phycocyanin یک پروتئین گیاهی نادر آبی در طبیعت است. می توان از آن به عنوان یک رنگدانه طبیعی استفاده کرد و خود پروتئین است. این مطابق با روند فعلی بازار "پروتئین گیاهی ، برچسب تمیز ، سلامت طبیعی" است.

 

 

تولید فیکوسیانین

بر اساس تولد سیانوباکتریها ، فیکوسیانین ، به عنوان یک عضو ضروری سیانوباکتریها برای فتوسنتز ، حدود 3.5 میلیارد سال ظاهر شده است که بیشتر روند تکامل زندگی را پوشش می دهد. phycocyanin پایه ای برای سیانوباکتریها برای دستیابی به فتوسنتز کارایی بالا {{2} بالا است ، به خصوص در استفاده کارآمد از فوتونهای خورشیدی با طول موج 450-650nm. این نقش هاروستر انرژی را بر روی زمین بدوی ایفا می کند ، بنابراین خیلی مهم نیست که مهمترین ماده برای منشأ زندگی نامیده شود.

در طبیعت ، سیانوباکتری ها بزرگترین منبع فیکوسیانین هستند و فیکوسیانین (از جمله آلوفیکوسیانین) بخش بزرگی از سلولهای سیانوباکتری را تشکیل می دهد. با استفاده از اسپیرولینا به عنوان نمونه ، می تواند تا 20 ٪ از وزن خشک سلول ها را به خود اختصاص دهد. به همین ترتیب ، حدود 1/3 از کل پروتئین جلبک ها را تشکیل می دهد. اگر در شرایط خاص کشت (مانند نور کم) ، محتوای فیکوسیانین بیشتر شود.

به جز برخی از محصولات درجه-} ، استخراج فیکوسیانین از اسپیرولینا در حال حاضر اصلی و ساده ترین روش برای تولید تجاری فیکوسیانین است. تحقیقات اخیر با استفاده از فناوری تراریخته ، بیان فیکوسیانین در اشریشیا کولی را به دست آورده است ، اما هنوز راه طولانی وجود دارد تا قبل از اینکه فناوری های مشابه بتوانند صنعتی شوند.

با استفاده از تولید مقیاس بزرگ- Spirulina phycocyanin به عنوان نمونه ، از نظر فناوری به سادگی به مراحل زیر تقسیم می شود.

(1) شکستن دیوار:اولین قدم استخراج نیاز به باز کردن دیواره سلولی جلبک ها دارد. دیوار مشترک - تکنیک های شکستن را می توان به دو دسته تقسیم کرد ، وسایل فیزیکی مانند فشار زیاد ، برشی مکانیکی ، فریز - ذوب ، فرآیند ، هیپوتونیک ، کمک های سونوگرافی و مایکروویو و غیره ، روشهای شیمیایی مانند معرفهای مختلط ، آنزیماتیک ، هیدرولیزم ، هیدرولیزم ، اسید هیدرولیز ، و غیره. و همچنین کنترل هزینه ، ابتدا باید در نظر گرفته شود.

(2) انحلال:صرف نظر از اینکه مواد اولیه پودر خشک یا گل آلگ های مرطوب است ، ابتدا لازم است که فیکوسیانین را در آب حل کنید. این مرحله معمولاً همراه با مرحله اول انجام می شود. برای پایداری فیکوسیانین ، کنترل دمای آب لازم است و شامل تنظیم پارامترهایی مانند پس زمینه یونی و pH است.

(3) جدایی:پس از جداسازی مایع -} جداسازی مایع و برداشتن سرباره ، فیکوسیانین حل شده در آب معمولاً با نمک زدن به لخته شدن نقطه ایزوالکتریک پروتئین/پروتئین برای به دست آوردن محصولات خام از هم جدا می شود.

(4) تصفیه:برای حذف پروتئین های ناخالصی و یونهای مختلف غیر ضروری ، محصول خام باید بیشتر خالص شود. این به اصول فنی مانند Salt Solution-} نمک -}}}}}}}}}}}}} - اسمز معکوس ، کروماتوگرافی و غیره اعمال می شود. در این مرحله از تصفیه نوآوری های فناوری زیادی وجود دارد. تجهیزات جدید زیادی متولد شده است و به دلیل نیازهای مختلف برای خلوص محصول ، تفاوت در طراحی فرآیند در برنامه بسیار بزرگ خواهد بود.

(5) آماده سازی:از طریق پیوند تصفیه ، قبل از تأمین محصول خلوص "بالا" به بازار ، یک فرآیند آماده سازی وجود دارد ، مانند پیکربندی غلظت خاصی از آب یا آماده سازی پودر خشک ، تنظیم pH ، درمان هایی مانند اضافه کردن مواد شیمیایی خاص (مانند سیترات سدیم) یا میکرو کپسوله سازی.

 

 

کاربردهای تجاری فیکوسیانین

(1) مواد افزودنی مواد غذایی- رنگدانه ها
Phycocyanin یک رنگدانه آبی نادر خوراکی در طبیعت است و یک آبی یاقوت کبود زرق و برق دار است. FDA ایالات متحده در سال 2013/2014 از جمله نوشیدنی ، پنیر ، بستنی ، آب نبات ، آدامس ، ماست ، پودینگ و سایر غذاهای رایج ، استفاده از فیکوسیانین را در برخی از غذاها در سال 2013/2014 تأیید کرد. استاندارد ملی برای جلبک های افزودنی آبی نیز در مارس 2021 (GB 1886.309-2020) اجرا می شود ، بنابراین غذاهای آبی در سالهای اخیر بیشتر و بیشتر رایج شده اند.

 

(2) لوازم آرایشی
استفاده از فیکوسیانین در لوازم آرایشی عمدتاً به صورت رنگدانه ها است. محصولات متداول شامل مرطوب کننده ها ، کرم های سفید کننده ، صابون ، خط چشم ، رژ لب و غیره است.

 

(3) اثربخشی بیولوژیکی
تحقیقات در مورد تأثیرات بهداشتی فیکوسیانین بیشترین تحقیق در سالهای اخیر است که برای نوشتن یک کتاب بزرگ کافی است. این تحقیق عمدتا بر جنبه های زیر متمرکز است: ضد- اکسیداسیون ، ضد - التهاب ، ضد {{3} سرطان ، ضد- reterirosclerosis/کاهش چربی خون ، ضد باکتریایی/آنتی بادی ، آنتی بادی ، آنتی بادی ، مهار کننده مواد مخدر ، کاهش مواد مخدر ، تنظیم مجدد مواد. پراکسیداسیون لیپید ، بهبود زخم و غیره. به دلیل مشکلات نظارتی ، محصولات فیکوسیانین در قالب غذاهای بهداشتی یا داروها هنوز منتشر نشده اند ، و بیشتر مطالعات هنوز در مرحله آزمایش های اثربخشی یا مطالعات بالینی است.
جنبه دیگر ، به ویژه ، مربوط به کاربرد فیکوسیانین در درمان فوتودینامیکی است. توضیح شفاهی این است: فیکوسیانین ، به عنوان یک رنگدانه فتوسنتزی ، پس از روشن شدن توسط طول موج خاص ، توانایی انتشار الکترون ها را دارد. این الکترون در واقع ویرانگر است ، قطع یا از بین بردن برخی از ماکرومولکول های بیولوژیکی (مانند پروتئین ها ، اسیدهای نوکلئیک و غیره) با استفاده از این اصل ، فیکوسیانین را می توان به ضایعات سرطانی تزریق کرد و با نور یک طول موج خاص تابش کرد ، از این طریق سلول های سرطانی را از بین می برد یا از بین می برد و به اثر درمان سرطان می رسد.

 

(4) معرفهای بیوشیمیایی
Phycobiliproteins ، از جمله فیکوسیانین ، آلوفیکوسیانین و فیکوئریرتین ، به طور طبیعی مواد فلورسنت با تحریک قوی ، تغییر طول موج گسترده ، ضریب انقراض مولر بالا و عملکرد کوانتومی فلورسانس بالا هستند. ، که نسبت به معرفهای سنتی فلورسنت برتر است. Phycobiliproteins تهیه شده یا اصلاح شده توسط وسایل خاص (عمدتا فیکوئریرتین و آلوفیکوسیانین) در برخی از روشهای تحقیقاتی بیولوژیک سلولی مانند فلوسیتومتری فلورسانس ، میکروسکوپ فلورسانس ، تجزیه و تحلیل سلول منفرد ، مرتب سازی سلول های تحریک شده فلورسانس و روش های روشنایی و سایر تکنیک ها استفاده شده است.

 

وضع موجود و آینده صنعت فیکوسیانین
هنگامی که مریخ تصمیم گرفت به رنگ آبی سنتز شده شیمیایی (آبی درخشان: FD & C آبی شماره 1) در لوبیای میلی متر جایگزین کند ، پیدا کردن یک رنگ آبی که طبیعی ، پایدار بود و روی طعم و مزه تأثیر نمی گذارد ، به یک چالش تبدیل شد. مریخ درخواست کرد تا FDA ایالات متحده درخواست تأیید اسپیرولینا را برای استفاده در آدامس و آب نبات ها درخواست کند و FDA ایالات متحده این درخواست را در سال 2013 تصویب کرد. در سال 2021 ، FDA ایالات متحده استفاده از گل های نخود پروانه را برای غذا و نوشیدنی تأیید کرده است.

این یک روند برگشت ناپذیر خواهد بود که طبیعت به تدریج جایگزین سنتز شیمیایی می شود. در قرن گذشته ، FDA اجازه می داد 35 رنگدانه شیمیایی شده به مواد غذایی و نوشیدنی ها اضافه شود ، اما تاکنون فقط 7 نفر باقی مانده اند ، و دامنه کاربرد و میزان اضافی آن کاملاً محدود است. ما همچنین معتقدیم که در آینده ، بیشتر تولید کنندگان مواد غذایی و نوشیدنی رنگ هایی را از منابع طبیعی انتخاب می کنند ، جسورانه از سنت جدا می شوند و سعی می کنند از رنگهای روشن تر و رنگارنگ تری استفاده کنند.

بازار بین المللی رنگدانه طبیعی ، تحت روند جایگزینی مصنوعی با طبیعی ، روند رو به بالا و سریع را نشان داده است. تخمین زده می شود که اندازه کلی بازار فعلی نزدیک به 2 میلیارد دلار آمریکا است. در منطقه آبی ، فیکوسیانین سودمندترین محصول است و صنایع غذایی از فیکوسیانین برای تولید بسیاری از غذاهای جدید به روش هدفمند ، مانند نوشیدنی های آبی ، نوشیدنی های سرد ، (گیاهان) ، مواد آرایشی و غیره استفاده می کند.
اثربخشی بیولوژیکی فیکوسیانین ، یعنی تأثیر درمان یا درمان کمکی برای علائم یا بیماری های مختلف ، همواره محور تحقیقات در زمینه فیکوسیانین بوده است ، بر اساس نتایج تحقیقات اساسی و آزمایشات بالینی ، اگرچه در حال حاضر با مقررات محدود است ، فقط یک ماده قبل از آن است که قبل از فیکوسیاینین به عنوان یک غذای بهداشتی و دارو تهیه شود. فضای بازار در این زمینه چقدر بزرگ است ، من پیش بینی نمی کنم. از این گذشته ، این انسان {2} ساخته شده است. هنگامی که کیفیت محصول مشخص شده است ، به همه بستگی دارد تا آن را در مرحله بعدی- به - زمین پایین بیاورند. چقدر "آبی" دریا بستگی به میزان پروتئین شما دارد.