Study on Natural Red Food Coloring (en inglés)

En la cultura de la comida tradicional China, la gente tiende a prestar atención a la coincidencia razonable de color, fragy sabor. Los colores brillantes y hermosos pueden hacer que la gente se sienta feliz y aumentar su apetito. Con la mejora de los niveles de vida, la industrialización de los alimentos se ha convertido gradualmente en una parte importante de people's dieta diaria. Los pigmentos son favorecidos por todas las industrias porque pueden dar a los alimentos un color atractivo y mejorar a las personas#39;s deseo de comprar. Los colorantes alimentarios se dividen principalmente en dos tipos: sintéticos y naturales. En 1856, W H Perkins del Reino unido sintetizpor primera vez el pigmento orgánico violeta de anilina. Desde entonces, los colorantes sintéticos han dominado rápidamente el mercado de colorantes para alimentos debido a su alto rendimiento y bajo precio. Sin embargo, a medida que aparecen más y más informes de investigación sobre los peligros de los colorantes sintéticos, la gente tiene enormes dudas sobre los colorantes sintéticos. Los consumidores prefieren alimentos con colorantes naturales añadidos o etiquetados como "no artificiales" y "totalmente naturales" [2].

The development of natural colorants has become an inevitable trend. Natural food coloring is a natural pigment obtained from various organisms, including microbial, plant, animal and mineral pigments, with plant-based colorants accounting for the majority. It is a safe, non-toxic, nutrient-rich, healthy natural additive. Some natural pigments not only have the effect of coloring food, but also have physiological activity and have broad development and application prospects [3]. Among food colorants, red pigments are a very important type of food coloring. Red tones can stimulate the human brain and give a sense of excitement, as well as having the effect of increasing appetite and enhancing the desire to buy. This article will focus on several commonly used edible Colorrojo Natural de alimentos with health benefits, with the aim of promoting the development of the pigment industry.

1 fuentes naturales de colorrojo Natural de alimentos

Natural Red Food Coloring generally includes several types such as carotenoids, flavonoids, porphyrins, polyphenols, anthocyanins, and quinones. They are mainly extracted from plant fruits, such as annatto extraet, tomato color and paprika oleoresin. The most studied one is paprika red, which contains more than 50 kinds of carotenoids. The shells of some crustaceans are also an important source of carotenoid-based red pigments, as they are composed mainly of the polyene pigment astaxanthin and a small amount of β-carotene. Anthocyanin-based red pigments are mainly found in the fruits, roots, stems and leaves of plants, such as blaek bean red, beet red and mulberry red. Flavonoid pigments have antioxidant properties, and the most produced flavonoid red pigment is sorghum red (Sorghum Red). Quinone pigments are derivatives of quinones and have antibacterial, antiviral, and anticancer effects. Some quinone pigments come from plants and insects and are important coenzymes in the biological oxidation pathway, such as Jujube Pigment and Carmines. Porphyrin red pigments only refer to blood pigments, which are often used instead of nitrites to color meat products, such as phycoerythrin. The most common polyphenol red pigment is tea red pigment (Tea Red Pigment), which also has a specific inhibitory effect on the HIV reverse transcriptase. In addition, there are red yeast rice pigment and Antarctic red pigment, which are made from microorganisms, and gardenia red pigment, which has been artificially modified [4].

2 estado de investigación de varios colorantes alimentarios rojos naturales

2. 1 Monascus rojo

Como un tipo de pigmento producido por el metabolismo secundario del arroz de levadura roja, el pigmento rojo de arroz de levadura roja se hace principalmente de arroz y soja. Basado en el proceso tradicional de producción de arroz de levadura roja en China, se produce por primera vez a través de la fermentación líquida de arroz de levadura roja, y luego se utiliza la moderna tecnología de separación biológica avanzada para obtener un coloralimentario natural puro, no tóxico en forma de polvo. Actualmente es el único pigmento natural en el mundo que se produce por fermentación microbiana, y siempre ha sido reconocido en el país y en el extranjero como uno de los colorantes de alimentos más seguros. Los estudios han demostrado que el pigmento de arroz de levadura roja tiene actividades fisiológicas tales como la disminución de los lípidos sanguíneos y la presión arterial, anti-mutagénico, anticancerígeno y propiedades conservantes, y es estable bajo la influencia de la luz, el calor y los iones metálicos [5].

Li Shanshan et al. [6]estudiaron la aplicación del pigmento de arroz de levadura roja como sustituto de nitrito en la salchical al estilo sichuano. Ya sea envasado en un envase transparente o protegido contra la luz, el pigmento de arroz de levadura roja puede alcanzar el mismo nivel de adición de nitrito de sodio de 0,12 g/kg después de 27 días de almacenamiento cuando se añade a una tasa de 0,12 g/kg. Hoy en día, además de ser utilizado como un conservante y agente colorante para productos cárnicos, el pigmento de arroz de levadura roja también es ampliamente utilizado en industrias como la industria del vino, la industria de condimentos, la industria de productos de harina y la industria textil [7]. Actualmente, el método más utilizado para la extracción de pigmento de arroz de levadura roja es la extracción asistida por ultrasonido. Para mejorar la eficiencia de extracción, se pueden realizar investigaciones sobre los metabolisecundarios del arroz de levadura roja, comenzando con el gen PKS [8].

2. 2 pigmento rojo cochinilla

Cochineal red pigment (cochineal) is a natural pigment extracted from the female Cochineal.insect on cacti, with a pink to purplish red hue. As a natural dye derived from insects, it has a long history [9]. Because it is an anthraquinone natural pigment with very stable physical and chemical properties, it is considered the safest natural pigment and is widely used in the production of food, cosmetics, pharmaceuticals, textiles, etc. Liu Lanxiang et al. [10] used acetic anhydride/acetic acid as the reaction system and dodecyl succinic anhydride (DDSA) as the esterifying agent to chemically modify the carmine acid molecule, and the resulting oil-soluble carmine derivatives both had good oil solubility and stability.

En la actualidad, la cromatolíquida de alto rendimiento se utiliza principalmente para determinar el contenido de pigmentos de cochinilla en diversos alimentos [11]. El carmín, que difiere del pigmento rojo de la cochinilla por un carácter, es un pigmento azo sintético. En la inspección de rutina y cuarentena, a menudo se encuentra que algunas empresas confunden el uso de los dos, lo que plantea ciertos riesgos de seguridad alimentaria. Hua Congling et al. [12] compararon el carmín y la carmoisina en su investigación y análisis, y propucontrammedidas en tres áreas: sistemas de calidad empresarial, modelos de supervisión e intercambio de información. El Carmine no sólo tiene una excelente capacidad de teñido, sino que también tiene las ventajas de una alta seguridad y salud, y se cree que tiene una perspectiva de aplicación muy amplia.

2. 3 pigmento rojo

Jujube es un tipo de alimento comesti, que no sólo es rico en nutrientes, sino que también tiene efectos médicos y de cuidado de la salud, y es rico en color rojo natural con color brillante. El pigmento de jujubé es un tipo de pigmento natural extraído de la piel y residuos de jujubé. Comparado con otros pigmentos rojos sintéticos, tiene un color brillante, fuerte fragde jujube, seguridad y no toxicidad, y buena estabilidad. No sólo se puede utilizar para colorear bebidas de frutas y alimentos, sino también para mejorar el sabor. WH Yao et al. [13] determinaron el proceso óptimo de extracción para el pigmento datirojo mediante extracción en baño de agua: la solución de extracción fue de 0,8039% NaOH, la temperatura fue de 81,2 °C, y el tiempo de extracción fue de 3,09 h.

Los estudios han encontrado [14-15] que el uso de microondas y ultrasonido durante la extracción puede mejorar efectivamente la eficiencia. Yue Li et al. [16] usaron Aspergillus niger como la cepa de fermentación y determinaron que las condiciones óptimas de fermentación para la fermentación líquida de Aspergillus niger para ayudar en la extracción del pigmento rojo de jujube fueron: temperatura de fermentación 30 °C, tiempo de fermentación 5 d, relación carbono-nitrógeno 5:1, con la cáscara de jujube como fuente fija de carbono y nitrato de sodio como fuente de nitrógeno. Como es bien sabido, los pigmentos naturales tienen un problema común: son inestables. Los pigmentos de Jujube son fácilmente solubles en un medio ambiente alcalino y se precipitfácilmente en un medio ambiente ácido. La estructura de los pigmentos de jujube puede ser dañdespués de ser tratados con altas temperaturas y ácidos fuertes. El benzoato de sodio casi no tiene efecto sobre la estabilidad del pigmento rojo jujube, mientras que el sorbato de potasio tiene el efecto más grave sobre su estabilidad [17]. You Feng et al. [18] encontraron que la solución de pigmento de dátil rojo contiene polifenoles, flavonoides y sustancias estructurales resorcinol a través de la reacción de desarrollo de color, espectroscopia ultravioleta visible y análisis de espectroscopia IR, entre los cuales los flavonoides son principalmente dihidroflavono. Según la investigación, el pigmento rojo de dà es un pigmento flavonoide que tiene los efectos farmacológicos de la eliminación de radicales libres, anti-oxid, anti-envejecimiento, la prevención de enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares, la reducción de la presión arterial, la disminución de los lípidos en la sangre, la reducción de azúcar en la sangre, etc, y puede ser utilizado en la investigación y el desarrollo de anti-cáncer, anti-oxidy otros productos para la salud, lápices de labios y anti-envejecimiento cosméticos [19].

2. 4 pigpigrojo antár.

Antarctic red pigment is a pigment-producing fungus Geomyces WNF-15unisolated and purified from an Antarctic soil sample. After analyzing its colony characteristics, microscopic morphology observations and ITS sequences, it was classified as Geomyces. Studies have shown that the pigment produced by this Antarctic fungus is a red powder [20]. The application of red yeast rice pigment is limited because a mycotoxin harmful to humans and animals, patulin, was detectadoin red yeast rice fermentates.

En los últimos años, los investigadores han estado explorando pigmentos microbimás seguros y han comparado este pigmento fúnantárcon pigmentos existentes. Jin Binbin [21] optimilas condiciones de fermentación del pigmento rojo antáry exploró y analizó la composición y la actividad fisiológica del pigmento rojo antárgeomyces sp. WNF-15A. El estudio demostró que la capacidad y estabilidad de este hongo para secretar pigmentos es mayor que la de especies similares, y también tiene propiedades antioxidantes, reductoras y antibacterianas. Liu Jie et al. [22] encontraron que el valor de color (155.2) del pigmento rojo producido por el hongo antárgeomyces sp. WNF-15A es significativamente mayor que el del pigmento de arroz de levadura roja (86.4), y algunas de sus propiedades son también superiores a las del pigmento de arroz de levadura roja, como la capacidad antioxidante, la estabilidad de ácidos y la estabilidad de aditivos alimentarios. Se espera que se convierta en un sustituto del pigmento rojo de la cochinilla. El pigmento rojo antáres un pigmento fún. Los hongos tienen ventajas únicas en la producción de pigmentos, y el uso de hongos para producir pigmentos se convertirá gradualmente en una tendencia en la industria alimentaria.

3 conclusión

La compleja estructura del colorrojo alimentario Natural lo hace menos estable que el colorsintético. Al mismo tiempo, el colorsintético es más conveniente para aplicaciones de coloración de alimentos debido a su estructura clara y alta pureza. Sin embargo, cuando el colorsintético excede la concentración especificada o se usa inapropiadamente, causará un gran daño al cuerpo humano. El colorrojo Natural de los alimentos es extremadamente abundante y tiene un buen efecto para la salud. Aunque la producción de colorrojo Natural en China está aumentando de año en año, la oferta todavía no alcanza a la demanda. La investigación actual sobre el colorrojo Natural de los alimentos se centra en la extracción y la separación y la determinación rápida. Por lo tanto, es necesario acelerar la reforma tecnológica y la innovación en las fábricas para producir un colorrojo Natural más puro, de alta calidad y respetuoso con el medio ambiente. Además, dado que el costo de extraer el colorrojo Natural de las plantas es alto, la investigación y el desarrollo de microorganismos será la futura dirección del desarrollo de pigmentos naturales.

referencias

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