Новый синий краситель, полученный из водорослей, предлагает производителям продуктов питания яркую и стабильную альтернативу синтетическим красителям и эмульгаторам.
Алиреза Аббаспуррад (слева), доцент кафедры пищевой химии и технологии ингредиентов университета Йонгкен Джо, и Кике Ли (справа) работают в лаборатории Аббаспуррада. Фото: Среанг Хок/ Корнеллский университет.
Ученые-пищевики из Корнелльского университета разработали натуральный пищевой краситель синего цвета на основе белка водорослей, который может стать стабильной и яркой альтернативой синтетическим красителям.
Опубликованное 24 июля в журнале Food Hydrocolloids исследование показывает, как фикоцианин (PC), белок, полученный из водоросли спирулина, был превращен в функциональный ингредиент с чистой этикеткой, способный заменить как искусственные красители, так и эмульгаторы в рецептурах пищевых продуктов.
Кике Ли, ведущий автор и докторант в лаборатории профессора Алирезы Аббаспуррад, сказал:
Потребители не хотят, чтобы в их продуктах питания были искусственные ингредиенты.
Они хотят чего-то более здорового и натурального. В частности, они хотят видеть «чистую этикетку», что является основной причиной, по которой мы решили работать над расширением функциональных возможностей фикоцианина в качестве красителя и эмульгатора”.
Проблемой, связанной с фикоцианином, долгое время была его нестабильность, поскольку он чувствителен к нагреванию при обработке и к свету при хранении. Чтобы решить эту проблему, команда Корнелльского университета разделила белок на более мелкие и однородные частицы с помощью денатуранта. Эти новые структуры продемонстрировали улучшенные эмульгирующие свойства при сохранении яркого синего цвета.
Для анализа модифицированного белка исследователи использовали метод малоуглового рассеяния рентгеновских лучей (SAXS), который позволяет изучать молекулярные структуры на наноуровне.
Профессор Аббаспуррад (Abbaspourrad), доцент кафедры пищевой химии и технологии ингредиентов в Колледже сельского хозяйства и наук о жизни университета Йонкеун Джо (Yongkeun Joh), сказал::
Это все равно что использовать увеличительное стекло, чтобы увидеть и понять изменения в структуре белка.
Наша цель — расширить функциональные возможности фикоцианина в качестве красителя, эмульгатора и антиоксиданта, чтобы в списке ингредиентов он мог заменить множество синтетических продуктов”.
Промышленность ищет альтернативы
Разработка происходит в переломный момент. Несколько штатов США ввели законодательство о запрете синтетических красителей, таких как Синий № 1, Синий № 2 и красный № 40, ссылаясь на проблемы со здоровьем. Ранее в этом году министр здравоохранения и социальных служб США Роберт Ф. Кеннеди-младший объявил о плане поэтапного отказа от многих искусственных красителей в продуктах питания и лекарствах к концу 2026 года.
Параллельно Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило ряд натуральных альтернатив, включая гардению голубую, фосфат кальция, экстракт гальдиерии голубой и экстракт цветков гороха бабочкиного. Однако создание настоящего натурального синего красителя остается научной задачей, поскольку синие пигменты встречаются в природе редко. Голубой цвет, который мы видим на небе или на крыльях бабочек, часто обусловлен структурным отражением света, а не пигментом.
Экстракты сырого белка спирулины, где ПК является ключевым компонентом, все чаще изучаются и включаются в пищевые продукты. PC уже используется в качестве заменителя искусственного синего красителя в M&Ms. Но команда Cornell считает, что усовершенствованная версия PC обладает большей функциональностью и более широким коммерческим потенциалом.
Следующим шагом команды является расширение производства в партнерстве с промышленностью, что приблизит этот краситель к коммерческому использованию.