【食力】食品巨頭瑪氏終於解鎖天然藍色色素商用技能,未來將廣泛應用於零食食品

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撰文=李依文

《食力》曾在2021年4月報導,根據Science Advances Journal期刊在2021年4月7日發布的研究顯示,由美國瑪氏食品(Mars Wrigley)所投資,分別由美國、日本、與歐洲多所知名大學聯合的科學研究團隊,在尋覓10年過後發現天然藍色色素來源,可在紫色高麗菜的花青素中提取出來。但當時還無法克服加工困難、仍無法應用在商業量產上。但好消息是,才過了幾個月,科學家目前已經成功利用「酶」技術解決問題,已能提取出穩定的天然藍色色素。

在過去幾個世紀以來,食品產業都是利用螺旋藻來作為天然藍色色素的來源,但常有顏色混合不均勻的問題。2021年以酶技術提取紫色高麗菜中的藍色色素,穩定度比以往更佳,對於商業量產有相當大的幫助。(圖片來源:Red cabbage unlocks brilliant blue: Researchers closing the gap in botanical-based food colors)

讓天然藍色色素能穩定量產,可說是跨世紀的重要突破

自然界本身就少見天然的藍色色素來源,過去被長期應用的藍色天然色素來源僅有「螺旋藻」這種藻類。為什麼長期以來只有螺旋藻可用?就是因為天然色素太不穩定,實際操作在食品上近乎不可能。因此即使之前科學家成功在紫色高麗菜的花青素中發現新的天然藍色色素來源,並且成功提取出來,但仍遇到商業應用穩定性的問題。

在過去的幾個世紀以來,螺旋藻是主要的藍色色素天然來源,但其實它也具有相當多的限制,包含顏色可以變化的範圍相當狹隘,碰到紋理複雜或是需要與其他物質混合的時候,呈色會有不均的狀況發生。(圖片來源:Red cabbage unlocks brilliant blue: Researchers closing the gap in botanical-based food colors)

花青素是一種相當不穩定的物質,只要有些微的pH值變動,藍色色階就可以相差十萬八千里遠,甚至會直接變成綠色或是棕色,通常只有在高pH值的狀態下才會呈現正藍色,但仍舊非常不穩定。

除此之外,藍色色素發展的初衷就是希望可以應用在顏色鮮豔的飲料或是糖果上,但這類食品的pH值相對來說非常低,遇到需要高pH值才能穩定的天然藍色色素,就呈現非常失控的不穩定狀態。

救世主「酶」的出現,一手解決了一切困難

科學家尋求到了良好的天然藍色色素來源,卻沒有辦法應用,成為最大的遺憾,科學家也就開始苦尋可以解決問題的方法,而根據過去相關的研究技術中發現,應用「酶」這個物質可望成功解決不穩定的問題。

科學家從已知的數百萬種酶資料庫中,尋找到一種可以應用的酶,能成功提取出紫色高麗菜中的花青素,並將之轉化成初級加工產品,轉化技術與奶酪或是啤酒的生產有著異曲同工之妙,目前也發現應用在零食食品上有著非常不錯的效果。

「酶」在食品加工技術上有相當多的應用,不同的酶具有不同的作用,舉理來說,凝乳酶利用在乳酪加工,蛋白酶可以應用在肉質的嫩化,果膠酶與澱粉分解酶應用在果汁加工上有澄清與甜味加強的效果。

以酶成功將紫色高麗菜中提取出來的花青素天然藍色色素,已可成功使用在糖果的糖衣上與冰淇淋染色上,都有著相當穩定且呈色表現漂亮的效果。(圖片來源:Red cabbage unlocks brilliant blue: Researchers closing the gap in botanical-based food colors)

花了近20年,才找出能提取藍色的單一酶

提取出顏色的方法其實有非常多種,但科學家會選擇用酶技術來處理的主要原因來自於操作簡單,運用在蔬果中提取出紅色、橙色、紫色的操作技術也已經相當純熟。

過去科學家並不是沒有嘗試過運用酶技術提取藍色色素,但為什麼能用在藍色提取的單一酶卻要花了快20年才成功試驗完成?主要的原因來自於天然的有色化合物之間雖然存在高度的相似處,但同時也各自具備非常多樣性的特質,複雜的多樣性來源通常與醣、酰基等分子在化合物上有不同的組合位置有關,會造就出不同的顏色特性,為了研究出酶如何對這些小分子作用,並分離出目標化合物,就足足花上快20年。

學術界與產業界並肩合作,市場才能不斷進步

食品科技不斷在精進,但當發現全新的原料或是特殊物質的價值時,卻往往卡在商業量產技術不穩定的困難,而這個時候就需要借助學界和業界攜手突破,學術研究能夠解決許多產業界面臨的問題,產業界也能夠將寶貴的研究結果真正的發行到市場之上,也說明了兩者之間必須存在並合作的必要性。

而此次由瑪氏集團支持的研究團隊,在成功提取並開發出可商業運用的天然藍色色素之後,已距離瑪氏期望將旗下所有產品的人工色素全部剔除的目標越來越近,對於追求天然健康的消費者來說,也是一大福音。

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參考資料

▶Red cabbage unlocks brilliant blue: Researchers closing the gap in botanical-based food colors

▶Discovery of a natural cyan blue:A unique food-sourced anthocyanin could replace synthetic brilliant blue