Le développement de pigments naturels est la tendance générale dans l’industrie mondiale des colorants alimentaires. Bien que la Chine soit actuellement dans un état de coexistence et de développement simultané de pigments synthétiques et naturels, le développement et la promotion de pigments naturels constituent également une direction majeure pour le développement des colorants alimentaires dans notre pays. Comparés aux pigments synthétiques, les pigments naturels proviennent principalement de tissus animaux et végétaux, ce qui présente généralement une plus grande sécurité pour la consommation humaine. Certains pigments naturels sont eux-mêmes des nutriments et ont des effets nutritionnels, tandis que d'autres ont certains effets pharmacologiques. Pendant ce temps, les pigments naturels peuvent mieux imiter les couleurs des substances naturelles, et la tonalité de couleur lors de la coloration est plus naturelle. Par conséquent, le développement de pigments naturels fonctionnels dotés d’une certaine valeur nutritionnelle ou pharmacologique revêt une grande importance pour le développement de l’industrie des pigments.
Lycopène
Le lycopène est un type de caroténoïde présent dans les fruits de diverses plantes, telles que les tomates, les carottes, les pastèques, les raisins et les pamplemousses roses. Les tomates ont la plus forte concentration de lycopène et ont été la première source à partir de laquelle ce pigment a été isolé, d'où son nom.
Les cristaux de lycopène sont de longues aiguilles rouges insolubles dans l'eau mais légèrement solubles dans les solvants organiques polaires, tels que le méthanol. Ils sont solubles dans l'éther, l'éther de pétrole, l'hexane, l'acétone et facilement solubles dans le chloroforme, le disulfure de carbone, le benzène et les graisses. Le lycopène est un composé hydrocarboné insaturé lipophile avec 11 doubles liaisons conjuguées et 2 doubles liaisons non conjuguées. Sa formule moléculaire est C40H56 et sa masse moléculaire relative est de 536,85. Le point de fusion du lycopène se situe entre 172 et 175 degrés.
Le lycopène naturel est sensible à la lumière et peut être conservé dans l’obscurité pendant 8 jours, mais il est très instable au soleil. Il est également instable dans les solutions d'acides organiques dont le pH est inférieur à 6 et sa stabilité diminue à mesure que l'acidité augmente. Lorsqu'il est mélangé avec des solutions alcalines ou des solutions d'acétone, le lycopène devient immédiatement trouble. Les ions métalliques de haute valence tels que Fe3+ et Cu2+ provoquent une perte importante de lycopène, de sorte que les conteneurs en fer ou en cuivre ne conviennent pas au stockage du lycopène. Le lycopène est relativement stable à la chaleur et peut résister à des ions tels que K+, Na+, Mg2+, Fe2+ et autres.
Fonctions physiologiques du lycopène
En raison de la structure moléculaire unique du lycopène, il possède les fonctions physiologiques suivantes :
- Activité antioxydante : Le lycopène présente la plus forte activité antioxydante parmi les caroténoïdes. Sa capacité à éliminer l’oxygène singulet est 100 fois supérieure à celle de la vitamine E antioxydante couramment utilisée et plus de deux fois supérieure à celle du bêta-carotène. Il est donc considéré comme un antioxydant biologique efficace et un extincteur d’oxygène singulet.
- Activité anticancéreuse : des preuves expérimentales suggèrent que le lycopène a des effets préventifs et inhibiteurs sur les tumeurs malignes.
- Amélioration de la fonction immunitaire : le lycopène peut améliorer le système immunitaire du corps et renforcer la réponse immunitaire.
- Effets hypolipémiants et anti-athérosclérose : Le lycopène a la capacité d'inhiber l'oxydation des particules de lipoprotéines de basse densité (LDL), qui jouent un rôle important dans le développement de l'athérosclérose.
- Protection de la peau et retard du vieillissement : Le lycopène est reconnu pour protéger la peau et retarder le processus de vieillissement.
Zéaxanthine
La zéaxanthine est un pigment naturel soluble dans l'huile appartenant à la famille des caroténoïdes. Sa formule moléculaire est C40H56O2 et il est classé comme dérivé dihydroxylé du -carotène. La zéaxanthine coexiste avec d'autres caroténoïdes tels que la lutéine, le bêta-carotène et la violaxanthine, formant un mélange appelé caroténoïdes mixtes. Il s’agit d’un nouveau type de pigment naturel largement présent dans les légumes à feuilles vertes, les fleurs, les fruits, les baies de goji et le maïs jaune dans la nature. Outre les plantes, la zéaxanthine est également produite par des cyanobactéries (cyanobactéries) et certaines bactéries non photosynthétiques comme Mycobacterium, Erwinia et Flavobacterium.
La zéaxanthine est un composé lipophile et soluble dans les solvants organiques. Il présente une faible stabilité envers Fe3+ et Al3+, mais relativement stable envers d'autres ions, acides, bases et agents réducteurs comme Na2SO3. Cependant, sa stabilité à la lumière et à la chaleur est faible, l’exposition à la lumière ayant le plus grand impact sur la stabilité de la zéaxanthine.
Fonctions physiologiques de la zéaxanthine
Dans le corps humain, la zéaxanthine fonctionne comme un puissant antioxydant, capable d’éteindre l’oxygène singulet et d’éliminer les radicaux libres, protégeant ainsi les tissus et les cellules des effets nocifs potentiels des réactions oxydatives excessives.
- Effet anticancéreux : Semblable à de nombreux autres caroténoïdes, la zéaxanthine peut contrecarrer les dommages causés par les radicaux libres dans l'organisme, exerçant ainsi un effet anticancéreux.
- Prévention des maladies cardiovasculaires : La zéaxanthine réduit considérablement l'incidence de l'infarctus du myocarde.
- Prévention de la cataracte : la zéaxanthine, l'un des deux seuls caroténoïdes présents dans le cristallin, peut étancher l'oxygène singulet et réduire indirectement la dégradation des protéines du cristallin, empêchant ainsi la formation de cataracte.
- Prévention de la dégénérescence maculaire liée à l'âge : la zéaxanthine joue également un rôle dans la prévention de cette affection.
De plus, la zéaxanthine elle-même a une valeur nutritionnelle élevée. Lorsqu'il est consommé, il peut être converti en vitamine A biologiquement active dans le foie, favorisant la croissance et le développement, protégeant la vision et les cellules épithéliales, renforçant l'immunité et prolongeant la vie.
Curcumine
La curcumine, également connue sous le nom de curcuma jaune, est principalement dérivée des rhizomes de plantes de la famille du gingembre, Curcuma. En fait, il se compose de trois composés aux structures moléculaires légèrement différentes : la curcumine, la déméthoxycurcumine et la bisdéméthoxycurcumine. Il s’agit d’une substance de couleur dicétone extrêmement rare dans la nature. La curcumine est soluble dans le méthanol, l'éthanol, les alcalis et l'acide acétique à basse température, mais peu soluble dans l'eau, le benzène et l'éther. Il est instable dans les solutions aqueuses. Dans les solutions acides et neutres, il apparaît en jaune, tandis que dans les solutions alcalines dont le pH est supérieur à 9.0, il apparaît en rouge. En raison de la présence de multiples doubles liaisons, de groupes hydroxyle phénoliques et de groupes carbonyle dans la molécule de curcumine, elle présente une forte réactivité chimique. Les ions métalliques tels que Al3+, Fe3+ et Cu2+ ainsi qu'une lumière intense et des températures élevées peuvent affecter la stabilité de la curcumine. Cependant, l’influence de substances telles que le saccharose, l’amidon, les ions Na+, Cl- et Zn2+ sur le pigment est minime.
Fonctions physiologiques de la curcumine
La curcumine a diverses fonctions physiologiques qui sont progressivement reconnues et étudiées. Ceux-ci inclus:
- Effets antitumoraux : la curcumine peut éliminer les radicaux libres, réduire la production de peroxydes, inhiber la génération de métabolites de l'acide arachidonique et supprimer l'expression des cellules cancéreuses.
- Effets antioxydants : la curcumine peut inhiber l'oxydation des lipides par l'air, Fe2+ et Cu2+, inhiber l'oxydation de l'hémoglobine induite par les nitrites et prévenir les dommages oxydatifs de l'ADN.
- Effets antimutagènes : La curcumine peut métaboliser les mutagènes et inhiber indirectement le métabolisme des mutagènes.
- Effets hypolipidémiques et anti-athéroscléreux : La curcumine peut inhiber la modification oxydative des lipoprotéines de basse densité dans les cellules.
De plus, la curcumine possède également de multiples fonctions physiologiques telles que la promotion de la circulation sanguine, la régulation du flux de qi, les propriétés anti-inflammatoires, l'anticoagulation, l'anti-infection et la prévention de la formation de taches de vieillesse.
Colorants naturels HSF Biotech
HSF Biotech est l'un des principaux producteurs de pigments naturels, notamment du lycopène fermenté, du bêta-carotène, de la zéaxanthine du maïs et de la curcumine du curcuma.. Ces pigments naturels sont largement utilisés dans l’industrie alimentaire comme additifs sûrs et non toxiques.
L’un des principaux avantages de l’utilisation de pigments naturels est leur profil de sécurité. Comme ils sont issus de sources naturelles, ils ne présentent aucun risque pour la santé par rapport aux colorants alimentaires synthétiques. HSF Biotech veille à ce que ses processus de production respectent des normes de qualité strictes, garantissant la sécurité et la pureté de leurs pigments naturels.
Les pigments naturels offrent de multiples bienfaits physiologiques. Le lycopène, par exemple, est connu pour ses propriétés antioxydantes et ses effets anticancéreux potentiels. Le bêta-cartene, présent dans les carottes, est essentiel à la synthèse de la vitamine A et favorise la santé oculaire. La zéaxanthine, dérivée du maïs, agit comme un nutriment protecteur pour la santé oculaire. La curcumine, obtenue à partir du curcuma, possède des propriétés anti-inflammatoires et antioxydantes.
Outre leurs bienfaits pour la santé, la valeur économique et les avantages sociaux des pigments naturels sont immenses. Grâce à leur faible coût et à la disponibilité abondante de matières premières, les pigments naturels offrent une solution rentable pour l’industrie agroalimentaire. De plus, la demande d’additifs alimentaires naturels, nutritifs et multifonctionnels s’aligne sur l’orientation future du développement des additifs alimentaires. En incorporant des pigments naturels, HSF Biotech contribue à la production de produits alimentaires plus sûrs et plus attractifs.
La production par HSF Biotech de pigments naturels tels que le lycopène fermenté, le bêta-carotène, la zéaxanthine du maïs et la curcumine du curcuma offre une valeur économique et des avantages sociaux importants. Ces pigments naturels sont sûrs, non toxiques et assurent diverses fonctions physiologiques. Leur utilisation dans l’industrie alimentaire favorise le développement d’additifs alimentaires naturels, nutritifs et multifonctionnels, répondant aux demandes des consommateurs et garantissant un approvisionnement alimentaire plus sain.
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