食用色素都能造?这届微生物太优秀了

作者: 唐虞木子、吴晓菲等

来源: 科学大院

发布日期: 2021-12-01

本文介绍了食用色素的演变历史,从天然到合成,再到天然的发展过程。文章重点阐述了微生物在生产食用色素中的潜力,以及科学家们如何通过生物工程技术提高微生物色素的产量和稳定性。同时,文章也提到了国家对食用色素审核的严格要求,确保消费者的安全。

这是一个看脸的时代,对食物来说也是。“色香味俱全”,“色”排在首位。好的卖相、诱人的颜色确实更勾起我们的食欲。食用色素,作为食品添加剂大家族中的重要成员之一,就相当于食品的美颜滤镜。

食用色素风潮演变史:由天然到合成,再回到天然。实际上,食用色素不全都是人造的,它们分为天然食用色素和人工合成食用色素。天然食用色素主要指从植物、动物、微生物中提取的色素;人工合成色素,顾名思义,主要是通过化学合成制得的食品色素。

19世纪早期的工业革命,也推动了色素的制造与革新。1856年,世界上第一个合成色素——以煤焦油为原料的“苯胺紫”,被偶然发明了出来。此后一百余年,其他各种颜色也相继被人工合成出来。由于合成色素一般都具有颜色鲜艳丰富、着色力强、性质稳定、成本低廉等一系列优点,它们很快取代了天然色素,在食品行业中得到广泛应用。

进入20世纪后,随着毒理学和分析化学的发展,人们逐渐认识到了一些合成色素对于健康的潜在危害。合成色素多以苯、甲苯、萘等化工产品为原料,经一系列化学反应而成,大多为含有苯环或氧杂蒽等结构的化合物。这引起了世界各国的重视,相继对这些合成色素的使用制定了一系列限用及禁用的法律法规,很多有毒有害的合成色素品种因此加入了各种黑名单。

近年来,微生物色素异军突起,成为新的研究热点。微生物这些小不点也可以产色素?可别小看它们。很多微生物如细菌、真菌、酵母、古生菌和藻类本身就可以合成色素,且能生产的色素种类很多,横跨可见光光谱的彩虹色色素它们都能产。

微生物不仅能生产微生物特有的色素,如红曲霉素、紫色杆菌素等,也能生产植物和动物中存在的色素,如β-胡萝卜素、虾青素等。使用微生物生产色素,不受季节及天气影响、产量高、提取过程简单,这使得微生物色素近年来备受关注,成为了食品色素领域里的“明日之星”。

此外,不断发展进步的生物工程技术与手段也进一步提高了微生物色素的产量及稳定性,降低了其生产成本,且丰富了微生物色素的多样性。

为了让微生物好好产色素,科学家们很努力。虽然很多微生物都可以产色素,但产量不稳定、产量低是巨大挑战。为了解决产量问题,科学家们进行了很多尝试,目前主要有两种思路:一是从能自然合成色素的微生物下手,通过优化培养的方式和涉及的各种参数来提高色素产量。

二是研究微生物色素合成途径,通过代谢工程手段,优化天然菌的代谢途径;或利用合成生物学思路,把合成色素的途径“复制粘贴”到原本不具备色素合成能力,但有其他优势的微生物中去,进行生产。

其实,除了提高产量外,优化微生物色素的提取技术、提高微生物色素的稳定性、新微生物色素的检测与筛选都是研究的热点。而为了广大消费者的安全考虑,国家对食用色素的审核也十分严格,一种色素要想转变为食品色素必须经过重重考验,只有那些“历史清白”且确实对健康无害的色素才能最终成为正式的食用色素。

此外,虽然使用微生物合成色素潜力巨大、未来可期,但是关于微生物来源的色素研究,大部分还停留在实验室阶段,离大规模量产和提纯仍有距离。不过请各位小伙伴们放心,相信在科学家不断地努力下,总有一天,我们能在市面上看见五颜六色的微生物食用色素!

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