Universität von Missouri entwickelt natürlichen Farbstoff aus violettem Mais: 75 % der wichtigsten Farbverbindungen hitzebeständig
de.wedoany.com-Bericht: Forscher der Universität von Missouri (University of Missouri, Mizzou) entwickeln eine traditionell in Südamerika angebaute violette Maissorte zu einer natürlichen Alternative zu künstlichen Lebensmittelfarbstoffen. Wissenschaftler des College of Agriculture, Food and Natural Resources der Universität erklären, dass die leuchtende Farbe dieses Maises von Anthocyanen (anthocyanins) stammt, natürlichen Pigmenten, die auch Blaubeeren, Rotkohl und Trauben ihre Farbe verleihen. Im Gegensatz zu künstlichen Farbstoffen, die aus Erdöl gewonnen werden und lediglich der Verschönerung des Aussehens dienen, sind Anthocyane reich an Antioxidantien und bekanntermaßen wirksam bei der Linderung von Entzündungen und der Förderung der Herz-Kreislauf-Gesundheit.
Beim Mais konzentrieren sich diese Pigmente in der Fruchtschale (pericarp), der dünnen äußeren Schicht des Korns. Pavel Somavat, Professor am College of Agriculture, Food and Natural Resources und am College of Engineering der Universität, erklärt, dass diese Schale oft diejenige ist, die zwischen den Zähnen hängen bleibt: „Bei unserem violetten Mais befindet sich hier unser wertvollster Bestandteil.“
Für Lebensmittelhersteller stellt die Ersetzung synthetischer Farbstoffe wie Red No. 40 und Red No. 3 seit langem eine große Herausforderung dar. Somavat erklärt, dass die meisten natürlichen Farbstoffe empfindlich sind und bei Kontakt mit Hitze, Licht oder Sauerstoff oft zerfallen. Lebensmittelzutaten müssen Verarbeitungstemperaturen von bis zu 250 Grad Fahrenheit standhalten und über Wochen oder sogar Monate im Ladenregal stabil bleiben – ein erhebliches Hindernis für die Anwendung natürlicher Farbstoffe in der Lebensmittelindustrie.
Das Team der Universität von Missouri hat sich dieser Problematik mit Tests gewidmet. Die Forscher setzten die violetten Maispigmente den in der Lebensmittelverarbeitung üblichen hohen Temperaturen aus. Nach einer Stunde Exposition blieben etwa 75 % der wichtigsten Farbverbindungen intakt. Als das Team die Pigmente mit lebensmittelechten Schutzmaterialien umhüllte, stieg die Erhaltungsrate bestimmter Verbindungen auf nahezu 97 %. Dieser Prozess kann ein bei Raumtemperatur stabiles Pulver erzeugen, das Lagerung und Transport des violetten Maisfarbstoffs erleichtert.
Die Forscher testeten den violetten Farbstoff auch in Getränkesystemen. Getränke sind typischerweise sauer, lichtexponiert und müssen lange gelagert werden – Bedingungen, die pflanzliche Inhaltsstoffe schnell abbauen. Somavat erklärt, dass der violette Maisfarbstoff sowohl in sauren als auch in alkalischen Umgebungen eine gute Toleranz zeige und sich für Fruchtsäfte, aromatisiertes Wasser und Sportgetränke eigne: „Selbst nach siebenwöchiger Kühllagerung ist der Farbverlust minimal.“ Diese Haltbarkeit in Kombination mit den potenziellen gesundheitlichen Vorteilen macht den violetten Maisfarbstoff zu einer vielversprechenden Option für Unternehmen, die ein saubereres Etikett anstreben und Verbrauchern natürliche Alternativen zu künstlichen Farbstoffen bieten möchten.
Im Hinblick auf die Ausweitung der Produktion arbeitet das Team seit fünf Jahren daran, den violetten Mais an die Anbaubedingungen des Corn Belt anzupassen. Die Forscher kooperieren mit Sherry Flint-García, Forschungsgenetikerin beim Agricultural Research Service des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA), um Hybridsorten mit sowohl dunkler Färbung als auch hohem Ertrag zu entwickeln. Flint-García erläutert, dass einige der am intensivsten gefärbten Sorten lokal nicht gut wachsen; daher werden sie mit bereits an Standorte wie Missouri angepassten Maistypen gekreuzt, damit Landwirte violetten Mais anbauen und von seinen gesundheitlichen Eigenschaften profitieren können.
Die Studie trägt den Titel „Kinetik des thermischen Abbaus und des Abbaus während der Lagerung natürlicher roter Farbstoffe auf Anthocyanbasis aus Mais in einem Getränkemodellsystem und ihr gastrointestinales Verhalten“ (Originaltitel: Cinética de degradación térmica y durante el almacenamiento de colorantes rojos naturales a base de antocianinas de maíz en un sistema modelo de bebida y su comportamiento gastrointestinal) und wurde in NPJ Science of Food veröffentlicht. Zu den Koautoren gehören Ahmad Ali, Ravinder Kumar, Sumit Singh Sheoran, Fangfang Li, Ruojie Zhang, Mengshi Lin und Caixia Wan von der Universität von Missouri. Das Projekt wurde durch die Agriculture and Food Research Initiative (AFRI) des National Institute of Food and Agriculture (USDA) des US-Landwirtschaftsministeriums gefördert.
