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La patata dolce viola è il primo vegetale sviluppato appositamente per le sue proprietà coloranti uniche. È stabile al calore e alla luce ed è il miglior antociano per sostituire il carminio nei prodotti con un pH < di 4,5. Rispetto ad altre materie prime contenenti antociani, la patata è più tollerante al pH e conferisce una tonalità viola abbastanza stabile a valori di pH più elevati.
⊃ stabilità al calore e alla luce,
⊃ il miglior antociano per sostituire il carminio nei prodotti a pH < di 4,5,
⊃ non ha un sapore sgradevole
La patata dolce (Ipomoea batatas) è una pianta importante, con polpa prevalentemente gialla o bianca. Tuttavia, il Giappone ha sviluppato, con vari incroci, la patata dolce viola che ha un alto contenuto di antociani. La Cina ha iniziato a introdurre varietà di patate dolci viola nel 1980, e poi ha allevato nuove varietà adatte alla coltivazione su larga scala. Ad oggi, la patata dolce viola è ampiamente piantata nella Cina nord-orientale, comprese le province di Hebei, Shandong, Jiangsu, Guangxi e Guangdong.
Tra le varietà, la Yamagawa Murasaki, (Ipomoea batatas POIR.), per il suo maggior contenuto di antociani, veniva coltivato come materia prima per i coloranti. Il pigmento viola della Yamakawa ha una tinta viola più forte rispetto ad altri pigmenti antociani, ha un vivido colore rosso caratteristico e contiene un’ampia varietà di pigmenti antociani con cianidina e peonidina come scheletro di base. Partendo da questa, in breve tempo si sono ottenute varietà migliorate in termini di contenuto di pigmento e resa produttiva. Tra queste, la Kyushu n. 113 ha superato il viola Yamakawa convenzionale di circa 4 volte nel contenuto di pigmento e circa 2 volte nella resa.
Le strutture degli antociani della patata dolce sono state studiate da molti ricercatori che hanno isolato otto antociani acilati, di questi, sei sono antociani diacilati, da Cianidina e Peonidina. Per ulteriori informazioni vedi approfondimento.
ESTRAZIONE CON SOLVENTE
L’estrazione con solvente comporta la rimozione dei principi attivi con un solvente appropriato. È diviso in metodi di estrazione a caldo e a freddo, che vengono eseguiti rispettivamente a temperatura ambiente o ad alta temperatura. L’estrazione a freddo estrae ingredienti che possono essere facilmente distrutti dal calore e sostanze contenenti amidi, gomme o pectina. L’estrazione termica è preferibile all’estrazione a freddo perché aumenta la solubilità dei componenti da estrarre. Poiché gli antociani sono relativamente stabili in condizioni acide, l’etanolo acidificato, il metanolo, sono usati come solventi di estrazione.
PURIFICAZIONE dei PIGMENTI
Dai processi di estrazione tradizionali si ottiene un estratto grezzo dove il valore del colore è basso mentre il contenuto di impurità (alto contenuto di zucchero, amido e proteine) è elevato, e questo influisce direttamente sulla stabilità dei pigmenti coloranti e sulla loro concentrazione nell’estratto. Pertanto, l’industria della produzione di pigmenti naturali ha introdotto tecnologie per la purificazione dei pigmenti. Il processo di purificazione non solo può migliorare le prestazioni del pigmento naturale, ma può anche espandere il suo ambito di applicazione. Attualmente esistono vari metodi di purificazione, i principali sono quelli che utilizzano diversi tipi di resina, dove il processo si basa sulla separazione fisica. Ci sono cambiamenti chimici e biologici limitati, con conseguente mantenimento della stabilità e dell’attività fisiologica del pigmento. Mentre, con la separazione a membrana si utilizza un’ultrafiltrazione a 100 μm, che riduce il contenuto di impurità, con un tasso di rimozione del 38%.
Anche per gli antociani della patata, vale sempre lo stesso discorso, cioè che quando sono nel loro ambiente naturale, sono protetti da meccanismi di stabilizzazione (complessi tra antocianine, con flavoni e con ioni metallici), e solo quando vengono estratti come colorante E.163 o come Colouring Food, che perdendo queste protezioni naturali, diventano pH dipendenti. Le tonalità che mostrano gli antociani isolati in soluzione acquosa, passano gradualmente man mano che il pH aumenta da rosso a giallo. Anche se i pigmenti della patata viola, rimangono più stabili a fino a pH 7-8 ma il colore è viola. La patata può essere utilizzata in questa sua tonalità, ma è importante che il prodotto finito abbia una bassa attività dell’acqua. A cambiare con il pH non è solo la tonalità del
colore, ma è anche l’intensità che è massima solo a pH 1,0 mentre diminuisce rapidamente con l’aumentare del pH. Questo deriva dal fatto che gli antociani a seconda del pH, si trovano in equilibrio tra strutture diverse con diverso colore e resa cromatica.
La stabilità degli antociani durante i trattamenti termici dipende dalla composizione e dalle caratteristiche del mezzo: presenza di altri soluti come zuccheri, sali, acido ascorbico o copigmenti, ossigeno disciolto.
Il particolare profilo di antociani acilati nella patata viola conferiscono al prodotto una buona resistenza al calore e alla luce. I coloranti basati sulla patata viola dimostrano avere un ottima stabilità a temperature sotto i 60°C, e mantengono l’80% del loro colore anche portati a 80°-100°C per periodi discreti di tempo, anche 1 ora. La loro buona stabilità anche nei confronti della della luce, li rende ottimi anche nelle bevande acide a base frutta. Come già anticipato, l‘antociano da patata è l’unico antociano che può essere utilizzato a pH neutri dove conferisce una tonalità viola abbastanza stabile a patto che sia inserito in sistemi alimentari con bassa attività di acqua.
Gli antociani da patata si possono trovare in forma purificata come additivo colorante E163 o nella versione colouring food con rese molto inferiori. Anche nelle versioni non purificate (colouring food) la patata a differenza del Red Radish, non conferisce particolari sapori indesiderati.
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