人工色素廣用但安全性受質疑 天然色素需求增
人工合成食用色素雖在食品中被廣泛使用，但食用風險長時間以來一直受到大眾的關注，消費者對其安全性和永續性的擔憂，推動市場對天然食用色素的需求持續增加。
目前台灣核准的天然色素共有46種，其中紅甜菜色素因具有抗氧化性質且屬於非動物性來源，廣泛運用於糖果、飲料和冰淇淋等食品中，為食品業最常使用的天然紅色食用色素之一。
然而傳統從植物中萃取紅甜菜色素的方法效率低、成本高，對此丹麥技術大學諾和諾德基金會永續生物中心（Technical University of Denmark, Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability, DTU Biosustain）的研究團隊研發出新的方法：利用酵母菌發酵，使業者能更有效率的生產濃度和純度皆更高的天然紅甜菜色素，預計可以擴大其食品應用領域。這項技術於2023年11月在《Nature Microbiology》期刊上發表。
天然色素品質不穩 加工要求高
天然紅色食用色素「紅甜菜色素」（Beet Red Color）從甜菜（Beta Vulgaris）根莖中萃取，主成分為甜菜苷（Betanin），不僅素食者可食且有抗氧化性質，因此越來越多人使用它來取代人工合成的紅色色素。
然而植物中可以萃取出的甜菜苷非常有限，每100公克重的新鮮甜菜根，只約含有20～210毫克的甜菜苷，還會受到耕作土地和氣候變化的影響，因此效率低、成本高。
再者，甜菜紅色素顏色的穩定性受到pH值的影響，對熱、氧氣及光線也很敏感，加工過程中色素還可能會滲出、產生污漬和異味，因此傳統提取方式需要具備嚴格的加工條件。
為了解決此問題，丹麥科學家們利用常見於乳酪中的產油酵母菌（Oleaginous yeast）解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica），使用葡萄糖作為碳源進行發酵，成功大量生產出甜菜苷。
解脂耶氏酵母屬於「克勒勃屈利陰性」（Crabtree-negative）酵母菌，在高濃度葡萄糖的條件下，仍維持主要透過呼吸途徑產生能量，生長速率和代謝活性較高，且基因穩定性高，因此相對容易進行大規模發酵；科學家們通過代謝工程技術改造酵母菌的細胞代謝，使其可以更有效率的生產高濃度的紅甜菜色素，同時減少副產物，不僅提高產物純度，還可防止不必要的褐變，增加產物的穩定性。
發酵製成的天然色素 安全具市場潛力
通過微生物發酵從可再生原料中生產紅甜菜色素，相對於傳統的色素萃取方法更具永續性和效率，被譽為食用色素業界的一大革命性突破。
研究評估顯示，基於發酵過程所需的資源、能量和土地相較於傳統方法顯著減少，且在現行市場條件下，通過發酵生產紅甜菜色素在經濟上是可行的。
除了永續性和可降低成本的潛力，以微生物發酵方式成功製造出更純度更高的紅甜菜色素，更為存在於其他植物中但因含量低而在商業上無法使用的天然食用色素提供可見的未來。
參考資料：Nature Microbiology、Food Ingredients 1st
＊本文獲「食力」授權轉載，原文為：天然食用色素再革新！科學家利用酵母菌發酵 高效率永續生產天然紅甜菜色素
延伸閱讀：
含「蘇丹紅」辣椒粉被製成20種調味料與湯粉！餐飲業「染紅」、衛生局急追流向要求下架
發現天然食用藍色素新來源！食品巨頭瑪氏可望將其商業運用、替代人工色素！
全球潔淨標章消費趨勢越來越強勢！從健康到環保 消費者想要更透明的飲食選擇
責任編輯：張薰云
