آشنایی کامل با بتانین

بتانین چیست؟

بتانین (Betanin) یکی از رنگدانه‌ های طبیعی است که در گروه بتالائین ‌ها (Betalains) قرار می‌گیرد. بتالائین ‌ها، گروهی از ترکیبات رنگی محلول در آب با ساختار حلقوی و فنولی هستند که رنگ ‌های قرمز تا ارغوانی و زرد تا نارنجی را در برخی گیاهان ایجاد می‌کنند. این گروه فقط در برخی گیاهان خاص، به ‌ویژه در خانواده گل‌ میخکیان (Caryophyllales) یافت می‌شود.

بتالائین ‌ها به دو زیر گروه اصلی تقسیم می‌شوند: بتاسیانین ‌ها (رنگ‌های قرمز تا ارغوانی) و بتاکسانتین ‌ها (رنگ‌ های زرد تا نارنجی). بتانین مهم ‌ترین نوع بتاسیانین است و به عنوان مسئول رنگ قرمز چغندر قند (Beetroot) شناخته می‌شود.

ساختار شیمیایی و خصوصیات فیزیکی

بتانین از لحاظ ساختار شیمیایی از ترکیب دو بخش اصلی تشکیل شده است: یک بخش بتانیدین (betanidin) و دیگری بخش قندی. بنابراین بتانین یک ترکیب گلیکوزیله‌ شده است که از اتصال یک قند (گلوکز) به یک ترکیب رنگی به نام بتانیدین تشکیل می‌شود.

رنگ بتانین به ‌طور طبیعی قرمز تا ارغوانی است و شدت رنگ آن با تغییر pH تغییر می‌کند. در محیط‌های اسیدی pH حدود ۴–۵ بیشترین پایداری رنگ را دارد، ولی در محیط ‌های قلیایی رنگ آن کاهش یافته یا قهوه ‌ای می‌شود.

بتانین به دلیل دارا بودن گروه‌ های قطبی، در آب به ‌راحتی حل می‌شود ولی در چربی ‌ها و روغن ‌ها نا محلول است. به همین دلیل، بیشتر در محصولات غذایی بر پایه آب کاربرد دارد. از لحاظ پایداری این رنگدانه نسبت به نور، حرارت، اکسیژن و pH بالا حساس است. یعنی در فرآوری ‌های غذایی که حرارت یا نور زیاد استفاده می‌شود، ممکن است بتانین تخریب شده و رنگ آن کاهش یابد.

نکته مهم صنعتی: برای غلبه بر حساسیت ‌های بتانین به شرایط محیطی، در صنایع غذایی و دارویی از روش‌ هایی مانند:

• ریزپوشانی (Microencapsulation)
• استفاده از حامل‌های لیپیدی یا پلیمری
• کنترل pH و شرایط نگهداری

استفاده می‌شود تا رنگ و خواص عملکردی آن حفظ شود.

منابع گیاهی حاوی بتانین

بتانین یکی از اصلی ‌ترین رنگدانه ‌های طبیعی موجود در گیاهان است. برخلاف آنتوسیانین ‌ها که در بسیاری از میوه ‌ها و سبزیجات دیده می‌شوند، بتالائین ‌ها فقط در یک گروه خاص از گیاهان وجود دارند؛ یعنی گیاهان خانواده‌یCaryophyllales ، مثل چغندر و کاکتوس ‌ها. در ادامه به ‌صورت مفصل ‌تر به مهم ‌ترین منابع گیاهی بتانین می‌پردازیم:

۱. چغندر قرمز (Beta vulgaris)

چغندر قرمز بدون شک شناخته ‌شده‌ ترین و رایج‌ ترین منبع بتانین در دنیا است. رنگ قرمز متمایل به بنفش این ریشه خوراکی به دلیل غلظت بالای این رنگدانه است که می‌تواند بین ۷۵ تا ۹۵ درصد کل رنگدانه ‌های آن را تشکیل دهد.

ویژگی ‌ها:

• از چغندر، بتانین صنعتی برای رنگ ‌آمیزی مواد غذایی، نوشیدنی ‌ها و محصولات آرایشی استخراج می‌شود.
• معمولاً در شکل پودر خشک یا عصاره مایع تولید می‌شود.
• همچنین خواص آنتی ‌اکسیدانی و ضد التهابی آن باعث شده به عنوان ماده ‌ای مفید در مکمل ‌های غذایی و محصولات سلامتی کاربرد داشته باشد.

۲. میوه کاکتوس اپونتیا (Opuntia spp)

این کاکتوس که در کشور های آمریکای لاتین، به ‌ویژه مکزیک و پرو به وفور یافت می‌شود، میوه‌ هایی به رنگ قرمز یا صورتی تولید می‌کند که به آن‌ ها «انجیر کاکتوس» یا prickly pear می‌گویند. این رنگ زیبا نتیجه وجود بتانین در پالپ میوه است.

کاربرد ها:

• از آن برای تولید نوشیدنی ‌های سنتی و صنعتی، آبمیوه، ژله و حتی بستنی استفاده می‌شود.
• در سال ‌های اخیر، عصاره‌ی آن برای تولید رنگ ‌های طبیعی و افزودنی ‌های غذایی در حال توسعه است.
• خواص آنتی ‌اکسیدانی آن موجب شده در محصولات ضد پیری و تقویت سیستم ایمنی مورد توجه قرار گیرد.

۳. آمارانتوس (Amaranthus spp)

این گیاه که به فارسی "تاج‌ خروس" نیز نامیده می‌شود، دارای برگ‌هایی با رنگ قرمز یا ارغوانی است که سرشار از این رنگدانه هستند. آمارانتوس به دلیل مقاومت بالا، در بسیاری از نقاط دنیا کشت می‌شود.

ویژگی ‌ها:

• هم برگ و هم گل آمارانتوس حاوی بتالائین هستند، به ‌خصوص در گونه‌ هایی که برگ‌ های تیره‌ تری دارند.
• برخی شرکت ‌های تولید رنگ طبیعی در حال استخراج بتانین از این گیاه به عنوان جایگزین چغندر هستند.
• این منبع به دلیل غیر فصلی بودن، پتانسیل صنعتی بالایی دارد.

۴. گل جاودانه بنفش (Gomphrena globosa)

گل‌ های کوچک کروی‌ شکل و بنفش این گیاه در بسیاری از مناطق گرمسیری پرورش داده می‌شوند. رنگ این گل‌ ها حاصل وجود بتانین و سایر ترکیبات بتالائینی است.

موارد استفاده:

• به ‌صورت دمنوش گیاهی در آسیا رایج است.
• در محصولات آرایشی و بهداشتی به عنوان رنگ طبیعی استفاده می‌شود.
• تحقیقاتی در حال بررسی استفاده از عصاره این گل در مواد غذایی و بسته ‌بندی ‌های هوشمند است.

۵. قارچ ‌ها گونه‌ های خاصی مانند (Amanita)

هرچند هنوز رایج نیست، اما برخی پژوهش‌ های جدید به حضور ترکیبات بتالائینی از جمله بتانین در قارچ ‌ها اشاره کرده ‌اند. این یافته هنوز در مراحل تحقیقاتی اولیه است، اما ممکن است در آینده به عنوان منبع جایگزین گیاهی مطرح شود.