Polvo de licopeno El licopeno es un pigmento rojo común. Es uno de los antioxidantes más poderosos entre los carotenoides, superado solo por la astaxantina. Se encuentra comúnmente en frutas y verduras rojas. El cuerpo humano no puede sintetizar licopeno en masa por sí solo y solo puede ingerirlo a través de los alimentos. El licopeno tiene funciones fisiológicas superiores. Sin embargo, su estructura de isopreno lo hace muy susceptible a factores físicos y químicos externos. Esto conduce a la degradación oxidativa y reduce su bioaccesibilidad. Esto limita la aplicación del extracto de tomate en polvo hasta cierto punto. Los resultados de varios estudios han demostrado que el isómero cis del licopeno tiene una actividad antioxidante más fuerte en comparación con el licopeno todo-trans. La biodisponibilidad y la bioactividad también son mayores. Esto sugiere que el isómero cis del licopeno puede tener mejores propiedades que el isómero trans.
Efecto del método de extracción sobre la isomerización del licopeno
Isomerización depolvo de licopenorequiere una energía de activación considerable. Durante la conversión del licopeno todo-trans al isómero mono-cis, el isómero 5-cis tiene una barrera rotacional más alta. No se forma fácilmente durante la isomerización, pero tampoco se convierte fácilmente en otros isómeros cis. Es relativamente estable. Y el licopeno 13-cis tiene una energía de activación baja. Es el isómero más fácil de producir. Se convierte en licopeno todo-trans u otros isómeros bajo la influencia de la luz y el calor durante la isomerización.
Los principales métodos de extracción de licopeno y sus isómeros cis incluyen la extracción asistida por microondas, la extracción asistida por ultrasonidos y la extracción con CO2 supercrítico. El tratamiento con microondas rompe la membrana celular, lo que facilita la liberación de licopeno. Este método deforma y hace vibrar las moléculas de licopeno a temperaturas más altas mediante efectos térmicos, eléctricos y magnéticos. Esto aumenta aún más el grado de isomerización y mejora la eficiencia de la extracción.
Método de extracción asistida por ultrasonidos debido al efecto de cavitación (estallido de burbujas de cavitación) y al efecto térmico (liberación de calor). Es más probable que rompa la pared celular de la matriz y promueva la liberación de compuestos bioactivos. Los radicales hidroxilo altamente reactivos generados por el efecto de cavitación y la mayor cantidad de calor también proporcionan energía de activación para la isomerización. La mayor extracción de licopeno todo-trans se logra cuando estos dos efectos están en equilibrio con los cambios de temperatura.
La extracción con fluido de CO2 supercrítico es un método de extracción novedoso. El fluido de CO2 se difunde mejor en el soluto extraído y reduce la probabilidad de contacto del soluto con el oxígeno. Esto facilita la extracción de compuestos térmicamente inestables. Por ejemplo, en la extracción de licopeno, el CO2 puede disolver mejor el isómero cis. Puede aumentar eficazmente la proporción de isómeros cis del licopeno y, por lo tanto, mejorar la biodisponibilidad del licopeno. Es más seguro que la extracción con disolventes orgánicos y la eficiencia de la extracción mejora considerablemente.
Además, aumentar el área de contacto entre lospolvo de licopenoLa muestra y el extractante también pueden aumentar el rendimiento de isómeros de licopeno.
Debido a las excelentes propiedades de los isómeros cis del licopeno, la isomerización se considera un objetivo importante en el almacenamiento y procesamiento del licopeno y sus productos. Factores como el calor, la luz, los catalizadores (catalizadores naturales y de iones metálicos), las microondas, la electrólisis, etc. pueden afectar la isomerización del licopeno, lo que da como resultado la producción de muchos tipos de isómeros cis. Sin embargo, la isomerización del licopeno va acompañada de la degradación del licopeno, lo que disminuye su actividad. Por lo tanto, aclarar los factores que afectan la isomerización del licopeno y evitar la degradación del licopeno es un problema urgente que debe resolverse.
Tipos de reacciones de isomerización del licopeno
Basado en los factores que afectanpolvo de licopenoisomerización, las reacciones de isomerización del licopeno se clasifican generalmente en reacciones térmicas y fotoisomerización.
La isomerización térmica promueve la conversión del aceite de licopeno del isómero todo-trans al isómero cis mediante calentamiento directo, y este método es actualmente el más utilizado en estudios de isomerización. La isomerización es el resultado de la transformación química de las posiciones relativas de los grupos. Durante el procesamiento, todos los isómeros trans y cis del licopeno se convierten entre sí. La proporción de isómero cis aumentó con el aumento de la temperatura y el tiempo de procesamiento, el tratamiento térmico redujo significativamente la concentración de licopeno todo-trans y el isómero 13-cis y aumentó la concentración de isómero 9-cis. El comportamiento de isomerización del licopeno durante el tratamiento térmico estuvo estrechamente relacionado con su matriz. El comportamiento de isomerización del licopeno en diferentes solventes orgánicos, matrices de aceite comestible y matrices de alimentos naturales fue diferente.
Al evaluar la isomerización del líquido de licopeno en diferentes matrices bajo condiciones de tratamiento térmico a 80 grados Celsius, se encontró que había una isomerización más pronunciada que ocurre en solventes orgánicos. El licopeno todo-trans disuelto en CH2Cl2 tratado térmicamente durante un cierto tiempo, el contenido relativo del isómero cis aumentó gradualmente con el tiempo de calentamiento y finalmente alcanzó el 75,6%. Mientras que la reacción de isomerización en algunos grupos de aceite y agua apenas ocurre. Puede ser porque el licopeno es más soluble en solventes orgánicos. En aceite, sin embargo, también es soluble. Sin embargo, la eficiencia de transferencia de calor es baja. Esto lleva al hecho de que su isomerización no es significativa a temperaturas relativamente bajas. El licopeno es menos soluble en base acuosa. Además, la temperatura de reacción es baja, lo que lleva a su bajo nivel de isomerización.
Reacciones de isomerización promovidas térmicamente comopolvo de licopenoSon aquellas en las que el catalizador puede influir en la isomerización del licopeno. La reacción normalmente debe llevarse a cabo a una temperatura de calentamiento determinada (inferior a la de la isomerización termotrópica). Promover la reacción de isomerización con un catalizador tiene las ventajas de un tiempo de reacción corto y una alta eficiencia catalítica. Las sales metálicas, el dióxido de titanio dopado con yodo, los polisulfuros e isotiocianatos, el yodo y el disulfuro de carbono son catalizadores eficaces para convertir el licopeno todo-trans en isómero cis.
La isomerización del licopeno con catalizadores tiene una alta eficiencia catalítica y aumenta significativamente el contenido de isómeros 5-cis. Los catalizadores naturales pueden promover la isomerización del licopeno de una manera más ecológica y segura. Si bien algunos catalizadores de iones metálicos y no metálicos tienen fuertes propiedades oxidantes, los residuos son más difíciles de eliminar de los alimentos, lo que afecta la estabilidad y la calidad de los productos de licopeno. Este es un factor clave que limita la aplicación del método. Cómo resolver el problema de los residuos del catalizador al tiempo que se mejora su eficiencia de aplicación es un problema científico urgente y una dirección clave para la investigación futura.
La reacción de fotoisomerización se refiere a la reacción de isomerización del licopeno catalizada por condiciones de luz directa o fotosensibilizadores. En condiciones de luz directa, diferentes tipos de fuentes de luz y diferentes tiempos de luz afectarán la isomerización del licopeno. El Instituto de Tecnología Física y Química de la Academia China de Ciencias ha descubierto que se puede obtener licopeno con hasta un 70% o más de isómeros cis con buena estabilidad utilizando métodos fotoquímicos.
La reacción de fotoisomerización puede producir 5-cis licopeno de manera eficiente. Sin embargo, el fotosensibilizador agregado durante el proceso de reacción es difícil de eliminar del producto y la seguridad alimentaria del productopolvo de licopenoNo se puede garantizar. Esto también tendrá un alto costo de producción y no es adecuado para la producción industrial.
El calor, el catalizador, la luz, etc. pueden promover la isomerización del licopeno. Sin embargo, la isomerización del licopeno es baja e inestable. Esto tiene ciertas limitaciones, y todavía es necesario encontrar tratamientos que puedan aumentar el contenido de isómeros cis, que sean fáciles de operar y que puedan minimizar la degradación del licopeno en estudios posteriores, para mejorar aún más la eficiencia de la isomerización del licopeno y extender la aplicación.
En los últimos años, muchos estudios han demostrado que el licopeno tiene una variedad de actividades fisiológicas y su aplicación en los campos de los alimentos funcionales, la medicina y la cosmética es cada vez más amplia. Guanjie Biotech es laFábrica de polvo de extracto de tomate de ChinaPara la producción de licopeno a granel. Si está interesado en nuestros productos, no dude en consultarnos:info@gybiotech.com.
