Likopin por gyakori vörös pigment. A karotinoidok közül az egyik legerősebb antioxidáns, az asztaxantin után a második helyen áll. Gyakran megtalálható a piros gyümölcsökben és zöldségekben. Az emberi szervezet nem képes önmagában szintetizálni a nagy mennyiségű likopint, és csak élelmiszerből tudja bevenni. A likopin kiváló fiziológiai funkciókkal rendelkezik. Izoprén szerkezete azonban rendkívül érzékeny a külső fizikai és kémiai tényezőkre. Ez oxidatív lebomláshoz vezet, és csökkenti biológiai hozzáférhetőségét. Ez bizonyos mértékig korlátozza a paradicsomkivonat por alkalmazását. Számos tanulmány eredménye kimutatta, hogy a likopin cisz-izomerje erősebb antioxidáns hatással rendelkezik, mint az all-trans likopin. A biológiai hozzáférhetőség és a bioaktivitás is magasabb. Ez arra utal, hogy a likopin cisz-izomerje jobb tulajdonságokkal rendelkezhet, mint a transz-izomer.
Az extrakciós módszer hatása a likopin izomerizációjára
Izomerizációjalikopin porjelentős aktiválási energiát igényel. Az all-transz likopin mono-cisz-izomerré történő átalakulása során a 5-cisz-izomer nagyobb forgásgáttal rendelkezik. Nem könnyen képződik az izomerizáció során, de nem is könnyen alakul át más cisz-izomerekké. Viszonylag stabil. A 13-cisz-likopin pedig alacsony aktiválási energiával rendelkezik. Ez a legkönnyebben előállítható izomer. Az izomerizáció során fény és hő hatására csupa transz likopinné vagy más izomerekké alakul.
A likopin és cisz-izomereinek fő extrakciós módszerei közé tartozik a mikrohullámmal segített extrakció, az ultrahanggal segített extrakció és a szuperkritikus CO2 extrakció. A mikrohullámú kezelés felszakítja a sejtmembránt, ami megkönnyíti a likopin felszabadulását. Ez a módszer termikus, elektromos és mágneses hatások révén deformálja és vibrálja a likopin molekulákat magasabb hőmérsékleten. Ez tovább növeli az izomerizáció mértékét és javítja az extrakciós hatékonyságot.
Ultrahangos extrakciós módszer a kavitációs hatás (kavitációs buborékok felrobbanása) és a termikus hatás (hőleadás) miatt. Valószínűbb, hogy megzavarja a mátrix sejtfalat, és elősegíti a bioaktív vegyületek felszabadulását. A kavitációs hatás által generált, erősen reaktív hidroxil gyökök és a nagyobb hőmennyiség aktiválási energiát is biztosítanak az izomerizációhoz. Az all-transz likopin legmagasabb extrakciója akkor érhető el, ha ez a két hatás egyensúlyban van a hőmérséklet-változásokkal.
A szuperkritikus CO2 folyadékkivonás egy újszerű extrakciós módszer. A CO2 folyadék jobban diffundál az extrahált oldott anyagba, és csökkenti az oldott anyag oxigénnel való érintkezésének valószínűségét. Ez megkönnyíti a termikusan instabil vegyületek extrakcióját. Például likopin extrakciójában a CO2 jobban fel tudja oldani a cisz-izomert. Hatékonyan növelheti a likopin cisz-izomereinek arányát, és ezáltal javíthatja a likopin biológiai hozzáférhetőségét. Biztonságosabb, mint a szerves oldószeres extrakció, és az extrakció hatékonysága jelentősen javul.
Ezen túlmenően az érintkezési felület növelése alikopin porminta és az extrahálószer is növelheti a likopin izomerek hozamát.
A likopin cisz-izomereinek kiváló tulajdonságai miatt az izomerizációt fontos célnak tekintik a likopin és termékei tárolása és feldolgozása során. Olyan tényezők, mint a hő, fény, katalizátorok (természetes és fémionos katalizátorok), mikrohullámok, elektrolízis stb., befolyásolhatják a likopin izomerizációját, ami sokféle cisz-izomer képződését eredményezi. A likopin izomerizációját azonban a likopin lebomlása kíséri, ami csökkenti annak aktivitását. Ezért a likopin izomerizációját befolyásoló tényezők tisztázása és a likopin lebomlásának elkerülése sürgető megoldandó probléma.
A likopin izomerizációs reakcióinak típusai
A befolyásoló tényezők alapjánlikopin porizomerizáció, a likopin izomerizációs reakcióit általában termikus és fotoizomerizációs reakciókra osztják.
A termikus izomerizáció elősegíti a likopinolaj átalakulását az all-transzból cisz-izomerré közvetlen melegítéssel, és jelenleg ez a módszer a legszélesebb körben alkalmazott izomerizációs vizsgálatokban. Az izomerizáció a csoportok egymáshoz viszonyított helyzetének kémiai átalakulásának eredménye. A feldolgozás során a likopin összes transz- és cisz-izomerje egymáská alakul. A cisz-izomer aránya a hőmérséklet és a feldolgozási idő növekedésével nőtt, a hőkezelés jelentősen csökkentette az all-trans likopin és a 13-cisz-izomer koncentrációját, valamint növelte a 9-cisz-izomer koncentrációját. A likopin izomerizációs viselkedése a hőkezelés során szorosan összefügg a mátrixával. A likopin izomerizációs viselkedése különböző szerves oldószerekben, étolaj-mátrixokban és természetes élelmiszer-mátrixokban eltérő volt.
A likopin folyadék izomerizációját különböző mátrixokban 80 Celsius fokos hőkezelési körülmények között értékelve azt találtuk, hogy szerves oldószerekben kifejezettebb izomerizáció megy végbe. A CH2Cl2-ben oldott all-trans likopin bizonyos ideig hőkezelt, a cisz-izomer relatív tartalma a melegítési idővel fokozatosan nőtt és végül elérte a 75,6%-ot. Míg egyes olaj- és vízcsoportokban az izomerizációs reakció alig megy végbe. Ez azért lehet, mert a likopin jobban oldódik szerves oldószerekben. Bár olajban is oldódik. A hőátadás hatékonysága azonban alacsony. Ez ahhoz vezet, hogy izomerizációja viszonylag alacsony hőmérsékleten nem jelentős. A likopin kevésbé oldódik vizes bázisban. Ezenkívül a reakció hőmérséklete alacsony, ami alacsony izomerizációs szinthez vezet.
A termikusan elősegített izomerizációs reakciók, mint pllikopin porazok, amelyekben a katalizátor befolyásolhatja a likopin izomerizációját. A reakciót általában bizonyos melegítési hőmérsékleten kell végrehajtani (alacsonyabb, mint a termotróp izomerizációé). Az izomerizációs reakció katalizátorral történő elősegítése rövid reakcióidővel és nagy katalitikus hatékonysággal rendelkezik. A fémsók, a jóddal adalékolt titán-dioxid, a poliszulfidok és izotiocianátok, a jód és a szén-diszulfid hatékony katalizátorok az all-transz likopin cisz-izomerré alakításában.
A likopin katalizátorokkal történő izomerizálása nagy katalitikus hatásfokkal rendelkezik, és jelentősen megnöveli a 5-cisz-izomer-tartalmat. A természetes katalizátorok zöldebb és biztonságosabb módon elősegíthetik a likopin izomerizációját. Míg egyes fémionos és nem fémionos katalizátorok erős oxidáló tulajdonságokkal rendelkeznek. A maradványokat nehezebb eltávolítani az élelmiszerekből, ami befolyásolja a likopin termékek stabilitását és minőségét. Ez egy kulcsfontosságú tényező, amely korlátozza a módszer alkalmazását. A katalizátormaradék problémájának megoldása az alkalmazás hatékonyságának javítása mellett sürgető tudományos probléma, és a jövőbeli kutatások kulcsfontosságú iránya.
A fotoizomerizációs reakció a likopin izomerizációs reakciója, amelyet közvetlen fényviszonyok vagy fényérzékenyítők katalizálnak. Közvetlen fényviszonyok között a különféle fényforrások és a különböző fényidő befolyásolja a likopin izomerizációját. A Kínai Tudományos Akadémia Fizikai és Kémiai Technológiai Intézete megállapította, hogy fotokémiai módszerekkel jó stabilitású likopin 70% vagy annál több cisz-izomerrel állítható elő.
A fotoizomerizációs reakció hatékonyan képes 5-cisz-likopint termelni. A reakciófolyamat során hozzáadott fényérzékenyítőt azonban nehéz eltávolítani a termékből, és az élelmiszerbiztonság alikopin pornem garantálható. Ennek szintén magas a gyártási költsége, és nem alkalmas ipari termelésre.
A hő, a katalizátor, a fény és így tovább elősegítheti a likopin izomerizációját. A likopin izomerizációja azonban alacsony és instabil. Ennek vannak bizonyos korlátai, és továbbra is olyan kezeléseket kell találni, amelyek növelhetik a cisz-izomer-tartalmat, könnyen kezelhetőek, és a későbbi vizsgálatok során minimalizálhatják a likopin lebomlását, a likopin izomerizáció hatékonyságának további javítása és az alkalmazás kiterjesztése érdekében.
Az elmúlt években számos tanulmány kimutatta, hogy a likopinnak sokféle élettani hatása van, és alkalmazása a funkcionális élelmiszerek, a gyógyászat és a kozmetika területén is egyre kiterjedtebb. A Guanjie Biotech azKínai paradicsomkivonat porgyárömlesztett likopin előállításához. Ha felkeltettem érdeklődését termékeink, keressen minket bizalommal:info@gybiotech.com.
