Licopè en pols és un pigment vermell comú. És un dels antioxidants més potents entre els carotenoides, només per darrere de l'astaxantina. Es troba habitualment en fruites vermelles i verdures. El cos humà no pot sintetitzar licopè a granel per si mateix i només el pot ingerir dels aliments. El licopè té funcions fisiològiques superiors. Tanmateix, la seva estructura d'isoprè el fa molt susceptible a factors físics i químics externs. Això condueix a la degradació oxidativa i redueix la seva bioaccessibilitat. Això limita l'aplicació d'extracte de tomàquet en pols fins a cert punt. Els resultats de diversos estudis han demostrat que l'isòmer cis del licopè té una activitat antioxidant més forta en comparació amb el licopè tot trans. La biodisponibilitat i la bioactivitat també són més altes. Això suggereix que l'isòmer cis del licopè pot tenir millors propietats que l'isòmer trans.
Efecte del mètode d'extracció sobre la isomerització del licopè
Isomerització delicopè en polsrequereix una energia d'activació considerable. Durant la conversió del licopè tot trans a l'isòmer mono-cis, l'isòmer 5-cis té una barrera rotacional més alta. No es forma fàcilment durant la isomerització, però tampoc es converteix fàcilment en altres isòmers cis. És relativament estable. I el 13-cis licopè té una baixa energia d'activació. És l'isòmer més fàcil de produir. Es converteix en licopè totalment trans o altres isòmers sota la influència de la llum i la calor durant la isomerització.
Els principals mètodes d'extracció del licopè i els seus isòmers cis inclouen l'extracció assistida per microones, l'extracció assistida per ultrasons i l'extracció de CO2 supercrítica. El tractament amb microones trenca la membrana cel·lular, la qual cosa facilita l'alliberament de licopè. Aquest mètode deforma i fa vibrar les molècules de licopè a temperatures més altes mitjançant efectes tèrmics, elèctrics i magnètics. Això augmenta encara més el grau d'isomerització i millora l'eficiència d'extracció.
Mètode d'extracció assistida per ultrasons per efecte de cavitació (esclat de bombolles de cavitació) i efecte tèrmic (alliberament de calor). És més probable que interrompi la paret cel·lular de la matriu i promogui l'alliberament de compostos bioactius. Els radicals hidroxil altament reactius generats per l'efecte de cavitació i la major quantitat de calor també proporcionen energia d'activació per a la isomerització. La màxima extracció de licopè tot trans s'aconsegueix quan aquests dos efectes estan en equilibri amb els canvis de temperatura.
L'extracció de fluids de CO2 supercrític és un mètode d'extracció nou. El fluid de CO2 es difon millor al solut extret i redueix la probabilitat de contacte del solut amb l'oxigen. Això facilita l'extracció de compostos tèrmicament inestables. Per exemple, en l'extracció de licopè, el CO2 pot dissoldre millor l'isòmer cis. Pot augmentar eficaçment la proporció d'isòmers cis del licopè i, per tant, millorar la biodisponibilitat del licopè. És més segur que l'extracció de dissolvents orgànics i l'eficiència d'extracció millora molt.
A més, augmentant l'àrea de contacte entre elslicopè en polsmostra i l'extractant també poden augmentar el rendiment d'isòmers de licopè.
A causa de les excel·lents propietats dels isòmers cis del licopè, la isomerització es considera un objectiu important en l'emmagatzematge i processament del licopè i els seus productes. Factors com la calor, la llum, els catalitzadors (catalitzadors d'ions naturals i metàl·lics), les microones, l'electròlisi, etc. poden afectar la isomerització del licopè, que dóna lloc a la producció de molts tipus d'isòmers cis. Tanmateix, la isomerització del licopè va acompanyada de la degradació del licopè, que disminueix la seva activitat. Per tant, aclarir els factors que afecten la isomerització del licopè i evitar la degradació del licopè és un problema urgent a resoldre.
Tipus de reaccions d'isomerització del licopè
En funció dels factors que afectenlicopè en polsisomerització, les reaccions d'isomerització del licopè es classifiquen generalment en reaccions tèrmiques i de foto-isomerització.
La isomerització tèrmica afavoreix la conversió de l'oli de licopè de l'isòmer all-trans a l'isòmer cis mitjançant l'escalfament directe, i aquest mètode és actualment el més utilitzat en estudis d'isomerització. La isomerització és el resultat de la transformació química de les posicions relatives dels grups. Durant el processament, tots els isòmers trans i cis del licopè es converteixen entre si. La proporció d'isòmer cis va augmentar amb l'augment de la temperatura i el temps de processament, el tractament tèrmic va reduir significativament la concentració de licopè tot trans i d'isòmer 13-cis i va augmentar la concentració d'isòmer 9-cis. El comportament d'isomerització del licopè durant el tractament tèrmic estava estretament relacionat amb la seva matriu. El comportament d'isomerització del licopè en diferents dissolvents orgànics, matrius d'oli comestible i matrius d'aliments naturals va ser diferent.
En avaluar la isomerització del líquid de licopè en diferents matrius en condicions de tractament tèrmic a 80 graus centígrads, es va trobar que hi havia una isomerització més pronunciada en dissolvents orgànics. El licopè tot trans dissolt en CH2Cl2 tractat tèrmicament durant un cert temps, el contingut relatiu de l'isòmer cis va augmentar gradualment amb el temps d'escalfament i finalment va arribar al 75,6%. Mentre que la reacció d'isomerització en alguns grups d'oli i aigua gairebé no es produeix. Pot ser perquè el licopè és més soluble en dissolvents orgànics. En oli encara que també és soluble. No obstant això, l'eficiència de transferència de calor és baixa. Això fa que la seva isomerització no sigui significativa a temperatures relativament baixes. El licopè és menys soluble en base aquosa. A més, la temperatura de reacció és baixa, cosa que condueix al seu baix nivell d'isomerització.
Reaccions d'isomerització promogudes tèrmicament com aralicopè en polssón aquells en què el catalitzador pot influir en la isomerització del licopè. La reacció normalment s'ha de dur a terme a una determinada temperatura d'escalfament (inferior a la de la isomerització termotròpica). Promoure la reacció d'isomerització amb un catalitzador té els avantatges d'un temps de reacció curt i una alta eficiència catalítica. Les sals metàl·liques, el diòxid de titani dopat amb iode, els polisulfurs i isotiocianats, el iode i el disulfur de carboni són catalitzadors efectius per convertir el licopè tot trans en isòmer cis.
La isomerització del licopè amb catalitzadors té una alta eficiència catalítica i augmenta significativament el contingut d'isòmers 5-cis. Els catalitzadors naturals poden promoure la isomerització del licopè d'una manera més verda i segura. Mentre que alguns catalitzadors d'ions metàl·lics i no metàl·lics tenen fortes propietats oxidants. Els residus són més difícils d'eliminar dels aliments, la qual cosa afecta l'estabilitat i la qualitat dels productes de licopè. Aquest és un factor clau que limita l'aplicació del mètode. Com resoldre el problema dels residus del catalitzador alhora que es millora l'eficiència de la seva aplicació és un problema científic urgent i una direcció clau per a futures investigacions.
La reacció de foto-isomerització es refereix a la reacció d'isomerització del licopè catalitzada per condicions de llum directa o fotosensibilitzants. En condicions de llum directa, diferents tipus de fonts de llum i diferents temps de llum afectaran la isomerització del licopè. L'Institut de Tecnologia Física i Química de l'Acadèmia Xinesa de Ciències ha trobat que el licopè amb fins a un 70% o més d'isòmers cis es pot obtenir amb una bona estabilitat mitjançant mètodes fotoquímics.
La reacció de fotoisomerització pot produir 5-cis licopè de manera eficient. Tanmateix, el fotosensibilitzant afegit durant el procés de reacció és difícil d'eliminar del producte i la seguretat alimentària del productelicopè en polsno es pot garantir. Això també tindrà un cost de producció elevat i no és adequat per a la producció industrial.
La calor, el catalitzador, la llum, etc. poden promoure la isomerització del licopè. Tanmateix, la isomerització del licopè és baixa i inestable. Això té certes limitacions, i encara és necessari trobar tractaments que puguin augmentar el contingut d'isòmers cis siguin fàcils d'operar, i puguin minimitzar la degradació del licopè en estudis posteriors, per millorar encara més l'eficiència de la isomerització del licopè i ampliar l'aplicació.
En els darrers anys, molts estudis han demostrat que el licopè té una varietat d'activitats fisiològiques i la seva aplicació en els camps de l'alimentació funcional, la medicina i la cosmètica és cada cop més extensa. Guanjie Biotech és elFàbrica de pols d'extracte de tomàquet de la Xinaper a la producció de licopè a granel. Si esteu interessats en els nostres productes, us convidem a consultar-nos:info@gybiotech.com.
