Respuesta rápida: Las enzimas y los ingredientes de procesamiento de alimentos generalmente se seleccionan según el ajuste del sustrato, el rango de pH y temperatura, la dosis y si la especificación de uso final es aceptable para el proceso objetivo. La opción comercial más sólida es aquella que funciona consistentemente en condiciones de procesamiento reales.

Progresos en el mecanismo del efecto hipolipemiante de los ingredientes alimentarios funcionales

La enfermedad cardiovascular (ECV) es la principal causa de muerte en todo el mundo y la hiperlipidemia es uno de los factores de riesgo más importantes de ECV.

 

La hiperlipidemia se define como niveles elevados de colesterol total (CT), triglicéridos (TG) y colesterol de lipoproteínas de baja densidad (LDLC) en plasma y niveles bajos de colesterol de lipoproteínas de alta densidad (HDLC).

 

El nivel de lípidos en sangre está estrechamente relacionado con los hábitos alimentarios y la capacidad metabólica del organismo. Reducir la ingesta de ácidos grasos trans saturados y colesterol en la dieta y aumentar la ingesta de productos alimenticios saludables hipolipemiantes puede ayudar a reducir los lípidos en sangre.

Los estudios han encontrado que existen muchos alimentos con ingredientes funcionales que tienen efectos hipolipemiantes.

Fibra dietética

La fibra dietética está reconocida internacionalmente como el séptimo nutriente. Los estudios han demostrado que la fibra dietética soluble puede prevenir y tratar enfermedades cardiovasculares. Las fibras dietéticas como la avena, la pectina de manzana, la fibra soluble de psyllium huskii y la hidroxietilmetilcelulosa tienen efectos hipolipidémicos.

Los principales mecanismos hipolipemiantes de la fibra dietética incluyen: reducir el colesterol en el hígado al reducir la producción de colesterol hepático y promover la conversión del colesterol hepático en ácidos biliares. También se puede lograr regulando la actividad de las enzimas relacionadas con la oxidación de los ácidos grasos, induciendo la oxidación de los ácidos grasos y reduciendo los niveles de TG hepáticos.

Polisacáridos

Los polisacáridos se han estudiado ampliamente como una nueva fuente de suplementos dietéticos e ingredientes alimentarios funcionales. Se ha descubierto que los polisacáridos como el polisacárido de azufaifo, el polisacárido de algas marinas, el polisacárido de calabaza, el polisacárido de angélica y el polisacárido de nori rayado tienen propiedades hipolipemiantes.

 

Los polisacáridos activos pueden reducir los lípidos en sangre al inhibir la síntesis de colesterol, bloquear la circulación hepática e intestinal del colesterol y reducir los niveles plasmáticos de colesterol. También se puede lograr regulando la diferenciación de adipocitos, inhibiendo la actividad de las enzimas relacionadas con el catabolismo de los ácidos grasos, promoviendo la oxidación de los ácidos grasos y eliminando el exceso de radicales libres en el cuerpo para inhibir la peroxidación lipídica.

polifenolesLos polifenoles, también conocidos como «taninos vegetales», incluyen ácidos fenólicos y flavonoides, que se encuentran principalmente en las raíces, piel, hojas y frutos de las plantas y tienen fuertes actividades biológicas. Los estudios han encontrado que los polifenoles como los polifenoles de la granada, los polifenoles de la uva, los polifenoles del cacao y los polifenoles del té tienen efectos hipolipemiantes.

Alcaloides

Un gran número de estudios han encontrado que los alcaloides tienen efectos hipolipidémicos.

Wu Hao et al. alimentaron ratas con 70,05 mg/kg de alcaloides durante 4 semanas y descubrieron que los alcaloides pueden reducir significativamente el peso corporal, reducir significativamente los niveles de TC, TG y LDL-C, y aumentar los niveles de HDL-C. Además, los alcaloides pueden reducir significativamente los niveles de ácidos biliares en sangre y aumentar la excreción de ácidos biliares fecales (TBA).

saponinas

Las saponinas se encuentran ampliamente en las plantas y también en pequeñas cantidades en organismos marinos como las estrellas de mar y los pepinos de mar, y son importantes en la prevención y el tratamiento de enfermedades cardiovasculares y en la reducción de los lípidos en sangre.

 

Las saponinas como la saponina de berenjena africana y la saponina de aralia tienen importantes efectos hipolipidémicos y antiperoxidación lipídica.

 

Las saponinas pueden inhibir la síntesis de colesterol hepático y aumentar la salida de colesterol plasmático para reducir los niveles de colesterol plasmático, y también pueden regular las enzimas relacionadas con el metabolismo de los lípidos y mejorar la capacidad antioxidante de los lípidos para desempeñar un papel hipolipemiante.

Otros

Él Shan et al. Descubrió que una gran cantidad de minerales y oligoelementos en el agua de las profundidades marinas tienen el efecto de reducir los lípidos en sangre y reducen principalmente el contenido de lípidos de los hepatocitos al activar la proteína quinasa activada por AMP, inhibiendo así la síntesis de colesterol y ácidos grasos. Además, la expresión de ARNm del receptor de LDL, SREBP-2 y CYP7A1 se reguló positivamente, lo que resultó en niveles más bajos de LDL y un aumento de la salida de colesterol.

Rashid y cols. alimentaron con tocotrienoles (TRF), obtenidos mediante enriquecimiento a partir de aceite de palma, como suplemento dietético a ratas con una dieta alta en grasas, lo que redujo significativamente los niveles de TC, TG y LDL-C y redujo el nivel de LDL oxidado en comparación con el grupo de control, inhibiendo así la aterogénesis.

El aceite de perilla es rico en ácido α-linolénico, ZhangTao et al. encontraron que las ratas alimentadas con aceite de perilla redujeron significativamente los niveles de TC y TG, aumentaron la expresión de ARNm de PPAR-α y CPT1A en el hígado y promovieron la oxidación de los ácidos grasos hepáticos en comparación con el grupo de control; también regularon positivamente la expresión de ARNm de SREBP-1, FAS y ACC en el suero sanguíneo, lo que redujo significativamente los lípidos séricos e inhibió la síntesis de ácidos grasos hepáticos. síntesis de ácidos grasos.

 

Análisis de aplicación de coadyuvantes filtrantes en el proceso de decoloración de grasas y aceites comestibles.Debido a la presencia de pigmentos naturales e impurezas generadas durante el procesamiento y almacenamiento, tendrá ciertos efectos adversos sobre la apariencia, el procesamiento profundo y la estabilidad de las grasas y aceites comestibles. Por lo tanto, la decoloración es necesaria en el proceso de refinación de grasas y aceites comestibles.

El método de decoloración comúnmente utilizado en el procesamiento de aceites y grasas es el método de decoloración por adsorción, que utiliza el efecto de adsorción selectiva de ciertas sustancias (decolorantes) en algunos pigmentos para eliminar los pigmentos y otras impurezas en los aceites y grasas. Los decolorantes más utilizados son la arcilla blanca activada, la arcilla rugosa, el carbón activado, la zeolita, la ceniza de cáscara de arroz acidificada, la ceniza de cáscara de frijol carbonizada, etc. Entre ellos, la más utilizada es la arcilla blanca activada.

La tierra blanca activada es tierra blanqueada natural acidificada por un ácido inorgánico fuerte y el grado de actividad mejora considerablemente. Tiene una fuerte capacidad de adsorción de clorofila y otras sustancias coloidales, y tiene una mayor capacidad de adsorción de grupos de átomos alcalinos y polares. Pero al mismo tiempo, la arcilla blanca activada también tiene absorción de aceite, después de la decoloración y filtración de la arcilla blanca residual que contiene del 25% al ​​40% de aceite y, debido a la alta actividad, entrará en contacto con el aceite y la grasa de la arcilla blanca activada parcialmente hidrólisis, lo que resulta en la decoloración del aceite y el aumento del precio del ácido de la grasa. Las investigaciones muestran que agregar un 1% de arcilla blanca activada puede aumentar el índice de acidez (KOH) del aceite decolorado en 0,01 mg/g.

En el proceso de decoloración, la cantidad añadida de tierra blanca activa es generalmente del 1% al 7% del peso del aceite. La dosis de tierra blanca es demasiado pequeña y no puede lograr el efecto de decoloración esperado; La dosis de tierra blanca es demasiada, provocará un mayor daño al aceite, el índice de acidez del aceite decolorado volverá a aumentar, el valor de peróxido aumenta y con un sabor a tierra blanca demasiado fuerte, por lo que la sección posterior de desodorización del aceite es difícil del proceso. Por tanto, uno de los mayores problemas en el proceso de decoloración de la arcilla blanca activada es cómo reducir aún más el uso de arcilla blanca y mejorar la tasa de decoloración bajo la condición de garantizar el efecto de decoloración.

Para abordar este problema, los investigadores en tecnología de ingeniería de aceites y grasas han estado explorando y han propuesto una variedad de métodos, tales como: tierra blanca activada mezclada con otros decolorantes; la tierra blanca activada para mejorar; El proceso de decoloración y el equipo para mejorar, han logrado ciertos resultados. El autor presenta los dos coadyuvantes de filtración, diatomita y perlita, y analiza su aplicación en el proceso de decoloración de la tierra blanca activada para sentar las bases para futuras investigaciones.

Características y aplicación del coadyuvante de filtración.El auxiliar de filtración es un tipo de material granular de polvo auxiliar de trituración fina, duro y de diferente grado, que puede formar una estructura suelta de la torta de filtración y, en el rango de presión de funcionamiento, es casi incompresible, lo que puede reducir la resistencia de la torta o del medio filtrante. Los auxiliares de filtración utilizados en la industria alimentaria deben ser inertes y no tóxicos, no pueden contener sustancias orgánicas e inorgánicas que puedan ser disueltas por el filtrado y los microorganismos, para que el filtrado tenga un pequeño impacto en el color y el sabor. Proceso de decoloración de aceites y grasas Los coadyuvantes de filtración más utilizados son la tierra de diatomeas y la perlita.

1 、 filtro auxiliar de tierra de diatomeas
La tierra de diatomeas natural es una planta acuática unicelular después de la muerte de los restos de silicato del sedimento, cuya principal composición química es el sílice y una pequeña cantidad de impurezas. El coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas se basa en la necesidad de seleccionar una determinada calidad de tierra de diatomeas, mediante el proceso de acidificación, agregar otros aditivos y otros procesos, y luego después del secado o calcinación y estar hecho de una clase de sustancias en polvo.

El coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas es un producto en polvo compuesto de discos, tubos y partículas de forma irregular, que tienen una estructura microporosa única, diferente distribución de tamaño de partícula, gran área de superficie específica y propiedades químicas estables, de modo que el líquido a filtrar obtiene una alta relación de flujo, puede filtrar sólidos suspendidos finos y las partículas de impureza más pequeñas se pueden retener de 0,1 a 1 um.

La capa de torta formada por el coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas tiene un alto grado de permeabilidad y adsorción, mejorando así la precisión de interceptación y la capacidad de procesamiento. La investigación aplicada muestra que la filtración del coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas puede eliminar partículas sólidas, materia suspendida, partículas coloidales, bacterias y virus, etc., y su efecto de filtración es principalmente la retención mecánica y la adsorción de impurezas. El auxiliar filtrante de tierra de diatomeas se ha utilizado ampliamente en la elaboración de alimentos, medicina, petróleo, industria química y tratamiento de agua y otros sectores, las principales áreas de aplicación son la cerveza, la medicina (para antibióticos, plasma, vitaminas, productos farmacéuticos sintéticos, filtración por inyección), filtración de agua, industria de aceites y grasas, soluciones orgánicas, pinturas y tintes, fertilizantes, ácidos, álcalis, especias, azúcar, alcohol, etc.

2.Ayuda de filtrado de perlita
La perlita es una especie de lava ácida de vidrio volcánico silíceo que contiene agua cristalina, cuya principal composición química es SiO2, y una pequeña cantidad de óxido de potasio, óxido de sodio, óxido de magnesio, óxido de calcio, óxido de aluminio e impurezas orgánicas.El coadyuvante de filtración de perlita es una cierta calidad de las materias primas de perlita, tratamiento de calcinación a alta temperatura, de modo que la evaporación del agua cristalina, el volumen de expansión rápida, la formación de perlita expandida y luego después de la molienda y cribado.

El coadyuvante de filtración de perlita es un polvo sólido blanco, que consiste en partículas escamosas enrolladas y rizadas muy irregulares, que se caracterizan por su peso ligero, gravedad específica pequeña, área de superficie específica pequeña, buena permeabilidad, baja conductividad térmica y buena estabilidad química. Se puede utilizar para filtración de calidad alimentaria porque no contiene contaminantes potenciales y su contenido de iones de metales pesados ​​es generalmente del 0,005%. La porosidad de la torta de filtración formada es del 80% al 90%, hay una gran cantidad de poros capilares entre las partículas, en el filtrado estable a largo plazo y filtración rápida al mismo tiempo, puede retener partículas de 0,6 micrones o más y desempeñar el papel de adsorción de impurezas y clarificación del filtrado. El auxiliar filtrante de perlita se usa ampliamente en las industrias petrolera, química, farmacéutica, de alimentos y bebidas y de tratamiento de aguas residuales.

Aplicación de coadyuvante de filtración en el proceso de decoloración del aceite comestible.

1 、 Método de operación
Los auxiliares de filtración se utilizan generalmente de tres maneras: filtración de prerrevestimiento, filtración de lodos y filtración de lodos y prerrevestimiento.

(1) Filtración previa al revestimiento
Los auxiliares de filtrado medidos previamente y la cantidad adecuada de agua limpia o lodo en el cilindro de carga se mezclan en una suspensión y luego se realiza un ciclo de prerrecubrimiento. Cuando el grado de clarificación del filtrado alcanza los requisitos, se puede filtrar la suspensión. En este momento, el prerrevestimiento desempeña directamente el papel de medio; este método es generalmente aplicable a la filtración profunda. El espesor del lecho filtrante es generalmente de 3 ~ 80 mm.

(2) Filtración con suspensión
Primero mezcle la lechada y el coadyuvante de filtración y luego pase el filtro para filtración. Los coadyuvantes de filtración y los sólidos de la suspensión se acumulan juntos en la superficie de la capa de filtración para formar una capa de filtración, de modo que la filtración puede mantener una tasa de filtración relativamente estable. En este momento, al agregar coadyuvantes de filtración, el tamaño de sus partículas solo está determinado por las diversas características de los sólidos en la suspensión, pero no se ve afectado por la forma del filtro.

(3) Filtración de prerrecubrimiento y dosificación.
Revestimiento previo y adición de dos pasos: el espesor del revestimiento previo es generalmente de 2 a 3 mm, su función principal es proteger el material del filtro de la contaminación y garantizar que el filtrado pueda clarificarse en el momento de la filtración al agregar la filtración. El espesor y la estructura de la capa previa son particularmente importantes en todo el proceso de filtración.Después de completar el revestimiento previo, para filtrar la suspensión en el filtro, es necesario agregar al mismo tiempo el peso de la suspensión entre 0,1 % y 2,0 % del coadyuvante de filtración. En el proceso de filtración, el coadyuvante de filtración y las partículas de impureza flotan en la suspensión para formar una torta porosa suelta para mantener una tasa de filtración económica. Agregue la cantidad de cuánto depende de la cantidad de partículas de impurezas y su compresibilidad, tasa de compresión de impurezas, auxiliares de filtrado para agregar un aumento correspondiente.

Para el filtro prensa, la cantidad de aditivo ideal debe ser cuando la presión de filtración alcanza la presión nominal, la formación de la torta básicamente se llena con el espacio residual permitido del filtro prensa, de modo que se complete un ciclo de filtración y el filtro prensa entre en la etapa de limpieza. En este estudio, se adoptó el método de filtración de lechada, en primer lugar, el coadyuvante de filtración de diatomita y el coadyuvante de filtración de perlita comprados se mezclaron con arcilla blanca activada de acuerdo con una cierta proporción, y luego se aplicaron a la sección de decoloración del aceite comestible, y luego se filtraron mediante el proceso convencional, se registraron los parámetros relacionados y se compararon los efectos de los dos tipos de coadyuvantes de filtración (Tabla 1).
Imagen

El estudio muestra que los dos coadyuvantes de filtración aplicados en la decoloración de la arcilla blanca activada pueden mejorar la velocidad de filtración y prolongar el ciclo de filtración de la torta de filtración. Entre ellos, el efecto del coadyuvante de filtración de perlita para mejorar la velocidad de filtración y extender el ciclo de filtración de la torta de filtración es mejor que el del coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas, pero debido a la diferencia en la composición de las partículas, el efecto de adsorción del coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas es mejor y el aceite decolorado después de la filtración queda más clarificado.

Características	Tierra de diatomeas	Perlita
Estructura	Buena estructura microporosa, rendimiento de adsorción y resistencia a la compresión	Tiene las ventajas de una estructura microporosa desarrollada, peso ligero, gravedad específica relativa pequeña, superficie específica pequeña, buena permeabilidad, baja conductividad térmica y buena resistencia a la compresión.
Capacidad de adsorción	Puede filtrar materia suspendida fina y garantizar el grado de clarificación.	Puede filtrar partículas sólidas de más de 0,6 micrones y la calidad del filtrado es relativamente mala.
Relación de caudal	La velocidad de filtración es relativamente lenta, la densidad de la pila es grande, de acuerdo con su calidad agregar a menudo no puede cumplir con los requisitos esperados, y agregar más hará que el costo aumente.	Velocidad de filtración rápida, pequeña densidad de acumulación
Estabilidad química	La estabilidad química no es ideal. El contenido de hierro, calcio y otros componentes nocivos en la tierra de diatomeas es relativamente alto y existe en estado separado, por lo que su tasa de disolución es alta.	No contiene contaminantes potenciales, el contenido de iones de metales pesados generalmente es del 0,005%, la tasa de disolución es pequeña.
Recurso	Falta de recursos. La producción de coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas requiere tierra de diatomeas de alta calidad con un alto contenido de diatomeas. Aunque China es rica en recursos de diatomita, la gran mayoría del mineral de diatomita de baja calidad es difícil de cumplir con los requisitos de producción.	Abundantes recursos, el mercado de EE. UU. con ventas anuales de ayuda de filtro de perlita de más de 100.000 toneladas, China también es un gran país con recursos minerales de perlita.
Costos de producción	Mayor coste de producción. El proceso de producción de tierra de diatomeas es más complejo y, junto con el alto precio de los recursos minerales de tierra de diatomeas de alta calidad, el costo actual de producción nacional de los auxiliares filtrantes de tierra de diatomeas se ha mantenido en un alto nivel.	Costos de producción relativamente bajos, precios de mercado bajos

Cómo suelen evaluar los compradores las enzimas y los ingredientes de procesamiento de alimentos

En proyectos de procesamiento de alimentos y enzimas, el marco de decisión más útil suele ser el ajuste de la aplicación más la estabilidad del proceso: qué ingrediente funciona bajo las condiciones de pH, temperatura, tiempo y sustrato previstas sin crear un problema de cumplimiento o calidad posterior.

• Defina primero el objetivo de procesamiento: Las aplicaciones de sabor, hidrólisis, textura, fermentación, limpieza y bioprocesos a menudo necesitan perfiles de actividad muy diferentes.
• Compruebe la ventana operativa real: El pH, la temperatura, el tiempo de residencia y el tipo de sustrato a menudo importan más que la afirmación principal del producto.
• Revisar la consistencia y el impacto posterior:La dosificación de , la influencia sensorial, la filtración y el comportamiento de vida útil pueden afectar el valor comercial final.
• Utilice validación piloto:Las pruebas de producción pequeñas de generalmente revelan las diferencias más útiles en actividad, eficiencia y ajuste del proceso.

Referencias de productos recomendados

• CHLUMIAO 1010: Un punto de referencia de antioxidante primario ampliamente utilizado para la estabilidad térmica a largo plazo.
• CHLUMIAO 168: Una referencia práctica de estabilidad del proceso cuando el control del hidroperóxido es importante.
• Longzyme Beta-Amylase: Una referencia práctica de enzimas cuando se están revisando la conversión del almidón y la actividad de procesamiento de alimentos.
• Glucoamilasa compuesta de longzima: Una referencia enzimática útil cuando la sacarificación o el rendimiento del procesamiento relacionado son importantes.

Preguntas frecuentes para compradores y formuladores

¿Por qué una enzima de alta actividad no es automáticamente la mejor opción comercial?
Porque la mejor enzima es la que funciona de manera confiable en las condiciones reales del proceso y brinda el resultado final deseado sin crear nuevos problemas.

¿Deben seleccionarse los ingredientes alimentarios y biotecnológicos únicamente a partir de hojas de datos?
Por lo general, es más seguro combinar la revisión de especificaciones con una prueba piloto o de aplicación porque los sustratos reales y las ventanas de proceso pueden cambiar mucho el resultado.