Progreso en el mecanismo del efecto reductor de lípidos en sangre de los ingredientes alimentarios funcionales

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son la principal causa de muerte en todo el mundo, y la hiperlipidemia es uno de los factores de riesgo más importantes de las ECV.

 

La hiperlipidemia se define como un nivel elevado de colesterol total (CT) y triglicéridos (TG) en plasma y un nivel bajo de colesterol unido a lipoproteínas de baja densidad (CLDL) y colesterol unido a lipoproteínas de alta densidad (CLHD).

 

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

Los estudios han descubierto que hay muchos alimentos con ingredientes funcionales que tienen efectos reductores de lípidos.

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 de reducción de lípidos de la fibra dietética incluyen: reducir el colesterol en el hígado al disminuir la producción hepática de colesterol 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 ácidos grasos, induciendo la oxidación de ácidos grasos y disminuyendo los niveles hepáticos de TG.

Polisacáridos

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

 

Los polisacáridos activos pueden reducir los lípidos en sangre inhibiendo la síntesis de colesterol, bloqueando la circulación hepática e intestinal del colesterol y reduciendo los niveles de colesterol en plasma. También se puede lograr regulando la diferenciación de los 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.

Polifenoles

Los polifenoles, también conocidos como «taninos vegetales», incluyen ácidos fenólicos y flavonoides, que se encuentran principalmente en las raíces, la piel, las hojas y los frutos de las plantas y tienen fuertes actividades biológicas. Los estudios han descubierto 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 descubierto que los alcaloides tienen efectos hipolipidémicos.

Wu Hao et al. alimentaron a 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 CT, 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 la berenjena africana y la saponina de la aralia, tienen importantes efectos hipolipidémicos y antilipoperoxidación.

 

Las saponinas pueden inhibir la síntesis hepática de colesterol y aumentar el flujo 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 reductor de los lípidos.

Otros

He Shan et al. descubrieron que un gran número de minerales y oligoelementos presentes en las aguas de las profundidades marinas tienen el efecto de reducir los lípidos en sangre, y que principalmente reducen el contenido de lípidos de los hepatocitos activando la proteína quinasa activada por AMP, inhibiendo así la síntesis de colesterol y ácidos grasos. Además, la expresión del ARNm del receptor de LDL, SREBP-2 y CYP7A1 se reguló al alza, lo que dio lugar a niveles más bajos de LDL y a un aumento de la salida de colesterol.

Rashid et al. administraron 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 CT, TG y C-LDL y disminuyó 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. descubrieron que las ratas alimentadas con aceite de perilla reducían significativamente los niveles de CT y TG, aumentaban la expresión de ARNm de PPAR-α y CPT1A en el hígado y promovían la oxidación de los ácidos grasos hepáticos en comparación con el grupo de control; también regulaban al alza la expresión de ARNm de SREBP-1, FAS y ACC en el suero sanguíneo, lo que reducía significativamente los lípidos séricos e inhibía la síntesis de ácidos grasos hepáticos. síntesis de ácidos grasos.

 

Análisis de aplicación de coadyuvantes de filtración 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 en la apariencia, el procesamiento profundo y la estabilidad de las grasas y aceites comestibles. Por lo tanto, se requiere decoloración 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 hace uso del efecto de adsorción selectiva de ciertas sustancias (decolorantes) sobre 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 judía carbonizada, etc. Entre ellos, el más utilizado es la arcilla blanca activada.

La tierra blanca activada es tierra blanqueada natural acidificada con ácido inorgánico fuerte, y el grado de actividad mejora considerablemente. Tiene una gran capacidad de adsorción de clorofila y otras sustancias coloidales, y 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 entre un 25 % y un 40 % de aceite, y, debido a su alta actividad, hará que el aceite y la grasa entren en contacto con la arcilla blanca activada y se hidrolicen parcialmente, lo que provocará la decoloración del aceite y el aumento del índice de acidez de la grasa. Las investigaciones demuestran que añadir 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 de tierra blanca activa añadida suele ser del 1 % al 7 % del peso del aceite. Una dosis de arcilla blanca demasiado pequeña no puede lograr el efecto de decoloración esperado; una dosis de arcilla blanca demasiado grande provocará un mayor daño al aceite, el valor ácido del aceite decolorado volverá a aumentar, el valor de peróxido aumentará y con un sabor a arcilla blanca demasiado fuerte, por lo que la sección de desodorización del aceite posterior será la parte más difícil del proceso. Por lo 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 esta cuestión, 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, la diatomita y la perlita, y analiza su aplicación en el proceso de decoloración de la tierra blanca activada para sentar las bases de futuras investigaciones.

Características y aplicación de la ayuda de filtrado

La ayuda de filtrado es un tipo de material granular en polvo auxiliar de trituración fina de diferente grado de dureza, que puede formar una estructura suelta de la torta de filtrado y, en el rango de presión de funcionamiento, es casi incompresible, puede reducir la resistencia de la torta o la resistencia del medio filtrante. Los coadyuvantes 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 del color y el sabor del pequeño impacto. Los aceites y grasas del proceso de decoloración de los coadyuvantes de filtración comúnmente utilizados son la tierra de diatomeas y la perlita.

1、Coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas
La tierra de diatomeas natural es un sedimento unicelular de plantas acuáticas tras la muerte de los restos de silicato, cuya composición química principal es la 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, a través del proceso de acidificación, añadir otros aditivos y otros procesos, y luego, después del secado o calcinación, se obtiene una clase de sustancias en polvo.

El coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas es un producto en polvo compuesto por discos, tubos y partículas de forma irregular, que tienen una estructura microporosa única, una distribución de tamaño de partícula diferente, una gran superficie específica y propiedades químicas estables, de modo que el líquido que se va a filtrar para obtener una alta relación de caudal, y puede filtrar sólidos finos en suspensión, y las partículas de impurezas más pequeñas pueden retenerse 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, lo que mejora la precisión de interceptación y la capacidad de procesamiento. La investigación aplicada muestra que la filtración con coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas puede eliminar partículas sólidas, materia en suspensión, partículas coloidales, bacterias y virus, etc., y su efecto de filtración es principalmente la retención mecánica y la adsorción de impurezas. El coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas se ha utilizado ampliamente en la elaboración de alimentos, la medicina, el petróleo, la industria química y el tratamiento de aguas, entre otros sectores. Las principales áreas de aplicación son la cerveza, la medicina (para antibióticos, plasma, vitaminas, productos farmacéuticos sintéticos, filtración de inyecciones), la filtración de agua, la industria del aceite y la grasa, las soluciones orgánicas, las pinturas y tintes, los fertilizantes, los ácidos, los álcalis, las especias, el azúcar, el alcohol, etc.

2. Coadyuvante de filtración de perlita
La perlita es un tipo de lava volcánica silícea ácida que contiene agua cristalina, cuya composición química principal 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 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 el cribado.

El auxiliar de filtración de perlita es un polvo sólido blanco, que consiste en partículas escamosas en espiral muy irregulares, caracterizadas por su peso ligero, su baja gravedad específica, su pequeña superficie específica, su buena permeabilidad, su baja conductividad térmica y su buena estabilidad química. Puede utilizarse para la filtración de alimentos 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 un gran número 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, clarificación del filtrado. El coadyuvante de filtración perlita se utiliza ampliamente en las industrias petrolera, química, farmacéutica, de alimentos y bebidas y de tratamiento de aguas residuales.

Aplicación de coadyuvantes de filtración en el proceso de decoloración de aceite comestible

1. Método de funcionamiento
Los coadyuvantes de filtración se utilizan normalmente de tres maneras: filtración de precapa, filtración de lechada y filtración de precapa y lechada.

(1) Filtración de precapa
Los coadyuvantes de filtración previamente medidos y la cantidad adecuada de agua limpia o lechada en el barril de carga se mezclan en una suspensión y, a continuación, se realiza un ciclo de recubrimiento previo. Cuando el grado de clarificación del filtrado alcanza los requisitos, se puede filtrar la lechada. En este momento, el recubrimiento previo desempeña directamente la función de medio, este método es generalmente aplicable a la filtración profunda. El espesor del lecho filtrante es generalmente de 3 a 80 mm.

(2) Filtración con lechada
Mezcle primero la lechada y el coadyuvante de filtración y, a continuación, pase el filtro para la filtración. Los coadyuvantes de filtración y los sólidos de la lechada se acumulan juntos en la superficie de la capa filtrante para formar una capa filtrante, de modo que la filtración puede mantener una tasa de filtración relativamente estable. En este momento, la adición de coadyuvantes de filtración, su tamaño de partícula sólo está determinado por las diversas características de los sólidos en la lechada, pero no se ve afectado por la forma del filtro.

(3) Filtración de pre-recubrimiento y dosificación
El pre-recubrimiento y la adición son dos pasos: el espesor del pre-recubrimiento es generalmente de 2 ~ 3 mm, su función principal es proteger el material filtrante de la contaminación y asegurar que el filtrado pueda ser clarificado en el momento de la filtración en la adición de filtración. El espesor y la estructura del pre-recubrimiento son particularmente importantes en todo el proceso de filtración. Después de completar el recubrimiento previo, para filtrar la lechada en el filtro, es necesario añadir al mismo tiempo el peso de la lechada del 0,1 % al 2,0 % del coadyuvante de filtración. En el proceso de filtración, el coadyuvante de filtración y las partículas de impurezas que flotan en la lechada forman una torta porosa suelta para mantener una tasa de filtración económica. Añada la cantidad que dependa del número de partículas de impurezas y su compresibilidad, la tasa de compresión de las impurezas, los coadyuvantes de filtración para añadir un aumento correspondiente.

Para el filtro prensa, la cantidad ideal de aditivo debe ser cuando la presión de filtración alcanza la presión nominal, la formación de la torta está básicamente llena con el espacio de residuo permitido del filtro prensa, de modo que se completa un ciclo de filtración y el filtro prensa entra en la etapa de limpieza. En este estudio, se adoptó el método de filtración de lodos, en primer lugar, el coadyuvante de filtración de diatomita y el coadyuvante de filtración de perlita adquiridos se mezclaron con arcilla blanca activada según una determinada proporción, y luego se aplicaron a la sección de decoloración del aceite comestible, y luego se filtraron mediante el proceso convencional, y 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 auxiliar de filtración de perlita para mejorar la velocidad de filtración y prolongar el ciclo de filtración de la torta de filtración es mejor que el del auxiliar de filtración de tierra de diatomeas, pero debido a la diferencia en la composición de las partículas, el efecto de adsorción del auxiliar de filtración de tierra de diatomeas es mejor, y el aceite decolorado después de la filtración está 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, área de superficie específica pequeña, buena permeabilidad, baja conductividad térmica y buena resistencia a la compresión.
Capacidad de adsorción	Puede filtrar las partículas finas en suspensión y garantizar el grado de clarificación.	Puede filtrar partículas sólidas de más de 0,6 micras, y la calidad del filtrado es relativamente pobre.
Relación de caudal	La velocidad de filtración es relativamente lenta, la densidad del pelo es grande, según su calidad añadir a menudo no puede cumplir con los requisitos esperados, y añadir más hará que el costo aumente.	Rápida velocidad de filtración, baja 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 es generalmente del 0,005%, la tasa de disolución es pequeña.
Recursos	Falta de recursos. La producción de ayuda para filtros 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 de la diatomita es de baja calidad, lo que dificulta el cumplimiento de los requisitos de producción.	Con abundantes recursos, el mercado estadounidense de perlita ayuda a las ventas anuales de más de 100 000 toneladas, China también es un país con grandes recursos minerales de perlita.
Costes de producción	Mayor coste de producción. El proceso de producción de tierra de diatomeas es más complejo, lo que, unido al elevado precio de los recursos minerales de tierra de diatomeas de alta calidad, ha mantenido el actual coste de producción nacional de coadyuvantes de filtración de tierra de diatomeas en un nivel elevado.	Costes de producción relativamente bajos, precios de mercado bajos