リコピンパウダー リコピンは一般的な赤色色素です。カロテノイドの中で最も強力な抗酸化物質の1つであり、アスタキサンチンに次ぐものです。赤い果物や野菜によく含まれています。人体は大量のリコピンを自分で合成することができず、食物から摂取することしかできません。リコピンは優れた生理機能を持っています。しかし、そのイソプレン構造は、外部の物理的および化学的要因の影響を非常に受けやすくしています。これは酸化分解につながり、その生体利用性が低下します。これにより、トマトエキスパウダーの用途はある程度制限されます。いくつかの研究の結果、リコピンのシス異性体は、オールトランスリコピンと比較して抗酸化活性が強いことが示されています。バイオアベイラビリティと生物活性も高くなります。これは、リコピンのシス異性体がトランス異性体よりも優れた特性を持つ可能性があることを示唆しています。
リコピンの異性化に対する抽出方法の影響
異性化リコピンパウダーかなりの活性化エネルギーが必要です。オールトランスリコピンからモノシス異性体への変換中、5-シス異性体はより高い回転障壁を持ちます。異性化中に簡単には形成されませんが、他のシス異性体に変換されることもありません。比較的安定しています。13-シスリコピンは活性化エネルギーが低いです。最も簡単に生成できる異性体です。異性化中に光と熱の影響を受けてオールトランスリコピンまたは他の異性体に変換されます。
リコピンとそのシス異性体の主な抽出方法には、マイクロ波抽出、超音波抽出、超臨界 CO2 抽出などがあります。マイクロ波処理により細胞膜が破壊され、リコピンの放出が促進されます。この方法では、熱、電気、磁気効果により、リコピン分子が高温で変形および振動します。これにより、異性化の度合いがさらに高まり、抽出効率が向上します。
超音波を利用した抽出法は、キャビテーション効果（キャビテーション気泡の破裂）と熱効果（熱放出）によるものです。マトリックス細胞壁を破壊し、生理活性化合物の放出を促進する可能性が高くなります。キャビテーション効果によって生成される反応性の高いヒドロキシルラジカルと、より高い熱量により、異性化の活性化エネルギーも得られます。これら 2 つの効果が温度変化と平衡状態にあるとき、オールトランス リコピンの最高の抽出が達成されます。
超臨界 CO2 流体抽出は、新しい抽出方法です。CO2 流体は抽出された溶質によく拡散し、溶質が酸素と接触する可能性を減らします。これにより、熱的に不安定な化合物の抽出が容易になります。たとえば、リコピンの抽出では、CO2 はシス異性体をよりよく溶解できます。リコピンのシス異性体の比率を効果的に高めることができるため、リコピンのバイオアベイラビリティが向上します。有機溶媒抽出よりも安全で、抽出効率が大幅に向上します。
さらに、リコピンパウダーサンプルと抽出剤を組み合わせることで、リコピン異性体の収量も増加します。
リコピンのシス異性体の優れた特性のため、異性化はリコピンおよびその製品の保管と加工における重要な目標と考えられています。熱、光、触媒（天然および金属イオン触媒）、マイクロ波、電気分解などの要因がリコピンの異性化に影響を与え、多くの種類のシス異性体が生成されます。しかし、リコピンの異性化はリコピンの分解を伴い、その活性を低下させます。したがって、リコピンの異性化に影響を与える要因を明らかにし、リコピンの分解を回避することは、解決すべき緊急の問題です。
リコピン異性化反応の種類
影響を与える要因に基づいてリコピンパウダー異性化、リコピンの異性化反応は一般的に熱異性化反応と光異性化反応に分類されます。
熱異性化は、直接加熱によってリコピン油をオールトランスからシス異性体に変換することを促進し、この方法は現在、異性化研究で最も広く使用されています。異性化は、グループの相対的な位置の化学変換の結果です。処理中、リコピンのオールトランス異性体とシス異性体は互いに変換されます。シス異性体の割合は、温度と処理時間の上昇とともに増加し、熱処理によりオールトランスリコピンと13-シス異性体の濃度が大幅に低下し、9-シス異性体の濃度が増加しました。熱処理中のリコピンの異性化挙動は、そのマトリックスと密接に関連していました。異なる有機溶媒、食用油マトリックス、天然食品マトリックスにおけるリコピンの異性化挙動は異なっていました。
80℃の熱処理条件下で異なるマトリックス中のリコピン液体の異性化を評価することにより、有機溶媒中でより顕著な異性化が起こることがわかった。一定時間熱処理されたCH2Cl2に溶解した全トランスリコピンは、加熱時間とともにシス異性体の相対含有量が徐々に増加し、最終的に75.6％に達した。一部の油および水グループでは異性化反応がほとんど起こらない。これは、リコピンが有機溶媒に溶けやすいためである可能性がある。油中でも溶ける。ただし、熱伝達効率は低い。このため、比較的低温では異性化が顕著ではない。リコピンは水性塩基に溶けにくい。また、反応温度が低いため、異性化レベルも低くなる。
熱促進異性化反応、例えばリコピンパウダー触媒がリコピンの異性化に影響を与えることができるものです。反応は通常、一定の加熱温度（熱互変異性異性化の温度より低い）で行う必要があります。触媒で異性化反応を促進すると、反応時間が短く、触媒効率が高いという利点があります。金属塩、ヨウ素ドープ二酸化チタン、ポリスルフィドおよびイソチオシアネート、ヨウ素、二硫化炭素は、オールトランスリコピンをシス異性体に変換するための効果的な触媒です。
触媒によるリコピンの異性化は、触媒効率が高く、5-シス異性体含有量が大幅に増加します。天然触媒は、より環境に優しく安全な方法でリコピンの異性化を促進することができます。一部の金属イオンおよび非金属イオン触媒は、強力な酸化特性を持っています。残留物は食品から除去するのがより困難であり、リコピン製品の安定性と品質に影響を与えます。これは、この方法の適用を制限する重要な要因です。触媒残留物の問題を解決しながら、その適用効率を向上させる方法は、緊急の科学的問題であり、将来の研究の重要な方向性です。
光異性化反応とは、直射光条件または光増感剤によって触媒されるリコピン異性化反応を指します。直射光条件下では、異なる種類の光源と異なる光時間がリコピン異性化に影響を与えます。中国科学院物理化学技術研究所は、光化学的方法を使用して、最大70％以上のシス異性体を含むリコピンを良好な安定性で得ることができることを発見しました。
光異性化反応は5-シスリコピンを効率的に生成することができる。しかし、反応プロセス中に添加された光増感剤は製品から除去するのが難しく、食品の安全性が問題となる。リコピンパウダー保証することはできません。また、生産コストも高くなり、工業生産には適していません。
熱、触媒、光などはリコピンの異性化を促進することができます。しかし、リコピンの異性化は低く、不安定です。これには一定の制限があり、その後の研究では、シス異性体の含有量を増やし、操作が容易で、リコピンの劣化を最小限に抑えることができる処理を見つけ、リコピンの異性化の効率をさらに向上させ、応用範囲を広げる必要があります。
近年、多くの研究により、リコピンにはさまざまな生理活性があることが示されており、機能性食品、医薬品、化粧品の分野での応用がますます広がっています。Guanjie Biotechは、中国トマトエキスパウダー工場リコピンの大量生産向け。弊社の製品にご興味がございましたら、お気軽にお問い合わせください。info@gybiotech.com.
