Progrès dans le mécanisme de l'effet hypolipidémiant des ingrédients alimentaires fonctionnels

Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont la principale cause de décès dans le monde, et l'hyperlipidémie est l'un des principaux facteurs de risque de MCV.

 

L'hyperlipidémie est définie par un taux élevé de cholestérol total (CT), de triglycérides (TG) et de cholestérol à lipoprotéines de basse densité (LDLC) dans le plasma et un faible taux de cholestérol à lipoprotéines de haute densité (HDLC).

 

Le taux de lipides sanguins est étroitement lié aux habitudes alimentaires et à la capacité métabolique de l'organisme. La réduction de la consommation d'acides gras saturés, d'acides gras trans et de cholestérol alimentaire, ainsi que l'augmentation de la consommation de produits alimentaires diététiques hypolipidémiants peuvent contribuer à réduire le taux de lipides dans le sang.

Des études ont montré que de nombreux aliments contenant des ingrédients fonctionnels ont des effets hypolipidémiants.

Fibres alimentaires

Les fibres alimentaires sont internationalement reconnues comme le septième nutriment. Des études ont montré que les fibres alimentaires solubles peuvent prévenir et traiter les maladies cardiovasculaires. Les fibres alimentaires telles que les flocons d'avoine, la pectine de pomme, les fibres solubles de psyllium huskii et l'hydroxyéthylméthylcellulose ont des effets hypolipidémiques.

Les principaux mécanismes hypolipidémiants des fibres alimentaires comprennent : la réduction du cholestérol dans le foie en réduisant la production hépatique de cholestérol et en favorisant la conversion du cholestérol hépatique en acides biliaires. On peut également y parvenir en régulant l'activité des enzymes liées à l'oxydation des acides gras, en induisant l'oxydation des acides gras et en abaissant les niveaux de TG hépatiques.

Polysaccharides

Les polysaccharides ont fait l'objet d'études approfondies en tant que nouvelle source de compléments alimentaires et d'ingrédients alimentaires fonctionnels. Les polysaccharides tels que le polysaccharide de jujube, le polysaccharide de varech, le polysaccharide de citrouille, le polysaccharide d'angélique et le polysaccharide de nori rayé se sont avérés avoir des propriétés hypolipidémiantes.

 

Les polysaccharides actifs peuvent réduire les lipides sanguins en inhibant la synthèse du cholestérol, en bloquant la circulation hépatique et intestinale du cholestérol et en abaissant le taux de cholestérol plasmatique. Ils peuvent également réguler la différenciation des adipocytes, inhiber l'activité des enzymes liées au catabolisme des acides gras, favoriser l'oxydation des acides gras et éliminer l'excès de radicaux libres dans l'organisme afin d'inhiber la peroxydation des lipides.

Polyphénols

Les polyphénols, également connus sous le nom de "tanins végétaux", comprennent des acides phénoliques et des flavonoïdes, que l'on trouve principalement dans les racines, la peau, les feuilles et les fruits des plantes et qui ont de fortes activités biologiques. Des études ont montré que les polyphénols tels que les polyphénols de grenade, les polyphénols de raisin, les polyphénols de cacao et les polyphénols de thé ont des effets hypolipidémiants.

Alcaloïdes

Un grand nombre d'études ont montré que les alcaloïdes ont des effets hypolipidémiques.

Wu Hao et al. ont administré 70,05 mg/kg d'alcaloïdes à des rats pendant 4 semaines et ont constaté que les alcaloïdes pouvaient réduire de manière significative le poids corporel, les taux de TC, TG et LDL-C, et augmenter les taux de HDL-C. En outre, les alcaloïdes peuvent réduire de manière significative les niveaux d'acide biliaire dans le sang et augmenter l'excrétion fécale d'acide biliaire (TBA).

Saponines

Les saponines sont largement présentes dans les plantes et également en petites quantités dans les organismes marins tels que les étoiles de mer et les concombres de mer. Elles jouent un rôle important dans la prévention et le traitement des maladies cardiovasculaires et dans la réduction des lipides sanguins.

 

Les saponines telles que la saponine d'aubergine africaine et la saponine d'aralia ont des effets hypolipidémiques et anti-peroxydation lipidique significatifs.

 

Les saponines peuvent inhiber la synthèse hépatique du cholestérol et augmenter l'efflux de cholestérol dans le plasma afin de réduire le taux de cholestérol dans le plasma. Elles peuvent également réguler les enzymes liées au métabolisme des lipides et renforcer la capacité antioxydante des lipides afin de jouer un rôle hypolipidémiant.

Autres

He Shan et al. ont constaté qu'un grand nombre de minéraux et d'oligo-éléments présents dans l'eau de mer ont pour effet de réduire les lipides sanguins. Ils réduisent principalement la teneur en lipides des hépatocytes en activant la protéine kinase activée par l'AMP, ce qui inhibe la synthèse du cholestérol et des acides gras. En outre, l'expression de l'ARNm du récepteur LDL, de SREBP-2 et de CYP7A1 a été régulée à la hausse, ce qui a entraîné une diminution des niveaux de LDL et une augmentation de l'efflux de cholestérol.

Rashid et al. ont donné des tocotriénols (TRF), obtenus par enrichissement à partir d'huile de palme, comme complément alimentaire à des rats soumis à un régime riche en graisses, ce qui a permis de réduire de manière significative les taux de TC, TG et LDL-C et de diminuer le taux de LDL oxydées par rapport au groupe témoin, inhibant ainsi l'athérogénèse.

L'huile de périlla est riche en acide α-linolénique, Zhang Tao et al. ont trouvé que les rats nourris avec de l'huile de périlla réduisaient significativement les niveaux de TC et TG, augmentaient l'expression ARNm de PPAR-α et CPT1A dans le foie, et favorisaient l'oxydation des acides gras hépatiques par rapport au groupe témoin ; ils ont également augmenté l'expression ARNm de SREBP-1, FAS, et ACC dans le sérum sanguin, ce qui a significativement réduit les lipides sériques et inhibé la synthèse des acides gras hépatiques. la synthèse des acides gras.

 

Analyse des applications des adjuvants de filtration dans le processus de décoloration des graisses et huiles alimentaires

La présence de pigments naturels et d'impuretés générées au cours de la transformation et du stockage aura certains effets négatifs sur l'apparence, la transformation en profondeur et la stabilité des graisses et des huiles comestibles. C'est pourquoi la décoloration est nécessaire dans le processus de raffinage des graisses et des huiles comestibles.

La méthode de décoloration couramment utilisée dans le traitement des huiles et des graisses est la méthode de décoloration par adsorption, qui utilise l'effet d'adsorption sélective de certaines substances (décolorants) sur certains pigments pour éliminer les pigments et autres impuretés dans les huiles et les graisses. Les décolorants couramment utilisés sont l'argile blanche activée, l'argile bosselée, le charbon actif, la zéolite, la cendre de balle de riz acidifiée, la cendre de balle de haricot carbonisée, etc. Parmi eux, l'argile blanche activée est la plus utilisée.

La terre blanche activée est une terre blanchie naturelle acidifiée par un acide inorganique puissant, dont le degré d'activité est considérablement amélioré. Elle possède une forte capacité d'adsorption de la chlorophylle et d'autres substances colloïdales, ainsi qu'une plus forte capacité d'adsorption des groupes d'atomes alcalins et polaires. Mais en même temps, l'argile blanche activée a également une capacité d'absorption de l'huile, après la décoloration et la filtration des déchets d'argile blanche contenant de l'huile 25% à 40%, et, en raison de l'activité élevée, entrera en contact avec l'huile et la graisse de l'argile blanche activée partiellement hydrolysée, ce qui entraînera la décoloration de l'huile et l'augmentation du prix de l'acide de la graisse. La recherche montre que l'ajout de 1% d'argile blanche activée peut augmenter l'indice d'acidité (KOH) de l'huile décolorée de 0,01mg/g.

Dans le processus de décoloration, la quantité d'ajout de terre blanche active est généralement de 1% à 7% du poids de l'huile. Un dosage de terre blanche trop faible ne permet pas d'obtenir l'effet de décoloration escompté ; un dosage de terre blanche trop élevé entraînera une détérioration accrue de l'huile, l'indice d'acidité de l'huile décolorée retournera à la hausse, l'indice de peroxyde augmentera et le goût de terre blanche sera trop fort, de sorte que la section de désodorisation de l'huile qui suivra sera difficile à réaliser. Par conséquent, l'un des plus grands problèmes du processus de décoloration de l'argile blanche activée est de savoir comment réduire davantage l'utilisation de l'argile blanche et améliorer le taux de décoloration tout en garantissant l'effet de décoloration.

Pour résoudre ce problème, les chercheurs en technologie de l'ingénierie des huiles et des graisses ont exploré et proposé diverses méthodes, telles que le mélange de terre blanche activée avec d'autres décolorants, l'amélioration de la terre blanche activée, l'amélioration du processus et de l'équipement de décoloration, qui ont permis d'obtenir certains résultats. L'auteur présente deux adjuvants de filtration, la diatomite et la perlite, et analyse leur application dans le processus de décoloration de la terre blanche activée afin de jeter les bases d'une recherche plus approfondie.

Caractéristiques et application de l'adjuvant de filtration

L'adjuvant de filtration est une sorte de matériau granulaire auxiliaire en poudre dure et plus ou moins finement broyée, qui peut former une structure lâche du gâteau de filtration et qui, dans la plage de pression de fonctionnement, est presque incompressible, ce qui peut réduire la résistance du gâteau ou la résistance du milieu filtrant. Les adjuvants de filtration utilisés dans l'industrie alimentaire doivent être inertes et non toxiques, ne pas contenir de substances organiques et inorganiques pouvant être dissoutes par le filtrat et les micro-organismes, et avoir un faible impact sur la couleur et la saveur du filtrat. Le processus de décoloration des huiles et des graisses utilise couramment des adjuvants de filtration tels que la terre de diatomées et la perlite.

1、Aide-filtre à base de terre diatomée
La terre de diatomée naturelle est une plante aquatique unicellulaire après la mort des restes de silicate du sédiment, dont la composition chimique principale est la silice, et un petit nombre d'impuretés. L'adjuvant de filtration à base de terre de diatomées est basé sur la nécessité de sélectionner une certaine qualité de terre de diatomées, par le biais du processus d'acidification, de l'ajout d'autres additifs et d'autres processus, puis après séchage ou calcination, il est constitué d'une classe de substances pulvérulentes.

L'adjuvant de filtration à base de terre de diatomées est un produit pulvérulent composé de disques, de tubes et de particules de forme irrégulière, qui présentent une structure microporeuse unique, une distribution granulométrique différente, une grande surface spécifique et des propriétés chimiques stables, de sorte que le liquide à filtrer obtient un rapport de débit élevé, et peut filtrer les solides fins en suspension, et les particules d'impureté les plus petites peuvent être retenues de 0,1 à 1um.

La couche de gâteau formée par l'adjuvant de filtration à base de diatomées présente un degré élevé de perméabilité et d'adsorption, ce qui améliore la précision d'interception et la capacité de traitement. La recherche appliquée montre que l'adjuvant de filtration à base de diatomées peut éliminer les particules solides, les matières en suspension, les particules colloïdales, les bactéries et les virus, etc. et que son effet de filtration est principalement la rétention mécanique et l'adsorption des impuretés. L'adjuvant de filtration à base de terre de diatomées a été largement utilisé dans la brasserie alimentaire, la médecine, le pétrole, l'industrie chimique, le traitement de l'eau et d'autres secteurs. Les principaux domaines d'application sont la bière, la médecine (pour les antibiotiques, le plasma, les vitamines, les produits pharmaceutiques synthétiques, la filtration par injection), la filtration de l'eau, l'industrie des huiles et des graisses, les solutions organiques, les peintures et les teintures, les engrais, les acides, les alcalis, les épices, le sucre, l'alcool, etc.

2. l'adjuvant de filtration perlite
La perlite est une sorte de lave volcanique siliceuse acide contenant de l'eau cristalline, dont la composition chimique principale est SiO2, et une petite quantité d'oxyde de potassium, d'oxyde de sodium, d'oxyde de magnésium, d'oxyde de calcium, d'oxyde d'aluminium et d'impuretés organiques. L'adjuvant de filtration en perlite est une certaine qualité de matières premières de perlite, un traitement de calcination à haute température, de sorte que l'eau cristalline s'évapore, le volume de l'expansion rapide, la formation de perlite expansée, puis après le broyage et le criblage.

L'adjuvant de filtration perlite est une poudre solide blanche, composée de particules floconneuses très irrégulières et enroulées, caractérisée par un poids léger, une faible densité, une faible surface spécifique, une bonne perméabilité, une faible conductivité thermique et une bonne stabilité chimique. Il peut être utilisé pour la filtration de qualité alimentaire car il ne contient pas de contaminants potentiels, et sa teneur en ions de métaux lourds est généralement de 0,005%. La porosité du gâteau de filtration formé est de 80% à 90%, il y a un grand nombre de pores capillaires entre les particules, dans le filtrat stable à long terme et la filtration rapide en même temps, il peut retenir les particules de 0,6 micron ou plus, et jouer le rôle d'adsorption des impuretés, la clarification du filtrat. L'adjuvant de filtration à base de perlite est largement utilisé dans les industries pétrolières, chimiques, pharmaceutiques, alimentaires et de traitement des eaux usées.

Application d'un adjuvant de filtration dans le processus de décoloration de l'huile alimentaire

1、Méthode de fonctionnement
Les adjuvants de filtration sont généralement utilisés de trois manières : filtration par pré-couchage, filtration sur boue et filtration par pré-couchage et sur boue.

(1) Filtration du pré-revêtement
Les adjuvants de filtration pré-dosés et la quantité adéquate d'eau propre ou de boue dans le tonneau de chargement sont mélangés pour former une suspension, puis le cycle de pré-enrobage. Lorsque le degré de clarification du filtrat atteint les exigences requises, la suspension peut être filtrée. À ce moment-là, la précouche joue directement le rôle de milieu, cette méthode s'applique généralement à la filtration en profondeur. L'épaisseur du lit filtrant est généralement comprise entre 3 et 80 mm.

(2) Filtration avec de la boue
Mélanger d'abord la boue et l'adjuvant de filtration, puis passer le filtre pour la filtration. Les adjuvants de filtration et les solides contenus dans la boue s'accumulent ensemble à la surface de la couche filtrante pour former une couche filtrante, de sorte que la filtration peut maintenir un taux de filtration relativement stable. À ce stade, l'ajout d'adjuvants de filtration, la taille des particules n'est déterminée que par les diverses caractéristiques des solides dans la boue, mais n'est pas affectée par la forme du filtre.

(3) Pré-revêtement et dosage de la filtration
Pré-revêtement et ajout de deux étapes : l'épaisseur du pré-revêtement est généralement de 2 ~ 3 mm, son rôle principal est de protéger le matériau filtrant de la contamination et de garantir que le filtrat peut être clarifié au moment de la filtration dans l'ajout de la filtration. L'épaisseur et la structure de la précouche sont particulièrement importantes pour l'ensemble du processus de filtration. Après l'achèvement de la précouche, la boue à filtrer doit être introduite dans le filtre et il faut ajouter en même temps 0,11 à 2,01 TTP3T d'adjuvant de filtration au poids de la boue. Au cours du processus de filtration, l'adjuvant de filtration et les particules d'impureté flottant dans la boue forment un gâteau poreux lâche afin de maintenir un taux de filtration économique. L'ajout de la quantité dépend du nombre de particules d'impuretés et de leur compressibilité, du taux de compression des impuretés, des adjuvants de filtration pour ajouter une augmentation correspondante.

Pour le filtre-presse, la quantité idéale d'additif devrait être lorsque la pression de filtration atteint la pression nominale, la formation du gâteau est essentiellement remplie par l'espace résiduel admissible du filtre-presse, de sorte qu'un cycle de filtration est terminé et que le filtre-presse entre dans la phase de nettoyage. Dans cette étude, la méthode de filtration des boues a été adoptée. Tout d'abord, l'adjuvant de filtration en diatomite et l'adjuvant de filtration en perlite achetés ont été mélangés à de l'argile blanche activée dans une certaine proportion, puis ils ont été appliqués à la section de décoloration de l'huile comestible, et ensuite filtrés par le processus conventionnel, et les paramètres connexes ont été enregistrés, et les effets des deux types d'adjuvants de filtration ont été comparés (tableau 1).
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L'étude montre que les deux adjuvants de filtration appliqués à la décoloration de l'argile blanche activée peuvent améliorer la vitesse de filtration et prolonger le cycle de filtration du gâteau de filtration. Parmi eux, l'effet de l'adjuvant de filtration perlite sur l'amélioration de la vitesse de filtration et la prolongation du cycle de filtration du gâteau de filtration est meilleur que celui de l'adjuvant de filtration terre de diatomées, mais en raison de la différence de composition des particules, l'effet d'adsorption de l'adjuvant de filtration terre de diatomées est meilleur, et l'huile décolorée après la filtration est plus clarifiée.

Caractéristiques	Terre de diatomées	Perlite
Structure	Bonne structure microporeuse, performance d'adsorption et résistance à la compression	Il présente les avantages d'une structure microporeuse développée, d'un poids léger, d'une faible densité relative, d'une faible surface spécifique, d'une bonne perméabilité, d'une faible conductivité thermique et d'une bonne résistance à la compression.
Capacité d'adsorption	Il peut filtrer les fines matières en suspension et assurer le degré de clarification.	Il peut filtrer des particules solides supérieures à 0,6 micron et la qualité du filtrat est relativement médiocre.
Rapport de débit	La vitesse de filtration est relativement lente, la densité de la pile est importante, en fonction de sa qualité, l'ajouter souvent ne peut pas répondre aux exigences attendues, et l'ajouter davantage fera augmenter le coût.	Vitesse de filtration rapide, faible densité d'accumulation
Stabilité chimique	La stabilité chimique n'est pas idéale. La teneur en fer, calcium et autres composants nocifs de la terre de diatomée est relativement élevée et existe à l'état séparé, de sorte que son taux de dissolution est élevé.	Ne contient pas de polluants potentiels, la teneur en ions de métaux lourds est généralement de l'ordre de 0,005%, le taux de dissolution est faible.
Ressources	Manque de ressources. La production d'adjuvants de filtration à base de terre de diatomée nécessite une terre de diatomée de haute qualité à forte teneur en diatomées. Bien que la Chine soit riche en ressources de diatomées, la grande majorité des minerais de diatomées de faible qualité ne permet pas de répondre aux exigences de production.	Ressources abondantes, le marché américain de l'aide au filtrage de la perlite représente des ventes annuelles de plus de 100 000 tonnes, la Chine est également un grand pays de ressources minérales en perlite.
Coûts de production	Coût de production plus élevé. Le processus de production de la terre de diatomées est plus complexe, et le prix élevé des ressources en minerai de terre de diatomées de haute qualité, le coût de production national actuel des adjuvants de filtration à base de terre de diatomées s'est maintenu à un niveau élevé.	Coûts de production relativement faibles, prix de marché bas