Kemajuan dalam mekanisme efek penurun lipid darah dari bahan pangan fungsional

Penyakit kardiovaskular (CVD) adalah penyebab utama kematian di seluruh dunia, dan hiperlipidemia adalah salah satu faktor risiko terpenting untuk CVD.

 

Hiperlipidemia didefinisikan sebagai kolesterol total plasma (TC), trigliserida (TG), dan kolesterol lipoprotein densitas rendah (LDLC) serta kolesterol lipoprotein densitas tinggi (HDLC) yang tinggi.

 

Tingkat lipid darah berkaitan erat dengan kebiasaan diet dan kapasitas metabolisme tubuh. Mengurangi asupan asam lemak jenuh, asam lemak trans dan kolesterol makanan, serta meningkatkan asupan produk makanan kesehatan penurun lipid dapat membantu menurunkan lipid darah.

Penelitian telah menemukan bahwa ada banyak makanan dengan bahan fungsional yang memiliki efek penurun lipid.

Serat Makanan

Serat makanan diakui secara internasional sebagai nutrisi ketujuh. Penelitian telah menunjukkan bahwa serat makanan larut dapat mencegah dan mengobati penyakit kardiovaskular. Serat makanan seperti oatmeal, pektin apel, serat larut psyllium huskii, dan hidroksietilmetilselulosa memiliki efek hipolipidemik.

Mekanisme penurun lipid utama dari serat makanan meliputi: menurunkan kolesterol dalam hati dengan mengurangi produksi kolesterol hati dan mendorong konversi kolesterol hati menjadi asam empedu. Hal ini juga dapat dicapai dengan mengatur aktivitas enzim yang berkaitan dengan oksidasi asam lemak, menginduksi oksidasi asam lemak, dan menurunkan kadar TG hati.

Polisakarida

Polisakarida telah dipelajari secara ekstensif sebagai sumber baru suplemen makanan dan bahan makanan fungsional. Polisakarida seperti polisakarida jujube, polisakarida rumput laut, polisakarida labu, polisakarida angelica, dan polisakarida nori bergaris telah ditemukan memiliki sifat penurun lipid.

 

Polisakarida aktif dapat menurunkan lipid darah dengan menghambat sintesis kolesterol, menghalangi sirkulasi kolesterol di hati dan usus, dan menurunkan kadar kolesterol plasma. Hal ini juga dapat dicapai dengan mengatur diferensiasi adiposit, menghambat aktivitas enzim yang berhubungan dengan katabolisme asam lemak, meningkatkan oksidasi asam lemak, dan membersihkan kelebihan radikal bebas dalam tubuh untuk menghambat peroksidasi lipid.

Polifenol

Polifenol, juga dikenal sebagai "tanin tanaman", termasuk asam fenolik dan flavonoid, yang terutama ditemukan di akar, kulit, daun dan buah tanaman dan memiliki aktivitas biologis yang kuat. Penelitian telah menemukan bahwa polifenol seperti polifenol delima, polifenol anggur, polifenol kakao, dan polifenol teh memiliki efek penurun lipid.

Alkaloid

Sejumlah besar penelitian telah menemukan bahwa alkaloid memiliki efek hipolipidemik.

Wu Hao dkk. memberi makan 70,05 mg / kg alkaloid pada tikus selama 4 minggu dan menemukan bahwa alkaloid secara signifikan dapat mengurangi berat badan, secara signifikan mengurangi kadar TC, TG dan LDL-C, dan meningkatkan kadar HDL-C. Selain itu, alkaloid secara signifikan dapat menurunkan kadar asam empedu darah dan meningkatkan ekskresi asam empedu tinja (TBA).

Saponin

Saponin banyak ditemukan pada tanaman dan juga dalam jumlah kecil pada organisme laut seperti bintang laut dan teripang, dan penting dalam pencegahan dan pengobatan penyakit kardiovaskular serta menurunkan lipid darah.

 

Saponin seperti saponin terong Afrika dan saponin aralia memiliki efek hipolipidemik dan peroksidasi anti-lipid yang signifikan.

 

Saponin dapat menghambat sintesis kolesterol hati dan meningkatkan pengeluaran kolesterol plasma untuk menurunkan kadar kolesterol plasma, dan juga dapat mengatur enzim yang berhubungan dengan metabolisme lipid serta meningkatkan kapasitas antioksidan lipid untuk berperan sebagai penurun kolesterol.

Lainnya

He Shan et al. menemukan bahwa sejumlah besar mineral dan elemen dalam air laut dalam memiliki efek menurunkan lipid darah, dan mereka terutama mengurangi kandungan lipid hepatosit dengan mengaktifkan protein kinase yang diaktifkan AMP, sehingga menghambat sintesis kolesterol dan asam lemak. Selain itu, ekspresi mRNA reseptor LDL, SREBP-2 dan CYP7A1 diregulasi, menghasilkan kadar LDL yang lebih rendah dan peningkatan ekskresi kolesterol.

Rashid dkk. memberi makan tocotrienol (TRF), yang diperoleh dengan pengayaan dari minyak kelapa sawit, sebagai suplemen makanan untuk tikus dengan diet tinggi lemak, yang secara signifikan mengurangi kadar TC, TG, dan LDL-C serta menurunkan kadar LDL teroksidasi dibandingkan dengan kelompok kontrol, sehingga menghambat aterogenesis.

Minyak perilla kaya akan asam α-linolenat, ZhangTao dkk. menemukan bahwa tikus yang diberi makan minyak perilla secara signifikan mengurangi kadar TC dan TG, meningkatkan ekspresi mRNA PPAR-α dan CPT1A di hati, dan meningkatkan oksidasi asam lemak hati dibandingkan dengan kelompok kontrol; mereka juga meningkatkan ekspresi mRNA SREBP-1, FAS, dan ACC dalam serum darah, yang secara signifikan menurunkan lipid serum dan menghambat sintesis asam lemak hati. sintesis asam lemak.

 

Analisis aplikasi alat bantu filter dalam proses dekolorisasi lemak dan minyak nabati

Karena adanya pigmen alami dan kotoran yang dihasilkan selama pemrosesan dan penyimpanan, hal ini akan memberikan efek samping tertentu pada penampilan, pemrosesan dalam, dan stabilitas lemak dan minyak nabati. Oleh karena itu, dekolorisasi diperlukan dalam proses pemurnian lemak dan minyak nabati.

Metode dekolorisasi yang umum digunakan dalam pengolahan minyak dan lemak adalah metode dekolorisasi adsorpsi, yang memanfaatkan efek adsorpsi selektif zat tertentu (penghilang warna) pada beberapa pigmen untuk menghilangkan pigmen dan pengotor lain dalam minyak dan lemak. Dekolorisasi yang umum digunakan adalah tanah liat putih aktif, tanah liat bergelombang, karbon aktif, zeolit, abu sekam padi yang diasamkan, abu sekam kacang berkarbonisasi, dll. Di antara semuanya, yang paling banyak digunakan adalah tanah liat putih yang diaktifkan.

Tanah putih yang diaktivasi adalah tanah yang diputihkan secara alami yang diasamkan oleh asam anorganik yang kuat, dan tingkat aktivitasnya sangat meningkat. Ini memiliki kapasitas adsorpsi yang kuat untuk klorofil dan zat koloid lainnya, dan memiliki kapasitas adsorpsi yang lebih kuat untuk gugus atom basa dan kutub. Tetapi pada saat yang sama, tanah liat putih yang diaktifkan juga memiliki penyerapan minyak, setelah dekolorisasi dan penyaringan limbah tanah liat putih yang mengandung minyak 25% hingga 40%, dan, karena aktivitas yang tinggi, akan melakukan kontak dengan minyak tanah liat putih yang diaktifkan dan hidrolisis sebagian minyak, menghasilkan dekolorisasi minyak dan kenaikan harga asam lemak. Penelitian menunjukkan bahwa menambahkan 1% tanah liat putih aktif dapat meningkatkan nilai asam (KOH) minyak yang dihilangkan warnanya sebesar 0,01 mg / g.

Dalam proses dekolorisasi, jumlah penambahan tanah putih aktif umumnya 1% hingga 7% dari berat minyak. Dosis tanah putih terlalu kecil, tidak dapat mencapai efek dekolorisasi yang diharapkan; dosis tanah putih terlalu banyak, akan menyebabkan peningkatan kerusakan pada minyak, nilai asam minyak yang dihilangkan warnanya kembali meningkat, nilai peroksida meningkat dan dengan rasa tanah putih yang terlalu kuat, sehingga bagian penghilang bau minyak berikutnya dari kesulitan proses. Oleh karena itu, salah satu masalah terbesar dalam proses dekolorisasi tanah liat putih yang diaktifkan adalah bagaimana mengurangi penggunaan tanah liat putih lebih lanjut dan meningkatkan laju dekolorisasi dalam kondisi menjamin efek dekolorisasi.

Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti di bidang teknologi rekayasa minyak dan lemak telah mengeksplorasi dan mengusulkan berbagai metode, seperti: tanah putih yang diaktivasi yang dicampur dengan dekolorisasi lainnya; tanah putih yang diaktivasi untuk meningkatkan; proses dekolorisasi dan peralatan untuk meningkatkan, telah mencapai hasil tertentu. Penulis memperkenalkan dua alat bantu filter, diatomit dan perlit, dan menganalisis aplikasinya dalam proses dekolorisasi tanah putih yang diaktivasi untuk membuat fondasi untuk penelitian lebih lanjut.

Karakteristik dan penerapan bantuan filter

Alat bantu filter adalah sejenis bahan granular bubuk bantu penghancuran halus yang keras dan berbeda tingkatnya, dapat membentuk struktur longgar dari saringan, dan dalam kisaran tekanan operasi hampir tidak dapat dimampatkan, dapat mengurangi ketahanan saringan atau ketahanan media filter. Alat bantu filter yang digunakan dalam industri makanan harus lembam dan tidak beracun, tidak boleh mengandung zat organik dan anorganik yang dapat dilarutkan oleh filtrat dan mikroorganisme, hingga filtrat warna dan rasa berdampak kecil. Proses penghilangan warna minyak dan lemak alat bantu filter yang biasa digunakan adalah tanah diatom dan perlit.

1 、 Bantuan filter tanah diatom
Tanah diatom alami adalah tanaman air sel tunggal setelah kematian sisa-sisa silikat dari sedimen, komposisi kimia utamanya adalah silika, dan sejumlah kecil kotoran. Bantuan filter tanah diatom didasarkan pada kebutuhan untuk memilih kualitas tanah diatom tertentu, melalui proses pengasaman, menambahkan aditif lain dan proses lainnya, dan kemudian setelah pengeringan atau kalsinasi dan terbuat dari kelas zat tepung.

Bantuan filter tanah diatom adalah produk tepung yang terdiri dari cakram, tabung dan partikel berbentuk tidak beraturan, yang memiliki struktur mikro yang unik, distribusi ukuran partikel yang berbeda, luas permukaan spesifik yang besar dan sifat kimia yang stabil, sehingga cairan yang akan disaring mendapatkan rasio laju aliran yang tinggi, dan dapat menyaring padatan tersuspensi yang halus, dan partikel pengotor terkecil dapat dipertahankan dari 0,1 hingga 1um.

Lapisan kue yang dibentuk oleh bantuan filter tanah diatom memiliki tingkat permeabilitas dan adsorpsi yang tinggi, sehingga meningkatkan akurasi intersepsi dan kapasitas pemrosesan. Penelitian terapan menunjukkan bahwa filtrasi bantuan filter tanah diatom dapat menghilangkan partikel padat, bahan tersuspensi, partikel koloid, bakteri dan virus, dll., Dan efek filtrasinya terutama retensi mekanis dan adsorpsi kotoran. Bantuan filter tanah diatom telah banyak digunakan dalam pembuatan bir makanan, obat-obatan, minyak bumi, industri kimia dan pengolahan air dan sektor lainnya, area aplikasi utama adalah bir, obat-obatan (untuk antibiotik, plasma, vitamin, obat-obatan sintetis, penyaringan injeksi), penyaringan air, industri minyak dan lemak, larutan organik, cat dan pewarna, pupuk, asam, basa, rempah-rempah, gula, alkohol, dan sebagainya.

2. Bantuan filter Perlite
Perlite adalah sejenis lava kaca vulkanik silika asam yang mengandung air kristal, komposisi kimia utamanya adalah SiO2, dan sejumlah kecil kalium oksida, natrium oksida, magnesium oksida, magnesium oksida, kalsium oksida, aluminium oksida, dan pengotor organik. Bantuan filter perlit adalah kualitas tertentu dari bahan baku perlit, perlakuan kalsinasi suhu tinggi, sehingga penguapan air kristal, volume ekspansi cepat, pembentukan perlit yang diperluas, dan kemudian setelah penggilingan dan penyaringan.

Alat bantu filter Perlite adalah bubuk padat berwarna putih, terdiri dari partikel serpihan melingkar keriting yang sangat tidak beraturan, ditandai dengan bobot yang ringan, berat jenis yang kecil, luas permukaan spesifik yang kecil, permeabilitas yang baik, konduktivitas termal yang rendah, dan stabilitas kimia yang baik. Ini dapat digunakan untuk penyaringan food grade karena tidak mengandung kontaminan potensial, dan kandungan ion logam beratnya umumnya 0,005%. Porositas cake filter yang terbentuk adalah 80% hingga 90%, ada sejumlah besar pori-pori kapiler di antara partikel-partikel, dalam filtrat filtrasi jangka panjang yang stabil dan cepat pada saat yang sama, dapat mempertahankan partikel 0,6 mikron atau lebih, dan memainkan peran adsorpsi pengotor, klarifikasi filtrat. Bantuan filter Perlite banyak digunakan dalam industri perminyakan, kimia, farmasi, makanan dan minuman dan pengolahan limbah.

Aplikasi bantuan filter dalam proses dekolorisasi minyak nabati

1 、 Metode operasi
Alat bantu filter biasanya digunakan dalam tiga cara: filtrasi pra-pelapisan, filtrasi bubur, dan filtrasi pra-pelapisan dan bubur.

(1) Penyaringan pra-pelapisan
Alat bantu filter yang telah diukur sebelumnya dan jumlah air bersih atau bubur yang tepat dalam laras pengisian yang dicampur ke dalam suspensi, dan kemudian siklus pra-pelapisan. Ketika tingkat klarifikasi filtrat mencapai persyaratan, bubur dapat disaring. Pada saat ini, pra-pelapisan langsung memainkan peran sebagai media, metode ini umumnya berlaku untuk penyaringan dalam. Ketebalan unggun filter umumnya 3 ~ 80 mm.

(2) Penyaringan dengan bubur
Campur bubur dan alat bantu filter terlebih dahulu, lalu lewati filter untuk penyaringan. Alat bantu filter dan padatan dalam bubur terakumulasi bersama di permukaan lapisan filter untuk membentuk lapisan filter, sehingga penyaringan dapat mempertahankan laju penyaringan yang relatif stabil. Pada saat ini, penambahan alat bantu filter, ukuran partikelnya hanya ditentukan oleh berbagai karakteristik padatan dalam bubur, tetapi tidak dipengaruhi oleh bentuk filter.

(3) Penyaringan pra-pelapisan dan dosis
Pra-pelapisan dan penambahan dua langkah: ketebalan pra-pelapisan umumnya 2 ~ 3 mm, peran utamanya adalah melindungi bahan filter dari kontaminasi, dan untuk memastikan bahwa filtrat dapat diklarifikasi pada saat penyaringan ke dalam penambahan penyaringan. Ketebalan dan struktur pra-pelapisan sangat penting dalam keseluruhan proses penyaringan. Setelah selesainya pra-pelapisan, bubur yang akan disaring ke dalam filter, perlu ditambahkan pada saat yang sama berat bubur 0,1% hingga 2,0% dari bantuan filter. Dalam proses penyaringan, bantuan filter dan partikel pengotor yang mengambang di bubur membentuk kue berpori yang longgar untuk mempertahankan laju penyaringan yang ekonomis. Tambahkan jumlah berapa banyak tergantung pada jumlah partikel pengotor dan kompresibilitasnya, laju kompresi pengotor, alat bantu filter untuk menambahkan peningkatan yang sesuai.

Untuk pers filter, jumlah aditif yang ideal harus ketika tekanan filtrasi mencapai tekanan pengenal, pembentukan kue pada dasarnya diisi dengan ruang residu yang diijinkan dari pers filter, sehingga siklus filtrasi selesai dan pers filter memasuki tahap pembersihan. Dalam penelitian ini, metode penyaringan bubur diadopsi, pertama, alat bantu filter diatomit yang dibeli dan alat bantu filter perlit dicampur dengan tanah liat putih yang diaktifkan sesuai dengan proporsi tertentu, dan kemudian diterapkan pada bagian penghilangan warna minyak nabati, dan kemudian disaring dengan proses konvensional, dan parameter terkait dicatat, dan efek dari dua jenis alat bantu filter dibandingkan (Tabel 1).
Gambar

Studi ini menunjukkan bahwa dua alat bantu filter yang diterapkan dalam dekolorisasi tanah liat putih yang diaktifkan dapat meningkatkan kecepatan filtrasi dan memperpanjang siklus filtrasi cake filter. Diantaranya, efek bantuan filter perlit dalam meningkatkan kecepatan filtrasi dan memperpanjang siklus filtrasi cake filter lebih baik daripada bantuan filter tanah diatom, tetapi karena perbedaan komposisi partikel, efek adsorpsi bantuan filter tanah diatom lebih baik, dan minyak yang dihilangkan warnanya setelah penyaringan lebih diklarifikasi.

Karakteristik	Tanah diatom	Perlite
Struktur	Struktur mikro yang baik, kinerja adsorpsi, dan ketahanan kompresi	Ini memiliki keunggulan struktur mikro yang dikembangkan, ringan, berat jenis relatif kecil, luas permukaan spesifik kecil, permeabilitas yang baik, konduktivitas termal yang rendah, dan ketahanan kompresi yang baik.
Kapasitas adsorpsi	Ini dapat menyaring materi tersuspensi yang halus dan memastikan tingkat klarifikasi.	Filter ini dapat menyaring partikel padat di atas 0,6 mikron, dan kualitas filtrat relatif buruk.
Rasio laju aliran	Kecepatan filtrasi relatif lambat, kepadatan tumpukan besar, sesuai dengan kualitasnya untuk menambah sering tidak dapat memenuhi persyaratan yang diharapkan, dan menambahkan lebih banyak akan membuat biaya naik.	Kecepatan filtrasi cepat, kepadatan akumulasi kecil
Stabilitas Kimia	Stabilitas kimiawi tidak ideal. Kandungan zat besi, kalsium, dan komponen berbahaya lainnya dalam tanah diatom relatif tinggi dan berada dalam keadaan terpisah, sehingga tingkat pelarutannya tinggi.	Tidak mengandung polutan potensial, kandungan ion logam berat umumnya dalam 0,005%, tingkat pelarutannya kecil.
Sumber daya	Kurangnya sumber daya. Produksi bantuan filter tanah diatom membutuhkan tanah diatom berkualitas tinggi dengan kandungan diatom yang tinggi. Meskipun Cina kaya akan sumber daya diatomit, tetapi sebagian besar bijih diatomit bermutu rendah, sulit untuk memenuhi persyaratan produksi.	Sumber daya yang melimpah, pasar filter perlit AS membantu penjualan tahunan lebih dari 100.000 ton, Cina juga merupakan negara besar sumber daya mineral perlit.
Biaya Produksi	Biaya produksi lebih tinggi. Proses produksi tanah diatom lebih kompleks, ditambah dengan tingginya harga sumber daya bijih tanah diatom berkualitas tinggi, biaya produksi domestik saat ini untuk alat bantu filter tanah diatom telah dipertahankan pada tingkat yang tinggi.	Biaya produksi yang relatif rendah, harga pasar yang rendah