Taip, šiluma sunaikina indol-3-karbinolį.Indolo-3-karbinolio milteliaiplačiai naudojamas maisto papildų, funkcinių kietų gėrimų, suspaustų saldainių ir sveiko maisto gamyboje. Pramoninė maisto ir sveikatos produktų gamyba apima kelis terminio apdorojimo etapus, įskaitant ingredientų maišymą, šlapią granuliavimą, sterilizavimą, kepimą ir emulsinimą bei homogenizavimą. Temperatūra, šildymo laikas ir vandens aplinka tiesiogiai keičia molekulinę struktūrą ir efektyvų I3C kiekį.
Kas yraIndolo-3 fizikinės ir cheminės savybės-Karbinolis?
I3C molekulinė formulė yra C9H₉NO. Jo struktūroje yra indolo heterociklas ir hidroksimetilo šoninė grandinė. Ši hidroksimetilo grupė yra labai reaktyvi ir yra pagrindinė jos nestabilumo karštyje, šviesoje ir vandenyje priežastis.
Didelio -grynumo indolas-3-karbinolis I3C kieto pavidalo kambario temperatūroje atrodo kaip pilkšvai balti kristaliniai milteliai. Jis išlieka stabilus sausoje, apsaugotoje nuo šviesos ir sandarioje 2–8 laipsnių temperatūroje. Tačiau kai temperatūra viršija kritinę ribą, ypač maisto perdirbimo aplinkoje su silpnai rūgštinėmis sudedamosiomis dalimis, biriuose indol-3-karbinolio milteliuose vyksta dvi negrįžtamos reakcijos: kondensacija ir oksidacinis skilimas. Šios reakcijos sumažina aktyvųjį turinį, sunaikina funkcinę veiklą ir keičia medžiagos spalvą. Šis skilimas yra negrįžtamas, todėl perdirbant nuolat prarandama žaliava.
Esami maisto chemijos ir farmakologijos duomenys rodo, kad birūs indol-3-karbinolio milteliai yra daug mažiau termiškai stabilūs nei jų kondensacijos produktas diindolilmetanas (DIM). Šiluma sukelia ne tik fizinius pokyčius; tai skatina cheminę transformaciją. Lengvas kaitinimas sukelia nedidelį molekulinį aktyvavimą, o vidutinė ir aukšta temperatūra sukelia oligomerizaciją. Virimo sąlygomis ir pramonine sterilizacija vyksta reikšmingas skilimas ir aktyvus kiekis smarkiai sumažėja.
Be to, vandeninė aplinka pagreitina terminį skaidymąsi. Sausos kietos medžiagos I3C atsparumas karščiui yra 2–3 kartus didesnis nei indolo-3-karbinolio miltelių tirpale. Tai paaiškina, kodėl skysti funkciniai gėrimai ir emulsuoti produktai praranda žymiai daugiau I3C nei kietos vaisto formos, tokios kaip tabletės.
Skirtinga temperatūraPoveikisIndolas-3-Karbinolis
Remiantis įprastiniais apdorojimo temperatūrų diapazonais maisto ir sveikatos produktų pramonėje ir nuolatinės -temperatūrinės šildymo kontrolės eksperimentais, kuriuos atliko universitetų maisto fizikinės ir cheminės laboratorijos ir trečiųjų šalių žaliavų tyrimo institucijos, nustatyti keturi apdorojimo temperatūros lygiai, skirti įvertinti laisvo indol-3-karbinolio miltelių terminį stabilumą. Ši sistema naudojama kaip atskaitos taškas sterilizavimo, džiovinimo, emulsinimo ir nokinimo procesams pramonėje.
Žemos-temperatūros sąlygos: 25–80 laipsnių
Įvyksta nedidelis aktyvavimas. Jokių konstrukcinių pažeidimų. Šis diapazonas apima kambario-temperatūros ingredientų ruošimą, žemos-temperatūros maišymą ir žemos-temperatūros emulsinimą. Jis taip pat dažnai naudojamas sveikatingumo produktų milteliams maišyti ir{6}}šaldytiems gėrimams gaminti.
Eksperimentiniai duomenys rodo, kad 30 minučių kaitinant pastovioje -temperatūroje 60 laipsnių ir 80 laipsnių, laisvųjų I3C molekulių vientisumo išlaikymo greitis džiovinimo terpėje yra didesnis arba lygus 92 %. Įvyksta tik nedidelis vandenilio -ryšio aktyvavimas. Kondensacijos ar įtrūkimų reakcijų nepastebėta. Nauji funkciniai produktai nesusidaro. Šiluma nepažeidžia pagrindinio indol-3-karbinolio miltelių biologinio aktyvumo.
Silpnai rūgštiniame vandeniniame tirpale, 60 minučių laikant 80 laipsnių temperatūroje, I3C sulaikymo greitis išlieka didesnis nei 85%. Dėl to jis tinka daugeliui šaltai{5}}apdorotų maisto produktų ir žemos{6} temperatūros tablečių gamybos procesų. Laisvas miltelių pavidalo indol-3-karbinolis gali būti naudojamas tiesiogiai be papildomo stabilumo modifikavimo.
Vidutinės{0}}temperatūros sąlygos
Šis diapazonas dažniausiai naudojamas atmosferos slėgio vandens vonioje sterilizavimui, šlapiam granuliavimui, žaliavų džiovinimui ir funkcinių gėrimų pasterizavimui. Tai vienas iš labiausiai paplitusių terminio apdorojimo diapazonų sveikatos produktų gamyboje. Pasiekę 100 laipsnių atmosferos virimo temperatūrą, indol-3-karbinolio milteliuose vandeninėse sistemose vyksta greitos tarpmolekulinės kondensacijos reakcijos. Prarandama gimtoji I3C struktūra. Pagrindiniai produktai yra indolo oligomerų dariniai, tokie kaip DIM, CTr ir LTr1, kurių pagrindinis produktas yra DIM.
Kaitinant 100 laipsnių temperatūroje 30 minučių, tirpale prarandama 41–47 % laisvo I3C. Tai žymiai sumažina jo endokrininę-reguliavimo, antioksidacinę ir kepenų-apsauginę veiklą. Jei kaitinimas tęsiamas 60 minučių, sulaikymo rodiklis nukrenta žemiau 40%. Esant tokiai temperatūrai, I3C nėra visiškai sunaikintas. Tačiau jo sudėtis keičiasi. Jei kompozicija yra skirta natūraliam indol-3-karbinolio miltelių aktyvumui, šis procesas sumažins jo veiksmingumą ir gali sukelti produkto veikimo standartų pažeidimą.
Aukštos{0}}temperatūros sąlygos: 121 laipsnis
Tai standartinė aukšto slėgio{0}}sterilizavimo garais temperatūra maisto pramonėje. Jis naudojamas geriamiems skysčiams, konservuotiems funkciniams gėrimams ir paruoštam-vartoti-funkcionaliam maistui. Tai didelės{5}}indolo-3-karbinolio miltelių stabilumo rizikos sąlyga. Eksperimentai rodo, kad 120 laipsnių temperatūroje tiek kietose, tiek vandeninėse sistemose I3C hidroksimetilo šoninė grandinė greitai nutrūksta. Indolo žiedas taip pat yra oksiduotas ir pažeistas.
Susidaro indolo oligomerai kartu su ne-bioaktyviomis oksiduotomis priemaišomis. Medžiagos spalva keičiasi nuo pilkos-baltos iki šviesiai geltonos arba tamsiai rudos.
Standartiškai sterilizuojant 121 laipsnių temperatūroje 15 minučių, natūralių aktyvių indol-3-karbinolio miltelių netenkama daugiau nei 70%. Grynumas mažėja, o priemaišų daugėja. Medžiaga neatitinka sveiko maisto žaliavų standartų. Karštis sukelia negrįžtamus konstrukcinius pažeidimus. Nemokamas I3C šiam procesui netinka.
Ultra{0}}aukštos temperatūros sąlygos: 135–150 laipsnių (UHT)
Šios sąlygos naudojamos greito sterilizavimo, kepimo ir pūtimo procesuose.
I3C molekulės greitai suyra. Indolo žiedo struktūra suardoma. Molekulė visiškai praranda biologinį aktyvumą. Taip pat susidaro ne-valgomi oksidacijos šalutiniai produktai. Jie neatitinka maisto saugos standartų. Apdorojant itin aukštoje temperatūroje laisvi indolo-3-karbinolio milteliai griežtai neleidžiami.
Kokie veiksniai pažeidžia I3C terminį?
Maisto ir sveikatos produktų gamyba apima ne tik temperatūrą. Proceso terpė, sudedamųjų dalių pH, deguonies poveikis ir žaliavos sudėtis prisideda prie šiluminės žalos. Šie veiksniai dažnai yra nepastebimi gamintojų nuostolių šaltiniai.
• Pirma, pH sinergija
Žmogaus skrandis yra rūgštus, o daugumos funkcinių gėrimų pH yra 4,0–6,0. Ši rūgštinė aplinka sumažina I3C šiluminės reakcijos aktyvavimo energiją. Esant tokiai pačiai temperatūrai, indol-3-karbinolio miltelių skilimo greitis rūgštiniuose vandeniniuose tirpaluose yra 1,8 karto didesnis nei neutraliame vandenyje.
• Antra, su deguonimi{0}}susijungta terminė oksidacija
Atviro maišymo ir džiovinimo procese šiluma kartu su deguonimi pagreitina šoninės{0}}grandinės oksidaciją. Tai padidina spalvotų priemaišų susidarymą.
• Trečia, labai žema laiko svyravimo tolerancija
Esant tokiai pačiai temperatūrai, kas papildomas 20 minučių kaitinant, indolo-3-karbinolio miltelių nuostoliai padidėja maždaug 12–18 %. Didelės apimties pramoninėje gamyboje laiko kontrolė dažnai yra nenuosekli, todėl nuostoliai skiriasi.
Kaip praktiškai naudoti indol-3-karbinolį?
Pirma, žemos{0}}temperatūros šaltai-perdirbtiems produktams: kambario-temperatūros tabletėms, žemos-temperatūros geriamiems skysčiams ir šaltiems-mišriems patiekalų pakaitalams, apdorotiems žemesnėje nei 80 laipsnių temperatūroje, galima naudoti maisto-nemokamus indolų{10}}3-karbinolio miltelius. Apdorojimo laikas turi būti kontroliuojamas. Gamyba turėtų būti uždara, mažai deguonies turinčioje aplinkoje.
Antra, tradiciniams karštiems{0}apdorotiems produktams: pasterizuotiems gėrimams, drėgniems-granuliuotiems sveikatos produktams ir žemoje -temperatūroje džiovintiems ingredientams, apdorotiems 80–100 laipsnių temperatūroje, turėtų būti naudojami liposomų-kapsuliuoti indolo-3-karbinolio milteliai. Tai padeda sumažinti polimerizacijos nuostolius ir palaiko aktyvų efektyvumą.
Trečia, aukštoje -temperatūroje sterilizuotiems produktams: konservuotiems maisto produktams, sterilizuotiems 121 laipsnio temperatūroje ir ilgai -galiojantiems-funkciniams gėrimams, laisvo I3C neturėtų būti naudojamas. Norint užtikrinti stabilumą ir atitiktį po sterilizacijos, reikalingas didelės-kapsuliacijos liposominis I3C.
Ketvirta, saugojimo valdymas: nepriklausomai nuo indolo-3-karbinolio miltelių formos, ilgalaikio-laikymo temperatūra turi būti žemesnė nei 25 laipsniai. Jis turėtų būti laikomas šviesai nepralaidžiame ir sandariame inde, kad sulėtėtų su karščiu susijęs skilimas.
DUK:
Kodėl indol-3-karbinolis jautrus karščiui?
I3C yra reaktyvioji hidroksimetilo šoninė grandinė, prijungta prie indolo žiedo. Ši struktūra yra nestabili veikiant šilumai, šviesai, deguoniui ir vandeniui, todėl apdorojimo metu gali atsirasti kondensacijos ir oksidacijos reakcijos.
Kas atsitinka su I3C žemoje temperatūroje (žemesnėje nei 80 laipsnių)?
Esant 25–80 laipsnių temperatūrai, I3C išlieka gana stabilus. Vyksta tik nedidelė molekulinė aktyvacija, be didesnio struktūrinio skilimo. Kontroliuojamomis sąlygomis sulaikymo rodikliai gali išlikti virš 85%.
Ar I3C stabilus vandens{1}}sistemose šildymo metu?
Nr. I3C yra žymiai mažiau stabilus vandeninėje aplinkoje. Vanduo pagreitina terminio skilimo ir kondensacijos reakcijas, todėl skystos kompozicijos yra labiau linkusios prarasti veikliąsias medžiagas nei sausi milteliai.
Kokie yra pagrindiniai įkaitinto I3C skilimo produktai?
Pagrindinis transformacijos produktas yra diindolilmetanas (DIM) kartu su kitais indolo oligomerais ir oksiduotais dariniais. Šie junginiai savo struktūra ir biologiniu aktyvumu skiriasi nuo natūralaus I3C.
Ar pH turi įtakos I3C stabilumui esant karščiui?
Taip. Rūgšti aplinka (pH 4–6) pagreitina degradaciją. Esant tokiai pačiai temperatūrai, rūgštinės sąlygos gali padidinti terminio skilimo greitį beveik 1,8 karto, palyginti su neutraliu vandeniu.
Cįtraukimas
Apibendrinant galima pasakyti, kad karštis laipsniškai ir negrįžtamai pažeidžia indol-3-karbinolio miltelius. Degradacijos lygis didėja esant aukštesnei temperatūrai, ilgesniam kaitinimo laikui ir rūgštaus vandens sąlygoms.
Žemesnė nei 80 laipsnių šiluma neturi didelės įtakos pradinei I3C struktūrai. 80–100 laipsnių diapazone prasideda molekulinė kondensacija, kuri keičia pirmines funkcines savybes. Aukštesnėje nei 100 laipsnių temperatūroje sterilizavimas aukštoje -temperatūroje sukelia struktūrų degradaciją ir žaliavos kokybės praradimą.
„Guanjie Biotech“ turi didelius{0}}gamybos pajėgumus, standartizuotą kokybės kontrolės sistemą ir tikslinius procesų MTTP pajėgumus. Galime tiekti birių indolo-3-karbinolio miltelių žaliavas, kurių partijos kokybė yra stabili, atsparumas karščiui yra geresnis ir atitinka eksporto reikalavimus. Šios medžiagos tinka įvairiems terminio apdorojimo būdams. Tai padeda gamintojams išlaikyti produkto efektyvumą ir sumažinti gamybos sąnaudas. Sveiki atvykę pasiteirauti su mumis adresuinfo@gybiotech.com.
Nuorodos:
[1] Qian, JC, Zhang, HP, Wang, Y. ir Liu, D. (2024). Kaitinamasis indolo-3-karbinolio pavertimas N-pakeistais oligomerais, turinčiais anti-melanomos poveikį. Maisto chemija: X, *22*, 101410.
[2] Ciska, E. ir Pathak, DR (2009). Virimo poveikis askorbigeno, indol-3-karbinolio, indol-3-acetonitrilo ir 3,3'-diindolilmetano kiekiui raugintuose kopūstuose. Žemės ūkio ir maisto chemijos žurnalas, *57*(6), 2339–2344.
[3] Lou, Y., Wang, TTY, Teng, Z., Chen, P., Sun, J. ir Wang, Q. (2013). Indol-3-karbinolio ir 3,3′-diindolilmetano kapsuliavimas zeino/karboksimetilchitozano nanodalelėse, turinčios kontroliuojamo atpalaidavimo savybę ir pagerintą stabilumą. Maisto chemija, *139*(1–4), 224–230.
[4] Bradlow, HL ir Zeligs, MA (2010). Ląstelių kultūros eksperimentų metu iš indol-3-karbinolio (I3C) spontaniškai susidaro diindolilmetanas (DIM). In Vivo, *24*(4), 387–391.
[5] Zaychenko, G. ir kt. (2017). API sudėties ir vartojimo metodo pagrindimas kuriant žvakutes. Asian Journal of Pharmaceutics, *11*(3), 132-139.
[6] Spektroskopinis srove-aušinto indol-3-karbinolio tyrimas terminio garinimo būdu. (2016). Korėjos chemijos draugijos biuletenis, *37*(10), 1552-1553.
