Малинов кетон на прахима отличителен аромат и също така действа като средство за отслабване чрез инхибиране на абсорбцията на хранителни мазнини в клетките на тънките черва. Цената за извличане на малинов кетон от растението е много висока. Освен това се произвежда в малки количества и е скъп. Днес малиновите кетони се произвеждат главно чрез химичен синтез или микробна ферментация. Guanjie Biotech е производител на малинов кетон. Сега нека да разгледаме разликата между химически синтезирания малинов кетон и микробно ферментиралия малинов кетон.
Метод на производство:
• Химичен синтез на малинов кетон
Химически синтезираните малинови кетони се получават главно чрез органичен химичен синтез. Обикновено като суровини се използват р-хидроксибензалдехид и ацетон, а реакцията на кондензация протича под действието на алкален катализатор.
При алкални условия алдехидната група на р-хидроксибензалдехида реагира с водорода при -въглерода на ацетона в реакция на нуклеофилно присъединяване, последвана от серия от стъпки като дехидратация, за да се образува малинов кетон. Реакционният процес изисква прецизен контрол на условията като реакционна температура, време на реакция и количество катализатор.
Например често използваните алкални катализатори включват натриев хидроксид и калиев хидроксид и др. Реакционната температура обикновено е между 50 - 100 градуса. Ако температурата на реакцията е твърде висока, това може да доведе до образуването на малинов кетон. Ако температурата е твърде висока, това може да доведе до увеличаване на страничните реакции и генериране на някои примеси. Ако температурата е твърде ниска, скоростта на реакцията е твърде ниска. Времето за реакция обикновено варира от няколко часа до десетки часове. Това зависи от концентрацията на суровината и условията на реакцията.
• Микробна ферментация на малинов кетон
Микробна ферментация за производство намалинов кетон насипен прахизползва метаболитната активност на микроорганизмите, за да синтезира целевия продукт. Принципът на микробната ферментация се основава на трансформацията на субстрата от ензимната система в микробната клетка. Първо се избира подходящ микробен щам. Като например някои дрожди или бактерии. Тези микроорганизми могат да използват специфични хранителни вещества като източници на въглерод и азот за растеж и метаболизъм. Например, среда с глюкоза като източник на въглерод и екстракт от дрожди като източник на азот може да се използва за култивиране на микроорганизми за ферментативно производство на малинов кетон.
По време на растеж микроорганизмите прогресивно превръщат субстратите (напр. някои естествено срещащи се ароматни съединения или техните прекурсори) в малинови кетони чрез ензими в тялото. Този процес включва сложни биосинтетични пътища. Той включва синергичното действие на различни метаболитни пътища като метаболизма на захарта и метаболизма на аминокиселините.
Например, някои микроорганизми могат да поставят ароматни аминокиселини като фенилаланин чрез серия от ензимни реакции. Стъпки като дезаминиране, окисление и кондензация в крайна сметка синтезират малинов кетон. Процесът на микробна ферментация трябва да се проведе при подходящи условия като температура, pH и разтворен кислород. Това гарантира правилен микробен растеж и синтез на продукта. Обикновено температурата на ферментация е между 25 - 37 градуса, рН е между 5.5 - 7.5 и нивото на разтворения кислород трябва да се контролира чрез аериране или разбъркване.
Разлики в качеството на продукта
• Химически синтезирани малинови кетони по отношение на чистота и примеси
Чистотата на химически синтезирания малинов кетон може да бъде постигната до високо ниво чрез процеси на фино разделяне и пречистване. По време на синтеза обаче могат да се получат някои странични продукти поради сложността на реакцията. Например, при реакцията на кондензация, някои структурно подобни примеси могат да бъдат произведени поради свръхкондензация или други странични реакции. Наличието на тези примеси може да повлияе на качеството и свойствата на приложение на малиновия кетон.
Тези примеси могат да бъдат открити чрез усъвършенствани аналитични техники като високоефективна течна хроматография (HPLC). В промишленото производство обикновено се изисква чистотата на химически синтезираните малинови кетони да бъде над 98%, за да отговарят на изискванията на повечето приложения. Въпреки това, дори след множество стъпки на пречистване, може да остане много малко количество примеси като катализатори или непълно реагирали суровини.
• Микробна ферментация на малинови кетони
Микробна ферментация начист малинов кетон на прахможе също да постигне високи нива на чистота, но може да бъде повлиян от микробни метаболити. В допълнение към целевия продукт малинов кетон, ферментационният бульон може също да съдържа метаболитни странични продукти на микроорганизма, като органични киселини и аминокиселини. Видовете и съдържанието на тези примеси са свързани с микробни щамове, условия на ферментация и други фактори.
В процеса на екстракция и пречистване са необходими подходящи методи за отделяне на малинов кетон от тези примеси. Например, някои макромолекулни примеси могат да бъдат отстранени чрез технология за мембранно разделяне и след това малиновият кетон може да бъде допълнително пречистен чрез методи като адсорбция и елуиране. Като цяло, микробната ферментация на малинови кетони също може да постигне чистота над 95%, въпреки че профилът на примесите е различен от този при химичния синтез.
• Стереохимични и изомерни аспекти на химичния синтез на малинови кетони
Методите за химичен синтез могат да произведат различни изомери. Малиновите кетони имат хирални центрове и по време на химическия синтез могат да се получат различни изомери с различна конфигурация. Тези изомери могат да се различават по физични и химични свойства, например могат да имат различни точки на топене, точки на кипене, разтворимост и т.н.
В определени приложения, като например производството на аромати, ароматните свойства на различните изомери също могат да се различават. За приложения, изискващи единичен изомер, се изисква химичен синтез, последван от разделяне на изомерите чрез методи като хирално разделяне, което увеличава сложността и цената на производството.
• Микробна ферментация на малинови кетони
Малинов кетон на прахпроизведени чрез микробна ферментация обикновено имат специфична стереохимична конфигурация. Ензимите в микроорганизмите са силно стереоселективни и могат да синтезират малинови кетони със специфични конформации. Следователно продуктите на микробната ферментация имат предимства по отношение на стереохимията. За някои приложения със строги изисквания за изомер, микробната ферментация на малинови кетони може да бъде по-съвместима. Например в ароматите от висок клас и във фармацевтиката
Aприложение
• Химичен синтез на малинови кетони
Химически синтезираният малинов кетон се използва главно в производството на аромати. Има силен аромат на малина и е важна съставка при формулирането на плодови аромати, които се използват за овкусяване на храни, напитки, козметика и други продукти. В хранително-вкусовата промишленост може да се използва за приготвяне на бонбони, желета, напитки и др.
В допълнение, химическият синтез на малинов кетон има някои приложения във фармацевтичната област. Например, като междинен продукт за синтеза на лекарства, той се използва за синтезиране на някои съединения с фармакологична активност.
• Микробна ферментация на малинов кетон
Микробиологично ферментиралмалинов кетон насипен прахса предпочитани на пазара на парфюми от висок клас поради естествения си произход. Някои парфюмерийни и козметични марки от висок клас предпочитат да използват малинов кетон, произведен чрез микробна ферментация, поради нарастващото потребителско търсене на продукти с естествени съставки.
Има потенциални приложения и във фармацевтичния сектор. Особено за синтеза на лекарства със строги изисквания за чистота и изомер. Естествените свойства на микробно ферментиралия малинов кетон го правят изгоден и при разработването на някои естествени лекарства и хранителни добавки.
• Приемане на пазара на химически синтезирани малинови кетони
Химически синтезираните малинови кетони са на пазара отдавна и цените им са относително стабилни. Благодарение на своя зрял производствен процес, той може да се произвежда в голям мащаб и държи дял от пазара на нисък до среден клас. Въпреки това, тъй като потребителският интерес към натуралните продукти се увеличава, химически синтезираните малинови кетони може да бъдат донякъде ограничени на някои пазари от висок клас.
• Микробно ферментирали малинови кетони
Микробната ферментация на малинов кетон набира пазарен дял като сравнително нов производствен метод. Има високо пазарно приемане. Въпреки това, цената на производството на микробна ферментация е сравнително висока и цената на продукта е сравнително скъпа. Това до известна степен ограничава промотирането му на някои чувствителни към цените пазари.
Guanjie Biotech е доставчик на малинов кетон на прах. Ние предлагаме чист малинов кетон на прах с анализ, по-голям или равен на 99% с микробно ферментирали и химически синтезирани методи. Ако трябва да купитемалинов кетон насипен прах, можете да се консултирате с нас наinfo@gybiotech.com.
