خلاصه فرآیند تولید لسیتین
روغن سویا خام به‌طور متوسط حاوی 1.8٪ (محدوده 1.2-3.2٪) فسفاتید قابل هیدراتاسیون است. صمغ‌گیری یک فرآیند حذف فسفاتید روغن سویا محسوب می‌شود.در نقطه مقابل روغن سویا باکیفیت پایین حاوی میزان زیادی اسید چرب آزاد و دارای میزان زیادی فسفاتید غیر آب‌دوست می‌باشد، که منبع مناسبی برای استحصال لسیتین محسوب نمی شود. در کنار تولید لسیتین یکی دیگر از مزایای جداسازی فسفاتید ها از روغن افزایش کیفیت و ماندگاری روغن می‌باشد. لسیتین در فرآیند صمغ‌زدایی روغن خام سویا به دست می‌آید. در فرآیند تولید تقریباً 1 درصد بخار زنده یا آب گرم به روغن سویا خام در دمای حدود 70 درجه سانتی‌گراد اضافه می‌شود. سپس امولسیون به مدت 10 تا 60 دقیقه هم زده می‌شود تا فسفولیپیدها هیدراته و آگلومره شوند و یک‌فاز سنگین نامحلول در روغن تشکیل می‌دهند که با استفاده از سانتریفیوژ از روغن جدا می‌شود. معمولاً با پراکسید هیدروژن، عمل بهبود رنگ آن از قهوه‌ای یا بژ به زرد روشن انجام می‌شود. سپس می‌توان افزودنی‌های سیال کننده را اضافه کرد تا ویسکوزیته لسیتین را کاهش داده تا از تبدیل‌شدن محصول نهایی به شکل جامد جلوگیری کند. درنهایت محصول با سیستم های خشک کن، رطوبت آن تا حدود 1% کاهش یابد.
دانه‌های سویا مهم‌ترین منبع لسیتین تجاری هستند و لسیتین به دلیل کاربردهای فراوان آن در مواد غذایی و محصولات صنعتی غیر غذایی، مهم‌ترین محصول جانبی صنعت فرآوری روغن سویا است. سه فسفولیپید اصلی لسیتین سویا تجاری عبارت‌اند از: فسفاتیدیل کولین، فسفاتیدیل اتانول آمین (که معمولاً سفالین نامیده می‌شود) و فسفاتیدیل اینوزیتول ها (همچنین به آن اینوزیتول فسفاتید می‌گویند). لسیتین سویا تجاری نیز معمولاً حاوی حدود 35 تا 40 درصد روغن سویا است. درواقع لسیتین یکی از پیچیده‌ترین و همه‌کاره‌ترین مواد مشتق شده از سویا است. از فسفاتیدیل کولین برای تشخیص لسیتین خالص یا شیمیایی نیز استفاده می‌شود.
بازار جهانی لسیتین
بازار لسیتین جزء بازارهای نوظهور به‌حساب می‌آید. پیش‌بینی می‌شود که بازار جهانی لسیتین سویا از 536.18 میلیون دلار در سال 2021 به 740.62 میلیون دلار در سال 2028 رشد کند. تولیدکنندگان لسیتین به دلیل وجود خریداران حساس به قیمت، بر روی قیمت رقابت می‌کنند. تولیدکنندگان برای به دست آوردن مزیت رقابتی در بازار، بر نوآوری فرآیند و منشأ مواد خام کم‌هزینه تأکیددارند. علاوه بر این، رشد سریع صنایع مصرف‌کننده نهایی مانند مواد غذایی، آشامیدنی و داروسازی و در نقطه مقابل افزایش تولید لسیتین، شکاف بین عرضه و تقاضا را پر می‌کند و انتظار می‌رود قیمت‌ها در طول سال‌های آتی افزایش متوسطی داشته باشد. سویا با بیشترین سهم درآمدی در بازار جهانی لسیتین نسبت به دیگر منابع تولید لسیتین با بیش از 79 درصد در سال 2021 رتبه نخست این بازار را به خود اختصاص داده است. این به دلیل وجود مناطق وسیعی از زمین‌های زیر کشت و تولید سویا و رشد صنایع غذایی در مناطق اروپا، آسیا و اقیانوسیه نسبت داده می‌شود. موارد مصرف عمدتاً برای تولید محصولات لبنی، بستنی، مکمل‌های غذایی، شیر خشک نوزادان، نان، مارگارین و سایر غذاهای فوری و آماده استفاده می‌شود. فرم مایع لسیتین با بیشترین سهم درآمدی بیش از 86 درصد در سال 2021 رتبه نخست بازار لسیتین را در اختیار خود داشت. این سهم بالا ناشی از افزایش شدید تقاضا برای شکل مایع از صنایع مختلف کاربرد نهایی، مانند پوشش‌های صنعتی، لوازم‌آرایشی و بهداشتی، صنعت مواد غذایی است. تقاضا در منطقه آمریکای شمالی به دلیل حضور کاربران نهایی کلیدی و دسترسی آسان به مواد خام است. وجود مزارع بزرگ سویا در ایالات‌متحده و مزارع کلزا در کانادا باعث افزایش رشد بازار در این منطقه شده است. اروپا با بیشترین سهم درآمدی بیش از 30 درصد در سال 2021 بر بازار لسیتین تسلط داشت. این امر به وجود تعداد قابل‌توجهی از تولیدکنندگان لسیتین در منطقه نسبت داده می‌شود. علاوه بر این، مواد خام فراوان و افزایش آگاهی سلامت در میان مصرف‌کنندگان در منطقه باعث افزایش تقاضا می‌شود. هند و چین نیز در منطقه آسیا در این بازار پیشرو می‌باشند. لسیتین در بازار به چهار گرید غذایی، خوراک حیوانات، داروئی و صنعتی تقسیم می‌شود که ازلحاظ ارزش قیمتی نیز با یکدیگر متفاوت می‌باشند. بیشترین سهم مصرف لسیتین در جهان با بیش از 60% به صنعت غذا و نوشیدنی تعلق دارد، پس‌ازآن خوراک حیوانات و پس‌ازآن مصارف داروئی و صنعتی و رتبه آخر مربوط به مکمل‌های غذایی می‌باشد. اگرچه لسیتین های آفتابگردان و کلزا در بازار موجود است، اما سود تجاری اصلی در لسیتین سویا است.
ویژگی‌های عملکردی
- امولسیون کردن:
اجازه می‌دهد تا مواد غیرقابل امتزاج، به‌ویژه در سیستم‌های آب در روغن (مانند مارگارین و شکلات) مخلوط شوند. این گسترده‌ترین کاربرد لسیتین است.
- حل شدن:
حل کردن روغن‌ها (مانند روغن‌های شیرینی و رنگ‌های محلول در روغن) را در آب ممکن می‌سازد.
- سوسپانسیون:
رنگ‌دانه‌ها (به‌عنوان‌مثال سوسپانسیون) را در رنگ‌ها پراکنده نگه می‌دارد و از تجمع آن‌ها جلوگیری می‌کند.
- مرطوب کردن:
به حل شدن سریع پودرها در آب کمک می‌کند.
- روانکاری و رهاسازی:
هنگامی‌که لسیتین در یک‌لایه نازک روی ظرف پخت‌وپز یا قالب استفاده می‌شود، باعث آزاد شدن غذا یا مواد دیگر از آن سطح می‌شود.
- کنترل کریستالیزاسیون:
برای کنترل تبلور قند در سیستم‌های چربی، مانند شکلات، استفاده می‌شود.
- کمپلکس کردن:
باعث به تأخیر انداختن کریستالیزاسیون نشاسته مرتبط با بیات شدن در محصولات پخته می‌شود.
- ضد پاشیدن (جلوگیری از جداسازی روغن از آب):
مانند مارگارین.
- اصلاح ویسکوزیته:
مانند شکلات.
- نقش آنتی‌اکسیدانی:
به‌عنوان تثبیت‌کننده در بستنی‌ها و شیرینی‌ها و به‌عنوان یک آنتی‌اکسیدان در روغن‌ها و چربی‌ها عمل می‌کند و عمر مفید چربی‌های حیوانی را افزایش می‌دهد.
مصارف مواد غذایی
لسیتین در مجموعه‌ای از غذاهای روزانه ما استفاده می‌شود. بیشترین استفاده در مارگارین (برای جلوگیری از پاشیدن و به‌عنوان یک امولسیفایر)، همچنین در شکلات‌ها، کارامل‌ها و روکش‌ها (برای کنترل ویسکوزیته، کریستالیزاسیون و چسبندگی)، در آدامس (برای نرم شدن) استفاده می‌شود. در غذاهای فوری مانند پودر کاکائو، خامه قهوه و صبحانه فوری (برای مرطوب کردن، پخش کردن و امولسیون کردن)، در جایگزین‌های شیر گوساله (برای افزودن انرژی و کمک به هضم و امولسیون کردن)، همچنین در محصولات نیمه آماده، پنیر، محصولات گوشت و مرغ، لبنیات و سایر محصولات یافت می‌شود. از دیگر موارد استفاده در مواد غذایی می‌توان از بستنی، ماکارونی، رشته‌فرنگی، پودر شیر، پودر دسر، سوپ‌های پودری، آب‌نبات و کارامل‌ها نام برد.
مصارف داروئی
لسیتین به‌عنوان یک منبع غذایی از فسفاتیدیل کولین موردنیاز در متابولیسم لیپیدها ازجمله سیستم‌های آنزیمی درگیر در متابولیسم کلسترول، متابولیسم چربی‌ها در کبد و به‌عنوان پیش ساز انتقال‌دهنده عصبی استیل کولین مغز استفاده می‌شود. در بیماری‌های قلبی و اختلالات کبدی نیز باعث بهبود عملکرد عضو می‌گردد. لسیتین و به‌ویژه فراکسیون‌های لسیتین با محتوای فسفاتیدیل کولین بالا به‌عنوان مواد کمکی و به‌عنوان یک داروی فعال استفاده می‌شود. فسفاتیدیل کولین با محتوای بالایی از اسیدهای چرب غیراشباع (پلی‌فسفاتیدیل کولین) در چندین کشور به‌صورت خوراکی و تزریقی به‌عنوان عامل کاهش‌دهنده چربی (Lipostabil) و محافظ کبد (Essentiale) تجویز می‌شود. تحقیقات زیادی در مورداستفاده درمانی از لسیتین به‌ویژه در پیشگیری یا درمان اختلالات عصبی، شیمیایی و قلبی عروقی انجام‌شده و در حال انجام است که ثابت می‌کند لسیتین دارای خواص بی‌نظیر درمانی نیز می‌باشد.
مصارف صنعتی
لسیتین در این حوزه نیز به‌اندازه صنایع غذایی کاربرد دارد. لسیتین در لوازم‌آرایشی، پوشش‌ها (رنگ‌ها، روکش‌های نوار مغناطیسی، موم‌ها، پولیش‌ها، پوشش‌های چوب)، صنایع پلاستیک و لاستیک، پردازش شیشه و سرامیک، کاغذ و چاپ، چسب‌ها، منسوجات و چرم‌ها، سنگ‌تراشی ، محصولات آسفالت، صنعت نفت، فرآوری فلزات و آفت‌کش‌ها کاربرد دارد. لسیتین وارد بخش کشاورزی نیز شده است و در کودها، علف‌کش‌ها، حشره‌کش‌ها و قارچ‌کش‌ها به‌عنوان امولسیفایر یا افزایش اثربخشی ماده فعال استفاده می‌شود. لسیتین در حشره‌کش‌ها برای بهبود امولسیون، پخش، نفوذ و چسبندگی استفاده می‌شود. پس از واکنش با آمین‌های آلیفاتیک به‌عنوان یک شوینده در روغن‌موتور برای اثرات بازدارندگی، شوینده و روان کنندگی استفاده می‌شود. لسیتین یک عامل مرطوب‌کننده، عامل پخش‌کننده، عامل تعلیق، امولسیفایر و تثبیت‌کننده در رنگ‌های پایه روغنی و پایه آبی (لاتکس و رزین امولسیون) است. خیس شدن و پراکندگی سریع رنگ‌دانه را تسهیل می‌کند، در زمان آسیاب کردن و اختلاط صرفه‌جویی می‌کند، باعث افزایش رنگ‌دانه می‌شود. لسیتین یک عامل مرطوب‌کننده، پخش‌کننده و تعلیق کننده است که یکنواختی، شدت رنگ و سهولت در اختلاط مجدد (به‌ویژه جوهرهای چاپ) را افزایش می‌دهد. در کرم‌ها و لوسیون‌های پوست، شامپوها و درمان‌های مو و صابون‌های مایع و نواری نیز استفاده می‌گردد.
مصارف دام و طیور
در خوراک دام، لسیتین به عنوان یک امولسیفایر، عامل مرطوب‌کننده و پراکنده، منبع انرژی، آنتی‌اکسیدان، سورفاکتانت، منبع کولین، فسفر ترکیبی ارگانیک و اینوزیتول و عامل لیپوتروپیک است. در فرمول جایگزین شیر برای گوساله‌ها (تقریباً 10000 تن لسیتین در سال برای این منظور استفاده می‌شود) و برای تولید گوشت گوساله، خوراک طیور، غذای ماهی، غذای حیوانات خانگی و خوراک حیوانات خزدار استفاده می‌شود.
