Комплексная переработка томатного сырья с получением томатного красителя ликопина - эликсира жизни

Томаты сухие и промежуточной влажности имеют высокую биологическую ценность, антиоксидантную активность и иммунозащитные свойства. В сушёных томатах в высококонцентрированном виде находятся БАВ, определено содержание ликопина, β-каротина, витамина С, полифенолов и флавоноидов. Высокое содержание в мякоти и кожице томатов ликопина позволяет обогащать им другие пищевые продукты.

Свежее овощное сырье имеет ограниченные сроки хранения, поэтому необходимо разрабатывать щадящие способы консервирования томатов, позволяющие в максимальной мере сохранить ценные компоненты исходного сырья. В связи с этим весьма актуальной является задача совершенствования способа сушки с максимальным сохранением физиологически ценных веществ исходного сырья.

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License

Цель работы – разработка технологии получения из томатных выжимок белковых, липидных и других продуктов повышенной биологической ценности и выдаче рекомендаций по их применению.

Материалы и методы

Нами предлагается оригинальная безотходная технология переработки томатов с получением продуктов длительного хранения. Например, в схеме предусмотрена комплексная переработка томатопродуктов, включая мякоть, семена и кожицу. Разрабатываемая нами более полная схема переработки томатов предусматривает получение томатной пастилы, томатного порошкового обогатителя, экстрактивного томатного масла из семян, томатного красителя из кожицы, белковой пищевой добавки из шрота семян и кожицы томатов.

В ДГТУ выполнены исследования по кинетике и моделированию процесса сушки томатов, в задачу которых входила отработка технологии щадящей сушки томатного сырья с максимальным сохранением исходных полезных свойств. Было определено, что кинетика деструкции аскорбиновой кислоты при ступенчатой сушке может быть описана экспоненциальным уравнением. Сушка практически не оказывает влияния на сохранность ликопина. Его потери составляют не более 5% от первоначального содержания при обоих режимах сушки. Кинетика покоричневения при традиционной сушке несколько отличалась от разработанного режима. Первую половину сушки оно развивалось очень незначительно, после чего начинался достаточно интенсивный рост, обусловленный, вероятно, повышением температуры на заключительных этапах сушки и увеличением содержания сухих веществ в продукте.

Ликопин – биологически активное вещество растительного происхождения, сильнейший антиоксидант, средство для борьбы со свободными радикалами, способными навредить на клеточном уровне. Ликопин также может способствовать естественной защите организма. Томатопродукты и сами томаты являются весомыми источниками ликопина [1–5].

Несмотря на то, что ликопин относится к каротиноидам, он не обладает А – витаминной активностью.

Ликопин важнейший пищевой краситель, который способен придавать различную цветовую гамму пищевым продуктам от желтых оттенков до красного цвета. Элементами, являющимися основными экстракта ликопина являются транс-ликопины [6, 7].

Способ получения ликопина из томатов это измельчение плодов, из полученной массы мякоть экстрагируют, с помощью используемого

Экстрагированный из томатов ликопин представляет собой темно-красную вязкую жидкость, которая легко растворяется в этилацетате и н-гексане. Ликопин в томатах и томатных продуктах состоит преимущественно из транс- и цис-ликопина. Содержание ликопина в томатном экстракте обычно составляет от 5% до 15%, в зависимости от сорта, способа выращивания, географического положения, климатических условий и степени зрелости плодов.

Химическая структура ликопина, представляет собой длинную цепочку с сопряженными двойными связями Состав ликопина не изменяется при хранении комнатной температуре и при температуре 4 градусов, в течении 37 месяцев. Ликопин восприимчив к химическим изменениям, таким как окисление, изомеризация при воздействии света, тепла и кислорода. Состояние ликопина зависит от конкретного пищевого продукта, к которому он добавлен, а также от производственного процесса [8–10].

Полученный экстракт ликопина из томатов предназначен так же для использования в следующих категориях продуктов питания: хлебобулочные изделия, сухие завтраки, молочные продукты, газированные напитки, в фруктовых и овощных соках, конфетах, супах, заправках для салатов. Так же экстракт ликопина получаемый из томатов может использоваться в качестве пищевой добавки в продуктах, где наличие ликопина обеспечивает определенную функцию (например, в качестве антиаксиданта или других полезных для здоровья человека).

Количество экстракта ликопина, добавляемого в пищу может варьироваться от 2мл на л в воде в бутылках, а в готовых к употреблению продуктах до 130мг на кг

Экстракт ликопина из томатов предназначен для использования в качестве пищевого красителя. Он обеспечивает аналогичные цветовые оттенки, начиная от желтого до красного, как это делают природные и синтетические ликопины. Экстракт ликопина из томатов также используется в качестве пищевой добавки в продуктах, где наличие ликопина обеспечивает определенную функцию (например, в качестве антиоксиданта или других полезных для здоровья веществ). Продукт также может быть использован в качестве антиоксиданта в пищевых добавках.

Экстрагированный из томатов ликопин представляет собой темно-красную вязкую жидкость. Он легко растворим в этилацетате и н– гексане, он частично растворим в этаноле и ацетоне, и нерастворим в воде. Раствор в н –гексане показывает максимум поглощения при приблизительно 472 нм.

Экстрагированный из томатов ликопин изготавливается из различных томатов с высоким содержанием ликопина, в значении от 150 до 250 мг/кг. Данный сорт как правило, не продается для непосредственного употребления в пищу, но в основном используется в производстве экстракта ликопина. Экстракт получают путем измельчения помидоров в сырой томатный сок, мякоть которого отделяется от сыворотки. Томатную мякоть затем экстрагируют этилацетатом. Конечный продукт получают после удаления растворителя выпариванием под вакуумом при 40-60С

Экстрагированный из томатов ликопин содержит каротиноиды (5–15% вес/вес), а также компоненты из числа не каротиноидов. Доля каротиноидов в томатном экстракте состоит в основном из ликопинов, из которых: около 86% приходится на все – транс-ликопины , около 6% представляет собой 5 – цис-ликопины , около 2% 9 – цис – ликопин около 2% 13 – цис – ликопин, около 4% других каротиноидов. Основными компонентами томатного экстракта (без учета каротиноидов) являются жирные кислоты и аципглицеролы (69–74%), фосфолипиды (8.9–14%), и парафин (5–8.4%).

Доказано, что он крайне полезен для сердца и сосудов. Чтобы получить максимум пользы от помидоров, надо их есть регулярно, но без фанатизма. И даже необязательно сырыми. Термическая обработка вовсе не убивает главную томатную пользу – антиоксидант ликопин. Упаривание и ужаривание приводит к концентрированию ликопина в конечном продукте. Так, если в свежих томатах содержится до 50 мг/кг, то в кетчупе уже до 140 мг/кг, а в томатной пасте – до 1500 мг/кг (таблица 1).

Таблица 1.

Содержание ликопина в продуктах

Table 1.

Lycopene content in foods

Продукты | Products	Содержание ликопина, мг/кг Lycopene content, mg/kg
Томаты | Tomatoes	5–50
Томатный соус Tomato sauce	62–134
Томатная паста Tomato paste	54–1500
Грейпфрут | Grapefruit	34
Гуава | Guava	54
Арбуз | Watermelon	23–72

Основная функция ликопина в человеческом организме – антиоксидантная. Снижение окислительного стресса замедляет развитие атеросклероза, а также обеспечивает защиту ДНК, что может предотвращать онкогенез. Потребление ликопина, а также ликопин-содержащих продуктов приводит к достоверному уменьшению маркеров окислительного стресса у человека. Ликопин самый сильный каротиноид – антиоксидант, присутствующий в крови человека. Несколько пилотных исследований позволяют предположить наличие сигнальной роли ликопина в отношении некоторых клеточных культур. В частности, предполагается, что ликопин может замедлять пролиферацию клеток как сигнальный метаболит [2].

Ликопин является сильнейшим антиоксидантом и убивает раковые клетки [11].

Результаты и обсуждение

В настоящее время медики заняты поисками универсального лекарства против рака. Наряду с химическими препаратами исследователи обнаружили тесную взаимосвязь между приемом ликопина – природного антиоксиданта и уменьшением риска заболеваний раком. Еще в конце 2001 года первая попытка клинического исследования рака простаты показала, что назначение ликопина помогает уменьшить скорость разрастания раковых клеток. Фактически, за счет этого метода, распространение раковых клеток уменьшилось на 73 процента. Было исследовано около сорока шести фруктов и овощей, и только помидоры показали достаточную связь с уменьшением риска заболевания раком.

Употребление томатов в пищу два раза в неделю, хоть и не может полностью противостоять этому, все же риск заболевания раком снизит на 34 процента [3].

Ликопин является пищевым красителем в молочных продуктах, безалкогольных ароматизированных напитках, зерновых продуктах, хлебе и хлебобулочных изделиях и джемов, обеспечивая цветовые отенки от желтого до красного. Экстракт ликопина из томатов также используется в качестве пищевых добавок. Количество экстракта ликопина, добавленного в пищу, может варьироваться от 2 мг/л в воде в бутылках до 130 мг/кг в виде готовых к употреблению зерновых продуктов.

Ликопин стабилен при хранении при комнатной температуре и при температуре 4 С в течении 37 месяцев. При расходе пищевого красителя, ликопин аналогично сохранялся в составе продукта питания в определенных условиях. Состояние ликопина зависит от конкретного продукта питания, к которому он добавлен, а также во время технологического цикла.

Нутрициологи внесли томаты в перечень десяти самых полезных продуктов. Томатный сок возбуждает аппетит и его рекомендуется употреблять больным и беременным, благодаря высокому содержанию в нем витамина С и калия [12–15].

Ликопин необходимо употреблять в пищу, так как он обладает теми свойствами, которые так необходимы для долгой и здоровой жизни человека.