Effective technological modes for extracting lycopine from tomato pomace | Эффективные технологические режимы извлечения ликопина из выжимок томатов

English. Tomato pomace is the most promising raw material for the extraction of lycopene (L), as it is characterized by its high content and low cost. However extraction of L with organic solvents without preliminary preparation of pomace is ineffective, due to the rigid structure of their cell walls. Therefore, the development of effective technological modes for extracting L from tomato pomace, allowing to increase the extraction degree and scale the production process, is relevant. To determine the effective modes of lycopene extraction, tomato pomace pre-crushed and treated with an enzyme composition with a moisture mass fraction of no more than 10% was used. The extraction was carried out with acetone and hexane, as well as their mixture, with varying volume ratios of acetone: hexane (1 : 1, 1 : 3, 1 : 5 and 1 : 7). At the end of extraction, the phases were separated into extract and precipitate by vacuum filtration, the solvent was removed from the extract using a rotary evaporator and a concentrate of carotenoids in oil was obtained. It was found that the highest L content in the sample of carotenoid concentrate in oil was observed during extraction with a solvent mixture at a volume ratio of aceto- ne : hexane 1 : 5, while the ratio by weight of tomato pomace : solvent mixture was 1 : 15. The effective temperature and duration of the extraction process of L were determined – 40 deg C and 45 min respectively. It was revealed that exposure to the extraction process by ultrasound with a specific power of 0.4 W/cm3 for 7 minutes allowed to reduce the ratio by weight of tomato pomace : a mixture of solvents to 1 : 14, while the L content in the carotenoid concentrate sample increased by 19% compared with the control sample obtained without the use of ultrasound. The carotenoid concentrate in oil with a high L content (2468.2 mg/100 g) obtained according to the developed regimes is an effective food additive for food enrichment.

Russian. Выжимки томатов являются наиболее перспективным сырьем для извлечения ликопина (ЛП), поскольку характеризуются его высоким содержанием и имеют низкую стоимость. Однако экстракция ЛП органическими растворителями без предварительной подготовки выжимок является малоэффективной, что обусловлено жесткой структурой их клеточных стенок. Поэтому разработка эффективных технологических режимов извлечения ЛП из выжимок томатов, позволяющих повысить степень его извлечения и масштабировать процесс получения, актуальна. Для определения эффективных режимов экстракции ЛП использовали предварительно измельченные и обработанные композицией ферментов выжимки томатов с массовой долей влаги не более 10%. Экстракцию проводили ацетоном и гексаном, а также их смесью при варьировании объемных соотношений ацетон : гексан (1 : 1, 1 : 3, 1 : 5 и 1 : 7). По окончании экстракции путем фильтрования под вакуумом осуществляли разделение фаз на экстракт и осадок, с помощью роторного испарителя удаляли из экстракта растворитель и получали концентрат каротиноидов в масле. Наибольшее содержание ЛП в образце концентрата каротиноидов в масле наблюдалось при экстракции смесью растворителей при объемном соотношении ацетон : гексан 1 : 5, при этом соотношение по массе выжимки томатов : смесь растворителей составляло 1 : 15. Определены эффективная температура и продолжительность процесса экстракции ЛП – 40 град. С и 45 мин соответственно. Выявлено, что воздействие на процесс экстракции ультразвуком (УЗ) удельной мощностью 0,4 Вт/см3 в течение 7 мин позволило снизить соотношение по массе выжимки томатов : смесь растворителей до 1 : 14, при этом в образце концентрата каротиноидов содержание ЛП увеличилось на 19% по сравнению с контрольным образцом, полученным без применения УЗ. Полученный по разработанным режимам концентрат каротиноидов в масле с высоким содержанием ЛП (2468,2 мг/100 г) является эффективной пищевой добавкой для обогащения продуктов питания.