Articole

  • Articol complet
  • Cifre și date
  • Referințe
  • Citații
  • Valori
  • Licențierea
  • Reimprimări și permisiuni
  • PDF

ABSTRACT

Această cercetare a investigat compoziția nutrițională și antioxidantă a deșeurilor de prelucrare a roșiilor, cu scopul de a permite dezvoltarea de noi alternative pentru reciclarea acestui produs secundar. Probele de deșeuri de roșii uscate conțineau 176,2 g/kg de proteine, 21,9 g/kg de grăsime, 524,4 g/kg de fibre brute și 42,1 g/kg de cenușă. Aminoacizii esențiali au reprezentat 34,2% din totalul proteinelor, cei mai abundenți fiind leucina, urmată de lizină și izoleucină. Acizii grași nesaturați reprezintă 77,04% din totalul acizilor grași, linoleicul fiind cel mai important. Rezultatele au confirmat că deșeurile uscate de roșii conțin cantități considerabile de licopen (510,6 mg/kg) și β-caroten (95,6 mg/kg) și au prezentat proprietăți antioxidante bune. Fenolicii totali au prezentat un conținut mediu de 1229,5 mg GAE/kg, dintre care flavonoizii au reprezentat 415,3 mg QE/kg. Acizii elagici și clorogeni au fost cei mai abundenți acizi fenolici, în timp ce printre flavonoide au fost cuantificate doar rutina și miricetina.

articolul

RELUA

Prezentul studiu demonstrează că investighează compoziția nutrițională și antioxidantul celor mai produse produse prin procesul de tomate cu ajutorul alternativei de noi alternative pentru reciclarea acestui produs secundar. Se stabilește că probele de deshidratanți de roșii deshidratate conțin 176,2 g/kg de proteine, 21,9 g/kg de orez, 524,4 g/kg de fibre brute și 42,1 g/kg de ceniza. Aminoacizii esențiali reprezintă 34,2% din totalul proteinelor; între acestea, cea mai abundentă este leucina, urmată de lisina și izoleucina. Acizii acizi din iarbă nu reprezintă 77,04% din totalul acizilor grași, iar acidul linoleic este principalul. Rezultatele confirmă faptul că desicatele de roșii deshidratate conțin licopen (510,6 mg/kg) și β-caroteno (95,6 mg/kg), prezentând proprietăți antioxidante bune. Asimism, s-a sugerat că trebuie menținut conținutul fenolic total de 1229,5 mg GAE/kg și că flavonoidele de aportan 415,3 mg QE/kg. Acizii fenolici sunt mai abundenți decât acizii elastici și clorogeni, care conțin doar flavonoizi care pot fi utilizați în rutină și myricetin.

Introducere

Roșie (Lycopersicon esculentum Mill.) Este o cultură de legume cultivată pe scară largă, cu o producție mondială de peste 170 de milioane de tone în 2014 (FAOSTAT, 2014). Dintre acestea, World Processing Tomato Council a estimat că aproximativ 40 de milioane de tone de roșii au fost procesate la nivel mondial pentru a produce suc de roșii, pastă, piure, ketchup, conserve de roșii și multe alte produse alimentare (WPTC, 2015). Atât roșiile proaspete, cât și cele prelucrate au o valoare nutritivă ridicată, datorită conținutului său de vitamine, folați, carotenoizi și compuși fenolici (Savatović, Ćetković, Čanadanović-Brunet și Đilas, 2010). Licopenul este cel mai abundent carotenoid din roșii, reprezentând 80-90% din totalul carotenoidelor, dar sunt prezenți și alți carotenoizi precum α-, β-, γ-, δ-caroten, fitoen, fitofluen și luteină (Calvo, García, Și Selgas, 2008). Licopenul a atras cea mai mare atenție în ultimii ani pentru beneficiile sale potențiale pentru sănătate (Kong și colab., 2010), fiind cel mai eficient eliminator de radicali liberi, cu o capacitate de peste două ori mai mare decât cea a β-carotenului (Capanoglu, Beekwilder, Boyacioglu, De Vos și Hall, 2010).

O serie de studii au investigat valoarea potențială nutritivă a subproduselor de tomate și efectul încorporării acestora în amestecurile de furaje pentru animale. Persia și colab. (2003) au raportat că semințele de roșii din deșeurile fabricii de conserve de roșii pot fi suplimentate în rații de pui cu până la 15% fără efecte negative asupra performanței de creștere, în timp ce King și Zeidler (2004) au arătat că tescovina de roșii ar putea fi utilizată ca sursă de vitamina E în diete pentru puii de carne pentru a reduce oxidarea lipidelor în timpul încălzirii și depozitarea congelată pe termen lung a cărnii și pentru a prelungi durata de valabilitate.

Deoarece deșeurile de roșii sunt singurele subproduse bogate în licopen, au fost efectuate numeroase studii privind extracția licopenului din deșeurile de tomate (Nobre, Palavra, Pessoa și Mendes, 2009). Mai mult, aceste deșeuri ar putea fi exploatate prin extracția cu ultrasunete a pectinei (Grassino și colab., 2016) și pentru producția durabilă de noi polizaharide cu activitate anticitotoxică și antioxidantă și cu capacitatea de a forma biofilme (Tommonaro, Poli, De Rosa, Și Nicolaus, 2008).

Scopul acestei lucrări a fost de a determina conținutul diferiților nutrienți și compuși bioactivi (carotenoizi, polifenoli, amino și acizi grași) în deșeurile provenite din industriile de prelucrare a roșiilor. Rezultatele acestui studiu ar trebui să permită dezvoltarea de noi alternative pentru reciclarea acestui subprodus valoros.

Materiale și metode

Material vegetal

Două transporturi de deșeuri industriale de roșii (un amestec de piei și semințe) au fost colectate de la Leader International S.A., o fabrică comercială de prelucrare a roșiilor din Caracal, România. De îndată ce au fost obținute, subprodusele au fost ambalate în pungi de plastic și congelate la -25 ° C. Subprodusele de tomate au fost ulterior supuse uscării într-un uscător industrial cu aer cald forțat (Blue Spark Systems S.R.L., România) la 60 ° C. Materialul uscat a fost măcinat folosind un polizor electric pentru a trece printr-o plasă de 1 mm. Ambele transporturi de deșeuri de roșii au fost analizate pentru a determina umiditatea, proteina brută, conținutul de grăsimi brute și fibre brute, fenolici totali, flavonoide totale, conținut de licopen și β-caroten și activitate antioxidantă. Profilul fenolic, precum și profilurile de aminoacizi și acizi grași au fost evaluate folosind metode cromatografice. Conținutul mineral a fost determinat utilizând spectrometria de masă cuplată inductiv.

Compoziție apropiată

Compoziția chimică a deșeurilor de tomate uscate a fost determinată în conformitate cu metodele standard: substanța uscată prin metoda gravimetrică conform ISO 6496 (ISO, 2001), proteina brută prin metoda semiautomatică Kjeldahl conform ISO 5983-2 (2009) folosind un Kjeltec 2300 unitate de analiză (Tecator, Suedia), grăsime brută prin extracție cu eter (SR ISO 6492, ISO, 2000) utilizând o unitate de extracție Soxtec 2055 (Tecator, Suedia), fibră brută prin digestie cu acid și alcali conform ISO 6865 (ISO, 2002 ) folosind un analizor automat (Fibertec 2010, Tecator, Suedia) și cenușă conform ISO 2171 (ISO, 2010) folosind un cuptor Caloris CL 1206 (România).

Determinarea conținutului de licopen și β-caroten

Licopenul și β-carotenul au fost determinate în conformitate cu metoda lui Nagata și Yamashita (1992). Pe scurt, 1 g pulbere reziduală de tomate a fost agitată viguros timp de 15 minute cu 16 ml de acetonă/hexan (4: 6) într-o eprubetă. După separarea fazelor, valorile de absorbție a luminii (A) ale stratului de hexan la lungimea de undă 453, 505, 663 și 645 nm au fost înregistrate folosind un spectrofotometru Varian Cary 50 UV-Vis (Varian Co., SUA).

Următoarele ecuații au fost utilizate pentru calcularea conținutului de licopen și b-caroten în miligrame la 100 ml de solvent:

l y c o p e n e = - 0. 0458 × A 663 + 0. 204 × A 645 + 0. 372 × A 505 - 0. 0806 × A 453 β - c a r o t e n e = 0. 216 × A 663 - 1. 220 × A 645 + 0. 304 × A 505 - 0. 452 × A 453

unde A663, A645, A505 și A453 sunt absorbanța la 663, 645, 505 și, respectiv, 453 nm. Rezultatele au fost exprimate în mg per kg.

Determinarea conținutului fenolic total

Conținutul total fenolic a fost estimat prin metoda reactivului fenol Folin - Ciocalteu, pe baza procedurii lui Singleton și Rossi (1965), folosind acidul galic ca compus fenolic standard. Pentru extracție, 0,3 g de deșeuri de roșii uscate au fost amestecate cu 5 ml de metanol și sonicate timp de 50 min la temperatura camerei. Ulterior, extractele au fost centrifugate la 4200 rpm timp de 5 minute și supernatantele au fost recuperate, filtrate prin membrane de poliamidă de 0,45 μm și depozitate la 4 ° C până când au fost utilizate pentru testare. 100 μL din extractele filtrate au fost amestecate cu 5 ml de apă distilată și 500 μL de reactiv Folin-Ciocalteu 0,2N. După 5 min, s-au adăugat 1,5 ml soluție de carbonat de sodiu 20%. Amestecul de reacție a fost diluat cu apă distilată până la un volum final de 10 ml. Absorbanța soluției de culoare albastră rezultată a fost măsurată la 765 nm pe un spectrofotometru UV-Vis Varian Cary 50 (Varian Co., SUA) după incubare timp de 30 de minute la 40 ° C cu agitare intermitentă. Rezultatele au fost exprimate ca echivalenți de acid galic (GAE) în mg pe kg.

Determinarea conținutului total de flavonoizi

Conținutul de flavonoizi din deșeurile de roșii uscate a fost determinat spectrofotometric folosind metoda azotatului de aluminiu așa cum este descris de Mohammadzadeh și colab. (2007). Pe scurt, 0,5 mL de extract metanolic de deșeuri de roșii au fost amestecate cu 0,1 mL azotat de aluminiu 10% (AlCl3), 0,1 mL acetat de potasiu apos 1 M și 4,3 mL metanol. După 40 de minute de reacție la temperatura camerei, absorbanța amestecului a fost măsurată la 415 nm folosind un spectrofotometru Evolution 600 UV-Vis (Thermo Scientific, SUA). Conținutul total de flavonoizi a fost determinat utilizând o curbă standard cu quercetină și rezultatele au fost exprimate în miligrame de echivalenți de quercetină (QE) per kg.

Determinarea activității de eliminare a radicalilor DPPH

Pentru a măsura activitatea antioxidantă, testul de eliminare a radicalilor DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil) a fost efectuat în conformitate cu procedura descrisă de Oliveira și colab. (2008). 3 ml 0,004% (v/v) DPPH în metanol a fost amestecat cu extractul de roșie metanol (50 μL) și amestecul de reacție a fost agitat viguros și păstrat în întuneric. Exact 30 de minute mai târziu, absorbanța la 517 nm a fost citită folosind un spectrofotometru Evolution 600 UV-Vis (Thermo Scientific, SUA). Activitatea de eliminare a radicalilor DPPH a probei a fost calculată după cum urmează:

Activitatea de eliminare a DPPH (%) = [1 - AS/ADPPH] × 100 unde AS reprezintă absorbanța extractului probei cu DPPH și ADPPH este absorbanța soluției de DPPH fără probă. Trolox (6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilchromane-2-carboxilic) a fost utilizat ca standard de control și 80% metanol a fost utilizat ca martor. Rezultatele au fost exprimate în mmol Trolox pe kg.

Determinarea acizilor grași

Conținutul de acizi grași a fost evaluat prin ester metilic al acidului gras (FAME)/cromatografie gazoasă în conformitate cu ISO/TS 17.764-2 (2008). Acizii grași din extractele lipidice totale au fost transformați în esterii lor metilici prin transesterificare în metanol conținând 3% acid sulfuric concentrat la 80 ° C timp de 4 ore. Esterii metilici ai acizilor grași au fost analizați într-un cromatograf Perkin Elmer-Clarus 500 echipat cu un detector de ionizare a flăcării (FID) și echipat cu o coloană capilară BPX70 (60 m × 0,25 mm i.d., grosimea filmului de 0,25 μm). Temperatura coloanei a fost programată la 5 ° C min -1 de la 180 ° C la 220 ° C. Gazul purtător a fost hidrogen (viteza liniară de 35 cm s -1 la 180 ° C) și raportul de divizare a fost 1: 100. Temperatura injectorului și a detectorului au fost de 250 și respectiv 260 ° C. Identificarea FAME a fost făcută prin comparație cu timpii de păstrare a standardelor cunoscute. Rezultatele au fost exprimate ca g acid gras la 100 g acizi grași total.

Determinarea compoziției minerale

Calciu (Ca), magneziu (Mg), sodiu (Na), potasiu (K), fier (Fe), mangan (Mn), cupru (Cu), crom (Cr), zinc (Zn) și bor (B) au fost determinată de tehnica spectrometriei de masă cuplată inductiv (ICP-MS), în timp ce spectrometria de absorbție atomică a flăcării (FAAS) a fost utilizată pentru cuantificarea potasiului (K). Mineralizarea probelor a fost efectuată prin efectuarea unei digestii umede cu acid într-un sistem de digestie cu microunde (Milestone Ethos EZ, Shelton, CT, SUA) setat la 180 ° C timp de 20 de minute. Măsurătorile ICP-MS și FAAS au fost efectuate de un spectrometru de masă cu plasmă cuplat inductiv Elan 9000 (Perkin Elmer Sciex, Canada) și de un spectrometru de absorbție atomică Avanta PM în flacără (GBC, Australia), respectiv. Conținutul de minerale a fost cuantificat față de soluțiile standard și rezultatele au fost exprimate în mg pe kg.

Determinarea aminoacizilor

Determinarea compușilor fenolici

Compușii fenolici individuali au fost determinați prin metoda HPLC cu fază inversă în conformitate cu Nour, Trandafir și Cosmulescu (2013) pe un sistem Finningan Surveyor Plus HPLC (Thermo Electron Corporation, San Jose, CA) incluzând degazatorul de vid, pompa Surveyor Plus LCPMPP, Surveyor Plus Termoamplificator ASP și un detector PDA5P (DAD). Separarea a fost efectuată pe o coloană Hypersil Gold C18 cu fază inversă (5 μm, 250 × 4,6 mm) operată la 20 ° C. Faza mobilă a constat din 1% soluție apoasă de acid acetic (eluant A) și metanol (eluant B). Programul de gradient a fost după cum urmează: 90% A (27 min), 90% A până la 60% A (28 min), 60% A (5 min), 60% A până la 56% A (2 min), 56% A (8 min), 56% A până la 90% A (1 min) și 90% A (4 min). Volumul injecției a fost de 5 μL. Monitorizarea simultană a fost efectuată la 254, 278 și 300 nm la un debit de 1 mL min -1. Extractele metanolice obținute așa cum s-a descris mai sus au fost filtrate printr-un filtru de seringă din nailon (0,45 μm) înainte de injectare. Fiecare compus a fost cuantificat în funcție de măsurătorile zonei de vârf, care au fost raportate în curbele de calibrare ale standardelor corespunzătoare. Conținutul de compuși fenolici a fost exprimat în mg per kg.

analize statistice

Măsurătorile au fost efectuate în trei exemplare pentru fiecare probă și rezultatele au fost exprimate ca valoare medie ± deviație standard. Analiza statistică a fost efectuată utilizând software-ul Statgraphic Centurion XVI (StatPoint Technologies, Warrenton, VA, SUA).

rezultate si discutii

Compoziție apropiată

Deșeurile de roșii uscate, formate din aproximativ 22,2% semințe și 77,8% resturi de pulpă și piei, au fost caracterizate în termeni de macronutrienți (proteine, grăsimi, fibre și cenușă), iar rezultatele sunt prezentate în tabelul 1. Compoziția următoare a arătat că roșiile uscate deșeurile conțineau 176,2 g/kg proteină, care este comparabilă cu nivelul proteinei brute (189,2 g/kg) găsit de Salajegheh, Ghazi, Mahdavi și Mozafari (2012). Acest rezultat a fost mai mare decât cele raportate pentru coaja de roșie uscată de González, Cid și Lobo (2011) sau de Elbadrawy și Sello (2016) care au găsit 133 și respectiv 105 g/kg. Aceste diferențe ar putea fi atribuite contribuției semințelor, având în vedere că, într-un studiu anterior, proteina brută a produsului secundar al semințelor (202,3 g/kg) a fost găsită aproximativ de două ori mai mare decât a produsului secundar peel (100,8 g/kg) (Knoblich, Anderson, & Latshaw, 2005) în timp ce Persia și colab. (2003) au raportat un conținut de proteine ​​brute din subprodusul semințelor de 250 g/kg.