وثيقة

Lycopene and β-carotene stability and degradation kinetics in plum tomato : effects of temperature.

عناوين أخرى
ثبات وتدهور اللايكوبين والبيتاكاروتين في الطماطم : تأثير الحرارة
الناشر
Sultan Qaboos University.
ميلادي
2021
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
Tomato is one of the extensively produced crop in the world which belongs to Solanaceae family. Preserving lycopene and β-carotene in plum tomatoes during processing and storage is significant from the nutritional point of view. There is limited research conducted on the storage stability of lycopene and β-carotene in fresh and freeze - dried tomatoes. This makes the current study more important in characterizing the degradation kinetics of lycopene and β-carotene, thus could help industrial processors in predicting the suitable processing and storage temperature. The main objective was to determine the effects of temperature on the stability of lycopene and β-carotene in fresh and freeze-dried plum tomato during processing and storage. The other objectives were to determine the physico-chemical characteristics of fresh plum tomato and to determine the proximate and nutritional compositions of fresh and freeze-dried plum tomatoes. The proximate composition was determined using methods of AOAC. Ascorbic acid, total phenolics, total flavonoids and total carotenoids were determined using colorimetric methods. The storage stability of lycopene and β-carotene of fresh tomatoes were investigated at -80, -60, -40, -20, -10, 5, 25, 60, 80, 100 and 120 °C. However, the storage stability of lycopene and β carotene of freeze-dried tomatoes were investigated at -80, -60, -40, -20, -10 and 25 °C. Lycopene and β-carotene were extracted using a mixture of ethanol: hexane (4:3, v/v) and the absorbance readings were determined using spectrophotometer at 445 and 470 nm for lycopene and β-carotene, respectively. There was a significant difference (p < 0.05) between fresh and freeze-dried tomatoes in moisture, ash, fat and total carbohydrates. However, there was no significant difference (p > 0.05) in protein content which revealed high stability of protein towards the effect of freeze drying. Freeze drying significantly decreased the contents of ascorbic acid (57.96 % loss), total phenolics (60.63 % loss), total flavonoids (40.12 % loss) and total carotenoids (49.21 % loss).The initial concentrations of lycopene and β-carotene in fresh plum tomatoes were 3.97 ± 0.98 and 8.69 ± 1.90 mg /g ds, respectively. Freeze drying significantly reduced the initial concentrations of lycopene and β-carotene to reach values of 0.52 ± 0.26 and 1.12 ± 0.71 mg /g ds, respectively with 86.84 % loss of lycopene and 87.11 % loss of β-carotene. Lycopene and β-carotene exhibited similar behaviors during storage in which both slow release and decay were observed at low temperatures (-10, -20, -40, -60, -80 °C), whereas decay was observed at mild temperatures (5, 25, 60, 80 °C). However, a very fast release followed by decay was observed at high temperatures (100, 120 °C). There was a significant effect (p < 0.05) of temperature on the lycopene and β-carotene reaction rates and half times. Lycopene and β-carotene stabilities in fresh tomatoes were greater than the corresponding stabilities in freeze-dried tomatoes stored at -10, -20, -40 and -80 °C. The fresh tomatoes had higher lycopene stability than freeze-dried tomatoes stored at 25 °C. However, β-carotene exhibited greater stability in freeze –dried tomatoes than fresh tomatoes at 25 °C. Lycopene and β-carotene in fresh tomatoes were more stable at 25 °C compared to 5 °C. Lycopene and β-carotene in freeze-dried tomatoes were more stable at 25 °C than -10 and – 20 °C. Lycopene and β-carotene in fresh tomatoes stored at 100 °C were stable up to 8 h and 5 h, respectively. Both were stable up to 1 h at 120 °C. Therefore, lycopene and β-carotene had greater stabilities at 100 °C than 120 °C, thus it is recommended for the food processors to avoid processing at 120 °C and if needed it is better to reduce the time to not more than 1 h. Storage of fresh tomatoes at temperatures above 25 °C caused an increase of lycopene and β-carotene losses with increasing temperature and storage time. It is recommended to use mild thermal processing at 60 or 80 °C to insure retention of more lycopene and β-carotene. Further research is needed to optimize the freeze drying conditions of tomatoes and to develop a combined kinetics model of lycopene and β-carotene degradation. Also, further research is required to study the other factors involved in lycopene and β-carotene degradation.
الملخص العربي
الطماطم هي واحدة من المحاصيل المنتجة على نطاق واسع في العالم والتي تنتمي إلى عائلة Solanaceae. يعد أثناء المعالجة والتخزين أم ًرا مهًم الحفاظ على اللايكوبين والبيتا كاروتين في طماطم plum ا من وجهة نظر التغذية. تم إجراء القليل من الأبحاث حول ثبات اللايكوبين والبيتا كاروتين أثناء تخزين الطماطم الطازجة والمجففة بالتجميد. هذا يجعل هذه الدراسة أكثر أهمية في توصيف تحلل اللايكوبين والبيتا كاروتين ، وبالتالي يمكن أن تساعد مصنعي الأغذية في التنبؤ بدرجة الحرارة المناسبة للمعالجة والتخزين. كان الهدف الرئيسي هو تحديد تأثيرات درجة الحرارة على ثبات الألايكوبين والبيتا كاروتين في الطماطم الطازجة والمجففة بالتجميد أثناء المعالجة والتخزين. كانت الأهداف الأخرى تشمل تحديد الخصائص الفيزيائية والكيميائية لطماطم plum الطازجة وتحديد المكونات التقريبية والغذائية لطماطم plum الطازجة والمجففة بالتجميد. تم تحديد المكونات التقريبية باستخدام طرق AOAC . تم تقدير حمض الأسكوربيك ، الفينوالت الكلية ، مركبات الفالفونويد الكلية والكاروتينات الكلية باستخدام طرق القياس اللوني. تم اختبار ثبات اللايكوبين والبيتا كاروتين أثناء تخزين الطماطم الطازجة في 80- ، 60- ، 00- ، 20- ، 10- ، 5 ، 25 ، 60 ، 80 ، 100 و 120 درجة مئوية. كما تم اختبار ثبات اللايكوبين والبيتا كاروتين للطماطم المجففة بالتجميد اثناء التخزين في 80- ، 60- ، 00- ، 20- ، 10- و 25 درجة مئوية. تم استخالص اللايكوبين والبيتا كاروتين باستخدام خليط من الأيثانول: الهكسان ):0 3 ، ح / ح( وتم تحديد القراءات الأمتصاصية باستخدام مقياس الطيف الضوئي عند 005 و 070 نانومتر لاليكوبين والبيتا كاروتين ، على التوالي. كان هناك فرق (0.05 > p ( بين الطماطم الطازجة والمجففة بالتجميد في الرطوبة والرماد والدهون والكربوهيدرات الكلية. كما لم يكن هناك فرق (0.05 < p(في محتوى البروتين بين طماطم plum الطازجة والمجففة بالتجميد مما أظهر ثباتًا عاليًا للبروتين تجاه تأثير التجفيف بالتجميد. أدى التجفيف بالتجميد إلى انخفاض بليغ في محتويات حمض الأسكوربيك )فقد ٪57.76( ، وإجمالي مركبات الفينول )فقد ٪60.63( ، وإجمالي مركبات الفالفونويد )فقد ٪00.12( وإجمالي الكاروتينات )فقد ٪07.21(. كانت الأتراكيز الأولية لاليكوبين و البيتا كاروتين في طماطم plum الطازجة هي 3.77 ± 0.78 ملجم / جم و 8.67 ± 1.70 ملجم / جم في المادة الجافة ، على التوالي . قلل التجفيف بالتجميد بشكل كبير من التركيزات الأولية لللايكوبين والبيتا كاروتين لتصل إلى قيم 0.52 ± 0.26 و 1.12 ± 0.71 مجم / جم في المادة الجافة ، على التوالي مع فقد ٪86.80 من اللايكوبين و ٪87.11 من البيتا كاروتين. أظهر اللايكوبين وبيتا كاروتين سلوكيات متشابهة أثناء التخزين لوحظ فيها كل من الأطلاق البطيء والأنحالل في درجات حرارة منخفضة )10- ، 20- ، 00- ، 60- ، 80- درجة مئوية( ، بينما لوحظ الأضمحالل في درجات حرارة معتدلة )5 ، 25 ، 60 ، 80 درجة مئوية(. كما لوحظ إطلاق سريع جًدا يتبعه اضمحلال في درجات حرارة عالية )100 ، 120 درجة مئوية(. كان هناك تأثير بليغ (0.05 > p (لدرجة الحرارة على معدالت تفاعل اللايكوبين وبيتا كاروتين و نصف العمر. كان ثبات اللايكوبين والبيتا كاروتين في الطماطم الطازجة أكبر من الثبات المقابل في الطماطم المجففة بالتجميد المخزنة في 10- و 20- و 00- و 80- درجة مئوية. كان لدى الطماطم الطازجة ثبات أعلى لاليكوبين من الطماطم المجففة بالتجميد المخزنة عند 25 درجة مئوية. ومع ذلك ، أظهر البيتا كاروتين ثباتًا أكبر في الطماطم المجففة بالتجميد أكثر من الطماطم الطازجة عند 25 درجة مئوية. كان اللايكوبين والبيتا كاروتين في الطماطم الطازجة أكثر استقرا ًرا عند 25 درجة مئوية مقارنة بـ 5 درجات مئوية. كان اللايكوبين والبيتا كاروتين في الطماطم المجففة بالتجميد أكثر استقرا ًرا عند 25 درجة مئوية من 10- و 20- درجة مئوية. كان اللايكوبين والبيتا كاروتين في الطماطم الطازجة المخزنة في 100 درجة مئوية مستق ًرا حتى 8 ساعات و 5 ساعات ، على التوالي. كان اللايكوبين و البيتا كاروتين ثابتًا حتى ساعة واحدة عند 120 درجة مئوية. يتمتع اللايكوبين والبيتا كاروتين باستقرار أكبر عند 100 درجة مئوية مقارنة ب 120 درجة مئوية ، لذلك يوصى مصنعي الأغذية بتجنب المعالجة عند 120 درجة مئوية ، وإذا لزم الأمر فمن الأفضل تقليل الوقت إلى ما ال يزيد عن ساعة واحدة. تسبب تخزين الطماطم الطازجة في درجات حرارة أعلى من 25 درجة مئوية في زيادة خسائر اللايكوبين والبيتا كاروتين مع زيادة درجة الحرارة ووقت التخزين. يوصى باستخدام معالجة حرارية معتدلة عند 60 أو 80 درجة مئوية لضمان الأحتفاظ بمزيد من اللايكوبين والبيتا كاروتين. viii هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحسين ظروف التجفيف بالتجميد للطماطم وتطوير نموذج حركي مشترك لتدهور اللايكوبين وبيتا كاروتين. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لدراسة العوامل الأخرى المشاركة في تحلل اللايكوبين وبيتا كاروتين.
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية

مواد أخرى لنفس الموضوع

مقالات الدوريات
4
0
Rivarez, Mark Paul Selda.
Frontiers Media S.A.
2021-05-21