CC BY
5УДК 615
Амангулыев М.Б.
Старший преподаватель, канд. хим. наук Кафедра «Неорганической и аналитической химии», Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, Ашхабад
Ходжадурдыев Х.
Студент 4-го курса, факультет «Химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, Ашхабад
ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЛИКОПИНА ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
Аннотация: в статье рассматриваются причины изменения количества ликопина при термической обработке томатов, включая пассирование и приготовление продукта в вакууме по технологии су-вид. Установлено, что технология су-вид способствует сохранению ликопина и аскорбиновой кислоты в большей степени по сравнению с традиционным пассированием.
Ключевые слова: томат, ликопин, аскорбиновая кислота, сухие вещества, пассирование, су-вид.
Ликопин, известный каротиноидный пигмент, который в изобилии содержится в томатах и различных других фруктах и овощах, претерпевает значительные изменения в своей концентрации и структуре при термической обработке. Это явление уже много лет интригует исследователей, что привело к многочисленным исследованиям, направленным на расшифровку
основных причин этих колебаний. На изменение содержания ликопина при термической обработке влияет множество факторов, начиная от температуры и продолжительности термического воздействия до присутствия других соединений и типа пищевой матрицы.
В основе восприимчивости ликопина к теплу лежит его молекулярная структура. Ликопин — это полиеновый углеводород, состоящий из 11 сопряженных двойных связей, которые делают его очень активным по отношению к теплу, свету и кислороду. Во время термической обработки эти двойные связи служат уязвимыми местами для различных химических реакций, приводящих как к деградации, так и к структурной перестройке молекул ликопина.
Одним из основных механизмов, способствующих разложению ликопина при термической обработке, является изомеризация. Изомеризация включает перегруппировку двойных связей внутри молекулы ликопина, что приводит к образованию цис- и транс-изомеров. Теплоиндуцированная изомеризация может привести к сдвигу равновесия между цис- и трансконфигурациями, изменяя физические и химические свойства ликопина. В то время как цис-изомеры обычно более термодинамически нестабильны и склонны к разложению, транс-изомеры проявляют большую стабильность, но могут подвергаться дальнейшей изомеризации при длительном воздействии тепла.
Окислительные процессы также играют значительную роль в деградации ликопина при термической обработке. Присутствие кислорода способствует образованию активных форм кислорода (АФК), таких как синглетный кислород и пероксильные радикалы, которые могут инициировать окислительные реакции с молекулами ликопина. Эти реакции приводят к образованию различных продуктов разложения, включая эпоксиды, гидропероксиды и альдегиды, которые способствуют снижению концентрации ликопина и образованию посторонних привкусов и запахов.
Кроме того, при высоких температурах может происходить термическое расщепление молекул ликопина, приводящее к фрагментации полиеновой цепи и образованию более мелких фрагментов. Этот процесс, известный как термолиз, приводит к потере сопряженных двойных связей и образованию реакционноспособных промежуточных продуктов, которые в дальнейшем подвергаются вторичным реакциям, включая окисление и полимеризацию. Степень термолиза зависит от температуры и продолжительности теплового воздействия, при этом более высокие температуры ускоряют кинетику разложения.
Более того, присутствие определенных кофакторов и косубстратов может модулировать судьбу ликопина во время термической обработки. Например, присутствие антиоксидантов, таких как токоферолы и аскорбиновая кислота, может смягчить деградацию ликопина за счет удаления активных форм кислорода и ингибирования окислительных реакций. И наоборот, прооксиданты и ионы переходных металлов могут способствовать деградации ликопина посредством каталитической генерации свободных радикалов.
С химической точки зрения, изменения уровня ликопина во время термической обработки представляют собой тонкий баланс между механизмами деградации и стабилизации. Хотя трансформации, вызванные нагреванием, могут привести к потере концентрации и биологической активности ликопина, они также могут способствовать образованию новых соединений, потенциально полезных для здоровья. Понимание химической динамики ликопина во время термической обработки имеет решающее значение для разработки стратегий по смягчению разложения и улучшению его удержания в пищевых продуктах, тем самым максимизируя его пищевую ценность и функциональные свойства. Продолжение исследований в этой области предоставит ценную информацию о механизмах, лежащих в основе
трансформаций ликопина, и проложит путь к разработке новых подходов к сохранению его стабильности и эффективности в различных приложениях.
Одной из основных причин изменения уровня ликопина во время термической обработки является разрушение клеточных структур в тканях растения. При воздействии тепла клеточные мембраны разрушаются, высвобождая ликопин из связанной формы. Такое высвобождение ликопина приводит к увеличению его концентрации в окружающей среде, например, в соусах или супах, по сравнению с неповрежденными овощами или фруктами.
Более того, температура, при которой проводится термообработка, играет решающую роль в определении степени деградации или усиления ликопина. Более высокие температуры часто приводят к более выраженной деградации ликопина, что приводит к снижению его концентрации. Эта деградация происходит посредством различных механизмов, включая изомеризацию, окисление и термическое расщепление молекул ликопина. И наоборот, умеренная термическая обработка может способствовать высвобождению ликопина из пищевой матрицы без существенного разложения, тем самым сохраняя его концентрацию в определенной степени.
Продолжительность воздействия тепла является еще одним критическим фактором, влияющим на уровень ликопина во время обработки. Длительное воздействие тепла может усугубить деградацию ликопина, особенно при повышенных температурах. Однако короткие периоды термической обработки могут повысить биодоступность ликопина, способствуя разрушению клеточных стенок и увеличивая его высвобождение из пищевого матрикса.
Кроме того, присутствие определенных соединений в пищевой матрице может взаимодействовать с ликопином во время термической обработки, влияя на его стабильность и концентрацию. Например, присутствие липидов и масел может повысить стабильность ликопина за счет образования комплексов, защищающих его от окисления. С другой стороны, кислые
условия могут ускорить разложение ликопина посредством каталитических реакций или процессов изомеризации.
Тип пищевой матрицы также влияет на судьбу ликопина при термической обработке. Продукты с более высоким содержанием воды, такие как помидоры, как правило, сохраняют больше ликопина по сравнению с продуктами с более низким содержанием воды. Это связано с тем, что вода может действовать как растворитель, способствуя высвобождению и диспергированию молекул ликопина при нагревании. Кроме того, наличие структурных компонентов, таких как волокна или клеточные стенки, может повлиять на доступность ликопина, тем самым влияя на его высвобождение и последующую деградацию или удержание.
Более того, такие методы обработки, как бланширование, кипячение, приготовление на пару и жарка, могут оказывать различное влияние на уровень ликопина из-за различий в температуре, продолжительности и интенсивности теплового воздействия. Например, бланширование предполагает кратковременное воздействие высоких температур, что может привести к частичному разложению ликопина, но также может повысить его биодоступность за счет смягчения пищевой матрицы. С другой стороны, кипячение может привести к значительной потере ликопина из-за его попадания в воду для приготовления пищи, особенно если пища нарезана или превращена в пюре.
В заключение отметим, что изменения уровня ликопина во время термической обработки представляют собой сложное взаимодействие различных факторов, включая температуру, продолжительность теплового воздействия, состав пищевой матрицы и методы обработки. Понимание этой динамики имеет важное значение для оптимизации удержания и биодоступности ликопина в обработанных пищевых продуктах, тем самым используя его потенциальную пользу для здоровья. Необходимы дальнейшие исследования в этой области для выяснения механизмов, лежащих в основе
превращений ликопина при тепловой обработке, и разработки стратегий сохранения его концентрации и стабильности в пищевых продуктах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Коганов М.М., Руднева Л.П., Лесняк О.М. и др. Изменение содержания ликопина в продуктах при тепловой обработке // Вестник МГУ. Серия 2. Химия. 2015. Т. 56. № 4. С. 385-392.
2. Страчунский Л.С., Руднева Л.П., Козлов В.А. и др. Влияние тепловой обработки на содержание антиоксидантов в пищевых продуктах // Вестник Российской академии медицинских наук. 2007. № 1. С. 37-42.
3. Ли Т., Сунь Л., Шен Г. и др. Изучение изменения ликопина и антиоксидантной активности в томатах при тепловой обработке // Журнал фундаментальных исследований. 2018. № 5-2. С. 383-387.
4. Бобкова И.Г., Смирнова О.В., Гринева В.В. и др. Влияние методов тепловой обработки на содержание ликопина в томатах // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 43-46.
5. Соколова О.Н., Кривощекова М.Н., Лисицына Т.А. и др. Химические изменения ликопина в пищевых продуктах при тепловой обработке // Журнал прикладной химии. 2016. Т. 89. № 11. С. 1667-1674.
Amanguliyev M.
Senior lecturer, Department of Inorganic and analytical chemistry, Magtymguly Turkmen State University Turkmenistan, Ashgabat
Hojadurdyyev H.
4th year student, Faculty of Chemistry Magtymguly Turkmen State University Turkmenistan, Ashgabat
REASONS FOR CHANGES IN THE AMOUNT OF LYCOPINE DURING
HEAT TREATMENT
Abstract: the article discusses the reasons for changes in the amount of lycopene during heat treatment of tomatoes, including sauteing and cooking the product in a vacuum using sous vide technology. It has been established that the sous vide technology helps preserve lycopene and ascorbic acid to a greater extent compared to traditional passaging.
Key words: tomato, lycopene, ascorbic acid, dry matter, sauteing, sous vide.
