Optimización del contenido y disponibilidad del licopeno y otros compuestos bioctivos en tomate y productos elaborados con tomate.

Resumen

Resumen El tomate (Solanum lycopersicum L.) es uno de los vegetales más consumidos en el mundo y por lo tanto contribuye a la ingesta de compuestos bioactivos específicos que son importantes para la salud humana. Con independencia de su contenido en potasio o en vitaminas antioxidantes como las vitaminas C o E, el tomate destaca por su contenido en carotenoides, como el licopeno o ?-caroteno, y una amplia variedad de compuestos fenólicos, que por su marcado carácter antioxidante hacen de este fruto y de sus productos derivados un alimento importante dentro de la saludable dieta mediterránea. El objetivo de la presente Tesis Doctoral ha sido el estudio de la optimización del contenido en licopeno y otros compuestos bioactivos en zumo de tomate mediante tratamientos y procedimientos post-cosecha de producto fresco (conservación y radiación ultravioleta), control del almacenamiento de distintos tipos de zumo y la posterior evaluación de los principales factores que afectan a la disponibilidad in vitro. En la primera experiencia se ha estudiado el efecto de la aplicación del tratamiento post-cosecha con radiación UV-C en el contenido de compuestos bioactivos y especialmente en el licopeno, sus isómeros y los compuestos fenólicos individuales, de los tomates verdes maduros y los tomates rojos. La exposición de los tomates a diferentes dosis de radiación UV-C (1, 3 y 12 kJ/m2) tiene un efecto positivo en la formación de licopeno total, en sus isómeros cis y en el contenido total de compuestos fenólicos por los que puede considerarse como un tratamiento para incrementar las propiedades funcionales del tomate antes de su procesado. En la experiencia del almacenamiento se ha evaluado la evolución del licopeno, compuestos fenólicos totales, flavonoides y vitamina C en el zumo de tomate envasado en botella de cristal y tetrabrik, a lo largo de los 12 meses de vida comercial y almacenado a diferentes temperaturas (8, 22 y 37ºC). En general, todos los compuestos bioactivos antioxidantes se mantienen relativamente constantes durante el periodo de almacenamiento a excepción de la vitamina C que disminuye en los zumos en tetrabrik (con vitamina C añadida) de forma proporcional al tiempo y temperatura de almacenamiento. Igualmente, se observa una correlación entre la actividad antioxidante y la presencia de compuestos bioactivos hidrofílicos. Además, en zumo de tomate refrigerado hemos estudiado la degradación de licopeno durante la vida comercial (45 días) y su relación con el perfil de compuestos volátiles y las pérdidas de hexanal y el (Z)-3-hexenal que proporcionan las características de producto fresco. En la última experiencia se han identificado los factores determinantes en la disponibilidad in vitro del licopeno y su relación con el grado de isomerización. Los principales factores que afectan a la isomerización del licopeno, hecho que facilita su absorción, están relacionados con la presencia de aceite, el pH gástrico y el proceso de digestión intestinal facilitando así los efectos beneficiosos que tiene el licopeno para la salud. Summary The tomato (Solanum lycopersicum L.) is one of the most consumed vegetables in the world and therefore contributes to intake of specific bioactive compounds that are important to human health. Regardless of its potassium content or antioxidant vitamins such as vitamins C and E, tomato is known for its content of carotenoids, such as lycopene or ?-carotene, and a wide variety of phenolic compounds. The antioxidant activity of these compounds provokes tomato and tomato products are considered as an important food in the healthy Mediterranean diet. The aim of this PhD thesis has been the study of the optimization of lycopene content and other bioactive compounds in tomato juice by postharvest treatments of fresh tomato (conservation and ultraviolet radiation), controlled storage of different types of juice and the subsequent evaluation of the main factors affecting the in vitro availability. In the first experiment we studied the effect of the application of post-harvest treatment with UV-C radiation on the content of bioactive compounds and especially lycopene isomers and individual phenolic compounds, using mature green and red tomatoes. Tomatoes exposed to different doses of UV-C radiation (1, 3 and 12 kJ/m2) has a positive effect on the overall formation of lycopene in their cis isomers and the total content of phenolic compounds which can by considered as a treatment to increase the functional properties of tomato before processing. In the experience of storage was evaluated the evolution of lycopene, total phenolic compounds, flavonoids and vitamin C in the packaged tomato juice, using tetrabrik and glass bottle, over the commercial life of 12 months and stored at different temperatures (8, 22 and 37°C). In general, all antioxidants bioactive compounds remain relatively constant during the period of storage with the exception of vitamin C, which decreases in fruit juices storaged in tetrabrik (with vitamin C added) according to the storage time and temperature. Likewise, there is a correlation between antioxidant activity and the presence of hydrophilic bioactive compounds. Furthermore, we have studied lycopene degradation during the shelf life (45 days) in refrigerated tomato juice and its relation with the volatile compounds losses, mainly those that confer fresh characteristics, such a hexanal and the (Z)-3-hexenal. In the last experience we have identified the factors affecting the in vitro availability of lycopene and its relationship with the degree of isomerization. The main factors affecting the isomerization of lycopene, which facilitates their absorption, is related to the presence of oil, the pH of gastric and intestinal digestion process, thereby facilitating the beneficial effects of lycopene for health.