Meyve ve Sebze Atıklarından Elde Edilen Doğal Renk Maddeleri

Meyve ve Sebze Atıklarından Elde Edilen Doğal Renk Maddelerinin Üretimi ve Gıda Sanayinde Kullanım Alanları

Gıdaların renklendirilerek tüketilmesi işlemlerinin çok eski zamanlara kadar dayandığı bilinmektedir. Antik çağlarda bazı gıdalar, meyve taneleri ve baharatlarla renklendirilmiş ve daha sonra günümüze kadar pek çok doğal ve yapay renk maddesi gıdaların renklendirilmesi amacıyla kullanılmıştır.
Tüketici, bir gıda maddesi hakkındaki ilk değerlendirmeyi gözle yapar. Gıda maddesinin rengi, insan üzerinde olumlu veya olumsuz etki yapabilir. Gayet çekici renkli bir şeftali, elma veya domates lezzet bakımından olmasa bile, ilk nazarda tüketici tarafından beğenilir. Şu halde, herhangi bir gıdanın tadına ve diğer özelliklerine ait değerlendirmeler, renk algısından sonra söz konusu olmaktadır. Buna göre, gıda maddelerinin rengi önemli bir kalite faktörüdür. Bu sebepten, gıda maddelerinin tabii rengini korumak ve hatta bazen düzeltmek üzere renk maddeleri kullanılmaktadır.
Doğal renk maddeleri bitkisel, hayvansal, mikrobiyal ve mineral kaynaklardan, hatta meyve sebze sanayi atıklarından elde edilen ekstrakt maddelerdir. Renk aralıkları sınırlı olan bu renk maddeleri, yapay renklendiricilere göre daha zayıf bir stabiliteye ve renklendirme gücüne sahip olmasına rağmen son yıllarda yapılan toksikolojik araştırmalarla yapay renklendiricilerin sağlık üzerine olumsuz etkilerinin ortaya konması nedeni ile gıdaların renklendirilmesinde yeniden kullanılmaya başlanmıştır. Gıdaların renklendirilmesi amacıyla kullanılacak doğal renk maddelerinin seçimi, renklendirilecek gıda sistemi ile kullanılacak renk maddesinin yapısı arasındaki ilişkiye bağlıdır. Bu nedenle elde edilen renk maddesi ekstraktlarının yapısının iyi bilinmesi gerekmektedir.



1. ANTOSİYANİNLER
Antosiyaninler, meyve, sebze ve çiçeklerin kendilerine özgü pembe, kırmızı, viole, mavi ve mor, kısacası kırmızıdan maviye kadar uzanan geniş aralıktaki renkleri veren, suda çözünebilir nitelikteki doğal renk maddeleridir. Üzüm, kırmızı ve siyah frenk üzümü, ahududu, çilek, elma, vişne, kırmızı lahanayı içeren kaynak listesi oldukça uzundur. (Cemeroğlu, 2001).
Antosiyaninlerin Ekstraksiyonu
Antosiyaninlerin çeşitli bitkisel kaynaklardan ekstraksiyonunda kullanılacak yöntemler, çoğunlukla ekstraksiyonun amacına ve antosiyaninlerin yapısına bağlı olmaktadır. Ekstraksiyon işlemleri için antosiyaninlerin yapısını ve stabilitesini etkileyen faktörlerin bilinmesi gerekmektedir. Ekstrakte edilen pigmentler kalitatif veya kantitatif olarak hemen analiz edilecekse yöntem pigmentleri mümkün olduğunca doğal durumlarına yakın tutacak şekilde seçilmelidir. Ekstrakte edilen pigmentlerin renklendirici veya gıda bileşeni olarak kullanılması durumunda maksimum pigment verimi, boyama kuvveti ve stabilite gibi faktörler de önem kazanmaktadır. Ayrıca ekstraksiyon ve temizleme işlemlerinin çok kompleks olmaması, zaman alıcı ve pahalı olmaması gerekmektedir .
Antosiyaninler nötral veya alkali çözeltilerde stabil olmadığından ekstraksiyon işlemlerinde genellikle asidik çözeltilerin kullanılması önerilmektedir. Antosiyaninlerin ekstraksiyonunda geleneksel ve en yaygın yöntem bitkisel materyalin az miktarda mineral asit içeren ve düşük kaynama noktasına sahip olan alkol ile ekstraksiyonudur. Alkol olarak çoğunlukla metanol kullanılmakla birlikte metanolün toksik etkisinden dolayı, ekstrakte etme gücü metanole göre daha düşük olmasına ve yüksek kaynama noktasından dolayı daha zor konsantre edilmesine rağmen asitlendirilmiş etanol de gıda esaslı preparatların hazırlanmasında tercih edilmektedir.
HCI ile asitlendirme düşük pH’yı korumaya yardımcı olmakla birlikte, bu gibi mineral asitlerin kullanımı, kompleks yapıdaki pigmentlerin doğal formunu değiştirebilmekte ve daha sonraki konsantrasyon aşamasında dayanıklı olmayan acil ve şeker kalıntılarında kayıplara neden olabilmektedir. Bu nedenle pek çok araştırmacı açillenmiş pigmentlerin bozunmasını en aza indirmek için çok düşük konsantrasyonlarda asit kullanımını önermişler, güçlü asit çözeltilerinin bazı bileşiklere zarar verdiğini bildirmişlerdir. Bu nedenle antosiyaninleri doğal formlarına yakın elde etmek için pek çok araştırmacı tarafindan başlangıç pigment ekstraksiyonunda nötral çözgenlerin kullanımı (% 60 metanol, aseton/metanol/su karışımları, n- butanol, soğuk aseton veya kaynamış su ) önerilmiştir. Ayrıca zayıf organik asitlerin de (çoğunlukla formik asit, asetik asit, sitrik asit ve tartarik asit) ekstraksiyon çözgenlerinde kullanıldığı bildirilmektedir.
Rengin bitkisel materyalden yeterli ekstraksiyonu sağlandığında, alkol içeren çözelti düşük sıcaklıklarda konsantre edilmekte ve daha sonra gerekirse konsantratın kolon veya kağıt kromatografisi gibi tekniklerle saflaştırılması yoluna gidilmektedir.
Antosiyaninlerin çeşitli bitkisel materyalllerden ekstraksiyonu üzerine günümüze kadar pek çok çalışma yapılmıştır. Bu konuyla ilgili literatür özetleri aşağıda verilmektedir.
Bir çeşit erik meyvesinin (Prunus cerasifera) kabuğu ve yapraklarının antosiyanin kaynağı olarak kullanılabilme durumunun araştırıldığı Baker ve ark., 1974,nın çalışmasında siyanidin ve peonidin 3- glikozit ve 3-rutinozitleri içeren erik antosiyaninleri, asitlendirilmiş etanol kullanılarak ekstrakte edilmiş ve elde edilen ekstraktın organoleptik açıdan kabul edilebilir özelliklere sahip olduğu ifade edilmiştir.
Antosiyaninler için en iyi kaynaklardan biri olan üzüm küspesinin kullanıldığı Tiinberlake ve Bridle, 1980, in çalışmalarında, ekstrakte edici çözgen olarak %0.1-1.0 oranında tartarik asit içeren metanol sonra tartarik asidin fazlası %40’lık KOH çözeltisi kullanılarak çöktürülmüştür .
Metivier ve ark.(1980), antosiyaninlerin üzüm posasından ekstraksiyonunda kullanılan çözgen ve asidin ekstraksiyon derecesi ve oranı üzerine etkisini incelemişlerdir. Çalışmada çözgen olarak etanol, metanol ve su; asit olarak hidroklorik asit, sitrik asit, tartarik asit, formik asit ve propiyonik asit kullanılmış ve kullanılan ekstraksiyon çözgenleri arasında en iyi ekstraktantın metanol olduğu bildirilmiştir. %10 HCI içeren metanolün , etanolden %20 ve sudan %73 oranında daha etkili olduğu saptanmıştır. metanol ekstraktındaki en yüksek pigment konsantrasyonuna 48 saat sonunda ulaşıldığı bildirilmiştir. HCI’nın oldukça korozif bir etkiye sahip olmasından dolayı çalışmada ekstraksiyon çözgeninde asit olarak organik asitler de denenmiştir. Organik asitle yapılan denemelerden elde edilen bulgulara göre sitrik asidin metanol ile ve asetik asidin su ile birlikte kullanıldığında daha etkili olduğu rapor edilmiştir. Pigment analizi Fuleki ve Francis (1968)’in uyguladığı yönteme göre pH 1 ve 4.5’da pH differential yöntem ile yapılmıştır. Bu çalışmada 100 g üzüm posasında 85 mg antosiyanin içeriği saptanmıştır.
Kocabıyık ve Yurdagel (1987) de kırmızı üzüm cibresinden boyar bileşiklerin eldesi ve bunların gıdalarda kullanılabilirliği üzerinde çalışmışlardır. Araştırmada Carignane Grenache çeşidi üzümlerin artığı karışık cibre kullanılmış, cibredeki renk maddeleri sitrik asit içeren metanol ile ekstrakte edilmiştir. Ekstrakt süzüldükten sonra vakum altında konsantre edilmiş ve buzdolabı koşullannda depolanmıştır. Elde edilen doğal renk maddeleri gül reçeli, gül likörü, akide şekeri ve oksidasyona uğramış beyaz şaraplann roze formunun renklendirilmesinde kullanılmış ve 60 gün boyunca belirli zaman aralıklarında absorbans değerlerine bakılarak renk kayıpları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre renklendirilen gıdalarda renk açılmalarının kullanılan gıdanın pH’sına bağlı olarak değiştiği ve gül reçelinde alıkonan renk şiddetinin oldukça yüksek olduğu bulunmuş, bu nedenle renk maddelerinin pH 4 altındaki gıdalarda kullanılabileceği ifade edilmiştir.
Palmidis ve Markakis (1975) de fermente üzüm kabuklarındaki antosiyaninleri sıcak su ve farklı konsantrasyonlarda (500, 1000 ve 2000 ppm) SO2 çözeltisi ile ekstrakte ederek alkolsüz karbonatlı içeceklerdeki stabilitelerini incelemişlerdir. Sıcak su ve 500 ppm SO2 çözeltisinin diğerlerinden daha iyi sonuç verdiği rapor edilmiştir. Ekstraktlar konsantre edilip kurutulduktan sonra hazırlanan karbonatlı içecek karışımına katılmış, içecekler farklı sıcaklık ve ışık koşullarında depolanarak belirli aralıklarla antosiyanin içerikleri saptanmıştır. Ekstrakt ve içeceklerin antosiyanin içeriği pH differential yöntem ile saptanmıştır. pH’ları 1 ve 4.5 olan iki tampon kullanılarak örneklerin absorbansları 520 nm’ de okunmuş ve pigment içeriği enosiyanin eşdeğeri olarak ifade edilmiştir. Sıcak su ekstraksiyonu ile elde edilen antosiyaninlerle hazırlanan içeceğin 581 mg enosiyanin /100 mg ve 500 ppm SO2 çözeltisi ile hazırlanan içeceğin ise 640 mg enosiyanin/100 mg içerdiği saptanmıştır. Sıcaklık ve ışığın karbonatlı içeceğe eklenen antosiyaninin stabilitesini etkilediği, depolama sıcaklığı ve ışık şiddetindeki artışın pigment degradasyonunu hızlandırdığı bulunmuştur. Aynca 500 ppm SO2 çözeltisi ile ekstrakte edilen pigmentlerin sıcak su ile ekstrakte edilenlere göre %30-60 oranında daha stabil olduğu saptanmıştır.
Mok ve Hettiarachchy (1991), ayçiçeği kabuğundaki antosiyaninlerin 65-95 °C arasında değişen sıcaklıklarda ve pH 1-5 aralığında termal stabiliteleri üzerinde çalışmış ve ekstraksiyon çözgeninde SO2 kullanımının elde edilen pigmentlerin termal stabilitesi üzerine etkilerini incelemişlerdir. Ekstraksiyon çözgeni olarak 500, 1000 ve 2000 ppm SO2 içeren sulu çözeltilerin kullanıldığı çalışmada 1000 ppm SO2 içeren çözeltinin en yüksek termal stabiliteye ve antosiyanin içeriğine sahip olduğu saptanmıştır. 1000 ppm’in üzerindeki konsantrasyonlarda SO2 çözeltisinin daha düşük antosiyanin içeriği vermesinin sebebi SO2 nin yüksek konsantrasyonlarda geri dönüşümsüz ağartma etkisi ile açıklanmıştır. Isıl işlem görmüş ekstraktlardaki toplam antosiyanin içeriği pH differential yöntem ile saptamış ve mg siyanidin 3-glikozit/L olarak ifade edilmiştir. Antosiyaninlerin degradasyon indeksi (DI) değerleri Fuleki ve Francis (l968)’in yöntemine göre saptanmıştır. Degradasyon indeksi, örnekteki degrade olmuş antosiyanin kısmını belirten bir ifadedir. Bu değerin sıcaklık ve süre arttıkça arttığı, 95 °C’deki DI değerinin 65 ve 80°C dekine göre daha yüksek olduğu ve 65 ve 80 °C’de elde edilen DI değerleri arasında önemli bir fark olmadığı bildirilmiştir. En yüksek DI değerinin pH 5’de elde edildiği, bu değeri sırasıyla pH 1 ve pH 3’ de elde edilen değerlerin izlediği rapor edilmiştir.

Antosiyaninlerin Kullanım Alanları
Antosiyaninlerin kullanımları için pH’nın düşük olması, bulanıklığın olmaması gerekir
Alkolsüz İçecekler:
Antosiyanin renk maddelerinin temel kullanım alanları alkolsüz içkilerdir. Koruyucu olarak SO2 içermeyen pH 3,4’ün altındaki berrak içecekler ideal uygulamalardır. Doğal renkleri ve antosiyanini hesaplarken, renk katkısı yapılacak gıdanın rengini belirlemeden önce, rengin sabitlenmesi için 24 saat beklemek akıllıca bir önlem olur.
Antosiyaninlerin sülfit türevlerinden serbest bırakılmaları peryodu boyunca renkteki artışı görmek mümkündür. İçime hazır içeceklerde koyu kırmızı rengi vermek için 30 ile 40 ppm antosiyanin dozu yeterlidir. Antosiyaninlerin her zaman bulanık içeceklerde kullanımları uygun değildir. Ticari uygulamaları sınırlı olmasına rağmen, teknik olarak alkollü içecek ve sirke içeren ürünlerin antosiyaninlerle renklendirilmesi mümkündür.
Meyveler:
Antosiyaninler, meyve preparatlarında, marmelatlarda kullanılır. Meyvenin kalitesi ve özelliği önemlidir. Taze veya donmuş meyve, sülfitlenmiş ya da konserve meyveler tercih edilir. Konserve meyveler daha kahverengi olabilir. Antosiyaninler kahverengi alanda absorbe ettiklerinden (420-440nm) kahverengiliğin antosiyanin kullanarak maskelenmesi zordur.
Şekerlemeler:
Asit kullanılarak yüksek sıcaklıklarda kaynatılan şekerlemeler ve pektin jelleri, kırmızı rengin gözlendiği antosiyaninler için ideal uygulamalardır. Bazı antosiyanin ekstraktları, özellikle üzüm türevliler jelatinle birbirine uymazlar bu nedenle son üründe istenen rengi elde etmek için doğru uygulama biçimi seçimine dikkat edilmelidir. Üzümden elde edilen konsantre antosiyaninler, jelatin çözeltisine eklendiğinde bulanıklık veya çökelti oluşabilir. Konsantrasyon derecesinin artması daha fazla problem demektir. Rengi kullanmadan önce seyreltmek ve üretim denemelerini başarmadan önce jelatin uygunluğunu kontrol etmek gerekir.
Kuru Karışımlar:
Asidik tatlı karışım çeşitlerinde ve püskürtmeli kurutucuyla kurutulmuş toz içeceklerin renklendirilmesinde antosiyaninler kullanılır. (Küçük ve Ballıkaya, 2003)

2. KAROTENOİDLER

Karotenoidler, fotosentetik mikroorganizmaların yada bitkilerin metabolizma için temel rol oynayan kısımlan tarafından sentezlenir. Yaşayan organizmalardaki pekçok pigment (karotenoidler, klorofiller, antosiyaninler ve porfirinler) çok çeşitli renk oluşumundan sorumludur. Karotenoid isminin Daucus carota havuç kökünde baskın pigment olmasından ileri geldiği düşünülmektedir ve karotenoidler renk pigmentleri içinde en yaygın bulunan ve oldukça önemli bir pigment grubunu oluştururlar; bitkilerden, balık, kuş ve diğer hayvanlara kadar doğada pekçok canlıda bulunmaktadır. Açık sarıdan koyu kırmızıya varan farklı tonlarda renk oluşumundan sorumlu olan karotenoidler, proteinlerler kompleks oluşturduklarında mavi yeşil renk verirler.
Karotenoidler ismini bu grubun ana temsilcisi olan β-karoten’den almışlardır. β-karoten 1831 yılında Wachenroder tarafından havuçtan izole edilmiştir. Bundan 6 yıl sonra Berzelius san yaprakların sahip olduklan pigmente ksantofil adını vermiştir. 1906 yılında Tswett kromatografı metodunu keşfederek ilk kez yaprak pigmentlerini ayırmıştır. Bir yıl sonra da karotenoidlerin izoprenoid türevleri oldukları belirlenmiştir Goodwin (1952) karotenoidlerin biyokimyası üzerine çalışmış ve bilinen karotenoid sayısını 80’e çıkarmıştır. Bugün ise yaklaşık 450 karotenoidin yapısı bilinmektedir.
Karotenoidlerin A vitamini ön maddesi olmasının yanında, bitkilerdeki fonksiyonlarıyla yakından ilgili olduğu bazı özel fonksiyonlarının memelilerin dokularında da etkili olduğu düşünülmektedir. Konjuge yapıda reaktif çift bağ içermeleri, bu pigmentlere serbest radikallere etki eden antioksidan özelliği kazandırmaktadır. Yapılan çalışmalar henüz yeterli olmasa da karotenoidlerin başta akciğerde olmak üzere kanseri önlemede etkili olduğuna ilişkin güçlü kanıtlar bulunmaktadır. (Küçük ve Ballıkaya, 2003)

Karotenoidlerin Ekstraksiyonu

Karotenoidler ile ilgili genel, onaylanmış ya da standart bir metod bulunmamaktadır. Ekstraksiyonlar için kaynaklar farklı öneriler getirmektedir.
Ekstraksiyon aşamasında genellikle örnekler uygun polar çözgenlerle (aseton, tetrahidrofuran) homojenize edilir. Bu amaç için eğer eter bazlı çözgen kullanılırsa bu çözeltinin peroksid içermemesi ya da BHT gibi bir antioksidan kullanılması gerekmektedir. Bazı araştırıcılar emülsiyonu engellemek ve faz ayrımını daha belirgin hale getirmek için NaCl çözeltisi kullanmaktadır.
Taze örneklerin su oranı fazla olduğundan su ile karışabilen yani polaritesi suyunkine yakın olan çözgenler ekstraksiyon amaçlı kullanılmaktadır. Kuru örneklere ise dietileter, benzen ve hekzan gibi su ile karışmayan çözgenlerle ekstraksiyon uygulanabilmektedir. Yapılan çalışmalarda genellikle her iki tür çözücü kullanılarak ömeklerdeki karotenoidlerin en az kayıpla eldesi amaçlanmaktadır. (Küçük ve Ballıkaya, 2003)

Karotenoitllerin Kullanım Alanları

Margarin ve Tereyağı:
Yaz döneminde inekler, zengin yağ içeriğine sahip süt ve dolayısıyla krema üretirler. Bu kremadan koyu san renkli tereyağı yapılır. Bu rengin ana kaynağı A vitaminine dönüşmeyen β-karotendir. Bununla beraber bazı ülkelerde yemden ötürü krema ve ondan üretilen tereyağı renksiz yada solgun renkli olabilir.
Kremanın ve dolayısıyla tereyağının rengini kış ayları boyunca arttırmak için, yeme yüksek miktarlarda stabil edilmiş β-karoten ilave edilebilir. Ancak pratikte ilave için gerekli β-karoten miktan çok fazla olduğu için çok ekonomik bir uygulama değildir. Bunun yerine çok daha ucuz, kolay ve kontrol edilebilir olan tereyağına β-karoten ilavesi tercih edilir.
Renk olarak β-karoten, birçok ülkede margarin için standard olarak kabul edilir. Uygulamada ticari terimlerin en önemlilerinden birini oluşturmaktadır. Margarinin doğru rengine ürünün her tonu için 3-6g saf β-karoten ilave edilerek ulaşılabilir.

İşIenmiş Peynir:
İşlenmiş peynirin renklendirilmesinde özellikle Amerika’da β-karoten ve apokarotenal kullanılır. Apokarotenal, özellikle bu grup ürünlerin karakteristik rengi olan koyu turuncu rengin eldesinde yararlanılır.

Meyveli Jeller:
Tipik meyveli jel, şeker, glikoz, sorbitol ve agar-agar içerir. Genel prensip, ısısal işlemin çoğu gerçekleştikten sonra hassas malzemelerin ilavesidir. Renk soIüsyonlan ve aromaları, kaynatmadan sonra, dökme işleminden önce ilave edilir. Karotenoidlerin düşük konsantrasyon değerlerinde mükemmel sonuçlar elde edilir. β-karotenin soğuk suda çözünen preparatları, solgun değeri l,5mg/kg’dan başlayarak, yoğun sarı değeri olan 10mg/kg aralığında sarı rengi verirler.

Çikolata:
Karotenoidler, çikolatada özellikle beyaz çikolatalarda hoş pastel rengi oluşturmak için kullanılırlar. Bazı denemeler, diğer çikolataların depolama döneminde renk kayıplarına karşı dayanıklı olmasına karşın beyaz çikolatanın dayanıklı olmadığını göstermiştir. Bu durum henüz açıklığa kavuşturulmamıştır.

Dondurma:
Vanilya sarısından, kırmızımsı turuncuya kadar birçok rengi oluşturmada karotenoidler, β-karoten, apokatotenal ve canthaxanthin kullanılabilir. Doğal renklerle renklendirmede, dondurma için kahve ve çikolata kahverengi gibi çok yararlı renkler elde edilebilir.
Konsantrasyonlar, istenen son ürüne ve renk içeriğine göre 10 ile 30mg/kg arasında kullanılabilir. Dayanıklılığı mükemmeldir.
Sorbat buzlan olarak bilinen yada kanştırılmadan dondurulan ürünlerde vanilya sarısından kırmızıya kadar birçok renk düşük konsantrasyonda (3-10mg/kg) elde edilebilir.
Yoğurt:Çok düşük konsantrasyonlarda, sulu dispersiyonlardan 2-8mg/kg karotenoid kullanımıyla limon sarısından kayısı rengine, şeftali renginden hafif kırmızıya kadar birçok renk elde edilebilir.
Meyve Suları:
Mevsimsel değişikliklere, yetiştirilen ürünün çeşitliliğine ve yetiştirme bölgesine göre meyve sularının rengi değişmektedir. Üreticiler satış noktasındaki meyve suyu rengini değiştirmek, tüketiciler ise rengi beğenmek ister. Bu beğeni, paket saydam olduğunda daha belirgindir.
Meyve sulan ve özellikle portakal suyu günlük beslenmenin vazgeçilmez öğeleridir. β-karoten ilavesi, bu durumla herhangi bir uyuşmazlık yada tehlike arz etmez. Varlığı meyve suyunun beslenme değerini arttırır. Aynca uygun miktarda , asit ilavesi karotenoidlerin stabilitesini artırırken, ürünün beslenme değerini zenginleştirir.
Domates Ürünleri:
Canthaxanthin’in domatesin doğal renginin yapısında yer almamasına karşın, renkler birbirine çok yakındır ve domates suyu ve kurutulmuş domates tozu da dahil bütün domates ürünlerinin standardizasyonunda canthaxanthin kullanılır. (Küçük ve Ballıkaya, 2003)




Atıklardan Likopen Eldesi

Likopen , doğal carotenoid pigmentidir. Likopen çoğunlukla domateste ve bazı sebze ve meyvelerde bulunur. Likopen domatese renk vermenin yanında ayrıca biçok özelliğe sahiptir. Güçlü bir antioksidandır Likopenin kansere, kalp hastalıklarına ve bazı kronik rahatsızlıklara iyi geldiği belirtilmiştir.
Likopenin kimyasal yapısı 11 konjuge çift bağlı( trans formda) asiklik carotenoid olarak açıklanır. Likopenin antioksidan özelliğini konjuge karban-karbon çift bağları sağlar.

Likopenin kimyasal yapısı


İnsan vücudu carotenoidleri kendi sentezleyemez, dietle dışarıdan almaları gerekir. Domates ve ürünleri dışarıdan alması gerekli likopenin %85 ini karşılarlar.

Domates yüksek miktarda carotenoid içerir. Ortalama 100 g taze domateste 6,3 mg carotenoid vardır. Domaste bulunan karotenoidin % 70-80 nini likopen oluşturur.(%5,3 phytoene, % 2,8 phytofluene, %3,7 β- carotene , ξ-carotene 0.9%, γ-carotene 1.2% and lutein 2.0%, xanthophylls 2% )

Likopen baskın olarak bitki dokusunun kromoplastında bulunur. Likopen biyosentezi olgunlaşma süresinde artar, kloroplast kromoplasta dönüşür.Perikarbın dışındaki kromoplastta likopen miktarı fazladır. Perkarbın jel kısmında ise çoğunlukla β-carotene bulunur.

Domates işlenmesinde kalan çekirdek ve kabuklar likopen eldesi için iyi kaynaklardır(Sadler, Davies, & Dezman, 1990). Sharma and Le Maguer (1996) araştırmalarında % 72-92 likopeni domatesin suda çözünmeyen fraksiyonu ve kabuğundan elde etmişlerdir.

Likopenin prostat kanseri riskini azalttığı açıklamaları likopenin ekstraksiyonundaki parametreler ve işlemin potimizasyonu konusundaki çalışmaların artmasına neden olmuştur.

Likopen eldesi işlemleri sırasında çevre koşulları, oksidatif bozulmayı ve izomerizasyonu engellemek için kontrol altında tutulmalıdır. Likopen yalnız kırmızı veya sarı ışığa maruz bırakılabilir. Likopenin ekstraksiyonu sırasında solvent, butylated hydroxytoluene (BHT) gibi bir antioksidan ile muamele edilmelidir. Bu sayede oksidasyon ve izomerizasyon engellenmiş olur. Oksijene maruz kalmaması için ortamda argon veya nitrojen kullanılabilir. Klorofil ve yağları elimine etmek için methanolic potassium hydroxide ile sabunlaşma uygulanabilir. (Davis, 1949).

Enzimatik hücre duvarı liziz enzimi hücre duvarına etki ederek hücre içi bileşenlerin açığa çıkmasını sağlar. Bu işlem ekstraksiyon işlemini kolaylaştırır. (Dominguez, Navez, & Lama, 1994).

Sheetal M. Choudhari and Laxmi Ananthanarayan ‘nın 2007 de yaptığı çalışmada selülaz ve pektinaz enzimleri kullanılarak domates dokusundan iyi verimle likopen elde edilmiş. (Homojenize edilmiş örnek , selülaz enzimi için pH 4.5, pektinaz enzimi için pH 5.0 asetat tampon çözeltisi eklenir.Önceden hesaplanmış miktarda selülaz ve pektinaz enzimi tampon çözeltide çözülür. Örnekler selülaz enzimi uygulanmış 55 °C 15 dakika, pektinaz enzimi uygulanmış 60 °C for 20 dakika inkübe edilir. Sonra süzülür. Süzüntü ve kalıntıya aseton ve ether ile solvent ekstraksiyonu uygulanır. Ekstraksiyom tekrarlanır.Ekstrak faz bekletilit. Üstteki faz nonpolar ve likopeni içerir.) Yapılan çalışmada domates atıklarından likopen eldesinde pektinaz ve selülaz enzimlerinin kullanımı verimi arttıtmış.

Dayanıklı karotenoidler elde etmek için super kritik sıvı ekstraksiyonun kullanımı düşünülmüş. Karbondioksit en çok kullanılan super kritik sıvıdır, ucuz, toksik olmayan, patlayıcı etkisi bulunmayan, saf bir solventtir. Uygun kritik sıcaklığı sayesinde sıcaklığa duyarlı bileşenlerin ekstraksiyonunda da kullanılabilir. Trans likopen , scCO2 solvent ile elde edilebilir. Trans likopen cis likopen’den daha dayanıklıdır.

E. Vági et al., 2007 de yaptığı çalışmada %90,1 likopen ile en yüksek verimde karotenoid eldesi 460 bar, 80°C de super kritik CO2 ekstraksiyonu ile gerçekleştirilmiş. Likopen verimi sıcaklık ve basınç artışıyla artmış. Derin dondurulmuş üründen yapılan ekstraksiyonundan elde edilen likopen veriminin oda sıcaklığında depolanmış üründen yapılan ekstraksiyondan daha fazla olduğu bulunmuş.

2006, Motonobu Goto ve ark. larının yaptığı çalışmada ise maksimum likopen verimi 40 MPa, 373 K, and 2.5 mL of CO2/min parametreleri ile elde edilmiş.