Αξιοποίηση παραπροϊόντων της βιομηχανίας επεξεργασίας τομάτας - Υφαντή, Ανδρομάχη (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ), 2017)
Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η αξιοποίηση παραπροϊόντων της βιομηχανικής επεξεργασίας τομάτας για την ανάκτηση της βιοδραστικής ένωσης του λυκοπενίου και την παραγωγή οξικού οξέος. Τα προϊόντα που παράγονται από αυτή τη διεργασία, μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν ως φυσικά πρόσθετα στη βιομηχανία τροφίμων ή να πωληθούν στην αγορά ως καινοτόμα και λειτουργικά τρόφιμα υψηλής διατροφικής και αγοραστικής αξίας. Στις μέρες μας το ενδιαφέρον για την αξιοποίηση των παραπροϊόντων της βιομηχανίας τροφίμων, όπως αυτά που προκύπτουν από τις βιομηχανίες επεξεργασίας τομάτας, είναι αυξημένο. Η μέχρι τώρα προβλεπόμενη πρακτική αξιοποίησης των παραπροϊόντων τομάτας, περιλάμβανε τη χρήση τους ως λίπασμα ή ζωοτροφή. Ωστόσο, έρευνες αποδεικνύουν ότι το φρούτο της τομάτας αποτελεί πολύτιμη πηγή βιοδραστικών και άλλων πολύτιμων ενώσεων. Συγκεκριμένα το λυκοπένιο έχει αποδειχθεί ως ένα από τα κύρια αντιοξειδωτικά καροτενοειδή που βρίσκονται στον καρπό της τομάτας, σε αυξημένα επίπεδα συγκεντρώσεων ειδικά στο δέρμα της. Ακόμη οι πολλαπλές ευεργετικές ιδιότητες του συστατικού αυτού για την υγεία των ανθρώπων το καθιστούν πολύτιμο και απαραίτητο για τη διατροφή τους. Έτσι, στην παρούσα εργασία εξετάστηκε η δυνατότητα ανάκτησης λυκοπενίου από το παραπροϊόν του δέρματος, με χρήση καινοτόμων μεθόδων εκχύλισης με υπερήχους (ΜΑΕ) και μικροκύματα (UAE) και έγινε προσπάθεια αριστοποίησης των συνθηκών εκχύλισης με αυτές τις μεθόδους. Η αριστοποίηση διερευνήθηκε ως προς την απόδοση ανάκτησης του βιοδραστικού αυτού συστατικού και για το λόγο αυτό μελετήθηκε η επίδραση της έντασης των μικροκυμάτων, της έντασης των υπερήχων και της αναλογίας ξηρού παραπροϊόντος : διαλύτη εκχύλισης στην απόδοση της διεργασίας. Τα εκχυλίσματα αναλύθηκαν στη συνέχεια με τη μέθοδο HPLC-DAD. Ακόμη αξιοποιήθηκε ο χυμός από τη συμπίεση των παραπροϊόντων και τις ελαττωματικές τομάτες που δεν χρησιμοποιούνται από τη βιομηχανία για την παραγωγή οξικού οξέος μέσω της ζύμωσης δύο σταδίων, η οποία περιλαμβάνει τα στάδια της αλκοολικής και οξικής ζύμωσης. Σε κάθε περίπτωση αξιοποίησης των παραπροϊόντων αυτών χρησιμοποιήθηκαν διαλύτες και μέθοδοι φιλικοί ως προς το περιβάλλον και τον άνθρωπο. Για το λόγο αυτό, οι εκχυλίσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση γαλακτικού αιθυλεστέρα, που αποτελεί έναν οικολογικό και μη τοξικό διαλύτη, αντίθετα με τους συνήθεις διαλύτες που χρησιμοποιούνται στην εκχύλιση, με πολύ καλές αποδόσεις ως προς την ανάκτηση των καροτενοειδών. Από τη σύγκριση των αποτελεσμάτων των εκχυλίσεων, προέκυψε ότι η βέλτιστη απόδοση που μπορεί να επιτευχθεί είναι 91.2% σε συνθήκες 500 W ένταση μικροκυμάτων, 600 W ένταση υπερήχων και 1:30 (w/v) αναλογία στερεού με διαλύτη. Σε ότι αφορά την παραγωγή του οξικού οξέος, το τελικό προϊόν που παράχθηκε αποδείχθηκε πλούσιο σε λυκοπένιο με συγκέντρωση 9.2 mg/ 100g, ενώ είχε pH 2.85 και 5.42% περιεκτικότητα σε οξικό οξύ.