Tomato and watermelon powders are promising sources of functional ingredients containing lycopene, citrulline, vitamins, and minerals. Due to their antioxidant, anti-inflammatory, and cardioprotective properties, they are considered valuable for the prevention of cardiovascular and oncological diseases and for supporting general health. Lycopene is recognized as one of the most effective natural antioxidants and is actively studied in the context of chronic disease prevention. The objective of this controlled experimental study was to develop a lycopene-enriched dietary supplement (DS) using local varieties of tomatoes and watermelons, combined with auxiliary ingredients to enhance bioavailability and consumer properties. For lycopene extraction, tomatoes and watermelons were subjected to infrared drying at 50–60 °C until a residual moisture of 10–13 %, followed by hexane extraction (raw material: solvent ratio 1:5) at 40 °C for 45 min. The developed supplement included lycopene, pumpkin seed powder, safflower oil, tomato powder, and watermelon powder. Five formulations were tested, with experimental units randomly allocated to recipes for organoleptic evaluation. Sensory analysis identified the formulation with the ratio 1:3:1:8:7 as the most preferred. This composition was further characterized for its chemical profile, including dietary fiber, ash, protein, fat, carbohydrates, vitamins, water- and fat-soluble antioxidants, and trace elements. The results confirmed that the selected formulation combines high antioxidant potential with balanced nutritional composition and acceptable sensory quality. These findings support the feasibility of producing lycopene-based functional foods and dietary supplements from local plant resources in Kazakhstan, thereby contributing to population health and the development of innovative agri-food technologies. This study was conducted within the framework of the project “Development of technology for the production of biologically active supplements of functional purpose with low cost and high quality indicators for the prevention of oncological diseases” (scientific-technical program BR22886613), funded under budget program 267, subprogram 101, Ministry of Agriculture of the Republic of Kazakhstan (2024–2026).

Қызанақ және қарбыз сияқты бақша дақылдары мен көкөністерден алынатын ұнтақтар ликопиннің жоғары концентрациясымен және арзандығымен ерекшеленетін ликопин алудың тиімді шикізаты болып саналады. Дегенмен, органикалық еріткіштерді пайдаланып экстракциялау әрқашан қосылыстың максималды шығымына әкелмейді. Осыған байланысты бұл ұнтақтардан ликопинді алудың оңтайлы технологиялық режимдерін анықтау экстракция тиімділігін арттырады және процесті жеңілдетеді. Зерттеу барысында қызанақ пен қарбыздың ұнтақ үлгілері пайдаланылды. Экстракция процесі органикалық еріткіш гександы және шикізатты қолдану арқылы жүргізілді: еріткіш пен шикізат қатынасы 1:5. Оңтайлы процесс параметрлері орнатылды: температура 40 °C және ұзақтығы 45 минут. Мұндай жағдайларда ликопин концентрациясы қызанақ ұнтағы үлгілерінде 1580,4 мг-ға, қарбыз ұнтағында 1274,8 мг-ға жетті. Алынған нәтижелер алынған өнімді тамақ өндірісінде функционалдық компонент ретінде пайдалану мүмкіндігін растайды.

Мақалада онкологиялық аурулардың алдын алу үшін жоғары сапа көрсеткіштері бар тағамдық қоспалар мен функционалдық тағамдық өнімдерді өндіру технологиясын жасау мақсатында бақша дақылдары мен көкөністердегі (қарбыз, қызанақ) ликопиннің құрамын анықтау және қарбыз бен қызанақтан алынған шырындардың сапалық көрсеткіштерін анықтау бойынша жүргізілген зерттеулердің нәтижелері берілген. Зерттеу нәтижесі бойынша ликопиннің ең көп мөлшері қызанақ (23,5%) және қарбыз (20%) үлгілерінен табылғаны анықталды. Қарбыз бен қызанақтың отандық сорттарынан алынатын шырындардың сапалық көрсеткіштері анықталды. Қарбыз шырынында Brix бойынша еритін заттардың мөлшері 8,1-ден 8,4-ке дейін. Титрленетін қышқылдық та 0,38-ден 0,46 градусқа дейін ауытқиды. Томат шырынында Brix бойынша еритін заттардың мөлшері 6,8-ден 7,6-ға дейін, титрленетін қышқылдық ауытқушылығы 0,46-дан 0,51 градусқа дейінгі ауытқушылық анықталды. Физико-химиялық көрсеткіштер бойынша жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде барлық үлгілер титрленетін қышқылдық бойынша рұқсат етілген шектерде. Зерттеу барысында шырындарда (қарбыз, қызанақ) анықталатын физикалық-химиялық көрсеткіштер оны ликопин және функционалдық белсенді тағамдық қоспаларды алу үшін қолданудың өзектілігін растайды, бұл тағам өнімдерінің жекелеген түрлерін өндіру үшін шикізат базасын кеңейтуге мүмкіндік береді.

Oxidative stress plays a key role in the development of chronic diseases, which determines the relevance of the development of multicomponent antioxidant systems based on natural compounds. The aim of the study was a comprehensive evaluation of a lycopene-based dietary supplement (DS) and an investigation of the possibility of its use in flour products. The DS was obtained from tomato and watermelon powders with the addition of plant components; the composition was analyzed spectrophotometrically and chromatographically, and the antioxidant activity was determined using the DPPH method. A high content of lycopene (20.08%) and polyphenolic compounds, which form the antioxidant potential of the system, was established. The antioxidant activity of the DS was 300.0 ± 5.7 μmol Trolox equivalents/g and was statistically lower compared to lycopene concentrate (p < 0.05), reflecting the influence of the multicomponent matrix. The addition of 2–10% of the dietary supplement to the oatmeal cookie recipe affects the product’s organoleptic properties, with the optimal dosage being 5%, which ensures the best sensory perception without degrading the texture. The obtained results demonstrate the potential of using the developed dietary supplement in functional flour product technology.

The development of functional bakery products enriched with plant-based biologically active ingredients has attracted increasing attention due to their potential nutritional and technological benefits. This study aimed to evaluate the effects of a plant-based biologically active additive composed of Jerusalem artichoke powder, sprouted oat powder, sprouted barley powder, and licorice root powder on the physicochemical and rheological properties of wheat flour and its application in crackers. The additive was incorporated into first-grade wheat flour at levels of 5%, 10%, and 15% (w/w). Physicochemical properties (moisture, protein, gluten, ash content, falling number, and whiteness index), dough rheological characteristics (farinograph and alveograph analyses), and the technological and sensory properties of crackers were evaluated. The addition of the plant-based additive significantly (p < 0.05) affected flour functionality and dough behavior. The falling number decreased from 397 to 172 s, while the whiteness index decreased from 88.60 to 84.44. Dough development time increased from 7.9 to 15.4 min. Alveograph analysis showed an increase in dough tenacity (P) from 108 to 168 mm H₂O, a decrease in extensibility (L) from 98 to 41 mm, a reduction in deformation energy (W) from 346 to 238 × 10⁻⁴ J, and an increase in the P/L ratio from 1.10 to 4.10. Crackers containing the plant-based additive at levels of up to 10% retained acceptable technological and sensory properties, whereas the 15% formulation adversely affected product quality. Overall, the results demonstrate that the developed plant-based biologically active additive can be incorporated into wheat flour at levels of up to 10% without adversely affecting technological quality and can be used in the production of functional crackers with satisfactory technological and sensory characteristics.

The aim of the study was to evaluate the effect of a lycopene-based food additive on dough and determine the optimal level of its addition to wheat dough. Four samples of first-grade wheat flour were tested and evaluated for physicochemical quality parameters, including protein, moisture, gluten, and ash content. Based on the results, Tsesna flour was selected for rheological studies due to its favorable combination of technological characteristics, including 18.23% protein, 40.01% gluten, and 13.96% moisture. The effect of the food additive on dough was determined at concentrations of 2%, 5%, and 10% and assessed using a Brabender farinograph. An addition of 2% had a limited effect on dough properties, while higher levels led to a gradual decrease in dough stability and quality. Based on the rheological results, a level of 5% was selected for evaluating finished bakery products made from wheat flour. Compared to the control sample, the sample containing the food additive showed higher protein and ash content, increased water-soluble antioxidant content, and the presence of fat-soluble antioxidants and β-carotene. Vitamins A and C were also detected, and the content of vitamins B2, B3, B5, and B6 increased compared to the control sample. The results demonstrate the technological feasibility of using a lycopene-based food additive at a level of 5% in flour confectionery products.