ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ СОРБІТУ ТА КСИЛІТУ ДЛЯ ЕКСТРАГУВАННЯ БАРВНИХ РЕЧОВИН З БУЗИНИ ЧОРНОЇ

Т. Ярмош; Ф. Перцевой; Т. Маренкова

doi:10.32782/2220-8674-2024-24-1-21

Т. Ярмош Сумський національний аграрний університет https://orcid.org/0000-0001-7884-6792
Ф. Перцевой Сумський національний аграрний університет http://orcid.org/0000-0002-3111-5017
Т. Маренкова Сумський національний аграрний університет http://orcid.org/0000-0001-7481-0848

DOI: https://doi.org/10.32782/2220-8674-2024-24-1-21

Ключові слова: натуральні барвники, барвні речовини, екстрагування, бузина чорна, вичавки, антоціани, сорбіт, ксиліт, поліоли.

Анотація

Анотація. У роботі представлено результати дослідження ефективності екстракції пігментів з вичавок бузини за допомогою поліолів. Метою роботи було дослідити ефективність екстракції барвних речовин з вичавок бузини з використанням поліолів (сорбіту та ксиліту).. У дослідженні використовували вичавки плодів бузини чорної зібрані на стадії повного дозрівання у Сумській області 2023 року. В роботі було визначено фізико-хімічні та органолептичні показники свіжих плодів ягід бузини, вичавок бузини свіжих та висушених. Для подальшого дослідження вичавки бузини висушували при температурі (50±5)ºС протягом 6 год. з наступним подрібненням до розміру часток 0,4 – 0,5 мм. В якості еталону порівняння було використано дистильовану воду. Подрібнені вичавки заливали розчинниками у співвідношенні 1:30. Ретельно розмішували та витримували при температурі 60±0,5ºС, тривалості 120 хв. Отримані спектри екстрактів з використанням підкислених водно- сорбітового та водно-ксилітового розчинів демонстрували максимальні піки в області довжини хвиль 475-500 нм, що відповідає синьо-зеленій частині видимого спектру. Такий характер спектрів є типовим для розчинів, що містять флавоноїди та антоціани – біологічно активні сполуки з вираженою пігментацією. Наявність інтенсивних смуг поглинання в області 400-500 нм у спектрах екстрактів підтверджує присутність цих сполук. Встановлено, що оптимальна концентрація поліолів у водних розчинах для максимального вилучення пігментів складає 10% (мас.). При таких умовах вміст барвних речовин в екстрактах складає 16,83 г/кг у підкисленому водно-сорбітовому розчині, 15,98 г/кг у водно-ксилітовому та 14,0 г/кг у чисто водному розчині. Подальше збільшення концентрації поліолів призводить до значного зростання в'язкості розчинів. Це, в свою чергу, суттєво ускладнює дифузію молекул барвних речовин з твердої фази в рідку, що негативно впливає на масоперенос та, як наслідок, знижує ефективність екстракції.

Посилання

1. Ярмош Т. А., Перцевой Ф. В. Перспективи застосування натуральних барвників рослинного походження. IІІ Міжнар. наук.- практ. конференції молодих учених (Запоріжжя, 30 січня-24 лютого 2023 р.).
2. Ярмош Т. А., Перцевой Ф. В. Перспективи використання вичавок у виробництві натуральних барвників. Матеріали Всеукраїнської наукової конференції студентів і аспірантів, присвяченої Міжнародному дню студента (13-17 листопада 2023 р.).
3. A review of polyols – biotechnological production, food applications, regulation, labeling and health effects / T. Rice et al. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2019. Vol. 60, no. 12. P. 2034–2051. https://doi.org/10.1080/10408398.2019.1625859.
4. Zymomonas mobilis as an emerging biotechnological chassis for the production of industrially relevant compounds / A. Braga et al. Bioresources and Bioprocessing. 2021. Vol. 8, no. 1. https://doi.org/10.1186/s40643-021-00483-2.
5. A Systematic Review of the Effects of Polyols on Gastrointestinal Health and Irritable Bowel Syndrome. Advances in Nutrition. 2017. https://doi.org/10.3945/an.117.015560.
6. Carneiro, de Paula e Silva, Almeida. Xylitol Production: Identification and Comparison of New Producing Yeasts. Microorganisms. 2019. Vol. 7, no. 11. P. 484. https://doi.org/10.3390/microorganisms7110484.
7. Söderling E., Pienihäkkinen K. Effects of xylitol chewing gum and candies on the accumulation of dental plaque: a systematic review. Clinical Oral Investigations. 2021. Vol. 26, no. 1. P. 119–129. https://doi.org/10.1007/s00784-021-04225-8.
8. Natural deep eutectic solvents combined with cyclodextrins: A novel strategy for chokeberry anthocyanins extraction / M. S. Jovanović et al. Food Chemistry. 2023. Vol. 405. P. 134816. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134816.
9. Application of the natural deep eutectic solvent choline chloridesorbitol to extract chlorogenic acid and caffeine from green coffee beans (Coffea canephora). Journal of Applied Pharmaceutical Science. 2019. Vol. 9, no. 3. P. 82–90. https://doi.org/10.7324/japs.2019.90312.
10. Jablonský M., Šima J. Phytomass Valorization by Deep Eutectic Solvents–Achievements, Perspectives, and Limitations. Crystals. 2020. Vol. 10, no. 9. P. 800.
11. Deep Eutectic Solvents Formed by Glycerol and Xylitol, Fructose and Sorbitol: Effect of the Different Sugars in Their Physicochemical Properties / L. Lomba et al. Molecules. 2023. Vol. 28, no. 16. P. 6023. https://doi.org/10.3390/molecules28166023.
12. Green extraction of phenolics and terpenoids from passion fruit peels using natural deep eutectic solvents / T. P. Vo et al. Journal of Food Process Engineering. 2023. https://doi.org/10.1111/jfpe.14503.
13. Green extraction of phenolics and flavonoids from black mulberry fruit using natural deep eutectic solvents: optimization and surface morphology / T. P. Vo et al. BMC Chemistry. 2023. Vol. 17, no. 1. https://doi.org/10.1186/s13065-023-01041-x.
14. Kumar K, Srivastav S, Sharanagat VS. Ultrasound assisted extraction (UAE) of bioactive compounds from fruit and vegetable processing by-products: a review. Ultrasonics Sonochem. 2021. Vol. 70. P.105325. https://doi.org/10.1016/j.ultso nch.2020.105325.