Ідентифікація вмісту макронутрієнтів в ягідних соусах методом ІЧ-спектроскопії

Автор(и)

  • Gregoriy Deynichenko Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0003-3615-8339
  • Tamara Lystopad Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051, Україна https://orcid.org/0000-0002-5669-6778
  • Anna Novik Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010, Україна https://orcid.org/0000-0003-4045-4878
  • Line Chernushenko Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010, Україна https://orcid.org/0000-0001-6386-7646
  • Andrii Farisieiev Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010, Україна https://orcid.org/0000-0002-5599-3017
  • Yuliiа Matsuk Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010, Україна https://orcid.org/0000-0002-1899-3237
  • Tatiana Kolisnychenko Університет митної справи та фінансів вул. Володимира Вернадського, 2/4, м. Дніпро, Україна, 49000, Україна https://orcid.org/0000-0003-0560-9520

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.213365

Ключові слова:

дикорослі та культивовані ягоди, водоростева сировина, йодвміщуючі добавки, ягідні соуси, ІЧ-спектроскопія

Анотація

Робота присвячена обґрунтуванню можливості використання методу ІЧ-спектроскопії для дослідження особливостей хімічного складу дикорослої та культивованої сировини з додаванням водоростей в якості йодовміщуючих добавок.

Встановлено, що в ІЧ-спектрах соусів на основі пюре чорниці та обліпихи або журавлини з додаванням водоростей та без додавання спостерігається набір смуг поглинання, приписуваних відповідним типам коливань. Валентні коливання гідроксильних груп в молекулах органічних кислот, вуглеводів, флавоноїдів проявляються при 3365 см -1 до 3400 см -1 ν(ОН). В області 3005 см-1 та 722 см-1 проявляються смуги валентних та деформаційнихколиваннь –СН подвійного зв’язку поліненасичених жирних кислот. Смуги 2925 см-1, 2855 см-1  відносяться до асиметричних та симетричних валентних коливань n(С–Н) вуглецевого скелету в -СН2-. На наявність карбонових, аміно- та жирних кислот вказують смуги поглинання: 1746 см-1   – ν (С=О) валентні коливання в протонованій карбоксильній групі –СООН, 1545 см–1 νas(C=O), 1415 см–1 νs(C=O) асиметричні та симетричні валентні коливання СОО- груп та 1240 см–1 валентні коливання ν(С-О). Наявнять флавоноїдів підтверджуеться наявністю смуг при 1380 см-1 та 1050 см-1 – деформаційні δ(О-Н) та симетричні коливання О–Н груп. Коливання піранозних циклів пектинових речовин проявляються в області 1163 см–1.

Відмічається, що до складу ягідної сировини та соусів входять поліненасичені жирні кислоти, антоціани, флавоноїди, органічні кислоти та пектинові речовини.

Аналіз ІЧ-спектрів зразків соусів з ягід з додаванням водоростей показав, що використання цих добавок у технологіях соусів забезпечує суттєве підвищення вмісту в ньому фізіологічно-функціональних інгредієнтів та збільшує гідрофобні властивості сировини

Біографії авторів

Gregoriy Deynichenko, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра процесів та устаткування харчової і готельно-ресторанної індустрії ім. М. І. Бєляєва

Tamara Lystopad, Харківський державний університет харчування та торгівлі вул. Клочківська, 333, м. Харків, Україна, 61051

Аспірант

Кафедра процесів та устаткування харчової і готельно-ресторанної індустрії ім. М. І. Бєляєва

Anna Novik, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра харчових технологій

Line Chernushenko, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010

Кандидат хімічних наук, доцент

Кафедра харчових технологій

Andrii Farisieiev, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра харчових технологій

Yuliiа Matsuk, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра харчових технологій

Tatiana Kolisnychenko, Університет митної справи та фінансів вул. Володимира Вернадського, 2/4, м. Дніпро, Україна, 49000

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра міжнародних економічних відносин, регіональних студій та туризму

Посилання

  1. Savenko, H. Ye. (2017). The development of the market of production of berries of Ukraine in conditions of the integration into the European Union. Naukovyi visnyk Mizhnarodnoho humanitarnoho universytetu. Seriya: ekonomika i menedzhment, 23 (1), 132–135.
  2. Kondratenko, P. V., Shevchuk, L. M., Barabash, L. O. (2014). Small fruit growing in Ukraine – state and development promises. Sadivnytstvo, 68, 103–110.
  3. Sheremet, O. O., Krivchun, O. M. (2011). Organizational and economic mechanism resource saving the food industry. Naukovi pratsi NUKhT, 40, 34–39.
  4. Roohinejad, S., Koubaa, M., Barba, F. J., Saljoughian, S., Amid, M., Greiner, R. (2017). Application of seaweeds to develop new food products with enhanced shelf-life, quality and health-related beneficial properties. Food Research International, 99, 1066–1083. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.08.016
  5. Del Olmo, A., Picon, A., Nuñez, M. (2018). Cheese supplementation with five species of edible seaweeds: Effect on microbiota, antioxidant activity, colour, texture and sensory characteristics. International Dairy Journal, 84, 36–45. doi: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2018.04.004
  6. Korzun, V. N., Sahlo, V. I., Parats, A. M. (2004). Kharchovi produkty z vodorostiamy yak zasib minimizatsiyi diyi radiatsiyi ta endemiyi. Problemy kharchuvannia, 1 (2), 29–34.
  7. Peresichnyi, M. I., Kandalei, O. V. (2005). Yakist miasnykh kulinarnykh vyrobiv iz fukusamy funktsionalnoho pryznachennia. Obladnannia ta tekhnolohiyi kharchovykh vyrobnytstv, 1 (13), 258–263.
  8. Moroney, N. C., O’Grady, M. N., O’Doherty, J. V., Kerry, J. P. (2013). Effect of a brown seaweed (Laminaria digitata) extract containing laminarin and fucoidan on the quality and shelf-life of fresh and cooked minced pork patties. Meat Science, 94 (3), 304–311. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2013.02.010
  9. Gallaher, J. J., Hollender, R., Peterson, D. G., Roberts, R. F., Coupland, J. N. (2005). Effect of composition and antioxidants on the oxidative stability of fluid milk supplemented with an algae oil emulsion. International Dairy Journal, 15 (4), 333–341. doi: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2004.08.010
  10. Ivanova, T. N., Zhuchkov, A. A. (2003). Optimizatsiya retseptur i otsenka kachestva plodoovoshchnyh sousov. Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ya, 5, 58–61.
  11. Zhukevych, O. M. (2012). Smetanno-roslynni sousy dlia profilaktyky yododefitsytnykh zakhvoriuvan. Produkty & Ingridienty, 5 (91), 40–41.
  12. Uchida, M., Kurushima, H., Ishihara, K., Murata, Y., Touhata, K., Ishida, N. et. al. (2017). Characterization of fermented seaweed sauce prepared from nori (Pyropia yezoensis). Journal of Bioscience and Bioengineering, 123 (3), 327–332. doi: https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2016.10.003
  13. Gupta, S., Abu-Ghannam, N. (2011). Recent developments in the application of seaweeds or seaweed extracts as a means for enhancing the safety and quality attributes of foods. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 12 (4), 600–609. doi: https://doi.org/10.1016/j.ifset.2011.07.004
  14. Andersson, M., de Benoist, B., Darnton-Hill, I., Delange, F. (Eds.) (2007). Iodine deficiency in Europe: а continuing public health problem. World Health Organization, 86. Available at: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/43398/9789241593960_eng.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  15. Adams, J. M. M., Ross, A. B., Anastasakis, K., Hodgson, E. M., Gallagher, J. A., Jones, J. M., Donnison, I. S. (2011). Seasonal variation in the chemical composition of the bioenergy feedstock Laminaria digitata for thermochemical conversion. Bioresource Technology, 102 (1), 226–234. doi: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.06.152
  16. Zhang, H., Pang, Z., Han, C. (2014). Undaria pinnatifida (Wakame): A Seaweed with Pharmacological Properties. Science International, 2 (2), 32–36. doi: https://doi.org/10.17311/sciintl.2014.32.36
  17. Rodriguez-Jasso, R., Mussatto, S., Pastrana, L., Aguilar, C., Teixeira, J. (2014). Chemical composition and antioxidant activity of sulphated polysaccharides extracted from Fucus vesiculosus using different hydrothermal processes. Chemical Papers, 68 (2). doi: https://doi.org/10.2478/s11696-013-0430-9
  18. Mišurcová, L. (2011). Chemical Composition of Seaweeds. Handbook of Marine Macroalgae, 171–192. doi: https://doi.org/10.1002/9781119977087.ch7
  19. Yin, S., Shibata, M., Hagiwara, T. (2019). Extraction of Bioactive Compounds from Stems of Undaria pinnatifida. Food Science and Technology Research, 25 (6), 765–773. doi: https://doi.org/10.3136/fstr.25.765
  20. Paiva, L., Lima, E., Neto, A., Baptista, J. (2018). Seasonal Variability of the Biochemical Composition and Antioxidant Properties of Fucus spiralis at Two Azorean Islands. Marine Drugs, 16 (8), 248. doi: https://doi.org/10.3390/md16080248
  21. Annamukhammedova, O. O., Annamukhammedov, A. O. (2016). Likarski roslyny v tablytsiakh ta skhemakh. Zhytomyr, 187.
  22. Côté, J., Caillet, S., Doyon, G., Sylvain, J.-F., Lacroix, M. (2010). Bioactive Compounds in Cranberries and their Biological Properties. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 50 (7), 666–679. doi: https://doi.org/10.1080/10408390903044107
  23. Patel, S. (2014). Blueberry as functional food and dietary supplement: The natural way to ensure holistic health. Mediterranean Journal of Nutrition and Metabolism, 7 (2), 133–143. doi: https://doi.org/10.3233/mnm-140013
  24. Bal, L. M., Meda, V., Naik, S. N., Satya, S. (2011). Sea buckthorn berries: A potential source of valuable nutrients for nutraceuticals and cosmoceuticals. Food Research International, 44 (7), 1718–1727. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2011.03.002
  25. Deinychenko, G., Kolisnychenko, T., Lystopad, T. (2018). Development of technology of berry sauces with iodine-containing additives taking into account their influence on organoleptic parameters. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies, 20 (85), 107–113. doi: https://doi.org/10.15421/nvlvet8520
  26. Deinychenko, G., Lystopad, Т., Kolisnychenko, T. (2019). Research of the safety indicators of berry sauces with seaweed’s raw materials. Food science and technology, 13 (2), 103–110. doi: https://doi.org/10.15673/fst.v13i2.1405
  27. Baker, M. J., Trevisan, J., Bassan, P., Bhargava, R., Butler, H. J., Dorling, K. M. et. al. (2014). Using Fourier transform IR spectroscopy to analyze biological materials. Nature Protocols, 9 (8), 1771–1791. doi: https://doi.org/10.1038/nprot.2014.110
  28. Zimmermann, B., Kohler, A. (2014). Infrared Spectroscopy of Pollen Identifies Plant Species and Genus as Well as Environmental Conditions. PLoS ONE, 9 (4), e95417. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0095417
  29. Nawrocka, A., Lamorsk, J. (2013). Determination of Food Quality by Using Spectroscopic Methods. Advances in Agrophysical Research. doi: https://doi.org/10.5772/52722
  30. Sun, D.-W. (2009). Infrared spectroscopy for food quality analysis and control. Academic Press, 448. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-374136-3.x0001-6
  31. Heneczkowski, M., Kopacz, M., Nowak, D., Kuźniar, A. (2001). Infrared spectrum analysis of some flavonoids. Acta poloniae pharmaceutica, 58 (6), 415–420. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12197612/
  32. Fausto, R., Quinteiro, G., Breda, S. (2001). Vibrational spectroscopy and ab initio MO study of the molecular structure and vibrational spectra of α- and γ-pyrones. Journal of Molecular Structure, 598 (2-3), 287–303. doi: https://doi.org/10.1016/s0022-2860(01)00639-1
  33. Wulandari, L., Retnaningtyas, Y., Nuri, Lukman, H. (2016). Analysis of Flavonoid in Medicinal Plant Extract Using Infrared Spectroscopy and Chemometrics. Journal of Analytical Methods in Chemistry, 2016, 1–6. doi: https://doi.org/10.1155/2016/4696803
  34. Sokolan, N. I., Kuranova, L. K., Voron, N. G., Grokhovskii, V. A. (2018). Investigation of the possibility of producing sodium alginate from the product of processing fucus algae. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies, 80 (1), 161–167. doi: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-1-161-167
  35. Nigam, S., Barick, K. C., Bahadur, D. (2011). Development of citrate-stabilized Fe3O4 nanoparticles: Conjugation and release of doxorubicin for therapeutic applications. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 323 (2), 237–243. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2010.09.009
  36. Dróżdż, P., Šėžienė, V., Pyrzynska, K. (2017). Phytochemical Properties and Antioxidant Activities of Extracts from Wild Blueberries and Lingonberries. Plant Foods for Human Nutrition, 72 (4), 360–364. doi: https://doi.org/10.1007/s11130-017-0640-3
  37. Dulf, F. V. (2012). Fatty acids in berry lipids of six sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L., subspecies carpatica) cultivars grown in Romania. Chemistry Central Journal, 6 (1). doi: https://doi.org/10.1186/1752-153x-6-106
  38. Lystopad, T., Deinychenko, G. (2020). Micronutrient content in berry sauces with seaweed raw material. Actual problems and modern technologies of food products production. Collection of works. International scientific and practical conference. Kutaisi, 275–283.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-10-31

Як цитувати

Deynichenko, G., Lystopad, T., Novik, A., Chernushenko, L., Farisieiev, A., Matsuk, Y., & Kolisnychenko, T. (2020). Ідентифікація вмісту макронутрієнтів в ягідних соусах методом ІЧ-спектроскопії. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(11 (107), 32–42. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.213365

Номер

Том 5 № 11 (107) (2020): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Gregoriy Deynichenko, Tamara Lystopad, Anna Novik, Line Chernushenko, Andrii Farisieiev, Yuliiа Matsuk, Tatiana Kolisnychenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.