Розробка технології виробництва пророщеного насіння льону з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів

Автор(и)

  • Олена Сергіївна Ковальова Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-9508-2701
  • Наталія Костянтинівна Васильєва Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4100-0659
  • Сергій Володимирович Станкевич Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-8300-2591
  • Інна Вікторівна Забродіна Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8122-9250
  • Олександра Валеріївна Мандич Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4375-2208
  • Тетяна Борисівна Гонтар Українська інженерно-педагогічна академія, Україна https://orcid.org/0000-0003-0758-1752
  • Іван Володимирович Галясний Українська інженерно-педагогічна академія, Україна https://orcid.org/0000-0002-4195-9694
  • Олег Володимирович Котляр Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4818-4967
  • Олександр Григорович Янчик Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-1214-4883
  • Олег Ігоревич Богатов Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-7342-7556

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.284810

Ключові слова:

лляне насіння, плазмохімічна активація, пророщування, пророщене насіння, біологічно-активні речовини

Анотація

Результатом проведених досліджень є розробка технології виробництва пророщеного насіння льону з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів. Об’єктом досліджень стало лляне насіння. Нагальною технологічною проблемою є інтенсифікація процесу біоактивації лляного насіння та його якісне знезараження. Експериментально доведена доцільність використання плазмохімічно активованих водних розчинів як інтенсифікатора технологічного процесу проростання лляного насіння та дієвого дезінфектанту харчової сировини. Показано, що застосування плазмохімічної активації технологічних розчинів дозволяє не тільки пришвидшити проростання лляного насіння, а й сприяє більш активному накопиченню біологічно цінних складових в лляній сировині. Проаналізовано склад насіння льону, як похідної сировини. Окремо досліджено пророщене лляне насіння, яке в подальшому розглядається як високоцінний компонент харчових продуктів. Зафіксовано збільшення вологості лляного насіння в процесі відволожування на 0,7–1,7 %. Розвиток проростка збільшується на 2–9 мм. Підвищується енергія та здатність до проростання на 5–12 %. Біомаса пророщеного насіння збільшується на 39–56 %. У лляному насінні в процесі пророщування підвищується вміст білків з 21,88 до 23,71 %, редукуючих цукрів з 2,37 до 4,02 %. Загальний вміст амінокислот збільшується з 3,64 до 10,38 % – в порівнянні з контролем, а в порівнянні з сировиною підвищується в 10 разів. Відмічено значне накопичення вітамінів: В1, В2, В3, В5, В6, В7, В9, С, Е. Крім того, плазмохімічно активовані розчини якісно дезінфікують пророщене насіння льону.

Технологія може бути застосована в при виробництві збагачувальних компонентів харчових продуктів. Особливу увагу розроблена технологія отримає при виробництві функціональних продуктів харчування

Біографії авторів

Олена Сергіївна Ковальова, Дніпровський державний аграрно-економічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра харчових технологій

Наталія Костянтинівна Васильєва, Дніпровський державний аграрно-економічний університет

Доктор економічних наук, професор

Кафедра інформаційних систем і технологій

Сергій Володимирович Станкевич, Державний біотехнологічний університет

Кандидат сільськогосподарських наук

Кафедра зоології, ентомології, фітопатології, інтегрованого захисту та карантину рослин ім. Б. М. Литвинова

Інна Вікторівна Забродіна, Державний біотехнологічний університет

Кандидат сільськогосподарських наук

Кафедра зоології, ентомології, фітопатології, інтегрованого захисту та карантину рослин ім. Б.М. Литвинова

Олександра Валеріївна Мандич, Державний біотехнологічний університет

Доктор економічних наук, професор

Кафедра фінансів, банківської справи та страхування

Тетяна Борисівна Гонтар, Українська інженерно-педагогічна академія

Кандидат технічних наук

Кафедра ресторанного, готельного та туристичного бізнесу

Іван Володимирович Галясний, Українська інженерно-педагогічна академія

Кандидат технічних наук

Кафедра ресторанного, готельного та туристичного бізнесу

Олег Володимирович Котляр, Державний біотехнологічний університет

Кандидат технічних наук

Кафедра харчових технологій в ресторанній індустрії

Олександр Григорович Янчик, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Кафедра безпеки праці та навколишнього середовища

Олег Ігоревич Богатов, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра метрології та безпеки життєдіяльності

Посилання

  1. Kraevska, S., Yeshchenko, O., Stetsenko, N. (2019). Optimization of the technological process of flax seed germination. Food Science and Technology, 13 (3). doi: https://doi.org/10.15673/fst.v13i3.1453
  2. Gutiérrez, C., Rubilar, M., Jara, C., Verdugo, M., Sineiro, J., Shene, C. (2010). Flaxseed and flaxseed cake as a source of compounds for food industry. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 10 (4), 454–463. doi: https://doi.org/10.4067/s0718-95162010000200006
  3. Sebei, K., Debez, A., Herchi, W., Boukhchina, S., Kallel, H. (2007). Germination kinetics and seed reserve mobilization in two flax (Linum usitatissimum L.) cultivars under moderate salt stress. Journal of Plant Biology, 50 (4), 447–454. doi: https://doi.org/10.1007/bf03030681
  4. Wang, H., Wang, J., Guo, X., Brennan, C. S., Li, T., Fu, X. et al. (2016). Effect of germination on lignan biosynthesis, and antioxidant and antiproliferative activities in flaxseed (Linum usitatissimum L.). Food Chemistry, 205, 170–177. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.03.001
  5. Katare, C., Saxena, S., Agrawal, S., Prasad, G. (2012). Flax Seed: A Potential Medicinal Food. Journal of Nutrition & Food Sciences, 02 (01). doi: https://doi.org/10.4172/2155-9600.1000120
  6. Gutte, K. B., Sahoo, A. K., Ranveer, R. C. (2015). Bioactive Components of Flaxseed and its Health Benefits. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research, 31 (1), 42–51. Available at: https://www.researchgate.net/publication/273441906_Bioactive_Components_of_Flaxseed_and_its_Health_Benefits
  7. Kraevska, S., Stetsenko, N., Korol, O. (2017). Comparing Between The Amino Acid Composition Of Flax Seeds Before And After Germination. Agrobiodiversity for Improving Nutrition, Health and Life Quality, 253–257. doi: https://doi.org/10.15414/agrobiodiversity.2017.2585-8246.253-257
  8. Singh, K. K., Mridula, D., Rehal, J., Barnwal, P. (2011). Flaxseed: A Potential Source of Food, Feed and Fiber. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 51 (3), 210–222. doi: https://doi.org/10.1080/10408390903537241
  9. Edel, A. L., Aliani, M., Pierce, G. N. (2015). Stability of bioactives in flaxseed and flaxseed-fortified foods. Food Research International, 77, 140–155. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2015.07.035
  10. Ghosal, S., Bhattacharyya, D. K., Bhowal, J. (2022). Production, characterization, and storage stability of nutritionally enriched flaxseed‐based spread. Journal of Food Processing and Preservation, 46 (5). doi: https://doi.org/10.1111/jfpp.16574
  11. Goyal, A., Sharma, V., Upadhyay, N., Gill, S., Sihag, M. (2014). Flax and flaxseed oil: an ancient medicine & modern functional food. Journal of Food Science and Technology, 51 (9), 1633–1653. doi: https://doi.org/10.1007/s13197-013-1247-9
  12. Kovalova, O., Vasylieva, N., Stankevych, S., Zabrodina, I., Haliasnyi, I., Gontar, T. et al. (2023). Determining the effect of plasmochemically activated aqueous solutions on the bioactivation process of sea buckthorn seeds. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (122)), 99–111. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.275548
  13. Minevich, I. E., Nechiporenko, A. P., Goncharova, A. A., Sitnikova, V. E. (2021). Dynamics of macronutrients during short-term germination of flax seeds. Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology, 11 (3), 449–459. doi: https://doi.org/10.21285/2227-2925-2021-11-3-449-459
  14. Herchi, W., Bahashwan, S., Sebei, K., Ben Saleh, H., Kallel, H., Boukhchina, S. (2015). Effects of germination on chemical composition and antioxidant activity of flaxseed (Linum usitatissimum) oil. Grasas y Aceites, 66 (1), e057. doi: https://doi.org/10.3989/gya.0463141
  15. Villeneuve, S., Power, K. A., Guévremont, E., Mondor, M., Tsao, R., Wanasundara, J. P. D. et al. (2014). Effect of a Short-Time Germination Process on the Nutrient Composition, Microbial Counts and Bread-Making Potential of Whole Flaxseed. Journal of Food Processing and Preservation, 39 (6), 1574–1586. doi: https://doi.org/10.1111/jfpp.12385
  16. Wu, Y., Wang, H., Wang, Y., Brennan, C. S., Anne Brennan, M., Qiu, C., Guo, X. (2020). Comparison of lignans and phenolic acids in different varieties of germinated flaxseed (Linum usitatissimum L.). International Journal of Food Science & Technology, 56 (1), 196–204. doi: https://doi.org/10.1111/ijfs.14619
  17. Li, X., Li, J., Dong, S., Li, Y., Wei, L., Zhao, C. et al. (2019). Effects of germination on tocopherol, secoisolarlciresinol diglucoside, cyanogenic glycosides and antioxidant activities in flaxseed (Linum usitatissimumL.). International Journal of Food Science & Technology, 54 (7), 2346–2354. doi: https://doi.org/10.1111/ijfs.14098
  18. Kajla, P., Sharma, A., Sood, D. R. (2014). Flaxseed – a potential functional food source. Journal of Food Science and Technology, 52 (4), 1857–1871. doi: https://doi.org/10.1007/s13197-014-1293-y
  19. Liu, J., Shim, Y. Y., Tse, T. J., Wang, Y., Reaney, M. J. T. (2018). Flaxseed gum a versatile natural hydrocolloid for food and non-food applications. Trends in Food Science & Technology, 75, 146–157. doi: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.01.011
  20. Bekhit, A. E.-D. A., Shavandi, A., Jodjaja, T., Birch, J., Teh, S., Mohamed Ahmed, I. A. et al. (2018). Flaxseed: Composition, detoxification, utilization, and opportunities. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 13, 129–152. doi: https://doi.org/10.1016/j.bcab.2017.11.017
  21. Kurt, O. (2012). A predictive model for the effects of temperature on the germination period of flax seeds (Linum usitatissimum L.). Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 36 (6), 654–658. doi: https://doi.org/10.3906/tar-1202-13
  22. Bayat, M., Zargar, M., Murtazova, K. M.-S., Nakhaev, M. R., Shkurkin, S. I. (2022). Ameliorating Seed Germination and Seedling Growth of Nano-Primed Wheat and Flax Seeds Using Seven Biogenic Metal-Based Nanoparticles. Agronomy, 12 (4), 811. doi: https://doi.org/10.3390/agronomy12040811
  23. Kovaliova, O., Chursinov, Y., Kalyna, V., Khromenko, T., Kunitsia, E. (2020). Investigation of the intensive technology of food sprouts using organic acids. EUREKA: Life Sciences, 2, 45–53. doi: https://doi.org/10.21303/2504-5695.2020.001204
  24. Pivovarov, O., Kovaliova, O. (2019). Features of grain germination with the use of aqueous solutions of fruit acids. Food Science and Technology, 13 (1). doi: https://doi.org/10.15673/fst.v13i1.1334
  25. Kovaliova, O., Tchoursinov, Y., Kalyna, V., Koshulko, V., Kunitsia, E., Chernukha, A. et al. (2020). Identification of patterns in the production of a biologically-active component for food products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (104)), 61–68. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.200026
  26. Pivovarov, O., Kovaliova, O., Koshulko, V. (2020). Effect of plasmochemically activated aqueous solution on process of food sprouts production. Ukrainian Food Journal, 9 (3), 576–587. doi: https://doi.org/10.24263/2304-974x-2020-9-3-7
  27. Kovaliova, O., Pivovarov, O., Koshulko, V. (2020). Study of hydrothermal treatment of dried malt with plasmochemically activated aqueous solutions. Food Science and Technology, 14 (3). doi: https://doi.org/10.15673/fst.v14i3.1799
  28. Pivovarov, O., Kovaliova, O., Khromenko, T., Shuliakevych, Z. (2017). Features of obtaining malt with use of aqueous solutions of organic acids. Food Science and Technology, 11 (4). doi: https://doi.org/10.15673/fst.v11i4.728
  29. Fang, Y., Franke, C., Manthei, A., McMullen, L., Temelli, F., Gänzle, M. G. (2021). Effects of high-pressure carbon dioxide on microbial quality and germination of cereal grains and beans. The Journal of Supercritical Fluids, 175, 105272. doi: https://doi.org/10.1016/j.supflu.2021.105272
  30. Zhao, Y., Patange, A., Sun, D., Tiwari, B. (2020). Plasma‐activated water: Physicochemical properties, microbial inactivation mechanisms, factors influencing antimicrobial effectiveness, and applications in the food industry. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 19 (6), 3951–3979. doi: https://doi.org/10.1111/1541-4337.12644
  31. Bourke, P., Ziuzina, D., Boehm, D., Cullen, P. J., Keener, K. (2018). The Potential of Cold Plasma for Safe and Sustainable Food Production. Trends in Biotechnology, 36 (6), 615–626. doi: https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2017.11.001
  32. Lin, C.-M., Chu, Y.-C., Hsiao, C.-P., Wu, J.-S., Hsieh, C.-W., Hou, C.-Y. (2019). The Optimization of Plasma-Activated Water Treatments to Inactivate Salmonella Enteritidis (ATCC 13076) on Shell Eggs. Foods, 8 (10), 520. doi: https://doi.org/10.3390/foods8100520
  33. Pivovarov, O. A., Kovaleva, O. S., Chursinov, J. O. (2020). Prevention of biofouling of industrial reverse water supply systems by plasma water treatment. 3 nd International Scientific and Technical Internet Conference “Innovative development of resource-saving technologies and sustainable use of natural resources”. Petroșani: UNIVERSITAS Publishing, 50–52. Available at: https://dspace.dsau.dp.ua/handle/123456789/5295
  34. Pivovarov, О., Kovalova, О., Koshulko, V., Aleksandrova, A. (2022). Study of use of antiseptic ice of plasma-chemically activated aqueous solutions for the storage of food raw materials. Food Science and Technology, 15 (4). doi: https://doi.org/10.15673/fst.v15i4.2260
  35. Kovaliova, O., Pivovarov, O., Kalyna, V., Tchoursinov, Y., Kunitsia, E., Chernukha, A. et al. (2020). Implementation of the plasmochemical activation of technological solutions in the process of ecologization of malt production. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (107)), 26–35. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.215160
  36. Pivovarov, О., Kovaliova, О., Koshulko, V. (2022). Effect of plasma-chemically activated aqueous solutions on the process of disinfection of food production equipment. Food Science and Technology, 16 (3). doi: https://doi.org/10.15673/fst.v16i3.2392
  37. Greene, W. (2017). Econometric Analysis. London: Pearson Learning Solutions, 1176.
  38. Wooldridge, J. M. (2012). Introductory Econometrics: A Modern Approach. Boston, MA: Cengage Learning, 910.
  39. Erkmen, O. (2022). Microbiological analysis of foods and food processing environments. Academic Press. doi: https://doi.org/10.1016/c2021-0-01219-0
  40. Vasylieva, N. (2013). Forecasting of prices in the field of crops-growing in Ukraine and regions. Economic Annals-XXI, 11-12 (2), 26–29. Available at: http://ea21journal.world/index.php/ea-v136-07/
Розробка технології виробництва пророщеного насіння льону з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-08-31

Як цитувати

Ковальова, О. С., Васильєва, Н. К., Станкевич, С. В., Забродіна, І. В., Мандич, О. В., Гонтар, Т. Б., Галясний, І. В., Котляр, О. В., Янчик, О. Г., & Богатов, О. І. (2023). Розробка технології виробництва пророщеного насіння льону з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(11 (124), 6–19. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.284810

Номер

Том 4 № 11 (124) (2023): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Olena Kovaliova, Natalia Vasylieva, Serhii Stankevych, Inna Zabrodina, Oleksandra Mandych, Tatyana Hontar, Ivan Haliasnyi, Oleh Kotliar, Oleksandr Yanchyk, Oleg Bogatov

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.