Дослідження кінетики процесу екстрагування флавоноїдів з плодів софори японської олією соняшниковою

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.312703

Ключові слова:

софора японська, олія соняшникова, екстрагування, флафоноїди, біологічно активні речовини, кінетика, температура, гідромодуль

Анотація

Серед значної кількості біологічно активних речовин, що містяться у плодах софори японської, особливо важливим є вилучення флавоноїдів, речовин середньої полярності. Процес вилучення їх рослинною олією з плодів є досить ускладненим. Об’єктом дослідження була кінетика процесу екстрагування флавоноїдів з плодів софори японської олією соняшниковою. Досліджено вплив температури, тривалості та гідромодуля на процес екстрагування, а також на виведення рівняння математичної моделі.

У дослідженні використано методи математичного моделювання. Оброблення експериментальних даних вивчення кінетики екстрагування в системі рослинна олія:рослинна сировина проведено за допомогою статистичного пакета Statistica. З метою виведення рівняння математичної моделі процесу екстрагування флавоноїдів з софори японської олією соняшниковою було досліджено вплив температури, тривалості та гідромодуля на процес переходу цільового компонента – флавоноїдів до екстракту. Отримано математичну модель залежності флавоноїдів від гідромодуля (Г=10–25), температури (t=25–45 °С) та тривалості процесу екстрагування софори японської (τ=2–10 год), що дає змогу розрахувати вміст флавоноїдів з середньою відносною похибкою в межах 5 %.

На основі проведених експериментальних досліджень розроблено принципові технологічні схеми отримання олії соняшникової нерафінованої підвищеної біологічної цінності, що включає такі етапи: підготовка сировини, оброблення підготованої сировини соняшниковою олією при розрідженні й перемішуванні, відділення олії від сировини фільтруванням. Запропонована технологія є перспективною, оскільки її впровадження можливе не тільки на підприємствах харчової промисловості, а й у закладах ресторанного господарства, бо не потребує вартісного обладнання, додаткових виробничих приміщень та спеціальної підготовки персоналу.

Запропоновані у роботі математичні моделі процесу екстрагування софори японської нерафінованою соняшниковою олією дозволяють з високим ступенем ймовірності підібрати параметри екстрагування та запропонувати споживачеві збагачену флавоноїдами олію соняшникову підвищеної біологічної цінності.

Біографії авторів

Любов Сергіївна Пелехова, ТОВ «АНАЛІТ СИСТЕМС УКРАЇНА»

Інженер-методист

Світлана Іванівна Усатюк, Національний університет харчових технологій

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра експертизи харчових продуктів

Олена Михайлівна Тищенко, Національний університет харчових технологій

Старший викладач

Кафедра готельно-ресторанної справи

Вячеслав Анатолійович Гончаров, ПрАТ «Київський маргариновий завод»

Заступник голови правління

Посилання

  1. Shylman, L. Z., Simakova, I. V. et al.; Shylman, L. Z. (Ed.) (2016). Zhyry u vyrobnytstvi kharchovoi produktsii. Sumy: Universytetska knyha, 278.
  2. Oseiko, M. I. (2006). Tekhnolohiia roslynnykh olii. Kyiv: Varta, 280.
  3. Hyrych, S. V., Loianich, H. S. (2018). Suchasni pohliady na spozhyvni perevahy ta problemy bezpeky roslynnykh olii. Intelekt XXI, 5, 37–41.
  4. Bielinska, A. P. (2011). Tekhnolohiia kupazhovanoi olii pidvyshchenoi biolohichnoi tsinnosti. PhD Dissertation.
  5. Demydova, A. O., Shemanska, Ye. I., Shulha, Ye. M. (2016). Doslidzhennia kharakterystyk ta okysliuvalnoi stabilnosti ryzhiievoi olii z nastupnym kupazhuvanniam. Visnyk NTU «KhPI», 19 (1191), 70–74.
  6. Radziievska, I. H., Kot, T. O. (2012). Doslidzhennia stabilnosti kupazhovanykh olii u protsesi yikh zberihannia. Kharchova nauka i tekhnolohiia, 1 (18), 70–72.
  7. Matvieieva, T. V. (2014). Kupazhi olii – dzherelo polinenasychenykh zhyrnykh kyslot. Naukovi pratsi ONAKhT, 2 (46), 210–213.
  8. Hulevata, M. A., Savchuk, Yu. Yu., Usatiuk, S. I. (2014). Zbalansuvannia zhyrnokyslotnoho skladu soniashnykovoi olii. Tekhnichni nauky: stan, dosiahnennia i perspektyvy rozvytku miasnoi, oliie-zhyrovoi ta molochnoi haluzei, 149–150.
  9. Bielinska, A. P. (2009). Oliini sumishi yak zbalansovanyi za skladom ta stabilnyi do okysliuvannia produkt. Naukovi zdobutky molodi – vyrishenniu problem kharchuvannia liudstva u XX stolitti. Kyiv: NUKhT, 106.
  10. Rzhontsov, M. M., Serdiuk, M. O. (2005). Pat. No. 7569 UA. Salatna oliia, zbahachena biolohichno aktyvnymy rechovynamy. MPK (2006) A23D 9/00. No. u200502977; declareted: 31.03.2005; published: 15.06.2005, Bul. No. 6.
  11. Topchii, O. A., Kotliar, Ye. O., Kyshenko, I. I. (2014). Kharakterystyka vitaminizovanykh kupazhiv roslynnykh olii. Kharchova nauka i tekhnolohiia, 4 (29), 93–97.
  12. Korshunova, H. F., Hlytsevych, V. A., Petrenko, T. V., Ildirova, S. K., Pohrebniak, V. H. (2000). Pat. No. 30754 UA. Vitaminizovana soniashnykova oliia. MPK (2006) C11B 5/00. No. 98052250; declareted: 29.12.1999; published: 15.12.2000, Bul. No. 7.
  13. Demydov, I. M., Demydova, A. O., Peshuk, L. S. (2010). Doslidzhennia mekhanizmu antyoksydantnoho vplyvu soniashnykovoho fosfatydnoho kontsentratu na okysnennia soniashnykovoi olii. Kharchova promyslovist, 9, 7–10.
  14. Wagner, K.-H., Elmadfa, I. (2000). Effects of tocopherols and their mixtures on the oxidative stability of olive oil and linseed oil under heating. European Journal of Lipid Science and Technology, 102 (10), 624–629. https://doi.org/10.1002/1438-9312(200010)102:10<624::aid-ejlt624>3.0.co;2-i
  15. Beddows, C. G., Jagait, C., Kelly, M. J. (2001). Effect of ascorbyl palmitate on the preservation of α-tocopherol in sunflower oil, alone and with herbs and spices. Food Chemistry, 73 (3), 255–261. https://doi.org/10.1016/s0308-8146(00)00295-8
  16. Ghasemifard, N., Hassanzadeh-Rostami, Z., Abbasi, A., Naghavi, A. M., Faghih, S. (2022). Effects of vitamin D-fortified oil intake versus vitamin D supplementation on vitamin D status and bone turnover factors: A double blind randomized clinical trial. Clinical Nutrition ESPEN, 47, 28–35. https://doi.org/10.1016/j.clnesp.2021.12.025
  17. Silva, F. A. M., Borges, F., Ferreira, M. A. (2001). Effects of Phenolic Propyl Esters on the Oxidative Stability of Refined Sunflower Oil. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49 (8), 3936–3941. https://doi.org/10.1021/jf010193p
  18. Kamkar, A., Javan, A. J., Asadi, F., Kamalinejad, M. (2010). The antioxidative effect of Iranian Mentha pulegium extracts and essential oil in sunflower oil. Food and Chemical Toxicology, 48 (7), 1796–1800. https://doi.org/10.1016/j.fct.2010.04.003
  19. Özcan, M. M., Arslan, D. (2011). Antioxidant effect of essential oils of rosemary, clove and cinnamon on hazelnut and poppy oils. Food Chemistry, 129 (1), 171–174. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.01.055
  20. Dubinina, A. A., Lenert, S. O., Khomenko, O. O. (2014). Oxidation stabilization of peanut-linen blend lipids. Technology Audit and Production Reserves, 4 (2 (18)), 10–14. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2014.26401
  21. Beddows, C. G., Jagait, C., Kelly, M. J. (2001). Effect of ascorbyl palmitate on the preservation of α-tocopherol in sunflower oil, alone and with herbs and spices. Food Chemistry, 73 (3), 255–261. https://doi.org/10.1016/s0308-8146(00)00295-8
  22. Drahoniuk, O. A., Drahoniuk, M. A., Marushko, L. P. (2012). Antyoksydantna diia ekstraktiv likarskykh roslyn rodyny Lamiaceae na stabilnist olii soniashnykovoi v protsesi zberihannia. Naukovyi visnyk Volynskoho natsionalnoho universytetu imeni Lesi Ukrainky, 17, 127–132.
  23. Iqbal, S., Haleem, S., Akhtar, M., Zia-ul-Haq, M., Akbar, J. (2008). Efficiency of pomegranate peel extracts in stabilization of sunflower oil under accelerated conditions. Food Research International, 41 (2), 194–200. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2007.11.005
  24. Labeiko, M. A., Matvieieva, T. V., Mazaieva, V. S., Fediakina, Z. P. (2023). Vlastyvosti oliinykh ekstraktiv prianykh trav. Innovatsiini tekhnolohii: Aktualni pytannia nauky ta praktyky, 7, 12–18.
  25. Vasylenko, O. M., Mirkushova, L. V., Fediakina, Z. P. (2004). Pat. No. 50980 UA. Salatna oliia z priano-aromatychnymy domishkamy (varianty). MPK (2006) A23D 9/00. declareted: 01.11.2001; published: 15.07.2004, Bul. No. 7.
  26. Korshunova, H. F., Petrenko, T. V., Ildirova, S. K. et al. (2000). Pat. No. 28571 UA. Sposib stabilizatsii soniashnykovoi olii do okyslennia. No. 97073487. declareted: 02.07.1997; published: 16.10.2000, Bul. No. 5, 3.
  27. Kamsulina, N. V. (2002). Tekhnolohiia roslynnoi olii, zbahachenoi karotynoidamy morkvy, ta yii vykorystannia pry vyrobnytstvi produktiv kharchuvannia. Extended abstract of PhD thesis; Kharkivskyi derzh. un-t kharch. ta torhivli.
  28. Iehorov, B. V., Mohylianska, N. O. (2014). Otsinka sanitarnykh pokaznykiv priano-aromatychnoi syrovyny ta priano-oliinykh sumishei. Kharchova nauka i tekhnolohiia, 2, 34–38.
  29. Mazaieva, V. S., Sytnik, N. S., Fediakina, Z. P. (2023). Vyvchennia okysliuvalnoi stabilnosti oliinykh ekstraktiv z riznoiu priano-aromatychnoiu syrovynoiu. Problemy ta dosiahnennia suchasnoi biotekhnolohii. Kharkiv, 256–257.
  30. Cherevko, O. I., Yancheva, M. O., Yurchenko, O. I., Annienko, S. V., Maksymenko, H. I. (2019). Pat. No. 134635 UA. Sposib zbahachennia soniashnykovoi olii biolohichno aktyvnymy komponentamy roslynnoi syrovyny. MPK A23D 9/02 (2006.01); No. u201813041. declareted: 28.12.2018; published: 27.05.2019, Bul. No. 10.
  31. Fedoryshyn, O. M. (2021). Mekhanizm ta kinetyka ekstrahuvannia biolohichno aktyvnykh rechovyn z roslynnoi syrovyny. Doctoral dissertation. Natsionalnyi universytet «Lvivska politekhnika».
  32. Pelekhova, L. S., Usatiuk, S. I., Koroliuk, T. A. (2012). Perspektyvy vykorystannia sofory yaponskoi dlia zbahachennia oliiezhyrovykh produktiv. Tekhnichni nauky: stan, dosiahnennia i perspektyvy rozvytku miasnoi, oliiezhyrovoi ta molochnoi haluzei. Kyiv: NUKhT, 100.
  33. Usatiuk, S. I., Pelekhova, L. S., Usatiuk, O. M. (2012). Perspektyvy vykorystannia sofory yaponskoi yak dzherela antyoksydantiv v oliino-zhyrovii haluzi kharchovoi promyslovosti. Naukovi pratsi ONAKhT, 1 (42), 351–354.
  34. Cholak, I. S. (2010). Novi biolohichno aktyvi spoluky v syrovyni sofory yaponskoi (SOPHORA JAPONICA L.) ta yikh biolohichna aktyvnist (ohliad literatury). Fitoterapiia. Chasopys, 4, 79–82.
  35. Wang, J.-H., Lou, F.-C., Wang, Y.-L., Tang, Y.-P. (2003). A flavonol tetraglycoside from Sophora japonica seeds. Phytochemistry, 63 (4), 463–465. https://doi.org/10.1016/s0031-9422(02)00757-4
  36. Szydlowskaczerniak, A., Dianoczki, C., Recseg, K., Karlovits, G., Szlyk, E. (2008). Determination of antioxidant capacities of vegetable oils by ferric-ion spectrophotometric methods. Talanta, 76 (4), 899–905. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2008.04.055
  37. Sailova, D. D. (1996). Doslidzhennia i kompleksne vykorystannia sofory yaponskoi. Extended abstract of PhD thesis.
  38. Usatiuk, S. Y., Pelekhova, L. S., Usatiuk, E. M. (2015). Yssledovanye protsessa ekstrahyrovanyia proyzvodnikh khlorofylla yz petrushky kudriavoi. Vestnyk Almatynskoho tekhnolohycheskoho unyversyteta, 1 (106), 16–20.
  39. Pelekhova, L. S., Usatiuk, S. I. (2013). Doslidzhennia bakteriostatychnykh vlastyvostei soniashnykovoi olii, obroblenoi soforoiu yaponskoiu. Tekhnichni nauky: stan, dosiahnennia i perspektyvy rozvytku miasnoi, oliiezhyrovoi ta molochnoi haluzei. Kyiv: NUKhT, 165.
  40. Usatiuk, S. I., Pelekhova, L. C. (2011). Tekhnolohiia otrymannia oliinoho ekstraktu z sofory yaponskoi yak dzherela biolohichno aktyvnykh rechovyn. Suchasni tekhnolohii ta obladnannia kharchovykh vyrobnytstv. Ternopilskyi natsionalnyi tekhnichnyi universytet imeni Ivana Puliuia.
  41. Usatiuk, S. I., Pelekhova, L. S., Sus, L. V. (2012). Vyznachennia pokaznykiv yakosti ta bezpeky soniashnykovoi olii z pidvyshchenoiu stiikistiu do okysnennia. Ukrainian Food Journal, 1, 55–57.
Study of the extraction kinetics of flavonoids from the fruits of Sophora japonica L. with sunflower oil

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-10-10

Як цитувати

Пелехова, Л. С., Усатюк, С. І., Тищенко, О. М., & Гончаров, В. А. (2024). Дослідження кінетики процесу екстрагування флавоноїдів з плодів софори японської олією соняшниковою. Technology Audit and Production Reserves, 5(3(79), 31–35. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.312703

Номер

Том 5 № 3(79) (2024): Хімічна інженерія

Розділ

Технології виробництва харчування

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Liubov Pelekhova, Svitlana Usatiuk, Olena Tyshchenko, Viacheslav Honcharov

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.