Оцінка фізико-хімічних властивостей та біоактивності похідних продуктів з чорноплідної горобини, отриманих при осмотичній дегідратації

Автор(и)

  • Марина Михайлівна Самілик Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4826-2080
  • Яна Іванівна Ілляшенко Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0009-0008-2829-5185
  • Світлана Алімівна Ткачук Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-6923-1793
  • Тетяна Миколаївна Приліпко Заклад вищої освіти «Подільський державний університет», Україна https://orcid.org/0000-0002-8178-207X
  • Тетяна Вячеславівна Коваль Заклад вищої освіти «Подільський державний університет», Україна https://orcid.org/0000-0002-7132-5887

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.337008

Ключові слова:

чорноплідна горобина, осмотична дегідратація, сироп, порошок, похідні продукти, біологічно-активні речовини, антиоксидантні властивості

Анотація

Об’єктом дослідження були похідні продукти чорноплідної горобини, а саме сироп та порошок, отримані шляхом проведення осмотичної дегідратації. Проблема, що вирішувалась у дослідженні, полягає у відсутності комплексного визначення фізико-хімічних властивостей та біоактивності похідних продуктів Aronia melanocarpa, отриманих шляхом проведення осмотичної дегідратації. Описана проблема обмежує ефективне застосування сиропу та порошку горобини чорноплідної у виробництві харчових продуктів з підвищеною біологічною цінністю. У процесі дослідження було проведено оцінку комплексу фізико-хімічних характеристик (кислотність, вологість, вміст сухих речовин) похідних продуктів чорноплідної горобини, отриманих шляхом проведення осмотичної дегідратації. Досліджено вміст біоактивних сполук, таких як антоціани, флавоноїди, поліфенольні та гідроксикоричні кислоти.

В результаті досліджень було встановлено, що вони містять високий рівень антоціанів, флавоноїдів, поліфенольних сполук та дубильних речовин. Вміст вологи у сировині становив 7,6 ± 0,5%, а розчинних сухих речовин – 58,9 ± 0,2%. Окрім того, виявлено значну концентрацію фарбувальних речовин (10,07 ± 0,05 г/дм3 у сиропі та 82,7 ± 0,05 г/кг у порошку) та біоактивних компонентів, що обумовлює високу антиоксидантну активність продукту. Отримані результати пояснюються високою природною біоактивністю чорноплідної горобини в поєднанні з використанням процесу осмотичної дегідратації для її переробки. Отримані в ході дослідження результати дозволили оцінити потенціал застосування осмотичної дегідратації для переробки чорноплідної горобини. На практиці результати дослідження можуть бути використані для розробки нових технологій обробки та зберігання продуктів на основі чорноплідної горобини, зокрема для виробництва натуральних барвників та добавок до функціональних харчових продуктів чи напоїв. Такі добавки можуть бути застосовані в харчовій промисловості для створення продуктів з підвищеними антиоксидантними властивостями, а також для покращення смакових якостей та збереження корисних властивостей продукту під час зберігання.

Спонсор дослідження

  • Дослідження проводилося в межах науково-технічної роботи 0124U002836 «Розробка технологій виробництва харчових продуктів з доданою вартістю на принципах сталого розвитку» за кошти виконавців.

Біографії авторів

Марина Михайлівна Самілик, Сумський національний аграрний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технологій та безпечності харчових продуктів

Яна Іванівна Ілляшенко, Сумський національний аграрний університет

Аспірант

Кафедра технологій та безпечності харчових продуктів

Світлана Алімівна Ткачук, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор ветеринарних наук, професор

Кафедра ветеринарної гігієни імені професора А. К Скороходька

Тетяна Миколаївна Приліпко, Заклад вищої освіти «Подільський державний університет»

Доктор сільськогосподарських наук,  професор, завідувач кафедри

Кафедра харчових технологій виробництва й стандартизації харчової продукції

Тетяна Вячеславівна Коваль, Заклад вищої освіти «Подільський державний університет»

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра хімії

Посилання

  1. Bataraga, A., Valkovska, V. (2020). Phytochemical Profile of Chokeberry (Aronia melanocarpa). Key Engineering Materials, 850, 184–189. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.850.184
  2. Sidor, A., Gramza-Michałowska, A. (2019). Black Chokeberry Aronia Melanocarpa L. – A Qualitative Composition, Phenolic Profile and Antioxidant Potential. Molecules, 24 (20), 3710. https://doi.org/10.3390/molecules24203710
  3. Denev, P., Kratchanova, M., Petrova, I., Klisurova, D., Georgiev, Y., Ognyanov, M., Yanakieva, I. (2018). Black Chokeberry (Aronia melanocarpa(Michx.) Elliot) Fruits and Functional Drinks Differ Significantly in Their Chemical Composition and Antioxidant Activity. Journal of Chemistry, 2018, 1–11. https://doi.org/10.1155/2018/9574587
  4. Yilmaz, A. (2021). Miracle Plant: Black Chokeberry (Aronia melanocarpa). MAS Journal of Applied Sciences, 6 (6). https://doi.org/10.52520/masjaps.20
  5. Platonova, E. Y., Shaposhnikov, M. V., Lee, H.-Y., Lee, J.-H., Min, K.-J., Moskalev, A. (2021). Black chokeberry (Aronia melanocarpa) extracts in terms of geroprotector criteria. Trends in Food Science & Technology, 114, 570–584. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.06.020
  6. Cvetanović, A., Zengin, G., Zeković, Z., Švarc-Gajić, J., Ražić, S., Damjanović, A. et al. (2018). Comparative in vitro studies of the biological potential and chemical composition of stems, leaves and berries Aronia melanocarpa’s extracts obtained by subcritical water extraction. Food and Chemical Toxicology, 121, 458–466. https://doi.org/10.1016/j.fct.2018.09.045
  7. King, E. S., Bolling, B. W. (2020). Composition, polyphenol bioavailability, and health benefits of aronia berry: a review. Journal of Food Bioactives, 11, 13–30. https://doi.org/10.31665/jfb.2020.11235
  8. Huang, R., Xu, C. (2023). Sensory Property and Phenolic Profile of Aronia Juice. Natural Products in Beverages. Springer International Publishing, 1–37. https://doi.org/10.1007/978-3-031-04195-2_73-1
  9. Lidikova, J., Čeryová, N., Musilová, J., Vollmannová, A., Tóth, T., Grygorieva, O., Brindza, J. (2025). Antioxidant Activity, Polyphenol, And Anthocyanin Content Of Black Chokeberry (Aronia Melanocarpa L.). Journal of microbiology, biotechnology and food sciences, e11620. https://doi.org/10.55251/jmbfs.11620
  10. Bontsidis, C., Mantzourani, I., Terpou, A., Mallouchos, A., Alexopoulos, A., Plessas, S. (2024). Functional beverage production through lactic acid fermentation of black chokeberry (Aronia melanocarpa) juice. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 58, 103168. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2024.103168
  11. Nour, V. (2022). Quality Characteristics, Anthocyanin Stability and Antioxidant Activity of Apple (Malus domestica) and Black Chokeberry (Aronia melanocarpa) Juice Blends. Plants, 11 (15), 2027. https://doi.org/10.3390/plants11152027
  12. Nemetz, N. J., Schieber, A., Weber, F. (2021). Application of Crude Pomace Powder of Chokeberry, Bilberry, and Elderberry as a Coloring Foodstuff. Molecules, 26 (9), 2689. https://doi.org/10.3390/molecules26092689
  13. Zbikowska, A., Lukasiak, P., Kowalska, M., Lukasiak, A., Kozłowska, M., Marciniak-Lukasiak, K. (2024). Incorporation of Chokeberry Pomace into Baked Products: Influence on the Quality of the Dough and the Muffins. Applied Sciences, 14 (21), 9675. https://doi.org/10.3390/app14219675
  14. Jurendić, T., Ščetar, M. (2021). Aronia melanocarpa Products and By-Products for Health and Nutrition: A Review. Antioxidants, 10 (7), 1052. https://doi.org/10.3390/antiox10071052
  15. Denev, P., Číž, M., Kratchanova, M., Blazheva, D. (2019). Black chokeberry (Aronia melanocarpa) polyphenols reveal different antioxidant, antimicrobial and neutrophil-modulating activities. Food Chemistry, 284, 108–117. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.01.108
  16. Ghendov-Mosanu, A., Ungureanu-Iuga, M., Mironeasa, S., Sturza, R. (2022). Aronia Extracts in the Production of Confectionery Masses. Applied Sciences, 12 (15), 7664. https://doi.org/10.3390/app12157664
  17. Mesárošová, A., Bobko, M., Jurčaga, L., Bobková, A., Poláková, K., Demianová, A. et al. (2024). Chokeberry (Aronia melanocarpa) as natural antioxidant for the meat industry. Czech Journal of Food Sciences, 42 (3), 184–191. https://doi.org/10.17221/38/2024-cjfs
  18. Park, M.-J., Kim, H.-K., Choi, K.-K., Koo, B.-Y., Lee, S.-K. (2016). Fermentation Characteristics of Makgeolli Containing Aronia (Aronia melanocarpa, Black chokeberry). Korean Journal of Food Science and Technology, 48 (1), 27–35. https://doi.org/10.9721/kjfst.2016.48.1.27
  19. Pădureţ, S., Ghinea, C., Prisacaru, A. E., Leahu, A. (2024). Physicochemical, Textural, and Antioxidant Attributes of Yogurts Supplemented with Black Chokeberry: Fruit, Juice, and Pomace. Foods, 13 (20), 3231. https://doi.org/10.3390/foods13203231
  20. Plessas, S., Mantzourani, I., Terpou, A., Bekatorou, A. (2023). Assessment of the Physicochemical, Antioxidant, Microbial, and Sensory Attributes of Yogurt-Style Products Enriched with Probiotic-Fermented Aronia melanocarpa Berry Juice. Foods, 13 (1), 111. https://doi.org/10.3390/foods13010111
  21. Köpsel, M., Ozkan, G., Esatbeyoglu, T. (2025). Metabolic fate of chokeberry (Aronia melanocarpa) phenolics in different food matrices. Current Research in Food Science, 10, 100967. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2024.100967
  22. Gandova, V., Petrova, I. (2024). Black chokeberry (Aronia melanocarpa) copigmentation reaction: Thermodynamic and kinetic investigations. BIO Web of Conferences, 122, 01001. https://doi.org/10.1051/bioconf/202412201001
  23. Błaszak, M., Lachowicz-Wiśniewska, S., Kapusta, I., Szewczuk, M., Ochmian, I. (2025). Enhanced Extraction of Polyphenols, Physicochemical Properties, and Microbial Control in Vitis vinifera L. Juice Using Ultrasound-Assisted Maceration. Molecules, 30 (3), 587. https://doi.org/10.3390/molecules30030587
  24. Witczak, T., Stępień, A., Gumul, D., Witczak, M., Fiutak, G., Zięba, T. (2021). The influence of the extrusion process on the nutritional composition, physical properties and storage stability of black chokeberry pomaces. Food Chemistry, 334, 127548. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.127548
  25. Jia, G., Jiang, M., Sun, A., Gan, Z. (2022). Quality Changes in Black Chokeberry Juice Treated by Thermal-Assisted High Hydrostatic Pressure during Cold Storage. Molecules, 27 (18), 5892. https://doi.org/10.3390/molecules27185892
  26. Schmid, V., Steck, J., Mayer-Miebach, E., Behsnilian, D., Briviba, K., Bunzel, M. et al. (2020). Impact of defined thermomechanical treatment on the structure and content of dietary fiber and the stability and bioaccessibility of polyphenols of chokeberry (Aronia melanocarpa) pomace. Food Research International, 134, 109232. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109232
  27. Samilyk, M., Helikh, A., Bolgova, N., Potapov, V., Sabadash, S. (2020). The application of osmotic dehydration in the technology of producing candied root vegetables. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (11 (105)), 13–20. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.204664
  28. Samilyk, M., Illiashenko, Y. (2024). Research of quality indicators of jelly from rowan powder. EUREKA: Life Sciences, 4, 50–56. https://doi.org/10.21303/2504-5695.2024.003586
  29. Samilyk, M., Bal’-Prylipko, L., Korniienko, D., Paska, M., Ryzhkova, T., Yatsenko, I. et al. (2023). Determination of quality indicators of sugar fortified with a by-product of elderberry processing. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (11 (124)), 65–72. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.284885
  30. Sylla, B., Osman, L., Sharma, P., Green, B. V., Abdelmotalab, M., Ristvey, A. G., Volkis, V. V. (2024). The Influence of Temperature on the Antioxidants of Aronia mitschurinii Fruit Juice and Drinks. ACS Omega, 9 (46), 46074–46090. https://doi.org/10.1021/acsomega.4c06369
  31. Borowska, S., Tomczyk, M., Strawa, J. W., Brzóska, M. M. (2020). Estimation of the Chelating Ability of an Extract from Aronia melanocarpa L. Berries and Its Main Polyphenolic Ingredients Towards Ions of Zinc and Copper. Molecules, 25 (7), 1507. https://doi.org/10.3390/molecules25071507
  32. Yang, H., Kim, Y.-J., Shin, Y. (2019). Influence of Ripening Stage and Cultivar on Physicochemical Properties and Antioxidant Compositions of Aronia Grown in South Korea. Foods, 8 (12), 598. https://doi.org/10.3390/foods8120598
  33. Tasinov, O., Dincheva, I., Badjakov, I., Grupcheva, C., Galunska, B. (2022). Comparative Phytochemical Analysis of Aronia melanocarpa L. Fruit Juices on Bulgarian Market. Plants, 11 (13), 1655. https://doi.org/10.3390/plants11131655
  34. Bae, S., Choi, J.-Y., Lee, H.-J., Kim, J., Moon, K.-D. (2020). The effect of osmotic dehydration pretreatment with sweetenerson the quality of dried aronia berries. Korean Journal of Food Preservation, 27 (4), 468–475. https://doi.org/10.11002/kjfp.2020.27.4.468
  35. Wójtowicz, A., Combrzyński, M., Biernacka, B., Różyło, R., Bąkowski, M., Wojtunik-Kulesza, K. et al. (2023). Fresh Chokeberry (Aronia melanocarpa) Fruits as Valuable Additive in Extruded Snack Pellets: Selected Nutritional and Physiochemical Properties. Plants, 12 (18), 3276. https://doi.org/10.3390/plants12183276
  36. Trenka, M., Nawirska-Olszańska, A., Oziembłowski, M. (2020). Analysis of Selected Properties of Fruits of Black Chokeberry (Aronia melanocarpa L.) from Organic and Conventional Cultivation. Applied Sciences, 10 (24), 9096. https://doi.org/10.3390/app10249096
  37. Mari, A., Parisouli, D. N., Krokida, M. (2024). Exploring Osmotic Dehydration for Food Preservation: Methods, Modelling, and Modern Applications. Foods, 13 (17), 2783. https://doi.org/10.3390/foods13172783
  38. Hassan, N. A. A., Mousa, E. A. M., Elbassiony, K. R. A., Ali, M. I. K. (2024). Effect of osmotic dehydration and gamma irradiation on quality characteristics of dried vegetable slices. Journal of Food Measurement and Characterization, 18 (11), 9181–9194. https://doi.org/10.1007/s11694-024-02869-0
Evaluation of physico-chemical properties and bioactivity of derivatives of black chokeberry products obtained during osmotic dehydration

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-08-29

Як цитувати

Самілик, М. М., Ілляшенко, Я. І., Ткачук, С. А., Приліпко, Т. М., & Коваль, Т. В. (2025). Оцінка фізико-хімічних властивостей та біоактивності похідних продуктів з чорноплідної горобини, отриманих при осмотичній дегідратації. Technology Audit and Production Reserves, 4(3(84), 67–72. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.337008

Номер

Том 4 № 3(84) (2025): Хімічна інженерія

Розділ

Технології виробництва харчування

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Maryna Samilyk, Yana Illіashenko, Svetlana Tkachuk, Tetiana Prylipko, Tetiana Koval

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.