Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

ОТРИМАННЯ АНТИОКСИДАНТІВ З ВІДХОДІВ ХАРЧОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ ТА ЇХ ВИКОРИСТАННЯ В ЖИРАХ

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

PDF (English)
Опубліковано вер 1, 2023
DOI https://doi.org/10.15673/fst.v17i2.2598

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

A. Demydova
Кафедра технології жирів та продуктів бродіння Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул.Кирпичова, 2, м.Харків, Україна, 61002
http://orcid.org/0000-0002-4714-3450
S. Molchenko
Кафедра технології жирів та продуктів бродіння Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул.Кирпичова, 2, м.Харків, Україна, 61002
http://orcid.org/0000-0001-7897-8947
T. Berezka
Кафедра технології жирів та продуктів бродіння Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул.Кирпичова, 2, м.Харків, Україна, 61002
http://orcid.org/0000-0003-1329-2981
O. Piven
Кафедра технології жирів та продуктів бродіння Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул.Кирпичова, 2, м.Харків, Україна, 61002
https://orcid.org/0000-0002-6987-1504
O. Chumak
Кафедра технології жирів та продуктів бродіння Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул.Кирпичова, 2, м.Харків, Україна, 61002
http://orcid.org/0000-0003-4059-5662
O. Аksonova
Кафедра хімії, мікробіології та гігієни харчування Державний біотехнологічний університет вул. Алчевських, 44, м.Харків, Україна, 61002
http://orcid.org/0000-0003-4666-9271

Анотація

Харчова промисловість генерує великий обсяг побічних продуктів переробки та відходів, що стає проблемою для навколишнього середовища. Картопляна шкірка, лушпиння цибулі, кісточки та шкірка томатів – це агропромислові відходи одних з основних світових культур. Однак потенціал одержання антиоксидантів з них ще не до кінця відомий. В цій роботі досліджувався вплив екстрактів, отриманих з цих відходів на процес гальмування швидкості окиснення соняшникової олії. Одержано рівняння регресії, що описують процес екстрагування біологічно активних речовин з відходів рослинництва в умовах водно-етанольного екстрагування  при температурі 60°С. Було встановлено, що оптимум концентрації етанолу в водно-етанольній суміші екстрагентів знаходиться в інтервалі 70–80 %. Подовження часу екстрагування позитивно впливає на вихід екстрактивних речовин (на інтервалі 2–15 годин). Досліджено кінетику окиснення соняшникової олії прискореним методом та визначено антиоксидантну активність одержаних антиоксидантів, що становить: для антиоксидантів з екстракту лушпиння цибулі 2,29 (тобто при концентрації антиоксиданту 200 мг/кг олії період індукції окиснення соняшникової олії подовжується більше ніж у два рази), картопляних шкірок – 3,17, шкірки томатів – 1,85. Всі одержані з відходів рослин антиоксиданти виявились не менш ефективними за бутилгідроксіанізол  (антиоксидантна активність – 1,93). Порядок ефективності антиоксидантів був таким: лушпиння цибулі > картопляна шкірка > бутілгідроксіанізол > залишки томатів. Доведено доцільність застосування в ході водно-спиртового екстрагування антиоксидантів з рослинної сировини аскорбінової кислоти. Вона впливає позитивно на збільшення виходу антиоксидантів і на подовження періоду індукції соняшникової олії в результаті власних антиоксидантних властивостей. Доведено наявність синергетичного ефекту між аскорбіновою кислотою та екстрагованими з шкірки картоплі, лушпиння цибулі, томатної шкірки речовинами, який у численному значенні становить 163, 126, 180 % відповідно.

Ключові слова:
окиснення, антиоксиданти, антиоксидантна активність, картопляна шкірка, лушпиння цибулі, кісточки та шкірка томатів, соняшникова олія

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Demydova, A., Molchenko, S., Berezka, T., Piven, O., Chumak, O., & АksonovaO. (2023). ОТРИМАННЯ АНТИОКСИДАНТІВ З ВІДХОДІВ ХАРЧОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ ТА ЇХ ВИКОРИСТАННЯ В ЖИРАХ. Food Science and Technology, 17(2). https://doi.org/10.15673/fst.v17i2.2598
Номер
Том 17 № 2 (2023)
Розділ
Хімія харчових продуктів і матеріалів. Нові види сировини

Посилання

1. Franco D, Pateiro M, Rodríguez Amado I, López Pedrouso M, Zapata C, Vázquez JA, Lorenzo J.M. Antioxidant ability of potato (Solanum tuberosum) peel extracts to inhibit soybean oil oxidation. European Journal of Lipid Science and Technology. 2016; 118(12):1891-1902. https://doi.org/10.1002/ejlt.201500419.
2. Haytowitz DB, Bhagwat SA. USDA database for the oxygen radical capacity (ORAC) of selected foods, release 2. USDA National Nutrient Database for Standard Reference. [Internet]. 2010. Available from: http://www.ars.usda.gov/nutrientdata.
3. Hu W, Zhang L, Li P, Wang X, Zhang Q, Xu B, Sun X, Ma F, Ding X. Characterization of volatile components in four vegetable oils by headspace two-dimensional comprehensive chromatography time-of-flight mass spectrometry. Talanta. 2014; 129:629-635. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2014.06.010.
4. Sharma S, Cheng S-F, Bhattacharya B, Chakkaravarthi S. Efficacy of free and encapsulated natural antioxidants in oxidative stability of edible oil: Special emphasis on nanoemulsion-based encapsulation. Trends in Food Science & Technology. 2019; 91:305-318. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.07.030.
5. Food Safety and Standards (Food Products Standards and Food Additives) Regulations. Source: FAO, FAOLEX. [Internet]. 2011. Available from: www.fssai.gov.in.
6. Stoia M, Oancea S, Medicine F, Blaga L. Natural vs. Synthetic Antioxidants in Designing Healthy Edible Oils. Conference: 10th Euro Fed Lipid CongressAt: Cracow, Poland, Online Only Supplement – Book of Abstracts of the 10th Euro Fed Lipid Congress, Cracow, Poland 23–26 September 2012. Eur. J. Lipid Sci. Technol., 114, 259. https://doi.org/10.1002/ejlt.201290034.
7. Robledo SN, Tesio AY, Ceballos CD, Zon MA, Fernández H. Electrochemical ultra-micro sensors for the determination of synthetic and natural antioxidants in edible vegetable oils. Sensors and Actuators B: Chemical. 2017; 192(1):467-473. http://doi.org/10.1016/j.snb.2013.11.023.
8. Taghvaei M, Jafari SM. Application and stability of natural antioxidants in edible oils in order to substitute synthetic additives. Journal of Food Science & Technology. 2015; 52(3):1272-1282. http://doi.org/10.1007/s13197-013-1080-1.
9. Shasha D, Magogo C, Dzomba P. Reversed phase HPLC-UV quantitation of BHA, BHT and TBHQ in food items sold in bindura supermarkets, Zimbabwe. International Research Journal of Pure and Applied Chemistry. 2014; 4(5):578-584. https://doi.org/10.9734/IRJPAC/2014/10419.
10. Lawande KE. Onion Handbook of Herbs and Spices. Second edition. 1. In: Peter, K.V., editors. Woodhead Publishing Limited: chapter 23; 2014.
11. Chernukha I, Fedulova L, Vasilevskaya E, Kulikovskii A, Kupaeva N, Kotenkova E. Antioxidant effect of ethanolic onion (Allium cepa) husk extract in ageing rats. Saudi Journal of Biological Sciences. 2021; 28(5):2877-2885. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.02.020.
12. Bedrníček J, Kadlec J, Laknerová I, Mráz J, Samková E, Petrášková E, Smetana P. Onion Peel Powder as an Antioxidant-Rich Material for Sausages Prepared from Mechanically Separated Fish Meat. Antioxidants. 2020; 9(10): 974. https://doi.org/10.3390/antiox9100974
13. Benítez V, Mollá E, Martín-Cabrejas MA, Aguilera Y, López-Andréu FJ, Cools K, Terry L, Esteban RM. Characterization of Industrial Onion Wastes (Allium cepa L.): Dietary Fibre and Bioactive Compounds. Plant foods for human nutrition. 2011; 66(1):48-57. https://doi.org/10.1007/s11130-011-0212-x.
14. Ju A, Song KB. Incorporation of yellow onion peel extract into the funoran‐based biodegradable films as an antioxidant packaging material. International Journal of Food Science & Technology. 2019; 55(4):1671-1678. https://doi.org/10.1111/ijfs.14436.
15. Robles-Ramírez M. del C, Monterrubio-López R, Mora-Escobedo R, Beltrán-Orozco M, Beltrán-Orozco М. del C. Evaluation of extracts from potato and tomato wastes as natural antioxidant additives. Archivos Latinoamericanos de Nutricion. 2016; 66(1):66-73. Available from: http://rdcb.cbg.ipn.mx/bitstream/20.500.12273/557/1/255.pdf.
16. Gebrechristos HY, Ma X, Xiao F, He Y, Zheng S, Oyungerel G, Chen W. Potato peel extracts as an antimicrobial and potential antioxidant in active edible film. Food Science & Nutrition. 2020; 8(12):6338-6345. https://doi.org/10.1002/fsn3.1119.
17. Kadiri O, Gbadamosi SO, Akanbi CT. Extraction kinetics, modelling and optimization of phenolic antioxidants from sweet potato peel vis-a-vis RSM, ANN-GA and application in functional noodles. Journal of Food Measurement and Characterization. 2019; 13:3267-3284. https://doi.org/10.1007/s11694-019-00249-7.
18. Szabo K, Dulf FV, Diaconeasa Z, Vodnar DC. Antimicrobial and antioxidant properties of tomato processing byproducts and their correlation with the biochemical composition. LWT. 2019; 116: 108558. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.108558.
19. Dai J, Mumper RJ. Plant phenolics: extraction, analysis and their antioxidant and anticancer properties. Molecules. 2010; 15(10):7313-7352. https://doi.org/10.3390/molecules15107313.
20. Perevozkina MG. Testirovanie antioksidantnoy aktivnosti polifunktsionalnyih soedineniy kineticheskimi metodami [Testing the antioxidant activity of polyfunctional compounds by kinetic methods]: Monografiya. Novosibirsk: Izd. SibAK, 2014.
21. Smetanska I, Helfert J, Appeltauer-Brandl U, Voytsekhivskiy V, Mohdaly A, Shevchenko Y. Antioxidant activity of apple peels. J Agric Food Chem. 2003; 51(3):609-614. https://doi.org/10.1021/jf020782a.
22. Lourenço SC, Moldão-Martins M, Alves VD. Antioxidants of Natural Plant Origins: From Sources to Food Industry Applications. Molecules. 2019; 24(22): 4132. https://doi.org/10.3390/molecules24224132.
23. Ghorbani Gorji S, Calingacion M, Smyth HE, Fitzgerald M. Effect of natural antioxidants on lipid oxidation in mayonnaise compared with BHA, the industry standard. Metabolomics. 2019; 15(8):106. https://doi.org/10.1007/s11306-019-1568-4
24. Ali SS, Ahsan H, Zia MK, Siddiqui T, Khan FH. Understanding oxidants and antioxidants: Classical team with new players. Journal of Food Biochemistry. 2020; 44(3):13145. https://doi.org/10.1111/jfbc.13145.
25. Xu L, Yu X, Li M, Chen J. Wang X. Monitoring oxidative stability and changes in key volatile compounds in edible oils during ambient storage through HS-SPME/GC–MS. International Journal of Food Properties. 2017; 20(3):2926-2938. https://doi.org/10.1080/10942912.2017.1382510.