Научная статья на тему 'ЕКСТРАГУВАННЯ АНТОЦІАНІВ З ГОРОБИНИ ЧОРНОПЛІДНОЇ'

ЕКСТРАГУВАННЯ АНТОЦІАНІВ З ГОРОБИНИ ЧОРНОПЛІДНОЇ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
139
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
антоціани / горобина чорноплідна / екстракція / anthocyanins / Aronia melanicarpa / extraction / антоцианы / рябина черноплодная / экстракция

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — О С. Кондя, Л В. Салєба

Антоціани як водорозчинні природні барвники Е163 рекомендовані для підфарбовування вин, безалкогольних напоїв, консервованих овочів, джемів, желе, мармеладу в різні відтінки червоного. В роботі досліджено процес екстрагування етанолом природних барвників антоціанів з плодів чорноплідної горобини. У дослідженні використовували плоди горобини різних способів підготовки: гомогенізовані свіжі, плоди заморожені при -7 С та плоди висушені при 40 – 50 С. Вивчено вплив наступних факторів: стан сировини, концентрація екстрагенту, гідромодуль, час проведення екстракції, кількість стадій екстракції. Метою роботи було дослідження процесу екстракції біологічно активних речовин з чорноплідної горобини та вибір оптимальних умов для ефективного вилучення натуральних харчових барвників – антоціанів. Аналіз кількісного визначення антоціанів проводили спектрофотометричним методом з використанням питомого показника поглинання ціанідин-3-О-глюкозиду та з перерахунком на сульфат кобальту у відповідності до ДСТУ 3845-99. Механізм екстракції залежить від типу попередньої обробки сировини: для висушеної сировини характерно вимивання барвників з пошкоджених рослинних клітин, а значимими факторами є процеси набухання і змочування; для свіжої сировини лімітуючою стадією є руйнування приклітинного шару, без якого екстракція через клітинну структуру здійснюється за принципом напівпроникної мембрани; для замороженої сировини механізм екстракції змішаний, що пояснюється частковим руйнуванням клітинних структур під дією утворення великих за розміром кристалів льоду. Встановлено, що кількість екстрагованих антоціанів зростає у ряду висушена сировина – заморожена – свіжа. Визначені оптимальні умови екстрагування та концентрація етилового спирту для вилучення з сухої, свіжої та замороженої горобини чорноплідної.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EXTRACTION OF ANTOCIANES FROM ARONIA MELANICARPA

Anthocyanins are water soluble E163 natural dyes, which are recommended for tinting wine, soft drinks, canned vegetables, jams, jelly, marmalade, in different shades of red. In this work, the process of extraction with ethanol of natural dyestuffs of anthocyanins from the Aronia melanicarpa is studied. In the study, the fruits of mountain ash of different methods of preparation were used: homogenized fresh ones, fruits frozen at -7 °C and fruits dried at 40 – 50 °C. The influence of the following factors was studied: the state of raw materials, the concentration of the extractant, the hydromodule, the time of extraction, the number of extraction stages. The aim of the work was to study the process of extraction of biologically active substances from the Aronia melanicarpa and the choice of optimal conditions for the efficient extraction of natural food dyes – anthocyanins. Analysis of the quantitative determination of anthocyanins was performed spectrophotometrically using a specific absorption rate of cyanidin-3-O-glucoside and with a conversion to cobalt sulfate in accordance with DSTU 3845-99. The mechanism of extraction depends on the method of preparing the raw materials: the dried raw materials are characterized by leaching of dyes from damaged plant cells, and the significant factors are the processes of swelling and wetting; for fresh raw materials, the limiting stage is the destruction of the extracellular layer, without which the extraction through the cell structure is carried out according to the principle of a semi-permeable membrane; for frozen raw materials, the extraction mechanism is mixed, which is explained by the partial destruction of cellular structures during the formation of large ice crystals. It is established that the amount of extracted anthocyanins grows in the row dried raw materials – frozen – fresh. The optimal conditions for the extraction and the concentration of ethanol for extraction from dry, fresh and frozen Aronia melanicarpa are determined.

Текст научной работы на тему «ЕКСТРАГУВАННЯ АНТОЦІАНІВ З ГОРОБИНИ ЧОРНОПЛІДНОЇ»

УДК 633.863.9 : 634.18

ОС. КОНДЯ, Л.В. САЛСБА

Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет

ЕКСТРАГУВАННЯ АНТОЦ1АН1В З ГОРОБИНИ ЧОРНОПЛ1ДНО1

Антоцгани як водорозчиннI природн1 барвники Е163 рекомендованI для тдфарбовування вин, безалкогольних напогв, консервованих овочгв, джем1в, желе, мармеладу в р1зн1 в1дттки червоного. В роботI дослгджено процес екстрагування етанолом природних барвниюв антоцгатв з плод1в чорноплгдно'г' горобини. У досл1дженн1 використовували плоди горобини ргзних способгв тдготовки: гомогешзованI св1ж1, плоди замороженI при -7 °С та плоди висушенг при 40 - 50 °С. Вивчено вплив наступних факторгв: стан сировини, концентрацгя екстрагенту, ггдромодуль, час проведення екстракцИ, кшькгсть стадш екстракцИ.

Метою роботи було дослгдження процесу екстракцИ бгологгчно активних речовин з чорноплгдно'г' горобини та вибгр оптимальних умов для ефективного вилучення натуральних харчових барвниюв - антоцгатв. Анализ тльтсного визначення антоцгангв проводили спектрофотометричним методом з використанням питомого показника поглинання ц1атдин-3-О-глюкозиду та з перерахунком на сульфат кобальту у в1дпов1дност1 до ДСТУ 3845-99.

Механизм екстракцИ залежить вгд типу попередньог обробки сировини: для висушеног сировини характерно вимивання барвниюв з пошкоджених рослинних клтин, а значимими факторами е процеси набухання I змочування; для свгжо'г' сировини лгмгтуючою стад1ею е руйнування приклгтинного шару, без якого екстракцгя через клгтинну структуру здшснюеться за принципом напгвпроникно'г' мембрани; для замороженог сировини механизм екстракцИ змгшаний, що пояснюеться частковим руйнуванням клгтинних структур п1д д1ею утворення великих за розм1ром кристалгв льоду. Встановлено, що кшькгсть екстрагованих антоцгатв зростае у ряду висушена сировина - заморожена - св1жа. Визначенг оптимальш умови екстрагування та концентрацгя етилового спирту для вилучення з сухог, св1жо1 та замороженог горобини чорноплгдно'г'.

КлючовI слова: антоцгани, горобина чорноплгдна, екстракцгя.

ОС. КОНДЯ, Л.В. САЛЕБА

Херсонский национальный технический ушверситет

ЭКСТРАКЦИЯ АНТОЦИАНОВ ИЗ РЯБИНЫ ЧЕРНОПЛОДНОЙ

Антоцианы - растворимые в воде природные красители Е163, которые рекомендованы для подкрашивания вина, безалкогольных напитков, консервированных овощей, джемов, желе, мармелада, в разные оттенки красного. В работе исследовано процесс экстрагирования этанолом природных красителей антоцианов из плодов черноплодной рябины. В исследовании использовали плоды рябины разных способов подготовки: гомогенизированные свежие, плоды, замороженные при -7 °С и плоды, высушенные при 40 - 50 оС. Изучено влияние следующих факторов: состояние сырья, концентрация растворителя, гидромодуль, время проведения экстракции, количество стадий экстракции.

Целью работы было исследование процесса экстракции биологически активных веществ из черноплодной рябины и выбор оптимальных условий для эффективного извлечения натуральных пищевых красителей - антоцианов. Анализ количественного определения антоцианов проводили спектрофотометрическим методом с использованием удельного показателя поглощения цианидин-3-О-глюкозида и с пересчетом на сульфат кобальта в соответствии с ДСТУ 3845-99.

Механизм экстракции зависит от способа подготовки сырья: для высушенного сырья характерно вымывание красителей из поврежденных растительных клеток, а значимыми факторами являются процессы набухания и смачивания; для свежего сырья лимитирующей стадией является разрушение приклеточного слоя, без которого экстракция через клеточную структуру осуществляется по принципу полупроницаемой мембраны; для замороженного сырья механизм экстракции смешан, что объясняется частичным разрушением клеточных структур при образовании больших кристаллов льда. Установлено, что количество экстрагированных антоцианов растет в ряду высушенное сырье -замороженное - свежее. Определены оптимальные условия экстрагирования и концентрация этилового спирта для извлечения из сухой, свежей и замороженной черноплодной рябины.

Ключевые слова: антоцианы, рябина черноплодная, экстракция.

O. KONDIA, L. SALEBA

Kherson national technical university

EXTRACTION OF ANTOCIANES FROM ARONIA MELANICARPA

Anthocyanins are water soluble E163 natural dyes, which are recommended for tinting wine, soft drinks, canned vegetables, jams, jelly, marmalade, in different shades of red. In this work, the process of extraction with ethanol of natural dyestuffs of anthocyanins from the Aronia melanicarpa is studied. In the study, the fruits of mountain ash of different methods of preparation were used: homogenized fresh ones, fruits frozen at -7 °C and fruits dried at 40 - 50 °C. The influence of the following factors was studied: the state of raw materials, the concentration of the extractant, the hydromodule, the time of extraction, the number of extraction stages.

The aim of the work was to study the process of extraction of biologically active substances from the Aronia melanicarpa and the choice of optimal conditions for the efficient extraction of natural food dyes -anthocyanins. Analysis of the quantitative determination of anthocyanins was performed spectrophotometrically using a specific absorption rate of cyanidin-3-O-glucoside and with a conversion to cobalt sulfate in accordance with DSTU 3845-99.

The mechanism of extraction depends on the method of preparing the raw materials: the dried raw materials are characterized by leaching of dyes from damaged plant cells, and the significant factors are the processes of swelling and wetting; for fresh raw materials, the limiting stage is the destruction of the extracellular layer, without which the extraction through the cell structure is carried out according to the principle of a semi-permeable membrane; for frozen raw materials, the extraction mechanism is mixed, which is explained by the partial destruction of cellular structures during the formation of large ice crystals. It is established that the amount of extracted anthocyanins grows in the row dried raw materials - frozen - fresh. The optimal conditions for the extraction and the concentration of ethanol for extraction from dry, fresh and frozen Aronia melanicarpa are determined.

Keywords: anthocyanins, Aronia melanicarpa, extraction.

Постановка проблеми

Найбшьш ефективним i eKOHOMi4HO доцшьним шляхом полшшення забезпеченосп населення виамшами i мшеральними речовинами е додаткове збагачення ними продукпв харчування масового споживання до рiвня, вщповщного фiзiологiчним потребам людини. В якосп таких наповнювачiв як вичизняна, так i зарубiжна промисловють традицшно використовуе концентроваш екстракти i витяжки з плодово-япдно! i рослинно! сировини. При цьому важливу роль в даному випадку вщграе можливiсть використання сировини, що росте i культивуеться в безпосереднiй близькосп вiд мiсць li переробки. Крiм того, використання екстрактiв в якосп вггашнно-мшеральних добавок дозволяе регулювати хiмiчний склад продуктiв i приводити його у вщповщшсть до сучасних вимог науки про харчування, i тим самим створювати конкуренщю продуктам харчування, до складу яких входять хiмiчно синтезованi харчовi барвники та ароматизатори [1].

Антощани як водорозчиннi природш барвники, здатнi фарбувати продукти харчування в рiзнi вiдтiнки червоного. Вони дозволеш в якостi харчово! добавки Е163 i рекомендованi СанПiН № 222 ввд 23.07.96 р. для тдфарбовування деяких видiв сирiв, вин, безалкогольних напо!в, консервованих овочiв, сухих сшданшв (до 500 мг/кг), джемiв, желе, мармеладу.

Аналiз останшх дослвджень i публiкацiй

Вiдомо, що вихщ речовини залежить вiд розчинника, температури i тривалостi процесу. Доведено, що найкращим розчинником антоцiанiв е 0,1 % соляна кислота в метанолi [2]. Однак в умовах харчових виробництв використання цього розчинника небажано. У практищ набули поширення вода, етиловий спирт в поеднанш з рiзними добавками кислот для регулювання рН середовища i стабшзацп барвника. £ методики екстракцп антощашв 1%-м розчином соляно! кислоти у водг Хоча вихiд антоцiанiв досить високий, стабiльнiсть витягiв е значно нижче, нiж при використаннi спиртових розчинiв. Можливо також застосування глщерину, ацетону, а також сумiшi етилацетат - ацетон в рiзному сшввщношенш [3].

За даними [4] в будь-якому з випробуваних розчинник1в (вода, спирт з добавками неоргашчних i органiчних кислот) перехiд антоцiанiв в розчин найменший при нейтральнiй реакцп середовища (вилучаеться тiльки 30 - 40 %), а з тдвищенням кислотносп середовища екстрактна здатнiсть збшьшуеться. Тому краще екстрагування антоцiанiв проходить при 0,5 - 1,0 % соляно! кислоти, коли створюеться низьке значения рН середовища. Подальше збшьшення концентрацп до 1,5 % результапв не покращуе. Використання дорогих i дефiцитних харчових кислот i розчиннишв робить екстракцiю малодоступною для широкого виробничого застосування. Крiм того, екстракти на основi водних розчинiв оргашчних кислот не стiйкi до ди мiкроорганiзмiв, зберiгати 1х можна не бiльше 15 дiб.

Останшм часом все бшьше використовують ультразвукову екстракцш. Застосування ультразвуку вiдрiзняeться iстотними перевагами в порiвняннi з традицiйними технологiями обробки сировини. Зокрема, забезпечуе бiльш глибоке проникнення розчинника в матерiал з клтшнною структурою, зменшуе тривалiсть обробки, забезпечуе бшьш високий вихiд продукту i вщтворювашсть результатiв, знижуе витрату розчинника, збшьшуе швидшсть процесу, дозволяе екстрагувати термолабiльнi речовини. Обладнання не вимагае великих витрат на обслуговування, для обробки витрачаеться менше енергiï; в результата процес стае бiльш еколопчним i економiчно обгрунтованим. Застосування ультразвуку тдвищуе вихiд полiфенолiв на 85 % при екстракцп [5].

Формулювання мети дослвдження

Метою роботи було дослщження процесу екстракцiï бiологiчно активних речовин з чорноплщно1 горобини та вибiр оптимальних умов для ефективного вилучення натуральних харчових барвник1в -антощашв.

Викладення основного матерiалу дослвдження

Чорноплiдна горобина - Sorbus melanocarpa Neynhold - вiдноситься до роду Sorbus сiмейства Трояндових - Rosaceae, пiдродини Яблоневих - Pomoideae. У лiтературi зустрiчаеться i iнша назва чорноплщно1 горобини - Aronia melanicarpa.

Чорноплщна горобина - це багаторiчний морозостiйкий багатостовбурний чагарник. У висоту досягае 2,5 м. Листки елштичш або обернено яйцевидш iз загостреною верхiвкою, яскраво-зеленi, блискучi, восени червош. Плоди у аронiï кулястi, чорш або чорно-пурпуровi з сизуватим нальотом, 6 -15 мм в дiаметрi, соковип, зiбранi в грона. Шкурочка плодiв щiльна, м'якоть 1'х при дозрiваннi майже чорного кольору, свiжий сiк рубiнового кольору, сильно забарвлений. Насшня темно-пурпурове, дрiбне, зморшкувате. Рослина цвiте в травнi-червнi. Плоди дозрiвають в серпнi-жовтнi. Плодоносiння настае на другий рiк. Аронiя невибаглива до грунпв, свiтлолюбна, морозостiйка, високоврожайна [6]. Плоди мютять органiчнi кислоти (0,8 %), вггамш С (30 - 167 мг%), iз цу^в: глюкозу, фруктозу, сахарозу (4,6 -10,2 %), каротин (4,4 - 5,6 мг%), шкотинову кислоту (0,2 - 0,7 мг%), дубильнi речовини, пектиновi речовини [7].

У дослщженш використовували плоди горобини рiзних способiв пiдготовки: гомогенiзованi свiжi, плоди заморожеш при -7 °С та плоди висушеш при 40 - 50 °С.

З лiтературних джерел вщомо, що застосування спиртiв (метанол, етанол, глщерин) збiльшуе ефективнiсть вилучення водорозчинних барвнишв, до яких вiдносяться антощани (АЦ). Оск1льки дослiдження проводяться для подальшого застосування у харчовiй промисловосп, то використання метанолу небажане через його отруйшсть. Використання глiцерину ускладнено стадiею його наступного очищення. Тому для дослщв було обрано етиловий спирт, як класичний розчинник, що використовуеться в харчовш промисловостi.

Вщомо, що до складу барвника чорноплщно1' горобини входять 4 антоцiани: пеошдин-3-глюкозид 0 -15 %; щашдин-3-арабшозид 15 - 45 %; щашдин-3-глюкозид 0 -15 %; щашдин-3-галактозид >45 %. Кiлькiсне визначення антощашв проводили спектрофотометричним методом з перерахунком на щашдин-3-глюкозид в абсолютно сухш сировинi, використовуючи довжину хвилi 540 нм i питомий показник поглинання щашдин-3-О-глюкозиду в розчинi етилового спирту з 1% по об'ему соляноï кислоти [10] та сульфат кобальту у вщповщносп до ДСТУ 3845-99 [9]. Дослщження впливу концентрацп екстрагенту на спектральнi характеристики вилученого екстракту наведено на рис.1. Результати, представлен на рис.1, сввдчать про зростання iнтенсивностi поглинання у 2 рази з тдвищенням концентрацп етилового спирту з 10 до 70 %. Крiм того спостертаеться зрушення максимуму поглинання з 490 нм на 540 нм при використанш високих концентрацш спирту, що сввдчить про зм^ вiдтiнку забарвлення у синю область.

На першому етапi в робот дослiджували вплив концентрацiï етилового спирту на ефектившсть вилучення АЦ з сировини рiзних способiв тдготовки (гомогенiзованоï свiжоï, висушено1' i заморожено].'), для чого проводили подвшну екстракцш свiжими розчинами етилового спирту рiзноï концентрацп при температурi 70 °С, гiдромодулi 10 протягом 30 хв. Одержат результати сввдчать, що при шдвищенш концентрацiï етилового спирту ефектившсть вилучення зростае для сировини вах титв пiдготовки, що можна пояснити рiзницею поверхневого натягу (для води 72,86*10-3Н/м та 22,8*10-3Н/м для етилового спирту) та природою розчинника i будовою барвника. При зростанш концентрацп етилового спирту поляршсть та поверхневий натяг отримано1' сумiшi знижуються, що призводить до кращого вилучення АЦ з сировини. Результати узгоджуються з лиературними даними: моноглiкозиди краще розчинш в мiцних спиртах, диглiкозиди - в 50 %-вому, триглiкозиди - в слабкому розчинi спирту та водi [8].

Слiд вiдзначити, що шльшсть вилучених АЦ з сировини рiзних способiв пiдготовки неоднакова (табл. 1). Рiзницю в кiлькостi та якосп вилучення антоцiанiв для рiзних типiв пiдготовки сировини можна пояснити рiзними механiзмами екстракцiï та впливом на процес полярносп екстрагенту.

Для висушено1' сировини ефективнiсть вилучення АЦ зростае вщ 44 % для етилового спирту 10 об.% до 97 % для етилового спирту 70 об.%, що свiдчить про те що, в механiзмi екстракцп для даного

типу сировини лiмiтуючою c^i™ е стадiя набухання сировини та вимивання барвника 3i зруйнованих клггин, а також необхiднicть зменшення поверхневого натягу розчину екстрагенту.

Для cвiжоï сировини характерне найбiльше вилучення барвних речовин при зростанш концентрацiï етилового спирту, що пояснюеться впливом спирту на клггинш cтiнки рослин. Шд дiею етанолу приклiтинний шар протоплазми руйнуеться i cтiнка перетворюеться на пористу мембрану, через яку ефективно дифундуе тгмент. Результати, наведенi в табл.1 сввдчать, що пiдвищення концентрацп етанолу до 70 % недоцшьно.

Для замороженоï горобини одержанi середш значения за к1льк1стю екстрагованих шгменпв мiж двома попереднiми способами тдготовки сировини до екстракцп. При заморожуванш сировини клiтинний ciк замерзае, збшьшуеться в об" емi, чим спричиняе руйнування клiтин. Останне в свою чергу збшьшуе проникнicть екстрагенту до клггин. Збiльшення концентрацiï етанолу в екстрагенп для заморожено1' сировини до 70 % також недоцшьно. Слад вшзначити, що попередне заморожування сировини покращуе cтупiнь вилучення АЦ.

2,5

1,5

а н и т с

суг

а н

пт О

0,5

Довжина хвилi X, нм

Рис. 1. Спектри поглинання екстракив з сухо'1 сировини при концентрацп етанолу: 1 - 0%; 2 - 10%; 3 - 30%; 4 - 50%; 5 - 70%

Таблиця 1

Концентращя етанолу, % Кшьшсть вилучених АЦ в перерахунку на щашдин / сульфат кобальту та абс. суху сировину рiзного типу тдготовки, мг/г

висушена cвiжа заморожена

0 1,89 / 0,068 6,94 / 0,249 7,69 / 0,276

10 2,73 / 0,098 8,19 / 0,294 9,15 / 0,329

30 2,96 / 0,106 11,61 / 0,417 10,20 / 0,366

50 3,12 / 0,112 18,23 / 0,653 11,68 / 0,418

70 3,73 / 0,134 18,54 / 0,654 11,94 / 0,427

2

1

0

Прим1гка: в чисельнику наведенш данш у перерахунку на щашдин, в знаменнику на сульфат кобальту.

Таким чином для наcтупноï серп дослщв були обраш концентрацiï спиртових розчинiв: для виcушеноï сировини - 70 %; для св1жо1' та заморожено1' - 50 %.

У процеа екстрагування рослинно1' сировини cлiд враховувати, що технолопчш процеси пiддаютьcя впливу велико!' шлькосп рiзноманiтних факторiв: гiдромодуль, температура, час i кратнють

екстракцп. Для визначення впливу пдромодулю на процес вилучення антоцiанiв з горобини було проведено однократну екстракцiю пiдкисленим 70 %-вим розчином етилового спирту для сухо! сировини та 50 %-вим для свiжо! та заморожено! сировини при температурi 70 °С, протягом 30 хв. Встановлено, що для сировини вах трьох способiв пiдготовки зб№шення гiдромодуля призводить до збiльшення шлькосп вилучених антоцiанiв (табл. 2.).

Таблиця 2

Вплив гiдромодулю на ефективмсть екстракцi'l' антощамв з чорноплiдно'l' горобини

Величина пдромодулю Кшьшсть вилучених АЦ в перерахунку на щашдин / сульфат кобальту та абс. суху сировину рiзного типу пiдготовки, мг/г

висушена свiжа заморожена

5 1,09 / 0,039 13,83 / 0,497 10,75 / 0,386

10 1,33 / 0,048 16,69 / 0,599 12,25 / 0,440

30 2,11 / 0,076 16,89 / 0,607 12,82 / 0,460

50 3,55 / 0,128 17,34 / 0,631 13,11 / 0,471

Для свiжо! та заморожено! сировини прирют кiлькостi барвних речовин зi збiльшенням модуля ванни в 10 разiв не перевищуе 26 %, в той час як для висушено! сировини яшсть вилучення зростае в 2,25 рази. Це в черговий раз тдтверджуе рiзницю в мехашзмах екстракцi! для рiзних титв пiдготовки сировини. При збiльшеннi пдромодуля збiльшуeться рушiйна сила процесу екстракцп - рiзниця концентрацiй барвно! речовини, що екстрагують, в розчинi i всерединi клiтини. Однак, к1льк1сть вилучених АЦ з висушено! сировини менше в 4 - 5 разiв нiж зi св1жо! та заморожено! горобини. Таким чином, оптимальним модулем при екстрагуванш антощашв з висушено! сировини слщ вважати - 50; свiжо! та заморожено! - 10.

Лггературш джерела пропонують широкий дiапазон часу проведення екстракцi! природних барвнишв з рослинно! сировини, який залежить вiд температури: вiд 15 хвилин до 96 годин [6, 11]. В деякий момент проведення екстракцп настае рiвновага, коли концентрацiя барвних речовин в екстракп дорiвнюe залишковш концентрацi! в сировинi. В цьому випадку процес екстракцi! зак1нчуеться. В робоп дослiджували одностадiйну екстракцiю з термшом проведення вiд 10 до 40 хвилин (табл. 3) при температурi 70 °С з визначеними вище оптимальними параметрами.

Таблиця 3

Вплив часу екстракщ'1 на кiлькiсть антощамв, вилучених з чорноплвдноУ горобини

Час екстракцп Кшьшсть вилучених АЦ в перерахунку на щашдин / сульфат кобальту та абс. суху сировину рiзного типу тдготовки, мг/г

висушена свiжа заморожена

10 3,63 / 0,130 12,70 / 0,456 11,51 / 0,413

20 4,45 / 0,158 17,21 / 0,618 13,64 / 0,491

30 4,68 / 0,168 17,36 / 0,624 13,76 / 0,494

40 4,41 / 0,158 17,49 / 0,628 13,88 / 0,499

Встановлено, кшьшсть екстрагованих антоцiанiв зростае у ряду висушена сировина -заморожена - св1жа, що пояснюеться особливостями функцп спирту при екстракцi! з сировини рiзного способу пiдготовки та часом необхвдним для виконання цiе! функцп: для сухо! сировини - процес змочування, вимивання; для свiжо! - проникнення до рослинно! клiтини; для заморожено! - комбшована. На основi отриманих даних обрано оптимальний час проведення екстракцп - 20 хвилин незалежно вш типу сировини. Шсля 20 хвилин процес екстракцi! мало ефективний, осшльки настае рiвновага мiж концентрацiями барвних речовин в ршшй та твердiй фазах.

Висушена сировина мае низький вмiст АЦ внаслшок !х втрат при тепловiй обробщ, свiжа сировина мае короткий термш зберiгання i псуеться пiд дiею окисно-вiдновних та мiкробiологiчних процесiв, бшьш перспективним е використання заморожено! сировини.

З метою визначення кратносп екстракцп за оптимальних умов проведення процесу дослщжували багатостадiйну екстракцiю з заморожено! гомогешзовано! чорноплiдно! горобини 50 %-вим розчином етилового спирту при гiдромодулi 10, температурi 70 °С протягом 20 хвилин. Результати наведеш в табл. 4.

Таблиця 4

Вплив багатостадшно! екстракщУ на ефективнiсть вилучення антощамв_

Показник Загальний час екстракцИ, хв

20 40 60 80

Кшьшсть вилучених АЦ в перерахунку на сульфат кобальту з абс. сухо! сировини [9], мг/г 0,413 0,069 0,010 0,002

Кшьшсть вилучених АЦ в перерахунку на щашдин-3-О-глюкозид з абс. сухо! сировини, мг/г 11,49 1,92 0,29 0,06

Частина вилучених АЦ, % 83,50 13,95 2,11 0,44

Сумарна кшьшсть вилучених АЦ, % 83,50 97,45 99,56 100

Встановлено, що оптимальна кшьшсть стадш проведения екстракцИ дор1внюе двом, осшльки сумарна к1льк1сть вилучених АЦ за дв1 стадИ складае 97,45 %, подальше збшьшення стадш екстракцИ недоцшьне.

Висновки

1. Мехашзм екстракцИ залежить вш типу попередньо! обробки сировини: для висушено! сировини характерно вимивання барвник1в з пошкоджених рослинних клггин, а значимими факторами е процеси набухання i змочування; для св1жо! сировини л!миуючою стад1ею е руйнування приклгганного шару без якого екстракщя через кттинну структуру здшснюеться за принципом натвпроникно! мембрани; для заморожено! сировини мехашзм екстракцИ змшаний, що пояснюеться частковим руйнуванням клгганних структур тд д1ею утворення великих за розм1ром кристал1в льоду. Кшьшсть екстрагованих антошашв зростае у ряду висушена сировина - заморожена - св1жа.

2. Оптимальними умовами екстрагування для сухо! сировини визначено концентрацш етилового спирту 70 %, пдромодуль 50, для св1жо! та заморожено! горобини - концентращя етилового спирту 50 %, пдромодуль 10.

3. Встановлено, що при одностадшнш екстракцИ заморожених япд при оптимальних умовах вдаеться вилучити до 83,5 % барвниюв (11,49 мг/г), при двостадшнш екстракцИ - до 97,45 % (13,95 мг/г).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Список використано! л^ератури

1. Bridle P., Timberlake C.F. Anthocyanins as natural food colours - selected aspects // Food Chem. -1997. - V.58. - P. 103-109.

2. Лубсандоржиева П.Б. Антиоксидантная активность экстрактов из bergenia crassifolia fritsch. и vaccinium vitis-idaeae in vitro / П.Б Лубсандоржиева // Химия растительного сырья. - 2006. - №4.

- С. 45-48.

3. Бузук Г.Н. Определение продуктов деструкции проантоцианидинов в корневищах с корнями сабельника болотного / Г.Н. Бузук, О.А. Ёршик // Химико-фармацевтический журнал. - 2009. -№ 7. - С. 32-33.

4. Скорикова Ю.Г. Методика определения антоцианов в плодах и ягодах / Ю.Г. Скорикова, Э.А. Шафтан // Труды III Всесоюзного семинара по биологически активным (лечебным) веществам плодов и ягод. - Свердловск, 1968. - С. 451-459.

5. Шабуня П.С. Состав антоцианового комплекса Vaccinium corymbosum L. и Vaccinium uliginosum L. / П.С. Шабуня, А.М. Деева, С.А. Фатыхова, А.Г. Шутова и др. // Труды БГУ. Биохимия. -2011. - Том 6, часть 1 - С. 128-135.

6. Харламова О.А. Натуральные пищевые красители. : науч.пособ. / О.А. Харламова, Б.В. Кафка -М.: Пищевая Промышленность, 1979. - 191 с.

7. Пустырский И.Н. Универсальная энциклопедия лекарственных растений / Сост. И.Н. Пустырский, В.Н. Прохоров. - Мн: Махаон, 2000. - 656 с.

8. Куркин В.А. Новые подходы к стандартизации плодов черники обыкновенной / В.А. Куркин, Т.К. Рязанова // Химия растительного сырья. - 2012. - № 4. - С.167-173.

9. ДСТУ 3845 - 99. Барвники натуральш харчовг Техшчш умови. - [Дата введения 2010 - 01 - 01].

- К.: Держспоживстандарт, 2010. - 13 с. - (Нацюнальш стандарта Укра!ни).

10. ГОСТ 32709 - 2014. Продукция соковая. Методы определения антоцианов. - [Дата введения 2016 - 01 - 01]. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2014. - 20 с. - (Межгосударственный стандарт).

11. Дейнека Л.А. Метод экстракции и очистки антоцианов из плодов аронии черноплодной / Л.А. Дейнека, И.П. Блинова, А.Н. Чулкова, В.И. Дейнека // Научные ведомости. Серия Медицина. Фармация. - 2015. - №10. - Выпуск 18/2. - С. 60-64.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.