CC BY
45
26. Застосовуемо вiзуальний стиль для отримання остаточного результату моделювання об'екта.
27. Задаемо траекторто руху ввдеокамери.
28. Створюемо вiдео ролик шляхом руху камери по наперед побудованш траекторп.
Така покрокова технолопя побудови з використанням гpафiчноl системи дае можливiсть студентам молодших курсiв у повному обсязi засвогги як спецiалiзованi команди AutoCAD, так i технолопчну та конструктивну схеми побудови iндивiдуального житлового будинку.
Висновки. Таким чином, щоб студенти досконало володiли сучасними знаниями, професшними умiннями та навичками, виходили якюно пiдготовленими спецiалiстами, необхiдно безперервно удосконалювати систему навчання, шукати шляхи тдвищення li ефективностi, впроваджувати iитерактивнi методи навчання, поспйно оновлювати методичну базу, тдвищувати рiвень комп'ютерно! тдготовки студенпв з використанням вiдповiдного програмного забезпечення.
Перспективи подальших дослiджень. Удосконалювати методично-навчальну базу для студентов iнженерно-будiвельного та архитектурного напрямшв пiдготовки у вищих учбових закладах, застосовуючи детальнiше вивчення iнструментальних засобiв графiчноl системи AutoCAD та шших графiчних редакторiв
Штература
1. Климачева Т. Н. Один на один с AutoCAD 2009.0фициальная русская версия / Под ред. Ю. О. Шпака.-К.: «МК-Пресс»,СПб.: «КОРОНА-ВЕК», 2008.- 880 с.
2. Полещук Н. Н. AutoCAD 2009. - СПб.: БХВ-Петербург, 2009. -1184 с.: ил.
3. Климачева Т. Н. AutoCAD 2010. Полный курс для профессионалов. - М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2010. - 1200 с.: ил.
References
Klimachova, T. N. (2008). Odin na odin c AutoCAD 2009. Oficialnaya russkaya versiya/ Pod red
U. O. Shpaka.- K.:» MK-Press». SPb.: «KORONA-VEK». 880. (in Russian). Polechuk, N. N. (2009). AutoCAD 2009. - SPb.: BXV-Peterburg. 118. (in Russian). Klimachova T. N. (2010). AutoCAD 2010. Polnuy kurs dlya professionalov.-M.:OOO «I.D.Viliams». 120. (in Russian).
Стаття надтшла доредакцй30.03.2016
УДК 637.146:51-74
Ткаченко Н. А.1^ д. т. н., професор, ([email protected]) Некрасов П. О. , д. т. н., професор, ([email protected]) Вжуль С. I.1. к. т. н., доцент, ([email protected]) © Гончарук Я. А. , студентка, ([email protected]) 1Одеська нацюнальна академия харчових технологий, м. Одеса, Украгна, 2Нац1ональний техтчний утверситет «Харювський полтехтчний тститут»,
м. Харюв, Украгна
ОПТИМВАЦШ ПАРАМЕТР1В ЕКСТРАГУВАННЯ БЮЛОГ1ЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН З КВ1Т1В TAGETES PATULA
В роботi обхрунтована доцтьтсть пошуку нових природних джерел бгологгчно активнихречовин, яю можуть бути використан у виробництвi молочних продуктiв i3 заданими властивостями. Наведена характеристика втчизняног рослинног сировини -квiтiв Tagetes patula як перспективног сировини для виробництва щег групи продуктiв.
Встановлеш оптимальш параметри процесу екстрагування бiологiчно активних речовин з квiтiв Tagetes patula водно-спиртовим розчином: масова частка етилового спирту у розчин - 46,16 %, тривалють екстрагування - 22,16 хв., температура (20±1) °С, спiввiдношення квти Tagetes patula : водно-спиртовий розчин - 1 : 131.
Визначен бiологiчна активтсть (92,0-92,6 од. акт.) та вмiст бiологiчно активних речовин (катехiнiв - 72,0-72,5 мкг/100 г, флавонолiв - 62,-62,4 мкг/100 г,
© Ткаченко Н. А., Некрасов П. О., Вжуль С. I., Гончарук Я. А., 2016
122
каротиноНдге - 10,2-10,5 мкг/100 г) у водно-спиртовому екстракт1 з Keimie Tagetes patula, отриманому за оптимальними параметрами.
Розроблеш рекомендацИ' щодо використання екстракту бiологiчно активних речовин з квimiв Tagetes patula у виробницmвi сироваткових напогв i3 заданими властивостями - гепатопротекторними, пробютичними, антиоксидантними.
Ключов1 слова: Tagetes, екстрагування, бiологiчна активтсть, опmимiзацiя, меmодологiя поверхш вiдклику.
УДК 637.146:51-74
Ткаченко Н. А. \ д. т. н., профессор, Некрасов П. А.2, д. т. н., профессор, Викуль С. И. \ к. т. н., доцент, Гончарук Я. А.1, студентка
1 Одесская национальная академия пищевых технологий, г. Одеса, Украина 2Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»,
г. Харьков, Украина
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ЦВЕТОВ TAGETES PATULA
В работе обоснована целесообразность поиска новых природных источников биологически активных веществ, которые могут быть использованы в производстве молочных продуктов с заданными свойствами. Приведена характеристика отечественного растительного сырья - цветов Tagetes patula как перспективного сырья для производства этой группы продуктов.
Установлены оптимальные параметры процесса экстрагирования биологически активных веществ из цветов Tagetes patula водно-спиртовым раствором: массовая доля этилового спирта в растворе - 46,16 %, продолжительность экстрагирования -22,16 мин., температура (20±1) °С, соотношение цветы Tagetes patula: водно-спиртовой раствор -1: 131.
Определены биологическая активность (92,0-92,6 ед. акт.) и содержание биологически активных веществ (катехинов - 72,0-72,5мкг/100 г, флавонолов - 62,62,4 мкг/100 г, каротиноидов - 10,2-10,5 мкг/100 г) в водно-спиртовом экстракте из цветов Tagetes patula, полученном с использованием оптимальных параметров.
Разработаны рекомендации по применению экстракта биологически активных веществ из цветов Tagetes patula в производстве сывороточных напитков с заданными свойствами - гепатопротекторными, пробиотическими, антиоксидантными.
Ключевые слова: Tagetes, экстрагирование, биологическая активность, оптимизация, методология поверхности отклика.
UDC 637.146:51-74
Tkachenko N. A.1, Doctor of Sciences (Dr. Hab.) in Engineering, Professor, Nekrasov P. O.2, Doctor of Sciences (Dr. Hab.) in Engineering, Professor,
Vikul S. I.1, PhD in Engineering, Associate Professor, Goncharuk Y. A. , student,
'Odessa national academy of food technologies, Odessa, Ukraine
2National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Kharkiv, Ukraine
OPTIMIZATION OF EXTRACTION PARAMETERS OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES FROM FLOWERS TAGETES PATULA
In the work the expedience of the search for new sources of natural bioactive substances which can be used in the manufacturing of dairy products with the desired properties was substantiated. The characteristic of the native vegetable raw materials -flowers Tagetes patula as a prospective feedstock for the production of this product group was given.
The optimal parameters of the extraction process of bioactive substances from flowers Tagetes patula with water-alcohol solution were determined, namely: the mass fraction of
123
ethanol in the solution - 46,16 %, extraction duration - 22,16 min, temperature (20±1) °C, the ratio of flowers Tagetes patula : hydroalcoholic solution - 1 : 131.
The biological activity (92,0-92,6 units of activity) and the content of biologically active substances (catechins - 72,0-72,5 /ig/100 g, flavonols - 62,0-62,4 /ig/100 g, carotenoids - 10,2-10,5 ftg/100 g) in the aqueous-alcoholic extract of flowers Tagetes patula, which was obtained using the optimal settings, were ascertained.
The recommendations for the application of the extract of biologically active substances from flowers Tagetes patula in the production of whey beverages with desired properties - hepatoprotective, probiotic, antioxidant ones - were developed.
Key words: Tagetes, extraction, biological activity, optimization, response surface methodology.
Вступ. За даними ВООЗ, стан здоров'я населения мае стшку тенденцто до попршення. З огляду на це, в розвинених кра!нах св^ впровадження здорового способу життя, яке передбачае, зокрема, здорове харчування, зведено до рангу державно! политики. В сучасному уявленн про здорове харчування особлива роль належить продуктам, як володдать лiкувальними або профшактичними властивостями. На особливу увагу серед таких продукпв заслуговують молочн продукти, збагачен екстрактами лшарських рослин, ям мютять велику кшьшсть бiологiчно активних речовин i при щоденному вживанн регулюють певнi процеси в органiзмi -стимулюють iмуннi реакцп, попереджують розвиток «захворювань цившзацл», передчасне старiння тощо [1]. Тому пошук нових природних джерел бiологiчно активних речовин, яш можуть бути використан у виробнищи молочних продуктов iз заданими спецiальними властивостями, е актуальним i своечасним завданням.
Постановка проблеми i 11 зв'язок i3 найважливiшими науковими та практичними завданнями. На територн Украши здавна ростуть чорнобривцi, яш широко використовуються у фармацевтичнш та парфумерно-косметичнш галузях. Чорнобривцi (латинська назва Tagetes) мають протизапальнi, антисептичш, антивiруснi, гепатопротекторш й тонiзуючi властивост [3, 4]. 1снуе 59 видiв чорнобривщв, у тому числi в Укра1ш - 3 види: чорнобривцi прямостоячi (Tagetes erecta); чорнобривцi розлогi (Tagetes patula), синошм - чорнобривцi французьш; чорнобривцi вузьколист (Tagetes tenuifolia), синошм - чорнобривщ позначен! (Tagetes signata) [2-4].
Ц квгти активно використовуються кулшарами латиноамериканських кра!н, де !х додають майже в ус! страви. Кр!м того, чорнобривщ е одшею з улюблених прянощ!в нацiональноi грузинсько! кухш, де вони ввдом! тд назвою <амеретинський шафрана». У !жу додають добре просушен i розтерт в порошок кити. На Кавказi прянощ! з чорнобривщв служать обов'язковим компонентом сумш1 для р!зних сутв, дуже часто !х додають в овочевi закуски i квасолю, а також у страви з волоськими горiхами. Чорнобривщ чудово поеднуються з гарячими стравами з риби та свшсько! птиц!. А у Францп щ квгти вирощують в промислових масштабах, щоб задовольнити потреби мюцевих гурмашв.
Фгтонцидш властивостi чорнобривщв забезпечують !х лiкувальне й iнсектицидне значення. Надземна частина Tagetes багата ефiрною олiею жовтого або бурштинового ввдтшку з квггково-пряним i фруктовим ароматом. У олп присутш оцiтомен, сабшен, апiнен, лiмоноцен, цитраль, мирцен, лшалоол, тимол, тертнен та rnmi компонент, що пригшчують рют i розвиток патогенних мiкроорганiзмiв i грибков [5-7].
Бюлопчно активн речовини (БАР), виявлеш в складi надземно! частини рослини, мають против!русну активнiсть i е згубними для багатьох штамiв хвороботворних бактерiй i в!ру«в [5, 6]. Еф!рну олто чорнобривщв або настш кошишв-суцвт застосовують зовшшньо при р1зних дерматологiчних захворюваннях (псорiаз, нейродермiти, вгтил^о та ш.) [5-7].
Каротино!ди, зокрема люте!н, що мютяться в квгтах чорнобривщв, володтоть протизапальними властивостями, знижують ризик розвитку захворювання катарактою,
124
сприяють ввдновленню гостроти зору, особливо у людей з поспйним напруженням зору [8, 9]. Для вiдварiв i настшв потрiбно використовувати Tagetes оранжевого i жовтого кольорiв, оскшьки вони мютять багато лютешу.
Чорнобривцi черпають i3 землi мiдь, золото i багато iнших корисних елементтв, не економлячи, ввддають це «добро» людям. Тому серед знахарiв дуже популярнi насто1 з цieï рослини. Насто1 з квтв чорнобривцiв допомагають лiкувати тдшлункову залозу, зокрема цукровий дiабет i панкреатит, покращують стан кровоносних судин, мають гепатопротекторний вплив, заспокоюють нервову систему, особливо при депреиях, розгубленосп, неврозах, невпевненостi, в стресових ситуащях [6, 7].
З усiх груп природних сполук, iдентифiкованих у квтах чорнобривщв, особливе мiсце займають флавоновди, як опосередковано через ферментнi системи регулюють процеси, що визначають, в першу чергу, стан клiтинноï мембрани, та забезпечують гепатопротекторну, антиоксидантну, протизапальну i ранозагоювальну дiю. Основними флавоновдами в квiтах Tagetes patula е патулетiн i патулiтрiн, також в них вдентифшоваш рутин, робiнiн, дилдрокверцетин, кверцетин, гiперозид, вiценiн, лютеолiн-7-глiкозид, атгенш, вiтексiн (сума флавоноïдiв у перерахунку на патулетiн -9,43 % в сухш речовинi). Вiдомо, що патулетш - основний флавоноïд Tagetes знижуе проникнiсть капiлярiв, мае гшотензивну i дiуретичну дiю, проявляе Р-вгтамшну активнiсть [4, 10].
Квiти Tagetes patula мютять лейцин (0,95 %), глутамшову (1,1 %) й аспарагшову (0,83 %) амшокислоти, каротиноïди (0,005 %), токофероли (0,6 %) i кислоту аскорбшову (1,78 %), двi речовини кумариново1' природи - дЫдрокумарин i умбеллiферон, фенолкарбоновi кислоти - галову, хлорогенову, кофейну, цикорiеву, ферулову, коричну. Вмiст макро- i мшроелементтв у квiтах чорнобривцiв становить 47,0 i 7,28 % (у перерахунку на золу) ввдповвдно. Встановлено вмют у квггах Tagetes patula пектинових речовин, як володiють сорбщйними властивостями, водорозчинних полiсахаридiв, гемiцелюлози А i гемщелюлози Б: у полiсахаридному комплекс на частку водорозчинних полiсахаридiв приходиться 16,26 %, пектинових речовин -11,87 %, гемщелюлози А - 0,91 %, гемщелюлози Б - 0,55 % [11, 12].
Незважаючи на корисн властивост чорнобривщв, е протипоказання до 1'х вживання. Не рекомендують використовувати рослину для лiкування в перший триместр вагiтностi, в перюд лактацiï, дiтям до 3 рошв, хворим екземою, при iндивiдуальнiй непереносимости i категорiï людей, схильних до алергiï [2-5].
На основi аналiзу лiтературних даних встановлено, що дотепер ввдсутш рекомендацiï щодо використання екстрактiв Tagetes у виробництвi молочних продуктiв iз заданими властивостями - антиоксидантними, гепатопротекторними, iмуномоделюючими, загальнозмiцнюючими тощо. Тому розробка наукових рекомендацiй щодо екстрагування БАР iз Tagetes i використання екстракпв у виробництвi молочних продуктов iз певними властивостями е актуальною i своечасною.
В Укра1ш найбшьш поширеними е Tagetes patula, тому саме вони були обраш як джерело БАР. Авторами розроблено споиб екстрагування БАР з квтв Tagetes patula гарячою водою; визначено склад та показники якосп настою з квтв чорнобривщв; встановлено оптимальне ствввдношення сирно1' сироватки, настою з квтв Tagetes patula та япдного наповнювача «Лiсова ягода» як компонентов сироватково-рослинно1' основи для виробництва напо1'в; розроблено рекомендацИ' щодо виробництва неферментованих i ферментованих напо1в на основi розробленоï сироватково-рослинноï основи [13].
Метою даноï роботи стала оптишзащя параметрiв екстрагування бiологiчно активних речовин водно-спиртовим розчином iз сухих квтв Tagetes patula.
Об'ектами дослiджень стали водно-спиртовi екстракти бiологiчно активних речовин iз сухих квiтiв Tagetes patula, отримаш у лабораторних умовах кафедри технологи молока, жирiв i парфумерно-косметичних засобiв ОНАХТ.
Матерiал i методи. Для оптишзацп параметрiв екстрагування бюлопчно активних речовин водно-спиртовим розчином iз сухих квiтiв Tagetes patula було
125
використано методолопю поверхш ввдклику. Вказана методолопя [14] е сукупнютю математичних та статистичних прийомiв, спрямованих на моделювання процеав та знаходження комбiнацiй експериментальних рядiв предикторiв з метою оптитзаци функцл вiдклику, що в загальному виглядi описуеться наступним полiномом:
, ч п п 2 п — 1 п
у(х,ъ) = Ъо + 1 Ъ1Х1 + 1 ъкхк + 11 Ъ1]Х1Х] , (1)
I=1 к = 1 г = 1 7 = г + 1
де х е Кп - вектор змiнних, Ъ - вектор парамет^в.
Визначення невiдомих значень вектора параме^в Ъ здiйснювали шляхом застосування алгоритмiв регресiйного аналiзу та оптишзацн (максишзацл) функцiонала вiдхилу (2):
J(х)= 1||уг - У (х, Ъ)|2, (2)
г=0
де т - кшьшсть експериментальних даних у .
Моделюванню та обробку експериментальних даних виконували за допомогою пакета Statistica 10 ^МБоА, 1пс).
Доцiльнiсть застосування водно-спиртових розчинiв для екстрагування БАР з квiтiв Tagetes раШ1а обумовлена високим вмiстом у останшх флавоновдв i каротиновдв, ям краще розчиняються у водно-спиртових розчинах, нiж у водi. До того ж, екстрагування водно-спиртовими розчинами здшснюеться при шмнатнш температурi, тодi як екстрагування водою - при температурi (95±5) °С, що може спричинити руйнування частини БАР.
При проведенш експериментальних дослiджень готували водно-спиртовi розчини iз заданою масовою часткою етилового спирту у вiдповiдностi з матрицею планування експерименту (табл. 1), змiшували сух квiти Tagetes iз водно-спиртовими розчинами у ствввдношенш 1:131 (за рекомендащями фармакологiв) i здiйснювали екстрагування БАР при постшному перемiшуваннi протягом певного часу. По закiнченнi процесу екстрагування отриманi екстракти фiльтрували i визначали в них бiологiчну активнють.
Бiологiчну активнiсть водно-спиртових екстракпв з квтв Tagetes patula визначали за змшою швидкостi окиснення КАО И2 / ЫАБ у контрольному дослш та до^джуваному зразку з використанням електронно-транспортно! системи «шкотинамвдадешндинуклеотид вiдновлений КАОИ2 — ферициашд калiю К3[Fe(CN)6]» [15].
Сутшсть методу: готували реакцшну сумiш з розчишв ферищашду калiю Кз[Fe(CN)6] концентрацiею 10_3 моль/дм3, фосфатного буферного розчину рН=7,5 та розчину NAD•Н2 концентращею 10_з моль/дм3. Знiмали оптичну густину контрольного зразка на спектрофотометрi СФ-46 при А,=325 нм вiдразу пiсля змiшування розчишв -А1К i через двi хвилини - А2К. Розраховували рiзницю:
А1К - А 2 К = ААК (3)
У реакщйну сумiш вносили до^джуваний зразок водно-спиртового екстракту з квтв Tagetes patula та вишрювали оптичну густину, вiдразу пiсля змiшування розчинiв - А1досл.зр. i через двi хвилини - А2досл.зр.. Розраховували рiзницю:
А 1 - А 2 = А А (4)
ДОСЛ . ЗР . ^ ДОСЛ . ЗР ^^ ДОСЛ . ЗР . у '
Бюлопчну активнють водно-спиртових екстракпв з квтв Tagetes patula визначали за формулою:
126
БA = AA^.-3p.' Р , (5)
Л AK
дe БА - бюлопчна активнють, од. акт.; Р - pозвeдeння водно-спиртового eкcтpaктy, paз.
Bмicт кaтexiнiв тa флaвонолiв y водно-спиртовж eкcтpaктax з квiтiв Tagetes patula визначали cпeктpофотомeтpичним мeтодом зa [1б].
Pезультaти доcлiдження. Baжливим покaзником будь-яко1' рослинно1' сировини e мacовa чacткa eкcтpaктивниx peчовин - цe peчовини, якi вилучають iз рослинно1' сировини за допомогою eкcтpaгeнтa-pозчинникa (води, водно-спиртов^ розчишв тощо). Ix умовно подшяють на дiючi (алкаловди, глюкозиди, флавоновди, eфipнi олiï, вiтaмiни та ш.), вiд якиx зaлeжaть тepaпeвтичнi eфeкти, та супутн (кpоxмaль, пpотeïн тощо). Масова частка водорозчиннж eкcтpaктивниx peчовин у доcлiджeниx cyxиx квiтax Tagetes patula cклaдae 25,5 %, що пepeвищye вимоги ноpмaтивниx докyмeнтiв (25,0 %), тому квгги чоpнобpивцiв можуть бути використан для отримання водно-cпиpтовиx eкcтpaктiв.
Kpитepieм оптимiзaцiï пapaмeтpiв eкcтpaгyвaння БАР з квiтiв Tagetes patula було обрано його бюлопчну активнють (BA, од. акт.); нeзaлeжними факторами, що вapiювaлиcь, - тривалють eкcтpaгyвaння БАР з квiтiв чорнобривщв (ТЕ, xß.) та масову частку eтилового спирту у водно-спиртовому розчиш (Cec, %).
Для модeлювaння до^джуваного пpоцecy було обрано фyнкдiю ввдклику, яка мae вигляд полiномa другого стутеню:
БA = b0+ b1 •ТЕ + b11 •ТЕ2 + b2 •Cec + b22- Cec2 + ЬпТЕ• Cec, (б)
дe БA - бiологiчнa aктивнicть, од. акт.; b0 - константа; ТЕ - тривалють eкcтpaгyвaння БАР з квтв Tagetes patula, xв.; Cec - масова частка eтилового спирту у водно-спиртовому розчим, %; b1, b11, b2, b22, b12 - коeфiцieнти для кожного eлeмeнтa полiномa.
B доcлiджeннi використано цeнтpaльний композицiйний pотaтaбeльний план, який нaйбiльшe пiдxодить для обраного мeтодy оптимiзaцiï [15]. B^ip piвнiв та iнтepвaлiв вapiювaння фaктоpiв було здiйcнeно за peзyльтaтaми попepeднix eкcпepимeнтiв та aнaлiзом лiтepaтypниx джepeл [4, б, S, 9]; масову частку eтилового спирту у водно-спиртовому розчим вартовали в мeжax 4-9б%; тpиßaлicть eкcтpaгyвaння БАР з квтв Tagetes patula - в мeжax 10-40 xв.
Матрицю планування та eкcпepимeнтaльнi знaчeння фyнкдiï вiдкликy пpeдcтaвлeно в табл. 1. Для змeншeння впливу cиcтeмaтичниx помилок, викликaниx зовшшшми умовами, поcлiдовнicть пpовeдeння eкcпepимeнтiв було paндомiзовaно.
Для пepeвipки значущост-i коeфiцieнтiв peгpeciï (б) було побудовано дiaгpaмy Пapeто, яку пpeдcтaвлeно на рис. 1 (L - лшшнш eфeкт, Q -квадратичний eфeкт). Ha вказанш дiaгpaмi Пapeто (рис. 1) нaвeдeно cтaндapтизовaнi коeфiцieнти, якi вiдcоpтовaно за абсолютними знaчeннями. Анaлiз дaниx покaзye, що тpиßaлicть eкcтpaгyвaння (лiнiйнa) e шзначущою, оск1льки колонка оцiнки зaзнaчeного eфeктy нe пepeтинae вepтикaльнy лшто, що e 95 %-вою довipчою ймовipнicтю. З ypaxyвaнням цього вказаний члeн peгpeciï було eлiмiновaно з модeлi (б). Отpимaнe при цьому piвняння з pозpaxовaними коeфiцieнтaми мae вигляд:
БA = бб,743 - 0,0^-ТЕ2 + 0,119Cec - 0,01б^ Cec2 + 0,015•ТЕ•Cec, (7)
Адeквaтнicть pозpоблeноï модeлi (7) пepeвipяли мeтодом диcпepciйного aнaлiзy, peзyльтaти якого пpeдcтaвлeно в табл. 2.
Даш, нaвeдeнi в табл. 2, та знaчeння коeфiцieнтiв дeтepмiнaцiï (R та R adj), близьш до одиницi, дозволяють зробити висновок, що отримана модeль (7) aдeквaтно
127
описуе вщклик.
Таблиця 1
Матриця планування та функщя вщклику
Номер Тривалють екстра] з квтв Tagetes ування БАР patula, ТЕ Масова частка етилового спирту у водно-спиртовому розчиш, Сес Бюлопчна актившсть, БА, од. акт.
дослщу Кодований р1вень хв. Кодований р1вень %
1 -1 14,36 +1 82,60 68,70
2 0 25,00 0 50,00 93,50
3 0 25,00 0 50,00 92,72
4 0 25,00 0 50,00 90,90
5 0 25,00 0 50,00 90,90
6 +V2 40,00 0 50,00 86,36
7 -1 14,36 -1 17,40 81,80
8 -V2 10,00 0 50,00 84,53
9 +1 35,64 -1 17,40 66,82
10 0 25,00 +V2 96,00 52,30
11 +1 35,64 +1 82,60 72,72
12 0 25,00 -V2 4,00 62,72
Описаний полшомом (7) сукупний вплив тривалост екстрагування БАР з kbítíb Tagetes patula (ТЕ, хв.) та масово1 частки етилового спирту у водно-спиртових розчинах (Сес, %) на бюлопчну актившсть водно-спиртових екстрактiв в графiчному
р=0,05
Оцшка ефекту (абсолютне значения) Рис. 1. Д1аграма Парето
Пiдвищення масово'1 частки етилового спирту у водно-спиртових розчинах (Сес) вщ 4,0 до 50,0 % сприяе пiдвищенню бюлопчно!' активностi отриманих екстрактiв, тодi як подальше тдвищення вмiсту етилового спирту у розчинах вщ 50,0 до 96,0 % обумовлюе зниження бюлопчно!' активност екстрактiв (рис. 2). Це, напевне, пояснюеться переходом до водно-спиртових екстрак^в бшьшо! частини флавонодав, для яких рекомендована масова частка етилового спирту (за лггературними даними) у водно-спиртових розчинах для екстрагування складае 50,0 %. Крiм флавонодав, до водно-спиртових розчишв також частково переходять каротино'ди (про що свiдчить свггло-оранжеве або жовте забарвлення екстрактiв) та ефiрна олiя.
128
Таблиця 2
Диспе рсшнии aнaлïЗ мoдeлi
Фaктоp CyHa квaдpaтiв, SS СТУШНЪ cвободи, df CepeAre знaчeння квaдpaтa, MS F-^Hreprn Piвeнь знaчyщоcтi, p
Tpивaлicть eкcтpaгyвaння, хв.(К) 57,637 1 57,637 33,327 0,010334
Мacовa чacткa eтилового cпиpтy, %(L) 60,103 1 60,103 34,753 0,009744
Мacовa чacткa eтилового cпиpтy, %(К) 1846,993 1 1846,993 1067,976 0,000063
1L m 2L 90,250 1 90,250 52,185 0,005470
Утpaтa yзгоджeноcтi 41,394 4 10,348 5,984 0,086718
Чиcтa похибга 5,188 3 1,729
Зaгaльнa cyHa квaдpaтiв 2044,755 11
Коeфiцieнт дeтepмiнaцiï R2 = 0,97722 Скоpeговaний к^ф^ент дeтepмiнaцiï R2adj = 0,9642
Рис. 2 - Зaлежнiсть бioлoгiчнoï a^^HocTi вoднo-спиртoвих e^Tpa^ÏB з квтв Tagetes patula вщ MacoBoï 4acT^ eтилoвoгo спирту i тpивaлocтi eкcтpaгувaння
Tpивaлicть eкcтpaгyвaння БАР з квтв Tagetes patula здiйcнюe мeнш cym^™ вплив нa бiологiчнy aктивнicть отpимaних водно-cпиpтових eкcтpaктiв, однaк, нaйвищi знaчeння бiологiчноï aктивноcтi вiдзнaчaeмо пpи тpивaлоcтi пpоцecy 16,5-23,0 хв. Нaйвищe знaчeння бiологiчноï aктивноcтi - 92,3 од. arcr. (pиc. 2) водно-cпиpтовий eкcтpaкт з квiтiв Tagetes patula мae пpи мacовiй чacтцi eтилового cпиpтy 46,16 % тa тpивaлоcтi eкcтpaгyвaння 22,16 хв., тому зaзнaчeнi пapaмeтpи фaктоpiв вapiювaння e оптимaльними. Водно-cпиpтовий eкcтpaкт з квiтiв Tagetes patula, отpимaний 3a оптимaльними пapaмeтpaми, мae бiологiчнy aктивнicть 92,0-92,6 од. arcr., мicтить 96,097,5 мг/100 г 72,0-72,5 мкг/100 г кaтeхiнiв, 62,-62,4 мкг/100 г флaвонолiв тa 10,210,5 мкг/100 г кapотиноïдiв. Ек^^ет мae одноpiдний колip (вiд жовтого до cвiтло-оpaнжeвого), пpиeмний apомaт квiтiв Tagetes patula i июля видaлeння i3 нього
129
етилового спирту (шляхом ввдгонки) може бути використаний як шгpедiент у виробнищи молочних продукпв i3 заданими властивостями, зокрема, у виробнищи неферментованих i ферментованих сироваткових напо!в з фруктово-ягiдними (плодово-япдними) наповнювачами.
Можливе виробництво питних i ферментованих сироваткових напо!в i3 розробленим екстрактом БАР з квiтiв Tagetes patula з широкою гамою наповнювачiв («Полуничний», «Люова ягода», «Малина», «Персик-полуниця» тощо), збагачених мiнеральними речовинами, втамшами, пребiотиками, пектиновими речовинами або !х комплексами.
За умови застосування у технологиях ферментованих сироваткових напо!в пробiотичних культур лактобацил та/або бiфiдобактерiй можливе тдсилення гепатопротекторних i пробiотичних властивостей цшьових продуктiв i подовження термiну !х зберiгання (до 14-28 дiб). Тому авторами пропонуеться до розробки три групи ферментованих сироваткових напо!в:
- перша - напо!, ферментованi монокультурами L. acidophilus (ацидофшьш);
- друга - напо!, ферментоваш монокультурами або змшаними культурами Bifidobacterium (бiфiдовмiснi, як згiдно класифшацп [17] вiдносяться до третьо! групи бiфiдовмiсних продуктiв);
- третя - напо!, ферментованi заквашувальними композицiями iз монокультур L. acidophilus (або змшаних культур L. lactis ssp. або змшаних культур S. thermophilus+L. bulgaricus) i монокультур або змшаних культур Bifidobacterium ^фвдовмюш, ям згiдно класифшацл [17] вiдносяться до п'ято! групи бiфiдовмiсних продуктов).
Висновки.
1. Оптишзовано параметри процесу екстрагування БАР з квiтiв Tagetes patula водно-спиртовим розчином: масова частка етилового спирту у розчиш -46,16 %, тривалють екстрагування - 22,16 хв. при постойному перемiшуваннi, температура (20±1) °С, спiввiдношення квiти Tagetes patula : водно-спиртовий розчин - 1 : 131.
2. Визначено бюлопчну актившсть та вмiст БАР (катехшв, флавонолiв i каротиновдв) у водно-спиртовому екстракп з квiтiв Tagetes patula, отриманому за оптимальними параметрами.
3. Наведено рекомендацп щодо використання екстракту БАР з квiтiв Tagetes patula у виробнищи сироваткових напо!в iз заданими властивостями -гепатопротекторними, пробютичними, антиоксидантними.
Перспективи подальших дослiджень. Обгрунтування рецептурного складу сироваткових напо!в iз лiкувальними або профiлактичними властивостями, технолопчних параметрiв виробництва неферментованих i ферментованих сироватково-рослинних напо!в, розробка нормативно! документацл !х на виробництво, проведения промислово! апробацл розроблених технологiй.
Л1тература
1. Smith, J. Functional food product development [Тей] / J. Smith, E. Charter. -Chichester, West Sussex: Wiley-Blackwell, 2010. - 528 p.
2. Faizi, S. Bioassay-guided isolation of antioxidant agents with analgesic properties from flowers of Tagetes patula [ТехЦ / S. Faizi, A. Dar, H. Siddiqi, S. Naqvi, A. Naz, S. Bano, N. Lubna // Pharmaceutical Biology. - 2011. - Vol. 49. - № 5. - Р. 516-525. http://dx.doi.org/10.3109/13880209.2010.523006
3. Gong, Y. Investigation into the antioxidant activity and chemical composition of alcoholic extracts from defatted marigold (Tagetes erecta L.) residue [Теxt] / Y. Gong, X. Liu, W. He, H. Xu, F. Yuan, Y. Gao // Fitoterapia. - 2012. - Vol. 83. - № 3. - Р. 481-489. http://dx.doi.org/10.1016/j.fitote.2011.12.013
4. Yasukawa, K. Effects of Flavonoids from French Marigold (Florets of Tagetes patula L.) on Acute Inflammation Model [Тей] / K. Yasukawa, Y. Kasahara // International Journal Of Inflammation. - 2013. - Vol. 2013. - Р. 1-5. http://dx.doi.org/10.1155/2013/309493
130
5. Politi, F. Anti-Candida Activity in Vitro of Tagetes patula L. (Asteraceae) Extracts [Text] / F. Politi, V. Watanabe, G. Figueira, R. Pietro // Planta Med. - 2013. - Vol. 79. - № 10. http://dx.doi.org/10.1055/s-0033-1348567
6. Ali, A. Chemical composition of Tagetes patula essential oil and its bioactivity against Aedes aegypti [Text] / A. Ali, N. Tabanca, B. Demirci, E. Amin, I. Khan, // Planta Med. - 2015. -Vol. 81. - № 5. http://dx.doi.org/10.1055/s-0035-1545156
7. Zuorro, A. New functional food products containing lutein and zeaxanthin from marigold (Tagetes erecta L.) flowers [Text] / A. Zuorro, R. Lavecchia, // Journal Of Biotechnology. -2010. - № 150. - Р. 296-296. http://dx.doi.org/10.1016/jjbiotec.2010.09.247
8. Manke Natchigal, A. Quantification and characterization of lutein from tagetes (tagetes patula l.) And calendula (calendula officinalis l.) Flowers. [Text] / A. Manke Natchigal, A. Oliveira Stringheta, M. Correa Bertoldi, P. Stringheta // Acta Hortic. - 2012. - № 939. -Р. 309-314. http://dx.doi.org/10.17660/actahortic.2012.939.40
9. Khalil, M. Stability and bioavailability of lutein ester supplements from Tagetes flower prepared under food processing conditions [Text] / M. Khalil, J. Raila, M. Ali, K. Islam, R. Schenk, J. Krause et al. // Journal Of Functional Foods. - 2012. - Vol. 4. - № 3. - Р. 602-610. http://dx.doi.org/10.1016/jjff.2012.03.006
10. Ramakrishnan, P. Cognitive enhancing, anti-acetylcholinesterase, and antioxidant properties of Tagetes patula on scopolamine-induced amnesia in mice [Text] / P. Ramakrishnan, T. Chandrasekhar, P. Muralidharan // Int J Green Pharm. - 2015. - Vol. 9. - № 3. - Р. 167. http://dx.doi.org/10.4103/0973-8258.161234
11. Martínez, R. Chemical Composition of Essential Oils and Toxicological evaluation of Tagetes erecta and Tagetes patula from Venezuela [Text] / R. Martínez, B. Diaz, L. Vásquez, R. Compagnone, S. Tillett, D. Canelón et al. // Journal Of Essential Oil Bearing Plants. - 2009. -Vol. 12. - № 4. - Р. 476-481. http://dx.doi.org/10.1080/0972060x.2009.10643747
12. Prakash, O. Composition of essential oil, concrete, absolute and SPME analysis of Tagetes patula capitula [Text] / O. Prakash, P. Rout, C. Chanotiya, L. Misra // Industrial Crops And Products. - 2012. - Vol. 37. - № 1. - Р. 195-199. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop. 2011.11.020
13. TKa4eHKO, Н. А. Оптишзащя pe^nrypHoro складу напою оздоровчого nprora4eHHH на oснoвi сироватки [TeKcr] / Н. А. TKa4eH^, П. О. №красов, С. I. В^ль // Схiднo-£вpoпeйський журнал пepeдoвих reхнoлoгiй. - № 1/10 (79). - С. 49-57. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.59695
14. Myers, R. Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments. - 4th ed. [Text] / R. Myers, D. Montgomery, C. Anderson-Cook. -Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons. - 2016. - 825 pp.
15. Патент на винахад 107506 С2, МПК G 01N 33/00 (2015.01). Споаб визнaчeння бюлопчно! активносп об'еклв природного пoхoджeння [TeKcr] / Хомич Г. П., Вшуль С. I., Капpeльянц Л. В., Осипова Л. А., Лозовська T. С. - Власник Одecька нацюнальна акадeмiя харчових технологш. - № u 201302626; заявл. 04.03.2013; опубл. 12.01.2015, Бюл. № 1.
16. Спeкrpoфoroмerpичecкoe oпpeдeлeниe суммарного coдepжания флавоноидов в лeкаpcтвeнных пpeпаpатах растительного пpoиcхoждeния [Te^r] / О. Н. Сорокина, Е. Г. Сумина, А. В. Штракова, С. В. Баpышeва // Извecтия Саратовского ун-та. Новая cepия. Сep. Химия. Биология. Экология. - 2013. - T. 13, вып. 3. - С. 8-11.
17. Двдух, Н. А. Заквашувальш композицп для виробництва молочних продуклв функцюнального пpизначeння ^кст] / Н. А. Двдух, О. П. Чагаровський, T. А. Лисогор. -Одecа: Видавництво «Пол^аф», 2008. - 236 с. - ISBN 978-966-8788-79-6
References
Smith, J., Charter, E. (2010). Functional food product development [Text] / J. Smith,. -
Chichester, West Sussex: Wiley-Blackwell, 528. Faizi, S., Dar, A., Siddiqi, H. , Naqvi, S. , Naz, A. , Bano, S., Lubna, N. (2011). Bioassay-guided isolation of antioxidant agents with analgesic properties from flowers of Tagetes patula [Text] / S. Faizi, // Pharmaceutical Biology. Vol. 49. - № 5. - Р. 516-525. http://dx.doi.org/10.3109/13880209.2010.523006 Gong, Y., Liu, X. , He, W., Xu, H., Yuan, F. , Gao, Y. (2012). Investigation into the antioxidant activity and chemical composition of alcoholic extracts from defatted marigold (Tagetes erecta L.) residue [Text] / Fitoterapia. 83 (3), 481-489. http://dx.doi.org/10.1016/jiitote.2011.12.013
131
Yasukawa, K., Kasahara, Y. (2013). Effects of Flavonoids from French Marigold (Florets of Tagetes patula L.) on Acute Inflammation Model [Text] / K. Yasukawa, // International Journal Of Inflammation. 2013, 1-5. http://dx.doi.org/10.1155/2013/309493 Politi, F., Watanabe, V., Figueira, G., Pietro, R. (2013). Anti-Candida Activity in Vitro of Tagetes patula L. (Asteraceae) Extracts [Text] / F. Politi, // Planta Med. - Vol. 79. - № 10. http://dx.doi.org/10.1055/s-0033-1348567 Ali, A., Tabanca, N., Demirci, B., Amin, E., Khan, I. (2015). Chemical composition of Tagetes patula essential oil and its bioactivity against Aedes aegypti [Text] / Planta Med. - Vol. 81. - № 5. http://dx.doi.org/10.1055/s-0035-1545156 Zuorro, A., Lavecchia, R. (2010). New functional food products containing lutein and zeaxanthin from marigold (Tagetes erecta L.) flowers [Text] / Journal Of Biotechnology. 150, 296-296. http://dx.doi.org/10.1016/jjbiotec.2010.09.247 Manke Natchigal, A., Oliveira Stringheta, A., Correa Bertoldi, M., Stringheta, P. (2012). Quantification and characterization of lutein from tagetes (tagetes patula l.) And calendula (calendula officinalis l.) Flowers. [Text] / A. Manke Natchigal, // Acta Hortic. 939, 309314. http://dx.doi.org/10.17660/actahortic.2012.939.40 Khalil, M. (2012). Stability and bioavailability of lutein ester supplements from Tagetes flower prepared under food processing conditions [Text] / M. Khalil, J. Raila, M. Ali, K. Islam, R. Schenk, J. Krause et al. // Journal Of Functional Foods. - Vol. 4. - № 3. - P. 602-610. http://dx.doi.org/10.1016/jjff.2012.03.006 Ramakrishnan, P., Chandrasekhar, T. , Muralidharan, P. (2015). Cognitive enhancing, anti-acetylcholinesterase, and antioxidant properties of Tagetes patula on scopolamine-induced amnesia in mice [Text] / P. Ramakrishnan, // Int J Green Pharm. - Vol. 9. - № 3. - P. 167. http://dx.doi.org/10.4103/0973-8258.161234 Martínez, R. (2009). Chemical Composition of Essential Oils and Toxicological evaluation of Tagetes erecta and Tagetes patula from Venezuela [Text] / R. Martínez, B. Diaz, L. Vásquez, R. Compagnone, S. Tillett, D. Canelón et al. // Journal Of Essential Oil Bearing Plants. - Vol. 12. - № 4. - P. 476-481. http://dx.doi.org/10.1080/0972060x.2009. 10643747
Prakash, O., Rout, P., Chanotiya, C., Misra, L. (2012). Composition of essential oil, concrete, absolute and SPME analysis of Tagetes patula capitula [Text] / O. Prakash, // Industrial Crops And Products. - Vol. 37. - № 1. - P. 195-199. http://dx.doi.org/10.1016/jindcrop. 2011.11.020
Tkachenko, N. A., Nekrasov, P. O., Vikul', S. I. Optymizacija recepturnogo skladu napoju ozdorovchogo pryznachennja na osnovi syrovatky [Tekst] / Shidno-Jevropejs'kyj zhurnal peredovyh tehnologij. - № 1/10 (79). - S. 49-57. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.59695. (in Ukrainian).
Myers, R., Montgomery, D., Anderson-Cook, C. (2016). Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments. - 4th ed. [Text] / R. Myers,. -Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons. 825. Patent na vynahid 107506 S2, MPK G 01N 33/00 (2015.01). Sposib vyznachennja biologichnoi' aktyvnosti ob'jektiv pryrodnogo pohodzhennja [Tekst] / Homych G. P., Vikul' S. I., Kaprel'janc L. V., Osypova L. A., Lozovs'ka T. S. - Vlasnyk Odes'ka nacional'na akademija harchovyh tehnologij. - № u 201302626; zajavl. 04.03.2013; opubl. 12.01.2015, Bjul. № 1. (in Ukrainian). Sorokina, O. N., Sumina, E. G., Petrakova, A. V., Baiysheva, S. V. (2013). Spektrofotometricheskoe opredelenie summarnogo soderzhanija flavonoidov v lekarstvennyh preparatah rastitel'nogo proishozhdenija [Tekst] / // Izvestija Saratovskogo un-ta. Novaja serija. Ser. Himija. Biologija. Jekologija. - 13 (3), 8-11. (in Russian). Diduh, N. A., Chagarovs'kyj, O. P., Lysogor, T. A. (2008). Zakvashuval'ni kompozycii' dlja vyrobnyctva molochnyh produktiv funkcional'nogo pryznachennja [Tekst] / N. A. Diduh,. -Odesa: Vydavnyctvo «Poligraf», 236. - ISBN 978-966-8788-79-6. (in Ukrainian).
Cmammn uadiümna dopeda^ii 14.04.2016
132
