Научная статья на тему 'Получение и использование экстракта красящих веществ винограда в косметических продуктах'

Получение и использование экстракта красящих веществ винограда в косметических продуктах Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
1584
260
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФЛАВОНОИДЫ / ЭКСТРАКЦИЯ / ЭКСТРАКТ ВИНОГРАДА / БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА / НАТУРАЛЬНЫЕ КРАСИТЕЛИ / КОСМЕТИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ / FLAVONOIDS / EXTRACTION / GRAPE EXTRACT / BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES / NATURAL COLORANTS / CONSMETIC PRODUCTS

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Бондакова М. В., Бутова С. Н., Солдатова С. Ю.

В статье опубликованы результаты исследований, посвященных экстракции биологически активных веществ из ягод винограда Vitis Vinifera сорта Изабелла, в первую очередь, флавоноидов. Изучен биохимический состав цельных ягод винограда, а также их отдельных частей (кожица, мякоть, косточка). Показано, что наибольшее количество фвлавоноидов содержится в виноградной косточке, красящих веществ в кожице. Для того чтобы быть конкурентоспособной, современная косметическая продукция должна оказывать быстрый видимый эффект, иметь привлекательный внешний вид, а также содержать в своем составе биологически активные вещества, желательно природного происхождения, стимулирующие обменные процессы и репаративные функции кожи. Увеличение интереса производителей и потребителей косметических изделий к натуральным ингредиентам связано как с жесткой регламентацией использования синтетических соединений, так и со стремлением производителей придать продуктам статус натуральных. Исследования спроса на «зеленую косметику» в Европе за последнее десятилетие показали, что ее потребление постоянно растет. Одной из самых востребованных категорий является косметика, содержащая в своем составе антиоксиданты, которые способствуют защите клеток кожи от окислительного стресса, негативного воздействия УФ-излучения, а следовательно, от преждевременного старения. К природным антиоксидантам относятся натуральные красители биофлавоноиды. Это группа фенольных соединений, одна из наиболее распространенных и многочисленных классов БАВ, содержащая ароматические кольца со свободной или связанной гидроксильной группой. Фенольные соединения, в ароматическом кольце которых имеется больше одной гидроксильной группы, называются полифенолами. Определены оптимальные технологические параметры экстракции. Для экстракции флавоноидов, в частности из кожицы винограда, необходимо использовать в качестве экстрагента 95% этанол, экстракцию проводить при температуре 60°С, рН 5,0-6,0, гидромодуле 1:2 в течение 30 минут. Для повышения выхода биологически активных веществ сырье рекомендуется предварительно заморозить при температуре -18°С. Изучен состав полученных экстрактов, в том числе на содержание красящих веществ и фенольных соединений в пересчете на галловую кислоту. Определены технологические характеристики полученных экстрактов: устойчивость к свету, температуре, длительность хранения. Показано, что полученный краситель сохраняет свои потребительские свойства в течение 4-х недель при температуре не выше 5°С в защищенном от света месте. Оптимальный рН среды от слабокислого до нейтрального. В условиях освещенности стабильность цвета сохраняется в течение 3-х суток. Проведенные исследования позволяют оптимизировать технологию получения экстракта винограда с целью использования его в качестве красителя и источника биологически активных веществ при производстве косметических изделий. Разработаны рецептуры косметических кремов с различной концентрацией экстрактов. Изучены их органолептические и физико-химические характеристики. Установлено, что все опытные образцы крема соответствуют нормативной документации по органолептическим и физико-химическим харатеристикам.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Бондакова М. В., Бутова С. Н., Солдатова С. Ю.

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

Collecting and using grape extract as a colorant in cosmetic products

The paper presents the results of studies on the extraction of biologically active substances, the flavonoids primarily, from grapes Vitis Vinifera Isabella. The researchers have studied the biochemical composition of whole grapes, as well as their parts (peel, pulp, bone) and have shown that the most amount of flavonoids are found in grape seeds, while most coloring agents are contained in the peel. To be competitive, modern cosmetic products should provide a quick visible effect, be attractive, but also contain preferably natural biologically active substances, which stimulate metabolism and reparative functions of the human skin. The increasing interest of cosmetic producers and consumers to the natural ingredients is associated with both strict limitation in terms of synthetic compounds, and the producers’ desire to make their product more “natural”. The research shows that the demand for “green cosmetics” in Europe has been constantly growing over the past decade. Most popular cosmetic products are those which contain antioxidants helping to protect skin cells from oxidative stress, the negative effects of UV radiation, and thus protecting the skin against premature aging. The natural antioxidants include bioflavonoids, which are natural colorants. This is a group of phenolic compounds, one of the most common and numerous classes of biologically active substances containing aromatic rings with free or bound hydroxyl group. The phenolic compounds, with the aromatic ring contained more than one hydroxyl group, are called polyphenols. The researchers have determined the optimal parameters for the extraction process. Specifically, to extract flavonoids from grape peel it is required to use 95% ethanol as an extractant, and produce the extraction at the temperature of 60°C, with pH 5.0-6.0, liquor ratio of 1:2 for 30 minutes. To increase the yield of biologically active substances it is recommended to freeze the material at a temperature of -18°C. The authors have studied the composition of the obtained extracts, including the coloring substances and phenolic compounds in equivalent of gallic acid and determined the technological characteristics of the obtained extracts, such as resistance to light, storage duration, and temperature. The study has shown that the resulting colorant retains its consumer properties after 4 weeks at a temperature no higher than 5°C when kept in a dark place. The optimum pH should be from slightly acidic to neutral. When kept under the light conditions, the color remains stable for 3 days. The studies help optimize the technology of producing grape extract in order to use it as a colorant and a source of biologically active substances in the manufacture of cosmetic products. The authors have developed the formulation of cosmetic lotions with different concentrations of extracts and studied their organoleptic and physico-chemical characteristics. The study has showed that all lotions samples correspond to normative documents in terms of their physical and chemical properties.

Текст научной работы на тему «Получение и использование экстракта красящих веществ винограда в косметических продуктах»

Вестник НВГУ. № 1/2015

МА ТЕМА ТИЧЕСКИЕ И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НА УКИ

The researcher has obtained chitosan from three kinds of raw materials with such purity and physico-chemical characteristics which allow us to use these materials not only for industrial purposes, but also as dietary supplements.

The author has used potentiometric titration to determine the degree of chitosan deacetylation.

The obtained chitosan samples were characterized using IR-spectroscopy. The study of the spectra of obtained chitin samples has confirmed the equivalence of the resulting chitosan to reference samples.

Key words: dietary supplements; chitin; chitosan; Infrared spectrometry; potentiometric titration.

About the author: Svetlana Yurievna Soldatova, Candidate of Engineering, Assistant Professor at the Department of Biotechnology and Technology of Bioorganic Synthesis.

Place of work: Moscow State University of Food Production.

УДК 577.114.083 М.В.Бондакова

С.Н.Бутова С.Ю. Солдатова

Москва, Россия

ПОЛУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКСТРАКТА КРАСЯЩИХ ВЕЩЕСТВ ВИНОГРАДА В КОСМЕТИЧЕСКИХ ПРОДУКТАХ

Аннотация. В статье опубликованы резутьтаты исследований, посвященных экстракции биологически активных веществ из ягод винограда Vitis Vinifera сорта Изабелла, в первую очередь, флавоноидов. Изучен биохимический состав цельных ягод винограда, а также их отдельных частей (кожица, мякоть, косточка). Показано, что наибольшее количество фвлавоноидов содержится в виноградной косточке, красящих веществ — в кожице.

Для того чтобы быть конкурентоспособной, современная косметическая продукция должна оказывать быстрый видимый эффект, иметь привлекательный внешний вид, а также содержать в своем составе биологически активные вещества, желательно природного происхождения, стимулирующие обменные процессы и репаративные функции кожи. Увеличение интереса производителей и потребителей косметических изделий к натуральным ингредиентам связано как с жесткой регламентацией использования синтетических соединений, так и со стремлением производителей придать продуктам статус натуральных. Исследования спроса на «зеленую косметику» в Европе за последнее десятилетие показали, что ее потребление постоянно растет.

Одной из самых востребованных категорий является косметика, содержащая в своем составе антиоксиданты, которые способствуют защите клеток кожи от окислительного стресса, негативного воздействия УФ-из-лучения, а следовательно, от преждевременного старения. К природным антиоксидантам относятся натуральные красители — биофлавоноиды. Это группа фенольных соединений, одна из наиболее распространенных и многочисленных классов БАВ, содержащая ароматические кольца со свободной или связанной гидроксильной группой. Фенольные соединения, в ароматическом кольце которых имеется больше одной гидроксильной группы, называются полифенолами.

Определены оптимальные технологические параметры экстракции. Для экстракции флавоноидов, в частности из кожицы винограда, необходимо использовать в качестве экстрагента 95% этанол, экстракцию проводить при температуре 60°С, pH 5,0—6,0, гидромодуте 1:2 в течение 30 минут. Для повышения выхода биологически активных веществ сырье рекомендуется предварительно заморозить при температуре —18°С.

Изучен состав полученных экстрактов, в том числе на содержание красящих веществ и фенольных соединений в пересчете на галловую кислоту. Определены технологические характеристики полученных экстрактов: устойчивость к свету, температуре, длительность хранения. Показано, что полученный краситель сохраняет свои потребительские свойства в течение 4-х недель при температуре не выше 5°С в защищенном от света месте. Оптимальный pH среды — от слабокислого до нейтрального. В условиях освещенности стабильность цвета сохраняется в течение 3-х суток. Проведенные исследования позволяют оптимизировать технологию получения экстракта винограда с целью использования его в качестве красителя и источника биологически активных веществ при производстве косметических изделий.

Разработаны рецептуры косметических кремов с различной концентрацией экстрактов. Изучены их органолептические и физико-химические характеристики. Установлено, что все опытные образцы крема соответствуют нормативной документации по органолептическим и физико-химическим харатеристикам.

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

С.Ю. Солдатова

Ключевые слова: флавоноиды; экстракция; экстракт винограда; биологически активные вещества; натуральные красители; косметические изделия.

Сведения об авторах: Бондакова Марина Валерьевна1, кандидат технических наук, заместитель начальника лаборатории; Бутова Светлана Николаевна2, доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой биотехнологии и технологии продуктов биоорганического синтеза; Солдатова Светлана Юрьевна3, кандидат технических наук, доцент кафедры биотехнологии и технологии продуктов биоорганического синтеза.

Место работы: 1 ООО «АВ Тауэр», 2’3 Московский государственный университет пищевых производств.

Контактная информация: 125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, 11, тел.: 9096513226, e-mail: zhirmgupp@mail.ru

Для того чтобы быть конкурентоспособной, современная косметическая продукция должна оказывать быстрый видимый эффект, иметь привлекательный внешний вид, а также содержать в своем составе биологически активные вещества, желательно природного происхождения, стимулирующие обменные процессы и репаративные функции кожи. Увеличение интереса производителей и потребителей косметических изделий к натуральным ингредиентам связано как с жесткой регламентацией использования синтетических соединений, так и со стремлением производителей придать продуктам статус натуральных. Исследования спроса на «зеленую косметику» в Европе за последнее десятилетие показали, что ее потребление постоянно растет.

Одной из самых востребованных категорий является косметика, содержащая в своем составе антиоксиданты, которые способствуют защите клеток кожи от окислительного стресса, негативного воздействия УФ-излучения, а следовательно, от преждевременного старения. К природным антиоксидантам относятся натуральные красители — биофлавоноиды. Это группа фенольных соединений, одна из наиболее распространенных и многочисленных классов БАВ, содержащая ароматические кольца со свободной или связанной гидроксильной группой. Фенольные соединения, в ароматическом кольце которых имеется больше одной гидроксильной группы, называются полифенолами.

Интерес к фенольным соединениям растительного происхождения связан с широким спектром их физиологической активности и низкой токсичностью. Полифенольные (Р-витамин-ные) вещества, являясь естественными синерги-стами аскорбиновой кислоты, повышают прочность капилляров и уменьшают их проницаемость. Многие P-витамины регулируют содержание сахара в крови, учащают и усиливают сокращение сердечной мышцы, улучшают работу мозга, легких, печени и почек, щитовидной же-

лезы. Такой широкий спектр действия полифенолов обусловлен разнообразием структуры и наличием большого количества групп этих соединений. Основными поставщиками полифе-нольных веществ в рационе питания человека являются плоды и ягоды [1].

Наиболее многочисленным классом природных фенольных соединений являются флавоноиды, для которых характерны структурное многообразие, высокая и разносторонняя активность и малая токсичность. Диапазон косметических свойств флавоноидов очень широк: они способны защищать кожу от преждевременного старения, солнечных ожогов, угревой сыпи, вызванной микроорганизмами, снимать воспалительные процессы и уменьшать хрупкость кровеносных капилляров. Защита флаво-ноидами коллагена способствует поддержанию тонуса кожи. Важнейшим свойством флавоноидов является синергизм с витаминами, проявляющими антиоксидантную активность [5].

На рисунке 1 представлены структуры основных типов флавоноидов.

Кроме широкого спектра биологической активности флавоноиды обладают красящими свойствами. По химической природе красящие вещества растительного происхождения чаще всего относятся к антоцианам, флавонам, фла-вонолам. Антоцианы окрашивают листья, плоды и ягоды растений в самые разнообразные цвета — розовый, красный, синий, фиолетовый. Эти соединения в большом количестве присутствуют в черной смородине, винограде, вишне, землянике и т.д. В одном и том же растении часто присутствует целая серия антоцианов. Желтый цвет растениям придает другая группа фловоноидов — флавоны и флавонолы. Значительные их количества обнаружены в кукурузе, петрушке, пшенице, рисе [1].

Таким образом, флавоноиды, введенные в состав косметического изделия, улучшают его функциональные и потребительские свойства.

Вестник НВГУ. № 1/2015

МА ТЕМА ТИЧЕСКИЕ И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НА УКИ

1. Катехины

О

4. Халконы

ОН

2. Антоцианидины

О

5. Дигидрохалконы

ОН ОН

3. Лейкоантоцианидины (флавандиолы-3,4)

6. Флавонолы-3

О

7. Флаванонолы-3 (дигидрофлавонолы-3)

О

9. Флавононы (дигидрофлавоны)

Рис. 1. Основные типы флавоноидов

Одним из наиболее перспективных источников природных красителей является виноград, содержащий несколько классов полифенолов: антоцианы, фенолокислоты, флавонолы, лейко-цианидины, катехины и их олигомеры проанто-цианидины, называемые танинами.

Целью данной работы была отработка технологии получения экстрактов винограда, обладающих биологически активными и красящими свойствами, с целью их дальнейшего использования в косметических кремах.

В качестве сырья для получения экстракта и дальнейшего его исследования был выбран виноград Vitis Vinifera сорта Изабелла. Согласно литературным источникам [5] по содержанию флавоноидов ягоды этого сорта значительно превосходят другие сорта винограда.

Предварительно был изучен биохимический состав цельной ягоды винограда и ее отдельных частей. Результаты этого исследования представлены в таблице 1.

Таблица 1

Биохимический состав ягоды винограда

Показатели Мякоть Кожица Косточки Цельные ягоды

Сухие вещества, % 12,0±0,18 17,0±0,94 64,2±0,98 24,44±0,17

Белок, мг/см3 2,50±0,05 6,44±0,03 26,8±0,04 11,73±0,03

Общий азот, мг/см3 0,40±0,03 1,03±0,04 4,28±0,08 1,88±0,03

Титруемая кислотность, % 9,90±0,12 14,35±0,16 5,2±0,01 9,50±0,12

Гемицеллюлоза, % 85,0±1,52 6,00±0,09 11,3±0,10 19,23±0,15

Витамин С, мг/100г 15,0±0,15 5,00±0,15 2,39±0,18 1,76±0,14

Лигнин, % Не обнаружен 0,10±0,03 23,21±0,15 11,73±0,12

Редуцирующие сахара, % 21,8±0,12 11,0±0,09 Следы 15,35±0,09

Пектин, % 0,22±0,04 0,30±0,15 0,51±0,09 0,27±0,03

Флавоноиды, % 0,69±0,07 1,50±0,07 2,93±0,09 1,24±0,11

Антоцианы, % Следы 1,10±0,08 0,83±0,05 0,76±0,04

Фенольные вещества в пересчете на галловую кислоту, мг/см3 0,52±0,51 1,85±0,09 3,17±0,11 1,71±0,08

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

М.В.Бондакова и др.

Данные таблицы наглядно показывают, что содержание биологически активных веществ, в частности флавоноидов, в отдельных частях ягоды винограда значительно колеблется. Наименьшее их количество обнаружено в мякоти. Эти данные хорошо согласуются с результатами исследований других авторов. Так, в [4] выявлено, что общие фенольные вещества виноградной ягоды, подлежащие экстракции, распределяются в следующем соотношении: 10% — в мякоти, 60—70% — в семенах, 28—35% — в кожице. Содержание фенольных веществ в семенах варьирует от 5 до 8% по массе. Наиболее распространенные фенольные вещества виноградной ягоды — катехины (катехин, эпикатехин и процианидины), а также их полимеры, поэтому в эксперименте решено было отдельно экстрагировать кожицу, косточки и цельные ягоды.

На результаты экстракции растительного сырья влияют многие условия, основными из которых являются предварительная обработка сырья, гидромодуль, pH среды, температура и длительность экстракции, природа экстрагента [3; 6]. Для определения оптимальных условий экстракции была проведена серия опытов, в которых варьировались эти параметры. Полноту выделения оценивали по содержанию в экстракте сухих веществ, содержанию фенольных веществ (в пересчете на галловую кислоту), по содержанию красящих веществ.

В итоге для каждого вида сырья были установлены оптимальные технологические режимы экстракции, позволяющие извлечь максимальное количество фенольных соединений (табл. 2).

Таблица 2

Оптимальные режимы экстракции флавоноидов из виноградного сырья

Показатели Кожица Косточки Цельная ягода

Экстрагент 95% этанол Дистиллированная вода 30% этанол

pH 5,0—6,0 3,0 7,0

Температура экстракции,°С 60 60 60

Время экстракции, мин 30 120 180

Гидромодуль 1:2 1:2 1:2

Переработка Замораживание (—18°С) Высушивание (+60°С) Высушивание (+60°С)

Полученные экстракты были исследованы по органолептическим и биохимическим показателям. Кроме того, известно, что натуральные экстракты и красители имеют ряд существенных недостатков: разрушение на свету, невысокая устойчивость к воздействию окислителей, не-

достаточная термостойкость, невысокая красящая способность по сравнению с синтетическими красителями [2]. Поэтому было проведено исследование устойчивости экстрактов к воздействию температуры, света и изменению pH среды. Данные анализа сведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3

Биохимические и технологические показатели экстрактов винограда

Наименование показателя Экстрагируемое сырье

кожица КОСТОЧКИ цельные ягоды

Сухие вещества, % 35,0±0,15 6,50±0,08 52,0±0,16

Титруемая кислотность, % винной кислоты 7,50±0,07 5,70±0,05 10,20±0,07

Содержание фенольных веществ в пересчете на галловую кислоту, мг/мл 2,30±0,03 2,75±0,04 1,03±0,03

Содержание красящих веществ, г/дм3 0,43±0,04 — 0,26±0,03

Содержание витамина С, мг/г 5,00±0,11 0,97±0,04 6,5±0,12

Редуцирующие сахара, мг/мл 3,00±0,09 следы 1,79±0,07

Устойчивость к воздействию света, % 76,4±1,5 97,0±2,0 94,0±1,8

Устойчивость к воздействию температур, % 95,0±1,9 98,1±2,0 97,3±2,0

Антиоксидантная активность, мкмоль тролокса-экв/дм3 2419,58±70,5 2520,63±68,3 1274,12±26,4

Вестник НВГУ. № 1/2015

МА ТЕМА ТИЧЕСКИЕ И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НА УКИ

Таблица 4

Органолептические показатели экстрактов натуральных красителей винограда

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

Показатель Экстрагируемое сы рье

Кожица Косточки Цельные ягоды

Агрегатное состояние Жидкость Слегка мутная жидкость Вязкая жидкость с незначительным осадком

Цвет Фиолетовый Бежевый Темный, бордовый

Вкус Кислый Кисловатый Сладкий, слегка терпкий

Запах Виноградно-спиртовой Без запаха Легкий виноградный

Самым активным с точки зрения содержания биологически активных веществ и технологических характеристик (устойчивость к свету, температуре, антиоксидантная активность) является экстракт виноградной косточки. Однако нас интересует также содержание красящих веществ в экстракте. Наиболее насыщенным по цвету является экстракт кожицы винограда, который мы и использовали для получения косметических кремов с оттенками цвета от нежно-лилового, почти розового до бледно-фиолетового.

Прежде чем рекомендовать полученные экстракты к использованию в косметических продуктах, необходимо изучить устойчивость цвета натурального красителя и определить оптимальные условия хранения. В эксперименте изучали влияние времени хранения, температуры, pH среды, освещенности на устойчивость гаммы цвета. С этой целью экстракт выдерживали в течение 8 недель в диапазоне температур от 4°С до 60°С; в диапазоне pH от 3 до 9, в ус-

ловиях освещенности электрическим светом в течение 72 часов.

Исследования показали, что экстракты красителя сохраняют свои потребительские свойств в течение 4-х недель при хранении их при температуре не выше 5°С в защищенном от света месте. Оптимальный pH среды — от слабокислого до нейтрального. В условиях освещенности и комнатной температуры стабильность цвета сохраняется в течение 3-х суток.

Для определения оптимального количества экстракта винограда были разработаны рецептуры и изготовлены опытные образцы увлажняющего крема (табл. 5). В качестве стандарта был выбран крем того же состава, но без экстракта, обладающий хорошими сенсорными характеристиками.

Анализ полученных кремов проводили в соответствии с ГОСТ Р 52343 «Кремы косметические. Общие технические условия». Органолептические и физико-химические показатели опытных образцов представлены в таблице 6.

Таблица 5

Рецептура образцов крема с добавлением экстракта кожицы винограда

№ Компонент, % Стандарт 1 2 3 4 5

1 Глицерин 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

2 Воск эмугьсионный 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

3 Моностеарат 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

4 Масло растительное 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0

5 Стеарин косм. 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

6 Триэтаноламин 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

7 Экстракт 0 0,01 0,05 0,1 0,3 0,5

8 Вода 77,5 77,49 77,45 77,40 77,20 77,0

Органолептические и физико-химические показатели крема

Таблица 6

Наименование показателя Стандарт 1 2 3 4 5

Внешний вид Однородная масса, не содержащая посторонних примесей

Цвет нет цвета нет цвета светло- сиреневый сиреневый светло- фиолетовый фиолетовый

Запах Свойственный запаху данного крема

Термостабильность стабилен стабилен стабилен стабилен стабилен стабилен

Коллоидная стабильность стабилен стабилен стабилен стабилен стабилен стабилен

Водородный показатель pH 5,9 5,9 5,9 5,9 5,8 5,8

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

М.В.Бондакова и др.

Из таблицы 6 видно, что по сравнению со стандартным образцом добавление экстракта в рецептуру дает незначительное снижение pH опытных кремов. Все образцы от 1 до 5 по органолептическим и физико-химическим показателям соответствуют вышеуказанному ГОСТу Поскольку все кремы соответствуют требуемым условиям, однозначно выбрать оптимальный образец по физико-химическим характеристикам не представляется возможным. В этом случае выбор может проводиться по органолептике (цвет), а также по активности действия крема на кожу. Допуская, что большее содержание экстракта в рецептуре определяет максимальную дерматологическую активность крема, можно предложить в качестве объектов дальнейшего исследования кремы 3, 4, 5.

Таким образом, в ходе проведенной работы были исследованы биохимические показатели

отдельных частей и цельных ягод винограда Vitis Vinifera сорта Изабелла, подобраны оптимальные параметры экстракции БАВ из кожицы, косточек и цельных ягод винограда. По разработанным методикам экстракции были получены биологически активные экстракты, изучены их органолептические и биохимические характеристики, а также устойчивость к воздействию температуры, света и изменению pH, определены оптимальные условия хранения.

Экспериментально подтверждена возможность использования полученных экстрактов при разработке рецептур косметических кремов. Опытные образцы с добавлением экстрактов в различных концентрациях (от 0,01 до 0,5%) полностью соответствуют требованиям ГОСТ Р 52343-2005.

ЛИТЕРАТУРА

1. Аверьянова Е.В., Школьникова М.Н., Егорова Е.Ю. Физиологически активные вещества растительного сырья. Бийск, 2010.

2. Болотов В.М. Расширение гаммы эксплуатационных свойств природных красителей из растительного сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. 1999. № 6.

3. Болотов В.М., Саввин П.Н. Эффективность процесса экстракции антоциановых пигментов при различных условиях обработки растительного сырья // Весты. ВГТА. 2009. № 1.

4. Кондратьев Д.В., Щеглов Н.Г. Способы получения экстракта виноградных выжимок и возможности его использования в пищевой промышленности // Известия вузов. Пищевая технология. 2009. № 1.

5. Птицын А.В., Мухтаров Э.И., Мухтарова С., Каплун А.П. Флавоноиды красного винограда Vitis Vinifera — перспективы применения в медицине и косметике // Косметика и медицина. 2005. № 3.

6. Рыжова Н.В, Иванова Л.А., Мураенко Е.Н. Совершенствование способов экстракции красящих веществ из растительного сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. 2006. № 5.

REFERENCES

1. Averyanova E.V., Shkolnikova M.N., Egorova E.Yu. Fiziologicheski aktivnye veschestva rastitelnogo syrya [Physiologically active substances of plant material]. Biysk, 2010 (in Russian).

2. Bolotov V.M. Rasshirenie gammy ekspluatatsionnykh svoystv prirodnykh krasiteley iz rastitelnogo syrya [Expanding the range of performance properties of natural pigments extracted from plants] // Khranenie i pererabotka selkhozsyrya. 1999. № 6 (in Russian).

3. Bolotov V.M., Savvin P.N. Effektivnost protsessa ekstraktsii antotsianovykh pigmentov pri razlichnykh uslo-viyakh obrabotki rastitelnogo syrya [Efficiency of extracting anthocyanin pigments in various conditions of processing vegetable raw materials] // Vestnik VGTA [Proceedings of Voronezh State Technological Academy]. 2009. № 1 (in Russian).

4. Kondratev D.V., Scheglov N.G. Sposoby polucheniya ekstrakta vinogradnykh vyzhimok i vozmozhnosti ego ispolzovaniya v pischevoy promyshlennosti [Methods of preparing grape pomace extract and prospects of its use in the food industry] // Izvestiya vuzov. Pischevaya tehnologiya. 2009. № 1 (in Russian).

5. Ptitsyn A.V., Mukhtarov E.I., Mukhtarova S., Kaplun A.P. Flavonoidy krasnogo vinograda Vitis Vinifera — perspektivy primeneniya v meditsine i kosmetike [Flavonoids of red grapes Vitis Vinifera: prospects of their use in medicine and cosmetics] // Kosmetika i meditsina. 2005. № 3 (in Russian).

6. Ryzhova N.V., Ivanova L.A., Muraenko E.N. Sovershenstvovanie sposobov ekstraktsii krasyaschikh veschestv iz rastitelnogo syrya [Improving the methods of extracting pigments from plants] // Khranenie i pererabotka selkhozsyrya. 2006. № 5 (in Russian).

Вестник НВГУ. № 1/2015

МА ТЕМА ТИЧЕСКИЕ И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НА УКИ

М. VBondakova S.N.Butova S. Yu.Soldatova

Moscow, Russia

COLLECTING AND USING GRAPE EXTRACT AS A COLORANT IN COSMETIC PRODUCTS

Abstract. The paper presents the results of studies on the extraction of biologically active substances, the flavo-noids primarily, from grapes Vitis Vinifera Isabella. The researchers have studied the biochemical composition of whole grapes, as well as their parts (peel, pulp, bone) and have shown that the most amount of flavonoids are found in grape seeds, while most coloring agents are contained in the peel.

To be competitive, modem cosmetic products should provide a quick visible effect, be attractive, but also contain preferably natural biologically active substances, which stimulate metabolism and reparative functions of the human skin. The increasing interest of cosmetic producers and consumers to the natural ingredients is associated with both strict limitation in terms of synthetic compounds, and the producers’ desire to make their product more “natural”. The research shows that the demand for “green cosmetics” in Europe has been constantly growing over the past decade.

Most popular cosmetic products are those which contain antioxidants helping to protect skin cells from oxidative stress, the negative effects of UV radiation, and thus protecting the skin against premature aging. The natural antioxidants include bioflavonoids, which are natural colorants. This is a group of phenolic compounds, one of the most common and numerous classes of biologically active substances containing aromatic rings with free or bound hydroxyl group. The phenolic compounds, with the aromatic ring contained more than one hydroxyl group, are called polyphenols.

The researchers have determined the optimal parameters for the extraction process. Specifically, to extract flavonoids from grape peel it is required to use 95% ethanol as an extractant, and produce the extraction at the temperature of 60°C, with pH 5.0—6.0, liquor ratio of 1:2 for 30 minutes. To increase the yield of biologically active substances it is recommended to freeze the material at a temperature of-18°C.

The authors have studied the composition of the obtained extracts, including the coloring substances and phenolic compounds in equivalent of gallic acid and determined the technological characteristics of the obtained extracts, such as resistance to light, storage duration, and temperature. The study has shown that the resulting colorant retains its consumer properties after 4 weeks at a temperature no higher than 5°C when kept in a dark place. The optimum pH should be from slightly acidic to neutral. When kept under the light conditions, the color remains stable for 3 days. The studies help optimize the technology of producing grape extract in order to use it as a colorant and a source of biologically active substances in the manufacture of cosmetic products.

The authors have developed the formulation of cosmetic lotions with different concentrations of extracts and studied their organoleptic and physico-chemical characteristics. The study has showed that all lotions samples correspond to normative documents in terms of their physical and chemical properties.

Key words: flavonoids; extraction; grape extract; biologically active substances; natural colorants; consmetic products.

About the authors: Marina Valerievna Bondakova1, Candidate of Engineering, Deputy Chief of the Laboratory; Svetlana Nickolaevna Butova2, Doctor of Biology, Professor, Head of the Department of Biotechnology and Technology of Bioorganic Synthesis; Svetlana Yurievna Soldatova3, Candidate of Engineering, Assistant Professor at the Department of Biotechnology and Technology of Bioorganic Synthesis.

Place of work: 1 LLC AB Tower; 2’3 Moscow State University of Food Production.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.