УДК 54

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ СВЕРХКРИТИЧЕСКОЙ СО2-ЭКСТРАКЦИИ СЕМЯН РАСТЕНИЯ РОДА AMARANTHUS НА ВЫХОД ЦЕЛЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ Влияние параметров сверхкритической СО2-экстракции семян растения рода Amaranthus на выход целевых компонентов

Опубликовано в Молочная промышленность · Номер 1 · Страницы 55–63 · Рубрика: Научная статья
DOI: https://doi.org/10.21603/1019-8946-2025-1-29
Получено: 08.11.2024 Одобрено: 03.02.2025 Опубликовано: 18.02.2025 Язык публикаций: RUS
Выделение биологически активных соединений из растительных матриц дает возможность ученым и исследователям изучать химический состав, биологическую активность и потенциальное использование этих соединений. Применяя экстракцию целевых компонентов из растительного сырья, можно создавать функциональные продукты и пищевые добавки, повышать качество и безопасность продуктов. Существует множество способов проведения экстракции, и постоянное совершенствование этих способов способствует созданию экологичных и эффективных технологий. Рассмотрены следующие способы: мацерация, экстракция с помощью ультразвука, микроволновая экстракция, жидкостная экстракция под давлением и сверхкритическая флюидная экстракция. Представлено описание проведения данных способов экстракции, а также их достоинства и недостатки. Исследован метод сверхкритической СО2-экстракции для извлечения целевых компонентов из семян амаранта. Входными параметрами оптимизации процесса были взяты степень измельчения и рабочее давление, температура принята за постоянный параметр. Установлено, что ключевым фактором, влияющим на выход экстракта, является степень измельчения семян амаранта: чем меньше степень измельчения, тем выше выход экстракта. Повышение давления приводило к увеличению выхода в случае меньшей дисперсности частиц. При давлении 300 атм для фракций 0,31–0,56 и 0,16–0,31 мм наблюдалось снижение выхода экстракта по сравнению с рабочим давлением 200 атм. Суммарный выход экстракта при рабочем давлении 100 атм составил от 10,00 ± 0,20 до 18,20 ± 0,20 %, при давлении 200 атм – от 10,54 ± 0,20 до 19,45 ± 0,20 %, при давлении 300 атм – от 11,64 ± 0,20 до 16,31 ± 0,20 %. В работе также отражена перспектива применения полученного экстракта амаранта в качестве добавки к растительным маслам, к спредам и сырам для улучшения их качества.
экстракция, сверхкритическая флюидная экстракция, амарант, Amaranthus, выход экстракта, параметры экстракции, биологически активные вещества
Текст Список литературы
Текст (PDF)
Читать Скачать

1. Кошелева, А. И. Разработка обогащенных хлебобулочных изделий с использованием биотрансформации белоксодержащих растительных добавок в заквасках / А. И. Кошелева, Т. Г. Богатырева, И. Г. Белявская // FOOD METAENGINEERING. 2023. Т. 1, № 2. С. 21–40. https://doi.org/10.37442/fme.2023.2.19; https://elibrary.ru/hyqkfh

2. Стрижко, М. Н. Антинутриенты в растительных напитках на зерновом сырье: обзор предметного поля / М. Н. Стрижко // FOOD METAENGINEERING. 2023. Т 1, № 1. С. 63–88. https://doi.org/10.37442/fme.2023.1.3; https://elibrary.ru/zzhzjs

3. Nuutinen, T. Medicinal properties of terpenes found in Cannabis sativa and Humulus lupulus / T. Nuutinen // European Journal of Medicinal Chemistry. 2018. Vol. 157(5). P. 198–228. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2018.07.076

4. Agati, G. Flavonoids as antioxidants in plants: Location and functional significance / G. Agati [et al.] // Plant Science. 2012. Vol. 196. P. 67–76. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2012.07.014

5. Debnath, B. Role of plant alkaloids on human health: A review of biological activities / B. Debnath [et al.] // Materials Today Chemistry. 2018. Vol. 9. P. 56–72. https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2018.05.001

6. Pawliszyn, J. Theory of extraction / J. Pawliszyn // Handbook of Sample Preparation. 2010. P. 1–24. https://doi.org/10.1002/9780813823621.ch1

7. Козлова, О. В. Методы экстракции иммуномодуляторов растительного происхождения / О. В. Козлова, Н. С. Величкович, Е. Р. Фасхутдинова [и др.] // Техника и технология пищевых производств. 2023. Т. 53, № 4. С. 680–688. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2023-4-2468; https://elibrary.ru/ewlvjd

8. Кригер, О. В. Влияние способа получения экстрактов цветков бархатцев распростертых (Tagetes patula L.) на содержание биологически активных веществ и антимикробную активность / О. В. Кригер, Е. И. Шепель // FOOD METAENGINEERING. 2024. Т. 2, № 2. С. 22–34. https://doi.org/10.37442/fme.2024.2.49; https://elibrary.ru/kbgqwi

9. Marillán, C. Extraction of bioactive compounds from Leptocarpha rivularis stems by three-stage sequential supercritical extraction in fixed bed extractor using CO2 and ethanol-modified CO2 / C. Marillán, E. Uquiche // The Journal of Supercritical Fluids. 2023. Vol. 197. 105903. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2023.105903

10. Турманидзе, Г. Н. Совершенствование технологий выделения и очистки биологически активных веществ из растительного сырья / Г. Н. Турманидзе, В. В. Сорокин, К. С. Степанов, М. А. Игнатенко // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2023. Т. 12, № 4. С. 71–79. https://doi.org/10.33380/2305-2066-2023-12-4-1585; https://elibrary.ru/hrbgfu

11. Мусифулина, В. М. Сравнительная характеристика методов экстрагирования растительного сырья / В. М. Мусифулина, М. М. Омаров // Вестник Инновационного Евразийского университета. 2021. № 4(84). С. 107–112. https://doi.org/10.37788/2021-4/107-112; https://elibrary.ru/fddrxh

12. Сидорова Ю. С. Инновационные методы экстракции биологически активных веществ из растительного сырья / Ю. С. Сидорова, Н. А. Петров, С. Н. Зорин, В. К. Мазо // Вопросы питания. 2023. Т. 92, № 6(550). С. 28–37. https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-6-28-37; https://elibrary.ru/tflcxr

13. Минаков, Д. В. Экстракция биологически активных соединений Cordyceps militaris в условиях ультразвукового воздействия / Д. В. Минаков, Е. С. Саврасов, Н. Г. Базарнова [и др.] // Химия растительного сырья. 2024. № 2. С. 355–364. https://doi.org/10.14258/jcprm.20240214209; https://elibrary.ru/vggkwr

14. Putra, N. R. Waste to Wealth of Apple Pomace Valorization by Past and Current Extraction Processes: A Review / N. R. Putra [et al.] // Sustainability. 2023. Vol. 15(1). 830. https://doi.org/10.3390/su15010830

15. Putra, N. R. Exploring the potential of Ulva Lactuca: Emerging extraction methods, bioactive compounds, and health applications – A perspective review / N. R. Putra [et al.] // South African Journal of Chemical Engineering. 2024. Vol. 47. P. 233–245. https://doi.org/10.1016/j.sajce.2023.11.017

16. Casazza, A. A. Polyphenols from apple skins: A study on microwave-assisted extraction optimization and exhausted solid characterization / A. A. Casazza [et al.] // Separation and Purification Technology. 2020. Vol. 240. 116640. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.116640

17. Das, M. Influence of extraction parameters and stability of betacyanins extracted from red amaranth during storage / M. Das [et al.] // Journal of Food Science and Technology. 2019. Vol. 56. P. 643–653. https://doi.org/10.1007/s13197-018-3519-x

18. Shariful, I. Extraction of organic pigments from tomato (Solanum lycopersicum L.), turmeric (Curcuma longa L.) and red amaranth (Amaranthus tricolor L.) for safe use in agro-products / I. Shariful [et al.] // Heliyon. 2024. Vol. 10(3). e25278. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e25278

19. Sarker, U. Phytonutrients, Colorant Pigments, Phytochemicals, and Antioxidant Potential of Orphan Leafy Amaranthus Species / U. Sarker [et al.] // Molecules. 2022. Vol. 27(9). 2899. https://doi.org/10.3390/molecules27092899

20. Araujo-León, J. A. HPLC-Based Metabolomic Analysis and Characterization of Amaranthus cruentus Leaf and Inflorescence Extracts for Their Antidiabetic and Antihypertensive Potential / J. A. Araujo-León [et al.] // Molecules. 2024. Vol. 29(9). 2003. https://doi.org/10.3390/molecules29092003

21. Li, H. Characterization of phenolics, betacyanins and antioxidant activities of the seed, leaf, sprout, flower and stalk extracts of three Amaranthus species / H. Li [et al.] // Journal of Food Composition and Analysis. 2015. Vol. 37. P. 75–81. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2014.09.003

22. Nana, F. W. Phytochemical Composition, Antioxidant and Xanthine Oxidase Inhibitory Activities of Amaranthus cruentus L. and Amaranthus hybridus L. Extracts / F. W. Nana [et al.] // Pharmaceuticals. 2012. Vol. 5. P. 613–628. https://doi.org/10.3390/ph5060613

23. Саноев А. И. Влияние условий сверхкритической углекислотной экстракции жмыха амаранта на выход экстракта и содержание в нем сквалена / А. И. Саноев, Ш. К. Хидоятова, Н. И. Мукаррамов [и др.] // Химия растительного сырья. 2020. № 2. С. 315–322. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020026257; https://elibrary.ru/zvmmsf

Войти или Создать
* Забыли пароль?