Determination of the Chemical Composition of Grape Seed Powders by Gc-ms Analysis

Substantiation of the expedience of using of natural antioxidants for inhibiting of oxidative and hydrolytic rancidity in confectionary industry is an urgent direction. The offered way of solving the problem is to use a fat-less grape seed powder, a product, obtained as wastes of vine-making as a source of antioxidants. For this aim, there were realized experimental studies of water-alcohol extracts (ethanol, isopropanol) by the method of gas chromatography with mass-spectroscopic detection (CG-MS) of the chemical composition of grape seed powders under industrial conditions. The obtained data allowed to establish that the studied extracts contain an essential amount of phenol compounds of the different origin: aromatic acids – gallic and egallic acids; resveratrol; flavonoids – quercetin and its derivatives, catechine, epicatechine, campferol and others alongside with esters of fatty acids. These components are strong antioxidants, and their introduction to a grape seed powder must favor inhibition of the oxidizing process of fats in fat-containing confectionary products, so increasing shelf-life of products

DETERMINATION OF THE CHEMICAL COMPOSITION OF GRAPE SEED POWDERS BY GC-MS ANALYSIS

Substantiation of the expedience of using of natural antioxidants for inhibiting of oxidative and hydrolytic rancidity in confectionary industry is an urgent direction. The offered way of solving the problem is to use a fat-less grape seed powder, a product, obtained as wastes of vine-making as a source of antioxidants. For this aim, there were realized experimental studies of water-alcohol extracts (ethanol, isopropanol) by the method of gas chromatography with mass-spectroscopic detection (CG-MS) of the chemical composition of grape seed powders under industrial conditions. The obtained data allowed to establish that the studied extracts contain an essential amount of phenol compounds of the different origin: aromatic acids – gallic and egallic acids; resveratrol; flavonoids – quercetin and its derivatives, catechine, epicatechine, campferol and others alongside with esters of fatty acids. These components are strong antioxidants, and their introduction to a grape seed powder must favor inhibition of the oxidizing process of fats in fat-containing confectionary products, so increasing shelf-life of products

Вплив порошків з виноградних кісточок на збереженість жирів у кондитерській глазурі

The polyphenol composition of grape seeds powder (GSP) and defatted grape seeds flour (DGSF) in water­alcohol (ethanol, isopropanol) extracts was studied by the chromatographic method. There was established the content of antioxidants, which are present in the form of phenolic acids (gallic, ellagic), stilbenes (resveratrol) and flavonoids, first of all, flavanols (catechin, epicatechin) and flavonols (kaemferol, myricetin, quercetin and its derivative glycosides). It was shown that the total content of polyphenols reaches a maximum size of about 4.5 % in gallic equivalent of the powder weight at the extraction of water­ethanol mixture with ethanol content of 50 % (w/w). The effect of phenolic antioxidants on peroxide (PV) and acid (AV) values of confectionery fats of lauric and non­lauric types in the model systems was studied as the markers of the rancidity formation process. It was proved that thanks to a high content of antioxidants in grape powders, the introduction of these powders in the composition of samples significantly slows down the process of auto­oxidation of fats. It was shown that grape powders as vegetable raw material are more stable in terms of catalyzing the process of fats hydrolysis in confectionery glaze. This is evidenced by the data on the activity of lipase enzyme, the magnitude of which is lower in the samples of grape seeds powders – 1.03 and 1.12 ñm3/g for GSP and DGSF, respectively, compared with that of different samples of cocoa powder – 0.84 and 1.87 ñm3/g. The study into changes in acid value of the samples also showed that the addition of GSP and DGSF as the source of antioxidants significantly inhibits the process of hydrolysis of fats to free fatty acids. The obtained results have a practical significance for the improvement of the process of confectionary glaze production in the direction of partial substitution of cocoa powder with grape seeds powders. This contributes to the creation of a product with a high nutritional value and which is more resistant to damage as a result of the process of oxidation and hydrolysis of fatsХроматографическим методом исследован полифенольный состав виноградных порошков grape seeds powder (GSP) и defatted grape seeds flour (DGSF) в водно-спиртовых (этанол, изопропанол) экстрактах. Установлено содержание антиоксидантов, которые присутствуют в виде фенольных кислот (галловая, эллаговая), стилбенов (ресвератрол) и флавоноидов, прежде всего, флаванолов (катехин, эпикатехин) и флавонолов (кемферол, мирицитин, кверцетин и его производные гликозиды). Показано, что общее содержание полифенолов достигает максимальной величины около 4,5 % в галловом эквиваленте от массы порошка при экстрагировании водно-этанольной смесью с содержанием этанола 50 % (w/w). В качестве маркеров процесса образования прогорклости исследовано влияние фенольных антиоксидантов на перекисное (PV) и кислотное (AV) числа кондитерских жиров лауринового и нелауриновый типов в модельных системах. Доказано, что благодаря высокому содержанию в виноградных порошках антиоксидантов, введение этих порошков в состав образцов существенно замедляет процессы автоокисления жиров. Показано, что виноградные порошки как растительное сырье являются более стабильными с точки зрения активизации процесса гидролиза жиров в кондитерской глазури. Об этом свидетельствуют данные по активности фермента липаза, величина которой ниже в образцах порошков из виноградных косточек - 1,03 и 1,12 см3/г для GSP и DGSF, соответственно, по сравнению с таковой у разных образцов какао-порошков - 0,84 и 1,87 см3/г. Исследование изменения кислотного числа образцов также показало, что добавление GSP и DGSF как источника антиоксидантов значительно ингибирует процесс гидролиза жиров до свободных жирных кислот. Полученные результаты имеют практическое значение для совершенствования процесса производства кондитерской глазури в направлении частичной замены какао-порошка порошками из виноградных косточек. Это способствует созданию продукта повышенной пищевой ценности и более устойчивого к порче в результате процесса окисления и гидролиза жировХроматографічним методом досліджено поліфенольний склад виноградних порошків grape seeds powder (GSP) і defatted grape seeds flour (DGSF) в водно-спиртових (етанол, ізопропанол) екстрактах. Встановлено вміст антиоксидантів, що присутні в вигляді фенольних кислот (галова, елагова), стилбенів (ресвератрол) та флавоноїдів , насамперед, флаванолів (катехін, епікатехін) та флавонолів (кемпферол, мирицитин, кверцетин та його похідні гликозиди). Показано, що загальний вміст поліфенолів досягає максимальної величини - майже 4,5 % в галовому еквіваленті від маси порошку при екстрагуванні водно-етанольною сумішшю з вмістом етанолу 50 % (w/w). В якості маркерів процесу утворення згірклості, що зумовлена окисненням та гідролізом жирів, досліджено вплив фенольних антиоксидантів на перекисне (PV) та кислотне (AV) числа кондитерських жирів лауринового та нелауринового типів в модельних системах. Доведено, що завдяки високому вмісту у виноградних порошках антиоксидантів, додавання цих порошків до складу зразків суттєво уповільнює процеси автоокиснення жирів. Показано, що виноградні порошки як рослинна сировина є більш стабільними з точки зору активізації процесу гідролізу жирів у кондитерській глазурі. Про це свідчать дані з активності ферменту ліпаза, що констатують нижчі значення у зразках порошків з виноградних кісточок – 1,03 та 1,12 см3/г для GSP та DGSF, відповідно, порівняно з такими у різних зразках какао-порошків – 0,84 та 1,87 см3/г. Дослідження зміни кислотного числа зразків також засвідчило, що додаванням GSP та DGSF як джерела антиоксидантів значно інгібує процес гідролізу жирів до вільних жирних кислот. Отримані результати мають практичне значення для удосконалення процесу виробництва кондитерської глазурі в напрямку часткової заміни какао-порошку порошками з виноградних кісточок. Це сприятиме створенню продукту підвищеної харчової цінності та більш стійкого до псування жирі

Визначення антиоксидантної ємності мармеладу та маршмелоу

Creation of functional foods with various plant additives as a preventive means of population antioxidant protection programs is an important task, the solution of which is impossible without a preliminary assessment of antioxidant properties of food components – plant material. For this purpose, the antioxidant capacity of plant additives of apples, quince, grapes, pumpkins, carrots, rose hips, sea buckthorn, Sudanese rose, black chokeberry, obtained by cryogenic technologies and products  with them – fruit jelly and marshmallow was investigated by galvanostatic coulometry. It was found that the TAC of cryopastes increases in the row: pumpkins<carrots<quince<apples<grapes from 25 to 550 C/100 g. The TAC of cryopowders increases in the row: grapes<black chokeberry<Sudanese rose<sea buckthorn<rose hips from 663 to 4400 C/100 g. The values correlate with the content of the main classes of antioxidants in these cryoadditives. It was determined that marmalade with the addition of carrot and pumpkin cryopastes has the lowest bromine TAC. Additional introduction of cryopowders in marmalade samples with cryopastes in an amount 1.5 % increases the TAC of marmalade by 3.5–10 times. It is shown that the use of water­alcohol extracts as additives with the addition of 1 % citric acid provides the samples of marshmallow with more pronounced antioxidant properties.The calculations, based on the additive scheme show that the functional properties of the products are due to the antioxidant properties of the additives.Методом гальваностатической кулонометрии определена антиоксидантная емкость мармелада желейно-фруктового и маршмелоу с растительными добавками из яблок, айвы, винограда, тыквы, моркови, шиповника, облепихи, суданской розы, черноплодной рябины, полученных по криогенным технологиям. На основании расчетов по аддитивной схеме показано, что функциональные свойства изделий определяются антиоксидантными свойствами введенных добавок.Методом гальваностатичної кулонометрії визначено антиоксидантну ємність мармеладу желейно-фруктового та маршмелоу з рослинними добавками з яблук, айви, винограду, гарбуза, моркви, шипшини, обліпихи, суданської троянди, чорноплідної горобини, отриманих за кріогенними технологіями. На підставі розрахунків, які базуються на адитивній схемі, показано, що функціональні властивості виробів обумовлені антиоксидантними властивостями введених добавок

Вплив порошків з виноградних кісточок на збереженість жирів у кондитерській глазурі

The polyphenol composition of grape seeds powder (GSP) and defatted grape seeds flour (DGSF) in water­alcohol (ethanol, isopropanol) extracts was studied by the chromatographic method. There was established the content of antioxidants, which are present in the form of phenolic acids (gallic, ellagic), stilbenes (resveratrol) and flavonoids, first of all, flavanols (catechin, epicatechin) and flavonols (kaemferol, myricetin, quercetin and its derivative glycosides). It was shown that the total content of polyphenols reaches a maximum size of about 4.5 % in gallic equivalent of the powder weight at the extraction of water­ethanol mixture with ethanol content of 50 % (w/w). The effect of phenolic antioxidants on peroxide (PV) and acid (AV) values of confectionery fats of lauric and non­lauric types in the model systems was studied as the markers of the rancidity formation process. It was proved that thanks to a high content of antioxidants in grape powders, the introduction of these powders in the composition of samples significantly slows down the process of auto­oxidation of fats. It was shown that grape powders as vegetable raw material are more stable in terms of catalyzing the process of fats hydrolysis in confectionery glaze. This is evidenced by the data on the activity of lipase enzyme, the magnitude of which is lower in the samples of grape seeds powders – 1.03 and 1.12 ñm3/g for GSP and DGSF, respectively, compared with that of different samples of cocoa powder – 0.84 and 1.87 ñm3/g. The study into changes in acid value of the samples also showed that the addition of GSP and DGSF as the source of antioxidants significantly inhibits the process of hydrolysis of fats to free fatty acids. The obtained results have a practical significance for the improvement of the process of confectionary glaze production in the direction of partial substitution of cocoa powder with grape seeds powders. This contributes to the creation of a product with a high nutritional value and which is more resistant to damage as a result of the process of oxidation and hydrolysis of fatsХроматографическим методом исследован полифенольный состав виноградных порошков grape seeds powder (GSP) и defatted grape seeds flour (DGSF) в водно-спиртовых (этанол, изопропанол) экстрактах. Установлено содержание антиоксидантов, которые присутствуют в виде фенольных кислот (галловая, эллаговая), стилбенов (ресвератрол) и флавоноидов, прежде всего, флаванолов (катехин, эпикатехин) и флавонолов (кемферол, мирицитин, кверцетин и его производные гликозиды). Показано, что общее содержание полифенолов достигает максимальной величины около 4,5 % в галловом эквиваленте от массы порошка при экстрагировании водно-этанольной смесью с содержанием этанола 50 % (w/w). В качестве маркеров процесса образования прогорклости исследовано влияние фенольных антиоксидантов на перекисное (PV) и кислотное (AV) числа кондитерских жиров лауринового и нелауриновый типов в модельных системах. Доказано, что благодаря высокому содержанию в виноградных порошках антиоксидантов, введение этих порошков в состав образцов существенно замедляет процессы автоокисления жиров. Показано, что виноградные порошки как растительное сырье являются более стабильными с точки зрения активизации процесса гидролиза жиров в кондитерской глазури. Об этом свидетельствуют данные по активности фермента липаза, величина которой ниже в образцах порошков из виноградных косточек - 1,03 и 1,12 см3/г для GSP и DGSF, соответственно, по сравнению с таковой у разных образцов какао-порошков - 0,84 и 1,87 см3/г. Исследование изменения кислотного числа образцов также показало, что добавление GSP и DGSF как источника антиоксидантов значительно ингибирует процесс гидролиза жиров до свободных жирных кислот. Полученные результаты имеют практическое значение для совершенствования процесса производства кондитерской глазури в направлении частичной замены какао-порошка порошками из виноградных косточек. Это способствует созданию продукта повышенной пищевой ценности и более устойчивого к порче в результате процесса окисления и гидролиза жировХроматографічним методом досліджено поліфенольний склад виноградних порошків grape seeds powder (GSP) і defatted grape seeds flour (DGSF) в водно-спиртових (етанол, ізопропанол) екстрактах. Встановлено вміст антиоксидантів, що присутні в вигляді фенольних кислот (галова, елагова), стилбенів (ресвератрол) та флавоноїдів , насамперед, флаванолів (катехін, епікатехін) та флавонолів (кемпферол, мирицитин, кверцетин та його похідні гликозиди). Показано, що загальний вміст поліфенолів досягає максимальної величини - майже 4,5 % в галовому еквіваленті від маси порошку при екстрагуванні водно-етанольною сумішшю з вмістом етанолу 50 % (w/w). В якості маркерів процесу утворення згірклості, що зумовлена окисненням та гідролізом жирів, досліджено вплив фенольних антиоксидантів на перекисне (PV) та кислотне (AV) числа кондитерських жирів лауринового та нелауринового типів в модельних системах. Доведено, що завдяки високому вмісту у виноградних порошках антиоксидантів, додавання цих порошків до складу зразків суттєво уповільнює процеси автоокиснення жирів. Показано, що виноградні порошки як рослинна сировина є більш стабільними з точки зору активізації процесу гідролізу жирів у кондитерській глазурі. Про це свідчать дані з активності ферменту ліпаза, що констатують нижчі значення у зразках порошків з виноградних кісточок – 1,03 та 1,12 см3/г для GSP та DGSF, відповідно, порівняно з такими у різних зразках какао-порошків – 0,84 та 1,87 см3/г. Дослідження зміни кислотного числа зразків також засвідчило, що додаванням GSP та DGSF як джерела антиоксидантів значно інгібує процес гідролізу жирів до вільних жирних кислот. Отримані результати мають практичне значення для удосконалення процесу виробництва кондитерської глазурі в напрямку часткової заміни какао-порошку порошками з виноградних кісточок. Це сприятиме створенню продукту підвищеної харчової цінності та більш стійкого до псування жирі

Розробка теоретичної моделі одержання піноемульсій з суміші сухої жировмісної та її експериментальне підтвердження

We developed a theoretical model of the Pickering-steric stabilization of whipped emulsions structure with a low fat content, obtained from a dry fat-containing mixture. It was experimentally proven that the yield shear stress of a whipped emulsion is determined by the degree of destabilization of fatty particles. It is shown that in order to ensure the full degree of destabilization of fatty particles, it is necessary that 5.0...7.0 g of oil is introduced with 3.0 g of distilled monoglycerides and 0.08…0.1 g of soy lecithin. The destabilized fatty particles are capable of adhesion to air bubbles thus providing for the Pickering-stabilization of a whipped emulsion. It was established that at low content of oil in the system (5.0...7.0 %), it is necessary to combine the Pickering stabilization with the steric stabilization. Steric stabilization in a whipped emulsion is implemented the complex formation of sodium caseinate and kappa-carrageenan, increasing the yield shear stress of the interface adsorption layers.Whipped emulsions with a large foaming capacity and yield shear stress are obtained from a dry fat-containing mixture. For this purpose, it is necessary to provide, during crystallization of the fatty phase, a contact with white sugar. This approach ensures formation of the interface adsorption layers and partial wetting the fatty particles (an edge angle of wetting is 25.0±2.0°). The proposed approach is named the quasi-emulsification. Introduction to sunflower oil of 30…37.5 % of distilled monoglycerides of fatty acids provides the obtaining of dry loose fat mixtures. New technology that we propose for obtaining the dry mixtures is characterized by energy efficiency because of the absence of operation of drying the emulsion. Using the developed technology makes it possible to receive whipped emulsions with the foaming capacity that is 1.7…2.0 times higher than that of the products-analogues available in the Ukrainian market.Разработана теоретическая модель Пикеринг-стерической стабилизации структуры пеноэмульсии с низким содержанием жира, полученной из сухой смеси. Экспериментально доказано, что предельное напряжение сдвига пеноэмульсии определяется степенью дестабилизации жировых частиц, которые обеспечивают Пикеринг стабилизацию пеноэмульсии. Реализация комплексообразования казеината натрия и каппа-карагинана обеспечивает стерическую стабилизацию пеноэмульсии за счет увеличения предельного напряжения сдвига межфазных адсорбционных слоевРозроблено теоретичну модель Пікерінг-стеричної стабілізації структури піноемульсій з низьким вмістом жиру, одержаної із сухої суміші. Експериментально доведено, що граничне напруження зсуву піноемульсії визначається ступенем дестабілізації жирових частинок, які забезпечують Пікерінг стабілізацію піноемульсії. Реалізація комплексоутворення казеїнату натрію та капа-карагінану забезпечує стеричну стабілізацію піноемульсії за рахунок збільшення граничного напруження зсуву міжфазних адсорбційних шарі

Spectroscopic Studies of Interactions of Iron Oxide Nanoparticles with Ovalbumin Molecules

Recent studies show the possibility of using iron oxide nanoparticles as a food additive with certain functional and technological properties. However, when developing technologies for food products, the interaction of these particles with the main components of the food matrix, in particular proteins, takes on special significance. The aim of the present research was to study the interaction of iron oxide nanoparticles with ovalbumin molecules. Fourier-transform infrared and fluorescence spectroscopy were used to study interaction between iron oxide nanoparticles and ovalbumin molecules. It was found that the interaction of iron oxide nanoparticles with ovalbumin molecules occurs via a mechanism of static quenching with the formation of an intermolecular nonfluorescent complex that changes the native structure of the protein. The binding constant varied from 3.6 × 104 to 4.1 × 104 L·mol−1 depending on the pH value of the medium and temperature. The calculated thermodynamic parameters of binding indicate the spontaneity of the process with the predominance of the enthalpy factor. The interaction between iron nanoparticles and ovalbumin occurred mainly due to the presence of electrotatic forces. The obtained data on the mechanism of interaction of iron oxide nanoparticles with proteins should be taken into account when developing food technologies to control functional properties of products

Розробка моделі стеричної стабілізації структури напівфабрикату повітряно-горіхового

The study has suggested a theoretical model of steric stabilization of an air-nut semi-finished product structure by adding Glyceryl Monostearate and Natrium Carboxymethyl Cellulose. It has been experimentally proved that adding low-molecular surfactants to oil provides hydrophilization of the fat phase and reduces desorption of egg whites from air bubbles. It has been shown that in foam emulsion systems the interfacial shear stress of adsorption layers at the interface with air can be increased 3.2 and 6 times by adding low-molecular surfactants such as Glyceryl Monostearate, Diacetyl Tartaric Acid Esters of Monoglyceride, and Sodium Stearoyl Lactylate to oil, respectively. It has been revealed that the stability of the air-nut semi-finished product structure can be ensured by adding 0.2 % of Natrium Carboxymethyl Cellulose at the end of churning egg whites. For the technology of making air-nut semi-finished products, it is proposed to ensure hydrophilization of the fat phase by crushing nuts with 0.6 % of Glyceryl Monostearate (as to the mass of all recipe components). Nuts should be chopped to the prevailing average fraction diameter of 0.4 mm. The egg white has been proved to stabilize air bubbles, whereas Glyceryl Monostearate and Natrium Carboxymethyl Cellulose stabilize fat particles and particulate nuts, respectively. The study has substantiated the parameters of the technological process and the possibility of industrial production of air-nut semi-finished products. The comparative evaluation of a new product and a traditionally made product was performed. In the proposed technology, the new product is characterized by a specific volume of 3.7±0.1 m 3/kg in comparison with 3.1 m3/kg produced by the traditional technologyРазработана теоретическая модель стерической стабилизации структуры воздушно-орехового полуфабриката, путем дополнительного введения дистиллированных моноглицеридов и натрий карбоксиметилцелюлозы. Экспериментально доказано, что введение низкомолекулярных поверхностно-активных веществ в масло обеспечивает гидрофилизацию жировой фазы и уменьшает десорбцию белка из пузырьков воздуха. Введение натрий карбоксиметилцелюлозы обеспечивает повышение вязкости, уменьшает флотацию твердых частиц орехов, обеспечивает устойчивость системы к перемешиваниюРозроблено теоретичну модель стеричної стабілізації структури повітряно-горіхового напівфабрикату, шляхом додаткового введення дистильованих моногліцеридів та натрій карбоксиметилцелюлози. Експериментально доведено, що введення низькомолекулярних поверхнево-активних речовин в олію забезпечують гідрофілізацію жирової фази та зменшують десорбцію білка з бульбашок повітря. Введення натрій карбоксиметилцелюлои забезпечує підвищення в’язкості, зменшує флотацію твердих частинок горіхів, забезпечує стійкість системи до перемішуванн

Evaluation of the Intake of Vitamin D in Daily Food Rations by Students

Over the past two years, a significant number of studies and statistical reports have appeared that prove the relationship between the level of vitamin D in the body and the severity of COVID-19. The main sources of vitamin D in the human body are food and sunlight. The purpose of this study was to evaluate the intake of vitamin D in daily food rations by the students. As an applied aspect, consider the effect of the frequency of consumption of vitamin D-containing foods on the occurrence of symptoms of allergic diseases. The study was a cross-sectional descriptive survey of students from two universities in the city Kharkiv (Ukraine). The data collection was carried out by a conducting questionnaire with three sections: frequency of consumption for 22 vitamin D-containing foods, identification of allergic symptoms, and an estimate of the average duration of exposure time to sunlight by season. The survey suggests that the rations of students are poor for consuming products vitamin D-containing foods. The classification of these products was carried out using statistical analysis of data and chemometric techniques. There was a lack of consumption of vitamin D-containing foods and a critical time spent in sunlight, regardless of the season. At the same time, a positive correlation between the presence of vitamin D deficiency in young people and a high percentage of respondents with symptoms of allergic diseases was obtained

The technology of curd cake with sucralose: a infrared spectroscopy analysis

The article presents the results of developing technology for the production of curd cake using a low-calorie sweetener sucralose. The implementation of this direction in the form of a partial replacement in the sugar formulation for effective sweeteners sucralose is proposed. As a prototype, a sugar-based recipe was used, in which a partial replacement (at the level of 50%) of sugar with sucrose was carried out. Sucralose was formulated as the commercial sweetener TM Splenda, which contains maltodextrin and sucralose. All samples, including the control on sugar, were subjected to organoleptic evaluation, which showed the absence of extraneous flavors in all samples and their similarity in terms of sweetness compared to control. IR spectra of the sweetener, curd cake with sugar, as well as curd cakes with 50% and 100% sugar substitution for sweetener were obtained and analyzed. The analysis showed the presence of identical characteristic bands on the spectra of the sweetener and samples of sucralose cakes, which suggests that the sweetener TM Splenda does not undergo thermal degradation when baking curd cake. However, the literature analysis indicates the danger of the formation of toxic gaseous substances that are obtained during the thermal treatment of products with sucralose