Development of a food antioxidant complex of plant origin

Розроблено антиоксидантний комплекс для використання в оліях, жирах та продуктах харчування, що потребують збагачення біологічно активними речовинами рослинного походження. Досліджено раціональні умови одержан- ня водно-етанольних екстрактів із рослинної сировини: кори дубу, листя евкаліпту та листя зеленого чаю. Отримано антиоксидант, що здатен запобігати окисненню жировмісних продуктів, зберігаючи їх високу поживну цінність. Антиоксидантні речовини природного походження дозволять створювати збалансовані за складом продукти з підвищеним строком придатності із збереженням початкового природного складу та структури компонентів. Також розроблений антиоксидант є додатковим джерелом речовин, що допомагають організму боротися з вільними радикалами, що утворюються внаслідок фізичних та психічних навантажень. До складу антиоксидантів рослинного походжен- ня входять антиоксидантні вітаміни (токофероли та аскорбінова кислота), рослинні феноли та тиолові антиоксиданти (глутатіон, ліпоєва кислота), мікроелементи. Ці складові беруть участь у процесах гальмування окиснення. Також до таких антиоксидантів входять селен, цинк, фолати та інші речовини. Для планування експериментальних досліджень для кожного виду рослинної сировини стосовно антиоксидантної активності виділених речовин використано повний факторний експеримент першого порядку. Виявлено синергізм дії антиоксидантних речовин при одночасному використанні екстрактів з кори дубу, листя евкаліпта, листя зеленого чаю. Розроблений антиоксидант підвищує період індукції модельної речовини (олії соняшникової) у 2,7 рази, тоді як під час використання антиоксидантів окремо з кожного виду рослин найкращий показник збільшення періоду індукції склав 1,9. Отже, розроблений антиоксидант здатен сприяти збереженню якості і безпечності жировмісних продуктів харчування. Використання даного антиоксиданту може бути запропоновано для продуктів харчування людей, що потребують додаткового введення антиоксидантів та біологічно активних речовин до раціону харчування. Зокрема, це важливо для спортсменів

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ Mg1–хZnхFe2O4, ПОЛУЧЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ

Superparamagnetic ferrite nanoparticles in the system of MgxZn1–xFe2O4 (х = 0.25; 0.5; 0.7) have been prepared by coprecipitation, spray pyrolysis and the nitrate-citrate approach. The dependence of the phase composition, morphology and magneticproperties of the nanoparticles on their chemical composition and synthesis conditions have been studied. The crystallinity degree and particle size tend to increase with the increase of the synthesis temperature and duration. The saturation magnetization of the nanoparticles increase as well due to cation redistribution between spinel structure sublattices, which is accompanied by reduction of the inversion degree. In the case of spray pyrolysis method, the correlation between saturation magnetization and ferrite composition is weak, while for coprecipitation and the nitrate-citrate approach it goes through a maximum. The highest saturation magnetization of 30 а∙m2∙kg–1 relates to  kg0,5Zn0,5Fe2O4 sample obtained by the nitrate-citrate approach.Суперпарамагнитные наночастицы ферритов в системе MgxZn1–xFe2O4 (х = 0,25; 0,5; 0,7) были синтезированы путем соосаждения, распылительного пиролиза и нитрат-цитратного метода. Были исследованы зависимости фазового состава, морфологии и магнитных свойств наночастиц от их химического состава и условий проведения синте-за. С ростом температуры и продолжительности синтеза наблюдается повышение степени закристаллизованности и размеров частиц. При этом также повышаются значения намагниченности насыщения наночастиц за счет перераспределения катионов между подрешетками шпинельной структуры, сопровождающегося уменьшением степени об-ращенности. Для метода распылительного пиролиза зависимость удельной  намагниченности от состава феррита выражена слабо, в то время в случае нитрат-цитратного метода и метода соосаждения эта зависимость проходит через максимум. Наибольшее значение удельной намагниченности (30 А·м2·кг-1) соответствует образцу Mg0,5Zn0,5Fe2O4, полученному нитрат-цитратным методом

СИНТЕЗ И ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ (Mg, Zn)xFe3–xO4

The nanoparticles of (Mg, Zn)xFe3–xO4 (x ≤ 0.3) solid solutions have been prepared by coprecipitation with Na2CO3 from solutions of salts. For a number of compositions (Mg0,1Fe2,9O4, Mg0,05Zn0,1Fe2,85O4, Zn0,18Fe2,82O4), an increase of saturation magnetization has been detected, as compared to non-substituted magnetite (MS = 64 emu/g). This can be explained by the tendency of zinc and small amounts of magnesium ions to occupy preferentially tetrahedral sites of the magnetite lattice. In the case of zinc and magnesium joint substitution in the (Mg, Zn)xFe3–xO4 system up to x = 0.3, the values of saturation magnetization decrease slightly comparing to that of magnetite, but remain constant (MS ≈ 58 emu/g). By ultrasound assisted dispersion of nanopowders into polyelectrolyte aqueous solutions, colloidal solutions of non-agglomerated nanoparticles have been prepared. Тhe nanoparticles modified with a layer of positively charged polyelectrolyte demonstrate the best sedimentation stability up to 45 days. Their hydrodynamic diameter is lower than 200 nm, with predominance of the fraction with the size of 40–80 nm.Методом соосаждения с Na2CO3 из растворов солей получены наночастицы твердых растворов в системе (Mg, Zn)xFe3–xO4 (x ≤ 0,3). Для ряда составов (Mg0,1Fe2,9O4, Mg0,05Zn0,1Fe2,85O4, Zn0,18Fe2,82O4) обнаружен рост намагниченности насыщения по сравнению с незамещенным магнетитом (MS = 64 А·м2 ·кг–1), что объясняется склонностью ионов цинка и малых количеств ионов магния занимать в решетке магнетита преимущественно тетраэдрические пустоты. В случае совместного замещения цинком и магнием в системе (Mg, Zn)xFe3–xO4 вплоть до х = 0,3 значения намагниченности насыщения незначительно снижаются относительно магнетита, однако остаются на постоянном уровне (MS ≈ 58 А·м2 ·кг–1), предположительно благодаря стабилизирующему влиянию ионов магния. Ультразвуковым диспергированием нанопорошков в водных растворах полиэлектролитов получали коллоидные растворы наночастиц в неагломерированном состоянии. Наилучшей седиментационной устойчивостью (45 дней) обладают наночастицы, модифицированных слоем положительно заряженного полиэлектролита. Их гидродинамический диаметр не превышает 200 нм, причем преобладает фракция частиц с размерами 40–80 нм.

Periodicity-induced effects in the scattering and absorption of light by infinite and finite gratings of circular silver nanowires

International audienceWe study numerically the effect of periodicity on the plasmon-assisted scattering and absorption of visible light by infinite and finite gratings of circular silver nanowires. The infinite grating is a convenient object of analysis because of the possibility to reduce the scattering problem to one period. We use the well-established method of partial separation of variables however make an important improvement by casting the resulting matrix equation to the Fredholm second-kind type, which guarantees convergence. If the silver wires have sub-wavelength radii, then two types of resonances co-exist and may lead to enhanced reflection and absorption: the plasmon-type and the grating-type. Each type is caused by different complex poles of the field function. The low-Q plasmon poles cluster near the wavelength where dielectric function equals -1. The grating-type poles make multiplets located in close proximity of Rayleigh wavelengths, tending to them if the wires get thinner. They have high Q-factors and, if excited, display intensive near-field patterns. A similar interplay between the two types of resonances takes place for finite gratings of silver wires, the sharpness of the grating-type peak getting greater for longer gratings. By tuning carefully the grating period, one can bring together two resonances and enhance the resonant scattering of light per wire by several times

Circular polarization splitters for three-band feed of radiotelescope reflector antenna

The results of the design and testing of circular polarization splitters (polarizers) of the Ka-, X-, and S-bands, intended for operation as constituent parts of a three-band feed of a radio telescope reflector antenna, are presented. In addition, the results of developing a set of polarizers intended for connecting to waveguide outputs of band-measuring horn antennas are presented. These polarizers are developed to measure the antenna feed patterns on the co- and cross circular polarizations

Development of a Food Antioxidant Complex of Plant Origin

An antioxidant complex has been developed for use in oils, fats, and food products, which must be enriched with biologically active substances of plant origin. Rational conditions have been examined for obtaining of water-ethanol extracts from plant raw materials: oak bark, eucalyptus leaves, and green tea leaves. An antioxidant has been derived capable of preventing the oxidation of fat-containing products, preserving their high nutritional value. The antioxidant substances of natural origin will make it possible to create products, balanced in composition, with prolonged shelf life while preserving the initial natural composition and the structure of components. In addition, the devised antioxidant is an additional source of substances that help the body fight free radicals, which form as a result of physical and mental stresses. The composition of antioxidants of plant origin includes antioxidant vitamins (tocopherol and ascorbic acid), plant phenols and thiol antioxidants (glutathione, lipoic acid), and microelements. These components are involved in the processes that inhibit oxidation. In addition, these antioxidants include selenium, zinc, folates, and other substances.Planning experimental studies for each type of a plant raw material in terms of the antioxidant activity of selected substances was based on a complete first order factor experiment.Synergistic effect of antioxidant substances has been established at a simultaneous use of extracts from oak bark, eucalyptus leaves, green tea leaves.The devised antioxidant prolongs the period of induction of a model substance (sunflower oil) by 2.7 times, whereas when using antioxidants from each type of plants the best indicator of the prolonged induction period was 1.9. Thus, the devised antioxidant could help preserve the quality and safety of fat-containing foodstuffs. The use of a given antioxidant may be proposed for food products for people who require additional antioxidants and biologically active substances in the diet. In particular, it is important for athlete