Ribizli integrált feldolgozása. Ribizlilé koncentrátum és liofilezett β-ciklodextrin-antocián komplex előállítása

Integrated processing of blackcurrant. Obtaining of concentrated natural juice and of lyophilized β-cyclodextrin-anthocyan complex

Authors

  • PORTIK-KOCSI Noémi
  • MOLNÁR Tünde Ágota
  • HÉJJA Melinda
  • ORBÁN Csongor
  • ALBERT Csilla
  • GÁBOR Szidónia
  • ANDRÁS Csaba Dezső

Keywords:

blackurrant juice, anthocyanins, β-cyclodextrin, molecular encapsulation, /, feketeribizli lé, antocianinok, β-ciklodextrin, molekuláris inkapszuláció

Abstract

In this study, blackcurrant juice was concentrated by vacuum distillation to increase the shelf life and usability of the juice. The main characteristics of the natural juice and the concentrated juice were compared, such as pH, density, dry matter content, viscosity, refractive index and colour. The processing of berry fruits produces a large amount of by-products, which often contain higher concentrations of valuable bioactive substances than the product itself. The valuable antioxidants, anthocyanins are enriched in the peel, that could be used as food colourants. One way of their stabilization is molecular encapsulation, for which β-cyclodextrin (βCD) was chosen. Frozen blackcurrant pressing residue was extracted with ethanol-water solution (V%=80%) using a Soxhlet extractor and (with or without addition of βCD) concentrated by vacuum distillation. We measured the total polyphenol content and antioxidant capacity of the aqueous concentrate by FRAP and DPPH methods. The concentrated βCD-anthocyan complex water solution was dried by lyophilization in a pilot plant apparatus. We modeled the structures of anthocyanin-βCD that shows that the flavonoid residue of anthocyanins is inserted inside the βCD ring, which protects the carbon C4 atom through steric hindering, probably diminishing the pro-oxidant effect of ascorbic acid on anthocyanins.

ÖSSZEFOGLALÓ

A kutatás során a feketeribizli-léből vákuumbepárlással koncentrált levet állítottunk elő, ezzel növelve a lé eltarthatóságát és felhasználhatóságát. Összehasonlítottuk a natúr lé és a sűrített lé legfontosabb tulajdonságait, mint a pH, sűrűség, szárazanyagtartalom, viszkozitás, törésmutató és szín.
A bogyós gyümölcsök feldolgozásakor nagy mennyiségű melléktermék keletkezik, ami sokszor nagyobb koncentrációban tartalmaz értékes bioaktív anyagokat, mint a termék. Az antioxidáns hatású antociánok a héjban dúsulnak fel, melyek élelmiszer-színezékként is alkalmazhatóak. Stabilizálásuk. egyik módja a molekuláris inkapszuláció, ehhez β-ciklodextrint (βCD) választottunk. Fagyasztott ribizli szárított préselési maradékát etanol-víz eleggyel (V%=80%) Soxhlet-extraktorral kivontuk és vákumbepárlással koncentráltuk, βCD nélkül, illetve annak hozzáadásával. Megmértük a vizes koncentrátum össz-polifenol tartalmát, valamint az antioxidáns hatását, FRAP és DPPH módszerrel. Az βCD-antocián komplex tömény vizes oldatot félüzemi liofilező berendezéssel szárítottuk. Modelleztük az antocián-βCD komplex szerkezetét, amelyben a βCD-gyűrűbe az antocián molekula flavonoid része kötődik, ami sztérikus gátlással védi a C4 atomot, ez valószínűleg megvédi a molekulát az aszkorbinsav prooxidáns hatásától.

Author Biography

  • PORTIK-KOCSI Noémi

    In this study, blackcurrant juice was concentrated by vacuum distillation to increase the shelf life and usability of the juice. The main characteristics of the natural juice and the concentrated juice were compared, such as pH, density, dry matter content, viscosity, refractive index and colour. The processing of berry fruits produces a large amount of by-products, which often contain higher concentrations of valuable bioactive substances than the product itself. The valuable antioxidants, anthocyanins are enriched in the peel, that could be used as food colourants. One way of their stabilization is molecular encapsulation, for which β-cyclodextrin (βCD) was chosen. Frozen blackcurrant pressing residue was extracted with ethanol-water solution (V%=80%) using a Soxhlet extractor and (with or without addition of βCD) concentrated by vacuum distillation. We measured the total polyphenol content and antioxidant capacity of the aqueous concentrate by FRAP and DPPH methods. The concentrated βCD-anthocyan complex water solution was dried by lyophilization in a pilot plant apparatus. We modeled the structures of anthocyanin-βCD that shows that the flavonoid residue of anthocyanins is inserted inside the βCD ring, which protects the carbon C4 atom through steric hindering, probably diminishing the pro-oxidant effect of ascorbic acid on anthocyanins.

    ÖSSZEFOGLALÓ

    A kutatás során a feketeribizli-léből vákuumbepárlással koncentrált levet állítottunk elő, ezzel növelve a lé eltarthatóságát és felhasználhatóságát. Összehasonlítottuk a natúr lé és a sűrített lé legfontosabb tulajdonságait, mint a pH, sűrűség, szárazanyagtartalom, viszkozitás, törésmutató és szín.

    A bogyós gyümölcsök feldolgozásakor nagy mennyiségű melléktermék keletkezik, ami sokszor nagyobb koncentrációban tartalmaz értékes bioaktív anyagokat, mint a termék. Az antioxidáns hatású antociánok a héjban dúsulnak fel, melyek élelmiszer-színezékként is alkalmazhatóak. Stabilizálásuk. egyik módja a molekuláris inkapszuláció, ehhez β-ciklodextrint (βCD) választottunk. Fagyasztott ribizli szárított préselési maradékát etanol-víz eleggyel (V%=80%) Soxhlet-extraktorral kivontuk és vákumbepárlással koncentráltuk, βCD nélkül, illetve annak hozzáadásával. Megmértük a vizes koncentrátum össz-polifenol tartalmát, valamint az antioxidáns hatását, FRAP és DPPH módszerrel. Az βCD-antocián komplex tömény vizes oldatot félüzemi liofilező berendezéssel szárítottuk. Modelleztük az antocián-βCD komplex szerkezetét, amelyben a βCD-gyűrűbe az antocián molekula flavonoid része kötődik, ami sztérikus gátlással védi a C4 atomot, ez valószínűleg megvédi a molekulát az aszkorbinsav prooxidáns hatásától.

Published

2023-10-23