Удосконалення методики кількісного визначення хлорогенової кислоти у шроті з насіння соняшнику
Вантажиться...
Дата
2019
DOI
doi.org/10.20998/2413-4295.2019.10.11
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
НТУ "ХПІ"
Анотація
У статті розглянуто корисні властивості сполук - антиоксидантів стосовно жирових продуктів харчування та організму людини вцілому. Зазначено, які бувають антиоксиданти за природою та описано механізми їх дії. Крім того, обґрунтовано вибір соняшникового шроту, як сировини для виробництва антиоксидантів і вказано, які саме антиоксиданти містяться у шроті. До них належать поліфенольні сполуки і, зокрема хлорогенова кислота, кількість якої складає 43-73 % усіх поліфенольних сполук, виділених з ядра соняшника та 1-4 % стосовно соняшникового шроту. Розглянуто методи кількісного аналізу поліфенольних сполук - антиоксидантів та, враховуючи переваги і недоліки, обрано один з них для подальших досліджень - метод перманганатного титрування, який базується на окисленні фенольних сполук перманганатом калію за участю індигокарміну як індикатору. Кінець реакції визначається за зникненням зеленого відтінку і появою чистого жовтого кольору. Обраний метод був удосконалений з метою усунення труднощів під час визначення кінця реакції. Для економії часу та кількості розчинника, підготовку зразка шроту для вилучення поліфенольних сполук і, зокрема хлорогенової кислоти, також вдосконалено за допомогою центрального композитного ортогонального планування другого порядку з наступним математичним моделюванням в пакеті програмного забезпечення MathCad. Серію дослідів щодо екстрагування хлорогенової кислоти із соняшникового шроту проводили в одну ступінь у колбі зі зворотним холодильником на киплячій водяній бані. Визначено оптимальні умови процесу екстрагування: концентрація водного розчину етилового спирту становить 60%, гідромодуль шрот: розчинник 1:90, тривалість екстракції - 30 хвилин. За отриманих умов масова частка хлорогенової кислоти складає 7,99 %. (Враховуючи, що масова частка хлорогенової кислоти у соняшниковому шроті за традиційних умов екстрагування - складає 6,80 %).Визначення оптимальних параметрів процесу екстрагування фенольних сполук дозволило істотно скоротити тривалість процесу підготовки проби, зменшити вартість екстрагента - етанольного розчину і збільшити вихід кінцевого продукту у порівнянні з відомим традиційним методом.
In the article the useful properties of compounds - antioxidants in relation to fatty foods and the human body in general reviewed. It is noted that there are antioxidants by nature and the mechanisms of their action described. In addition, the choice of sunflower meal as a raw material for the production of antioxidants and the exact antioxidants contained in the meal are substantiated. These include polyphenolic compounds, and in particular chlorogenic acid, which amounts to 43-73% of all polyphenolic compounds isolated from sunflower kernels and 1-4% of sunflower meal. The methods of quantitative analysis of polyphenolic compounds - antioxidants are considered, and, taking into account the advantages and disadvantages, one of them was chosen for further research - the method of permanganate titration, which is based on oxidation of phenolic compounds with potassium permanganate with indigoquarmine as an indicator. The end of the reaction is determined by the disappearance of the green tint and the appearance of pure yellow color. The chosen method has been improved in order to eliminate the difficulties in determining the end of the reaction. To save time and amount of solvent, preparation of a sample of copper for the removal of polyphenolic compounds and, in particular, chlorogenic acid has also been improved with the help of central composite orthogonal planning of the second order, followed by mathematical modeling in the MathCad software package. Series of experiments on extraction of chlorogenic acid from sunflower oil was carried out in a single stage in a flask with a back fridge in a boiling water bath. The optimal conditions of the extraction process were determined: the concentration of the aqueous solution of ethyl alcohol is 60%, the hydrostructure of the meal: the solvent 1:90, the duration of extraction - 30 minutes. Under these conditions, the mass fraction of chlorogenic acid is 7.99%. (Considering that the mass fraction of chlorogenic acid in sunflower meal under traditional extraction conditions is 6.80 %.) Determination of optimal parameters of the extraction process of phenolic compounds allowed to significantly reduce the length of the preparation process, reduce the cost of extractant-ethanol solution and increase the yield of the final product in comparable to the known traditional method.
In the article the useful properties of compounds - antioxidants in relation to fatty foods and the human body in general reviewed. It is noted that there are antioxidants by nature and the mechanisms of their action described. In addition, the choice of sunflower meal as a raw material for the production of antioxidants and the exact antioxidants contained in the meal are substantiated. These include polyphenolic compounds, and in particular chlorogenic acid, which amounts to 43-73% of all polyphenolic compounds isolated from sunflower kernels and 1-4% of sunflower meal. The methods of quantitative analysis of polyphenolic compounds - antioxidants are considered, and, taking into account the advantages and disadvantages, one of them was chosen for further research - the method of permanganate titration, which is based on oxidation of phenolic compounds with potassium permanganate with indigoquarmine as an indicator. The end of the reaction is determined by the disappearance of the green tint and the appearance of pure yellow color. The chosen method has been improved in order to eliminate the difficulties in determining the end of the reaction. To save time and amount of solvent, preparation of a sample of copper for the removal of polyphenolic compounds and, in particular, chlorogenic acid has also been improved with the help of central composite orthogonal planning of the second order, followed by mathematical modeling in the MathCad software package. Series of experiments on extraction of chlorogenic acid from sunflower oil was carried out in a single stage in a flask with a back fridge in a boiling water bath. The optimal conditions of the extraction process were determined: the concentration of the aqueous solution of ethyl alcohol is 60%, the hydrostructure of the meal: the solvent 1:90, the duration of extraction - 30 minutes. Under these conditions, the mass fraction of chlorogenic acid is 7.99%. (Considering that the mass fraction of chlorogenic acid in sunflower meal under traditional extraction conditions is 6.80 %.) Determination of optimal parameters of the extraction process of phenolic compounds allowed to significantly reduce the length of the preparation process, reduce the cost of extractant-ethanol solution and increase the yield of the final product in comparable to the known traditional method.
Опис
Ключові слова
антиоксидант, соняшниковий шрот, процес екстракції, фенольні сполуки, оптимальні умови, математичне моделювання, antioxidant, sunflower meal, extraction process, phenolic compounds, optimal conditions, mathematical modeling
Бібліографічний опис
Удосконалення методики кількісного визначення хлорогенової кислоти у шроті з насіння соняшнику / М. А. Лабейко [та ін.] // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Нові рішення в сучасних технологіях = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : New solutions in modern technology : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2019. – № 10 (1335). – С. 88-92.