ВИДІЛЕННЯ КОМПЛЕКСНОЇ �ХАРЧОВОЇ ДОБАВКИ�З ВТОРИННИХ ПРОДУКТІВ ОЛІЄЖИРОВОГО ВИРОБНИЦТВА�

Міністерство освіти і науки України

Департамент освіти і науки Харківської облдержадміністрації

Харківське територіальне відділення МАН України

Роботу виконав:

УКОЛОВ Денис Віталійович,

учень 9 класу

Харківської загальноосвітньої школи

І-ІІІ ступенів № 28

Харківської міської ради Харківської області

Мета дослідження - обґрунтування шляхів удосконалення методики виділення комплекної харчової добавки – алломеланінів із вторинних продуктів олієжирової промисловості

2

Задачі дослідження:

1. аналітичний огляд наукової літератури за темою роботи у даному напрямку, обгрунтування вибору меланінвмісної рослинної сировини для виділення алломеланінів;

2) вибір раціональної методики виділення алломеланинів з лушпиння соняшнику і обґрунтування шляхів удосконалення даної методики;

3) дослідження та порівняльний аналіз показника колірності алломеланінів, виділених за загальноприйнятою та вдосконаленою методикою;

4) дослідження та порівняльний аналіз складу алломеланінів, виділених за загальноприйнятою та вдосконаленою методикою.

5) дослідження та порівняльний аналіз антиоксидантних властивостей алломеланінів, виділених за загальноприйнятою та вдосконаленою методикою.

Об'єкт дослідження

• удосконалення методики виділення комплексної харчової добавки – алломеланінів із вторинних продуктів олієжирової промисловості з метою збільшення їх ступеню чистоти.

​

Предмет дослідження

• вихід алломеланінів із лушпиння соняшнику, їх фізико-хімічні показники, склад та антиоксидантна здатність.

3

Методи дослідження

4

• виділення алломеланінів з лушпиння соняшнику базувалося на екстракції лужним розчином, осадження в кислому середовищі і подальшого виділення та очищення;
• вологість і зольність алломеланінів визначали гравіметрично;
• здатність розчинів алломеланінів поглинати електромагнітне випромінювання визначали спектрофотометричним методом;
• склад алломеланінів досліджено за допомогою інфрачервоної спектрометрії;
• антиоксидантні властивості алломеланінів визначено за допомогою диференційної скануючої калориметрії.

Наукова новизна одержаних результатів

– обґрунтовано і описано позитивні сторони удосконалення методики виділення алломеланінів з лушпиння соняшнику

– отримано зразки алломеланінів з лушпиння соняшнику за загальноприйнятою і вдосконаленою методиками

– досліджено показники якості, ІЧ-спектри складу, ДСК-протоколи прискореного окиснення алломеланінів з лушпиння соняшнику, отриманих за загальноприйнятою і удосконаленою методиками

– доведено, що зразки алломеланінів, отриманих за удосконаленою методикою, мають вищу інтенсивність забарвлення і більшу антиоксидантну активність

– запропоновано застосування отриманого продукту як комплексної харчової добавки для харчової і косметичної промисловості.

5

Практична значимість одержаних результатів

​

​

Результати проведених досліджень можуть бути використані:

– для виробництва харчових продуктів оздоровчого харчування

– для виробництва органічної натуральної косметики з додаванням барвників та антиоксидантів

– для вирішення проблеми ефективної переробки вторинних продуктів (відходів) виробництв олієжирової галузі – лушпиння соняшнику

– на уроках хімії, біології, валеології.

6

Шляхи удосконалення загальноприйнятої методики �виділення алломеланінів з лушпиння соняшника

Загальноприйнята методика

промивка лушпиння водою

сушка (100-105 °С) до сипучого стану

подрібнення (розмір часток не більше 1 мм)

екстракція 0,5 М розчином NaOH (20–22 °С)

фільтрування

осадження соляною кислотою,

експозиція (1,5 – 2 год.)

сушка (40-45 °С)

Вдосконалена методика

промивка лушпиння водою

сушка (100-105 °С) до сипучого стану

подрібнення (розмір часток не більше 1 мм)

екстракція 0,5 М розчином NaOH (20–22 °С)

фільтрування

осадження НCl, експозиція (1,5 – 2 год.)

центрифугування

сушка в ексикаторі під вакуумом

з вологоутримуючими агентами

переосадження

центрифугування

промивка водою

промивка водою, потім спиртом

фільтрування

7

Дослідження показників якості алломеланінів

8

Спектри поглинання зразків алломеланінів �в лужному розчині (0,02 %)�

9

1 – вдосконалена методика; 2 – загальноприйнята методика

Дослідження складу алломеланінів

10

ІЧ-спектр алломеланіну, отриманого

за вдосконаленою методикою

ІЧ-спектр алломеланіну, отриманого

за загальноприйнятою методикою

Дослідження антиоксидантних властивостей алломеланінів

11

окиснення рафінованої дезодорованої соняшникової олії

з алломеланіном (0,02 %), отриманим

за вдосконаленою методикою

(590 хв.)

окиснення рафінованої дезодорованої соняшникової олії

з алломеланіном (0,02 %), отриманим

за загальноприйнятою методикою

(308 хв.)

окиснення контрольного зразка рафінованої дезодорованої соняшникової олії

(255 хв.)

Висновки

1) запропоновано сировину для виділення комплексної харчової добавки (антиоксиданта і барвника) – лушпиння соняшнику;

2) встановлені шляхи вдосконалення методики з виділення алломеланінів;

3) визначено, що алломеланіни, отримані за вдосконаленою методикою, поглинають випромінювання видимого та УФ-спектру більш інтенсивно, що свідчить про їх більшу ефективність як харчової добавки – барвника;

4) визначено, що алломеланіни, отримані за вдосконаленою методикою, містять в своєму складі молекулярні фрагменти, які мають потенційну антиоксидантну активність і є ауксохромами, що свідчить про їх більшу ефективність як харчової добавки – антиоксиданта і барвника;

5) визначено, що алломеланіни, отримані за вдосконаленою методикою, краще зберігають свої антиоксидантні властивості, що свідчить про їх більшу ефективність як харчової добавки – антиоксиданта.

12

Дослідження складу алломеланінів

13

ІЧ-спектр алломеланіну, отриманого

за вдосконаленою методикою

ІЧ-спектр алломеланіну, отриманого

за загальноприйнятою методикою

Гідроксильні групи

Гідроксильні групи

Н-зв’язки

Н-зв’язки

-СН=СН- фрагменти, сполучені з карбоксильною групою

-СН=СН- фрагменти, сполучені з карбоксильною групою

-СН=СН- фрагменти, сполучені з карбонільною групою

-СН=СН- фрагменти, сполучені з карбонільною групою

-СН₂-СН₂- фрагменти

-СН₂-СН₂- фрагменти

-СН₂- фрагменти, сполучені з карбоксильною групою

фенольні фрагменти

фенольні фрагменти

-СН₂-СН₂- фрагменти

пероксидні фрагменти

пероксидні фрагменти

-СН₂-СН₂- фрагменти