Оцінка екологічної безпеки та технологічних характеристик цикорію за результатами мікробіологічних та дериватографічних досліджень
DOI:
https://doi.org/10.31548/humanhealth.1.2024.20Ключові слова:
вплив на навколишне середовище, інулін, вуглеводи, цикорій, мікроелементи, рентгенофлуоресцентний аналіз, дериватографічні термоефектиАнотація
Наявність великої кількості важких металів у рослинах і ґрунтах, які використовуються для вирощування сільськогосподарських культур, постійно впливає на екологічну безпеку відповідного середовища. Збільшення концентрації мікроелементів та сполук важких металів в рослинних тканинах призводить до порушень обміну речовин росилинних і тваринних організмів. Таким чином, тривалий вплив високих концентрацій важких металів та їх сполук у ґрунті і рослинах може спричиняти патологічні зміни або порушення біологічних процесів. Аналіз взаємодії мікро- і макронутрієнтів з вуглеводними складовими рослинної сировини цикорію ставить на меті можливе нивелювання негативного впливу утворених комплексів на загальний екологічний стан навколишнього середовища. Для проведення дослідження використано недеструктивний метод рентгенофлуоресцентного аналізу біологічно-активних сполук, що є найбільш точним та ефективним з точки зору часу проведення експеременту. Дериватографичні методи дослідження, або комбіновані методи термічного аналізу, дозволяють одночасно отримувати в автоматичному режимі дані про зміну маси речовини і швидкості цієї зміни, а також отримувати фізико-хімічні характеристики таких процесів. Вибір традиційних методів аналізу, зокрема тонкошарової хроматографії, спектрофотометрії, вимірювання кута поляризації, електрофорезу, зумовлено відносною простотою і точністю одержаних даних. Результати досліджень, проведених щодо вмісту мікроелементів та їх взаємодії з вуглеводами рослинної інуліновмісної сировини, показали, що вміст 20 макро- та мікроелементів у коренях цикорію визначали методом рентгенофлуоресцентного аналізу. Дослідження підтвердило закономірність зміни вмісту мікроелементів в залежності від термічної обробки, зокрема в жорстких умовах. За результатами проведених досліджень, встановлено, що термічна обробка коренів цикорію, зокрема їх смаження, суттєво поліпшує мінеральний склад цієї рослинної сировини. Розроблений метод недеструктивного аналізу вмісту мінеральних компонентів у рослинній сировині, що використовує вуглеводи як матрицю для вимірювань, дозволяє отримувати достовірні результати. Доведено, що тип вуглеводу майже не впливає на результати аналізу. На базі отриманих даних розроблено серію стандартних зразків для визначення вмісту елементів, таких як Cd, Zn, Pb та Hg, і побудовані відповідні калібрувальні криві. Дослідженням дериватографії підтверджено утворення комплексів кальцію та магнію з інуліном, а також стабілізацію сахаридів при комплексоутворенні з названими елементами та визначає подальшу стратегію зменьшення негативного впливу зазначених сполук на живі організми.
Посилання
Kos, T., Kuznietsova, I., Sheiko, T., et al. (2021). An improved method for determining the mass fraction of calcium carbonate in the carbonate bedrock. In Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 15, 877–890.
Marangu, J. M. (2020). Effects of sulfuric acid attack Marangu on hydrated calcined clay-limestone cement mortars. Journal of Sustainable Cement-Based Materials 1, 1-15.
Palamarchuk, I., Tsurkan, O., Sevin, S., Palamarchuk, V., Vasyliv, V. (2023). Analysis of energy characteristics of vibration mixing of multicomponent mixtures of agricultural raw materials.Animal Science and Food Technology, 14(1),65-79. doi: 10.31548/animal.1.2023.65
Steiner, F., Zuffa, A., Machado, R. (2018). Could the supply of boron and zinc improve the resistance of potatoes to early blight? Potato Research, 61(2), 169-182 doi: 10.1007/s11540-018-9365-4
Xu, J., Wang, X., Liu, X., Xia, J., Zhang, T., Xiong, P. (2016). Enzymatic in situ saccharification of lignocellulosic biomass in ionic liquids using an ionic liquid-tolerant cellulase. Biomass and Bioenergy, 93, 180-186. doi: 10.1016/j.biombioe.2016.07.019
Tereshchenko, N., Kovshun, L., Bobunov, O. (2022). A hybrid technique for measuring the content of xenobiotics in wild and cultivated blueberries. Plant and Soil Science, 13(1), 51-59. doi: 10.31548/agr.13(1).2022.51-59
Zavadska, O., Gunko, S., Bober, A., Yаshсhuk, N., Bondareva, L. (2023). Pumpkin fruit selection of different types and varieties for the production of functional food products. Plant and Soil Science,14(3),60-74. doi:10.31548/plant3.2023.60
Carter, C., Saitone, T. L., Schaefer, K. (2019). Managed trade: The US–Mexico sugar suspension agreements. Canadian Journal of Economics/Revue canadienne d'économique, 52(3), 1195-1222. doi: 10.1111/caje.12393
Ilyas, R., Sapuan, S., Ibrahim, R., et al. (2019). Effect of sugar palm nano fibrillated cellulose concentrations on morphological, mechanical, and physical properties of biodegradable films based on agro-waste sugar palm (Arenga pinnata (Wurmb.) Merr) starch. Journal of Materials Research and Technology, 8(5), 4819-4830. doi: 10.1016/j.jmrt.2019.08.028
Zheplinska, M., Mushtruk, M., & Salavor, O. (2021a). Cavitational Impact on Electrical Conductivity in the Beet Processing Industry. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 755–762. doi: 10.1007/978-3-030-68014-5_73
Tkach, O., Ovcharuk, V., Ovcharuk, O., Mazurenko, B., Niemiec, M. (2022). The chemical composition of chicory root ash (Cichorium intybus L.) depends on the yield level. Plant and Soil Science, 13(2), 35-44.
Zheplinska, M., Mushtruk, M., Vasyliv, V., Slobodyanyuk, N., & Boyko, Y. (2021b). The Main Parameters of the Physalis Convection Drying Process. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 306–315. Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-030-77823-1_31
Shevchuk, L., Vintskovska, Y., Babenko, S., Mazur, B., Havryliuk, O. (2022). Nutritional components of fresh and frozen fruits of highbush blueberries (Vaccinium corymbosum L.). Plant and Soil Science, 13(4), 57-67. doi: 10.31548/agr.13(4).2022.57-67
Langenaeken, N., De Schepper, C., De Schutter, D., Courtin, C. (2019). Different gelatinization characteristics of small and large barley starch granules impact their enzymatic hydrolysis and sugar production during mashing. Food Chemistry, 295, 138-146. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.05.045
Palamarchuk, I., Kiurchev, S., Verkholantseva, V., Borodych, B., Lebska, T. (2022). Justification of power parameters of the process of semi-fluidisation freezing of fruit and berry products.Animal Science and Food Technology, 13(1), 39-46. doi: 10.31548/animal.13(1).2022.39-46
Hamouda, R. A., Sherif, S. A., Ghareeb, M. M. (2018). Bioethanol production by various hydrolysis and fermentation processes with micro and macro green algae. Waste and Biomass Valorization, 9(9), 1495-1501. doi: 10.1007/s12649-017-9936-7
Kutovenko, V., Kostenko, N., Yermilov A., Kutovenko V. (2020). Morphological-biometric assessment of asparagus hybrids (asparagus officinalis l.) in the steppe of Ukraine. Plant and Soil Science, 11(2), 67-73. doi: 10.31548/agr2020.02.067
Maslova, O., Stepanov, N., Senko, O., Efremenko, E. (2019). Production of various organic acids from different renewable sources by immobilized cells in the regimes of separate hydrolysis and fermentation (SHF) and simultaneous saccharification and fermentation (SFF). Bioresource Technology, 272, 1-9 (2019). doi: 10.1016/j.biortech.2018.09.143
Duke, S., Henson, C., Bockelman, H. (2018). Comparisons of Modern US and Canadian Malting Barley Cultivars with Those from Pre-Prohibition: III. Wort Sugar Production during Mashing. Journal of the American Society of Brewing Chemists, 76(2), 96-111. doi: 10.1080/03610470.2017.1402582
Blahopoluchna, A., et al. (2023). The influence of chitosan on the raspberry quality during the storage process. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 17, 529-549). doi: 10.5219/1875
Mineralova, V., Parfeniuk, A., Mineralov, O. (2021). Phytopathogenic mycobioma in organic production of raspberry (Rubus idaeus L.) cultivars J Jay and Himbo-Top. Plant and Soil Science, 12(1), 94-101. doi10.31548/agr2021.01.0094
Bulygin, S., Vitvitskyy, S., Кucher, L., Bohdanovych, R., Zhuk, O. (2020). Influence of non-root fertilizer by microelements on ginseng yield. Plant and Soil Science, 11(1), 42–51. doi: 10.31548/agr202.01.042
Felix, O. E. (2020). Production of Malt-based Sugar Syrup from Enzymatic Hydrolysis of Malted Sorghum and Millet Grains. Asian Food Science Journal, 1-17. doi: 10.9734/afsj/2020/v14i430134
Zheplinska, M., Mushtruk, M., Vasyliv, V., et al. (2021c). The micronutrient profile of medicinal plant extracts. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 15, 528–535. doi: 10.5219/1553
Luo, Q., Zhang, Y., Qi, L., & Scott, S. L. (2019). Glucose Isomerization and Epimerization over Metal‐Organic Frameworks with Single‐Site Active Centers. ChemCatChem, 11(7), 1903–1909. doi:10.1002/cctc.201801889
Komar, O., Fedosiy, I., Siedova, O. (2021). The influence of abiotic factors on the growth and development of parsnip plants. Plant and Soil Science, 12(3),100-110. doi: 10.31548/10.31548/agr2021.03.01
Lv, S., Wang, R., Xiao, Y., et al. (2019). Growth, yield formation, and inulin performance of a non-food energy crop, Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.), in a semi-arid area of China. Industrial Crops and Products,134, 71–79. doi: 10.1016/j.indcrop.2019.03.064
Rahim, M. A., Saeed, F., Khalid, W., et al. (2021). Functional and nutraceutical properties of fructooligosaccharides derivatives: a review. International Journal of Food Properties, 24(1), 1588–1602. doi:10.1080/10942912.2021.1986520
Derevianko, O., Maherramzade, N., Derevianko, S. (2022). Evaluation of the biological effect of Zn nanocarboxylates and MoS2 nanoparticles on corn sprouts (Zea mays L.). Plant and Soil Science,13(2),7-13. doi: 10.31548/agr.13(2).2022.7-13
Sinkovič, L., Jamnik, P., Korošec, M., Vidrih, R., & Meglič, V. (2020). In-vitro and in-vivo antioxidant assays of chicory plants (Cichorium intybus L.) as influenced by organic and conventional fertilisers. BMC plant biology, 20, 1-10.
llippangama, A. U., Jayasena, D. D., Jo, C., & Mudannayake, D. C. (2022). Inulin as a functional ingredient and their applications in meat products. Carbohydrate Polymers, 275, 118706.
Moscatello, S., Battistelli, A., Mattioni, M., & Proietti, S. (2023). Yield, Fructans Accumulation, and Nutritional Quality of Young Chicory Plants as Related to Genotype and Nitrogen Fertilization. Agronomy, 13(7), 1752.
Ivanišová, E., Drevková, B., Tokár, M., Terentjeva, M., Krajčovič, T., & Kačániová, M. (2020). Physicochemical and sensory evaluation of biscuits enriched with chicory fiber. Food science and technology international, 26(1), 38-43.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Здоров'я людини і нації
TЦя робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Усі матеріали розповсюджуються згідно з умовами міжнародної публічної ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим поширювати статтю з визнанням авторства та першої публікації в цьому журналі.
