vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2019-1-218-224vguit-2164Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyВлияние СВЧ-нагрева на оптические характеристики ягодных экстрактовThe effect of microwave heating on the optical characteristics of berry extractsНиловаЛ. П.NilovaL. P.

к.т.н., доцент, Высшая школа сервиса и торговли, Институт промышленного менеджмента, экономики и торговли, ул. Политехническая, 29, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия

Cand. Sci. (Engin.), associate professor, Graduate School of Service and Trade, Institute of Industrial Management, Economics and Trade, Politechnicheskaya St., 29, Saint-Petersburg, 195251, Russia

nilova_l_p@mail.ruИкрамовР. А.IkramovR. A.

аспирант, Высшая школа сервиса и торговли, Институт промышленного менеджмента, экономики и торговли, ул. Политехническая, 29, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия

graduate student, Graduate School of Service and Trade, Institute of Industrial Management, Economics and Trade, Politechnicheskaya St., 29, Saint-Petersburg, 195251, Russia

ruslan_ikramov@mail.ruМалютенковаС. М.MalyutenkovaS. M.

к.т.н., доцент, Высшая школа сервиса и торговли, Институт промышленного менеджмента, экономики и торговли, ул. Политехническая, 29, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия

Cand. Sci. (Engin.), associate professor, Graduate School of Service and Trade, Institute of Industrial Management, Economics and Trade, Politechnicheskaya St., 29, Saint-Petersburg, 195251, Russia

malutesha66@mail.ruСанкт-Петербургский политехнический университет Петра ВеликогоPeter the Great St. Petersburg Polytechnic University201921032019811218224Copyright © Нилова Л.П., Икрамов Р.А., Малютенкова С.М., 20192019Нилова Л.П., Икрамов Р.А., Малютенкова С.М.Nilova L.P., Ikramov R.A., Malyutenkova S.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/2164

В работе представлены оптические характеристики экстрактов, полученных из выжимок ягод семейства вересковых – брусники, клюквы, черники и голубики. Для получения экстрактов проводили отжим ягод электромеханическим способом. Из полученных выжимок ягод получали водные экстракты в микроволновой печи мощностью 800 Вт, частотой генерации 2450 мГц при разных режимах воздействия от 288 Вт до 800 Вт. Гидромодуль 1:10. Продолжительность СВЧ-нагрева 60 с. Контролем служили экстракты, полученные с использованием горячей воды и настаиванием в течение 10 мин. Оптические характеристики соков и экстрактов из выжимок ягод снимали спектрофотометрически в диапазоне длин волн 410-630 нм. Максимальные значения оптических спектров зафиксированы при D520 независимо от использованных ягод. Увеличение мощности СВЧ воздействия приводило к возрастанию оптических значений спектров экстрактов: черника > голубика > брусника > клюква. Оптические характеристики СВЧ экстрактов достигали значений контроля при воздействии 464 Вт для черники и голубики, 648 Вт для брусники и 800 Вт для клюквы, что отразилось на интенсивности цвета и координатах цвета, но не оказывало существенного влияния на оттенок, за исключением черники. Координаты цвета экстрактов черники были наиболее приближены к координатам цвета соков, оттенок был более интенсивным, чем в соках, но находился в пределах, характерных для формирования цвета под влиянием антоцианов. Экстракты голубики имели большую интенсивность окраски, чем экстракты черники, но меньшие значения оттенка. Оптические характеристики ягодных экстрактов можно использовать для оптимизации гидромодуля и режимов экстракции.

The paper presents the optical characteristics of extracts obtained from marc berries of the heather family - lingonberries, cranberries, blueberries and blueberries. To obtain extracts, the berries were pressed by electromechanical method. From the obtained marc berries, water extracts were obtained in a microwave oven with a power of 800 W and a generation frequency of 2450 MHz for different exposure modes from 288 W to 800 W. Hydraulic module 1:10. The duration of the microwave heating 60 seconds. Controls were extracts obtained using hot water and infusion for 10 minutes. The optical characteristics of the juices and extracts from the marc berries were measured spectrophotometrically in the wavelength range of 410-630 nm. The maximum values of the optical spectra were recorded at D520, regardless of the berries used. An increase in the power of the microwave effect led to an increase in the optical values of the spectra of the extracts: bilberry > blueberry> lingonberry> cranberry. The optical characteristics of microwave extracts reached control values when exposed to 464 W for bilberries and blueberries, 648 W for lingonberries and 800 W for cranberries, which affected the color intensity and color coordinates, but did not significantly affect the shade, with the exception of bilberries. The color coordinates of bilberry extracts were closest to the color coordinates of the juices, the hue was more intense than in the juices, but was within the limits characteristic of the formation of color under the influence of anthocyanins. Bilberry extracts had a higher color intensity than blueberry extracts, but smaller shade values. Optical characteristics of berry extracts can be used to optimize the hydronic module and extraction modes.

ягодные экстрактыСВЧ нагревинтенсивность цветакоординаты цветаberry extractsmicrowave heatingcolor intensitycolor coordinatesReferencesPertuzatti P.B., Barcia M.T., Jacques A.C., Vizzotto M. et al. Quantification of Several Bioactive Compounds and Antioxidant Activities of Six Cultivars of Brazilian Blueberry // The Natural Products Journal. 2012. № 2. Р. 188–195.Pertuzatti P.B., Barcia M.T., Jacques A.C., Vizzotto M. et al. Quantification of Several Bioactive Compounds and Antioxidant Activities of Six Cultivars of Brazilian Blueberry. The Natural Products Journal. 2012. no. 2. рp. 188–195.Zaki Sh.A., Abdelatif S.H., Abdelmohsen N.R., Ismail F.A. Phenolic Compounds and Antioxidant Activities of Pomegranate Peels // International Journal of Food Engineering. 2015. V. 1. № 2. Р. 73–76.Zaki Sh.A., Abdelatif S.H., Abdelmohsen N.R., Ismail F.A. Phenolic Compounds and Antioxidant Activities of Pomegranate Peels. International Journal of Food Engineering. 2015. vol. 1. no. 2. рp. 73–76.Нилова Л.П., Икрамов Р.А., Малютенкова С.М., Веряскина А.С. Исследование минерального состава в процессе переработки дикорастущих ягод // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 1 (75). С. 151–156. doi: 10.20914/2310–1202–2018–1–151–156.Nilova L.P, Ikramov R.A., Malyutenkova S.M., Veryaskina A.S. Investigation of mineral composition during processing of wild berries. Vestnik VGUIT [Proceedings of VSUET]. 2018. vol. 80. no. 1. pp. 151–156. doi: 10.20914/2310–1202–2018–1–151–156 (in Russian).Тараховский Ю.С., Ким Ю.А., Абдрасилов Б.С., Музафарова Е.Н. Флавоноиды: биохимия, биофизика, медицина. Пущино: Sуnchrobook. 2013. 306 с.Tarakhovsky Yu.S., Kim Yu.A., Abdrasilov B.S., Muzafarova E.N. Flavonoidy: biokhimiya, biofizika, meditsina [Flavonoids: biochemistry, biophysics, medicine]. Pushchino, Sunchrobook, 2013. 306 p. (in Russian).Mayer-Miebach E., Adamiuk M., Behsnilian D. Stability of Chokeberry Bioactive Polyphenols during Juice Processing and Stabilization of a Polyphenol-Rich Material from the By-Product // Agriculture. 2012. № 2. Р. 244–258. doi: 10.3390/agriculture203024Mayer-Miebach E., Adamiuk M., Behsnilian D. Stability of Chokeberry Bioactive Polyphenols during Juice Processing and Stabilization of a Polyphenol-Rich Material from the By-Product. Agriculture. 2012. no. 2. рp. 244–258. doi: 10.3390/agriculture203024Замдулаева Н.Д., Жамсаранова С.Д. Исследование антиоксидантных и антимикробных свойств биопротекторов из отходов соковых производств как ингредиентов для обогащения продуктов питания // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2018. Т. 8. № 1. С. 51–58. doi: 10.21285/2227–2925–2018–8–1–51–58Zamdulaeva N.D., Zhamsaranova S.D. Study of the antioxidant and antimicrobial properties of bioprotectors from waste juice production as ingredients for food enrichment. Izvestiya vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya [Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology]. 2018. vol. 8. no. 1. pp. 51–58. doi: 0.21285/2227–2925–2018–8–1–51–58 (in Russian).Макаров С.С., Панасюк А.Л. Влияние различных способов мацерации ягодной мезги на состав биологически активных веществ сусла // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. 2019. № 1 (54). С. 59–64.Makarov S.S., Panasyuk A.L. The influence of various methods of maceration of berry pulp on the composition of biologically active substances of wort. Tekhnologiya i tovarovedenie innovacionnyh pishchevyh produktov [Technology and the study of merchandise of innovative foodstuffs]. 2019. no. 1 (54). pp. 59–64. (in Russian).Еремеева Н.Б. Макарова Н.В. Влияние технологии экстракции на антиоксидантную активность экстрактов плодов черноплодной рябины // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2017. Т. 20. № 3. С. 600–608. doi: 10.21443/1560–9278–2017–20–3–600–608.Eremeeva N.B., Makarova N.V. The effect of extraction technology on antioxidant activity of black chokeberry. Vestnik Murmanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta [Vestnik of MSTU]. 2017. vol. 20. no. 3. pp. 600–608. doi: 10.21443/1560–9278–2017–20–3–600–608 (in Russian).Ye Tian, Puganen A., Alakomi H.-L., Uusitupa A. et al. Antioxidative and antibacterial activities of aqueous ethanol extracts of berries, leaves, and branches of berry plants // Food Research International. 2018. № 106. Р. 291–303. doi: 10.1016/j.foodres.2017.12.071Ye Tian, Puganen A., Alakomi H.-L., Uusitupa A. et al. Antioxidative and antibacterial activities of aqueous ethanol extracts of berries, leaves, and branches of berry plants. Food Research International. 2018. no. 106. рp. 291–303. doi: 10.1016/j.foodres.2017.12.071Bujor O.-C., Ginies Ch., Popa V.I., Dufour C. Phenolic compounds and antioxidant activity of lingonberry (Vaccinium vitisidaea L.) leaf, stem and fruit at different harvest periods // Food Chemistry. 2018. V. 252. P. 356–365.Bujor O.-C., Ginies Ch., Popa V.I., Dufour C. Phenolic compounds and antioxidant activity of lingonberry (Vaccinium vitisidaea L.) leaf, stem and fruit at different harvest periods. Food Chemistry. 2018. vol. 252. pp. 356–365.Нилова Л.П., Вытовтов А.А., Малютенкова С.М. Растительное сырье в формировании антиоксидантных свойств сокосодержащих напитков // Международный научный журнал. 2017. № 4. С. 83–87.Nilova L.P., Vytovtov A.A., Malyutenkova S.M. Plant materials in the formation of the antioxidant properties of juice drinks. Mezhdunarodnyi nauchnyi zhurnal [International scientific journal]. 2017. no. 4. pp. 83–87. (in Russian).Гусейнова Б.М. Экстракты, полученные из плодов дикорастущих растений с использованием СВЧ-энергии, и их применение при изготовлении наливок // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2015. № 1 (343). С. 45–48.Huseynova B.M. Extracts obtained from the fruits of wild plants using microwave energy, and their use in the manufacture of liqueurs. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Pishchevaya tekhnologiya [Proceedings of higher educational institutions. Food technology] 2015. no. 1 (343). pp. 45–48. (in Russian).Khramtsov A.G., Evdokimov I.A., Lodygin A.D., Budkevich R.O. Technology development for the food industry: a conceptual model // Foods and Raw Materials. 2014. V. 2. № 1. P. 22–26. doi: 10.12737/4121Khramtsov A.G., Evdokimov I.A., Lodygin A.D., Budkevich R.O. Technology development for the food industry: a conceptual model. Foods and Raw Materials. 2014. vol. 2. no. 1. pp. 22–26. doi: 10.12737/4121Nowacka M., Fijalkowska A., Dadan M., Rybak K. et al. Effect of ultrasound treatment during osmotic dehydration on bioactive compounds of cranberries // Ultrasonics. 2018. № 83. Р. 18–25.Nowacka M., Fijalkowska A., Dadan M., Rybak K. et al. Effect of ultrasound treatment during osmotic dehydration on bioactive compounds of cranberries. Ultrasonics. 2018. no. 83. рp.18–25.Трапезникова С.В. Сравнение методов экстракционного извлечения биологически активных веществ из плодов боярышника // Научно-методический электронный журнал Концепт. 2016. Т. 11. С. 3266–3270.Trapeznikova S.V. Comparison of methods of extraction extraction of biologically active substances from hawthorn fruit. Nauchno-metodicheskiy elektronnyy zhurnal Kontsept [Scientific-methodical electronic journal Concept]. 2016. vol. 11. pp. 3266–3270. (in Russian).Klavins L., Kviesis J., Klavins M. Comparison of methods of extraction of phenolic compounds from American cranberry (Vaccinium macrocarpon L.,) pres residues // Agronomy Research. 2017. V. 15 (S2). P. 1316–1329.Klavins L., Kviesis J., Klavins M. Comparison of methods of extraction of phenolic compounds from American cranberry (Vaccinium macrocarpon L.,) pres residues. Agronomy Research. 2017. vol. 15 (S2). pp. 1316–1329.Осипова Л.А., Бурдо О.Г., Лозовская Т.С., Термезан Е.Ф. Влияние обработки ягод черной смородины токами СВЧ на физико-химические и микробиологические показатели соков // Пищевая промышленность: наука и технологии. 2013. № 2 (20). С. 5–10.Osipova L.A., Burdo O.G., Lozovskaya T.S., Termezan E.F. The influence of the processing of black currant berries by microwave currents on the physico-chemical and microbiological indicators of juices. Pishchevaya promyshlennost': nauka i tekhnologii [Food Industry: Science and Technology]. 2013. no. 2 (20). pp. 5–10. (in Russian)Ушакова Н.Ф., Копысова Т.С., Касаткин В.В., Кудряшова А.Г. Опыт применения СВЧ энергии при производстве пищевых продуктов // Пищевая промышленность. 2013. № 10. С. 30–32.Ushakova N.F., Kopysova T.S., Kasatkin V.V., Kudryashova A.G. Experience of using microwave energy in food production. Pishchevaya promyshlennost' [Food industry]. 2013. no. 10. pp. 30–32. (in Russian).Roidoung S., Dolan K.D., Siddiq M. Gallic acid as a protective antioxidant against anthocyanin degradation and color loss in vitamin-C fortified cranberry juice // Food Chemistry. 2016. № 210. Р. 422–427.Roidoung S., Dolan K.D., Siddiq M. Gallic acid as a protective antioxidant against anthocyanin degradation and color loss in vitamin-C fortified cranberry juice. Food Chemistry. 2016. no. 210. рp. 422–427.Платов Ю.Т., Платова Р.А., Бобожонова Г.А. Колориметрическая идентификация апельсиновой соковой продукции // Пиво и напитки. 2016. № 6. С. 14–16.Platov Yu.T., Platov R., Bobozhonova G. Colorimetric identification of orange juice products. Pivo i napitki [Beer and beverages]. 2016. no. 6. pp. 14–16. (in Russian).Червяк С.Н., Погорелов Д.Ю., Ермихина М.В., Михеева Л.А. Исследование физико-химических показателей подлинных и фальсифицированных красных вин // Плодоводство и виноградарство Юга России. 2018. № 49 (1). С. 152–161.Chervyak S.N., Pogorelov D.Yu., Ermikhina M.V., Mikheeva L.A. Study of the physico-chemical indicators of genuine and falsified red wines. Plodovodstvo i vinogradarstvo Yuga Rossii [Fruit growing and viticulture of the South of Russia]. 2018. no. 49 (1). pp. 152–161. (in Russian).Червяк С.Н., Погорелов Д.Ю., Ермихина М.В., Михеева Л.А. Исследование физико-химических показателей природных и синтетических красителей // Магарач. Виноградарство и виноделие. 2017. № 3. С. 31–33.Chervyak S.N., Pogorelov D.Yu., Ermikhina M.V., Mikheeva L.A. Investigation of the physico-chemical indicators of natural and synthetic dyes. Magarach. Vinogradarstvo i vinodeliye [Magarach. Viticulture and winemaking]. 2017. no. 3. pp. 31–33. (in Russian).Гержикова В.Г. Методы технохимического контроля в виноделии. Симферополь: Таврида, 2009. 304 с.Gerzhikova V.G. Metody tekhnokhimicheskogo kontrolya v vinodelii [Methods of techno-chemical control in winemaking]. Simferopol, Tavrida, 2009. 304 p. (in Russian).Lee J., Durst R., Wrolstad R. Determination of total monomeric anthocyanin pigment content of fruit juices, beverages, natural colorants and wines by the pH differential method: collaborative study // J. of AOAC International. 2005. V. 88. № 5. Р. 1269–1278.Lee J., Durst R., Wrolstad R. Determination of total monomeric anthocyanin pigment content of fruit juices, beverages, natural colorants and wines by the pH differential method: collaborative study. J. of AOAC International. 2005. vol. 88. no. 5. рp. 1269–1278.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.