Микроинкапсулација биоактивних једињења из споредних производа прехрамбене индустрије

Abstract

Предмет истраживања ове докторске дисертације била је микроинкапсулација биоактивних једињења екстрахованих из споредних производа прехрамбене индустрије у циљу њихове стабилизације и побољшања нутритивних својстава. Основне сировине за екстракцију биоактивних једињења, првенствено антоцијана, представљали су покожица црних сорти грожђа и семењача црне соје. Микроинкапсулати екстраката биоактивних једињења су добијени коришћењем три носача: малтодекстрина, арапске гуме и млека у праху, уз примену спреј сушења и лиофилизације као техника инкапсулације комерцијално примењивих у прехрамбеној индустрији. Процес екстракције биоактивних једињења, која су представљала активну компоненту микроинкапсулата, оптимизован је у погледу различитих третмана, времена екстракције, ефикасности растварача, односа чврсте и течне фазе и примене ултразвука различите фреквенције. Оптимизованим течним екстрактима је одређен садржај укупних фенолних једињења, укупних и индивидуалних антоцијана, макроелемената и елемената у траговима. Поред тога, дефинисана им је боја, као и њена стабилност. Такође, испитани су антиоксидативни капацитет, као и антимикробна активност екстраката биоактивних једињења на следеће патогене микроорганизме: Listeria monocytogenes, Bacillus spizizeni, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enteritidis, Yersinia enterocolitica, Escherichia coli O157:H7 и Candida albicans. Основни циљ истраживања је био добијање микроинкапсулата у форми која је најприхватљивија за употребу у прехрамбеној индустрији. Испитиван је ефекат коришћених носача на ефикасност микроинкапсулације екстраката биоактивних једињења у зависности од примењене технике инкапсулације, као и на физичко- хемијска својства микроинкапсулата.

The subject of this doctoral thesis was the microencapsulation of bioactive compounds from byproducts of food industry. The raw materials for the extraction of bioactive compounds were the skins of red grape varieties and the coats of black soybean as byproducts of the grape and soybean processing. Microencapsulates were obtained using different carriers such as maltodextrin, gum Arabic and skimmed milk powder, and spray and freeze drying as encapsulation techniques widely used in the food sector. The extraction process was optimized in terms of time of extraction, solvent efficiency, and addition of enzymes, acids, ethanol, solid/liquid ratio, as well as application of ultrasound with different frequencies. Optimized liquid extracts were analyzed by the content of total phenols, total and individual anthocyanins, macro- and rare elements. In addition, the extracts’colour and its stability were defined. Also, their antoxidant capacity and antimicrobial activities against growth of several pathogenic microorganisms (Listeria monocytogenes, Bacillus spizizeni, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enteritidis, Yersinia enterocolitica, Escherichia coli O157:H7 и Candida albicans) were confirmed. The aim of the research was to obtain a microencapsulation in the form that is the most accessible for the application in the food industry. The effects of applied carriers and techniques on the microencapsulation efficiency and physico-chemical properties of microencapsulates were examined. Morphology, thermal analysis, water activity, bulk and tapped density, compressibility, total phenol content, total and individual anthocyanin contents, release of active compounds from microencapsulates in different mediums, colour stability during storage, antioxidant capacity and antimicrobial activity against growth of above-mentioned patogenic bacteria and yeast. Food products with addition of microencapsulates as natural food colours were evaluated...