Дисертація доктора філософії. Науменко Тетяна Анатоліївна. Удосконалення технології харчових барвників природного походження та їх використання в харчових продуктах

Реєстраційний номер

0826U001797, Дисертація доктора філософії

На здобуття

Доктор філософії

Дата захисту

24-06-2026

Статус

Запланована   Чому дисертація має статус "Запланована"?

Назва роботи

Удосконалення технології харчових барвників природного походження та їх використання в харчових продуктах

Здобувач

Науменко Тетяна Анатоліївна,

Керівник Перцевой Федір Всеволодович
Керівник Мельник Оксана Юріївна
Опонент Хомич Галина Панасівна
Опонент Сукманов Валерій Олександрович
Рецензент Кошель Олена Юріївна
Рецензент Степанова Тетяна Михайлівна

Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист

Сумський національний аграрний університет

Опис

Дисертаційну роботу присвячено науковому обґрунтуванню та удосконаленню технології харчових барвників з ягідної вторинної сировини та дослідженню їх використання у виробництві харчових продуктів. Аналіз ринку харчових барвників в Україні показав, що його структура переважно формується за рахунок імпортної продукції при домінуванні синтетичних барвників, тоді як вітчизняне виробництво натуральних барвників перебуває на початковій стадії розвитку. З огляду на потенційні токсикологічні ризики синтетичних барвників та зростання попиту на продукцію здорового харчування, розроблення технологій отримання натуральних барвників з вторинної сировини є актуальним завданням. Сировиною для отримання натуральних барвників обрано вичавки бузини чорної, ожини та йошти (25–50 % від їх маси), які характеризуються високим вмістом антоціанів і можуть бути використані як джерело барвних речовин. Встановлено, що масова частка антоціанів у вичавках бузини становить 0,80±0,02 %, ожини – 0,70±0,02 %, йошти - 0,29±0,02 %, що перевищує їх вміст у м’якоті та соках відповідних ягід і підтверджує доцільність використання вичавок як джерела барвних речовин. Дисертаційну роботу присвячено науковому обґрунтуванню та удосконаленню технології харчових барвників з ягідної вторинної сировини та дослідженню їх використання у виробництві харчових продуктів. Аналіз ринку харчових барвників в Україні показав, що його структура переважно формується за рахунок імпортної продукції при домінуванні синтетичних барвників, тоді як вітчизняне виробництво натуральних барвників перебуває на початковій стадії розвитку. З огляду на потенційні токсикологічні ризики синтетичних барвників та зростання попиту на продукцію здорового харчування, розроблення технологій отримання натуральних барвників з вторинної сировини є актуальним завданням. Сировиною для отримання натуральних барвників обрано вичавки бузини чорної, ожини та йошти (25–50 % від їх маси), які характеризуються високим вмістом антоціанів і можуть бути використані як джерело барвних речовин. Встановлено, що масова частка антоціанів у вичавках бузини становить 0,80±0,02 %, ожини – 0,70±0,02 %, йошти - 0,29±0,02 %, що перевищує їх вміст у м’якоті та соках відповідних ягід і підтверджує доцільність використання вичавок як джерела барвних речовин. Проведено порівняльне дослідження водно-поліольних (гліцерин, сорбіт, ксиліт), водних і водно-етилових екстрагентів. Встановлено вплив температури, тривалості, кислотності, гідромодуля, концентрації екстрагенту та розмір часток сировини на вихід і стабільність барвних речовин. Раціональні параметри екстрагування: температура 60±1,5 °C, тривалість 180±5 хв, концентрація лимонної кислоти 0,5±0,05 %, гідромодуль 1:2 та розмір часток 0,4–0,5 см. Оптимальні концентрації екстрагентів: для водно-гліцеринових – 35 %, водно-сорбітових – 10 % та водно-ксилітових – 10 %. Для екстрактів, які підлягають подальшому концентруванню, концентрацію гліцерину знижують до 10 %. Раціональні параметри концентрування: температура 65±1,5 °C, тривалість 30±5 хв, концентрація лимонної кислоти (1,5±0,1 % - для бузини, 1,0±0,1 % - ожини, 0,5±0,1 % - йошти). Встановлено, що 35 % водно-гліцеринова система забезпечує вищий вихід антоціанів з ягідних вичавок за водно-етилову аналогічної концентрації та співставний із 50 % водно-етиловою системою. Для сорбіту та ксиліту максимальна екстракційна ефективність досягається при концентрації 10 %, тоді як її підвищення спричиняє зростання в’язкості, каламутність екстрактів і зниження вмісту барвних речовин. Для гліцерину оптимальною є концентрація 35 % для одержання неконцентрованих екстрактів; при подальшому вакуумному концентруванні її знижують до 10 % для забезпечення стабільного режиму випаровування. За встановлених параметрів концентрація барвних речовин у екстрактах після екстрагування становила: бузина – 16,53–22,62 г/дм³, ожина – 11,5–14,6 г/дм³, йошта – 9,3–14,7 г/дм³; після концентрування відповідно 98,5–122,5 г/дм³; 69,8–84,0 г/дм³ та 55,8–74,0 г/дм³ залежно від типу водно-поліольної системи. Збереження антоціанів протягом 30 діб зростало з 45–50 % у неконцентрованих екстрактах до 76–79 % у концентрованих. Отримані результати підтверджують підвищення концентрації та стабільності барвних речовин після концентрування. FTIR-дослідження підтвердили вплив типу екстрагенту на характер міжмолекулярних взаємодій у системі «екстракт–розчинник». Для водно-гліцеринових екстрактів встановлено більш інтенсивні смуги поглинання у діапазонах 3500–3200 см⁻¹, 1660–1610 см⁻¹ та 1280–1100 см⁻¹ порівняно з водно-етиловими, що свідчить про формування стабілізованої матриці.

Дата реєстрації

2026-05-19

Додано/оновлено в НРАТ

2026-05-19 / 2026-07-17