ЖҮЗІМ СЫҒЫНДЫСЫНАН БАҒАЛЫ КОМПОНЕНТТЕРДІ ЭКСТРАКЦИЯЛАУ ӘДІСТЕРІ

Мақалада шарап жасаудың қосалқы өнімі болып табылатын жүзім сығындыларынан құнды компоненттерді алудың әртүрлі әдістері қарастырылады. Еріткіштерді қолдана отырып экстракциялаумен қатар, экстракциялаудың дәстүрлі және инновациялық әдістерінің тиімділігіне, сондай-ақ қатты-сұйықтықты экстракциялау, жоғары критикалық флюидтік экстракциялау, ультрадыбысты күшейткішті экстракциялау, еріткішпен жеделдетілген экстракциялау, престелген сұйықтықтарды пайдалана отырып экстракциялау сияқты жаңа технологияларға ерекше назар аударылады. Мысалы, жоғары критикалық флюидтерді пайдалана отырып экстракциялау қатты матрицалардан мақсатты компоненттерді бөліп алу үшін салыстырмалы түрде жаңа әдіс болып табылады. Ультрадыбыстық күшейтілген экстракциялау кавитация құбылысына негізделген, онда ультрадыбыстық қысым толқындары таралады, ал экстрагенттерді тасымалдау жоғары жылжыту күштерінің есебінен күшейтіледі. Престелген сұйықтықтарды пайдалана отырып экстракциялау еріткіш ретінде 100% су пайдаланылады. Зерттеу нәтижелері жүзім сығындыларын антиоксиданттық және қабынуға қарсы қасиеттері бар функционалдық өнімдерді алу үшін шикізат ретінде пайдаланудың жоғары перспективаларын растайды. Тамақ қалдықтарынан және шарап жасаудың жанама өнімдерінен полифенолдар, ақуыздар, лигнин, пектиндер және майлар сияқты биоактивті қосылыстарды алу процесі маңызды баламалы стратегияға айналады. Перспективалы, тиімді, орнықты және экологиялық таза әдістері жоғары критикалық экстракциялау және ультрадыбыстық экстракциялау болып табылады.

1. OIV (International Organisation of Vine and Wine). World Statistics in 2022; International Organisation of Vine and Wine. – Paris, France, 2020; Available online: https://www.oiv.int/what-wedo/global-report?oiv. Accessed on 23 January 2024.

2. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Crops and Livestock Products. Production in 2022. Available online: https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL. Accessed on 23 January 2024.

3. Current trends and possibilities for explotation of grape pomace as a potential source for value addition / P. Chowdhary et al // Environmental Pollution. – 2021. – Volume 278, 1 June – Р. 116796. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.116796.

4. Galanakis Ch.M. Handbook of Grape Processing By-Products Sustainable Solution / Ch.M. Galanakis. – 2017. – P. 29-31.

5. Addition of grape pomace in the hydration step of parboiling increases the antioxidant properties of rice/ T.C.V. Balbinoti et al // International Journal of Food Science + Technology. – 2020. – № 55. – P. 2370-2380. https://doi.org/10.1111/ijfs.14481.

6. Grape Pomace Valorization: A Systematic Review and Meta-Analysis/ B. Antoni´ et al // Foods – 2020. – № 9(11). – P. – 1627. https://doi.org/10.3390/foods9111627.

7. Makris, D.P. Polyphenolic content and in vitro antioxidant characteristics of wine industry and other agri-food solid waste extracts/ D.P. Makris, G. Boskou, N.K. Andrikopoulos // Journal of Food Composition and Analysis. – 2007. – № 20(2). – Р 125-132. https://10.1016/j.jfca.2006.04.010.

8. Shrikhande, A.J. Wine by-products with health benefits / A.J. Shrikhande // Food Research International – 2000. – № 33. – P. 469-474. http://dx.doi.org/10.1016/S0963-9969(00)00071-5.

9. Cook N.C. Flavonoids-Chemistry, metabolism, cardio protective effects, and dietary sources/ N.C. Cook, S. Samman // The Journal Nutritional Biochemistry. – 1996. – № 7. – P. 66-76. https://doi.org/10.1016/S0955-2863(95)00168-9.

10. Wine by-products: phenolic characterization and antioxidant activity evaluation of grapes and grape pomaces from six different french grape varieties / I. Ky et al // Molecules. – 2014. – № 19. – P. 482-506. https://doi.org/10.3390/molecules19010482.

11. Extraction kinetics modeling of antioxidants from grape stalk (Vitis vinifera var. Bobal): influence of drying conditions / J.V. García-Pérez et al // Journal Food Engineering. – 2010. – № 101. – Р. 49- 58. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.06.008.

12. Prozil S.O. Chemical composition of grape stalks of Vitis vinifera L. from red grape pomaces/ S.O. Prozil, D.V. Evtuguin, L.P.C. Lopes // Industrial Crops Products. – 2012. – № 35. – Р. 178-184. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2011.06.035.

13. Evaluation of grape stalks as a bioresource/ L. Ping et al // Industrial Crops Products. – 2011. – № 33. – Р. 200-204. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.10.009.

14. Spigno G. Antioxidants from grape stalks and marc: influence of extraction procedure on yield, purity and antioxidant power of the extracts/ G. Spigno, D.M. De Faveri // Journal Food Engineering. – 2007. – № 78. – Р. 793-801. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2005.11.020.

15. Deployment of response surface methodology to optimise recovery of grape (Vitis vinifera) stem polyphenols / E. Karvela et al // Talanta. – 2009. – № 79 – Р. 1311-1321. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2009.05.042.

16. Choi Y. Antioxidant and antiproliferative properties of a tocotrienol-rich fraction from grape seeds/ Y. Choi, J. Lee // Food Chemistry. – 2009. – № 114. – Р. 1386-1390. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.11.018.

17. Free radical scavenging of grape pomace extracts from Cabernet Sauvingnon (Vitis vinifera) / L.M.A.S. De Campos et al // Bioresource Technolnology. – 2008. – № 99. – Р. 8413-8420. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2008.02.058.

18. Ignat I. A critical review of methods for characterisation of polyphenolic compounds in fruits and vegetables/ I. Ignat, I. Volf, V.I. Popa // Food Chemistry. – 2011. – № 126. – Р. 1821-1835. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.12.026.

19. Techniques for extraction of bioactive compounds from plant materials: a review/ J. Azmir et al // Journal Food Engineering. – 2013. – № 117. – Р. – 426-436. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2013.01.014.

20. Baiano A. Recovery of biomolecules from food wastes – a review / A. Baiano // Molecules – 2014. – № 19. – Р. 14821-14842. https://doi.org/10.3390/molecules190914821.

21. Wang L. Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants/ L. Wang, C.L. Weller // Trends in Food Science & Technology. – 2006. – № 17. – Р. 300-312. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2005.12.004.

22. Galanakis C.M. Emerging technologies for the production of nutraceuticals from agricultural byproducts: a viewpoint of opportunities and challenges / C.M. Galanakis // Food and Bioproducts Processing. – 2013. – № 91. – P. 575-579. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2013.01.004.

23. Extraction of anthocyanins from grape skins assisted by high hydrostatic pressure/ M. Corrales et al // Journal Food Engineering. – 2009. – № 90. – Р. 415-421. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2008.07.003.

24. Wells M.J.M. Principles of extraction and the extraction of semivolatile organics from liquids / In Sample Preparation Techniques in Analytical Chemistry // M.J.M. Wells. – Hoboken, NJ, 2003. – Vol. 162. https://doi.org/10.1002/0471457817.ch2.

25. Spigno G. Effects of extraction time, temperature and solvent on concentration and antioxidant activity of grape marc phenolics / G. Spigno, L. Tramelli, D.M. De Faveri // Journal of Food Engineering. – 2007. – № 81. – Р. 200-208. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.10.021.

26. Improvement of leaching process of Geniposide with ultrasound/ J.-b. Ji et al // Ultrasonics Sonochemistry. – 2006. – № 13(5). – Р. 455-462. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2005.08.003.

27. Extraction of phenolics from Vitis vinifera wastes using non-conventional techniques / A.A. Casazza et al // Journal of Food Engineering. – 2010. – № 100(1). – Р. 50-55. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.03.026.

28. Ultrasound extracted flavonoids from four varieties of Portuguese red grape skins determined by reverse-phase high-performance liquid chromatography with electrochemical detection/ I. Novak et al // Analytica Chimica Acta. – 2008. – № 630(2). – Р. 107-115. https://doi.org/10.1016/j.aca.2008.10.002.

29. Ultrasound-assisted extraction of polyphenols (flavanone glycosides) from orange (Citrus sinensis L.) peel / M.K. Khan et al // Food Chemistry – 2010. – № 119(2). – Р. 851-858. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.08.046.

30. Subcritical solvent extraction of anthocyanins from dried red grape pomace / J.K. Monrad et al // Journal Agricultural and Food Chemistry. – 2010. – № 58 – Р. 2862-2868. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jf904087n.

31. Subcritical solvent extraction of procyanidins from dried red grape pomace/ J.K. Monrad et al // Journal Agricultural and Food Chemistry. – 2010. – № 58. – Р. 4014-4021. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jf9028283.

32. Pronyk C. Design and scale-up of pressurized fluid extractors for food and bioproducts/ C. Pronyk, G. Mazza // Journal of Food Engineering. – 2009. – № 95(2). – Р. 215-226. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2009.06.002.

33. Pressurized hot water extraction (PHWE) / C.C. Teo et al // Journal of Chromatography A. – 2010. – № 1217(16). – Р. 2484-2494. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2009.12.050.

34. Gallego R. Sub- and supercritical fluid extraction of bioactive compounds from plants, food-byproducts, seaweeds and microalgae – an update/ R. Gallego, M. Bueno, M. Herrero // TrAC in Trends Analycal Chemistry. – 2019. – № 116. – Р. 198-213. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.04.030.

35. Understanding biomass fractionation in subcritical & supercritical water/ M.J. Cocero et al // Journal of Supercritcal Fluids. – 2018. – № 133. – Р. 550-565. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2017.08.012.

36. Syrah Grape Skin Residues Has Potential as Source of Antioxidant and Anti-Microbial Bioactive Compounds/ R.B. de Andrade et al // Biology. – 2021. – № 10. – Р. 1262. https://doi.org/10.3390/biology10121262.

37. Vatai T. Extraction of phenolic compounds from elder berry and different grape marc varieties using organic solvents and/or supercritical carbon dioxide/ T. Vatai, M. Škerget, Ž. Knez // Journal of Food Engineering. – 2009. – № 90. – Р. 246-254. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2008.06.028.

38. Xu B.J. Chang A comparative study on phenolic profiles and antioxidant activities of legumes as affected by extraction solvents/ B.J Xu, S.K.C. Chang // Journal of Food Science. – 2007. – № 72 – Р. 159-166. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2006.00260.x.

39. Wang L.C.L. Weller Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants / L. Wang, C.L. Weller // Trends in Food Science & Technology. – 2006. – № 17. – Р. 300-312. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2005.12.004.

40. Natolino A. Intensification of grape marc (Vitis vinifera) exploitation by subcritical water-ethanol extraction. Effect on polyphenol bioactivities and kinetic modelling/ A. Natolino, P. Passaghe, G. Brugnera, P. Comuzzo. // Journal of Food Engineering. – 2024. – № 381(11) – Р. 112185. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2024.112185.