Charakterizace vlastností extraktů z hroznových bobulí pomocí moderních analytických metod
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
V posledních letech se zvýšil zájem o stanovení anthokyanů v hroznech a vínech červených odrůd, protože hrají významnou roli v kvalitě barvy červených vín, ale mají také mnoho prospěšných účinků na lidské zdraví. Přispívají například k redukci srdečně-cévních onemocnění, mají antimutagenní, protizánětlivé, antikarcinogenní a v neposlední řadě také antioxidační vlastnosti. Předložená disertační práce se zabývá komplexním studiem alkoholových a vodných extraktů z hroznových slupek, připravených ze dvou vinných odrůd: Alibernet a Svatovavřinecké. Extrakty byly připraveny ze tří různých navážek lyofilizovaných hroznových slupek (0,5; 1,0 a 1,5 g) pomocí vysokotlaké extrakce rozpouštědlem (PFE) a extrakce stlačenou kapalnou horkou vodou (PHWE) při teplotách 40 až 120 °C a tlaku 15 MPa. Jako rozpouštědlo byl použit methanol, ethanol a voda. Pomocí Folin-Ciocalteauho metody byl u jednotlivých extraktů stanoven celkový obsah polyfenolů (TPC) a jejich trichromatické souřadnice (CIE Lab) byly stanoveny pomocí UV-VIS spektrofotometru. Identifikace a kvantifikace anthokyanů byla provedena pomocí vysoce účinné kapalinové chromatografie ve spojení s detekcí pomocí diodového pole (HPLC-DAD). Bylo také změřeno pH všech extraktů s využitím skleněné elektrody. Antioxidační aktivita byla testována EPR spektroskopií s využitím Fentonova systému (H2O2/Fe2+) generujícího reaktivní radikály (•OH, O2-•, •CH3) ve spojení s technikou spinových lapačů využívající 5,5-dimethyl-1-pyrrolin-N-oxid (DMPO) jako spinový lapač. Radikál-zhášející aktivita byla posouzena pomocí stabilního volného radikálu 1,1-difenylu-2-pikrylhydrazylu (•DPPH) a kation radikálu 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonové kyseliny) - (ABTS•+). Všechna data byla zpracována pomocí analýzy hlavních komponent (PCA) a kánonické diskriminační analýzy (CDA) kvůli specifikaci optimálních extrakčních podmínek pro potenciální využití extraktů jako potravinových doplňků nebo barviv. Výsledky prokázaly, že hroznové slupky obou odrůd jsou slibným zdrojem anthokyanů s možným využitím v potravinářském průmyslu.
The determination of anthocyanins in red grapes and wines has been of increasing interest in the last years, as they play an important role in colour quality of red wines revealing also many human health beneficial effects. They contribute e.g. to the reduction of coronary heart disease, but exhibit also antimutagenic, anti-inflammatory, anti-carcinogenic and antioxidant properties. In this doctoral thesis, the complex study of grape skin alcoholic and water extracts, prepared from Alibernet and St. Laurent wine grape varieties is presented. Extracts were prepared from three different amounts (0,5; 1,0 and 1,5 g) of lyophilized grape skin powder using the Pressurized fluid extraction (PFE) and the Pressurized Hot Water Extraction (PHWE) at different temperatures ranging from 40 up to 120°C and pressure of 15 MPa. Methanol, ethanol and water were used as a solvents. Total phenolic compound content (TPC) of individual extracts was determined using the Folin-Ciocalteau assay and their tristimulus color values (CIE Lab) were estimated, using the UV-VIS spectrophotometer. The identification and quantification of anthocyanins by high-performance liquid chromatography with diode array detection (HPLC-DAD) was performed. In addition, pH values of all extracts were also measured using the combinated glass electrode. Antioxidant activity of extracts was tested by EPR spectroscopy in Fenton system (H2O2/Fe2+) generating reactive radicals (•OH, O2-•, •CH3) followed by spin trapping technique, using 5,5-dimethylpyrroline-N-oxide (DMPO) as spin trap. In addition, radical scavenging activity of extracts was assessed applying 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (•DPPH) free radical and 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) cation radical (ABTS•+) assays. All the experimental data were processed with principal component analysis (PCA) and canonical discriminant analysis (CDA) to specify the optimum extraction conditions for extract preparation from the perspective of the potential further application of the extracts as food supplements or food colour enhancers. The results indicated that grape skins of both varieties are a promising source of anthocyanins with prospective application in food industry.
The determination of anthocyanins in red grapes and wines has been of increasing interest in the last years, as they play an important role in colour quality of red wines revealing also many human health beneficial effects. They contribute e.g. to the reduction of coronary heart disease, but exhibit also antimutagenic, anti-inflammatory, anti-carcinogenic and antioxidant properties. In this doctoral thesis, the complex study of grape skin alcoholic and water extracts, prepared from Alibernet and St. Laurent wine grape varieties is presented. Extracts were prepared from three different amounts (0,5; 1,0 and 1,5 g) of lyophilized grape skin powder using the Pressurized fluid extraction (PFE) and the Pressurized Hot Water Extraction (PHWE) at different temperatures ranging from 40 up to 120°C and pressure of 15 MPa. Methanol, ethanol and water were used as a solvents. Total phenolic compound content (TPC) of individual extracts was determined using the Folin-Ciocalteau assay and their tristimulus color values (CIE Lab) were estimated, using the UV-VIS spectrophotometer. The identification and quantification of anthocyanins by high-performance liquid chromatography with diode array detection (HPLC-DAD) was performed. In addition, pH values of all extracts were also measured using the combinated glass electrode. Antioxidant activity of extracts was tested by EPR spectroscopy in Fenton system (H2O2/Fe2+) generating reactive radicals (•OH, O2-•, •CH3) followed by spin trapping technique, using 5,5-dimethylpyrroline-N-oxide (DMPO) as spin trap. In addition, radical scavenging activity of extracts was assessed applying 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (•DPPH) free radical and 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) cation radical (ABTS•+) assays. All the experimental data were processed with principal component analysis (PCA) and canonical discriminant analysis (CDA) to specify the optimum extraction conditions for extract preparation from the perspective of the potential further application of the extracts as food supplements or food colour enhancers. The results indicated that grape skins of both varieties are a promising source of anthocyanins with prospective application in food industry.
Description
Citation
ŠŤAVÍKOVÁ, L. Charakterizace vlastností extraktů z hroznových bobulí pomocí moderních analytických metod [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2010.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Potravinářská chemie
Comittee
prof. Ing. Peter Šimko, DrSc. (předseda)
doc. Ing. Jiřina Omelková, CSc. (člen)
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (člen)
doc. RNDr. Alena Španová, CSc. (člen)
doc. Ing. Bohuslav Rittich, CSc. (člen)
prof. Ing. Vlasta Brezová, DrSc., oponent (člen)
doc. Ing. Stanislav Šilhar, CSc., oponent (člen)
doc. Ing. Alžběta Jarošová, Ph,D. (člen)
Date of acceptance
2010-06-02
Defence
Po úvodních formalitách a představení doktorandky proběhla powerpointová prezentace, ve které Ing. Šťavíková seznámila komisi s podstatou své dizertační práce. Následně byly přečteny oponentské posudky a doktorandka zodpověděla otázky v nich obsažené i dotazy z diskuze.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení