Charakterystyka właściwości termicznych nasion z czarnej i czerwonej porzeczki

• Autorzy: Iga Piasecka , Ewa Ostrowska-Ligęza , Stanisław Kalisz , Agata Górska

Warianty tytułu

The Characteristics of Thermal Properties of Black Currant and Red Currant Seeds

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Wprowadzenie. Porzeczki są jednymi z szeroko uprawianych owoców w Polsce i przeznaczane są głównie na produkcję soków i koncentratów owocowych. Wytłoki owocowe, stanowiące produkt uboczny przemysłu owocowego, są bogate w nasiona, które mogą stanowić cenny surowiec w przemyśle spożywczym, z uwagi na zawartość polisacharydów oraz tłuszczu o unikalnym profilu kwasów tłuszczowych. Celem pracy była ocena właściwości termicznych nasion czarnych i czerwonych porzeczek oraz ocena możliwego kierunku ich zastosowania w przemyśle spożywczym, tak, aby produkcja owoców i przetworów owocowych była zgodna z zasadami gospodarki o obiegu zamkniętym oraz w celu pozyskania nowych źródeł składników odżywczych. Zbadano nasiona czarnych i czerwonych porzeczek. Wykorzystano metody różnicowej kalorymetrii skaningowej, modulowanej różnicowej kalorymetrii skaningowej oraz analizy termograwimetrycznej.
Wyniki i wnioski. Dobrane metody okazały się użytecznym narzędziem do oceny właściwości termicznych nasion porzeczek. Wyniki uzyskane z użyciem różnicowej kalorymetrii skaningowej dostarczyły informacji, iż badany materiał zawiera związki polisacharydowe oraz tłuszcz. W badaniu z zastosowaniem modulowanej różnicowej kalorymetrii skaningowej wyznaczono temperatury przejścia szklistego, których wartości mogą wskazywać na zmniejszoną stabilność materiału w trakcie przechowywania. Analiza termograwimetryczna pozwoliła określić zakres przemian związanych z utratą masy w próbkach poddawanych ogrzewaniu do temperatury 700 °C. Otrzymane wyniki badań pozwalają wnioskować, iż nasiona czarnych i czerwonych porzeczek, pozyskane z wytłoków owocowych mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle spożywczym. (abstrakt oryginalny)

EN

Background. Currants are one of the most widely cultivated fruits in Poland and are used mainly for the production of fruit juices and concentrates. Fruit pomace, which is a by-product of the fruit industry, is rich in seeds which can be a valuable material in the food industry, as they contain polysaccharides and fat with a unique profile of fatty acids. The aim of the work was to assess the thermal properties of black and red currant seeds and assess the possible direction of their application in the food industry, so that fruit production would be consistent with the circular economy principles and in order to obtain new sources of nutrients. Black and red currant seeds were examined. The following methods were employed: differential scanning calorimetry, modulated differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis.
Results and conclusions. The methods selected proved to be a useful tool for assessing the thermal properties of currant seeds. Results obtained using differential scanning calorimetry provided information that the material contains polysaccharide compounds and fat. Glass transition temperatures determined in the modulated differential scanning calorimetry study may indicate reduced stability of the material during storage. The thermogravimetric analysis allowed to determine the scope related to weight loss in samples heated up to 700 °C. The test results obtained allow to conclude that black and red currant seeds obtained from fruit pomace can have a potential application in the food industry. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Produkcja roślinna; Surowce roślinne; Przetwórstwo owocowo-warzywne

EN

Crop production; Raw plant materials; Fruit and vegetables processing

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 30 (2023)
• Numer: nr 2 (135)
• Strony: 33--44

Twórcy

autor

Iga Piasecka

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

autor

Ewa Ostrowska-Ligęza

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

autor

Stanisław Kalisz

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

autor

Agata Górska

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

Bibliografia

• [1] Alba K., MacNaughtan W., Laws A.P., Foster T.J., Campbell G.M., Kontogiorgos V.: Fractionation and characterisation of dietary fibre from blackcurrant pomace. Food Hydrocoll., 2018, 81, 398-408.
• [2] Bada J.C., León-Camacho M., Copovi P., Alonso L.: Characterization of berry and currant seed oils from Asturias, Spain. Int. J. Food Prop., 2014 17(1), 77-85.
• [3] Brynda-Kopytowska A., Górska A., Bryś J., Domian E., Wirkowska-Wojdyła M., Ostrowska-Ligęza E.: Application of DSC and GC methods for characterization of newly designed spray-dried pea protein-fat preparations formulated with different types of a carbohydrate component. J. Therm. Anal. Calorim., 2018, 134, 609-621.
• [4] Coni E., Podesta E., Catone T.: Oxidizability of different vegetables oils evaluated by thermogravi- metric analysis. Thermochim. Acta, 2014, 418(1-2), 11-15.
• [5] Domian E., Bialik E.: Wybrane właściwości fizyczne soku jabłkowego w proszku. Acta Agrophys., 2006, 8, 803-814.
• [6] Flores G., del Castillo M.L.R.: Enhancement of nutritionally significant constituents of black currant seeds by chemical elicitor application. Food Chem., 2016, 194, 1260-1265.
• [7] Produkcja upraw rolnych i ogrodniczych w 2022 roku. [on line]. Główny Urząd Statystyczny. Dostęp w Internecie [08.05.2023]: https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/rolnictwo-lesnictwo/uprawy- rolne-i-ogrodnicze/produkcja-upraw-rolnych-i-ogrodniczych-w-2022-roku,9,21
• [8] Górnaś P., Pugajeva I., Segliņa D.: Seeds recovered from by-products of selected fruit processing as a rich source of tocochromanols: RP-HPLC/FLD and RP-UPLC-ESI/MS n study. Eur. Food Res. Technol., 2014, 239, 519-524.
• [9] Górska A., Piasecka I., Wirkowska-Wojdyła M., Bryś J., Kienc K., Brzezińska R., Ostrowska- Ligęza˛ E.: Berry Seeds-A By-Product of the Fruit Industry as a Source of Oils with Beneficial Nutritional Characteristics. Appl. Sci., 2023, 13, 1-12.
• [10] Górska A., Szulc K., Ostrowska-Ligęza E., Bryś J., Wirkowska-Wojdyła M.: Effect of composition and drying method on glass transition temperature, water sorption characteristics and surface morphology of newly designed β-lactoglobulin/retinyl palmitate/disaccharides systems. J. Therm. Anal. Calorim, 2017, 130, 177-185.
• [11] Helbig D., Böhm V., Wagner A., Schubert R., Jahreis G.: Berry seed press residues and their valuable ingredients with special regard to black currant seed press residues. Food Chem., 2008, 111, 1043-1049.
• [12] Hilz H., Bakx E.J., Schols H.A., Voragen A.G.J.: Cell wall polysaccharides in black currants and bilberries-characterisation in berries, juice, and press cake. Carbohydr. Polym., 2005, 59, 477-488.
• [13] Leyva-Porras C., Cruz-Alcantar P., Espinosa-Solís V., Martínez-Guerra E., Piñón-Balderrama C.I., Martínez I.C., Saavedra-Leos M.Z.: Application of Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Modulated Differential Scanning Calorimetry (MDSC) in Food and Drug Industries. Polymers, 2019, 12, 1-21.
• [14] Lopes F.C.R., Pereira J.C., Tannous K.: Thermal decomposition kinetics of guarana seed residue through thermogravimetric analysis under inert and oxidizing atmospheres. Bioresour. Technol., 2018, 270, 294-302.
• [15] Mosquera L.H., Moraga G., de Córdoba P.F., Martínez-Navarrete N.: Water Content-Water Activity-Glass Transition Temperature Relationships of Spray-Dried Borojó as Related to Changes in Color and Mechanical Properties. Food Biophys., 2011, 6, 397-406.
• [16] Ostrowska-Ligęza E., Dolatowska-Żebrowska K., Wirkowska-Wojdyła M., Bryś J., Górska A.: Comparison of Thermal Characteristics and Fatty Acids Composition in Raw and Roasted Cocoa Beans from Peru (Criollo) and Ecuador (Forastero). Appl. Sci., 2021, 11, 1-19.
• [17] Ostrowska-Ligęza E., Jakubczyk E., Górska A., Wirkowska M., Bryś J.: The use of moisture sorption isotherms and glass transition temperature to assess the stability of powdered baby formulas. J. Therm. Anal. Calorim., 2014, 118, 911-918.
• [18] Phinney D.M., Frelka J.C., Heldman D.R.: Composition-Based Prediction of Temperature- Dependent Thermophysical Food Properties: Reevaluating Component Groups and Prediction Models. J. Food Sci., 2017, 82, 6-15.
• [19] Piasecka I., Górska A., Ostrowska-Ligęza E., Kalisz S.: The Study of Thermal Properties of Blackberry, Chokeberry and Raspberry Seeds and Oils. Appl. Sci., 2021, 11, 1-15.
• [20] Piasecka I., Wiktor A., Górska A.: Alternative Methods of Bioactive Compounds and Oils Extraction from Berry Fruit By-Products - A Review. Appl. Sci., 2022, 12, 1-35.
• [21] Rajagukguk Y.V., Utcu M.A., Islam M., Muzolf-Panek M., Tomaszewska-Gras J.: Authenticity Assessment from Sesame Seeds to Oil and Sesame Products of Various Origin by Differential Scanning Calorimetry. Molecules, 2022, 27, 1-11.
• [22] Reißner A.M., Al-Hamimi S., Quiles A., Schmidt C., Struck S., Hernando I., Turner C., Rohm H.: Composition and physicochemical properties of dried berry pomace. J. Sci. Food Agric., 2019, 99, 1284-1293.
• [23] Telis V.R.N., Martínez-Navarrete N.: Collapse and color changes in grapefruit juice powder as affected by water activity, glass transition, and addition of carbohydrate polymers. Food Biophys., 2009, 4, 83-93.
• [24] Yang H., Yan R., Chin T., Liang D.T., Chen H., Zheng, C.: Thermogravimetric analysis- Fourier transform infrared analysis of palm oil waste pyrolysis. Energy Fuels, 2004, 18(6), 1814-1821.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2023/135/445