Pozadina istraživanja. Nektar graviole sadržava antioksidanse, a radi produljenja roka trajanja tretira se pasterizacijom. Međutim, taj postupak narušava fizikalno-kemijska svojstva nektara i ...smanjuje količinu biološki aktivnih tvari u njemu. Stoga se kao alternativna metoda koristi kombinacija obrade toplinom i ultrazvukom. U radu smo usporedili svojstva nektara obrađenog toplinom i ultrazvukom s onima pasteriziranog uzorka te ispitali biološku raspoloživost antioksidansa in vitro.
Eksperimentalni pristup. Obrađen je nektar graviole (s 25 % voćnog soka), a metodom odzivnih površina određeni su optimalni uvjeti obrade toplinom i ultrazvukom. Primijenjen je ultrazvuk amplitude 75-90 % tijekom 3,15–15 min, a kao zaslađivači su dodani 2 % stevije i 6 % inulina iz agave. Ispitana su mikrobiološka, fizikalno-kemijska, enzimska i antioksidacijska svojstva. Svojstva nektara dobivenog obradom toplinom i ultrazvukom pri optimalnim uvjetima uspoređena su s onima pasteriziranog uzorka. Osim toga, određeni su mikrostruktura, ukupna količina prehrambenih vlakana i in vitro biološka raspoloživost antioksidansa.
Rezultati i zaključci. Varijable koje su odgovarale matematičkom modelu bile su L*, b*, zasićenost boje (C*), ukupni udjel fenola i antioksidacijska aktivnost određena metodama ABTS˙+, DPPH˙ i FRAP. Na vrijednost L* i sposobnost uklanjanja DPPH˙ utjecali su kvadratna vrijednost vremena te interakcija ukupnog udjela fenola i vremena (p<0,0001). Optimalni uvjeti obrade toplinom i ultrazvukom bili su amplituda 82 % tijekom 9,15 min, a odzivne varijable bile su L* (45,48), b* (3,55 ) i C* (3,62), ukupni udjel fenola izražen u ekvivalentima galne kiseline (38,40 mg/100 mL), sposobnost uklanjanja ABTS˙+ izražena u Trolox ekvivalentima (TE) (31,28 μmol/100 mL), sposobnost uklanjanja DPPH˙ izražena u TE (124,22 μmol/100 mL) i FRAP izražen kao Fe(II) (3,06 μmol/100 mL). U usporedbi s pasteriziranim uzorkom, dobiveni je nektar imao velike vrijednosti L* (45,56), h° (–56,49), ukupnog udjela fenola (26,63 mg/100 mL), dobru sposobnost uklanjanja ABTS˙+ (22,03 μmol/100 mL) i DPPH˙ (129,22 μmol/100 mL), veliku vrijednost FRAP (3,10 μmol/100 mL), a malu aktivnost metil esteraze (0,28 U/mL). Ispitivanje in vitro bioraspoloživosti antioksidansa pokazalo je da dobiveni nektar ima veliku biorapoloživost ukupnog udjela fenola (15,26/100 mL) i izraženu antioksidacijsku aktivnost, određenu pomoću ABTS (34,92 μmol/100 mL) i FRAP (7.88 μmol/100 mL) metoda.
Novina i znanstveni doprinos. Obradom toplinom i ultrazvukom poboljšana su fizikalno-kemijska svojstva i in vitro biološka raspoloživost antioksidansa iz nektara graviole. Dobiveni napitak može poslužiti kao niskokalorična alternativa s prebiotičkim svojstvima i pozitivnim učinkom na zdravlje korisnika.
Pozadina istraživanja. Bršljanolisna tikva (Coccinia grandis L.) tradicionalno se koristi za liječenje dijabetesa. S obzirom na to da njezin učinak i mehanizam djelovanja još nisu detaljno ispitani, ...svrha je ovog istraživanja bila procijeniti antidijabetički i citotoksični učinak bioaktivnih fitospojeva iz C. grandis, te optimirati postupak njihove ekstrakcije za industrijsku primjenu, radi postizanja što većeg prinosa.
Eksperimentalni pristup. Ispitivanje in silico je provedeno da bi se predvidio afinitet vezanja fitospojeva iz bršljanolisne tikve na α-amilazu i α-glukozidazu uključene u patofiziologiju dijabetesa, te procijenila njihova farmakokinetička svojstva. Metoda odzivnih površina korištena je za određivanje optimalnog ukupnog udjela fenola, flavonoida i tanina te antioksidacijske aktivnosti u 17 pokusa u kojima su korišteni različiti parametri ekstrakcije potpomognute mikrovalovima, i to temperatura (50–70 °C), snaga mikrovalova (400–1000 W) i trajanje ekstrakcije (15–45 min). Fitospojevi su pročišćeni i identificirani kromatografijom u stupcu, tankoslojnom kromatografijom (TLC), UV-vidljivom spektroskopijom, infracrvenom spektroskopijom s Fourierovom transformacijom (FTIR) te tekućinskom kromatografijom spregnutom sa spektrometrijom masa (LC-MS). In vitro antidijabetička aktivnost određena je testom inhibicije α-amilaze i α-glukozidaze, dok je citotoksičnost ispitana mjerenjem hemolitičke aktivnosti, testom redukcije 3-4,5-dimetiltiazol-2-il-2,5-difenil tetrazolij bromida i određivanjem toksičnog učinka fitospojeva na korioalantoisnu membranu jajeta.
Rezultati i zaključci. Spomenuti glavni bioaktivni spojevi imali su izvrstan afinitet vezanja na α-amilazu i α-glukozidazu u rasponu od 14,28 do 36,12 kJ/mol, dobra farmakokinetička svojstva i nisku do srednju toksičnost. Utvrđeno je da su ekstrakcijom potpomognutom mikrovalovima dobiveni veliki udjeli bioaktivnih sastojaka, kao što su ukupni fenoli, flavonoidi i tanini, izražene antioksidacijske aktivnosti (inhibicije DPPH i FRAP), i to ovisno o parametrima ekstrakcije, pri čemu su optimalni uvjeti bili temperatura od 55 °C, trajanje ekstrakcije od 45 min i snaga mikrovalova od 763 W. Šesnaest spojeva identificirano je na osnovu FTIR i LC-MS spektara u biljnom uzorku nakon preliminarne identifikacije, pročišćavanja i tankoslojne kromatografije. Postotak inhibicije enzima ovisio je o koncentraciji ekstrakta (7,81–125 µg/mL) i bio je veći od postotka inhibicije akarbozom. Hemolitička aktivnost bila je u skladu s ISO standardima, a niska toksičnost ekstrakata uočena je u MTT i CAM testovima u rasponu koncentracija ekstrakta od 7,81 do 125 µg/mL, što upućuje na njegovu moguću uporabu kao lijeka protiv dijabetesa te u razvoju funkcionalne hrane.
Novina i znanstveni doprinos. Rezultati istraživanja pružaju nove mogućnosti za istraživače, znanstvenike i poduzetnike u prehrambenom i farmaceutskom sektoru pri razvoju antidijabetičke hrane i lijekova koji pomažu dijabetičarima da bolje kontroliraju razinu šećera u krvi i održe cjelokupno zdravlje.
Pozadina istraživanja. Dodatak praha slatkih koštica marelice, nusproizvoda prerade marelica, jogurtu čini se posebno zanimljivom opcijom inovacije prehrambenih proizvoda. Stoga je u fokusu ovog ...istraživanja bilo optimiranje sastava novog tipa jogurta obogaćenog prahom slatkih koštica marelice, šećerom i mlijekom u prahu.
Eksperimentalni pristup. Jogurti su pripremljeni miješanjem različitih omjera praha slatkih koštica marelice, šećera i mlijeka u prahu, na osnovu “simplex-centroid mixture” dizajna. Pri postupku optimiranja uzeti su u obzir fizikalno-kemijske, antioksidativne i senzorske značajke jogurta.
Rezultati i zaključci. Rezultati pokazuju da je optimalni udjel šećera bio 3,07; mlijeka u prahu 2,16 i praha koštica marelice 2,77 %. Ispitivanjem fizikalno-kemijskih svojstava jogurta utvrđeno je da su se s dodatkom praha koštica marelice bitno povećali ukupni udjel fenola, antioksidacijska aktivnost, sinereza, viskoznost i kiselost. Također, dodatak šećera i mlijeka u prahu bitno je izmijenio okus, teksturu i konzistenciju jogurta. Štoviše, obogaćivanje proizvoda prahom koštica marelice bitno je utjecalo na njegovu boju, miris, okus, teksturu i konzistenciju. Zaključeno je da je optimirani jogurt obogaćen košticama marelice imao velik udjel fenola i izražena antioksidacijska svojstva uz dobru senzorsku prihvatljivost te manje udjele šećera i mlijeka u prahu, što je zanimljivo potrošačima. To potvrđuje mogućnost uporabe slatkih koštica marelice kao sastojka u proizvodnji jogurta.
Novina i znanstveni doprinos. Korištenjem „simplex-centroid mixture“ dizajna za optimiranje novog tipa jogurta obogaćenog slatkim košticama marelice bitno su se poboljšali ukupni udjel fenola, antioksidacijska aktivnost i senzorska prihvatljivost jogurta. Osim toga, smanjila se potreba za dodavanjem šećera i mlijeka u prahu. Stoga dodatak slatkih koštica marelice jogurtu predstavlja novi pristup poboljšanju njegove hranjive vrijednosti i senzorskih svojstava.
Jednostavnost građe i algoritama učenja od iznimne su važnosti u primjenama neuronskih mreža u stvarnom vremenu. CMAC neuronska mreža s asocijativnom memorijskom organizacijom i Hebbianovim ...algoritmom učenja udovoljava ovim zahtjevima. Međutim, Hebbianov algoritam učenja ne daje dobre rezultate pri off-line identifikaciji, koja se koristi kao pripremna faza za on-line identifikaciju. U ovom se članku pokazuje da se optimalne vrijednosti parametara CMAC neuronske mreže mogu dobiti primjenom tehnika konveksne optimizacije. Za standardnu l2 aproksimaciju koristi se kvadratno programiranje (QP), a za l1 i l‡ aproksimacije linearno programiranje (LP). U oba je slučaja jednostavno uključiti fizikalna ograničenja na vrijednosti parametara u algoritam optimizacije.
Provedeno je optimiranje i modeliranje procesa sušenja voća i povrća na osnovi praćenja kinetike
sušenja i pokazatelja o očuvanju nutritivnih i organoleptičkih svojstava. Kinetika sušenja odabranih
...uzoraka voća i povrća determinirana je kontinuiranim praćenjem: promjene mase uzoraka,
temperaturnog profila materijala i medija za sušenje, te profila vlage. Istraživanje je provedeno
primjenom termogravimetrijske tehnike s laboratorijskim uređajima koji su u svrhu ovog
istraživanja posebno nadograđeni i opremljeni: tunelski sušionik (TD), vakuum sušionik (VK),
infracrveni sušionik (IC), te sušionik za sušenje s fluidiziranim slojem (FBD). U svrhu ubrzavanja
kinetike sušenja, sprečavanja enzimske aktivnosti kao i neenzimskih promjena tijekom procesa
sušenja, primijenjeni su različiti fizikalno-kemijski postupci prethodne obrade uzoraka, te su ovisno
o metodi sušenja predložena odgovarajuća rješenja. Za procjenu pojedine metode, te za praćenje
utjecaja procesnih parametara na svojstva osušenih uzoraka, primijenjene su standardne analitičke
metode termogravimetrija, rehidratacija, kolorimetrija, volumetrija, te tekućinska kromatografija
visokog učinka (HPLC). Modeliranjem eksperimentalnih podataka promjene vlažnosti za uzorke
marelice i jabuke sušene u tunelskom sušioniku pri različitim temperaturama sušenja (50 °C, 60 °C,
70 °C i 80 °C) i brzinama strujanja zraka (1,4 m s-1; 2,1 m s-1; 2,8 m s-1) utvrđeno je da najbolje
slaganje s eksperimentalnim podacima daje Midilli i Kucukov model. Izrađeni su i novi
poluempirijski modeli koji mogu poslužiti za simuliranje kinetike sušenja uzoraka marelice i
jabuke unutar granica ispitanih procesnih parametara, temperature i brzine strujanja zraka. Ispitan
je utjecaj temperature sušenja i različitih metoda sušenja na sadržaj β-karotena u uzorcima mrkve.
Najmanja degradacija β – karotena izmjerena je u neobrađenim uzorcima mrkve koji su sušeni u
tunelskom sušioniku pri temperaturi sušenja 70 °C i brzini strujanja zraka 2,8 m s-1. Najveći
rehidratacijski omjer izmjeren je kod uzoraka marelice koje su sušene u tunelskom sušioniku pri
temperaturi 80 °C i brzini strujanja zraka 1,4 m s-1. Najbolji rezultati (visoka vrijednost
rehidratacijskog omjera i najmanja ukupna promjena boje) dobiveni su u slučaju sušenja uzoraka
jabuke u tunelskom sušioniku (TD) pri temperaturi sušenja 50 °C, te kod sušenja uzoraka mrkve i
peršina u tunelskom sušioniku (TD) pri temperaturi sušenja 60 °C i brzini strujanja zraka od 2,8 m
s-1. Dobivena je i ovisnost utjecaja različitih postupaka prethodne obrade na kinetiku sušenja i
parametre kvalitete osušenih proizvoda.
The influence of the process parameters on the drying kinetics of different food products, fruits
and vegetables, using different dryers was investigated. The dehydration kinetics of samples was
determined by continues recording of mass changes, temperature profile of material and drying
media as well as moisture profile using computer process control. To speed up the dehydration
kinetics, and to eliminate the enzymatic browning activity as well as non enzymatic changes during
dehydration process different physical and chemical procedures of samples pre-treatment were
applied, depending on method used, related technical solutions were proposed. Evaluation of each
method and the influence of the process parameters on the properties of dried materials were
performed using standard analytical methods: thermo-gravimetric, rehydration, colorimetric,
volumetric and high pressure liquid chromatography – HPLC. The changes in colour and volume
as well as rehydration rate (reconstitution characteristic) for each of the drying methods were
studied. After defining the optimal drying process parameters, different pre-treatment methods
were investigated. The existing mathematical models (thin-layer equations) were tested and new
semi-empirical models that describe drying processes of fruits and vegetables using different driers
were defined.
When modelling the experimental data for apricot and apple samples which were dried in the
tunnel dryer at drying temperatures of 50 °C, 60 °C, 70 °C and 80 °C and air flow velocities of 1,4
m s-1; 2,1 m s-1 and 2,8 m s-1, Midilli–Kucuk model proved to be the best and showed a good
agreement with the experimental data. A new semi-empirical models were developed for the
simulation of apricot and apple drying at temperature range 50–80 °C and velocity range 1,4–2,8 m
s-1 of drying air. Furthermore, the influence of the drying temperature and drying methods on the
content of the main nutritive components was studied. The degradation of β – carotene was the
smallest when non-treated carrot samples were dried in the tunnel dryer (TD) at temperature of 70
°C and at airflow velocities of 2,8 m s-1. The highest rehydration ratio was observed when apricot
samples were dried at temperature of 80 °C and airflow velocities of 1,4 m s-1. The best results
(good rehydration ratio and colour) were achieved when apple samples were dried in the tunnel
dryer (TD) at temperature of 50 °C. As for carrot and parsley root samples, the best results were
achieved when drying in the tunnel dryer (TD) at temperature of 60 °C and airflow velocities of 2,8
m s-1. The influence of the different sample pre-treatment procedures on the drying kinetics and the
properties of dried materials was determined.
U radu je pokazana mogućnost primjene demineralizirane sirutke, dobivene dijafiltracijom uz ultrafiltraciju u Laboratoriju za tehnologiju mlijeka i mliječnih proizvoda, kao sirovine za proizvodnju ..."humaniziranog mlijeka". Sastavljanje recepture i njeno optimiranje izvedeno je pomoću matematičkog modela linearnog programiranja. Računanje je izvedeno vlastitim programom napravljenim za kućno mikroračunalo ZX Spectrum. Rezultati pokazuju da je 'moguće sastaviti "formulu" koja pokazuje gotovo idealno slaganje sa sastavom majčinog mlijeka i ujedno zadovoljava sve propisane zakonske norme. Omjer proteina, masti i ugljikohidrata, energetska vrijednost proizvoda i omjer zastupljenosti nutritivno bitnih komponenti - obzirom na ukupni energetski unos - zadovoljavaju zahtjeve koje takav proizvod mora ispunjavati
Arhitektonski kamen kao specifična nemetalna mineralna sirovina, s obzirom na svojstva ležišta, način eksploatacije i prerade, zahtijeva odgovarajuću prosudbu kojom se mora izvršiti dimenzioniranje ...odnosno optimalizacija eksplotacijskih u odnosu na strukturne elemente.
Analizirani i prikazani primjeri pokazuju da bi se u realnim uvjetim prilagodbom tehnologije eksploatacije strukturnom sklopu mogli postići znatni efekti u iskoristivosti stijenske mase u blokovima posebice ako se radi o visoko dekoratinom kamenu dobrih fizičko-mehaničkih svojstava.
Analizom utvrđeni i prikazani dijagrami uklapaju se u svjetska kretanja u eksploataciji i preradi arhitektonskog kamena. To potvrđuje usavršavanje tehnologija kojima se manji blokovi i tomboloni mogu rentabilno eksploatirati i prerađivati.
Zakonske regulative propisuju kvalitetu motornih goriva s ciljem smanjenja ukupne emisije koja nastaje njihovom uporabom. Dostizanje dogovorenih standarda emisije na podrucju transporta moguce je ...postici sinergistickim djelovanjem na kvalitetu goriva i izvedbu vozila. Ukoliko se govori o motornim benzinima, kljucni parametri kvalitete koji se moraju korigirati su sadrzaj sumpora, benzena, aromata, olefina i tlak para. U ovom radu razmatran je utjecaj fizikalno kemijskih svojstava optimalno formuliranog motornog benzina BMB 95 na ukupnu emisiju prekursora troposferskog ozona. Postupna prilagodba formulacije motornog benzina postavljenim budu}im zahtjevima kvalitete (trenutacne specifikacije u INI i prijedlog EU nakon 2005. godine) pracena je izracunom emisije organskih komponenti, dusikovih oksida i toksicnih tvari za svaki razmatrani slucaj. Za izracun emisija koristen je model postavljen od Energy Information Administration, U.S. Department of Energy. Matematicki model namjesavanja motornih benzina formiran je tehnikom linearnog programiranja uz definirana ogranicenja koja su potrebna da bi se zadovoljila buduca kvaliteta.
