Разработка технологии пищевого ингредиента, содержащего фенольные соединения из листьев цветной капусты (Brassica oleracea var. botrytis) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Миниахметова Айгуль Васимовна

• Миниахметова Айгуль Васимовна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Миниахметова Айгуль Васимовна

РЕФЕРАТ

SYNOPSIS

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Перспективы использования вторичных ресурсов цветной капусты в качестве растительного сырья для пищевых ингредиентов

1.2 Биохимические свойства фенольных соединений из вторичных ресурсов цветной капусты

1.3 Потенциал применения вторичных ресурсов цветной капусты

1.4 Методы экстракции фенольных соединений из растительного сырья

1.5 Экологическая оценка жизненного цикла продукции из вторичных ресурсов

1.6 Выводы к Главе

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Схема научного исследования

2.2 Планирование исследования процессов экстрагирования фенольных соединений из листьев цветной капусты

2.3 Методы экспериментальных исследований

2.3.1 Определение тяжелых металлов в образцах

2.3.2 Определение общего содержания флавоноидов в растительных экстрактах

2.3.3 Определение общего содержания фенольных соединений

2.3.4 Определение рН экстрактов

2.3.5 Определение антиоксидантной активности растительных экстрактов

2.3.6 Определение микробиологических показателей

2.3.7 Определение острой токсичности шрота

2.3.8 Статистическая обработка экспериментальных данных

2.4 Методы аналитических исследований

2.4.1 Оценка жизненного цикла продукта

2.4.2 Модели оценки экологического воздействия

2.4.3 Анализ чувствительности результатов ОЖЦ и неопределенности в данных по методу Монте-Карло

2.4.4 Многокритериальная оценка с использованием метода анализа иерархий

2.5 Выводы к Главе

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СПОСОБОВ ЭКСТРАКЦИИ, ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭКСТРАКТА И ШРОТА

3.1 Содержание тяжелых металлов в листьях цветной капусты и растительном экстракте

3.2 Влияние условий экстракции биологически активных веществ из листьев цветной капусты

3.3 Антиоксидантная активность экстрактов

3.4 Срок хранения экстракта

3.5 Фитотоксичность шрота

3.6 Определение нормы внесения шрота в почву

3.7 Выводы к Главе

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ВЫБОРА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ И МАЛОЗАТРАТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЭКСТРАКЦИИ

4.1 Оценка жизненного цикла пищевого ингредиента, обогащенного фенольными соединениями из листьев цветной капусты

4.2 Эксплуатационные затраты на проведение экстракции

4.3 Многокритериальная оценка способов экстракции

4.4 Методологический подход для обоснования выбора технологии на основе многокритериальной оценки

4.5 Технологическая схема производства пищевого ингредиента

4.6 Выводы к Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Акты об использовании результатов

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Технические условия

ПРИЛОЖЕНИЕ В Инвентаризационные данные экстракции фенольных соединений из листьев цветной капусты

комбинированным способом

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Тексты публикаций

РЕФЕРАТ

Актуальность работы. Согласно Доктрине продовольственной безопасности РФ одним из главных стратегических приоритетов является реализация эффективного продовольственного снабжения для обеспечения национальной безопасности страны в долгосрочном периоде. Производство овощей рода Крестоцветные (Brassicaceae), содержащих фенольные соединения (ФС), включая флавоноиды и производные гликозидов гидроксикоричной кислоты, обладающих антиоксидантной активностью и онкопротекторными свойствами, достаточно быстро развивается в нашей стране. По данным РОССТАТ увеличение производства цветной капусты (Brassica oleracea var. Botrytis) в РФ в среднем составляет от 3 до 6 % в год. С ростом ее производства и потребления происходит и увеличение образования растительных отходов. Отходы (по сути - вторичные ресурсы) могут составлять до 45-60 % от ее биомассы; только по Северо-Западному региону отходы цветной капусты достигают 300 т в год.

Основным способом утилизации отходов цветной капусты, наряду с другими отходами растениеводства, является их запахивание на полях, при этом ценные биологически активные вещества (БАВ) из отходов не извлекаются, и работающая сельскохозяйственная техника и транспорт негативно воздействуют на окружающую среду.

В соответствии с принятым в апреле 2025 г. Федеральным проектом «Экономика замкнутого цикла», вовлечение во вторичный оборот отходов сельского хозяйства, включая растениеводство, должно составлять не менее 50 % к 2030 году. Образующиеся отходы растениеводства должны возвращаться в хозяйственный оборот в виде ценных продуктов - микро-и макроэлементов, и, если отходы не могут быть полезно использованы, то в рамках биологического цикла они должны возвращаться в почву, способствуя улучшению ее качества. Обеспечение соответствия принципу

регенерации в экономике замкнутого цикла ещё на этапе разработки технологии создает возможности для формирования устойчивой системы производства и потребления. В связи с этим разработка ресурсоэффективной и малозатратной технологии переработки отходов цветной капусты с получением ценных продуктов для здоровья и благополучия человека, становится актуальной научной и практической задачей.

Необходимость экологизации пищевых цепочек подкрепляется также и требованиями, сформулированными в 2023 г. в Климатической доктрине РФ и направленными на достижение углеродной нейтральности новых продуктов, что актуально и для переработки отходов цветной капусты, включающей этапы экстракции биологически активных веществ и утилизацию шрота экстракции.

Таким образом, рассмотрение экологических аспектов при разработке новой технологии переработки отходов цветной капусты требует формирования методологической основы для выполнения многокритериальной оценки технологии с учетом жизненного цикла нового продукта.

Цель научного исследования состоит в разработке технологии пищевого ингредиента, обогащенного фенольными соединениями с высокими антиоксидантами свойствами из листьев цветной капусты.

Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:

1. Оценить содержание тяжелых металлов в отходах цветной капусты.

2. Обосновать режимы извлечения фенольных соединений из листьев цветной капусты при различных способах экстрагирования.

3. Выполнить сравнительную оценку жизненного цикла пищевых ингредиентов, полученных различными способами экстрагирования.

4. Разработать методологическую основу для создания ресурсосберегающей и малозатратной технологии получения экстрактов с высоким содержанием фенольных соединений из листьев цветной капусты на основе многокритериальной оценки способов экстракции с учетом жизненного цикла нового пищевого ингредиента.

5. Установить возможность внесения шрота листьев цветной капусты в почву.

6. Разработать технологию производства, технические условия (ТУ) пищевого ингредиента, обогащенного фенольными соединениями с высокими антиоксидантами свойствами из листьев цветной капусты.

Объекты исследования: листья цветной капусты (Brassica oleracea var. Botrytis), произведенной в Северо-Западном регионе РФ в 2024 г., экстракт листьев цветной капусты, шрот листьев цветной капусты после экстракции.

Предмет исследования: разработка ресурсосберегающей и малозатратной технологии пищевого ингредиента.

Методы исследования включали: общее содержание фенольных соединений устанавливали с применением реактива Фолина-Чокальтеу; содержание флавоноидов устанавливали по способности комплексообразования целевых соединений с хлористым алюминием; антиоксидантную активность экстрактов устанавливали с помощью метода DPPH; содержание тяжелых металлов устанавливали рентген-флуоресцентным методом; рН образцов определяли потенциометрическим методом с использованием рН-метра; фитотоксичность шрота экстракции и дозу его внесения в почву устанавливали по методике по ГОСТ Р ИСО

Для решения поставленных задач в области экологической оценки жизненного цикла (ОЖЦ) пищевого ингредиента использовали программный продукт SimaPro 9.1.1.1. В качестве методологической и теоретической базы исследования применяли ОЖЦ на основе ГОСТ Р ИСО

14040-2022 для анализа входных, выходных материальных потоков и потенциального воздействия на окружающую среду пищевого ингредиента на протяжении жизненного цикла по категориям: «углеродный след», «потенциал закисления почв», «потенциал эвтрофикации пресных вод».

Многокритериальную оценку с учетом технологических, экономических и экологических аспектов проводили по методу анализа иерархий с применением программного продукта AHP Online System.

Научная новизна состоит в следующем:

1. Установлено, что применение комбинированного способа экстрагирования фенольных соединений из листьев цветной капусты (Brassica oleracea var. botrytis), заключающегося в совместном действии ультразвука мощностью 82,5 Вт (2,37 Вт/г) и ферментных препаратов с дозировкой 3,5 % от массы сухого сырья и соотношением пектиназы к целлюлазе 1:3, при гидромодуле 1:40, продолжительности экстракции 30 мин. и температуре обработки 50 0С, позволяет получать водный экстракт листьев цветной капусты с содержанием фенольных соединений 761 мг/100 г, флавоноидов 199 мг/100 г и антиоксидантной активностью 53-58 % ед. ДФПГ.

2. Установлено, что в процессе экстрагирования фенольных соединений из листьев цветной капусты содержание тяжелых металлов в шроте снижается относительно содержания в сырье: свинца - на 11 %, мышьяка - на 43 %, что позволяет в дальнейшем вносить шрот в почву, снижая экологическую нагрузку на почву, а также предотвращая выбросы парниковых газов в случае размещения шрота на полигоне.

3. Обоснован ресурсосберегающий и малозатратный способ экстрагирования фенольных соединений из листьев цветной капусты на основе многокритериальной оценки с учетом жизненного цикла нового пищевого ингредиента.

Теоретическая и практическая значимость работы:

1. Разработан методологический подход для обоснования выбора ресурсосберегающей и малозатратной технологии пищевого ингредиента, обогащенного фенольными соединениями, на основе многокритериальной оценки с учетом жизненного цикла нового продукта.

2. Выявлено увеличение выхода фенольных соединений в исследуемом растительном материале в зависимости от способа экстракции относительно мацерации в водном растворе в следующем ряду: комбинированный способ (43 %), ультразвуковая экстракция в водно-спиртовом растворе (39 %), мацерация в водно-спиртовом растворе (34 %).

3. Установлено, что при комбинированном способе извлечения фенольных соединений снижается продолжительность обработки в два раза относительно мацерации как в водном, так и в водно-спиртовом растворе, и на 25 % при ультразвуковой экстракции в водно-спиртовом растворе.

4. Установлено, что при комбинированном способе извлечения фенольных соединений экологическое воздействие в жизненном цикле пищевого ингредиента снижается: по категории «углеродный след» - на 11 % относительно мацерации в водном растворе, на 25 % относительно мацерации в водно-спиртовом растворе, на 20 % относительно ультразвуковой экстракции в водно-спиртовом растворе; по категории «потенциал закисления почв» - на 10 % относительно мацерации в водном растворе, на 24 % относительно мацерации в водно-спиртовом растворе, на 20 % относительно ультразвуковой экстракции в водно-спиртовом растворе; по категории «потенциал эвтрофикации пресных вод» - на 16 % относительно мацерации в водном растворе, на 34 % относительно мацерации в водно-спиртовом растворе, на 28 % относительно ультразвуковой экстракции в водно-спиртовом растворе.

5. Разработана технология пищевого ингредиента, обогащенного фенольными соединениями из листьев цветной капусты, которая

апробирована на производственной площадке ООО «ЭВКЛаб» (г. Великий Новгород, Новгородская область) и рекомендована для внедрения на предприятиях пищевого профиля.

6. Результаты диссертационного исследования использованы при разработке и в преподавании дисциплины «Оценка жизненного цикла» на факультете экотехнологий Университета ИТМО.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Обоснование возможности применения листьев цветной капусты для экстрагирования фенольных соединений с высокой антиоксидантной активностью.

2. Результаты оценки различных способов экстрагирования ФС из листьев цветной капусты: мацерация в водном и водно-спиртовом растворе, ультравуковая экстракция в водно-спиртовом растворе, комбинированная экстракция с обработкой ультразвуком и ферментными препаратами в водном растворе.

3. Методика многокритериальной оценки получения экстрактов из листьев цветной капусты с учетом жизненного цикла.

4. Оценка возможности внесения шрота цветной капусты в почву.

5. Технология пищевого ингредиента, обогащенного фенольными соединениями из листьев цветной капусты.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии пищевого ингредиента, содержащего фенольные соединения из листьев цветной капусты (Brassica oleracea var. botrytis)»

Апробация работы

Работа выполнена в научных и учебных лабораториях факультета экотехнологий Университета ИТМО.

Результаты проведенных исследований представлены и обсуждены на всероссийских, международных конференциях и конгрессах различного уровня, включая приведенные ниже:

Международная конференция "FoodBюTech" (23-24.08.2021), X и XI Международная научно-техническая конференция «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (27-29.10.2021,

15-17.11.2023), Пятьдесят вторая (LII), Пятьдесят третья (LIII) и Пятьдесят четвертая (LIV) научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (31.01-03.02.2023, 29.01-02.02.2024, 27-31.01.2025), Молодёжная конференция «Технологическое лидерство: природа, люди, ресурсы. Технология Ф Оборудование» (16.11.2023), XIII Конгресс молодых ученых (21-18.02.2024), 2nd World Congress of the Global Harmonization Initiative (Роттердам, 25-27.06.2025). Степень достоверности результатов работы Проблеме переработки листьев цветной капусты посвящены работы ряда зарубежных исследователей Stojceska V., Nartea A., Saleh S., Abolfazl M., Ribeiro T.C., Amofa-Diatuo T., Hashem A., Xu Y. и др., в которых обосновывается возможность применения листьев цветной капусты в качестве источника нутриентов и биологически активных веществ, включая фенольные соединения, каротиноиды и фитостеролы, которые могут быть применены для обогащения мучных, мясных изделий, а также при создании напитков.

Российские ученые Е.А. Виницкая, Р. Хуссайне, Э.Р. Эминова, Е.В. Аверьянова, З.А. Темердашев и др. изучали экстракцию фенольных соединений из различного растительного сырья, имеющего потребительскую ценность.

В настоящее время, как в зарубежной, так и российской научной литературе исследования, посвященные извлечению фенольных соединений из крупнотоннажных отходов растениеводства - из листьев цветной капусты, комбинированным способом, отсутствуют. Экологическая оценка способов экстракции и последующая утилизация шрота экстракции в статьях, размещенных в открытом доступе, не описаны. Проведение экологической оценки жизненного цикла в российских научных публикациях в настоящее время не рассматривается при разработке технологий новых пищевых ингредиентов с целью снижения негативного воздействия на окружающую среду.

Достоверность результатов работы, научных положений, выводов подтверждена теоретическими и экспериментальными исследованиями, выполненными на высоком научно-методическом уровне с применением современных и общепринятых методов исследований. Статистическая обработка полученных экспериментальных результатов проведена с использованием стандартного программного продукта Excel, а также специализированных программ: при проведении оценки жизненного цикла нового пищевого ингредиента - программного продукта SimaPro, для оценки неопределенностей в исходных данных - метода Монте-Карло, программного продукта AHP Online System, реализующего математический аппарат попарного сравнения при выборе альтернативных вариантов экстракции фенольных соединений. Результаты исследований докладывались и обсуждались на российских и международных научных конференциях и конгрессах различного уровня.

Внедрение результатов работы

Практическое применение результатов работы подтверждается актом об использовании результатов исследования, разработкой ТУ пищевого ингредиента, обогащенного фенольными соединениями из листьев цветной капусты, на предприятии ООО «ЭВКЛаб» (г. Великий Новгород, Новгородская область).

Результаты исследования использованы при разработке рабочей программы и в преподавании курса «Оценка жизненного цикла» для программы магистратуры «Индустриальная экология / Industrial Ecology» факультета экотехнологий Университета ИТМО.

Акты об использовании результатов представлены в Приложении А. Титульный лист ТУ 10.89.15-045-46161837-2025 представлен в Приложении Б.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в четырех публикациях, в том числе в статьях, входящих в базы данных Web

of Science, Scopus - одна, рекомендованных по списку ВАК Минобрнауки России - три.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 259 страницах, состоит из введения, четырех глав, заключения, четырех приложений, содержит 48 рисунков, 34 таблиц. Список литературы, включает 128 источников, в том числе 117 - на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрены ключевые аспекты исследования, включая актуальность проблемы, объект и предмет изучения, степень разработанности темы исследования, цель и задачи, научную новизну, теоретическую и практическую значимость исследования, научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе анализируется проблемы образования отходов цветной капусты, обоснована актуальность переработки растительных отходов с точки зрения принципов экономики замкнутого цикла, выполнен обзор научных исследований в области состава нутриентов и БАВ и способов переработки отходов цветной капусты, способов их экстракции из растительных отходов.

Во второй главе описаны применяемые экспериментальные и аналитические методы исследований. Общая структура диссертационного исследования представлена на рисунке 1.

Экспериментальные исследования выполняли с применением стандартных научных методов с использованием специальных приборов и оборудования.

Рисунок 1 - Схема научного исследования

Аналитические исследования позволили провести оценку технологии функционального пищевого ингредиента и установить перспективную технологию с применением специализированных программных продуктов. Проведена сравнительная оценка жизненного цикла пищевого ингредиента, полученного разными способами экстракции, с применением программного продукта БтаРго.

Многокритериальная оценка пищевого ингредиента выполнена на основе метода анализа иерархий, реализованного в программном продукте AHP Online System.

В третьей главе приведены основные результаты экспериментальных исследований способов экстрагирования фенольных соединений из листьев цветной капусты и фитотоксичности шрота.

Экспериментальные исследования безопасности сырья

Определяли содержание тяжелых металлов в листьях цветной капусты. Исследовали следующие образцы: прожилка листа и листовая пластинка (таблица 1).

Содержание свинца в листьях не превышает требования ТР ТС 029/2012, ТР ТС 021/2011. Собранный урожай 2024 года характеризуется превышением мышьяка в листьях (таблица 1). Наблюдали превышение в листовой пластине и прожилке на 17 и 11 %, соответственно. Повышенное содержание может быть связано с его аккумуляцией в период вегетационного периода вследствие обработки полей сельхозтехникой.

Установлено, что после экстрагирования фенольных соединений из листьев цветной капусты содержание тяжелых металлов в экстракте не превышало установленных ПДК. Также в шроте экстракции снизилось содержание тяжелых металлов относительно сырья: свинца - на 11 %, мышьяка - на 43 %, что позволяет в дальнейшем вносить шрот в почву, снижая экологическую нагрузку на почву, а также предотвращая выбросы парниковых газов в случае размещения шрота на полигоне.

Таблица 1 - Содержание тяжелых металлов в цветной капусте, экстракте и шроте

ПДК для

растительного

сырья, овощей, БАД

Элемент Содержание в соцветии, мг/кг Процент превышение ПДК в соцветии, % Содержание в стебле, мг/кг Процент превышение ПДК в стебле, % Содержание в листовой пластине, мг/кг Процент превышение ПДК в листовой пластине, % Содержание в прожилке листа, мг/кг Процент превышение ПДК в прожилке листа, % Содержание в экстракте, мг/кг Процент превышения ПДК в экстракте, % Содержание в шроте, мг/кг Процент превышения ПДК в шроте, % ПДК, мг/кг (ТР ТС 021/2011) - овощи ПДК, мг/кг (по ТР ТС 029/2012, ТР ТС 021/2011) ПДК, мг/кг (0ФС.1.5.3.0009.15) — ЛРС и ЛРП

я <и 6,0 4,0 5,0± 0,5 5,0 1,0 4,0

К К и и ± 4,8 10 ± 1,4 — — ± 2,4 — ± 0,2 — ± 1,8 — 0,5 5,0 6,0

и к л 3,0 3,0 4,0± 1,5 3,0 1,0 2,0

а Ч ± 50 ± - 17 ± 11 ± — ± — 0,2 3,0 0,5

■Д 2,7 0,8 1,6 0,2 0,9

Кадмий 0,03 1,0 1,0

л

т Ет Рц 0,02 1,0 0,1

Медь 1,0 ± 5,0 ± 1,0 ± 0,0 ± 1,0 ±

0,5 0,1 0,5 0,2 0,3

Продолжение таблицы 1

Цинк 42,0 ± 5,5 - 26,0 ± 4,7 - 49,0 ± 7,3 - 38,0 ± 5,0 - 30,0 ± 2,5 - 13,0 ± 1,8 - - - -

27,0 28,0 30,0 63,0 17,0 29,0

о ± - ± - ± - ± - ± - ± - - - -

X 1,4 1,7 11,7 5,3 1,2 0,8

Кобальт 1,0 ± 0,8 - 2,33 ± 1,6 - 2,0 ± 1,5 - 2,0 ± 1,2 - 1,0 ± 0,2 - 1,0 ± 0,1 - - - -

Экспериментальные исследования способов экстракции Исследовали следующие способы экстракции: мацерация в водном и водно-спиртовом растворах, ультразвуковая экстракция в водно-спиртовом растворе и экстракция с совместной ультразвуковой и ферментной обработкой в водном растворе (рисунок 2).

Рисунок 2 - Содержание фенольных соединений и флавоноидов в экстракте листьев цветной капусты, мг/100 г сухого вещества

Отметим, что каждый из способов имеет ряд преимуществ и недостатков (таблица 2).

Таблица 2 - Преимущества и недостатки способов экстрагирования

Мацерация в Мацерация в Ультразвуковая Ультразвуковая

водном растворе водно- обработка в и ферментная

спиртовом водно-спиртовом обработка в

растворе растворе водном растворе

+ Высокое + Высокое + Низкие затраты + Высокое

содержание ФС содержание ФС времени (40 мин.) содержание ФС

+ Низкая + Низкая - Низкое + Нетоксичный

температура температура содержание ФС в экстрагент

обработки обработки экстракте + Низкие

(25 °С) (25 ° ) - Высокая затраты времени

- Увеличенное + Гидромодуль мощность (30 мин.)

время обработки низкий (1:30) ультразвука + Низкая

(60 мин.) - Увеличенное (115,5 Вт) мощность

- Высокий время - Высокий ультразвука

гидромодуль обработки гидромодуль (82,5 Вт)

(1:40) (60 мин.) (1:40) - Высокий

- Токсичный - Высокая гидромодуль

экстрагент температура (1:40)

обработки (70 °С) - Высокая

- Токсичный температура

экстрагент (50 °С)

Из рассмотренных способов наиболее перспективным является ультразвуковая и ферментная обработка в водном растворе.

Для комбинированного способа (ультразвук и ферментные препараты) наблюдали высокое содержание фенольных соединений при снижении времени обработки до 30 мин., мощности ультразвука (82,5 Вт, 2,37 Вт/г) и гидромодуле (1:40). Увеличение выхода фенольных соединений наблюдали на 43 % относительно мацерации в водном растворе, на 34 % относительно мацерации в водно-спиртовом растворе, на 39 % относительно ультразвуковой экстракции в водно-спиртовом растворе.

Одним из критериев выбора перспективной технологии является определение антиоксидантной активности (АОА).

Определение антиоксидантной активности экстрактов Результаты определения АОА по методу DPPH представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Антиоксидантная активность экстракта листьев цветной капусты в отношении радикала 2,2 дифенил-1-пикрилгидразил, %

Наибольшую антиоксидантную активность наблюдали для комбинированного способа - ультразвуковая и ферментная обработка в водном растворе, вследствие высокого содержания фенольных соединений.

Определение срока хранения экстракта

Для определения срока хранения экстракта, полученного комбинированным способом в водном растворе, определены содержание фенольных соединений и АОА после 10, 20, 30 и 39 дней хранения в закрытой пластиковой таре.

Согласно СанПиН 2.3.2.1324-03 «Гигиенические требования к срокам годности и условиям хранения пищевых продуктов» срок годности продукта устанавливается проведением санитарно-эпидемиологических исследований согласно МУК 4.2.1847-04. Для установления микробиологической безопасности в течение хранения были установлены

следующие контрольные точки: первый день выработки; после 10, 20, 30 и 39 дней хранения.

Микробиологические исследования подтвердили безопасность и качество экстракта при хранении в течение одного месяца, что является важным условием для дальнейшего промышленного применения. Определение острой фитотоксичности шрота экстракции С целью оценки токсичности образующегося отхода - шрота экстракции, была исследована острая токсичность шрота по ГОСТ Р ИСО 18763-2019.

Для сравнения установили фитотоксичность сырья - высушенных листьев цветной капусты (рисунок 4).

Рисунок 4 - Оценка острой фитотоксичности шрота и листьев цветной

капусты, %

Листья цветной капусты демонстрируют значительную токсичность и угнетение роста всех культур в большей степени, чем шрот.

Следовательно, комбинированная экстракция приводит к снижению токсичности листьев цветной капусты, поскольку при экстрагировании из растительных клеток высвобождаются химические вещества, среда становится более нейтральной, что улучшает условия прорастания семян и рост корней.

Определение дозы внесения шрота в почву

Экспериментальное определение дозы внесения шрота в почву проводили в зависимости от прорастания корней трех культур (рисунок 5).

(а) Кресс-салат

26,4 26,0

1 _ т 12,9

9|0 _ £ Ш Ш i ш

5 10 15 20 25 Контроль Дистиллированная вода

Доза внесения шрота в почву, % Я Субстрат с содержанием шрота экстракции И Субстрат с содержанием листьев цветной капусты

(б) Горчица белая

(в) Сорго сахарное Рисунок 5 - Прорастание корней в зависимости от внесения доз шрота в

почву, мм

При сравнении по трем культурам оптимальная доза внесения шрота составила 10 % от массы почвы, при этом для сорго сахарного наблюдается увеличение средней длины корня на 7 % относительно контроля, что говорит о стимулировании роста.

Шрот может применяться в качестве удобрения, т.к. соответствует показателям безопасности по ГОСТ 34102-2017. Показатель солевой вытяжки рНсол. шрота необходимо нормализовать для подщелачивания среды. Соотношение C:N изменяется от 15:1 до 17:1, что согласуется с требованием ГОСТ Р 55571-2013.

В четвертой главе приведены результаты аналитических исследований и обоснован ресурсосберегающий и малозатратный способ экстрагирования фенольных соединений из листьев цветной капусты.

Оценка жизненного цикла пищевого ингредиента, обогащенного фенолънъми соединениями из листьев цветной капусты

Оценку воздействия на окружающую среду проводили с помощью программного продукта SimaPro 9.1.1.1 и характеристических моделей IPPC 2013 GMP 500 и ReCiPe 2016 (Midpoint (H) для категорий: «углеродный след», «потенциал закисления почвы» и «потенциал эвтрофикации пресных вод» (рисунок 6). В жизненном цикле рассматривались следующие этапы:

1) механизированный сбор сырья;

2) подготовка сырья (приемка сырья, очистка, мойка, сушка, измельчение);

3) экстрагирование;

4) пакетирование в реторт-упаковку и транспортную тару (картонная коробка);

5) утилизация упаковки (захоронение) и шрота экстракции (компостирование).

(в) Потенциал эвтрофнкашш пресных вод, кг Р-экв

Рисунок 6 - Оценка категорий экологического воздействия способов экстракции фенольных соединений из листьев цветной капусты

Как видно из рисунка 6, наименьшее воздействие оказывает экстракция комбинированным способом с применением ультразвуковой обработки и ферментных препаратов в водном растворе.

Результаты оценки экологического воздействия рассмотренных способов экстракции по этапам жизненного цикла пищевого ингредиента на 1 мг фенольных соединений представлены на рисунках 7, 8, 9; пренебрегали этапами, воздействие которых составляет менее 1 %. Наибольший вклад в жизненном цикле рассмотренных пищевых ингредиентов вносит процесс экстракции.

а) мацерация в водном растворе б) мацерация в водно-спиртовом

растворе

в) ультразвуковая экстракция в водно- г) комбинированный способ в водном спиртовом растворе растворе

Рисунок 7 - Экологическое воздействие в жизненном цикле пищевого ингредиента по категории «углеродный след» на 1 мг фенольных

соединений, %

а) мацерация в водном растворе б) мацерация в водно-спиртовом

растворе

в) ультразвуковая экстракция в водно- г) комбинированный способ в водном спиртовом растворе растворе

Рисунок 8 - Экологическое воздействие в жизненном цикле пищевого ингредиента по категории «потенциал закисления почвы» на 1 мг

фенольных соединений, %

а) мацерация в водном растворе б) мацерация в водно-спиртовом растворе

в) ультразвуковая экстракция в водно- г) комбинированный способ в водном спиртовом растворе растворе

Рисунок 9 - Экологическое воздействие в жизненном цикле пищевого ингредиента по категории «потенциал эвтрофикации пресных вод» на

1 мг фенольных соединений, %

Во всех рассмотренных способах экстракции основной вклад в категории воздействия «углеродный след», «потенциал закисления почв» и «потенциал эвтрофикации пресных вод» вносит энергопотребление. Однако комбинированный способ сокращает продолжительность обработки и энергопотребление и, при этом, обеспечивает наибольший выход фенольных соединений, что подтверждает его ресурсную эффективность и снижает экологическое воздействие.

Многокритериальная оценка для выбора ресурсосберегающей и малозатратной технологии производства пищевого ингредиента

Для определения наилучшей технологии была проведена многокритериальная оценка с учетом технологического, экономического и экологического критериев.

Технологический критерий включает показатель содержания БАВ в экстракте, т.к. достижение максимального выхода является важным

фактором для определения эффективности экстрагирования (рисунок 2). Экономический критерий отражает эксплуатационные затраты (рисунок 10). Экологический критерий оценивает воздействие, оказываемое потреблением ресурсов на окружающую среду (рисунок 6). Чем ниже экологическое воздействие, тем выше оценка технологии.

Эксплуатационные затраты включали электроэнергию, экстрагенты, ферментные препараты. Затраты на экстракцию значительно зависят от расхода и цены экстрагента, что обуславливает необходимость удешевления конечного продукта. Применение комбинированного способа экстракции приводит также к значительному снижению стоимости за счет использования воды в качестве экстрагента и уменьшения энергопотребления за счет сокращения продолжительности при обработке ультразвуком (рисунок 10).

Мацерация в водном растворе

Мацерация в водно-спиртовом растворе

Ультразвуковая обработка в водно-спиртовом растворе

обработка в водном растворе

■ЯВЬ 0.00

| 0,30 0,00

0.28 0,00

0,16 0,03

Стоимость, руб.

Спирт, руб. ■ Вода, руб. ■ Электроэнергия, руб. ■ Ферментные препараты, руб.

Рисунок 10 - Эксплуатационные затраты на экстракцию 1 мг фенольных

соединений, руб.

Для проведения многокритериальной оценки использовали программный продукт AHP-OS, реализующий математический аппарат попарного сравнения, для выбора альтернативных вариантов. Рассматривали четыре варианта значимости критериев сравнения.

В первом варианте наиболее значимым критерием выступал технологический критерий с преобладанием значимости содержания фенольных соединений (58,1 %) над флавоноидами (14,5 %). На втором месте по значимости экономический критерий - эксплуатационные

затраты на 1 мг ФС (20,0 %). На третьем месте экологический критерий -воздействие на окружающую среду на 1 мг ФС (7,3 %).

Как видно из рисунка 11, при данном варианте значимости критериев наиболее предпочтительным способом экстракции является ультразвуковая и ферментная обработка в водном растворе (63,4 %) за счет высокого содержания общего количества фенольных соединений и меньших затрат. На втором месте предпочтений мацерация в водно-спиртовом растворе (15,6 %) за счет большего общего содержания фенольных соединений в экстракте.

Рисунок 11 - Оценка способа экстракции при наибольшей значимости

технологического критерия, %

Во втором варианте наиболее значимым критерием выступал экологический (71,7 %), затем технологический (21,7 %) и экономический критерий (6,6 %).

Как видно из рисунка 12, при данном варианте значимости критериев наиболее предпочтительным способом экстракции является комбинированный способ с применением ультразвука и ферментных препаратов в водном растворе (63,9 %) за счет более низкого экологического воздействия. На втором месте предпочтений мацерация в водном растворе (16,3 %). Для данного метода характерно меньшее воздействие за счет применения нетоксичного экстрагента.

иГ

? 40,0

63,9

16,3 15,1 4,7

Мацерация в Мацерация в Ультразвуковая Ультразвуковая и

водном растворе водно-спиртовом обработка в водно- ферментная

растворе спиртовом обработка в

растворе водном растворе

Способ экстракции

Рисунок 1 2 - Оценка способа экстракции при наибольшей значимости

экологического критерия, %

В третьем варианте предпочтение отдавалось экономическому критерию (74,3 %), затем технологическому (19,4 %) и экологическому критерию (6,4 %).

Как видно из рисунка 1 3, при данном варианте значимости критериев наиболее предпочтительным является комбинированный способ (55,7 %) при низких эксплуатационных затратах. На втором месте - мацерация в водном растворе (27,4 %).

Рисунок 1 3 - Оценка способа экстракции при наибольшей значимости

экономического критерия, %

В четвертом варианте предпочтение не отдавали ни одному из критериев, все критерии имели равную значимость (33%). Как видно из рисунка 14, при равной значимости критериев наиболее предпочтительным является комбинированный способ (62,1 %) за счет большого общего содержания фенольных соединений и низких эксплуатационных затрат. На втором месте - мацерация в водном растворе (18,8 %).

Рисунок 14 - Оценка способа экстракции при равной значимости технологического, экономического и экологического критериев, %

Таким образом, предпочтительным способом экстракции при равной значимости критериев является комбинированная экстракция. Для данного способа сформирована технологическая схема переработки листьев цветной капусты с получением пищевого ингредиента - водного растительного экстракта листьев цветной капусты (рисунок 15).

Рисунок 1 5 - Технологическая схема переработки листьев цветной капусты с получением пищевого ингредиента

Технологическая схема включает этапы подготовки и переработки листьев с получением водного растительного экстракта; технические условия ТУ 10.89.15-045-46161837-2025 приведены в Приложении Б.

По результатам проведенных исследований разработан методологический подход для обоснования выбора ресурсосберегающей и малозатратной технологии экстракции фенольных соединений из листьев цветной капусты (рисунок 1 6).

Рисунок 16 - Методологический подход для выбора ресурсосберегающей и малозатратной технологии получения экстрактов из листьев цветной

капусты

Предлагаемый методологический подход может быть расширен с учетом цели и объекта исследования и применен для получения БАВ из различных видов растительного сырья.

Заключение

В ходе проведенного исследования получены следующие результаты:

1. Определено содержание тяжелых металлов в различных частях цветной капусты: в соцветии - свинец (6,0±4,8) мг/к, мышьяк (3,0±2,7) мг/к; в стебле - свинец (4,0±1,4) мг/к, мышьяк (3,0±0,8) мг/к; в листовой пластине - свинец (5,0±0,5) мг/к, мышьяк (4,0±1,5) мг/к; в прожилке листа - свинец (5,0±2,4) мг/к, мышьяк (3,0±1,6) мг/к. Обосновано применение листьев цветной капусты в качестве источника фенольных соединений с высокими антиоксидантными свойствами: содержание суммы фенольных

соединений (474-761 мг/100 г), флавоноидов (114-209 мг/100 г) и антиоксидантная активность (53-58 % ед. ДФПГ).

2. Установлено, что при извлечении фенольных соединений из листьев цветной капусты методом мацерации в водном растворе при температура 25 °С, продолжительности 60 мин., гидромодуле 1:40 содержание фенольных соединений составило 532 мг/100 г сухого вещества; при мацерации в водно-спиртовом растворе при температуре 25 °С, продолжительности 60 мин., гидромодуле 1:30, концентрации спирта в растворе 80 % содержание фенольных соединений - 570 мг/100 г сухого вещества; при ультразвуковой экстракции в водно-спиртовом растворе при температуре 70 °С, продолжительности 40 мин., гидромодуле 1:40, мощности ультразвука 115,5 Вт (3,17 Вт/г), содержание фенольных соединений - 547 мг/100 г сухого вещества; при экстракции комбинированным способом в водном растворе с применением ультразвуковой обработки и ферментных препаратов при температуре 50 °С, продолжительности 30 мин., гидромодуле 1:40, мощности ультразвука 82,5 Вт (2,37 Вт/г), дозе смеси ферментных препаратов 3,5 % от массы сырья, соотношении целлюлазы к пектиназе 1:3 содержание фенольных соединений - 761 мг/100 г сухого вещества.

3. Установлено, что при комбинированном способе выход фенольных соединений увеличивается на 43 % относительно мацерации в водном растворе, на 34 % относительно мацерации в водно-спиртовом растворе, на 39 % относительно ультразвуковой экстракции в водно-спиртовом растворе.

4. Установлено, что при комбинированном способе снижается продолжительность обработки в два раза относительно мацерации как в водном, так и в водно-спиртовом растворе, и на 25 % относительно ультразвуковой экстракции в водно-спиртовом растворе.

5. Установлено, что экологическое воздействие в жизненном цикле пищевого ингредиента, полученного мацерацией в водном растворе, по

категории «углеродный след» составляет 6,26Е-01 кг С02-экв, «потенциал закисления почв» - 2,10Е-03 кг Б02-кг, «потенциал эвтрофикации пресных вод» - 2,79Е-04, экологическое воздействие в жизненном цикле пищевого ингредиента, полученного мацерацией в водно-спиртовом растворе, по категории «углеродный след» - 7,43Е-01 кг С02-экв, «потенциал закисления почв» - 2,48Е-03 кг Б02-кг, «потенциал эвтрофикации пресных вод» - 3,55Е-04 кг Р-экв, экологическое воздействие в жизненном цикле пищевого ингредиента, полученного ультразвуковой экстракцией в водно-спиртовом растворе, по категории «углеродный след» - 7,00-01 кг С02-экв, «потенциал закисления почв» - 2,36Е-03 кг Б02-кг, «потенциал эвтрофикации пресных вод» - 3,24Е-04 кг Р-экв, экологическое воздействие в жизненном цикле пищевого ингредиента, полученного комбинированным способом с применением ультразвука и ферментных препаратов в водном растворе, по категории «углеродный след» - 5,57Е-01 кг С02-экв, «потенциал закисления почв» - 1,89Е-03 кг Б02-кг, «потенциал эвтрофикации пресных вод» - 2,34Е-04 кг Р-экв.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Миниахметова Айгуль Васимовна, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Goggins G., Huddart K.E. et al. Transforming Society's Food Choices / One Earth - Vol. 1. N 1. - 2019. - P. 272-274.

2. Технология функциональных продуктов питания: учеб. пособие для СПО / под общ. ред. Л. В. Донченко. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Издательство Юрайт, 2018. - 176 с.

3. Cucurachi S., Scherer L., Guinee J., Tukker A. Life Cycle Assessment of Food Systems // One Earth - Vol. 1. N 3. - 2019. - P. 292-295.

4. Pawlowski A., Pawlowska M., Pawlowski L. Mitigation of greenhouse gases emissions by management of terrestrial ecosystem [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://sciendo.com/article/10.1515/eces-2017-0014 (дата обращения: 13.01.2024).

5. Pal S., Mukhopadhya S.K., Chattopadhyay B. Importance of agriculture and crop residues in carbon sequestration and nutrient enrichment at agricultural farms of East Kolkata Wetland area, a Ramsar site [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://www.jstor.org/stable/24908022 (дата обращения: 10.08.2024).

6. Weia H., Zhang F., Zhang K., Qin R., Zhang W., Sun G., Huang J. Effects of soil mulching on staple crop yield and greenhouse gas emissions in China: A meta-analysis // Field Crops Research. - 2022. - Vol. 284 (1). -108566.

7. Beniche I., El Bari H., Siles J.A., Chica A.F., Martin M.A. Methane production by anaerobic co-digestion of mixed agricultural waste: cabbage and cauliflower // Environmental Technology. - 2021. - № 42. - Issue 28.

8. Kumar V., Kumar R.T., Kumar P. Assessment of heavy metals uptake by cauliflower (Brassica oleracea var. botrytis) grown in integrated industrial effluent irrigated soils: A prediction modeling study // Scientia Horticulturae. -2019. - Vol. 257. - 108682.

9. Manchali S. Chidambara Murthy K.N., Patil B.S. Crucial facts about health benefits of popular cruciferous vegetables. J. Funct. Foods, - 4, - 2012, -P. 94-106.

10. Murillo G. Mehta R.G. Cruciferous Vegetables and Cancer Prevention // Nutrition and Cancer. - 2001. - Vol. 41. - P. 17-28.

11. Singh B. Sharma, S. Singh B. Antioxidant enzymes in cabbage: Variability and inheritance of superoxide dismutase, peroxidase and catalase // Scientia Horticulturae. - 2010. - Vol. 124(1). - P. 9-13.

12. Zhang D. Hamauzu Y. Phenolics, ascorbic acid, carotenoids and antioxidant activity of broccoli and their changes during conventional and microwave cooking // Food Chemistry. - 2004. - Vol. 88. - pp. 503-509.

13. Guerena M. Cole crops and other Brassicas: Organic production ATTRA National Sustainable Agriculture Information Service, Fayetteville, AR, USA. - 2006. - P. 1-19.

14. Soengas P., Velasco P., Fernandez J.C., Cartea M.E. New Vegetable Brassica Foods: A Promising Source of Bioactive Compounds // Food. - 2021. - Vol. 10(12). - 2911.

15. Castelao-Baptista J.P., Barros A., Martins T., Rosa E., Sardao V.A. Three in one: the potential of brassica by-products against economic waste, environmental hazard, and metabolic disruption in obesity // Nutrients. - 2021. - Vol. 13(12). - 4194.

16. Dhillon G.S., Bansal S., Oberoi H.S. Cauliflower waste incorporation into cane molasses improves ethanol production using Saccharomyces cerevisiae MTCC 178 // Indian Journal of Microbiology. - 2007. - Vol. 47(4). - P. 353357.

17. FAOSTAT. Data. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.fa0.0rg/fa0stat/en/#data (дата обращения 09.04.2024).

18. Kushad M.M., Brown A.F., Kurilich A.C., Juvik J.A., Klein B.P., Wallig M.A., Jeffery E.H. Variation of Glucosinolates in Vegetable Crops of

Brassica oleracea // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 1999. - Vol. 47(4). - P. 67-70.

19. Eduardo A.S.R., Rodrigues P.M.F. The Effect of Light and Temperature on Glucosinolate Concentration in the Leaves and Roots of Cabbage Seedlings // Journal of the Science of Food and Agriculture. - 1998. -78. - 208E212.

20. Xie Ch., Li W., Gao R., Yan L., Wang P., Gu Zh., Yang R. Determination of glucosinolates in rapeseed meal and their degradation by myrosinase from rapeseed sprouts // Food Chemistry. - 2022. - Vol. 382. -132316

21. Aboulfadl M. Nutritional and chemical evaluation of white cauliflower by-products flour and the effect of its addition on beef sausage quality // Journal of Applied Sciences Research. - 2012. - Vol. 8(2). - P. 693-704.

22. Рензяева Т.В., Рензяев А.О., Кравченко С.Н., Резниченко И.Ю. Потенциал рапсовых жмыхов в качестве сырья пищевого назначения // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2020. - № 2, - 143-160 c. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://doi.org/10.36107/spfp.2020.213

23. Kushad M.M., Brown A.F., Kurilich A.C., Juvik J.A., Klein B.P., Wallig M.A., Jeffery E.H. Variation of Glucosinolates in Vegetable Crops of Brassica oleracea // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 1999. - Vol. 47(4). - P. 1541-1548.

24. Cabello-Hurtado F., Gicquel M., Esnault M.-A. Evaluation of the antioxidant potential of cauliflower (Brassica oleracea) from a glucosinolate content perspective // Food Chemistry. - 2012. - Vol. 132(2). - P. 1003-1009.

25. dos Reis L.C.R., de Oliveira V.R., Hagen M.E.K., Jablonski A., Flores S.H., de Oliveira Rios A. Carotenoids, flavonoids, chlorophylls, phenolic compounds and antioxidant activity in fresh and cooked broccoli (Brassica

oleracea var. Avenger) and cauliflower (Brassica oleracea var. Alphina F1) // Food Science and Technology. - 2015. - Vol. 63(1). - P. 177-183.

26. Молибога Е.А., Сухостав Е.В., Козлова О.А., Зинич А.В. Анализ рынка функциональных продуктов питания: российский и международный аспекты // Пищевая промышленность: техника и технология. - 2022. -№52(4). - с. 775-786.

27. Технология функциональных продуктов питания: учеб. пособие для СПО / под общ. ред. Л. В. Донченко. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Издательство Юрайт, 2018. - 176 с.

28. Центр компетенций развития натуральной функциональной продукции. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http s: //ro skache stvo .gov .ru/about/competence/functional -products/?ysclid=m9m0d1591674861898 (дата обращения 10.03.2025).

29. Профилактика заболеваний: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / Алексеенко С. Н., Дробот Е. В. - Москва: Изд. дом Акад. естествознания, 2015. - 449 с.

30. РОССТАТ. Демография. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/folder/12781 (дата обращения 10.03.2024).

31. Mageney V., Neugart S., Albach D.C. A Guide to the Variability of Flavonoids in Brassica oleracea. // Molecules. - 2017. - Vol. 22(2). - 252.

32. Min-Hsiung Pan, Ching-Shu Lai, Chi-Tang Ho. Anti-inflammatory activity of natural dietary flavonoids // Food & Function. - 2010. - Vol. 1(1). -P. 15-31.

33. Favela-Gonzalez K.M., Hernandez-Almanza A.Y., De la Fuente-Salcido N.M. The value of bioactive compounds of cruciferous vegetables (Brassica) as antimicrobials and antioxidants: A review // Food Biochemistry. -2020. - Vol. 44. - e13414.

34. Argento S., Melilli M. G., Branca F. Enhancing greenhouse tomato-crop productivity by using Brassica macrocarpa guss. Leaves for controlling root-knot nematodes // Agronomy. - 2019. - Vol. 9(12). - P. 1-13.

35. Nawaz H., Shad M.A., Muzaffar S. Phytochemical composition and antioxidant potential of Brassica. In M. A. El-Esawi (Ed.) // Brassica germplasm

- characterization, breeding and utilization. - 2018. - P. 7-26.

36. Ramirez D., Abellan-Victorio A., Beretta V., Camargo A., Moreno D.A. Functional ingredients from Brassicaceae species: Overview and perspectives // International Journal of Molecular Sciences. - 2020. - Vol. 21. -P. 1-21.

37. Chen G.C., Koh W.P., Yuan J.M., Qin L.Q., van Dam R.M. Green leafy and cruciferous vegetable consumption and risk of type 2 diabetes: Results from the Singapore Chinese Health Study and meta-analysis // The British Journal of Nutrition. - 2018. - Vol. 119(9). - P. 1057-1067.

38. Lopez-Chillon M.T., Carazo-Diaz C., Prieto-Merino D., Zafrilla P., Moreno D. A., Villano D. Effects of long-term consumption of broccoli sprouts on inflammatory markers in overweight subjects // Clinical Nutrition - 2019. -Vol. 38(2). - P. 745-752.

39. Raiola A., Errico A., Petruk G., Monti D. M., Barone A., Rigano M.M. Bioactive compounds in Brassicaceae vegetables with a role in the prevention of chronic diseases // Molecules. - 2018. - Vol. 23(15). - P. 1-10.

40. Silva Dias J. Nutritional quality and effect on disease prevention of vegetables. In G. Mozsik & M. Figler (Eds.) // Nutrition in health and disease -our challenges now and forthcoming time. - 2019. - P. 1-30.

41. Thomas-Charles C., Fennell H. Anti-prostate cancer activity of plant-derived bioactive compounds: A review // Current Molecular Biology Reports.

- 2019. - Vol. 5(3). - P. 140-151.

42. Podsedek A. Natural antioxidants and antioxidant capacity of Brassica vegetables: A review // Lwt-Food Science and Technology. - 2007. - Vol. 40 (1). - P. 1-11.

43. Zhang J., Liu D., Zhang C., Niu H., Xin X., Chen J., Yi H., Liu D. The impact of Levilactobacillus brevis YSJ3 and Lactiplantibacillus plantarum JLSC2-6 co-culture on gamma-aminobutyric acid yield, volatile and non-

volatile metabolites, antioxidant activity, and bacterial community in fermented cauliflower byproducts // Food Chemistry. - 2024. - Vol. 432. - 137169.

44. Montone C.M., Capriotti A.L., Cavaliere C., Barbera G.L., Piovesana S., Chiozzi R.Z., Lagana A. Characterization of antioxidant and angiotensin-converting enzyme inhibitory peptides derived from cauliflower by-products by multidimensional liquid chromatography and bioinformatics // Journal of Functional Foods. - 2018. - Vol. 44. - P. 40-47.

45. Cushnie T.P., Lamb, A.J. Antimicrobial activity of flavonoids // International Journal of Antimicrobial Agents. - 2005. - Vol. 26(5) - P. 343356.

46. Nilsson J., Olsson K., Engqvist G., Ekvall J., Olsson M., Nyman M., Akesson B. Variation in the content of glucosinolates, hydroxycinnamic acids, carotenoids, total antioxidant capacity and low-molecular-weight carbohydrates in Brassica vegetables // Journal of the Science of Food and Agriculture. - 2005.

- Vol. 86(4). - pp. 528-538.

47. Cartea M.E., Francisco M., Soengas P., Velasco P. Phenolic Compounds in Brassica Vegetables // Molecules. - 2011. - Vol. 16. - 251.

48. Natella F., Belelli F., Ramberti A., Scaccini C. Microwave and traditional cooking methods: Effect of cooking on antioxidant capacity and phenolic compounds content of seven vegetables // Journal of Food Biochemistry. - 2010. - Vol. 34(4). - P.796-810.

49. Moreno D.A., Perez-Balibrea S., Ferreres F., Gil-Izquierdo A., Garcia-Viguera C. Acylated anthocyanins in broccoli sprouts // Food Chemistry. - 2010.

- Vol. 123. - 358.

50. Ahmadiani N., Robbins R.J., Collins T.M., Giusti M.M. Anthocyanins Contents, Profiles, and Color Characteristics of Red Cabbage Extracts from Different Cultivars and Maturity Stages // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2014. - Vol. 62(30). - 7524.

51. Dyrby M. Westergaard N. Stapelfeldt H. Light and heat sensitivity of red cabbage extract in soft drink model system // Food Chemistry. - 2001. -Vol. 72. - 431.

52. Hassanpour S.H., Doroudi A. Review of the antioxidant potential of flavonoids as a subgroup of polyphenols and partial substitute for synthetic antioxidants // Avicenna journal of phytomedicine. - 2023, - 13(4) - P. 354-376.

53. Soengas P., Cartea M.E., Francisco M., Sotelo T., Velasco P. New insights into antioxidant activity of Brassica crops // Food Chemistry. - 2012. -Vol. 134. - P. 725-733.

54. Bahorun T., Luximon-Ramma A., Crozier, A., Aruoma O.I. Total phenol, flavonoid, proanthocyanidin and vitamin C levels and antioxidant activities of Mauritian vegetables // Journal of the Science of Food and Agriculture. - 2004. - Vol. 84(12). - P. 1553-1561.

55. Ackland M.L., van de Waarsenburg S., Jones R. Synergistic antiproliferative action of the flavanols quercetin and kaempferol in cultured human cancer cell lines // In Vivo. - 2005. - Vol. 19(1). - P. 69-76.

56. Kim D.O., Padilla-Zakour O.I., Griffiths P.D. Flavonoids and antioxidant capacity of various cabbage genotypes at juvenile stage // Journal of Food Science. - 2004. - Vol. 69(9). - P. 685-689.

57. Calderon-Montano J.M., Burgos-Moron E., Perez-Guerrero C., Lopez-Lazaro M. A review on the dietary flavonoid kaempferol // Mini-Reviews in Medicinal Chemistry. - 2011. - Vol. 11(4). - P. 298-344.

58. Blazevic I., Montaut S., Burcul F., Olsen C.E., Burow M., Rollin P., Agerbirk N. Glucosinolate structural diversity, identification, chemical synthesis and metabolism in plants // Phytochemistry. - 2019. - Vol. 169. - 112100.

59. Padilla G., Cartea M.E., Velasco P., de Haro A., Ordas A. Variation of glucosinolates in vegetable crops of Brassica rapa // Phytochemistry. - 2007. - Vol. 68. - 536.

60. Ungureanu C., Fierascu I., Fierascu R.C. Sustainable Use of Cruciferous Wastes in Nanotechnological Applications // Coatings. - 2022. -Vol. 12(6) - 769.

61. The biological cycle of the butterfly diagram. [Электронный ресурс]. URL: https://www.ellenmacarthurfoundation.org/articles/the-biological-cycle-of-the-butterfly-diagram (дата обращения: 03.02.2025).

62. Указ Президента Российской Федерации от 07.05.2024 № 309. "О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года" [Электронный ресурс]. - URL: http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202405070015 (дата обращения: 18.10.2025).

63. Федеральный проект «Экономика замкнутого цикла» в рамках национального проекта «Экологическое благополучие» [Электронный ресурс]. URL: http://government.ru/rugovclassifier/919/about/ (дата обращения: 18.10.2025).

64. Оксана Лут рассказала о перспективах применения биотехнологий в АПК на форуме «Биопром-2024» [Электронный ресурс]. - URL: https://mcx.gov.ru/press-service/news/oksana-lut-rasskazala-o-perspektivakh-primeneniya-biotekhnologiy-v-apk-na-forume-bioprom-2024/ (дата обращения: 12.11.2024).

65. Sarangi P.K., Vivekanand V., Mohanakrishna G., Pattnaik B., Muddapur U.M., Aminabhavi T.M. Production of bioactive phenolic compounds from agricultural by-products towards bioeconomic perspectives // Journal of Cleaner Production. - 2023. - Vol. 414. - 137460.

66. Stojceska V., Ainsworth P., Plunkett A., Ibanoglu E., Ibanoglu S. Cauliflower by-products as a new source of dietary fibre, antioxidants and proteins in cereal based ready-to-eat expanded snacks // Journal of Food Engineering. - 2008. - Vol. 87(4). - P. 554-563.

67. Nartea A., Fanesi B., Pacetti D., Lenti L., Fiorini D., Lucci P., Frega N.G., Falcone P.M. Cauliflower by-products as functional ingredient in bakery

foods: Fortification of pizza with glucosinolates, carotenoids and phytosterols // Current Research in Food Science. - 2023. - Vol. 6. - 100437.

68. Saleh S. Quality Attributes of Shamy Bread Supplemented With Cauliflower Wastes // Egyptian Journal of Food Science. - 2022. - 50. - P. 7382.

69. Abolfazl M. Nutritional and chemical evaluation of white cauliflower by-products flour and the effect of its addition on beef sausage quality // Journal of Applied Sciences Research. - 2012. - Vol. 8(2). - Р. 693-704.

70. Ribeiro T.C., Abreu J.P., Freitas M.C.J., Pumar M., Teodoro A. Substitution of wheat flour with cauliflower flour in bakery products: Effects on chemical, physical, antioxidant properties and sensory analyses // International Food Research Journal. - 2015. - Vol. 22. - P. 532-538.

71. Hashem A., Mousa M.E.A., Adawy E. The Use Of Cauliflower Waste Extracts As A Natural Antioxidant To Improve Quality Of Beef Sausage // Egyptian Journal of Food Science. - 2021. DOI:10.21608/ejfs.2021.43075.1079.

72. Amofa-Diatuo T., Anang D.M., Barba F.J., Tiwari B.K. Development of new apple beverages rich in isothiocyanates by using extracts obtained from ultrasound-treated cauliflower by-products: Evaluation of physical properties and consumer acceptance // Journal of Food Composition and Analysis. - 2017. - V.61. - P. 73-81.

73. Xu Y., Li Y., Bao T., Zheng X., Chen W., Wang J. A recyclable protein resource derived from cauliflower by-products: Potential biological activities of protein hydrolysates // Food Chemistry. - 2017. - Vol. 221. - P. 114-122.

74. Cauliflower Flour [Электронный ресурс]. - URL: https://navitasorganics.com/products/cauliflower-flour (дата обращения 10.04.2024).

75. Rodriguez De Luna S.L., Ramirez-Garza R.E., Serna Saldivar S.O. Environmentally Friendly Methods for Flavonoid Extraction from Plant Material: Impact of Their Operating Conditions on Yield and Antioxidant Properties // The Scientific World Journal. - 2020. - 792069.

76. Yang W., Huang G. Extraction methods and activities of natural glucans // Trends in Food Science & Technology. - 2021. - Vol. 112. - P. 5057.

77. Suan L. A review on plant-based rutin extraction methods and its pharmacological activities // Journal of Ethno-pharmacology. - 2013. - Vol. 150(3). - P. 805-817.

78. Yan G., Deng Y., Ju T., Wu K., Xi J. Continuous highvoltage electrical discharge extraction of flavonoids frompeanut shells based on «annular gap type» treatmentchamber // Food Chemistry. - 2018. - Vol. 256. - P. 350-357.

79. Salarbashi D., Fazly Bazzaz B.S., Karimkhani M. M. Oil stability index and biological activities of Achilleabiebersteinii and Achillea wilhelmsii extracts as influenced by various ultrasound intensities // Industrial Crops and Products. - 2014. - Vol. 55. - P. 163-172.

80. De la Guardia M., Garrigues Past S. Past, present and future of green analytical chemistry. Challenges in Green Analytical Chemistry. The Royal Society of Chemistry, - 2020. - pp. 1-18. DOI: 10.1039/9781788016148-00001.

81. Nowak P.M., Wietecha-Posluszny R., Pawliszyn J. White analytical chemistry: an approach to reconcile the principles of green analytical chemistry and functionality // TrAC Trends in Analytical Chemistry. - 2021. - Vol. 138. -116223.

82. Armenta S., Garrigues S., Esteve-Turrillas F.A., de la Guardia M. Green extraction techniques in green analytical chemistry // TrAC Trends in Analytical Chemistry. - 2019. - 116. - P. 248-253

83. Lopez-Lorente A.I., Pena-Pereira F., Pedersen-Bjergaard S., Zuin V.G., Ozkan S.A., Psillakis E. The ten principles of green sample preparation // TrAC Trends in Analytical Chemistry. - 2022. - 148. - 116530.

84. Carbonell-Rozas L., Romero-Gonzalez R., Garrido Frenich A. Green and miniaturized ultrasonic-assisted extraction using natural deep eutectic solvents to extract phenolic compounds from tea samples // Advances in Sample Preparation. - 2024. - Vol. 12. - 100128.

85. Barba F.J., Grimi N., Vorobiev E. Evaluating the potential of cell disruption technologies for green selective extraction of antioxidant compounds from Stevia rebaudiana Bertoni leaves // Journal of Food Engineering. - 2015. -149. - P. 222-228.

86. Deng, K.G. Zinoviadou, C.M. Galanakis, V. Orlien, N. Grimi, E. Vorobiev, N. Lebovka, F.J. Barba. The effects of conventional and non-conventional processing on glucosinolates and its derived forms, isothiocyanates: extraction, degradation, and applications // Food Engineering Reviews. - 2014. - Vol. 7(3). - P. 357-381.

87. Rosello-Soto E., Barba F.J., Parniakov O., Galanakis C.M., Lebovka N., Grimi N., Vorobiev E. High voltage electrical discharges, pulsed electric field, and ultrasound assisted extraction of protein and phenolic compounds from olive kernel // Food Bioprocess Technology. - 2014. - Vol. 8(4). - P. 885-894.

88. da Silva R.F., Carneiro C.N., de Sousa C.B. do C., Gomez F.J.V., Espino M., Boiteux J., Fernandez M.A., Silva M.F., Dias F. de S. Sustainable extraction bioactive compounds procedures in medicinal plants based on the principles of green analytical chemistry: a review // Microchemical Journal. -2022. - Vol. 175(5). - 107184.

89. Meregalli M., Saorin Puton B.M., Camera F., Amaral A.U., Zeni J., Cansian R.L., Mignoni M.L., Toniazzo Backes G. Conventional and ultrasound-assisted methods for extraction of bioactive compounds from red araca peel (Psidium cattleianum Sabine) // Arabian Journal of Chemistry. - 2020. - Vol. 13(6). - P. 5800-5809.

90. Mehmood A., Ishaq M., Zhao L., Yaqoob S., Safdar B., Nadeem M., Munir M., Wang C. Impact of ultrasound and conventional extraction techniques on bioactive compounds and biological activities of blue butterfly pea flower (Clitoria ternatea L.) // Ultrasonics Sonochemistry. - 2019. - Vol. 51. - P. 1219.

91. Albuquerque B.R., Prieto M.A., Barreiro M.F., Rodrigues A., Curran T.P., Barros L., Ferreira I.C.F.R. Catechin-based extract optimization obtained

from Arbutus unedo L. fruits using maceration/microwave/ultrasound extraction techniques // Industrial Crops and Products. - 2017. - Vol. 95. - P. 404-415.

92. Chemat F., Maryline A. V., Giancarlo C. Green Extraction of Natural Products: Concept and Principles // International Journal of Molecular Sciences.

- 2012. - Vol. 13(7). - P. 8615-8627.

93. Tabasso S., Carnaroglio D., Calcio Gaudino E., Cravotto G. Microwave, ultrasound and ball mill procedures for bio-waste valorisation // Green Chemistry. - 2015. - Vol. 17. - P. 684-693.

94. Chemat F., Rombaut N., Sicaire A.G., Meullemiestre A., Fabiano-Tixier A.S, Abert-Vian M. Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review // Ultrasonics Sonochemistry. - 2017. - Vol. 34. - P. 540-560.

95. Li Y., Fabiano-Tixier A.S., Tomao V., Cravotto G., Chemat F. Green ultrasound-assisted extraction of carotenoids based on the bio-refinery concept using sunflower oil as an alternative solvent // Ultrasonics Sonochemistry. -2013. - Vol.20. - P. 12-18.

96. Grassino A.N., Brncic M., Vikic-Topic D., Roca S., Dent M., Brncic S.R. Ultrasound assisted extraction and characterization of pectin from tomato waste // Food Chemistry. - 2016. - Vol. 198. - P. 93-100.

97. Galanakis C.M., Brncic M., Orlien V., Trujillo F.J., Mawson R., Knoerzer K., Tiwari B.K., Barba F.J. Clean recovery of antioxidant compounds from plant foods, by-products and algae assisted by ultrasounds processing. Modeling approaches to optimize processing conditions // Trends in Food Science & Technology. - 2015. - Vol. 42 (2). - P. 134-149.

98. Lin J.A., Kuo C.H., Chen B.Y., Li Y., Liu Y.C., Chen J.H., Shieh C.J. A novel enzyme-assisted ultrasonic approach for highly efficient extraction of resveratrol from Polygonum cuspidatum // Ultrasonics Sonochemistry. - 2016.

- Vol. 32. - P. 258-264.

99. Chu Q., Xie S., Wei H., Tian X., Tang Z., Li D., Liu Y. Enzymeassisted ultrasonic extraction of total flavonoids and extraction polysaccharides

in residue from Abelmoschus manihot (L) // Ultrasonics Sonochemistry. - 2024. - Vol. 104. - 106815.

100. Li Y., Zhang Q., Fang Q., Zhu H., Zong X., Gao X., Shi Y., Qin K. A novel ultrasound-assisted enzyme extraction method of total flavonoids from Viticis Fructus and processed Viticis Fructus: Comparison of in vitro antioxidant activity // Ultrasonics Sonochemistry. - 2024. - Vol. 110. - 107045.

101. Singla M., Singh A., Sit N. Effect of microwave and enzymatic pretreatment and type of solvent on kinetics of ultrasound assisted extraction of bioactive compounds from ripe papaya peel // Journal of Food Process Engineering. - 2023. - Vol. 46. - e14119.

102. Nishad J., Saha S., Dubey A.K., Varghese E., Kaur C. Optimization and comparison of non-conventional extraction technologies for Citrus paradisi L. peels: a valorization approach. // Journal of Food Science and Technology. -2019 - Vol. 56. - P. 1221-1233.

103. Le H.V., Le V.V.M. Comparison of enzyme-assisted and ultrasound-assisted extraction of vitamin C and phenolic compounds from acerola (Malpighia emarginata DC.) fruit. // International Journal of Food Science and Technology. - 2012. - Vol. 47. - P. 1206-1214.

104. Hiranpradith V., Therdthai N., Soontrunnarudrungsri A., Rungsuriyawiboon O. Optimisation of Ultrasound-Assisted Extraction of Total Phenolics and Flavonoids Content from Centella asiatica // Foods. - 2025. -Vol.14(2).- 291.

105. Zhong X., Zhang S., Wang H., Yang J., Li L., Zhu J., Liu Y. Ultrasound-alkaline combined extraction improves the release of bound polyphenols from pitahaya (Hylocereus undatus 'Foo-Lon') peel: Composition, antioxidant activities and enzyme inhibitory activity // Ultrasonics Sonochemistry. - 2022. - Vol. 90. -106213.

106. Qu C., Yu S., Luo L., Zhao Y., Huang Y. Optimization of ultrasonic extraction of polysaccharides from Ziziphus jujuba Mill. by response surface methodology // Chemistry Central Journal. - 2013. - Vol. 7(1). - 160.

107. Muniz-Marquez D.B., Martinez-Avila G.C., Wong-Paz J.E., Belmares-Cerda R., Rodriguez-Herrera R., Aguilar C.N. Ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from Laurus nobilis L. and their antioxidant activity // Ultrasonics Sonochemistry. - 2013. - Vol. 20(5). - P. 1149-1154.

108. Akther S., Islam Md. R., Alam M., Alam Md. J. Ahmed S. Impact of slightly acidic electrolyzed water in combination with ultrasound and mild heat on safety and quality of fresh cut cauliflower // Postharvest Biology and Technology. - 2023. - Vol. 197. - 112189.

109. Altemimi A., Watson D.G., Choudhary R., Dasari M.R., Lightfoot D.A. Ultrasound Assisted Extraction of Phenolic Compounds from Peaches and Pumpkins // PLoS One. - 2016. - Vol. 11(2). - e0148758.

110. Bruno N., Serenella S., Assumpcio A., Sarah J. Mc., Erwan S., Ulf S. The role of life cycle assessment in supporting sustainable agri-food systems: A review of the challenges // Journal of Cleaner Production. - 2016. - Vol. 140(2). - P. 399-402.

111. Vandermeersch T., Alvarenga R.A.F., Ragaert P., Dewulf J. Environmental sustainability assessment of food waste valorization options // Resources Conservation and Recycling. - 2014. - 87.- P. 57-64.

112. Byrne D.M., Lohman H.A.C., Cook S.M., Peters G.M., Guest J.S. Life cycle assessment (LCA) of urban water infrastructure: emerging approaches to balance objectives and inform comprehensive decision-making // Journal of Environmental Science: Water Research & Technology. - 2017. - Vol. 3(6), -P. 1002-1014.

113. Bartocci P., Zampilli M., Liberti F., Pistolesi V., Massoli S., Bidini G., Fantozzi F. LCA analysis of food waste co-digestion // The Science of the total environment. - 2019. - Vol. 709. - 136187.

114. Amicarelli V., Lagioia G., Bux C. Global warming potential of food waste through the life cycle assessment: An analytical review // Environmental Impact Assessment Review. 2021. - Vol. 91 -106677.

115. Sales H., Figueiredo F., Vaz Patto M.C., Nunes J. Assessing the environmental sustainability of Portuguese olive growing practices from a life cycle assessment perspective // Journal of Cleaner Production. - 2022. - 355. -131692.

116. The Science behind Carbon Dioxide Reduction with Hemp [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://hempnewstv.wordpress.com/2009/09/28/the-science-behind-carbon-dioxide-reduction-with-hemp/ (дата обращения: 13.01.2024).

117. Finnveden G., Michael Z.H., Tomas E., Jeroen B.G., Reinout H., Stefanie H., Annette K., David W.P., Sangwon S. Recent developments in Life Cycle Assessment // Journal of environmental management. - 2009. - Vol. 91(1). - P. 1-21.

118. Rossi M., Cappelletti F., Germani M. Design for environmental sustainability: collect and use company information to design green products // Procedia CIRP. - 2022. - Vol. 105. - P. 823-828.

119. Ingrao C., Matarazzo A., Tricase C., Clasadonte M.T., Huisingh D. Life Cycle Assessment for highlighting environmental hotspots in Sicilian peach production systems // Journal of Cleaner Production. - 2015 - Vol. 92. - P. 109120.

120. Brand-Williams W, Cuvelier ME, Berset C. Use of free radical method to evaluate antioxidant activity // LWT - Food Science and Technology.

- 1995 - Vol. 28(1). - P.25-30.

121. Колодязная В.С., Кипрушкина Е.И., Бараненко Д.А., Шестопалова И.А., Бройко Ю.В. Методология научных исследований в пищевой биотехнологии: Учеб. пособие. - СПб.: Университет ИТМО, 2019.

- 143 с.

122. Goedkoop M., Oele M., Leijting J., Ponsioen T., Meijer E. Introduction to LCA with SimaPro, - 2016. - 81 р.

123. Various authors, Database & Support team PRe Sustainability. SimaPro database manual. Methods library, - 2021. - 98 p.

124. Баурин Д. В. Исследование процесса биологической конверсии отходов производства подсолнечного масла //Успехи в химии и химической технологии. - 2010. - Т. 24. - №. 11 (116). - С. 8-10.

125. Carrasco-Cabrera C. P., Bell T. L., Kertesz M. A. Caffeine metabolism during cultivation of oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) with spent coffee grounds //Applied microbiology and biotechnology. - 2019. - Vol. 103(14). - P. 5831-5841.

126. Rachmawati Y. S. et al. Growth of mycelium oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) in medium rice wastewater with coconut water //IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - IOP Publishing. -2021. - Vol. 1098(5). - C. 052008-052217.

127. Глазунова А. В., Песцов Г. В. Утилизация зерновой пивной дробины отхода пивного производства с помощью гриба pleurotus ostreatus //Экология родного края: проблемы и пути их решения. - 2021. - С. 349 352.

128. Goepel K.D. Implementation of an Online Software Tool for the Analytic Hierarchy Process (AHP-OS) // International Journal of the Analytic Hierarchy Process. - 2018. - Vol. 10(3). - P. 469-487.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Акты об использовании результатов

I/ITMO

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет ИТМО» (Университет ИТМО)

Кронверкский пр-т, д. 49, лит. А, Санкт-Петербург, Россия, 197101 Тел.: [phone] | Факс: [phone] [e-mail] | itmo.ru

24.09 ЯойЗ'»

Для предоставления в Диссертационный Совет

АКТ О ВНЕДРЕНИИ научных результатов диссертационного исследования Миниахметовой Айгуль Васимовны "Разработка технологии пищевого ингредиента, содержащего фенольные соединения из листьев цветной капусты (Brassica oleracea var. botrytis)", представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 4.3.3 Пищевые системы

Настоящий акт использования научных результатов выдан Миниахметовой Айгуль Васимовне и подтверждает, что в период обучения в аспирантуре Университета ИТМО по специальности 05.18.07 «Биотехнология пищевых продуктов и биологически активных веществ» ею была внедрена в учебный процесс методика оценки жизненного цикла продукции и материалов с добавленной стоимостью, получаемых из отходов пищевой промышленности с применением биотехнологий.

Данная методика была применена A.B. Миниахметовой как в рамках диссертационного исследования, так и в учебном процессе для проведения лабораторных работ по дисциплине «Оценка жизненного цикла» для магистрантов, обучающихся по направлениям 18.04.02 - Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии, а также 20.04.01 - Техносфсрная безопасность.

Являясь руководителем НИРМА № 623115 «Экобиотехнологии для предотвращения промышленного загрязнения», A.B. Миниахметова использовала разработанную методику для консультирования магистрантов факультета экотехнологий по проведению оценки жизненного цикла биокомпозитных материалов на основе мицелия, липидов из микроводорослей, биоразлагаемой посуды и аэробного компостирования.

Декан факультета экотехнологий^'ЛТл канд.техн.наук .«''о,,'-"

шШ

Е.В. Тамбулатова

г » ¿¿¿cbe/t-Zs 2025 ) Р\---

2>вк

лаборатория

об использовании результатов диссергаиионного исследования Миниахметовой Айгуль Васимовны на тему: «Разработка технологии пищевого ингредиента, содержащего фенольные соединения из листьев цветной капусты

(Brassica oleracea var. bcurytis)» в промышленных условиях

Настоящий акт подтверждает, что результаты диссертационного исследования Миниахметовой Айгуль Васимовны, посвяшенною извлечению феиольных соединений из листьев цветной капусты посредством комбинированного способа, включающего ультразвуковую и ферментную обработку, рассмотрены и рекомендованы к промышленному внедрению на OCX) «ЭВКЛаб» в виде технолога и получения растительного экстракта.

Для подтверждения научного уровня исследования разработаны ТУ 10.89 15-045-46161837-2025 «Экстракт листьев цветной капусты, содержащий фенольные соединения». . '

эффект от внедрения проекта позволит расширить ассортимент выпускаемой продукции СКХ) «ЭВКЛаб». а также повысить экологическую и ресурсную эффективность производства растительных экстрактов.

Акт выдан для прсдостаатени» в диссертационный совет Университета ИТ МО 09.22.00.

ооо «з»кпв».

113)51. Нф»Г<фОВС*44 овл,. Но«1Ч>|»в< юв • v. и. я, Hanau, гж. »»Отш»»ш, с. i тлл.: bibiöi -

»-»ли i infofi*»;«b.ru

AKT

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Технические условия

ОБЩЕС ТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ЛАБОРАТОРИЯ ЭКСТРАКТОВ ВИКТОРИИ КАЗЕНИНОЙ» (ООО «ЭВКЛАБ»)

Экстракт лнсгьсв иве! ной капусты, содержащий фснольнме соединения

Технические условия ТУ 10.81). 15-045-46161837-2025

Дата введения в действие

«У^ » 1, < с-». у 2025 г.

РАЗРАБОТАНО Университет ИТ МО Миннахметова Л.В.

Великий Новгород

2025

ПРИЛОЖЕНИЕ В Инвентаризационные данные экстракции фенольных соединений из листьев цветной капусты комбинированным способом

I Сбор растительного сырья

1 Сбор листьев цветной капусты

Сбор цветков происходит с помощью специального оборудования: комбайн Алтай-1800, который прикрепляется к трактору. Сбор осуществляется в емкость, которая также прикреплена к трактору.

2 Транспортировка до места сушки

Транспортировка происходит на грузовом автотранспорте с места сбора до места сушки (производство), разгрузка происходит на коршовой транспортёр, который доставляет сырье к системе сушильного аппарата. Загрузка/разгрузка грузовика осуществляется при помощи автоматических транспортёров.

3 Приемка сырья для переработки

Приемка осуществляется с помощью ленточных конвертеров, которые доставляют сырье к месту подготовки для дальнейшей переработки

4 Очистка

Очистка производится на электрическом цилиндрическом фильтре, которое позволяет отделить различные примеси, инородные предметы.

5 Мойка

Мойка проводиться автоматически на специальной мойке.

6 Конвекционная сушка

Сушка производиться в конвекционной сушилке. Листья подвергаются конвекционной сушке до влажности (8,0) ± 0,5 %.

7 Транспортировка сырья с места сушки до места переработки Транспортировка осуществляется на грузовом автотранспорте. Загрузка/разгрузка грузовика осуществляется при помощи автоматических транспортёров.

Входные потоки

Ед. измерения

Количество

1. Сырье и полуфабрикаты: Листья цветной капусты

г

4,75

2. Энергетические ресурсы:

Электроэнергия

кВт*ч

0,2227

3. Вода:

л

0,0367

4. Транспорт для сбора сырья

кг*км

0,00093

5. Транспортировка

кг*км

0,221

Выходные потоки

Ед. измерения

Количество

1. Продукция:

Высушенные листья цветной капусты_

г

1,09

2. Выбросы в атмосферу:

Пыль органическая г 0,05

II Подготовка растительного сырья

8 Приемка сырья для переработки

Приемка осуществляется с помощью ленточных конвертеров, которые

доставляют сырье к месту подготовки для дальнейшей переработки.

9 Измельчение сырья

Производиться автоматизированное измельчение высушенных цветков

лабазника до размера: 1-2 мм.

Входные потоки Ед. измерения Количество

1. Сырье и полуфабрикаты:

Высушенные цветки с примесями г 1,08

2. Энергетические ресурсы:

Электроэнергия кВт*ч 0,0031

Выходные потоки Ед. измерения Количество

1. Продукция:

Высушенные цветки г 1,00

2. Выбросы в атмосферу:

Пыль органическая г 0,03

III Экстракция фенольных соединений

10 Перемешивание сырья и экстрагента

Перемешивание измельченных листьев цветной капусты с готовым

раствором экстрагента производиться с помощью погружной мешалки

в течение 10 мин.

11 Экстракция

После того как раствор в ультразвуковой ванне достиг температуры в

50 °С происходит настаивание 10 мин. и дальнейшая экстракция на

протяжении 30 мин., с частотой ультразвука 35 кГц, мощностью

ультразвука 115,5 (3,72 Вт/г).

12 Выдержка

Выдержка производиться в течение 24 ч. В темном помещении, при

комнатной температуре.

13 Фильтрация

Фильтрация производиться для отделения растительного остатка от

раствора. Фильтрация производиться в стеклянную колбу.

14 Отстаивание

Отстаивание производиться в стеклянной таре.

15 Повторная фильтрация

Фильтрация производиться для отделения растительного остатка от

раствора. Фильтрация производиться в стеклянную тару.

Входные потоки Ед. измерения Количество

1. Сырье и полуфабрикаты:

Высушенные листья г 1,00

Уксусная кислота 12 % мл 0,50

Ферментные препараты, включая: г 0,035

Целлюлаза г 0,023

Пектиназа г 0,012

2. Энергетические ресурсы:

Электроэнергия кВт*ч 0,10117

3. Вода: мл 40

Выходные потоки Ед. измерения Количество

1. Продукция:

Раствор экстракта мл 40

2. Твердые отходы:

Растительное сырье отработанное г 1,0

IV Утилизация шрота экстракции 16 Сушка

Сушка проводиться при 60 °С на протяжении 3 часов для достижения остаточной влажности до (8±0,5) %.

17 Компостирование

Процесс компостирования смоделирован с помощью баз данных есотуеП в программной продукте БтаРго.

Входные потоки Ед. измерения Количество

1. Сырье и полуфабрикаты: Шрот экстракции г 0,7

2. Энергетические ресурсы:

Электроэнергия кВт*ч 0,03556

Выходные потоки Ед. измерения Количество

1. Продукция:

Компост г 0,7

V Упаковка готовой продукции 18 Фасовка

Производиться автоматическая фасовка БАВ в ПЭТ-упаковку по 200 г.

В количестве 10 ПЭТ-упаковок помещаются в гофр-упаковку. При

фасовке возможны потери продукта в количестве 1 % от общей массы

продукции. 19 Транспортировка на склад

Транспортировка на склад производиться на конвейере ленточном.

Входные потоки Ед. измерения Количество

1. Сырье и полуфабрикаты: Раствор БАВ г 1,000

2. Энергетические ресурсы:

Электроэнергия кВт*ч 0,0000004

3. Упаковочные материалы:

ПЭТ-упаковка г 0,2333

Гофр-упаковка г 0,027

Выходные потоки Ед. измерения Количество

1. Продукция:

Упакованные капсулы г 1,2603

2. Твердые отходы:

Брак г 0,013

VI Потребление продукции 20 Потребление продукции Потребление сопровождается образованием упаковки, в данном случае

ПЭТ-упаковка. С помощью программного продукта, данная упаковка

отправляется на утилизацию - захоронение.

Входные потоки Ед. измерения Количество

1. Продукция:

Раствор БАВ г 1,2603

2. Энергетические ресурсы:

Электроэнергия кВт*ч 0,0000004

3. Упаковочные материалы:

ПЭТ-упаковка г 0,2333

Гофр-упаковка г 0,027

Выходные потоки Ед. измерения Количество

1. Отходы:

ПЭТ-упаковка г 0,2333

Гофр-упаковка г 0,027

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Тексты публикаций

1. Miniakhmetova A.V., Sergienko O.I., Ilina V.S., Lepeshkin A.I., Baranenko D.A. A comparative life cycle assessment of phytosterol and meadowsweet (Filipendula ulmaria) // Food Bioscience. - 2022. - Vol. 50. - Part

A. - Art. 102076 [Электронный ресурс].

2. Миниахметова А.В., Сергиенко О.И., Бараненко Д.А., Ильина

B.С., Лепешкин А.И., Эминова Э.Р. Интеграция оценки жизненного цикла в практику выбора наилучшей технологии онкопротекторных функциональных пищевых ингредиентов // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. - 2023. - №2 4(58). - С. 41-50.

3. Миниахметова, А.В., Сергиенко О.И. Комплексное исследование ультразвуковой и ферментной обработки при экстракции фенольных соединений из листьев цветной капусты (Brassica oleracea L. var. botrytis) / А.В. Миниахметова // Международный научно-исследовательский журнал. - 2025. - № 6(156) [Электронный ресурс].

4. Миниахметова, А.В., Сергиенко О.И. Многофакторный анализ технологических, экономических и экологических аспектов при сравнении методов экстракции фенольных соединений из листьев Brassica oleracea var. botrytis / А.В. Миниахметова // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. - 2025. - № 2(64) [Электронный ресурс].

tut it«!» su uimi i(tw7b

H SFVIhK

Contents lists available at « irnceDv.- !

Food Bioscience

tournai honxpagr «im» al—Mil uiini.tacatoibio

■i^îlNn

H)

A comparative life cycle assessment of phytosterol and meadowsweet (Filipéndula ulmaria) oncoprotective functional food ingredients

Aigul V. Miniakhmetova , Olga I. Sergienko , Victoria S. Uina , Artera I. Lepeshkin , Denis A. Baranenko '

ARTICLE I N » O

LC t

IV uijiiil aid tvlnuil |0|4 111 m kullhin dirt Mil limlaiiubl« find «ysliwtt ukm li'tt-lbr! nijuitv a

inMilu .tpfwtMtli llut anuhn a brúufet rmvunmrnl lut fuúd chai«- n>r puf» cmnfum Am l.vhoiil upa lu pvuáuii- futKtajtul iojpnlnb Um pnnúfi untukqikji] iIímmu - rath ai Ihr« imuháqj diíírivnl mmt oí rtfw SM Iii im . à Vp-producl id tuybtím plottain^ «IUI «móMMml alMll «ml pUiard Ulli UWMVrVl l'jllül

lifo tili HmMnnu (LCA.I wh Svn irlarud la palílV ihr dula oí cm* agmdknu *nd Ihr bul lactuuiugy fur Ihr lUkrfcaldrrv Uf« < wir inwtilufy mlnii tLÜIA) of In >«iuki»ir» Witt earned od tx»-d « Ihr SuniPro 4.1.1.1. To timAm Ihr mull> <d Ihr LOA vi lixfcnukçlia U> pnnliKr bluirçk uBi «cllkr utilam (BAS) fluni tn^n^KU vi uiituM ull puiMW). Ihr audd» Ol ihr l^iihu 1.1.1 kam«» mvr uni LKJ

liulSt V1.Q1. RrtiP» 2016 (MillpUttl (Hl VI.04 . AutU (2010) H) «ad IPCC 2013 (CWP SCO* Vl.Oll Thr vülliUljua of ihr mulu od ihr nimaiil id ihr aifwrl uf «unlainiiis in ihr initial iUim un ihr LCA iah u bNiMi uf Ibr InhaJiMtn um- («wd Util Uttfqt Munir Orlo mnhud. Thr mullí ihMW^ Ihü production uf BAS bum * by fuJwt vi laytria ull pnKHéll^ u Ihr MuH mviroafnriiUJh (rimillt mànatogy. did llv iliu ubuimil radd .nid la Ihr hir atfe rhdlKnr luf Ihr <mrfli*y uf T unillwul fcud mgmfcmll ' ur WW at Ml laâitiplr for íurthn loninh «d cumpririiun wkh ulhrr uijKtcd funtllwul «gmfael**.

1. Introduction

The current research shows that transition to sustainable food syv irmi hit serious limitations lhae to the Insufficiency oI existing databases lor environmental Impact assessment (Zuu :' ,il ¿022, PradrirU f. . I, which can be ovrrromr by collecting data and using Utr cycle assessment tools (or designing food systems. Food Industry produces large amounts of wane, or by products, wo rid wide from a variety of sources even year. According to the Food and Agriculture Organl tanon(FAO)( .'-.11« ,. .2011) the amount of food waste globally

makes U billion tons annually, accounting far almost a third oi all food produced.

As a response to this global challenge there Is an emerging green trend In food Industry tor a deep treatment of food waste and byproducts with production of useful micro- and macTonutrients that become raw matenajs to create new functional products (S.n, .... . - t ,i

2021. Muateto et aL. 2016, Sakr et al.. 2021, Granau« ji, 2022; Dam et al . -1 J). This tendency oi the loud producing companies contributes to shaping sustainable tood production and consumption, which also corresponds to Sustainable Development Goals (SDG. 21'- IX In particular. Goal 2 Is aimed at eradiating hunger, achieving food security and unproved nutrition, and promoting sustainable agriculture, whereas Goal 12 Is aimed at providing a transition to sustainable consumption and production patterns. Also, the recovery of valuable substances lor creating functional food ingredients from a large amount of Inexpensive by -products or waste can provide an economic advantage fur potential stakehalden. This approach also allows companies to turn to the circular model of production, which Is strongly promoted both at the European and the national levels (Ac EU . Inn pian fin - ein _ ,u En , uv. 2015. Decree at the Gcneromrnt al the Russian Federation N 2816 r, - .1). A systematic approach to sustainable production Includes conducting I lie cycle assessment (LCA I and considering Hie cycle costs as well as on an assessment of cost-effectiveness and leasftilllty erf new

' CucMspuadittg «uihur.

** Gurmpuodaqt adhx.

Enriialiciia ■ . ... tu (Ol S«T|pr«4iiX irtu - . •• II n. |DJ(. BaaRlui

kltp. ill* or j, 10.101«! >Atu.2022.10207b

Ulirliad 30 Jutff 2022: lt«n»d m mini him 2S StiMrahrt 2022. AtufUd 28 Vr^mUrt 2022

Aviilablr unlinr 2 CMIubrt 2022

2212-42« t£ 2022 Elsrvvn Ltd. All rlghli mrriwL

А V. IfnufcHTvazra tr t±

production, which provides .n1iiiiLori.il LnlDnmilon and rationale for deciding beiwen options [Read ¿ Much. 2021, Zhou ri al., 2Q2IJL Obtaining biologically arrive substances. cd' high vaine from lim с waste requires determining lis, economic efficiency.

Rapid globaL advances, la seilte jad technology, Increased health spending* Ьу national gnvemmeni.-s,. changes m leed safety Legislation ihn enhance food prod un bin and consumer m formai I сс requirements, ¿od л growing. Jmerest id achieving weiLness through funcdonal nucri-iLon ¿re jj| |ij.-ilti(í global interest id ич food producís [Bruno ei ai, 2D1&, Cucuraclu et al.. 2В1Л]. Ad people become mail- awue я the connection between diet and good health, consumer hü rudes cowards healthy ilcch. axe promising, and ibe лшпЬгг al' functional roods со global markeis is ¡or ceasing [Funct-jonal foods marker. 2021X. Healthy foods are Intended in г continuous, consumption as pan ai' rhe dlei l'or alL ¿je groups. They help id redure che mk of developing concomitant non-communicable ¿ksea¿es, maintaining, and improving ihe quality oí tii-j.lih due ro the presence oс physiologic. all у functional food ingredients in ihr Ir composition (Ь£1гп1яюп1 et jé., 2dm, ЫсАнШе ei ai.. 2b19jl According со che data ai ibe World Health Organization, nowadays oncological diseases are still an urgent problem cd pubür health m must countries ot the world, Including Russin. In 2U-2Ü 113.3 million people died Irotn cancer worldwide (.World Heaflth Organization, 2021 J.

Production of functional ingredients loe prevention al non-communirable diseases. as pan of nutrition science, requires development ol theoretical foundations, and лен- practices char would cake шю aeoauru che requirements, Cor quality and environmental safety. Meeting ibis task involves searching lor new types о с raw materials thai would л or only s ai uly ibe annually Increasing demand lor functional food, brur would also provide ecologicaljustui cation ni che applicability m! che- best production tec h ы> ta g les Id terms ol ibeu environmental impact. The latter is assessed Id terms ос the Technologies llfie cycle. The results ni the lice cycle imparl can be applied Cor deveiopmem ni the

Environmental Рта line t Declaration (EFD) I.I2_-.¡-..i:- >/i al.. 2017, Ton loto al., .2 №19). ad EFD is л certified method l'or reporting an the environmental impacts ol slmiiar products ibioi^ii ibelr whole lice cycle in. a clear and comparable v«ay. InvlroomeniaL DecLuarions, have beeo developed enr л wide varlery üí consumer produfis. Lncludlng, elec-irüQli's. bulLdlng mai erlab л od loodnulïï. Develo pm ми ol HPfj lor any producr category is ronducied id acrocdaoce ivlib ibe Product С Jtejory Hules '¡PCH.J. which, conraui some xequlremems and guuleJlnes on rJie iecbnulog.y and ibesiandards ro be met Lurremly. ibere ace no regis icred PCR lor ftinnioauJ Cood lo^redienu etiher in European practices, ni food product ceniflcaiiloQ or id russul as ibe search, in liie EPDand pcih libraries showed, EPD ior ibe 'TunnuMuJ iood u^xedleDis" group is nor in developimem (Search ihe £PQ 1_tirar.. 21¥12, Search ihe PCR, Insn-jd. .in adtftiLonaJ PCH l.c-PtHJ wlli be developed en camplejnenr lin-upcomlDj bule PCF od Cood and beverages. Ar 1еал nvo Li LA studies Disimilar products bave io be provided io compare products id any new caregory. The сел Шелл loa bod}- for ibe lotenuiloiuJ EPD Яу-stem Is liH iifd In Sweden. Incemariüoai сосрепПпп и adïened through íüc-m,"il tan oí rrfliocji odïkes in Australia, New Zealand, Brazil. Chile. Mexico, India, rusíla aodTurJcey. The ref^onaï al'bces work accordlof lo the uniiied rules oí rhe Ihiemanonal EPD System (A short xuroduf 1НП Ki БЗМ:«ь. 2C22).

mjkumírí0{3qz2.l г шелл

The purpose ol this >sojk is ю conduct л cojnparailve environmental Life cycJe Impact analysis of Пчо lutmlooal Lni.retEienis ior cancer prevenünn derived from dlfleieoi raw maierlal sourres, - soybean oil h)--producís and meadovtisweet ^япрмии^й i¿v?jiii i ешгасг derived Crom ■n Lid and farmed plaises. The subject ot ibis researrb Is an assessment of envuojimenrai Impacts of technoloj ies for ptoduLtian ос СиппюгиЛ ш-gredlenu ior preieouon ol caacer. The objects of rite leseajch are ou»-emrapmlared escmci oí niej£tawrweei л cd nilcroeocapsuLued phyisa-ii-rols from ihe ÍH'-produru ol soybean od ргшккйоп.

1. Materials and methods

Zl. TkjJL: and ü6)&LTÍ

The paper considers ibe recJino4o^ca1 processes ю produce encapsulated iuqciinnal Л11*шгея based oo meadows,weet aod soybean all produnloo ■rtJïie. 'rthLCh viere Cunber analyzed nsLnp ihe lile cycle assessment method ю determloe ibe eniironmencaJ unpart ol cechxioJ-og.ies. Tbe research was carried our based od experimeniai daca obcalned LTi ibe International Scieivit¿1c Laboratoiy 'Bioiechnalog.y ol ihe Third Millennium" ol riie Facuiiy ot BlDiechnoiory, IT MC) Ualveraiy in 2£12Q (ВагаалЛо ei al., 2D19; Ravlnova et al., 21112. Lutskly jnd Mnlokc^a, 2!l 12J. Л patented Technology lor obtaining phytosietol crystals (Лги-cnughan et al., 3DCFJ] was aJso considered as a source ol phytosierols, id produce eocapsiMaied blnloglcally aciive substances íBAíi}. Encapsulai: sd ti|ùû>ï.urлИу anLve substances wen obtained in two ways: by encapsulating rhe lipid irait Ion on an encapsulator, or by encapsulating. pbjit шгаш - od a spray dryer. For the l'armer rechnok^y, a graphical represenianon of Sow charts ю produce microencapsulated biologically active substances based an soybean oil by-products Is shown in Fig. ].Thftprocfcfises, of producing crçiah of phy tosiefoband dlrectiy biologically acdve substances are shown separately. A llow sheer lor ibe production oí najío-enrapsulared blologirally artlve substances Crom plant extracts ^meadowsweei) is jbovni in, Hig. 2 Tbe losses ol phyio-L henui"ali со ibe- dllïereuc production nages liacluding encapsulai ion stage are sboM-n ac Pigs. 1 and 2 The input-ouiput llows data ol или processes, wlriila che considered production syst ems are presented Ln Supplementary Tables 1 and 2 The envlroomenia! un pa с is ol technologies are considered "cradJe tn-gane" and ■jane-io-giie". riqpplf cnentary Figs. 1,2,3 ihoiv a general lue-cycle scheme ior ibe- production oí bioaktive ingredients far funcdoDaï products, highlighting ibe crajneihort; oí ihe product LCA study. In our srudy emissions into ibe auno sphere were calculated accord log to ihe Meihndolo^. 1ЧЧ Л. Based ее che input and output diia ai umi processes ior БАЯ production technologies, die envlroomemal impacts неге calculated per a functional unu equal ю ] kg ol final product, excluding packaging.

2JL Aferbjits

Today. consumer locerest in tbe interaction between nutrition and beak h has net only locreased the demind for Inlormadon on cood compoïhion and Its producer, bur also Cor that on food sacety, Including produnloQ methods and ibe environmental aspects ol production i Bruno et al., 2!П Ь. OLtrumchl et aà., ZC'TMJ. With a SLgnlhcant Iocrease in public awajeness ol food products, manulanurers now have ю demonstrate- a commitment id food safety through external reviews.

One ol the tools ¿or assessing environmental aspees, widely used in internai ional pranice is protkact LC4 IVaodermeerscb et al., 2Ci] 4, ¡Byrneet а!.. 2C117; lartocrj er al., aoi'í. Aeslcaielli et al., 2021]. LCA li the ieadJig enviranmeniaJ management fu orí tan, л promising method lor lmprovlnrj. tbe eovlro tunen tal aspects ol products and comparing similar technologies. Conducting LCAait ibe design stages provides an opportunity to seien technologies, when the system. Is still under de^eiopmeoi aod can be chaoged. lor example, in. rhe selection ol' im&tork. jnaierlals. and iraospan romes, as weil as la management models (Flnnveden « aJ.. 2009, Rossi er al., 3Ci22J.

Namen ill il и ce

В.*1Я 3I„L:>L..-„IL;, jfdw fiibsuarfi

К Pi) :-:ri". iLinjVFnji.ii pradun 1Ус1.)г.)11л1п

LCA UJirjïrlt aMfUEDfDl

иал lili- rivrlf Iii'. rJilLC. Analyst

FFl :-*иПГС1иШ1 hxc In^ClHllfnK

Fjaduci (lare^ary ruik

л so (asm гшге

Phytosterol crystal production

niMMgft

- J Crysiallizat-w. of t~.it —r— ptnytosterofc

Packing, packaging, transportation of •»"ft phytosteroK

Production of capsules with biologically active substances Isoyl

_rl

llfjtlw —J

Substrate preparation

—l_ Storage o( finished

—' * products

• -

Fig, i. Fkm thiol l*i ptudatv Ьюк^н active iiitbUmr» (rum by-product* uf кпЬгиь ad frutartka.

The purpose ai LCA, as defined in ISO 140*0. 200fa and CSO 14044 200b, Is to address the environmental aspects at a product or service across Its llierycle. LCA can help to Identity the lde cycle points to be improted in terms ot environmental performance and thus help cam pony management decision makers In developing a production man agement system or delining a production strategy. It provides relevant parameters and Indicators tor environmental performance LCA alkms lor a more comprehensive consideration of options and tor minimizing compromises between comparable alternatives while avoiding the spatial transfer ot environmental load from one stage ot lifecy cle process to another and the physical transfer ot one environmental impact to another C-innveden et aL, 20CW, CrUtlanu et aL. 2022). Liie cycle assessment has become an Imponant tool lor Improving the environmental performance of food production systems, identifying the hotspots of highest environmental impart and making the recommendations needed to reduce this Impact (log mi aL J 1 5, j ir\ et ,il Our study focuses on the LCA revene food system lor

functional lood ingredients produced from load waste let Gracair n t al 2022. Donn et ai. 2022|l

The life cycle Inventory analysis (LOA) ot technologies was earned out based on the SimaPro 9.1.1.1 software using manuals (•iced.'. o

ft aL. i>a, < iixdkoup et .•!.. J! lot) with the EcoUneot 3 database. To confirm the results ot the LOA for the technologies of producing ot BASs from by-products ot soybean all processing, the following models ot the SimaPro 9.1.1.1 software product were used EPD <201B) Vl.01 (Jtic^Pro d.n i BucuaJ . ), ReOPe 2016 (Midpoint (H) VI.04 / World (2010) H) (National Inst, ir tor Pubiu flr.iitft .n>J thr Елч iiftit 2v 17) and IPCC 2013 (GWP SOOa Vl.01) (SimaPro database manual, 21X20) (T ). These models were also applied to confirm the results Ы a comparative assessment oc the technologies considered for producing functional mixtures. The EPD model has been chosen as the main method of impact assessment because, first. It Is widely used In LCA studies on food and, secondly, this model allows to measure the main impaa categories considered In the formation of EPDs. Today, SimaPro software has the most ample base ot transparent and documented reference data about food systems llie cycle stages.

Validation of the results and assessment of the Influence of uncertainties In the Initial data on the LCA calculations of production technology tor biologically active substances based on the by-products ot soybean oil production were carried out using the Monte Carlo method With SimaPro 9.1.1.1 software, И Is possible to compare how sensitive the LCA results are to the changes In the Input data. This

«5»<зош.1 rtranu

S Energy PBCUgrg

Storage of finished products

fig. 2. Fbw с I ы с I to ipruiuLx- ЬжЯО£кй11у ártiv* dtldilivn Irun mudummil

AASTJJ&rM ImprüSi-I ibc rtlbdil V id thi ruuirj и зишиГго "5-1.1.!!

mouton correlations between the two simulated production systems.

The sensit ivit у яыйшипг was carried due using rise kloate Cjrio method by romparlog ibe и ne ел nine les oit he impan catégories with the changes ltj the iDpni data in various с ambulations In cm scenarios. The calculation breakpoint was set to 1QGG iterations. The comparison ai ibeir rale и Lu loos. Is presented graphically. The number od outcomes win е-те one life- cycle has a higher score than the other one Is shown lor each impan raKgory. The impact of uncertainties by Impact category can be- considered slgnlrhani ti Manne- Carlo results м a comparison achiere a dltfcrm» oí 90-100% IGoedkoop ri al.. ян ta, íioedkocp et al.. L!IMl-i,|l

This assessment malees, It possible to Identify the ял pes oí product icq that cause the greatest limage to ibe environment. By identifying such stages, it Is possible, using environmental management icol s, id prevent ibe ídem died negative Impacts on the environment or to reduce u.