Non-thermal plasma as a pretreatment for extraction of herbal tea by-products
Ekstrakcija sporednih proizvoda prerade biljnih čajeva uz pretretman gasnom plazmom
Аутори
Grbić, JovanaBogdanović, Mihajlo
Mladenović, Dragana
Lazović, Saša
Mojović, Ljiljana
Đukić-Vuković, Aleksandra
Чланак у часопису (Објављена верзија)
Метаподаци
Приказ свих података о документуАпстракт
Traditional extraction methods involve the use of polar solvents and/or high temperatures. Both are often energy or time-consuming and require additional purification steps. This compromises the quality of the extracts obtained. Non-thermal plasma pre-treatment for extraction is a promising technique that could increase the sustainability of the process while following the principles of hurdle technology. In this work, we investigated the effects of plasma treatment on the aqueous extraction of antioxidant compounds from herbal tea by-products. Stinging nettle, hoary willowherb, and St. John’s Wort extracts were treated with plasma at different time intervals. The extracts obtained were analyzed for their antioxidant capacity and total phenolic content. Their potential use as growth media for Ligilactobacillus sp. was also investigated. Hoary willowherb extracts showed the highest total phenolic content and antiox-idant activity. While plasma treatment slightly decreased the antioxidan...t capacity of these extracts, it improved microbial growth. In contrast to hoary willowherb, the antioxidant capacity of stinging nettle extracts’ was not affected by plasma treatment. These extracts were also better for bacterial growth. When added to 25% v/v MRS broth, stinging nettle extracts achieved a growth rate similar to that of pure MRS broth (109 CFU/ml), demonstrating their potential for microbial biomass production and food and feed supplemen-tation.
Antioksidansi imaju važnu ulogu u sprečavanju oksidacije masnih kiselina prisutnih u prehrambenim proizvodima, čime značajno produžavaju njihov rok trajanja. Zbog nepovoljnog uticaja pojedinih sintetskih antioksidanasa na zdravlje ljudi, sve je češća upotreba antioksidanasa dobijenih iz prirodnih izvora. Antioksidansi se iz biljnih izvora izoluju ekstrakcijom. Tradicionalne metode ekstrakcije podrazumevaju upotrebu polarnih rastvarača, uz primenu visokih temperatura. Ovi procesi su često energetski nepovoljni, dugo traju i zahtevaju dodatne korake prečišćavanja, kako bi se uklonili toksični rastvarači. Izolovanje biološki aktivnih jedinjenja primenom gasne netermalne plazme kao pretretmana bi moglo da poveća održivost ovog procesa. Osim toga, kombinacijom zelenih rastvarača, poput vode, sa tretmanom plazmom, dobijanje prirodnih antioksidanasa bi bilo u skladu sa tzv. „hardl“ tehnologijom i principima cirkularne ekonomije, kojima se teži u prehrambenoj industriji. Predmet ovog rada je i...spitivanje mogućnosti dobijanja prirodnih anti-oksidanasa kombinovanom ekstrakcijom nusproizvoda proizvodnje biljnih čajeva. Vodeni ekstrakti koprive, svilovine i kantariona tre-tirani su plazmom u različitim vremenskim intervalima. Analizirana je antioksidativna aktivnost dobijenih ekstrakata, kao i ukupni sadržaj fenola. Takođe, ispitivana je i mogućnost upotrebe ovih ekstrakata kao fermentacionog medijuma. Najveća antioksidativna aktivnost i najviši sadržaj ukupnih fenola ostvareni su u ekstraktima svilovine. Ove vrednosti su blago opadale sa povećanjem dužine tretmana plazmom, dok je rast bakterija bio poboljšan. Ekstrakti koprive su posedovali značajno manju antioksidativnu aktivnost i niži sadržaj ukupnih fenola od ekstrakata svilovine. Međutim, ovi ekstrakti su bili pogodniji za gajenje bakterija. Dodavanjem 25% MRS bujona u ekstrakte koprive, postignut je približno isti rast Ligilactobacillus salivarius kao u čistom MRS bujonu.
Кључне речи:
stinging nettle / hoary willowherb / antioxidant activity / probiotics / waste valorization / gas plasma / kopriva / svilovina / antioksidativna aktivnost / probiotici / valorizacija otpada / gasna plazmaИзвор:
Journal on Processing and Energy in Agriculture, 2023, 27, 1, 47-52Издавач:
- National Society of Processing and Energy in Agriculture
Финансирање / пројекти:
- Министарство науке, технолошког развоја и иновација Републике Србије, институционално финансирање - 200287 (Иновациони центар Технолошко-металуршког факултета у Београду доо) (RS-MESTD-inst-2020-200287)
- Министарство науке, технолошког развоја и иновација Републике Србије, институционално финансирање - 200135 (Универзитет у Београду, Технолошко-металуршки факултет) (RS-MESTD-inst-2020-200135)
- Alliance of International Science Organizations, project SparkGREEN (ANSO-CR-PP 2022-08)
Колекције
Институција/група
Inovacioni centarTY - JOUR AU - Grbić, Jovana AU - Bogdanović, Mihajlo AU - Mladenović, Dragana AU - Lazović, Saša AU - Mojović, Ljiljana AU - Đukić-Vuković, Aleksandra PY - 2023 UR - http://TechnoRep.tmf.bg.ac.rs/handle/123456789/7139 AB - Traditional extraction methods involve the use of polar solvents and/or high temperatures. Both are often energy or time-consuming and require additional purification steps. This compromises the quality of the extracts obtained. Non-thermal plasma pre-treatment for extraction is a promising technique that could increase the sustainability of the process while following the principles of hurdle technology. In this work, we investigated the effects of plasma treatment on the aqueous extraction of antioxidant compounds from herbal tea by-products. Stinging nettle, hoary willowherb, and St. John’s Wort extracts were treated with plasma at different time intervals. The extracts obtained were analyzed for their antioxidant capacity and total phenolic content. Their potential use as growth media for Ligilactobacillus sp. was also investigated. Hoary willowherb extracts showed the highest total phenolic content and antiox-idant activity. While plasma treatment slightly decreased the antioxidant capacity of these extracts, it improved microbial growth. In contrast to hoary willowherb, the antioxidant capacity of stinging nettle extracts’ was not affected by plasma treatment. These extracts were also better for bacterial growth. When added to 25% v/v MRS broth, stinging nettle extracts achieved a growth rate similar to that of pure MRS broth (109 CFU/ml), demonstrating their potential for microbial biomass production and food and feed supplemen-tation. AB - Antioksidansi imaju važnu ulogu u sprečavanju oksidacije masnih kiselina prisutnih u prehrambenim proizvodima, čime značajno produžavaju njihov rok trajanja. Zbog nepovoljnog uticaja pojedinih sintetskih antioksidanasa na zdravlje ljudi, sve je češća upotreba antioksidanasa dobijenih iz prirodnih izvora. Antioksidansi se iz biljnih izvora izoluju ekstrakcijom. Tradicionalne metode ekstrakcije podrazumevaju upotrebu polarnih rastvarača, uz primenu visokih temperatura. Ovi procesi su često energetski nepovoljni, dugo traju i zahtevaju dodatne korake prečišćavanja, kako bi se uklonili toksični rastvarači. Izolovanje biološki aktivnih jedinjenja primenom gasne netermalne plazme kao pretretmana bi moglo da poveća održivost ovog procesa. Osim toga, kombinacijom zelenih rastvarača, poput vode, sa tretmanom plazmom, dobijanje prirodnih antioksidanasa bi bilo u skladu sa tzv. „hardl“ tehnologijom i principima cirkularne ekonomije, kojima se teži u prehrambenoj industriji. Predmet ovog rada je ispitivanje mogućnosti dobijanja prirodnih anti-oksidanasa kombinovanom ekstrakcijom nusproizvoda proizvodnje biljnih čajeva. Vodeni ekstrakti koprive, svilovine i kantariona tre-tirani su plazmom u različitim vremenskim intervalima. Analizirana je antioksidativna aktivnost dobijenih ekstrakata, kao i ukupni sadržaj fenola. Takođe, ispitivana je i mogućnost upotrebe ovih ekstrakata kao fermentacionog medijuma. Najveća antioksidativna aktivnost i najviši sadržaj ukupnih fenola ostvareni su u ekstraktima svilovine. Ove vrednosti su blago opadale sa povećanjem dužine tretmana plazmom, dok je rast bakterija bio poboljšan. Ekstrakti koprive su posedovali značajno manju antioksidativnu aktivnost i niži sadržaj ukupnih fenola od ekstrakata svilovine. Međutim, ovi ekstrakti su bili pogodniji za gajenje bakterija. Dodavanjem 25% MRS bujona u ekstrakte koprive, postignut je približno isti rast Ligilactobacillus salivarius kao u čistom MRS bujonu. PB - National Society of Processing and Energy in Agriculture T2 - Journal on Processing and Energy in Agriculture T1 - Non-thermal plasma as a pretreatment for extraction of herbal tea by-products T1 - Ekstrakcija sporednih proizvoda prerade biljnih čajeva uz pretretman gasnom plazmom EP - 52 IS - 1 SP - 47 VL - 27 DO - 10.5937/jpea26-44994 ER -
@article{ author = "Grbić, Jovana and Bogdanović, Mihajlo and Mladenović, Dragana and Lazović, Saša and Mojović, Ljiljana and Đukić-Vuković, Aleksandra", year = "2023", abstract = "Traditional extraction methods involve the use of polar solvents and/or high temperatures. Both are often energy or time-consuming and require additional purification steps. This compromises the quality of the extracts obtained. Non-thermal plasma pre-treatment for extraction is a promising technique that could increase the sustainability of the process while following the principles of hurdle technology. In this work, we investigated the effects of plasma treatment on the aqueous extraction of antioxidant compounds from herbal tea by-products. Stinging nettle, hoary willowherb, and St. John’s Wort extracts were treated with plasma at different time intervals. The extracts obtained were analyzed for their antioxidant capacity and total phenolic content. Their potential use as growth media for Ligilactobacillus sp. was also investigated. Hoary willowherb extracts showed the highest total phenolic content and antiox-idant activity. While plasma treatment slightly decreased the antioxidant capacity of these extracts, it improved microbial growth. In contrast to hoary willowherb, the antioxidant capacity of stinging nettle extracts’ was not affected by plasma treatment. These extracts were also better for bacterial growth. When added to 25% v/v MRS broth, stinging nettle extracts achieved a growth rate similar to that of pure MRS broth (109 CFU/ml), demonstrating their potential for microbial biomass production and food and feed supplemen-tation., Antioksidansi imaju važnu ulogu u sprečavanju oksidacije masnih kiselina prisutnih u prehrambenim proizvodima, čime značajno produžavaju njihov rok trajanja. Zbog nepovoljnog uticaja pojedinih sintetskih antioksidanasa na zdravlje ljudi, sve je češća upotreba antioksidanasa dobijenih iz prirodnih izvora. Antioksidansi se iz biljnih izvora izoluju ekstrakcijom. Tradicionalne metode ekstrakcije podrazumevaju upotrebu polarnih rastvarača, uz primenu visokih temperatura. Ovi procesi su često energetski nepovoljni, dugo traju i zahtevaju dodatne korake prečišćavanja, kako bi se uklonili toksični rastvarači. Izolovanje biološki aktivnih jedinjenja primenom gasne netermalne plazme kao pretretmana bi moglo da poveća održivost ovog procesa. Osim toga, kombinacijom zelenih rastvarača, poput vode, sa tretmanom plazmom, dobijanje prirodnih antioksidanasa bi bilo u skladu sa tzv. „hardl“ tehnologijom i principima cirkularne ekonomije, kojima se teži u prehrambenoj industriji. Predmet ovog rada je ispitivanje mogućnosti dobijanja prirodnih anti-oksidanasa kombinovanom ekstrakcijom nusproizvoda proizvodnje biljnih čajeva. Vodeni ekstrakti koprive, svilovine i kantariona tre-tirani su plazmom u različitim vremenskim intervalima. Analizirana je antioksidativna aktivnost dobijenih ekstrakata, kao i ukupni sadržaj fenola. Takođe, ispitivana je i mogućnost upotrebe ovih ekstrakata kao fermentacionog medijuma. Najveća antioksidativna aktivnost i najviši sadržaj ukupnih fenola ostvareni su u ekstraktima svilovine. Ove vrednosti su blago opadale sa povećanjem dužine tretmana plazmom, dok je rast bakterija bio poboljšan. Ekstrakti koprive su posedovali značajno manju antioksidativnu aktivnost i niži sadržaj ukupnih fenola od ekstrakata svilovine. Međutim, ovi ekstrakti su bili pogodniji za gajenje bakterija. Dodavanjem 25% MRS bujona u ekstrakte koprive, postignut je približno isti rast Ligilactobacillus salivarius kao u čistom MRS bujonu.", publisher = "National Society of Processing and Energy in Agriculture", journal = "Journal on Processing and Energy in Agriculture", title = "Non-thermal plasma as a pretreatment for extraction of herbal tea by-products, Ekstrakcija sporednih proizvoda prerade biljnih čajeva uz pretretman gasnom plazmom", pages = "52-47", number = "1", volume = "27", doi = "10.5937/jpea26-44994" }
Grbić, J., Bogdanović, M., Mladenović, D., Lazović, S., Mojović, L.,& Đukić-Vuković, A.. (2023). Non-thermal plasma as a pretreatment for extraction of herbal tea by-products. in Journal on Processing and Energy in Agriculture National Society of Processing and Energy in Agriculture., 27(1), 47-52. https://doi.org/10.5937/jpea26-44994
Grbić J, Bogdanović M, Mladenović D, Lazović S, Mojović L, Đukić-Vuković A. Non-thermal plasma as a pretreatment for extraction of herbal tea by-products. in Journal on Processing and Energy in Agriculture. 2023;27(1):47-52. doi:10.5937/jpea26-44994 .
Grbić, Jovana, Bogdanović, Mihajlo, Mladenović, Dragana, Lazović, Saša, Mojović, Ljiljana, Đukić-Vuković, Aleksandra, "Non-thermal plasma as a pretreatment for extraction of herbal tea by-products" in Journal on Processing and Energy in Agriculture, 27, no. 1 (2023):47-52, https://doi.org/10.5937/jpea26-44994 . .