Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54683 МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Spectrometry of plant polysaccharides in electrochemically activated water Спектрометрия растительных полисахаридов в растворе электрохимически активированной воды Погорелов А. Г. Pogorelov A. G. agpogorelov@rambler.ru Ипатова Л. Г. Ipatova L. G. Панаит А И Panait A I Погорелова М А Pogorelova M A Гулин А. А. Gulin A. A. Погорелова В. Н. Pogorelova V. N. Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН Пущино Россия Institute of Theoretical and Experimental Biophysics RAS Pushchino Russian Federation Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН Пущино Россия Institute of Theoretical and Experimental Biophysics RAS Pushchino Russian Federation Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН ru Institute of Theoretical and Experimental Biophysics RAS ru Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН ru Institute of Theoretical and Experimental Biophysics RAS ru ФИЦ Химической физики им. Н.Н. Семенова РАН Москва Россия N.N. Semenov Institute of Chemical Physics RAS Moscow Russian Federation Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН Пущино Россия Institute of Theoretical and Experimental Biophysics RAS Pushchino Russian Federation 25 09 2021 25 09 2021 6 3 511 515 20 09 2021 20 09 2021 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54683/view

Используя UV-vis спектрометрию, изучали изменение свойств полисахаридов в растворе под действием электрохимической активации воды (ЭХАВ). Показано, что исследуемые водные растворы полисахаридов растительного происхождения (агар, модифицированный крахмал, пищевой крахмал) подвержены модификации, направленность которой обусловлена используемой фракцией ЭХАВ (католит или анолит). Выявленные особенности могут быть востребованы при разработке новых способов управления свойствами биологического сырья в технологии производства пищевых продуктов. Отметим, технология ЭХАВ, которую относят к разряду «зеленых», может быть воспроизведена в промышленных масштабах.

Using UV-vis spectrometry, time of flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) and scanning electron microscopy, the changes of polysaccharide features in aqueous environment were examined. The impact of electrochemically activated water solution (EAWS) on plant polysaccharides (agar, modified starch, food starch) was explored. It was shown that the studied plant samples were modified in EAWS and its action specificity was dependent on EAWS fraction (catholite or anolite). Our findings will be able to allow the promising tool in designing the novel approaches for food industry. Furthermore, EAWS is a suitable green chemical process that can be translated to industrial level. This work was supported by Russian Science Foundation grant № 20-16-00019.

 электрохимически активированная вода агар крахмал полисахарид олигосахар UV-vis спектрометрия масс-спектрометрия вторичных ионов (ToF-SIMS) electrochemically activated water agar starch polysaccharide oligosugar UV-vis spectrometry time of flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект № 20-16-00019). This work was supported by Russian Science Foundation grant № 20-16-00019.

Bakhir V.M., Pogorelov A.G., Universal electrochemical technology for environmental protection.Int. J. Pharm. Res. Allied Sci., 2018, vol. 7, pp. 41-57. Bakhir V.M., Pogorelov A.G., Universal electrochemical technology for environmental protection.Int. J. Pharm. Res. Allied Sci., 2018, vol. 7, pp. 41-57. Chyer К., Yen-Con H., Brackett R.E. Roles of Oxidation-Reduction Potential in Electrolyzed Oxidizing and Chemically Modified Water for the Inactivation of Food-Related Pathogens. J. Food Protection, 2000, vol. 63, pp. 19-24. Chyer K., Yen-Con H., Brackett R.E. Roles of Oxidation-Reduction Potential in Electrolyzed Oxidizing and Chemically Modified Water for the Inactivation of Food-Related Pathogens. J. Food Protection, 2000, vol. 63, pp. 19-24. Takenouchi T., Wakabayashi Si. Rinsing effect of alkaline electrolyzed water on nickel surfaces., Shinichi. J. Appl. Electrochemistry, 2006, vol. 36, pp. 1127-1132. Takenouchi T., Wakabayashi Si. Rinsing effect of alkaline electrolyzed water on nickel surfaces., Shinichi. J. Appl. Electrochemistry, 2006, vol. 36, pp. 1127-1132. Способ производства красителя из шелухи лука. Патент RU 2130472, 1999. @@Method for the production of dye from onion husks. Patent RU 2130472, 1999. (In Russ.) Sposob proizvodstva krasitelya iz sheluhi luka. Patent RU 2130472, 1999. @@Method for the production of dye from onion husks. Patent RU 2130472, 1999. (In Russ.) Способ извлечения виннокислых соединений из виноградных выжимок. Патент RU 2372399, 2009. @@Method for extracting tartaric acid compounds from grape pomace. Patent RU 2372399, 2009. (In Russ.) Sposob izvlecheniya vinnokislyh soedineniy iz vinogradnyh vyzhimok. Patent RU 2372399, 2009. @@Method for extracting tartaric acid compounds from grape pomace. Patent RU 2372399, 2009. (In Russ.) Способ получения альгиновой кислоты и альгината натрия из бурых водорослей. Патент RU 2197840, 2003. @@A method of obtaining alginic acid and sodium alginate from brown algae. Patent RU 2197840, 2003. (In Russ.) Sposob polucheniya al'ginovoy kisloty i al'ginata natriya iz buryh vodorosley. Patent RU 2197840, 2003. @@A method of obtaining alginic acid and sodium alginate from brown algae. Patent RU 2197840, 2003. (In Russ.) Gerzhova A., Benali M., Mondor M., Aider M. A comparative study between the electro-activation technique and conventional extraction method on the extractability, composition and physicochemical properties of canola protein concentrates and isolates. Food Bioscience, 2015, vol. 11, pp. 56-63. Gerzhova A., Benali M., Mondor M., Aider M. A comparative study between the electro-activation technique and conventional extraction method on the extractability, composition and physicochemical properties of canola protein concentrates and isolates. Food Bioscience, 2015, vol. 11, pp. 56-63. Li Z-H, Zhou B., Li X.T., Li S.-G. Effect of alkaline electrolyzed water on physicochemical and structural properties of apricot protein isolate. Food science and biotechnology, 2018, vol. 28, pp. 15-23. Li Z-H, Zhou B., Li X.T., Li S.-G. Effect of alkaline electrolyzed water on physicochemical and structural properties of apricot protein isolate. Food science and biotechnology, 2018, vol. 28, pp. 15-23. Науменко Н.В. Влияние активированной воды на формирование качества и сохраняемость хлеба из пшеничной муки. Диссертация … канд. техн. наук, 2007, 112 с. @@Naumenko N.V. Influence of activated water on the formation of quality and preservation of bread from wheat flour. Dissertation … Cand. tech. nauk, 2007, 112 p. (In Russ.) Naumenko N.V. Vliyanie aktivirovannoy vody na formirovanie kachestva i sohranyaemost' hleba iz pshenichnoy muki. Dissertaciya … kand. tehn. nauk, 2007, 112 s. @@Naumenko N.V. Influence of activated water on the formation of quality and preservation of bread from wheat flour. Dissertation … Cand. tech. nauk, 2007, 112 p. (In Russ.) Kobayashi K., Tosa N., Hara Y., Horie S. An examination of cooked rice with electrolyzed water. Nippon Shokuhin Kagayu Kogaku Kaisha, 1996, vol. 43, pp. 930-938. Kobayashi K., Tosa N., Hara Y., Horie S. An examination of cooked rice with electrolyzed water. Nippon Shokuhin Kagayu Kogaku Kaisha, 1996, vol. 43, pp. 930-938. Onishi R., Hara Y., Arai E. Effect of Weak Electrolysed Water on the Properties of Bread. Food Sci. Technol. Res., 1999, vol. 5, pp. 388-392. Onishi R., Hara Y., Arai E. Effect of Weak Electrolysed Water on the Properties of Bread. Food Sci. Technol. Res., 1999, vol. 5, pp. 388-392. Patent US 6326048. Date of Patent, 2001. Patent US 6326048. Date of Patent, 2001. Храпенков С.Н., Гернет М.В., Свиридов Д.А. Электрохимическая активация при получении пивного сусла. Пиво и напитки, 2003, № 4, c. 18-19. @@Khrapenkov S.N., Gernet M.V., Sviridov D.A. Electrochemical activation during the production of beer wort. Beer and drinks, 2003, no. 4, pp. 18-19. (In Russ.) Hrapenkov S.N., Gernet M.V., Sviridov D.A. Elektrohimicheskaya aktivaciya pri poluchenii pivnogo susla. Pivo i napitki, 2003, № 4, c. 18-19. @@Khrapenkov S.N., Gernet M.V., Sviridov D.A. Electrochemical activation during the production of beer wort. Beer and drinks, 2003, no. 4, pp. 18-19. (In Russ.) Кругликов Б.В., Гернет М.В., Козлов И.В. ЭХА-растворы в технологии пива, полученные на установках нового поколения. Пиво и напитки, 2008, № 5, c. 36-37. @@Kruglikov B.V., Gernet M.V., Kozlov I.V. ECA solutions in beer technology obtained on new generation installations. Beer and drinks, 2008, no. 5, pp. 36-37. (In Russ.) Kruglikov B.V., Gernet M.V., Kozlov I.V. EHA-rastvory v tehnologii piva, poluchennye na ustanovkah novogo pokoleniya. Pivo i napitki, 2008, № 5, c. 36-37. @@Kruglikov B.V., Gernet M.V., Kozlov I.V. ECA solutions in beer technology obtained on new generation installations. Beer and drinks, 2008, no. 5, pp. 36-37. (In Russ.) Храпенков С.Н., Гернет М.В., Бахир В.М. Воздействие электрохимически активированных систем на ферменты солода. Пиво и напитки, 2002, № 5, c. 20-21. @@Khrapenkov S.N., Gernet M.V., Bakhir V.M. Effect of electrochemically activated systems on malt enzymes. Beer and Drinks, 2002, no. 5, pp. 20-21. (In Russ.) Hrapenkov S.N., Gernet M.V., Bahir V.M. Vozdeystvie elektrohimicheski aktivirovannyh sistem na fermenty soloda. Pivo i napitki, 2002, № 5, c. 20-21. @@Khrapenkov S.N., Gernet M.V., Bakhir V.M. Effect of electrochemically activated systems on malt enzymes. Beer and Drinks, 2002, no. 5, pp. 20-21. (In Russ.) Graham D.J., Wagner M.S., Castner D.G. Information from complexity: Challenges of TOF-SIMS data interpretation. Appl. Surf. Sci., 2006, vol. 252, pp. 6860-6868. Graham D.J., Wagner M.S., Castner D.G. Information from complexity: Challenges of TOF-SIMS data interpretation. Appl. Surf. Sci., 2006, vol. 252, pp. 6860-6868. Graham D.J., Castner D.G. Multivariate Analysis of ToF-SIMS Data from Multicomponent Systems: The Why, When, and How. Biointerphases, 2012, vol. 7, pp. 49-61. Graham D.J., Castner D.G. Multivariate Analysis of ToF-SIMS Data from Multicomponent Systems: The Why, When, and How. Biointerphases, 2012, vol. 7, pp. 49-61.