Search

The health benefits and detrimental effects of coffee consumption may be linked to chemical compounds contained in coffee beans. The aim of our study was to evaluate the concentration of sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), aluminum (Al), nickel (Ni), lead (Pb) and cadmium (Cd) in green and roasted samples of coffee beans purchased in Bosnia and Herzegovina, and to determine the potential health implications at current consumption level.The concentrations were determined using a microwave high-pressure mineralization and atomic absorption spectrometer that measures total metal (ionic and non-ionic) content.The average metal concentrations (μg element/g coffee) in the green coffee beans were; Na: 18.6, K: 19898, Ca: 789, Mg: 1758, Fe: 60, Cu: 14, Zn: 3.6, Al: 4.2, Ni: 0.415, Pb: 0.076, and Cd: 0.015, while, in the roasted; Na: 23, K: 23817, Ca: 869, Mg: 1992, Fe: 41.1, Cu: 11.4, Zn: 5.41, Al: 4.19, Ni: 0.88, Pb: 0.0169, and Cd: 0.0140.The level of investigated metals at the present level of consumption of coffee in Bosnia falls within the limits recommended as safe for health.Zdravstvene prednosti in škodljivi učinki uživanja kave so lahko povezani z kemijskimi spojinami v kavnih zrnih. Cilj študije je oceniti koncentracije naslednjih spojin: natrij (Na), kalij (K), kalcij (Ca), magnezij (Mg), železo (Fe), baker (Cu), cink (Zn), aluminij (Al), nikelj (Ni), svinec (Pb) in kadmij (Cd) v zelenih in praženih vzorcih kavnih zrn, kupljenih v Bosni in Hercegovini, ter določiti morebitne zdravstvene posledice glede na trenutno raven uživanja.Koncentracije so bile določene z uporabo visokotlačne mineralizacije z mikrovalovi in atomske absorpcijske spektrometrije, ki merijo skupno vsebino kovine (ionska in neionska).Povprečna koncentracija kovin (μg elementa/g kave) v zelenih kavnih zrnih je bila: Na: 18,6, K: 19898, Ca: 789, Mg: 1758, Fe: 60, Cu: 14, Zn: 3,6, Al: 4,2, Ni: 0,415, Pb: 0,076 in Cd: 0,015; v praženih zrnih pa: Na: 23, K: 23817, Ca: 869, Mg: 1992, Fe: 41,1, Cu: 11,4, Zn: 5,41, Al: 4,19, Ni: 0,88, Pb: 0,0169 in Cd: 0,0140.Raven preverjenih kovin na trenutni stopnji uživanja kave v Bosni in Hercegovini se nahaja znotraj omejitev, ki so priporočene kot zdrave za zdravje.

Zbog izrazite nestabilnosti i osjetljivosti biološki aktivnih spojeva pri uvjetima prerade i proizvodnje prehrambenih proizvoda, te niske biodostupnosti nakon konzumacije, razvijena je tehnika inkapsulacije. Cilj ovoga rada je ispitati utjecaj koncentracije alginata (4% i 5%) i sastava različitih nosača na inkapsulacijsku učinkovitost ekstrakta ružmarina primjenom ionskog geliranja. Kao osnovni nosač za inkapsulaciju polifenola ružmarina korišten je alginat (A) te njegove kombinacije s izolatima proteina sirutke (IPS) i zelenom kavom (ZK) kao novim materijalom u sustavu nosača za inkapsulaciju aktivnih spojeva. Formuliranim hidrogel česticama određene su fizikalno-kemijske i morfološke karakteristike, učinkovitost inkapsulacije polifenola i zadržavanja antioksidacijskog kapaciteta te profili otpuštanja polifenola i antioksidacijskog kapaciteta iz čestica u simuliranim gastrointestinalnim fluidima. Veća koncentracija alginata (5%) rezultirala je većim česticama sferičnog oblika te tvrđe i elastičnije teksture. „Jačanje” alginatnog gela s IPS i ZK pokazalo je povećanu inkapsulacijsku učinkovitost ukupnih polifenola i hidroksicimetnih kiselina te stupanj zadržavanja antioksidacijskog kapaciteta, kao i korištenje manje koncentracije alginata (4%) prilikom formulacije alginatnih sustava. Najveću inkapsulacijsku učinkovitost ukupnih polifenola imao je sustav A-ZK za obje korištene koncentracije alginata (93,91% - 4%; 92,07% - 5%), kao i najveću učinkovitost zadržavanja antioksidacijskog kapaciteta ABTS metodom. Najbolji profil otpuštanja svih ispitivanih parametara također je pokazao sustav A-ZK i time pokazao velik potencijal primjene zelene kave kao materijala u sustavu nosača za imobilizaciju biljnih polifenola. Due to the high instability and sensitivity of bioactive compounds at the conditions of processing and production of food products, and low bioavailability after consumption, encapsulation technique was developed. The aim of this study is to investigate the influence of alginate concentration (4% and 5%) and composition of different delivery systems on encapsulation efficiency of rosemary extract using ionic gelation. Alginate (A) is used as a basic delivery system for encapsulation of rosemary polyphenols, and it is combined with whey protein isolates (WPI) and green coffee (GC) which is a new material for encapsulation of active compounds. Obtained hydrogel beads were investigated for physical-chemical and morphological properties, encapsulation efficiency of polyphenols and retained antioxidant capacity, as well as for release profiles of polyphenols and antioxidant capacity from hydrogel beads in simulated gastrointestinal fluids. Higher alginate concentration (5%) resulted in formation of bigger beads with more spherical shape, and harder and more elastic texture. Reinforcement of alginate gel with WPI and GC showed increased encapsulation efficiency of total polyphenols and hydroxycinnamic acids and retained antioxidant capacity, where the highest encapsulation efficiency of total polyphenols showed delivery system A-GC for both used alginate concentrations (93,91% - 4%; 92,07% - 5%), as well as the highest retention of antioxidant capacity using ABTS method. The best release profile of all tested parameters was also determined in system A-GC, thus showing a great potential of green coffee as a material in delivery systems for immobilization of plant polyphenols.

Ružmarin (Rosmarinus officinalis L.) i maslačak (Taraxacum officinale L.) su ljekovite biljne vrste široko rasprostranjene na području Hrvatske, a od davnina se koriste u tradicionalnoj medicini za liječenje različitih oboljenja zahvaljujući svom bogatom bioaktivnom sastavu, posebice polifenolnim spojevima. Budući da polifenolni profil maslačka još uvijek nije dovoljno istražen, a podaci o inkapsulaciji polifenolnih spojeva ružmarina i maslačka su limitirani, cilj ovog rada bio je karakterizirati polifenolne ekstrakte ružmarina i maslačka spektrofotometrijskim metodama te iste imobilizirati u različite sustave nosača na bazi alginata primjenom ionskog geliranja. Za inkapsulaciju polifenola ružmarina (R) i maslačka (M) korišten je alginat (A) te njegove kombinacije s izolatima proteina sirutke (A-IPS) te zelenom kavom (A-ZK), s naglaskom na ispitivanju potencijala zelene kave kao novog materijala za inkapsulaciju. Dobivenim hidrogel česticama određen je udjel vode, fizikalne i morfološke karakteristike, inkapsulacijska učinkovitost polifenola i sposobnost zadržavanja antioksidacijskog kapaciteta, kao i kinetika otpuštanja polifenola i antioksidacijskog kapaciteta iz hidrogel čestica u simuliranim gastrointestinalnim uvjetima. Analiza ekstrakata ružmarina i lista maslačka pokazala je da je udjel ukupnih polifenola, hidroksicimetnih kiselina te antioksidacijski kapacitet bio veći u ekstraktu ružmarina. Kod obje biljne vrste, dodatak izolata proteina sirutke u alginat rezultirao je smanjenjem veličine hidrogel čestica, dok je dodatak zelene kave uzrokovao povećanje veličine čestica. Dodatak izolata proteina sirutke i zelene kave u alginatni gel rezultirao je povećanjem inkapsulacijske učinkovitosti ukupnih polifenola, hidroksicimetnih kiselina te povećanjem stupnja zadržavanja antioksidacijskog kapaciteta, pri čemu se dodatak izolata proteina sirutke pokazao najučinkovitijim (npr. % imobilizacije ukupnih polifenola za A-IPS iznosio je 94,33% za R i 90,15% za M). Najbolji profil otpuštanja svih ispitivanih parametara imao je sustav A-ZK, gdje je otpuštanje ukupnih polifenola i hidroksicimetnih kiselina, u obje biljne vrste, bilo kontinuirano kroz svih 140 minuta u gastrointestinalnim uvjetima. Zelena kava, kao novi materijal u sustavu nosača, pokazala je velik potencijal za inkapsulaciju polifenola ljekovitog bilja. Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) and dandelion (Taraxacum officinale L.) are medicinal herbs widely spread in Croatia, and they have been used for years in traditional medicine for healing various diseases due to their rich bioactive composition, especially polyphenolic compounds. Since the polyphenol profile of dandelion has still not been sufficiently investigated, and data on encapsulation of rosemary and dandelion polyphenols is lacking, the aim of this study was to characterize rosemary and dandelion polyphenolic extracts by spectrophotometric methods and immobilize the extracts in various alginate-based delivery systems using ionic gelation. As a carrier for the encapsulation of polyphenols from rosemary (R) and dandelion (D) alginate (A) and its combination with whey protein isolates (A-WPI) and green coffee (A-GC) was used, with emphasis on the evaluation of a potential of green coffee as a new encapsulation material. Obtained hydrogel beads were investigated for water content, physical and morphological characteristics, encapsulation efficiency of polyphenols and retained antioxidant capacity, and for release profile of polyphenols and antioxidant capacity from hydrogel beads in simulated gastrointestinal conditions. The analysis of rosemary and dandelion leaf extracts showed that the content of total polyphenols, hydroxycinnamic acids and antioxidant capacity was higher in rosemary extract. In both herbal species, the addition of whey protein isolates in alginate resulted with size reduction of hydrogel beads, while the addition of green coffee resulted in increase of particle size. The addition of whey protein isolates and green coffee in alginate gel resulted in higher encapsulation efficiency of total polyphenols, hydroxycinnamic acids and higher retention of antioxidant capacity, whereby the addition of whey protein isolates was the most efficient (e.g. % of total polyphenols immobilization for A-WPI was 94,33% for R and 90,15% for D). The best release profile of all tested parameters was determined in system A-GC, where the release of total polyphenols and hydroxycinnamic acids, in both herbal species, was continuous through all 140 minutes in gastrointestinal conditions. Green coffee, as a new carrier material, has shown a great potential for encapsulation of polyphenol from medicinal herbs.

Ciljevi istraživanja: Kvantitativno odrediti sadržaj kafeina u pripravcima zelene kave i dobivene rezultate usporediti s onima deklariranim na proizvodima. Odrediti koncentraciju kafeina u uzorcima mokraće u osoba koje su prethodno popile preporučenu dnevnu dozu zelene kave (2 kapsule) i usporediti je s uzorcima mokraće iste osobe izuzetih prije konzumacije navedenih proizvoda te validirati metodu. Ustroj istraživanja: Eksperimentalna studija. Mjesto istraživanja: Kemijsko-toksikološki laboratorij Kliničkog odjela za sudsku medicinu, Kliničkog zavoda za patologiju, sudsku medicinu i citologiju, Kliničkog bolničkog centra u Splitu. Materijali i metode: Standardna otopina kafeina pripremljena je otapanjem tablete Caffetin® u 100 mL kloroforma. Razrjeđivanjem početne smjese s kloroformom pripremljene su sljedeće vrijednosti koncentracija: γ2=50 mg/L, γ3=25 mg/L, γ4=10 mg/L, γ5=5 mg/L. U konačnici, iz svake dobivene otopine prebačen je 1 mL u staklenu kivetu za GC/MS analizu čime je dobivena umjerna krivulja kafeina. Analizirana su tri uzorka kapsula zelene kave. Uzorci su pripremljeni tako što je odvagano 100 mg praha iz svake kapsule, ekstrahirano pomoću kloroforma i analizirano vezanom tehnikom GC/MS. Dobiveni ekstrakti su analizirani metodom koja omogućava istovremeno snimanje ukupnog ionskog kromatograma (TIC) u području od 40 – 600 m/z i snimanje samo odabranih iona (engl. Single ion monitoring, SIM). Optimiran je temperaturni program. Uzorci mokraće za kromatografsku analizu pripremljeni su ekstrakcijom tekuće-tekuće. Za validaciju metode mjerena je linearnost krivulje kafeina u četiri točke između masenih koncentracija 5 i 50 mg/L. Preciznost je procijenjena uzastopnim mjerenjem uzorka koncentracije 25 mg/L deset puta uzastopno. Rezultati: U uzorku a pronađena je veća koncentracija kafeina od deklarirane, dok su koncentracije u uzorku b i c u skladu sa deklaracijom. U svim uzorcima mokraće, prije i poslije ingestije kapsula, potvrđeno je prisustvo kafeina. Najveći porast u koncentraciji kafeina nakon ingestije kapsula zabilježen je u uzorku mokraće 1. Zaključak: Potrebne su dodatne analize ovakvih proizvoda sa tržišta koje će uključivat veći broj uzoraka i odvagu cijele kapsule da se eliminira utjecaj homogenosti praha.

Svrha ovog završnog rada bila je ekstrakcija polifenolnih spojeva i kafeina iz zelene kave te njihova inkapsulacija u pet različitih sustava nosača (2% alginat, alginat-pektin, alginat-karagenan, alginat s kitozanskim omotačem i alginat s pektinskim omotačem). Ekstraktima zelene kave dobivenima variranjem različitih uvjeta ekstrakcije (temperatura, vrijeme ekstrakcije, ultrazvuk) određen je udjel polifenola i kafeina te antioksidacijski kapacitet primjenom spektrofotometrijskih metoda i tekućinske kromatografije visoke djelotvornosti (HPLC). Među ispitivanim ekstrakcijskim postupcima, najučinkovitijim se pokazala konvencionalna ekstrakcija miješanjem na 80°C tijekom 20 minuta, koja je rezultirala ekstraktom s najvećim udjelom polifenolnih spojeva, klorogenske kiseline i kafeina te je tako dobiven ekstrakt korišten za inkapsulaciju u različite sustave nosača. Česticama dobivenim inkapsulacijom ekstrakta zelene kave određene su morfološke karakteristike, veličina čestica te reološka svojstva, učinkovitost inkapsulacije polifenola te je praćeno otpuštanje polifenola iz čestica u vodi. Najbolju učinkovitost inkapsulacije polifenolnih spojeva (87.09%) te produljenje otpuštanja istih (20-30 minuta) pokazali su sustavi kombinirani od alginata i pektina.