ANTIOXIDANT EFFECT OF BLACK CUMIN OIL ON THE OXIDATIVE STABILITY OF FLAX AND HEMP OIL MIX
Abstract
The problem of using one type of vegetable oil is the imbalance of its composition, which leads to an excess of a certain type of fatty acids entering the body. This can lead to metabolic disorders and deterioration of the general condition of the body. An effective way to obtain a balanced composition of vegetable oil is to blend it. The use of traditional and niche oils of Ukrainian production is relevant. Linseed and hemp oils were used as niche oils. Hemp oil, despite the high content of α-linolenic acid, is characterized by high oxidative stability due to the presence of natural antioxidants: tocopherols and chlorophyll. The oxidative stability of blends was increased by introducing black cumin oil in an amount of 5%, which does not worsen the organoleptic characteristics. The increased interest in black cumin oil is associated with its antioxidant, cytostatic, antibacterial, antimicrobial, including food pathogens, and anti-inflammatory properties, which makes it possible to use it as a natural preservative and for the creation of health food products. The composition of three-component blends was calculated and the change in their organoleptic characteristics in relation to the degree of oil purification was analyzed. Blends with unrefined and refined corn oil as the main component are characterized by a neutral oily taste and smell, which allows using such blends as an independent dressing and as components of sauces and dressings. The oxidative stability of the blends was studied for two months based on the calculation of the acid number (AN) and peroxide number (PN). The AN value for all blends was in the range of 1.2−1.6 mgKOH/g throughout the study. An increase in PC was observed by 1.36-5.29 times. The decrease in oxidative stability significantly depends on the content of α-linolenic acid and the presence of antioxidants and has the lowest value for blends with linseed oil. Black cumin oil increases the oxidative stability of all studied blends and affects the synergistic effect of natural antioxidants.
References
Candela C.G., Bermejo López L.M., Kohen V.L. Importancia del equilibrio del indice omega-6/omega-3 en el mantenimiento de un buen estado de salud. Recjmendaciones nutricionales. Nutr Hosp. 2011. Vol. 26, № 2. Р. 323−329.
ДСТУ 4536:2006. Олії купажовані. Технічні умови. [Чинний від 2007-04-01]. Вид. офіц. Київ : Держспоживстандарт України, 2007. 30 с.
Ющенко Н.М., Белемець Т.О. Купажі олій – перспективне джерело поліненасичених жирних кислот для молочної промисловості. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. Петра Василенка. 2015. № 166. С. 192–198.
Топчій О.А., Котляр Є.О. Принципи купажування рослинних олій збалансованих за жирнокислотним складом. Східно-європейський журнал передових технологій. 2015. Т. 73, № 1/6. С. 26–32.
Омельяненко В.А., Вернидуб М.О. Проєктний підхід до розвитку неоіндустріальної економіки на регіональному рівні (кейс Сумської області). Території інновацій: стратегії, цінності та пріоритети (TISVP-2022): матеріали Міжнар. наук. конф., м. Суми, 20 жовт. 2022 р. Інститут стратегій інноваційного розвитку і трансферу знань, 2022. С. 121–127.
Криськова Л., Лісовська Т., Пилипчук О. Конопляна олія у виробництві олієжирових продуктів. Стан і перспективи харчової науки та промисловості : матеріали VІІ Міжнар. наук.-техн. конф., м. Тернопіль, 28–29 вересня 2023 р. Тернопіль, 2023. C. 74–75.
Asfaw D. Review on use of bioactive compounds in some spices in food preservation. Food Science and Quality Management. 2019. Vol. 87. P. 6−21.
Салатна олія, збагачена біологічно активними речовинами: пат. 76657 Україна: A23D 9/00. № а 2005 502896; заявл. 30.03.2005; опубл. 15.08.2006, Бюл. № 8/2006.
Ленерт С.О. та ін. Дослідження впливу природних антиоксидантів на якість арахісово-лляних купажів впродовж зберігання. Східно-Європейський журнал підприємницьких технологій. 2018. № 11. С. 44−50. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133433
Анан’єва В.В. та ін. Підвищення антиоксидантної стійкості олійної основи емульсійних продуктів харчування оздоровчого призначення. Вісник Національного технічного ун-ту «ХПІ». Інноваційні дослідження у наукових роботах студентів. 2016. Т. 1191. № 19. С. 75–81.
Bukvicki D. et al. Essential oils and their combination with lactic acid bacteria and bacteriocins to improve the safety and shelf life of foods: a review. Foods. 2023. № 12. DOI: https://doi.org/10.3390/foods12173288
Hannan M.A. et al. Black сumin (Nigella sativa L.): a comprehensive review on phytochemistry, health benefits, molecular pharmacology, and safety. Nutrients. 2021. Vol. 13. № 6. DOI: https://doi.org/10.3390/nu13061784
Raita S.M., Georgescu M. Challenge testing of Nigella sativa fortified Cyprinus carpio fillets quality by various regular and atypical storage temperatures. Rev. Rom. Med. Vet. 2019. Vol. 29. № 4. Р. 19−25.
Kahramanoglu I., Usanmaz S. Effects of propolis and Black seed oil on the shelf life of freshly squeezed pomegranate juice. Food science and nutrition studies. 2017. Vol. 1. № 2. P. 114−121. DOI: https://doi.org/10.22158/fsns.v1n2p114
Karimi Z. et al. Nigella sativa and its Derivatives as Food Toxicity Protectant Agents. Advanced Pharmaceutical Bulletin. 2019. Vol. 9. № 1. Р. 22–37.
Rachman P.N.R., Akrom, Darmawan Е. The efficacy of black cumin seed (Nigella sativa) oil and hypoglycemic drug combination to reduce HbA 1c level in patients with metabolic syndrome risk. Materials Science and Engineering : IOP Conf. Series, Yogyakarta. September 9, 2017. Р. 259.
Adekunle М.A. et al. Black seed oil reverses chronic antibiotic-mediated depression and social behaviour deficits via modulation of hypothalamic mitochondrial-dependent markers and insulin expression. IBRO Neuroscience Reports. 2024. Vol. 16. P. 267–279.
Hashempour-Baltork F., Torbati M., Azadmard-Damirchi S., Geoffrey Peter Savag G. P. Quality properties of sesame and olive oils incorporated with flaxseed oil. Advanced Pharmaceutical Bulletin. 2017. Vol. 7. № 1. Р. 97−101.
Jufri M., Namirah J., Suryadi H. Formulation and stability study of black cumin (Nigela Sativa L.) seed oil emulsion using sucrose palmitate as emulsifier. International Journal of Applied Pharmaceutics. 2022. Vol. 14, № 5. Р. 113–118.
Радзієвська І.Г., Мельник О.П. Кинетичні характеристики природних антиоксидантів рослинних олій. Наука та інновації. 2015. Т. 11, № 4. С. 32–37. DOI: https://doi.org/10.15407/scin11.04.032
Озоліна С.О., Антіпіна О.О. Експертна оцінка купажу на основі кукурудзяної і лляної олій. Таврійський науковий вісник. 2023. № 2. С. 210–218. DOI: https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2023.2.23
Candela C. G., Bermejo López L. M., Kohen V. L. (2011) Importancia del equilibrio del indice omega-6/omega-3 en el mantenimiento de un buen estado de salud. Recjmendaciones nutricionales. Nutr Hosp, vol. 26, no. 2, pp. 323−329.
DSTU 4536:2006. Olii kupazhovani. Tekhnichni umovy [Chynnyi vid 2007-04-01]. Vyd. ofits. (2007) Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy, 30 p.
Yushchenko N.M., Belemets T. O. (2015) Kupazhi olii – perspektyvne dzherelo polinenasychenykh zhyrnykh kyslot dlia molochnoi promyslovosti [Oil blends are a promising source of polyunsaturated fatty acids for the dairy industry]. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva im. Petra Vasylenka − Bulletin of the Petro Vasylenko Kharkiv National Technical University of Agriculture, no. 166, рр. 192–198.
Topchii O. A., Kotliar Ye. O. (2015) Pryntsypy kupazhuvannia roslynnykh olii zbalansovanykh za zhyrnokyslotnym skladom [Principles of blending vegetable oils balanced in fatty acid composition]. Skhidno-yevropeiskyi zhurnal peredovykh tekhnolohii – Eastern European Journal of Advanced Technologies, vol. 73, no. 1/6, pp. 26–32.
Omelianenko V. A., Vernydub M. O. (October 20, 2022) Proiektnyi pidkhid do rozvytku neoindustrialnoi ekonomiky na rehionalnomu rivni (keis Sumskoi oblasti) [Project approach to the development of a neo-industrial economy at the regional level (case of Sumy region)]. Terytorii innovatsii: stratehii, tsinnosti ta priorytety (TISVP-2022): Mizhnarodna naukova konferenciya. Sumy: Instytut stratehii innovatsiinoho rozvytku i transferu znan, рр. 121–127. (in Ukrainian)
Kryskova L., Lisovska T., Pylypchuk O. (September 28nd–29rd, 2023) Konopliana oliia u vyrobnytstvi oliiezhyrovykh produktiv [Hemp oil in the production of oil and fat products]. Stan i perspektyvy kharchovoi nauky ta promyslovosti: VII Mizhnarodna naukovo-tekhnichna konferenciya. Ternopil, рр. 74–75. (in Ukrainian)
Asfaw D. (2019) Review on use of bioactive compounds in some spices in food preservation. Food Science and Quality Management, vol. 87, pp. 6−21.
Salatna oliia, zbahachena biolohichno aktyvnymy rechovynamy: pat. 76657 Ukraina: A23D 9/00. № a 2005 502896; zaiavl. 30.03.2005; opubl. 15.08.2006, Biul. № 8/2006. (in Ukrainian)
Lenert C. O. (2018) Doslidzhennia vplyvu pryrodnykh antyoksydantiv na yakist arakhisovo-llianykh kupazhiv vprodovzh zberihannia: kolektyvne avtorstvo [Research into the influence of natural antioxidants on the quality of peanut-flax blends during storage: collective authorship]. Skhidno-Yevropeiskyi zhurnal pidpryiemnytskykh tekhnolohii − Eastern European journal of business technologies, no. 11, рр. 44−50. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133433
Ananieva V. V. (2016) Pidvyshchennia antyoksydantnoi stiikosti oliinoi osnovy emulsiinykh produktiv kharchuvannia ozdorovchoho pryznachennia: kolektyvne avtorstvo [Increasing the antioxidant stability of the oil base of emulsion health food products: collective authorship]. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Innovatsiini doslidzhennia u naukovykh robotakh studentiv − Bulletin of the National Technical University "KhPI". Innovative research in students' scientific works, vol. 1191(19), pp. 75–81.
Bukvicki D. et al. (2023) Essential oils and their combination with lactic acid bacteria and bacteriocins to improve the safety and shelf life of foods: a review. Foods, no 12. DOI: https://doi.org/10.3390/foods12173288
Hannan M. A. et al. (2021) Black сumin (Nigella sativa L.): a comprehensive review on phytochemistry, health benefits, molecular pharmacology, and safety. Nutrients, vol. 13, no. 6. DOI: https://doi.org/10.3390/nu13061784
Raita S. M., Georgescu M. (2019) Challenge testing of Nigella sativa fortified Cyprinus carpio fillets quality by various regular and atypical storage temperatures. Rev. Rom. Med. Vet, vol. 29, no. 4, pp. 19−25.
Kahramanoglu I., Usanmaz S. (2017) Effects of propolis and Black seed oil on the shelf life of freshly squeezed pomegranate juice. Food Science and Nutrition Studies, vol. 1, no. 2, pp. 114−121. DOI: https://doi.org/10.22158/fsns.v1n2p114
Karimi Z. et al. (2019) Nigella sativa and its Derivatives as Food Toxicity Protectant Agents. Advanced Pharmaceutical Bulletin, vol. 9, no. 1, pp. 22–37.
Rachman P. N. R., Akrom, Darmawan Е. (September 9, 2017) The efficacy of black cumin seed (Nigella sativa) oil and hypoglycemic drug combination to reduce HbA 1c level in patients with metabolic syndrome risk. Materials Science and Engineering : IOP Conf. Series. Yogyakarta, p. 259.
Adekunle М. A. et al. (2024) Black seed oil reverses chronic antibiotic-mediated depression and social behaviour deficits via modulation of hypothalamic mitochondrial-dependent markers and insulin expression. IBRO Neuroscience Reports, vol. 16, pp. 267–279.
Hashempour-Baltork F. et al. (2017) Quality properties of sesame and olive oils incorporated with flaxseed oil. Advanced Pharmaceutical Bulletin, vol. 7, no. 1, pp. 97−101.
Jufri M., Namirah J., Suryadi H. (2022) Formulation and stability study of black cumin (Nigela Sativa L.) seed oil emulsion using sucrose palmitate as emulsifier. International Journal of Applied Pharmaceutics, vol. 14, no. 5, pp. 113–118.
Radziievska I. H., Melnyk O. P. (2015) Kynetychni kharakterystyky pryrodnykh antyoksydantiv roslynnykh olii [Kinetic characteristics of natural antioxidants in vegetable oils]. Nauka ta innovatsii – Science and Innovation, vol. 11, no. 4, pp. 32–37.
Ozolina S. O., Antipina O. O. (2023) Ekspertna otsinka kupazhu na osnovi kukurudzianoi i llianoi olii [Expert evaluation of a blend based on corn and linseed oils]. Tavriiskyi naukovyi visnyk – Tavria Scientific Bulletin, no. 2, рр. 210–218. DOI: https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2023.2.23
