Vliv velikosti nanočástic z hroznových semen na extrakci polyfenolických a antioxidačních sloučenin

Nikita NEMUDROV

Bakalářská práce

Impact of grape seed nanoparticle size on polyphenol and antioxidant compound extraction

Anotace:

Cílem této bakalářské práce je systematické hodnocení vlivu mechanické dezintegrace hroznových semen na účinnost extrakce polyfenolických a antioxidačních sloučenin. Práce se zaměřuje na stanovení závislosti mezi stupněm redukce velikosti částic a výslednou výtěžností bioaktivních látek s ohledem na odrůdovou variabilitu. Experimentální část zahrnovala analýzu sušených a nesušených semen čtyř odrůd révy vinné (Ryzlink rýnský, Gewürztraminer, Dunaj a Rulandské modré) zpracovaných v planetárním kulovém mlýnu. Distribuce velikosti částic byla validována metodou laserové difrakce. Extrakční účinnost byla sledována prostřednictvím stanovení celkového obsahu polyfenolů (TPC). Antioxidační kapacita výsledných extraktů byla komplexně analyzována pomocí spektrofotometrických metod ABTS, DPPH, FRAP a CUPRAC. Výsledky potvrdily, že redukce částic na značně zvětšuje specifický povrch a u sušených vzorků vede k vícenásobnému nárůstu TPC a antioxidační aktivity v testech ABTS a FRAP. U nesušených semen však zbytková vlhkost iniciovala nežádoucí aglomeraci materiálu, která v kombinaci s termo-oxidačním stresem během mletí negativně ovlivnila stabilitu extraktů. Pokles aktivity zaznamenaný u metod DPPH a CUPRAC indikuje selektivní degradaci termolabilních antioxidantů v důsledku uvolňování kinetického tepla při mechanickém zpracování. Na základě naměřených dat lze konstatovat, že pro dosažení maximální extrakční účinnosti je nezbytné vstupní surovinu před mletím vysušit. Budoucí technologický vývoj by měl směřovat k aplikaci kryogenního mletí a mletí v inertní atmosféře, které umožní minimalizovat oxidační ztráty a maximalizovat potenciál extraktů.

Abstract:

The aim of this bachelor thesis is a systematic evaluation of the effect of mechanical disintegration of grape seeds on the extraction efficiency of polyphenolic and antioxidant compounds. The study focuses on determining the relationship between the degree of particle size reduction and the resulting yield of bioactive substances, taking into account varietal variability. The experimental part involved the analysis of dried and undried seeds from four grapevine varieties (Rhine Riesling, Gewürztraminer, Dunaj, and Pinot Noir) processed in a planetary ball mill. Particle size distribution was validated using laser diffraction. Extraction efficiency was monitored by determining the total polyphenol content (TPC), and the antioxidant capacity of the resulting extracts was comprehensively analyzed using spectrophotometric methods: ABTS, DPPH, FRAP, and CUPRAC. The results confirmed that particle reduction significantly increases the specific surface area and, in dried samples, leads to a manifold increase in TPC and antioxidant activity in ABTS and FRAP assays. However, in undried seeds, residual moisture initiated undesirable material agglomeration, which, combined with thermo-oxidative stress during milling, negatively affected the stability of the extracts. The decrease in activity observed in the DPPH and CUPRAC methods indicates selective degradation of thermolabile antioxidants due to the release of kinetic heat during mechanical processing. Based on the measured data, it can be concluded that drying the raw material before milling is essential to achieve maximum extraction efficiency. Future technological development should focus on the application of cryogenic milling and milling in an inert atmosphere, which would minimize oxidative losses and maximize the potential of the extracts.

Klíčová slova

réva vinná, matoliny, dezintegrace, mikronizace, potravinářský průmysl, bioaktivní látky

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 31. 3. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 6. 2026
• Vedoucí: doc. Dani Dordević, M.Sc., Ph.D

Veterinární univerzita Brno

Fakulta veterinární hygieny a ekologie

Bakalářský studijní program / obor:
Bezpečnost a kvalita potravin / Bezpečnost a kvalita potravin