Использование дикорастущих ягод для моделирования антиоксидантных свойств растительного сырья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Использование дикорастущих ягод для моделирования антиоксидантных свойств растительного сырья

Л.П. Нилова, к.т.н., доцент, доцент высшей торгово-экономической школы ИПМЭиТ, Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого

Р.А. Икрамов, аспирант высшей торгово-экономической школы ИПМЭиТ, Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого

С.М. Малютенкова, к.т.н., доцент, доцент высшей торгово-экономической школы ИПМЭиТ, Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого

Аннотация

антиоксидантный активность яблоко сок

Методом FRAP определена антиоксидантная активность (АОА) соков дикорастущих ягод, мякоти яблок и их композиций. АОА соков из ягод выше, чем мякоти яблок, и зависит от вида ягод: черника > голубика > клюква > брусника. При составлении композиций АОА повышается, но эффект синергизма зависит от количества и вида ягод.

Ключевые слова: антиоксидантная активность, яблочная мякоть, дикорастущие ягоды, сок, композиции.

Abstract

The antioxidant capacity (AC) of wild berries juices, apple?s pulp and their compositions is determined by the FRAP method. AC juice from berries is higher than the apple?s pulp, and depends on the type of berries: bilberries > blueberries > cranberries > lingonberries. AC increases in the compositions of the apple?s pulp and the berry juice, the effect of synergism depends on the quantity and the type of berries.

Key words: antioxidant capacity, apple?s pulp, wild berries, juice, compositions

Плоды и овощи являются обязательным компонентом здорового питания человека, ежедневное потребление которых должно составлять по рекомендациям ВОЗ 400 г. Они являются источниками не только витаминов, пищевых волокон, минеральных веществ, но и антиоксидантов, что способствует укреплению антиоксидантной системы защиты организма человека. Но в России ежегодно фиксируется недостаточное потребление этой группы пищевых продуктов [4]. Восполнить дефицит биологически активных веществ (БАВ) в рационе питания человека помогут продукты переработки плодов и овощей, в первую очередь соковая продукция, пюре.

Из плодов, наиболее употребляемых в России из собственных сырьевых источников, являются яблоки. Антиоксидантные свойства яблокам придают такие фенольные соединения, как флаван-3-олы - (-) эпикатехин, (-) эпигаллокатехин, (-) эпикатехин 3-галлат, (+) катехин; флавонолы - кверцитин. В красноокрашенных яблоках из антоцианов обнаружен только один цианидин, а в зеленых антоцианы отсутствуют [9]. Наибольшими антиоксидантными свойствами обладают свежие яблоки. При хранении, переработке и термическом воздействии БАВ яблок разрушаются, способствуя снижению их антиоксидантной активности (АОА) [5]. Но высокие температуры оказывают разное влияние на АОА переработанных яблок. Прямой зависимости между возрастанием термической обработки и продолжительности ее воздействия и АОА не установлено [1]. При производстве сока операция осветления приводит к снижению в них БАВ. Так, мякоть яблок сорта «Анантоновка обыкновенная» содержит больше фенольных соединений в 1,27 раза и флавоноидов в 1,34 раза, чем сок. За счет этого АОА мякоти, определенная методом FRAP, более высокая - больше в 1,38 раз, чем сок из этих яблок [2]. Дальнейшая технологическая переработка мякоти яблок в пюре, связанная с упариванием в течение длительного времени под действием высоких температур, может, как повысить, так и снизить АОА пюре [6].

Антиоксидантными свойствами в большей степени обладают ягоды, как культивируемые, так и дикорастущие. Причем темно окрашенные ягоды за счет антоцианов, придающим им темно-синюю или красную окраску, обладают более высокой АОА [7-9]. По сравнению с яблоками ягоды черники и клюквы содержат больше фенольных соединений в 2-2,5 раза, но их АОА зависит от концентрации вещества и модельной системы, в которой ее определяют [3,8]. Экстракты ежевики, черной и красной смородины, черники, черной и красной малины проявляют АОА в отношении химически генерируемых супероксидных радикалов, а также ингибируют окисление липопротеинов низкой плотности человека [8]. Для достижения эффекта обязательным условием является установление оптимальной концентрации растительного сырья, проявляющего максимальные антиоксидантные свойства.

В работе проведено моделирование антиоксидантных свойств композиций растительного сырья из мякоти яблок и соков дикорастущих ягод.

В качестве объектов исследований были взяты мякоть яблок помологических сортов: «Антоновка обыкновенная» и «Осеннее полосатое»; соки прямого отжима дикорастущих ягод черники, голубики, клюквы и брусники. Ягоды и яблоки были собраны на территории Ленинградской области СЗФО. Моделирование композиций растительного сырья осуществляли путем добавления к мякоти яблок соков дикорастущих ягод в количестве от 10 до 50% с шагом 10% от массы сырья.

В мякоти яблок, соках дикорастущих ягод и их композициях определяли АОА методом FRAP (Ferric reducing/antioxidant power). В основе метода лежит способность хлорного железа (III) окислять антиоксиданты, восстанавливаясь при этом в хлорное железо (II). Для количественного определения последнего использовали о-фенантролин. Оптическую плотность измеряли при 505 нм на спектрофотометре СФ-56. В качестве стандарта использовали аскорбиновую кислоту (АК). Исследования проводились в трехкратной повторности.

АОА мякоти яблок зависела от помологического сорта и была выше в помологическом сорте «Антоновка обыкновенная», хотя и незначительно - на 4,5% (рис. 1). На АОА мякоти помологического сорта «Осеннее полосатое» не повлияло присутствие выраженной покровной окраски в виде полос красного цвета, т.к. кожица яблок не была задействована в определении.

Все исследуемые соки из дикорастущих ягод имели АОА выше, чем мякоть яблок. Максимальное отклонение было между мякотью яблок сорта «Осеннее полосатое» и соком из ягод черники, которое составило 64,8%. Зафиксирована явная закономерность изменения АОА в зависимости от окраски сока ягод, что подтверждает влияние на этот показатель антоцианов. АОА сока ягод распределилась следующим образом: черника > голубика > клюква > брусника. Но, если соки ягод разделить на 2 группы - сине окрашенные и красно окрашенные, то отклонения внутри групп были незначительными. В группе сине окрашенных соков из ягод, в которую вошли черника и голубика, отклонения составили всего 3,6%. Во второй группе красноокрашенных соков из ягод клюквы и брусники, отклонения были немного больше - 4,4%. Эти отклонения нельзя назвать существенными. Регион произрастания, климатические условия могут привести к изменению АОА ягод в ту или другую сторону.

Рисунок 1 - Антиоксидантная активность мякоти яблок и соков прямого отжима из дикорастущих ягод, мкг АК/г

При составлении композиций яблочная мякоть+сок из ягод в соотношении от 90:10 к 50:50 по массе сырья использовали сок только одного вида ягод. Результаты исследований АОА представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Антиоксидантная активность различных композиций растительного сырья с использованием мякоти яблок и соков из дикорастущих ягод, мкг/г

При увеличении в композиции доли сока из ягод происходило увеличение АОА. В результате максимальные значения АОА были получены в композициях, состоящих из 50% яблочной мякоти и 50% сока из ягод. Эта тенденция не изменялась в зависимости от используемого помологического сорта яблок и вида дикорастущих ягод. Только максимальная АОА была у композиции с соком голубики на основе, как яблок «Антоновка обыкновенная», так и «Осеннее полосатое», а не с соком черники. В целом композиции на основе мякоти яблок «Антоновка обыкновенная» и соков из различных видов дикорастущих ягод в разных концентрациях показала более высокие значения АОА.

При сравнении фактически полученных данных АОА композиций и теоретически рассчитанных были установлены значительные отклонения. Во всех композициях 90/10, 80/20 и 70/30 без исключения фактические данные АОА были ниже, чем теоретические. Это позволяет предположить, что антиоксиданты вступают в окислительно-восстановительные реакции, в том числе между собой. В результате АОА композиций снижается. В композициях с мякотью яблок и соками ягод черники или голубики при увеличении концентрации последних до 40 и 50% АОА становилась выше теоретической. Можно сказать, что при этих концентрациях мякоти и соков наступает эффект синергизма. Незначительное увеличение АОА фактической над теоретической в композициях с соком клюквы наблюдалось только при концентрации 50%, а в композициях с соком брусники при всех рассматриваемых концентрациях не наступило вовсе. Отклонения фактических и теоретических значений при достижении максимального антиоксидантного эффекта или эффекта синергизма представлены на рис.2.

Рисунок 2 - Теоретическая и фактическая антиоксидантная активность модельных композиций из мякоти яблок «Антоновка обыкновенная» и соков дикорастущих ягод, мкг АК/г

Таким образом, соки дикорастущих ягод обладают антиоксидантными свойствами, которые зависят от их вида: черника > голубика > клюква > брусника. Их можно использовать для повышения АОА продуктов переработки яблок, в частности яблочного пюре, но в определенных концентрациях. Эффект синергизма достигается при добавлении 40% сока черники или голубики и 50% сока клюквы. При использовании сока из брусники эффект синергизма не установлен даже при добавлении 50% сока.

Библиографический список

1. Макарова Н.В., Валиулина Д.Ф., Стулин В.В., Правдин А.А. Многокритериальная оптимизация процесса термической обработки яблочного сока прямого отжима с максимальным антиоксидантным действием // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016. №3 (69). С.44-48.

2. Макарова Н.В., Валиулина Д.Ф. Сравнительная оценка физико-химического состава и антиоксидантной активности местных и импортных яблок // Известия вузов. Пищевая технология. 2013. №2-3. С.38-41.

3. Нилова Л.П. Антиоксидантная активность порошков из растительного сырья в модельной системе in vitro // Торгово-экономические проблемы регионального бизнес пространства. 2014. №1. С.274-276.

4. Нилова Л.П., Малютенкова С.М. Продовольственная корзина для здорового питания в условиях мегаполиса // Международный научный журнал. 2017. №4. С. 31-35.

5. Нилова Л.П., Вытовтов А.А., Малютенкова С.М. Растительное сырье в формировании антиоксидантных свойств сокосодержащих напитков // Международный научный журнал. 2017. № 4. С.83-87.

6. Табаторович А.Н., Резниченко И.Ю. Особенности химического состава яблочного пюре как основа идентификации // Техника и технология пищевых производств. 2015. Т.38. №3. С.153-159.

7. Hakkinen S., Heinonen M., Karenlampi S. et al. Screening of selected flavonoids and phenolic acids in 19 berries // Food Research International, 1999. № 32. Р. 345-353.

8. Kahkonen M.P., Hopia A.I., Vuorela H.J. et al. Antioxidant Activity of Plant Extracts Containing Phenolic Compounds // J. Agric. Food Chem. 1999. №47. Р. 3954-3962.

Размещено на Allbest.ru