CC BY
159
664.644:664.65
АРОНИЯ ЧЕРНОПЛОДНАЯ (ЛЯОМУЛ МЕЬЛЫОСЛЯРЛ)
КАК БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ ДОБАВКА В ХЛЕБОПЕЧЕНИИ
Т.Д. МАНВЕЛЯН, Э.Е. ХАЧАТУРЯН
Пятигорский государственный технологический университет,
357500, г. Пятигорск, ул. 40 лет Октября, 56; факс: (879) 397-39-27, электронная почта: оо@реіи.ги
Использование аронии черноплодной (Лгопіуа Меіапосагра) в качестве добавки в хлебопечении дает возможность улучшить качество готовой продукции не только по органолептическим показателям, но и по физико-химическому составу, что позволяет охарактеризовать аронию как биологически активную добавку.
Ключевые слова: арония черноплодная, биологически активная добавка, экстрагирование, витамины группы Р, фла-воноиды.
В последнее десятилетие арония черноплодная (черноплодная рябина) получила широкое распространение в нашей стране. Арония черноплодная отличается зимостойкостью, ежегодным плодоношением и высокой урожайностью. Сравнительно позднее цветение растений обеспечивает их меньшую повреждаемость весенними заморозками. Созревают плоды во второй половине августа - начале сентября. Плоды аронии яб-лоювидные, округленные, массой 1-1,5 г [1]. Выход сока из 1 ц сырья 65-75 л. Титруемая кислотность рябинового сока невысока - 9 г/л. Натуральный сок аронии черноплодной, получаемый путем прямого отжима ягод, имеет красивый темно-рубиновый цвет, кисловато-сладкий и вяжущий вкус, прозрачен, хорошо сбраживается. Состав сока аронии следующий [2]:
Массовая доля, %:
вода 86,0
белки 0,1
жиры 0,1
сумма моно- и дисахаров 11,4
пищевые волокна 1,0
органические кислоты 1,2
Йод, мкг% 47
Макроэлементы, мг %:
натрий 8
калий 24
кальций 26
магний 15
фосфор 41
железо 1,6
Витамины, мг%:
Р-каротин, мкг% 360
ретиноловый эквивалент, мкг% 60
токоферолэквивалент 0,8
ниациновый эквивалент 0,2
В2 0,02
РР 0,2
С 10,0
Сок аронии - оптимальный продукт ее переработки, который можно использовать при производстве хлебобулочных изделий [3].
Опытные образцы хлеба с добавкой 5, 10 и 15% сока аронии от общего количества жидкости в тесте готовили по рецептуре булки городской из муки пшенич-
ной 1-го сорта (ГОСТ 27844-88) по безопарному способу тестоведения [4, 5]. Исследование минеральных веществ в образцах осуществляли согласно [6, 7]. Полученные в лаборатории спектрального анализа данные представлены в табл. 1.
Таблица 1
Минеральные вещества Содержание в пробе хлеба, %*
1 2 3 4 5
Железо 0,3 0,3 0,3 0,3 0,001
Калий 5 10 10 10 0,6
Кальций 2 2 3 3 0,01
Магний 3 3 5 5 0,001
Марганец 0,06 0,08 0,08 0,08 0,0003
Медь 0,01 0,01 0,01 0,01 0,00003
Молибден 0,0003 0,0005 0,0005 0,0005 0,00003
Натрий 20 20 30 30 0,01
Фосфор 4 5 5 6 0,003
Хром 0,0001 0,0005 0,0005 0,0006 0,0002
*1 - контрольный образец; образцы с добавкой сока аронии, %: 2 - 5, 3 - 10, 4 - 15; 5 - предел обнаружения.
Ряд найденных элементов можно классифицировать в следующие группы:
важнейшие эссенциальные: Бе, К, Са, Мп, Mg, Си, Мо, Ма, Р, Сг, гп;
условно эссенциальные: Ва, N1, Ы; токсичные: А1, РЬ;
потенциально токсичные: ва, 8Ь, Ag, 8г, Т, гг.
Из табл. 1 видно, что в изделиях с добавкой сока аронии содержание важнейших эссенциальных элементов увеличивается от 1,5 до 2 раз; условно эссенци-альных - никеля - в 1,6 раза; токсичные и потенциально токсичные элементы находятся в пределах допустимых уровней.
Для правильного выбора технологии производства хлеба с использованием сока аронии нами был предварительно изучен химический состав сока. С помощью метода высокоэффективной жидкостной хроматографии (В ЭЖХ) было доказано наличие в нем антоциани-динов: дельфинидина, цианидина, петунидина, пеони-дина, мальвидина.
Качественной реакцией с раствором нитрита натрия в кислой среде с последующим добавлением хлороформа в натуральном соке аронии обнаружен йод.
Для определения суммы флавоноидов проведено исследование нектара из аронии черноплодной и сиропа фруктозы с помощью метода ВЭЖХ. Исследования проводили на микроколоночном жидкостном хроматографе Милихром А-02 (ЗАО « Эконова», Новосибирск) в градиентном режиме работы с многоволновой детекцией: колонка (2,0 х 75 мм), заполненная орбентом Ргойо8И 120-5С Ар,5 мкм; подвижная фаза: элюент А - 2%- й раствор кислоты муравьиной, элюент Б - ацетонитрил; режим хроматографирования: градиентный: от 10 до 40% элюента Б за 25 мин; скорость ПФ -100 мкл/мин; детектирование при длинах волн 260, 280, 300 и 360 нм [8].
Параллельно в тех же условиях хроматографировали стандартные растворы аскорбиновой, хлорогеновой кислот, рутина, кверцетина, гиперозида.
На хроматограмме нектара из аронии черноплодной и сиропа фруктозы (рисунок) обнаружено 19 пиков индивидуальных веществ, 5 из которых предположительно принадлежат антоцианидинам.
Пики с временем удерживания 6,02-16,21 мин имели флавоноидную структуру. Мы предприняли попытку количественно определить сумму флавоноидов в пересчете на рутин.
Учитывая, что характерными для многих активных флавоноидов (рутин, кверцетин, кемпферол и др.) являются максимумы поглощения в длинноволновой области спектра (362 ± 14 нм), проанализировали полученную хроматограмму при длине волны 360 нм. Суммарная площадь пиков составила 24,476.
X = -
£ ..С,
£
■ = 0,0352%,
29 г нектара - 0,0102 г; 58 г нектара - 0,0204 г; 87 г нектара - 0,0306 г.
Таким образом, в 100 г изделия с добавкой нектара из аронии черноплодной и сиропа фруктозы предположительно будет содержаться: при добавке 10% нектара - 0,00204 г флавоноидов, 20% - 0,00408 г, 30% -0,00612 г.
С целью определения фактического содержания флавоноидов в опытных образцах хлебобулочных изделий пробу хлеба готовили следующим образом. Нарезали на кусочки размером 0,5 см3, высушивали в сушильном шкафу при температуре 70°С до постоянного веса, отбирали навеску 50 г и трижды экстрагировали 70%-м спиртом этиловым порциями по 100, 50 и 50 мл. Спиртовые извлечения объединяли, испаряли до сухого остатка при комнатной температуре, растворяли в 10 мл 70%-го спирта этилового, фильтровали через сухой бумажный фильтр и хроматографировали в описанных выше условиях.
На хроматограмме контрольного образца, не содержащего нектара, пиков, соответствующих веществам флавоноидной структуры, не обнаружено.
Хроматограммы образцов хлеба с нектаром содержали от 4 до 8 пиков веществ флавоноидной структуры. Суммарная площадь этих веществ была различна. Результаты количественного определения веществ флавоноидной структуры (В ФС) в различных образцах хлеба (табл. 2) свидетельствуют, что их содержание зависит от процента добавленного нектара и составляет от 3,2 до 17,5 мг% в пересчете на сухой образец. В свежем хлебе эта цифра составит от 1,86 до 10,5 мг%.
Таблица 2
Образец хлеба
Количество пиков
Суммарная площадь пиков ВФС
Концентрация ВФС в пересчете на рутин, мг%
Контрольный 0 0
С добавкой нектара:
10% 4 0,112
20% 7 0,248
30% 8 0,608
0
3,2
7,1
17,5
где £сум - суммарная площадь пиков всех веществ флавоноидной структуры на хроматограммах испытуемого раствора; £ст - площадь пика РСО рутина; Сст - концентрация РСО рутина, %.
По предлагаемой рецептуре булки городской с добавкой нектара из аронии черноплодной и сиропа фруктозы в количестве 10, 20 и 30% от общего количества жидкости в тесте для получения продукта весом 500 г при влажности изделия не более 41% добавляют соответственно 29, 58 и 87 г нектара.
Учитывая содержание флавоноидов в нектаре, можно теоретически рассчитать, какое количество их должно содержаться в готовом продукте: 100 г нектара содержат 0,0352 г флавоноидов в пересчете на рутин;
Для сравнения, применявшиеся ранее в медицине таблетки витамина Р из аронии черноплодной содержали 0,05 г витамина Р, а 100 г хлеба с 30%-й добавкой нектара из аронии черноплодной и сиропа фруктозы -0,01 г.
Таким образом, арония черноплодная является биологически активной добавкой, употребление хлебобулочных изделий с ней станет дополнительным источником биологически активных соединений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Васильченко Г.В. Черноплодная рябина. - М.: Наука, 1983. - 270 с.
2. Леткина Н.П. Химический анализ лекарственных растений // Сб. науч. тр. / Витебский мед. ин-т. - 1969. - Кн.1. - С. 93-95.
3. Матвеева И.В., Белявская И.Г. Пищевые добавки и хлебопекарные улучшители в производстве мучных изделий. - М.: Синергия, 2001. - 116 с.
4. Технологические инструкции по выработке хлебобулочных изделий. - М., 1973. - 192 с.
т
5. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства / Под общ. ред. Л.И. Пучковой. - 9-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Профессия, 2002. - 416 с.
6. Елисеева С.И. Контроль качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на хлебозаводах. - М.: Агропромиздат, 1987. - 192 с.
7. Скуратовская О.Д. Контроль качества продукции физико-химическими методами. 1: Хлебобулочные изделия. - М.: Де -Ли, 2000. - 100 с.
8. Муравьева Д.А., Самылина И .А. Фармакогнозия. -
М.: Медицина, 2002. - 656 с.
Поступила 10.06.09 г.
ARONIYA MELANOCARPA AS BIOLOGICALLY ACTIVE ADDITIVE IN BAKING OF BREAD
T.D. MANVELYAN, E.E. HACHATURYAN
Pyatigorsk State Technological University,
56, 40years October st., Pyatigorsk, 357500; fax: (879) 397-39-27, e-mail: oo@pgtu.ru
Use aroniya melanocarpa as additives in baking of bread enables to perfect the quality to finished products not only on the touch indicators, but also on physical and chemical composition that allows us to characterize aroniya as biologically active additive. Key words: aroniya melanocarpa, biologically active additive, extraction, vitamins of the group P, flavonoids.
613.26.004.12
ПОВЕРХНОСТНЫЕ СВОЙСТВА МЕЖКЛЕТОЧНОГО ВЕЩЕСТВА
РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
С.Д. РУДНЕВ, А. М. ПОПОВ, Е.А. ШЕЛЕМЕТЕВА
Кемеровский технологический институт пищевой промышленности,
650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47; тел.: (384-2) 73-40-40, тел./факс: (384-2) 73-40-07, электронная почта:
о{Асе@)кетМрр. ги
Исследовалось межмолекулярное взаимодействие в растительном сырье. На примере яблочного пектина и пшенично -го белка изучены поверхностные свойства межклеточного вещества в зависимости от влагосодержания. Определена прочность адгезии водных комплексов биополимеров, выявлены особенности их поверхностного взаимодействия. По -лученные результаты будут полезны при расчете оборудования для селективной дезинтеграции растительного сырья. Ключевые слова: селективное измельчение, поверхностная энергия, растительное сырье, межклеточное вещество, адгезия, пектин, клейковина, белок.
Селективное измельчение является основной стадией переработки растительного сырья в полуфабрикаты. Селективное измельчение - это такой вид разрушения растительного сырья, когда входящие в него различные биологические структуры в процессе силового воздействия рабочего органа отделяются друг от друга, новая поверхность при разрушении образуется, в первую очередь, по поверхностям адгезионного взаимодействия компонентов сырья. Получаемая в результате многокомпонентная сыпучая смесь легко разделяется по составу на отдельные фракции, содержащие те или иные биологические структуры.
Избирательность разрушения единичных тел полиморфного строения основана, в первую очередь, на относительной «слабости» поверхностного взаимодействия между структурами материала. Если рассматривать строение растительной ткани с прочностной точки зрения, нетрудно установить, что клеточная стенка является наиболее прочной микроструктурой растений. Межклеточные пространства заполнены органическим веществом, которое скрепляет клетки между собой. Состав этого вещества зависит от природы растительной ткани, ее нахождения в тех или иных морфологических структурах растения, но всегда в межклет-
никах находятся либо белки, либо пектины как связующие вещества растительной ткани.
Между периферийными белками мембран клеток и веществами межклетников существуют устойчивые межмолекулярные связи, в которых непосредственно участвуют молекулы воды [1]. Глобулы белка удерживают воду пептидными связями —СО— МН — (одну молекулу Н2О), аминными группами — МН2 — (одну моле -кулу Н2О), карбоксильными группами —СООН— (четыре молекулы Н2О). Обезвоживание приводит к слипанию глобул белка, т. е. установлению поперечных связей между макромолекулами без участия молекул воды и изменению деформационных характеристик материалов.
Пектин - водорастворимое вещество, состоящее из частично или полностью метоксилированных остатков полигалактуроновой кислоты. Молекула пектина состоит из «гладких» линейных участков и разветвленных фрагментов. Структура и химический состав пектиновых веществ определяют пространственную форму их молекул и характер взаимодействия с другими соединениями. Пектины обладают структурой с ограниченной гибкостью, стабилизируемой водородными и гидрофобными связями. Растворимый пектин нахо-
