CC BY
62
УДК 664.8.014/.019
Фрукты -
перспективное сырье антиоксидантного действия
Н.В. Макарова, д-р хим. наук, профессор, Э.В. Мусифуллина, аспирант
Самарский государственный технический университет
Физиологическая норма фруктов в рационе питания человека небольшая, но действие их на организм огромно [1]. В последнее время все больше внимания уделяется изучению пищевых достоинств фруктов. Использование новейших методов исследований позволило существенно изменить взгляды на ценность не только новых, но и давно известных фруктов. Так, например, показано, что семена черной смородины служат источником антиокислителей и могут применяться для стабилизации липидов [2]. Из концентрированного сока черной смородины удалось выделить четыре важнейших антоцианновых компонентов: дельфинидин 3-0-/}-рутинозид, ци-анидин 3-О-в-рутинозид, дельфинидин 3-О-в-глюкозид и цианидин 3-О-в-глюкозид в кристаллическом виде с помощью ВЖХ-разделения. Эти исследования открывают возможность разработки технологии получения красителей с высоким содержанием определенных групп ан-тоцианов [3].
Антиоксиданты - группа биологически активных соединений, содержащихся в пище и нейтрализующих в организме свободные радикалы -нестабильные атомы и соединения, которые образуются в ходе нормального обмена веществ. Антиоксидан-ты в первую очередь содержатся в различных свежих фруктах, а также продуктах, изготовленных из них.
Цель нашего исследования - изучение антиоксидантных показателей фруктов Самарского региона на примере вишни сорта Владимирская, черной смородины сорта Черный жемчуг и черноплодной рябины.
Исследовали сок и мякоть фруктов с сахаром, объектом сравнения служил наполнитель «Вишня» готового кисломолочного продукта «Акти-мель». Фрукты с сахаром имеют более длительный срок хранения. Образцы готовили не только из сока фруктов, но и из мякоти, так как известно, что мякоть фруктов проявляет более высокий уровень антиокси-дантной активности, чем сок [4].
В настоящее время появилась целая серия продуктов с фруктовыми наполнителями: творожки, йогурты и др. Производители рекламируют
Ключевые слова: фрукты; антиоксиданты; черноплодная рябина; черная смородина; вишня; DPPH; FRAP.
Key words: fruits; antioxidants; a aronia melanocarpa; a black currant; a cherry, DPPH; FRAP.
этот наполнитель как натуральный источник полезных веществ. Сравнивали изученные показатели собственно приготовленных фруктов с сахаром с образцом такого наполнителя, купленного в торговых сетях г. Самара. Соотношение фруктовой основы (сока или мякоти) и сахара -10:7. По внешнему виду фрукты с сахаром представляют собой прозрачные вязкие массы с ярким цветом от темно-вишневого (черноплодной рябины и черной смородины сорта Черный жемчуг) до красно-вишневого (вишня сорта Владимирская). Фрукты с сахаром приготовлены холодным способом при температуре 20...22 °С и горячим способом при температурах 60.62 °С и 98.100 °С.
Для определения антиоксидантных показателей фруктов с сахаром анализировали общее содержание фенолов, флавоноидов, антоциа-нов, антирадикальную активность, железовосстанавливающую способность и антиокислительную активность в системе линолиевая кислота.
Общее содержание фенольных веществ в исходных образцах определяли при участии реактива РоНп-Сюса^еи при коэффициенте поглощения 725 нм [5]. Общее содержание флавоноидов устанавливали колориметрическим методом, основанном на формировании флавоно-ид-алюминиевого комплекса при коэффициенте поглощения Х= 510 нм [6]. Количество общего числа анто-цианов определяли методом дифференциала рН фактора, основанном на добавлении к экстракту буферов рН = 1,0 и рН = 4,5 и измерении при 510 и 700 нм [7]. Для исследования антиоксидантной активности использовали несколько методов: способность улавливать свободные радикалы РРРН (2,2-дифенил-1-пик-
рилгидразил) [8], восстанавливающую силу по методу FRAP [9], способность ингибировать процессы окисления линолиевой кислоты [10].
Повторность каждого из опытов -трехкратная. Экспериментальные данные статистически обработаны с помощью программы MS Excel.
Анализируя общее содержание фенолов (табл. 1), можно выявить разницу в показателях для сока и мякоти фруктов с сахаром при температуре 20.22 °С. Сок черноплодной рябины с сахаром содержит больше фенолов (530 мг эквивалента галловой кислоты), чем сок черной смородины сорта Черный жемчуг (512 мг) и сок вишни сорта Владимирская с сахаром (418
Наибольшая
железовосстанавливающая сила и наивысшая антирадикальная активность были выявлены у мякоти черноплодной рябины с сахаром.
мг), а также наполнитель «Вишня» готового кисломолочного продукта «Ак-тимель» (338 мг). Мякоть фруктов с сахаром содержит больше фенолов, чем сок всех видов фруктов: черноплодной рябины (598 мг), черной смородины (537 мг) и вишни (421 мг). Для дальнейшего изучения изменения количества содержания фенольных веществ во фруктах в зависимости от температуры образцы, полученные из мякоти фруктов с сахаром, подвергали нагреву. При повышении температуры приготовления исследуемых объектов до 60 °С во всех образцах увеличилось содержание фенольных веществ: из черной смородины - до 608 мг, вишни - до 477 мг и черноплодной рябины с сахаром - до 624 мг.
Однако увеличение температуры нагревания до 100 °С оказалось нецелесообразным для мякоти черной смородины и вишни с сахаром.
Самая обширная группа среди фенолов - флавоноиды. Содержание флавоноидов подсчитано в миллиграммах катехина на 100 г исходного вещества по калибровочному графи-
СЫРЬЕ И ДОБАВКИ
Таблица 1
Химический состав фруктов с сахаром
Объект исследования Черноплодная рябина Черная смородина сорта Черный жемчуг Вишня сорта Владимирская Наполнитель «Актимель»
FRAP, ммоль Fe2+/1 кг исходного сырья
Сок, 20.22 °С 31,77 27,45 14,13 2,4
Мякоть, 20.22 °С 27 13,23 9,45 -
Мякоть, 60.62 °С 12,51 12,33 8,82 -
Мякоть, 98.100 °С 10,33 5,2 2,2 -
DPPH, Ес50, мг/см3
Сок, 20.22 °С 8 10 33 37
Мякоть, 20.22 °С 7 4 25 -
Мякоть, 60.62 °С 0,8 6,2 9 -
Мякоть, 98.100 °С 0,9 16 43 -
Линолиевая кислота, % ингибирования окисления линолиевой кислоты
Сок, 20.22 °С 84,1 95,9 72,8 36
Мякоть, 20.22 °С 95,6 93,9 93 -
Мякоть, 60.62 °С 93,8 93,9 95,9 -
Мякоть, 98.100 °С 96,8 47 71,1 -
Таблица 2
Антиоксидантная активность фруктов с сахаром
Объект исследования Черноплодная рябина Черная смородина сорта Черный жемчуг Вишня сорта Владимирская Наполнитель «Актимель»
Общее содержание фенолов, мг эквивалента галловой кислоты
Сок, 20.22 °С 530 512 418 338
Мякоть, 20.22 °С 598 537 421 -
Мякоть, 60.62 °С 624 608 477 -
Мякоть, 98.100 °С 1286 344 178 -
Общее содержание флавоноидов, мг эквивалента катехина
Сок, 20.22 °С 145 20 22 52
Мякоть, 20.22 °С 163 86 68 -
Мякоть, 60.62 °С 241 184 112 -
Мякоть, 98.100 °С 398 31 56 -
Общее содержание антоцианов, мг эквивалента цианидин-3-гликозида
Сок, 20.22 °С 112,4 122,9 87,7 37,7
Мякоть, 20.22 °С 148,7 132,2 97,1 -
Мякоть, 60.62 °С 161,3 149,2 154,1 -
Мякоть, 98.100 °С 215,4 71,5 20,0 -
ку. При температуре 20...22 °С наибольшее содержание флавоноидов показал сок черноплодной рябины с сахаром (145 мг эквивалента катехи-на). Наполнитель «Вишня» готового кисломолочного продукта «Акти-мель» по этому показателю (52 мг) доминирует над соком черной смородины (20 мг) и вишни с сахаром (22 мг). Во всех образцах с мякотью при температуре 20.22 °С содержание флавоноидов возросло. Наивысшие показатели отмечены у мякоти черноплодной рябины с сахаром (163 мг) по сравнению с черной смородиной (86 мг) и вишней (68 мг).
Повышение температуры нагревания фруктов с сахаром до 60 °С привело к увеличению содержания фла-
воноидов во всех образцах: наивысшее значение содержание флавоноидов зафиксировано у мякоти черноплодной рябины с сахаром (241 мг). Для остальных фруктов с сахаром показатели чуть ниже: у черной смородины - 184 мг и вишни - 112 мг.
При повышении температуры до 100 °С содержание флавоноидов увеличилось только у мякоти черноплодной рябины с сахаром (398 мг), а в образцах с черной смородиной (31 мг) и вишней с сахаром (56 мг) общее содержание флавоноидов резко уменьшилось.
В группе флавоноидов антоциа-ны - наиболее глубоко окрашенные соединения. Антоцианы отвечают за красную, синюю, фиолетовую окраску многих фруктов.
Показатели по содержанию анто-цианов при температуре 20.22 °С во фруктах с сахаром, а также в наполнителе «Вишня» готового кисломолочного продукта «Актимель» отличаются от показателей по содержанию фенолов и флавоноидов. Наивысший показатель антоцианов при температуре 20.22 °С отмечен у сока черной смородины с сахаром (122,9 мг эквивалента цианидин-3-глико-зида), ему ненамного уступает сок черноплодной рябины с сахаром (112,4 мг). Сок вишни с сахаром и наполнитель «Вишня» готового кисломолочного продукта «Актимель» имеют более низкие показатели -87,7 и 37,7 мг.
Мякоть фруктов с сахаром имеет более высокие показатели. Повышение температуры до 60 °С привело к увеличению содержания антоцианов в мякоти черноплодной рябины (161,3 мг), черной смородины (149,2 мг) и вишни с сахаром (154,1 мг). При приготовлении фруктов с сахаром при 100 °С содержание антоциа-нов повысилось только у черноплодной рябины (215,4 мг).
Наивысшей железовосстанавлива-ющей силой обладают сок черноплодной рябины (31,77) и черной смородины с сахаром (27,45). Низкие показатели железовосстанавли-вающей силы отмечены у сока вишни с сахаром (14,13) и наполнителя «Вишня» кисломолочного продукта «Актимель» (2,4).
Получение образцов с мякотью фруктов при температуре от 60 до 100 °С оказалось нецелесообразным, поскольку показатели восстанавливающей силы по методу FRAP значительно уменьшились.
Изучая антиоксидантную активность в системе линолиевой кислоты для мякоти фруктов с сахаром при температуре 20.22 °С, установили, что у черной смородины ингибиро-вание окисления линолиевой кислоты уменьшилось незначительно (93,9 %), у образцов с черноплодной рябиной и вишни это значение немного увеличилось - 95,6 и 93,0 %. Наивысшее значение при такой температуре имела черноплодная рябина с сахаром, однако этот результат ниже, чем показатель, полученный при изучении ингибирова-ния окисления линолиевой кислоты сока черной смородины с сахаром при температуре 20.22 °С.
При приготовлении мякоти фруктов с сахаром при температуре 60 °С показатель ингибирования окисления уменьшился у черноплодной рябины (до 93,8 %), у черной смородины это значение осталось неизменным (93,9 %), а у вишни выяв-
лен наивысший показатель (95,9 %).
Антирадикальную активность по методу DPPH оценивали по величине показателя Ес50, т. е. концентрации экстракта фруктов, необходимой для поглощения 50 % свободных радикалов DPPH. Чем меньше этот показатель, тем выше способность поглощать радикалы.
При анализе полученных экспериментальных данных по методу DPPH, среди исследуемых образцов были определены лидеры. Так, наивысшей антирадикальной активностью при температуре 20.22 °С обладают сок черноплодной рябины и черной смородины с сахаром - 8 и 10 мг/см3, в то время как сок вишни с сахаром и наполнитель «Вишня» кисломолочного продукта «Акти-мель» имеют наименьшие значения - 33 и 37 мг/см3. При изучении показателей антирадикальной активности мякоти фруктов с сахаром при температуре 20.22 °С у черной смородины наблюдали увеличение (4 мг/см3), а у черноплодной рябины и вишни - статичность (7 и 25 мг/см3).
С повышением температуры нагревания до 60 °С показатели антирадикальной активности увеличились только у мякоти черноплодной рябины и вишни с сахаром - 0,8 и 9 мг/см3. Повышение температуры нагревания до 100 °С оказалось нецелесообразным для мякоти черной смородины и вишни с сахаром. Столь высокая температура оставила почти неизменными показатели антирадикальной активности у мякоти черноплодной рябины с сахаром - 0,9 мг/см3.
Таким образом, суммируя все полученные нами данные по изучению антиоксидантной активности фруктов с сахаром Самарского региона (черноплодной рябины, черной смородины сорта Черный жемчуг, вишни сорта Владимирская, а также наполнителя «Вишня» готового кисломолочного продукта «Актимель»), можно сделать следующие выводы:
Мякоть фруктов с сахаром доминирует над соком красных фруктов с сахаром по содержанию фенолов, флавоноидов, антоцианов, способности улавливать свободные радикалы, ингибировать окисление в системе линолиевая кислота для всех исследуемых образцов. Наибольшую восстанавливающую силу (по методу FRAP) показали сок красных фруктов с сахаром: черноплодной рябины, черной смородины сорта Черный жемчуг и вишни сорта Владимирская.
Увеличение количества содержания фенольных веществ, флавонои-
дов, антоцианов и антиоксидантнои активности у мякоти фруктов с сахаром получено при повышении температуры нагревания до 60.62 °С и 98.100 °С, вследствие чего по этим показателям лидировала мякоть черноплодной рябины с сахаром. Однако в ходе определения железо-восстанавливающей силы по методу FRAP наилучшие результаты были зафиксированы при температуре 20 °С. Для мякоти черной смородины сорта Черный жемчуг и вишни сорта Владимирская с сахаром достаточно было нагревание до 60 °С, так как именно при этой температуре получены наилучшие результаты по по-лифенольному составу и антиоксидантной активности.
Наибольшая железовосстанавли-вающая сила и наивысшая антирадикальная активность были выявлены у мякоти черноплодной рябины с сахаром, а лучшее ингибирование окисления линолиевой кислоты показал сок черной смородины с сахаром сорта Черный жемчуг.
Наполнитель «Вишня» готового кисломолочного продукта «Актимель» по содержанию фенолов, антоцианов, способности улавливать свободные радикалы, железовос-станавливающей силе (по методу FRAP), антиоксидантной активности в системе линолиевая кислота имел самые плохие показатели, однако по содержанию флавоноидов он превосходил приготовленные образцы фруктов с сахаром, но только в диапазоне температуры 20.22 °С.
Таким образом, местные фрукты с сахаром можно рекомендовать для включения в рецептуру кондитерских, хлебобулочных, молочных продуктов как компонент, проявляющий высокое антиоксидантное действие.
ЛИТЕРАТУРА
1. Смолянский, Б.Л. Лечебное питание. Новейший справоч-ник/Б.Л. Смолянский, В. Г. Лифляндский. -М.: Эксмо, 2002. -896 с.
2. Samotyja, U. Effects of blackcurrant seeds and rosemary extracts on oxidative stability of bulk and emulsified lipid substrates/U. Samotyja, M. Maiecka/ /Food Chemistry. -2007. - Vol. 104. - N 1. - P. 317-323.
3. Preparative-Scale Isolation of Four
Anthocyanin Components of Black Currant (Ribes nigrum L.) Fruits/H. Matsumoto [et al.]//J. Agric. Food Chemistry. - 2001. - Vol. 49. - N 4. -P. 1541-1545.
4. Kjersti, A. Analysis of flavonoids and other phenolic compounds using high performance liquid chromatography with coulorimetric array detection: relation to antioxidant activity/A. Kjersti, E. Hvattum, G. Skrede//J. of Agricultural and Food Chemistry. -2004. - Vol. 52. - N 15. - P. 45944603.
5. Antioxidative activities of chromatographic fractions obtained from root, fruit and leaf of Mengkudu (Morinda citrifolia L.)/Z.M. Zin [et al.]/ /Food Chemistry. - 2006. - Vol. 94. -N 2. - P. 169-178.
6. Free radical and reactive oxygen species scavenging activities of peanut skins extract/J. Wang [et al.]//Food Chemistry. - 2007. - Vol. 104. -N 1. - P. 242-250.
7. Chemical profile and antioxidant capacities of tart cherry products/A. Kirakosyan [et al.]//Food Chemistry. - 2009. - Vol. 115. - N 1. -P. 20-25.
8. Roginsky, V. Review of methods to determine chain-breaking antioxidant activity in food/V. Roginsky, E.A. Lissi //Food Chemistry. - 2005. - Vol. 92. - N 2. -P. 235-254.
9. Evaluation of antioxidant property of extract and fractions obtained from a red alga, Polysiphonia urceolata/X.J. Duan [et al.]//Food Chemistry. - 2006. -Vol. 95. - N 1. - P. 37-43.
10. Antioxidative activities of chromatographic fractions obtained from root, fruit and leaf of Mengkudu (Morinda citrifolia L.)/ Z.M. Zin [et al.]//Food Chemistry. -2006. - Vol. 94. - N 2. - P. 169-178.
«IC.T.K.»
представитель
каЩгрна
ООО
Торговый неяшфюго
EMSLAND-STARKE GMBH
ПРЕДЛАГАЕТ следующие пищевые добавки:
TiPA'V'MA ПЫ. ' картофельный модифицированный 1Y1 ШИиЛи 1Ш| ■ кукурузный модифицированный
• соусов, кетчупов и майонеза
для »детского питания и молочных продуктов
прпичдллгтйл- »консервов и мясной гастрономии iirvujbumuiыа. .безалкогольных напитков
• кондитерских и хлебобулочных изделий
СУХОЕ КАРТОФЕЛЬНОЕ ПЮРЕ И КАРТОФЕЛЬНЫЙ ГРАНУЛЯТ
метки ш 25 кг
Стабильные поставки, licit продукция серптфицирована
тел.: (495) 575-6471, 575-6570 т./ф, <495) 573-4083 (495) 508-85-72, 508-85-73
14140Q Россия» Московская область, г. Химки, ул. Энгельса, д. 10/19
