CC BY
55
УДК 664.8.014/.019
Антиоксидантная активность яблок в зависимости от года урожая
Н.В. Макарова, д-р хим. наук, профессор, Д.Ф. Валиулина, аспирант,
В.В. Бахарева, д-р хим. наук
Самарский государственный технический университет
О.И. Азаров
Самарский НИИ «Жигулевские сады»
В свежих сочных яблоках содержится 70-90 % воды (чаще 8085 %). Основные растворимые сухие вещества - углеводы. В яблоках преобладает фруктоза, доля которой в общем содержании сахаров составляет 50-69 % (в среднем 60 %). Наряду с сахарами в яблоках встречаются многоатомные спирты, самый известный из них - сорбит. Помимо сахаров и ароматообразущих веществ вкусовые свойства яблокам придают нелетучие кислоты. Доминирующая кислота - яблочная (270790 мг/100 г). К важнейшим компонентам яблок также относят витамин С и фенольные вещества. Содержание белков, пептидов и аминокислот (сырого белка), напротив, незначительно и составляет 0,3-0,4 %, жиров и восков (сырого жира) - 0,1-
Ключевые слова: яблоки; сорта; антиоксидантная активность; фенольные вещества; флавоноиды.
Key words: apple; varieties; antioxidant activity; phenolics; flavonoids.
0,5 % [1]. Благодаря такому уникальному химическому составу яблоки относят к функциональным продуктам питания. Например, на основе принципов пищевой комбинаторики созданы рецептуры фруктового соуса, один из компонентов которого -яблочное пюре [2]. Натуральный яблочный сок входит в состав рецептуры «Желе десертное» [3] для повышения пищевой ценности и ускоре-
ния процессов структурообразова-ния. Как отечественные [4], так и зарубежные [5] ученые предлагают использовать яблочные выжимки в качестве ценного сырья, содержащего пищевые волокна, пектиновые вещества, полифенолы, аскорбиновую кислоту.
В последние десятилетия здоровье населения России существенно ухудшилось: продолжает снижаться средняя продолжительность жизни, увеличиваются общая заболеваемость и смертность. Среди опасных заболеваний ведущее место занимают сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные и онкологические заболевания, развитие которых многие ученые связывают с процессом окисления важнейших веществ -белков, жиров, углеводов, ДНК.
Окисление - сложный процесс, идущий по радикально-цепному механизму. Начальные продукты окисления: разнообразные по строению пероксиды и гидропероксиды; вторичные продукты - спирты, альдегиды, кетоны, кислоты и их производные. Этот процесс можно замедлить соединениями, называемыми анти-оксидантами. Среди антиоксидантов наиболее известны Р-токоферол, аскорбиновая кислота, лимонная кислота, кверцетин [6]. При недостаточном синтезе и содержании подобных веществ в организме необходимо восполнить их запас поступлением с пищей и прежде всего продуктами, которые постоянно присутствуют в рационе любого человека. К таким
RAW MATERIALS AND ADDITIVES
продуктами в первую очередь относят фрукты и овощи.
В последние годы появился ряд работ по изучению антиоксидантной активности яблок [7]. Один из важнейших факторов, влияющих на химический состав яблок, - климатические условия их произрастания. Однако до сих пор остается открытым вопрос о влиянии климатических условий произрастания на содержание фенольных веществ и уровень антиоксидантной силы яблок
[9].
В зависимости от погодных условий сбора овощей и фруктов показатели содержания фенольных веществ и антиоксидантная активность могут отличаться в 1,5-3 раза, что показано на примере томатов [10], миндаля [11] и граната [12].
Цель наших исследований - сравнительный анализ содержания фенолов, флавоноидов и уровня антиокислительной силы яблок, собранных на территории Сызранского р-на Самарской области в 2009, 2011 гг.
В качестве объектов исследования были выбраны четыре сорта яблок -Куйбышевское, Спартак, Жигулевское и Конфетное. Для анализа химического состава и определения антиоксидантной активности использовали методы химического анализа: измерение общего содержания фенольных веществ с помощью реактива Фолина-Чекелау, общего содержания флавоноидов, уровня улавливания свободных радикалов DPPH (2,2Г-дифенил-1-пикрилгидразила), общей антиоксидантной силы по методу FRAP (ferric reducing antioxidant power с реагентом 2,4,6-трипири-дил-5-триазином) и измерение антиоксидантной активности в системе линолиевая кислота.
Основная методика для определения фенольных веществ во фруктовых соках и напитках - спектрофото-метрический метод с реактивом Folin-Ciocalteu [13]. Содержание флавоноидов определяют нитроалюми-ниевым колориметрическим методом, при котором нитрат алюминия взаимодействует с кетогруппой фла-воноидов, образуя стабильный кислотный комплекс, показывающий устойчивую спектрально-поглощатель-ную способность при 510 нм [14].
Один из способов оценки антиоксидантной активности - колориметрия свободных радикалов. Данный метод основан на реакции DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидразила), растворенного в этаноле, с образцом антиоксиданта, содержащегося в яблочном экстракте [15].
Метод определения железовосста-навливающей (антиоксидантной)
Результаты исследования антиоксидантной активности яблок
Сорт яблок, год Показатели
Общее содержание фенолов, мг галловой кислоты/100 г сырья Общее содержание флавоноидов, мг катехина/100 г сырья Антиоксидантная активность в системе линолиевая кислота, % ингибирования окисления линолиевой кислоты
Жигулевка, сок 2009 г. 550 148 8,7
Жигулевка, сок 2011 г. 82 170 104,0 108 0 Не проявила
Спартак, сок 2009 г. 381 125 173,0 53 0 6,8 Не проявила
Спартак, мякоть 2009 г. 704 200,0 9,7
Куйбышевское, сок 2009 г. 456 157,0 Не проявила 19,8
Куйбышевское, сок 2011 г. 275 284,0 19,7
Конфетное, сок 2009 г. 176 62,0 6,9
Конфетное, мякоть 2009 г. 304 81,0 10,7 10,7 10,7
Конфетное, мякоть 2011 г. 221 53 12,0
способности основан на реакции восстановления комплекса Fe (III) -2,4,6-трипиридил-5-триазина до комплекса Fe (II) - 2,4,6-трипири-дил-5-триазина, имеющее ярко-синее окрашивание и полосу поглощения при л=593 нм [16].
Метод на модели с линолиевой кислотой основан на окислении линолиевой кислоты, при этом образуются пероксиды, которые окисляют Fe (II) до Fe (III). Ион Fe (III) образует комплекс с ионом SCN-, имеющий максимальную спектральную погло-щательную способность при 500 нм. Таким образом, высокая степень спектральной поглощательной способности служит индикатором образования большого количества пе-роксидов [17].
Результаты исследований представлены в таблице и на рис. 1 и 2.
Изучая полученные экспериментальные данные таблицы можно подтвердить общепринятую информацию о том, что мякоть содержит большее количество активных веществ по сравнению с соком. Лидеры по содержанию фенольных веществ за 2009 г. - мякоть сорта яблок Спартак, сок сортов Жигулевка и Куйбышевское (соответственно 704, 550, 456 мг галловой кислоты/100 г сырья). Наиболее высокое содержание флавоноидов отмечено в мякоти и соке сорта яблок Спартак и соке сортов Куйбышевское и Жигулевка (200, 173, 157 и 148 мг катехина/100 г сырья). В общей сложности по содержанию фенольных веществ и флавоноидов можно выделить одних и тех же лидеров, что еще раз доказывает то, что сорт - главный фактор, влияющий на антиоксидант-ную активность. При рассмотрении
данных за 2011 г. наблюдалась неоднозначная картина. Учитывая содержание фенольных веществ и флавоноидов, можно выделить единого лидера - сок яблок сорта Куйбышевское. В лидирующей группе по содержанию фенолов находятся сок и мякоть яблок сорта Конфетное.
Сок сорта яблок Куйбышевское, выращенных в 2011 г., имеет самые высокие показатели восстанавливающей силы по FRAP-методу. Этот же сорт яблок, проанализированный в 2009 г., находится в группе лидеров: Конфетное, Жигулевка, Куйбышевское - 9,1, 8,3 и 8,1 ммоль Fe2+/1 кг исходного сырья, соответственно.
Самой высокой антирадикальной активностью обладает мякоть сорта Спартак как урожая 2009 г., так и 2011 г. По данным 2009 г., на первом месте по антирадикальной активности находится мякоть сорта Конфетное (16 мг/мл), далее по убыванию - сок сорта Куйбышевское (17 мг/мл) и мякоть сорта Спартак (18 мг/мл). Рассматривая показатели сортов урожая 2011 г., можно расположить в следующем порядке по убыванию: мякоть сорта Спартак, сок сорта Куйбышевское, сок сорта Спартак (15, 28 и 39 мг/мл, соответственно).
Таким образом, суммируя данные всех показателей, можно сделать следующие выводы: в независимости от года урожая мякоть яблок имеет большую антирадикальную активность, нежели сок; сорт яблок - наиболее значительный фактор, влияющий на химический состав и антиок-сидантную силу; климатическому фактору в исследованиях по антиок-сидантной активности уделяется недостаточное внимание. Антиокси-
дантная активность яблок урожая 2011 г. в целом на порядок ниже, нежели тех же сортов яблок, проанализированных в 2009 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ульянищев, М.М. Яблоня. Изд. 2-ое, доп./М.М. Ульянищев. - М., 1968.
2. Арутюнова, Г.Ю. Функциональные пищевые изделия на основе косточковых плодов/Г.Ю. Арутюнова, Л.Я. Родионова//Известия вузов. Пищевая Технология. - 2008. -№ 1. - С. 39-41.
3. Джаруллаев, Д.С. Новый способ производства десертного желе/Д.С. Джаруллаев, М.З. Вагабов, Э.М. Ра-сулов//Пищевая промышленность. - 2008. - № 7. - С. 24-25.
4. Киселева, Т.Ф. Выявление предпосылок комплексной переработки плодово-ягодного сырья Сибирского региона/Т.Ф. Киселева [и др.]//Тех-ника и технология пищевых производств. - 2009. - № 3. - С. 7-11.
5. Fibre concentrates from apple pomace and citrus peel as potential fibre sources for food enrichment/F.
Figuerola [et al.]//Food Chemistry. -2005. - Vol. 91. - № 3. - P. 395-401.
6. Скорикова, Ю.Г. Полифенолы плодов и ягод и формирование цвета продуктов/Ю.Г. Скорикова. - М.: Пищевая промышленность, 1973.
7. Макарова, Н.В. Антиоксидант-ные свойства яблок и продуктов их переработки/Н.В. Макарова, А.В. Зюзина//Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2010. - № 4. - С. 1820.
8. Родиков, С.А. Влияние температурных условий вегетационного периода на содержание хлорофиллов в кожице яблок/С.А. Родиков//Хра-нение и переработка сельхозсы-рья. - 2007. - № 10. - С. 10-12.
9. Упадышев, М.Г. Роль феноль-ных соединений в процессах жизнедеятельности садовых растений/ М.Г. Упадышев. - М.: Издательский Дом МСП, 2008. - 320 с.
10. Hernandez, M. Free hydroxy-cinnamic acids, lycopene, and color parameters in tomato cultivars/M. Hernandez, E. Rodriguez, C. Diaz//J. of Agricultular and Food Chemistry. -2007. - Vol. 55. - № 21. - P. 86048615.
11. Boiling, B.W. [et al.]//Food Chemistry. - 2010. - Vol. 122. - №. -P. 819-825.
12. Schwartz, E. [et al.]//J. of Agricultular and Food Chemistry. -2007. - Vol. 55. - № 21. - P. 86048615.
13. Aljadi, A. M. Evaluation of the phenolic contents and antioxidant capacities of two Malaysian floral honeys/A.M. Aljadi, M.Y. Kamaruddin//Food Chemistry. -2004. - Vol. 85. - № 4. - P. 513-518.
14. Antioxidant and antiproliferative activities of red pitaya/L.C. Wu [et al.]//Food Chemistry. - Vol. 95. -№. - P. 319-327.
15. Sun, T. Evaluation of the antioxidant activity of asparagus, broccoli and their juices//T. Sun, J.R. Powers, J. Tang//Food Chemistry. -2007. - Vol. 105. - № 1. - P. 101-106.
16. Antioxidant power of Iranian propolis extract/S. Mohammadzadeh [et al.]//Food Chemistry. - 2007. -Vol. 103. - № 3. - P. 729-733.
17. Liu, Q. Antioxidant activities of barley seeds extracts/Q. Liu, H. Yao// Food Chemistry. - 2007. - Vol. 102. -№ 3. - P. 732-737.
Л 25—27 апреля
ПРИБЫЛЬНОЕ
ГОСТЕПРИИМСТВО/2012 Основные разделы экспозиции
Место проведения: ВЦ «КраснодарЭКСПО», г. Краснодар, ул. Зиповская, 5 Технологическое оборудование для предприятий питания | Посуда и предметы сервировки | Оборудование для прачечных | Кофе, кофемашины, кофейное оборудование | Мебель для отелей | Продукты питания для сегмента Ьогеса | Системы автоматизации | Оборудование для профессиональной уборки | Средства гигиены | Оборудование для индустрии развлечений и отдыха | Системы безопасности и автоматизации | Текстильные принадлежности | Оборудование и аксессуары для оснащения отелей | Профессиональная одежда и униформа |
ОРГАНИЗАТОР
ГРУППА КОМПАНИЙ
Поддержка
К
КРАСНОДАРЭКСПО
В составе группы компаний ГТЕ
Администрация муниципального образования город Краснодар Департамент потребительской сферы и регулирования рынка алкоголя Краснодарского края
Национальная Академия Гостеприимства (Санкт-Петербург)
По вопросам участия обращаться в дирекцию выставки:
Директор выставки
Ковтюх Михаил, (861) 200 12 56
horeca@krasnodarexpo.ru www.krasnodarexpo.ru
