CC BY
99
Химия растительного сырья. 2001. №4. С. 73-76.
УДК 663.051.4 : 582.866 - 035.274
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ ПИЩЕВАЯ ДОБАВКА НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ ОБЛЕПИХИ
©А.Б. Павлова, Т.Ф. Чиркина, А.М. Золотарева*
Восточно-Сибирский государственный технологический университет, ул. Ключевская 40-А, Улан-Удэ, 670013 (Россия) e-mail: office@esstu.ru
Исследована древесная зелень облепихи. Оценен химический состав древесной зелени. Рассматривается возможность получения обогащенного минеральными веществами экстракта листьев облепихи и использование его в качестве пищевой добавки.
Введение
Одним из наиболее важных свойств растений является способность входящих в их состав химических соединений оказывать на животные организмы, в том числе на человека, лечебное действие [1]. К таким растениям относится облепиха крушиновидная, с давних пор известная как лекарственное средство. При традиционном способе заготовки и переработки плодов облепихи скапливается значительное количество древесной зелени, которая в дальнейшем не используется. Древесная зелень включает в себя незначительное количество нестандартных плодов, листья и неодревесневшие ветки.
Одним из актуальных направлений рационального и экономически эффективного природопользования является комплексная переработка сырья растительного происхождения на медицинские, пищевые и кормовые цели.
В литературе имеются работы о наличии в листьях облепихи биологически активных веществ -флавоноидов, каротиноидов, дубильных веществ, однако эти работы единичны и не систематизированы.
В связи с этим целью данного исследования явилось изучение химического состава древесной зелени облепихи как дополнительного источника биологически активного сырья.
Экспериментальная часть
Материалами исследования служили листья и отдельно побеги облепихи. Использование древесной зелени в качестве биологически активных добавок для производства пищевых продуктов возможно только при полном отсутствии токсического эффекта, поэтому предварительно оценивали токсичность древесной зелени с помощью тест-организма Tetrachimena pyriformis на стандартной питательной среде по методике [3].
Минеральный состав определяли с помощью атомно-абсорбционного спектрофотометра «Сатурн» и АА8 - 1N (Германия). Подготовку сырья для анализов проводили по методикам [4, 5].
Определение сахаров выполняли перманганатным методом [6]. Метод основан на способности карбонильных групп сахаров восстанавливать в щелочной среде оксид меди (II) до оксида меди (I). При растворении железоаммонийными квасцами образовавшийся оксид меди (I) , окисляясь до оксида меди
* Автор, с которым следует вести переписку.
(II), восстанавливает железо (III) в железо (II), количество которого определяют титрованием раствором перманганата калия.
Содержание каротина определяли по методу И. К. Мурри (хроматография на колонках) [4]. Метод основан на экстракции ацетоном с последующим хроматографированием на колонке с окисью алюминия.
Измерение массовой доли витамина С выполняли на анализаторе жидкости «Флюорат-2» [7]. Метод основан на извлечении витамина С, обработке экстракта активированным углем с целью его очистки и одновременного окисления аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую и последующего проведения реакции с о-фенилендиамином в слабокислой среде с образованием флуоресцирующего продукта.
Для определения витамина В1 и В2 использовали также флюорометрический метод [8]. Тиамин в щелочной среде под действием железосинеродистого калия количественно окисляется в тиохром, который в УФ-свете обладает сине-голубой флюоресценцией (max возбуждения при 365 нм к max флуоресценции при 436 нм). Интенсивность флуоресценции тиохрома прямо пропорциональна содержанию тиамина.
Метод определения В2 основан на свойстве свободного рибофлавина и продукта его фотолиза -люмифлавина флюоресцировать при облучении их растворов светом с длиной волны 440-450 нм.
Содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин и определение суммы антоцианов в пересчете на цианидин-3,5-дигликозид, в водном экстракте определение сухого вещества выполнялись по методике ГФ СССР [9], дубильные вещества - по методике [10], физические показатели (nD, р) - [11], концентрация водородных ионов (рН) - [4].
Обсуждение результатов
Оценку токсичности проводили через 1 и 24 ч инкубации по морфофизиологическому состоянию Tetrachimena pyriformis. Данные приведены в таблице 1.
Приведенные данные свидетельствуют, что как листья, так и побеги облепихи нетоксичны. Это послужило основанием для подробного изучения их химического состава, в том числе минерального.
Результаты показывают, что листья облепихи можно рассматривать как источник кальция (2420 мг/100 г), магния (515 мг/100 г), марганца (20 мг/100 г), железа (56 мг/100 г). По содержанию этих элементов исследованные побеги беднее листьев по кальцию в 4 раза, магнию в 5 раз, марганцу в 6 раз, железу в 2 раза. Но в побегах преобладают калий и фосфор: 342 мг/100 г и 143 мг/100 г соответственно, что в 2 раза больше, чем в листьях. Кроме того, в результате воздействия загрязненной внешней среды и при нарушении норм выращивания растений могут появиться токсичные элементы. В связи с этим древесную зелень облепихи, произрастающую в Республике Бурятия, оценивали на содержание токсичных элементов. С учетом минимального обнаружения элементов на применяемых приборах содержание свинца и кадмия в пробах составляет менее 0,019 мг/100 г. Ориентировочные данные по содержанию тяжелых металлов, поступающих ежедневно с пищевыми продуктами в организм взрослого человека (в расчете на массу 70 кг), составляют: свинца 0,06-0,5 мг/день, кадмия 0,07-0,3 мг/день [2], что свидетельствует о том, что содержание токсичных элементов свинца и кадмия древесной зелени облепихи не превышает предельно-допустимых концентраций.
Общее содержание минеральных веществ составляет в листьях 6,56%, в побегах 3,82. На долю органических соединений в листьях приходится 87%.
Листья облепихи являются также источниками других биологически активных веществ. Содержание инвертного сахара составляет 9,63%, редуцирующих - 6,95%, сахарозы - 2,55%, витамина С -97,50 мг/100г, p-каротина - 4,11 мг/100г.
В небольших количествах найдены витамины В1, В2.
Таблица 1. Оценка токсичности листьев и побегов облепихи крушиновидной
Вариант Токсичность
1 ч 24 ч
Листья Побеги Казеин живые, морфофизиологических живые, морфофизиологических изменений нет изменений нет изменений нет живые, без изменений изменений у особей нет изменений нет
Полифенолы растений используются в качестве антиоксидантов, наиболее эффективными из которых являются флавоноиды. Нетоксичность флавоноидов обусловливает их применение для стабилизации пищевых продуктов.
Нами установлено, что листья облепихи содержат 2,5% флавоноидов в пересчете на рутин. Количество антоцианов составило 0,055%, дубильных веществ - 13,27%.
Древесная зелень содержит достаточное количество полезных веществ. Задача состоит в том, чтобы предложить рациональные пути выделения этих веществ и их использование в пищевой промышленности.
Нами в лабораторных условиях исследованы водные экстракты листьев облепихи и выбран оптимальный вариант с учетом процента выхода экстракта и содержанием в нем сухих веществ. Водный экстракт листьев с гидромодулем 1 : 10, полученный методом мацерации - настаивания при комнатной температуре в течение 24 ч и периодическом перемешивании в течение 10-15 мин, представляет собой жидкость темно-коричневого цвета и имеет приятный травянистый аромат. Выход экстракта составил 54%. Содержание сухого вещества в экстракте - 1,964 г/100 мл. Физические характеристики даны в таблице 2.
Биологическая активность экстракта обусловлена содержанием витамина С - 11,7 мг/100 г, В1 -
0,0106 мг/100 г, В2 - 0,0098 мг/100 г, суммой водорастворимых фенольных соединений - 1087,5 мг/100 г. В водной фракции обнаружены редуцирующие сахара - 5,82% и сахароза - 2,50%.
В экстракте также исследовано содержание минеральных веществ. В наибольшем количестве в экстракт переходят натрий и калий (выше 50%). Кальций и магний экстрагируются на 20%. От 10 до 20% переходят фосфор и железо. Микроэлементы переходят почти полностью.
Таким образом, переход минеральных веществ из листьев в водный экстракт неодинаков, т. к. они находятся преимущественно в связанном состоянии с органическими соединениями, поэтому соотношение отдельных элементов в экстракте и в самом сырье различно. В связи с этим целесообразно обогатить водный экстракт листьев минеральными веществами натурального сырья. Источником минеральных компонентов служили молодые неодревесневшие побеги облепихи, которые минерализовывались сухим способом. Состав золы побегов приведен в таблице 3.
С учетом минерального состава золы побегов было проведено обогащение водного экстракта листьев облепихи кальцием в 5 раз, магнием в 13 раз, калием в 1,2 раза, фосфором в 3 раза, марганцем в 1,3 раза.
Таблица 2. Физические показатели водного экстракта листьев облепихи
Компонент Водный экстракт , 1: 10
Плотность, г/см3 , 20 + 20С 1,0036
Показатель преломления веществ 1,3365
рН 4,26
Таблица 3. Минеральный состав неодревесневших побегов облепихи (мг/100г продукта)
Сырье Са Мg К Ыа Р Мп Си 7п Со Ее
Побеги 582 117 342 68 143 3 0,53 0,99 0,095 31
Вывод
Предложенный регламент обогащения экстрактов позволяет получать биологически активную пищевую добавку, богатую не только минеральными веществами, но и другими биологически активными веществами самого различного назначения.
Список литературы
1. Телятьев В.В. Полезные растения Центральной Сибири. Иркутск, 19В7. 400 с.
2. Куприянов Н.А. Экологически чистое растительное сырье и готовая пищевая продукция. М., 1997. 17б с.
3. Ose Y, Sato T, Testing for the toxicity of chemical with Tetrachimena Pyriformis // Scins of Total Environment. 19В5. V. 43. P. 149-157.
4. Ермаков А.И. и др. Методы биохимического исследования растений. М., 19В7. 250 с.
5. ГОСТ 2б929-Вб «Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения токсичных элементов».
6. ГОСТ В75б.13-В7 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сахаров».
7. Методика М 04-07-9б. Методика выполнения измерений массовой доли витамина С в пробах пищевых продуктов и продовольственного сырья на анализаторе жидкости «Флюорат-02». Санкт-Петербург. 199б.
В. Инструкция определения витамина Bj и В2, разработанная в Институте питания АМН СССР лабораторией
витаминизации пищевых продуктов. 19В7.
9. Государственная Фармакопея СССР. XI издание. Вып.2. М.: «Медицина». 1990.
10. Государственная Фармакопея СССР. IX издание. М.: Медгиз. 19б1.
11. Государственная Фармакопея СССР. IX издание. Вып.1. М.: «Медицина». 19В7.
Поступило в редакцию 22 февраля 2001 г. После переработки 25 апреля 2001 г.
