CC BY
69
УДК 547.913:615.322:633.81:635.742 DOI: 10.25684/NBG.scbook.146.2018.29
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЧАБЕРА ГОРНОГО (SATUREA MONTANA L.)
ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ПРЯНЫХ СМЕСЕЙ
Наталья Владимировна Марко, Надежда Николаевна Бакова, Ирина Анатольевна Федотова
Никитский ботанический сад - Национальный научный центр РАН 298648, Республика Крым, г. Ялта, пгт Никита E-mail: [email protected]
В статье приведен анализ литературных данных об использовании чабера горного (Saturea montana L.) в пищевой промышленности. Представлены оригинальные данные о качестве сырья и эфирного масла, выведенного в Никитском ботаническом саду сорта чабера горного Крымский Изумруд, позволяющие использовать его для производства биологически активных добавок.
Ключевые слова: Saturea montana L.; пряно-ароматические растения; эфирные масла; экстракты; биологически активные вещества, пряности.
Введение
Одним из видов натуральных вкусовых добавок, которые имеют спрос во всем мире, являются сухие пряности. В русском языке слова «специи», «пряности» и «приправы» являются синонимами, но на самом деле к специям относятся любые вещества, изменяющие вкус и консистенцию блюда, в том числе (включая соду и крахмал), к пряностям - лишь растения, обладающие специфичным ароматом, а к приправам - всевозможные (в том числе сухие) заправки и даже соусы. Особое применение в пищевой промышленности имеют эфирные масла, как ароматические добавки, например, масло мяты, лимона, апельсина и другие [16]. В отдельную группу выделяют пряные овощи и травы. Так, всем хорошо известны такие пряные овощи и корнеплоды, как лук, пастернак, петрушка, сельдерей, хрен, чеснок. К пряным травам можно отнести мяту, майоран, мелиссу, полынь, тмин, шалфей, шафран, чабер [15].
Род Чабер (Satureja L.) насчитывает до 200 видов, распространенных в умеренных и субтропических областях [10]. В переводе с латинского название рода обозначает «насыщаю». Широко распространены и используются два вида: чабер горный (Satureja montana L.) и чабер садовый (Satureja hortensis L.) [5]. Это в основном многолетние и однолетние травы, широко произрастают в Европе (Франция, Испания, Германия, Венгрия), а также в Австралии, Канаде и возделываются как пряноароматические и эфиромасличные растения, применяются в медицине, мыловарении, ароматизации алкогольных напитков [25]. Сырье используется в составе таких известных итальянских и прованских пряностей, как: «Гамбургская смесь»; французская «Букет Гарни»; «Немецкая сухая» [14]. Сырье чабера является важным товаром для экспорта. Так, в Турции ежегодно собирают и продают до 1000 тонн сухой продукции под названием Sivrikekik [27]. В России культура этого растения малораспространена.
В Никитском ботаническом саду (НБС) ведутся многолетние работы по интродукции и селекции чабера [2, 3, 17, 24]. В истории создания коллекции ароматических и лекарственных культур НБС род Satureja L. впервые упоминается в 1821 г. [11]. В ходе многолетней селекционной работы сотрудниками НБС был создан сорт чабера горного (S. montana) Крымский изумруд [26].
Целью нашей работы является комплексное изучение возможностей использования сырья и эфирного масла растений чабера горного (S. montana) сорта
Крымский Изумруд в качестве вкусо-ароматической добавки. В связи с этим нами были поставлены следующие задачи: провести обзор доступной литературы по использованию в пищевой промышленности; дать органолептическую и товароведческую характеристику сырью; определить компонентный состав эфирного масла; изучить технологические свойства сырья применительно к созданию композиции пряной смеси.
Материалы и методы
Объектом исследования являлись растения чабера горного (S. montana) сорта Крымский Изумруд, выращиваемые на коллекционных участках лаборатории ароматических и лекарственных растений Никитского ботанического сада. Фенологические наблюдения проводили по методике И.Н. Бейдеман [4]. Урожайность сырья определяли по методике полевых опытов Б.А. Доспехова [9]. Массовую долю эфирного масла определяли методом гидродистилляции на аппаратах Гинзберга [12]. Время отгонки эфирного масла не менее 1 часа. Компонентный состав эфирного масла исследовали на хроматографе Agilent Technology 6890N с масс-спектрометрическим детектором 5973N. Компоненты идентифицировали по результатам сравнения полученных в процессе хроматографирования масс-спектров химических веществ, входящих в исследуемые масла, с данными библиотеки масс-спектров NISTO2.
Для исследований брали надземные части растений в период цветения в 2016-2017 гг. Мойку сырья осуществляли в проточной воде небольшими партиями, резку травы производили на соломорезках до линейного размера 7 - 10 мм. Сушку травы производили в темном проветриваемом помещении в течении 5 дней при перемешивании травы 1 -2 раза в сутки. Высушенную траву измельчали на вальцевых дробилках типа КДМ-2, а затем размалывали на микромельнице. Молотое сырье просеивали через сито с диаметром отверстий №060. Органолептическую характеристику проводили в соответствии с методикой, принятой в отделе [12].
Результаты исследований
Растения чабера горного (S. montana) сорт Крымский Изумруд, при выращивании в условиях Южного берега Крыма (ЮБК) имеют следующие биоморфологические особенности: это многолетнее растение, полукустарничек, почки возобновления закладываются на одно - и многолетних побегах, хамефит [17, 31]. Так как растения осенью обрезаются, отрастание побегов происходит из спящих почек многолетних одревесневших побегов. Период роста побегов и листьев длится 50-60 дней, с первой декады апреля до первой декады июня, бутонизация наступает во второй-третьей декаде июня, период цветения длительный, продолжительностью 45-50 суток, проходит с конца июня до первой-второй декады августа. Массовая диссеминация наблюдается во второй-третьей декаде сентября.
Для подбора сырья были приняты следующие основные критерии: наличие пищевого аромата и вкуса растения, гармонирующего с органолептическими показателями пищевого продукта (мясо, рыба, овощные изделия); безопасность введения в пищевые продукты (отсутствие токсичных веществ в сырье); наличие ценных биологически активных веществ, антимикробная активность. Ранее проведенные биохимические исследования показали, что в сырье S. montana содержится до 23 мг% аскорбиновой кислоты, 28 мкг% витамина В1, определено восемь микроэлементов с преобладанием алюминия и цинка. В спиртовых настоях
идентифицировано 12 свободных аминокислот при общем содержании 30 мг/л, доминирующей среди которых является пролин [7]. Настои чабера активны против золотистого стафилококка [8, 13, 19]. Исследованиями И.И. Шанайда и соавторов [28] на примере экстракта S. montana было показано отсутствие токсического действия, что позволяет отнести его к безвредным веществам. Швейцарскими учеными на основе сырья этого вида разработан ассортимент продуктов для детского питания для детей в возрасте от 6 до 36 месяцев [23]. Исследователи показывают, что данные продукты, не имеют признаков неблагоприятных воздействий, нет признаков токсичности и соответственно, не имеют специальных ограничений. Показано, что при введении сырья S. montana в продукты питания не обнаружены антипитательные вещества, такие как гемагглютинины, ингибиторы трипсина и химотрипсина, токсины и аллергены [23]. Е.Б. Бурлаковой приводятся результаты о геропротекторном действии сырья и эфирного масла, которые могут быть использованы в составе продуктов функционального питания [22]. Исследованиями Мишариной Т.А. и соавторами показана высокая антиокислительная активность эфирного масла чабера - 32,23%, которая по эффективности не уступает синтетическому антиокислителю ионолу [18].
Важным фактором, подтверждающим перспективность применения S. montana в пищевой промышленности как источника биологически активных веществ, являются результаты исследований А.Е. Палий и соавторов, которые показали наличие розмариновой кислоты в сырье [19, 20]. Известно, что активность розмариновой кислоты проявляется в противовирусном, антибактериальном, противовоспалительном и антиоксидантном свойствах [30].
Качество свежего сырья S. montana регламентировано ГОСТ 32883 -2014 «Зеленые культуры овощные свежие для промышленной переработки» и предполагает использование его в течение короткого времени: 8-16 часов от времени сбора или в холодильной камере при температуре воздуха от 0 до 20°С и относительной влажности воздуха 90% - 95% не более 10 суток [6]. Учитывая, что выращивание этой культуры на производственных плантациях, или в условиях заготовки находится на расстоянии от предприятий перерабатывающей промышленности, сырье в дальнейшем необходимо высушивать и хранить его в специальных условиях. В таком виде его можно использовать в течение 2-х лет, в соответствующей упаковке. В связи с отсутствием нормативных документов мы определили качественные характеристики сухого сырья, на основе которых был разработан проект технических условий. Изучалась вся надземная масса. Установлено, что в структуре урожая сырья, собранного в период массового цветения (вторая половина июля) и конца цветения в третьей декаде июля - первой декаде августа преобладают листья - 60,4%, 31% составляют стебли и 7,5% -цветки. По запаху и вкусу листья напоминают майоран с резким привкусом перца и могут использоваться непосредственно в композициях пряностей перечного типа. Определена влажность высушенного сырья - 6,7%. Массовая доля сухих веществ составила 45,2%. Содержание суммы фенольных соединений (в пересчете на рутин) - 5056 мг/100г. Содержание общей золы - 7, 8%.
По данным В.Д. Работягова наибольшее количество эфирного масла в надземной массе накапливается в фазу массового цветения [24]. Наши исследования показали, что массовая доля эфирного масла была более высокой в фенофазу конец цветения (в третьей декаде июля - первой декаде августа) и составляла 0,60-0,68% от сырой массы (1,35%-1,39% от абсолютно сухой массы). Урожайность сырья в этот период, так же более высокая - 150-187,5 ц/га (600-750 г/растение). В результате сбор эфирного масла составил 127 кг/га, что в полтора
раза выше, чем сбор эфирного масла в фазу массовое цветение [24, 26].
Эфирное масло чабера горного сорта Крымский изумруд легкоподвижная
прозрачная жидкость свело-желтого цвета. Имеет характерный для чабера
»-» 0 ^
перечный аромат. Плотность при 20 0С составляет 0,890-0,910 г/см ;показатель преломления 1,480-1,510. Кислотное число, мг КОН составляет не более 8. Основным компонентом эфирного масла чабера является карвакрол до 70-84% (рис. 1) [2, 17, 24], это вещество широко используется в пищевой и медицинской промышленности, проявляет значительную противовоспалительную, противогрибковую, антисептическую, спазмолитическую и антиоксидантную активность [18, 29, 30]. Содержание карвакрола в составе эфирного масла, полученного из сырья чабера сорта Крымский изумруд (табл.1, рис.1) определяет его применение как антисептического, бактерицидного, фунгицидного средства [18, 29]. Карвакролу, присущ жгучий вкус и специфический аромат, который хорошо сочетается с мясными и рыбными продуктами.
6 3 10 12 14 16 13 20 22 24 ML
Рис. 1 Хроматограмма эфирного масла Saturea montana сорта Крымский Изумруд (2017г.)
Таблица 1
Основные компоненты эфирного масла Saturea montana сорта Крымский Изумруд (2017г.)
№ Наименование компонентов Время выхода Массовая доля компонентов, %
1 1-октен-3-ол 7,65 1,30
2 в- Мирцен 7,99 1,37
3 а-Терпинен 8,88 1,72
4 p-Цимол 9,05 7,49
5 у-Терпинен 10,06 10,24
6 Линалоол 11,14 1,28
7 Карвакрол 17,67 69,27
8 Карвакрилацетат 19,68 1,46
Водно-этанольный экстракт так же содержит значительное количество карвакрола, и может быть использован для создания продукции, обогащенной биологически активными веществами и использоваться в качестве натурального консерванта [21].
Нами были составлены рецептуры пряных смесей для приготовления мяса, птицы, рыбы, овощных соусов, основным компонентом которых является сырье и эфирное масло S. montana сорта Крымский Изумруд.
Выводы
В результате исследований у чабера горного сорт Крымский изумруд определена высокая массовая доля эфирного масла 0,68% и урожайность надземной массы 187,5 ц/га при выращивании на ЮБК в фазе конец цветения. Оптимальным сроком сбора сырья в этих условиях является вторая-третья декады июля - первая декада августа. Основным компонентом эфирного масла - является карвакрол 69,27%.
Проведена стандартизация сырья, определены качественные характеристики сухого сырья, на основе которых был разработан проект технических условий. Установлена возможность использования сырья и эфирного масла чабера горного сорт Крымский изумруд как источника биологически активных веществ в производстве пряностей перечного типа.
Благодарности
Фенологические наблюдения и исследования основных хозяйственно-ценных признаков (урожайность, массовая доля и компонентный состав эфирного масла) S. montana сорт Крымский Изумруд выполнены за счет гранта Российского научного фонда (проект № 14-50-00079). Разработка технических условий на сырье чабера горного, составление пряных смесей выполнены в рамках темы госзадания № 10092015-0011.
Список литературы
1. Азарова О.В. Фармакологическая активность розмариновой кислоты/ О.В.Азарова, В.М. Брюханов, Я.Ф.Зверев // Вопросы биол., мед. И фармац.химии. - 2010. - №6. - С.3.
2. Бакова Н.Н., Хлыпенко Л.А., Кин Е.В., Орел Т.И. Особенности некоторых видов чабера при интродукции на южный берег Крыма // Изучение онтогенеза растений природных и культурных флор в ботанических учреждениях и дендропарках Евразии:материалы 12 Международной конференции. - П., 2000. - С. 20 - 22.
3. Бакова Н.Н., Работягов В.Д., Марко Н.В. Пряно-ароматические растения коллекции Никитского ботанического сада для рынка натуральных пряностей Украины//Интродукция растений, сохранение и обогащение биоразнообразия в ботанических садах и дендропарках: Материалы Международной научной конференции, посвящ.75-летию основания Национального бот.сада. им. Н.Н.Гришко НАНУ, 15-17 сентября 2010 г. - К.: Фитосоциоцентр, 2010. - С.20 - 22.
4. Бедейман И.Н. Методика изучения фенологии растений в растительных сообществах. - Новосибирск: Наука СО, 1974. - 154 с.
5. Вульф Е.В., Малеева О.Ф. Чабер (Satureja L.). Мировые ресурсы полезных растений. Справочник. - Л: Наука, 1969. - С. 367.
6. ГОСТ 32883-2014 Зеленые культуры овощные свежие для промышленной переработки. Технические условия.
7. Давидюк Л.П., Капелев И.Г., Андреева Н.Ф. Методические рекомендации по использованию отечественного пряноароматического сырья в продуктах переработки молока. Государственный Никитский Ботанический сад. Ялта, 1985. - С. 28.
8. Джалилов Ф.С. Антибактериальная активность эфирных масел и их использование для обеззараживания семян капусты от сосудистого бактериоза//Известия ТСХА. - 2014,. - Вып.6. - С.59 - 68.
9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
10. Жизнь растений: В 6-ти т. / Гл. ред. А. Л. Тахтаджян. Т.5. Цветковые растения Ч. 2 / Под ред. А. Л. Тахтаджяна. - М.: Просвещение,1981. - 511 с, ил.
11. Исиков В.П. История создания коллекции технических и лекарственных культур в Никитском ботаническом саду //Интродукция и селекция ароматических и лекарственных растений: тезисы Междунар. научн. конф.посвящ. 200-летию Никитского ботанического сада, 8-12 июня 2009 г. - г. Ялта, 2009. - С. 65 - 66.
12. Исиков В.П., Работягов В.Д., Хлыпенко Л.А., Логвиненко И.Е., Логвиненко Л.А., Кутько С.П., Бакова Н.Н., Марко Н.В. Интродукция и селекция ароматических и лекарственных культур // Методологические и методические аспекты. - Ялта, НБС-ННЦ, 2009. - 110 с.
13. Котюк Л.А. Антимикробная активность эфиромасличных растений семейства Lamiaceae Lindl. относительно Escherichia coli // Биологический вестник МГПУ. - 2016. - №1. - С. 217 - 231.
14. Лавров Ю.А. Магия пряностей и соусов. - К.,1995. - С.163 - 164, 374 -
375.
15. Либусь О.К., Работягов В.Д., Бакова Н.Н., Хлыпенко Л.А. Ароматические растения -великие врачеватели. -Донецк: ЗАО "Кедр'', 2001. - 34 с.
16. Либусь О.К, Работягов В.Д., Бакова Н.Н., Хлыпенко Л.А. Эфиромасличные и пряно-ароматические растения. - 2004. - с. 269.
17. Марко Н.В., Хлыпенко Л.А. Сравнительное изучение морфобиологических и биохимических признаков Satureja montana L. и Satureja montana ssp. illyrica (Host) Nyman (Lamiaceae). В.кн.: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с Международным участием, Симферополь 25-28 сентября 2017 г. -Симферополь. - ООО «Ариал», 2017. - С.222 - 226.
18. Мишарина Т.А., Алинкина Е.С., Фаткуллина Л.Д., Медведева И.Б. Природные биоаксиданты. Антирадикальные свойства эфирных масел орегано, тимьяна и чабера // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнолгия. - 2013. - Т. 49, №1. - С. 82 - 87.
19. Палий А.Е., Гребенникова О.А., Работягов В.Д., Палий И.Н. Биологически активные вещества пряно-ароматических и лекарственных растений коллекции Никитского ботанического сада// Сборник научных трудов ГНБС. - 2014. - Т. 139. -С.107 - 115.
20. Палий А.Е., Меликов О.А., Гребенникова О.А., Работягов В.Д., Розмариновая кислота и ее сырьевые источники в Крыму // Фармация и фармакология. - 2015. - №2 (9). - С.7 - 12.
21. Палий А.Е., Хлыпенко Л.А. Летучие соединения водно-этанольного экстракта Saturea montana L.// Фармация и фармакология. - 2014. - №6(7). - С. 22 - 24.
22. Патент на полезную модель RU(11) 2 475 258(13) C1 от 20.02.2013 «Профилактическое средство, способствующее увеличению продолжительности жизни»/ Бурлакова Елена Борисовна (RU), Варфоломеев Сергей Дмитриевич (RU), Мишарина Тамара Арсеньевна (RU) и др. URL:http://www.freepatent.ru/images/patents/257/2475258/patent-2475258.pdf (дата обращения 14.02.2018).
23. Патент на полезную модель RU(C2) 2 512 380 от 10.04.2014 (54) «Ассортимент стойких в хранении продуктов для детского питания, содержание в которых нежелательных ингредиентов контролируется по стадиям». УрсельСилия (DE), КуслисМартинас (CH) URL : http: //www.freepatent.ru/images/patents/510/2512380/patent-2512380. pdf (дата обращения 14.02.2018).
24. Работягов В.Д., Хлыпенко Л.А., Бакова Н.Н., Машанов В.И. Аннотированный каталог видов и сортов эфиромасличных пряно-ароматических и пищевых растений
коллекции Никитского ботанического сада. - Ялта: Никитский ботанический сад, 2007. - 48 с.
25. Работягов В.Д., Ушкаренко В.А., Федорчук М.И., Бакова Н.Н. Эфиромасличные и пряновкусовые растения, в народной медицине. - Херсон: Айлант, 1998. - 78 с.
26. Работягов В.Д., Хлыпенко Л.А., Свиденко Л.В. и др. Новые сорта ароматических и лекарственных растений селекции Никитского ботанического сада //Труды Никитского ботанического сада. - 2011. - Т.133. - С.5-17.
27. Раджабов Г.К., Алиев А.М. и др. Компонентный состав эфирного масла Satureja Boiss, в природной и интродукционных популяциях из флоры Дагестана // Химия растительного сырья. - 2017. - №1. - С.65 - 70.
28. Шанайда И.И., Олещук О.Н. Изучение острой токсичности жидкого экстракта травы чабера садового // Украинский биофармацевтический журнал. - 2017. -№4 (51). - С.22 - 26.
29. Gulsum YALDIZ, Mahmut QAMLICA Antioxidant Activities of Satureja hortensis L. Essential Oil during the Flowering Period. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research, 2017; 51(3). P. 258 - 261.URL:https://www.ijper.org/article/660 (Режимдоступа14.02.2018).
30. Mohammadirad A., Baeeri M., Gholami M., Abdollahi M., Aghamohammadali-Sarraf F., Badiei S., Faraji Z., Hajiaghaee R. Anti-aging effects of some selected Iranian folk medicinal herbs-biochemical evidences // Iranian Journal of Basic Medical Sciences., 2013.-Т.16. - №11. - P.1170 - 1180.URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3909629/ (Режимдоступа 14.02.2018).
31. Raunkiwr Ch. Plant life forms / transl. from Danish by H. Gilbert-Carter. -Oxford : Clarendon Press, 1937. - vi, 104 p. (англ.)
Marco N.V., Bakova N.N. The use of the in the Saturea montana L. preparation of spicy mixtures
// Woks of the State Nikit. Botan. Gard. - 2018. - Vol. 146. - P. 179 - 185.
The article gives an analysis of the literature data on the use of the Satureamontana L. in the food industry. The data on the quality of raw materials and essential oil derived from the Nikitsky Botanical Garden of the Satureamontana cultivar Krymskiylzumrud allowing to use it for the production of biologically active additives are presented.
Key words: Saturea montana L.; spicy aromatic plants; essential oils; extracts; biologically active substances, spices.
