CC BY
124
УДК 664.6
Исследование антиоксидантных свойств экстрактов корня имбиря и цветков календулы
Н.С. Родионова, д-р техн. наук, профессор; Е.В. Белокурова, канд. техн. наук; Е.Н. Мишина; Е.С. Попов, д-р техн. наук
Воронежский государственный университет инженерных технологий
В настоящее время есть научные доказательства того, что в процессе постоянного протекания окислительных реакций в организме накапливаются соединения, которые называют свободными радикалами. Данные соединения могут провоцировать возникновение «заболеваний возраста», аутоиммунных и онкологических болезней. Один из способов борьбы с ускорением процессов старения - применение в рационах питания продуктов, проявляющих антиоксидантные свойства. Употребление таких продуктов направлено на укрепление иммунитета, защиту от повреждений клеток тканей и органов, способность корректировать формирование и развитие патологических изменений в процессе старения благодаря ингибированию цепной реакции окислительных процессов в организме.
Цель работы - изучение антиоксидантных свойств экстрактов имбиря и календулы и возможности их применения в пищевых целях.
Применение имбиря в питании, а также с лечебными целями имеет многовековую историю. Имбирь известен как лекарство с античных времен. Целебные свойства имбиря исключительно высоко ценились и ценятся до сих пор в странах Востока, в Европе, в Америке [1].
Из литературных источников известно, что имбирь содержит анти-оксиданты, способствующие укреплению иммунитета и выработке Т-лимфоцитов, уничтожающих вирусы. Эти клетки также участвуют в выработке антител, нейтрализующих токсичные продукты жизнедеятельности вирусов. Антисептические и антиоксидантные ингредиенты имбиря помогают бороться с бактериями и свободными радикалами, которые накапливаются в организме и могут вызывать различные заболевания бактериального происхождения. Кроме того, имбирь способствует улучшению циркуляции крови.
Мощный антиоксидант - гинге-рол, входящий в состав имбиря, способствует очищению от вредных химических веществ, которые организм производит при стрессовых ситуациях и получает извне, поэтому им би р ь и сп ол ь зуют как о ди н из компонентов антистрессовых препаратов. При обезвоживании порошка имбиря гингерол переходит в другое вещество - шогаол, который в свою очередь способен защищать клетки от элемента, провоцирующего болезнь Альцгеймера. Одна из составляющих имбиря - па-радол - является клеточным и местным антиоксидантом и стимулирует синтез гиалуроновой кислоты. Кроме того, в состав имбиря входят следующие минеральные вещества: железо, магний, марганец, медь, калий и фосфор [2].
В состав экстракта календулы входят каротиноиды - пигменты, являющиеся предшественниками витамина А, стерины - спирты, похожие по своей структуре на холестерин и способные всасываться вместо истинного холестерина, способствуя снижению его уровня, тритерпеноиды - гликозиды олеановой кислоты, оказывающие мощное противовоспалительное действие и способствующие снижению
количества холестерина. Экстракт календулы богат калием, кальцием, магнием и железом. В его составе есть цинк, медь, молибден и селен, а также аскорбиновая кислота [3].
Экстракты получали при оптимальных условиях, подобранных экспериментальным методом (время, температура, продолжительность процесса, количество экстрагируемого вещества) из измельченного сырья корня имбиря или цветков календулы. Определение антиоксидантной активности выполняли на жидкостном хроматографе «ЦветЯуза-01-АА».
Настоящая методика выполнения измерений предназначена для измерения содержания антиоксидантов (СА) в водорастворимых БАДах, напитках, экстрактах растений в диапазоне 0,2-4,0 мг кверцетина (стандарта) / дм3. В случае если измеренная величина СА превышает 4,0 мг/дм3, предусматривается разбавление пробы бидистиллатом до 1000 раз.
Величина СА образцов определяется содержанием в них природных флавоноидов, в частности, катехинов (вещества группы флавана); кверцетина, рутина, дигидрокверцетина (вещества группы флавона); а также витаминов и других соединений, способных связывать свободные радикалы [4].
По полученным данным строили калибровочный график (рис. 1) в координатах: Х - сигнал кверцетина (площадь выходной кривой); Y -концентрация кверцетина, мг / дм3, описываемый уравнением:
Y = аХ + Ь
(1)
Хроматограммы экстрактов представлены на рис. 2 и рис. 3: т - продолжительность анализа (время выхода) экстракта, полученного из корня имбиря и цветков календулы, с; I - величина аналитического сигнала
4,5
3.5
Ф 2.5
1.5
0.5
«к '
Рис.
О 500 1000 1500 2000 2500 3000
Сигнал кверцетина
. Градуировочный график для определения антиоксидантной активности образцов
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
Таблица 1
Показания анализатора «ЦветЯуза-01-АА» при анализе экстракта корня
имбиря
Таблица 3
Органолептические показатели экстрактов
Номер пика Время выхода пробы, c Высота пика, нА Площадь пика, нА-c
1 44,02 727,77 1977,05
2 70,55 716,93 1934,01
3 95,87 726,08 1968,64
4 119,34 716,76 1957,77
5 148,93 715, 41 1937,55
Среднее значение результатов измерений 1955,01
Номер пика Время выхода пробы, c Высота пика, нА Площадь пика, нА^с
1 160,31 888, 45 2439, 03
2 187,83 883,70 2419, 78
3 213, 86 870, 08 2371, 33
4 239, 47 863, 58 2368,51
5 262, 66 846, 95 2303, 09
Среднее значение результатов измерений 2380, 35
1 I 1 i 1 « 1 » А
V к V V V
т, с
Рис. 2. Хроматограмма экстракта корня имбиря
пз I
3 (1 1 1
\ V. V V \
1, 1U.I' *. Л т, с Рис. 3. Хроматограмма экстракта цветков календулы . I:
(высота пика), нА.
По результатам измерений вычисляли среднее арифметическое площади пиков (табл. 1, 2). Из по-
лученных значений высот пиков следует, что относительная погрешность измерений не превышает 5%. Антиоксидантную активность экс-
Таблица 2
Показания анализатора «ЦветЯуза-01-АА» при анализе экстракта цветков
календулы
Показатель Характеристика экстрактов
Экстракт имбиря Экстракт календулы
Внешний вид Прозрачная жидкость без осадка и посторонних включений Прозрачная жидкость без осадка и посторонних включений
Цвет Соломенный Темно-коричневый
Вкус Горьковатый Горьковатый
Аромат Слабо выраженный Сильный
тракта (CA) вычисляли по уравнению:
(2),
СА = CVN
где САгр - величина содержания антиоксидантов, найденная по калибровочному графику, мг/дм3;
N - разбавление анализируемого образца.
Yи = 1955,0105-0,0015-0,2653 = 2,67 мг / дм3, с учетом 10-кратного разбавления получаем концентрацию раствора
CA = 2,67-10 = 26,7 мг/дм3.
Yк = 2380,3552-0,0015-0,2653 = = 3,30 мг/дм3, с учетом 100-кратного разбавления получаем концентрацию раствора
CA = 3,30-100 = 330 мг/дм3.
По органолептическим показателям и показателям безопасности предложенные растительные экстракты соответствуют требованиям, предъявляемым к пищевым добавкам. В табл. 3 приведены органолептические показатели используемых экстрактов [4].
Из полученных результатов можно сделать вывод о том, что экстракт календулы проявляет антиоксидантную активность в 100 раз большую, по чем экстракт имбиря.
Данные экстракты можно рекомендовать для внесения в продукты питания с целью придания им анти-оксидантных свойств, повышения хранимоспособности и расширения ассортимента в данном сегменте.
ЛИТЕРАТУРА
1. Даников, Н. И. Имбирь. Кладезь здоровья и долголетия/Н.И. Даников. -М.: Эксмо, 2012.
2. Лечебные свойства имбиря. - URL: http://foodta1king.ru/specii/imbir. html (дата обращения: 10.05.2018).
3. Микроэлементы экстракта календулы. - URL: https: // www.rasteniya-1ecarstvennie.ru/ 19052-ekstrakt-kalenduly-sostav-svoystva-primenenie. html (дата обращения: 10.05.2018).
4. Методика выполнения измерения содержания антиоксидантов в БАДах,
напитках, экстрактах растений. - Москва, 2004.
5. ГОСТ 28188-2014 Напитки безалкогольные. Общие технические условия.
6. Белокурова, Е.В. Моделирование системы зависимости реологических свойств теста от дозировки хмелевого экстракта/ Е. В. Белокурова // Актуальные проблемы деятельности подразделений УИС. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. Федеральная служба исполнения наказаний, ФКОУ ВПО «Воронежский институт ФСИН России». -2016. - С. 206-210.
7. Белокурова, Е.В. Рябина черноплодная - рецептурный компонент для булочных изделий/Е.В. Белокурова, М.А. Курова, М.А. Кузнецова // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. -2015. - № 2 (64). - С. 135-138.
8. Пономарева, Е.И. Практикум по технологии отрасли (Технология хлебобулочных изделий)/Е. И. Пономарева [и др.] // СПб, Лань. - 2017.
9. Родионова, Н. С. Гигиенические аспекты и перспективы отечественного
производства продуктов глубокой переработки зародышей пшеницы/Н.С. Родионова [и др.] // Гигиена и санитария. -2016. - Т. 95. - № 1. - С. 74-79.
REFERENCES
Danikov, N.I. Imbir'. KLadez' zdorov'ya i doLgoLetiya/N.I. Danikv. - M.: Ehksmo, 2012.
2. Lechebnye svojstva imbirya. - URL: http://foodta1king.ru/ specii/ imbir. html (data obrashcheniya: 10.05.2018).
3. MikroehLementy ehkstrakta kaLenduLy. - URL: https:// www.rasteniya-Lecarstvennie.ru/19052-ekstrakt-kaLenduLy-sostav-svoystva-primenenie. html (дата обращения: 10.05.2018).
4. Metodika vypoLneniya izmereniya soderzhaniya antioksidantov v BADah, napitkah, ehkstraktah rastenij. - Moskva, 2004.
5. GOST 28188-2014 Napitki bezaLkogoL'nye. Obshchie tekhnicheskie usLoviya.
6. Belokurova, E.V. ModeLirovanie sistemy zavisimosti reoLogicheskih
svojstv testa ot dozirovki hmelevogo ehkstrakta/E.V. Belokurova // Aktual'nye problemy deyatel'nosti podrazdelenij UIS. Sbornik materialov Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Federal'naya sluzhba ispolneniya nakazanij, FKOU VPO «Voronezhskij institut FSIN Rossii». - 2016. - P. 206210.
7. Belokurova, E. V. Ryabina chernoplodnaya - recepturnyj komponent dlya bulochnyh izdelij/E.V. Belokurova, M.A. Kurova, M.A. Kuznecova // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernyh tekhnologij. -2015. - № 2 (64). - P. 135-138.
8. Ponomareva, E. I. Praktikum po tekhnologii otrasli (Tekhnologiya hlebobulochnyh izdelij)/E.I. Ponomareva [et all] // Sankt-Petersburg, 2017.
9. Rodionova, N. S. Gigienicheskie aspekty i perspektivy otechestvennogo proizvodstva produktov glubokoj pererabotki zarodyshej pshenicy/ N.S. Rodionova [et all] // Gigiena i sanitariya. - 2016. - T. 95. -№ 1. - P. 74-79.
Исследование антиоксидантных свойств экстрактов корня имбиря и цветков календулы
Ключевые слова
антиоксидантные свойства; продукты питания; растительные экстракты
Реферат
Данная статья посвящена изучению антиоксидантных свойств экстрактов корня имбиря и цветков календулы и возможности их применения в пищевых целях. Актуальность данной работы подтверждается научными исследованиями в области процессов, протекающих в человеческом организме, в частности окислительных реакций, в результате которых накапливаются свободные радикалы, провоцирующие возникновение аутоиммунных и онкологических заболеваний. Доказано, что употребление продуктов, проявляющих антиоксидантные свойства, направлено на укрепление иммунитета, защиту от повреждений клеток тканей и органов, способность корректировать формирование и развитие патологических изменений в процессе старения, благодаря ингибированию цепной реакции окислительных процессов в организме. В статье рассмотрены антиоксидантные свойства экстрактов корня имбиря и цветков календулы и возможность их использования в продуктах питания. Известно, что антисептические и антиоксидантные ингредиенты имбиря помогают бороться с бактериями и свободными радикалами, которые накапливаются в организме человека и могут вызывать различные заболевания бактериального происхождения. Кроме того, имбирь способствует улучшению циркуляции крови. В состав экстракта цветков календулы входят каротиноиды - пигменты, являющиеся предшественниками витамина А, стерины - спирты, похожие по своей структуре на холестерин и способные всасываться вместо истинного холестерина, способствуя снижению его уровня, тритерпеноиды - гликозиды олеановой кислоты, которые оказывают мощное противовоспалительное воздействие и способствуют снижению количества холестерина. Экстракты получали при оптимальных условиях, подобранных экспериментальным методом, из измельченного сырья корня имбиря или цветков календулы. По органолептическим показателям и показателям безопасности предложенные растительные экстракты соответствуют требованиям, предъявляемым к пищевым добавкам. Из полученных результатов сделан вывод о том, что экстракт цветков календулы проявляет антиоксидантную активность в 100 раз большую, чем экстракт корня имбиря. Полученные экстракты можно рекомендовать для внесения в пищевые продукты с целью придания им антиоксидантных свойств и повышения хранимоспособности.
Авторы
Родионова Наталья Сергеевна, д-р техн. наук, профессор,
Белокурова Елена Владимировна, канд. техн. наук,
Мишина Екатерина Николаевна,
Попов Евгений Сергеевич, д-р техн. наук
Воронежский государственный университет инженерных
технологий, 394036, г. Воронеж, пр. Революции, д. 19,
rodionovast@mail.ru
Researching of antioxidant properties of extracts of a root of ginger and flowers of calendula
Key words
antioxidant properties; food; plant extracts Abstracts
This article is devoted of studying of antioxidant properties of extracts of a root of ginger and flowers of a calendula and possibility of their application in the food purposes. The relevance of this work is confirmed by scientific research in the field of processes proceeding in a human body, in particular oxidizing reactions as a result of which free radicals which provoke developing of autoimmune and oncological diseases collect. It is proved that the use of the products showing antioxidant properties in directed to stregthening of immunity, protection against damages of cells of fabrics and bodies, ability to correct formation and development of pathological changes in aging process, thanks to inhibition of chain reaction of oxidizing processes in an organism. In article antioxidant properties of extracts of a root of ginger and flowers of a calendula are considered, also possibility of their using in food are considered. Antiseptic and antioxidant ingredients of ginger help to fight against bacteria and free radicals which collect in a human body and can cause various diseases of bacterial origin. More over, ginger promotes blood circulation improvement. Calendula is a part of extract of flowers carotinoids - pigments, of vitamin A, the sterols - alcohols which are similar on the structure to cholesterol and capable to be soaked up instead of true cholesterol. The triterpenoid: d-gbycosides of oleanovy acid which make powerful anti - inflammatory impact and promotes decrease in amount of cholesterol. Extracts received in optimum conditions which are picked up by an experimental method from the crushed raw materials of a root of ginger or glowers of a calendula. On organoleptic indicators and indicators of safety the offered plant extracts conform to requirements which are imposed at food on addictives. From the received results the conclusion is drawn that extract of flowers of a calendula shows antioxidant activity more than in 100 times more than ginger root extract. The received extracts can be recommended for entering into foodstuff for the purpose of giving of antioxidant properties and increase in a an expiration date to them.
Authors
Rodionova Nata'ya Sergeevna, Doctor of Technical Sciences, Professor, Belokurova Elena Vladimirovna, Candidate of Technical Sciences, Mishina Ekaterina Nikolaevna,
Popov Evgenij Sergeevich, Doctor of Technical Sciences
Voronezh State University of Engineering Technologies, 19, Revolution
Avenue, Voronezh, 394036, rodionovast@mail.ru
