Научная статья на тему 'Исследование влияния предварительной обработки ягод брусники c применением композиции ферментных препаратов на химический состав сока'

Исследование влияния предварительной обработки ягод брусники c применением композиции ферментных препаратов на химический состав сока Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
411
74
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЯГОДЫ БРУСНИКИ / ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ / МУЛЬТИЭНЗИМНАЯ КОМПОЗИЦИЯ / ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА / ВЫХОД СОКА / ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПИЩЕВЫЕ ИНГРЕДИЕНТЫ / ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БРУСНИЧНОГО СОКА / RED WHORTLEBERRY / ENZYME PREPARATIONS / MULTI-ENZYME COMPOSITION / PRETREATMENT / JUICE OUTPUT / CHEMICAL COMPOSITION OF RED WHORTLEBERRY JUICE / FUNCTIONAL FOOD INGREDIENTS

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Алексеенко Е. В., Быстрова Е. А., Дикарева Ю. М.

В статье представлены результаты исследований химического состава брусничных соков, полученных с применением предварительной ферментативной обработки ягод и без использования ферментных препаратов. Установлено, что применение композиции ферментных препаратов пектолитического и глюканолитического действия РесtinехХХL, Рапидаза СR, БрюззаймBGX, Lаminех ВG2 позволяет существенно увеличить выход в сок ценных природных компонентов и функциональных пищевых ингредиентов органических кислот, сахаров, белковых веществ (в 1,2-1,3 раза), витамина С (в 1,5-1,6 раза), биологически активных полифенольных соединений (в 1,2-1,3 раза), в том числе, флавонов и флавонолов (в 5,4-5,9 раза), антоцианов (в 1,2-1,3 раза), проантоцианидинов (в 1,3-2,0 раза), катехинов (в 1,7 раз). Наиболее эффективна мультиэнзимная композиция на основе Рапидаза СR и Lаminех ВG2, применение которой на стадии предобработки ягод брусники способствует увеличению выхода сока на 26%. Приведена характеристика брусничного сока, полученного с использованием данной композиции, с позиции пищевой ценности. Получены данные по содержанию некоторых органических кислот: фруктовых кислот (лимонной, яблочной кислот) и фенольных кислот (бензойной кислоты). Установлено, что экстракция лимонной и яблочной кислот возросла в 1,3 и 2,1 раза соответственно, а бензойной кислоты в 1,4 раза. Исследован состав минеральных компонентов брусничного сока. Среди макроэлементов лидирует калий, отмечается высокое содержание фосфора и кальция, наличие магния и натрия. Из микроэлементов выявлены марганец, алюминий, кремний, железо, цинк, серебро и хром. Показано, что проведение предварительной ферментативной обработки ягод брусники позволяет улучшить минеральный состав сока. Полученные данные иллюстрируют эффективность применения композиции ферментных препаратов для обработки ягод брусники, которая выражается в существенном улучшении химического состава сока за счет дополнительной экстракции полезных для здоровья человека компонентов ягод, природных антиоксидантов, консервантов, натуральных красителей, что повышает пищевую ценность сока и обусловливает его технологические свойства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Алексеенко Е. В., Быстрова Е. А., Дикарева Ю. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Investigation of the effect of preliminary treatment of cranberry berries with a multi-enzyme composition on the chemical composition of juice

The article presents the investigation results of red whortleberry chemical composition juices, obtained with using of pre-enzymatic treatment of red whortleberries and without enzymatic preparations. It was found that the application of a composition pectinase and glucanase enzyme preparations РесtinехХХL, Rapidaza CR, Bryuzzaym BGX, LаminехВG2 can significantly increase the yield in juice of natural ingredients and functional food ingredients organic acids, sugars, proteins (1.2-1.3 times), vitamin C (1.5-1.6 times), bioactive polyphenolic compounds (1.2-1.3 times), including flavones and flavonols (5.4-5.9 times), anthocyanins (1.2-1.3 times), proanthocyanidins (1.3-2.0 times), catechin (1.7 times). The most effective is composition on the base Rapidaza CR andLаminехВG2.The application of thiscomposition leads to increased juice output on 26%. The food value description of red whortleberry juice, obtained with using of the composition on the base Rapidaza CR andLаminехВG2, have been represented. The dates of some organic acids content such as fruit acids (citric acid, malic acid) and phenolic acid (benzoicacid) have been obtained. It was found that the extraction of citric and malic acids increases in 1.3 times and 2.1 times respectively and benzoicacid in 1.4 times. Themineral composition of red whortleberry juice have been investigated. Potassium is a leaderin the yield of macro elements, it is noticed the high quality content of phosphorus and calcium and the presence of magnesium and sodium.Аluminium, manganese, silicon, iron, zinc, silver and chromium have been determined in the yield of micro elements of red whortleberry juice.It is shown that a preliminary enzymatic treatment of red whortleberry can improve the juice mineral composition.The dates illustrate the efficiency of enzyme composition application for preliminary treatment of red whortleberry as demonstrated by significant improvement of juice chemical composition by the additional extraction of healthy components, natural antioxidants, preservatives, food coloringthat increase juice food valueand hence technological characteristics.

Текст научной работы на тему «Исследование влияния предварительной обработки ягод брусники c применением композиции ферментных препаратов на химический состав сока»

BeemHunJBry^T/Proceedings of VSUET, Т. 79, № 1, 207

Оригинальнаястатья/Original article_

УДК 663.81/.82:663.15.001.5

DOI: http://doi.org/10.20914/2310-1202-2017-1-282-289

Исследование влияния предварительной обработки ягод брусники е применением композиции ферментных препаратов на

химический состав сока

Елена В. Алексеенко 1 [email protected] Екатерина А. Быстрова 1 [email protected] Юлия М. Дикарева 2 [email protected]

1 Московский государственный университет пищевых производств, Волоколамское ш. 11, г. Москва, Россия

2 ПАО Научный центр «Малотоннажная химия», ул. Краснобогатырская, 42, стр. 1, г. Москва, 107564, Россия

Реферат. В статье представлены результаты исследований химического состава брусничных соков, полученных с применением предварительной ферментативной обработки ягод и без использования ферментных препаратов. Установлено, что применение композиции ферментных препаратов пектолитического и глюканолитического действия РесйпехХХЬ, Рапидаза CR, БрюззаймБОХ, Ьашшех BG2 позволяет существенно увеличить выход в сок ценных природных компонентов и функциональных пищевых ингредиентов - органических кислот, сахаров, белковых веществ (в 1,2-1,3 раза), витамина С (в 1,5-1,6 раза), биологически активных поли-фенольных соединений (в 1,2-1,3 раза), в том числе, флавонов и флавонолов (в 5,4-5,9 раза), антоцианов (в 1,2-1,3 раза), проанто-цианидинов (в 1,3-2,0 раза), катехинов (в 1,7 раз). Наиболее эффективна мультиэнзимная композиция на основе Рапидаза CR и Ьашшех BG2, применение которой на стадии предобработки ягод брусники способствует увеличению выхода сока на 26%. Приведена характеристика брусничного сока, полученного с использованием данной композиции, с позиции пищевой ценности. Получены данные по содержанию некоторых органических кислот: фруктовых кислот (лимонной, яблочной кислот) и фенольных кислот (бензойной кислоты). Установлено, что экстракция лимонной и яблочной кислот возросла в 1,3 и 2,1 раза соответственно, а бензойной кислоты - в 1,4 раза. Исследован состав минеральных компонентов брусничного сока. Среди макроэлементов лидирует калий, отмечается высокое содержание фосфора и кальция, наличие магния и натрия. Из микроэлементов выявлены марганец, алюминий, кремний, железо, цинк, серебро и хром. Показано, что проведение предварительной ферментативной обработки ягод брусники позволяет улучшить минеральный состав сока. Полученные данные иллюстрируют эффективность применения композиции ферментных препаратов для обработки ягод брусники, которая выражается в существенном улучшении химического состава сока за счет дополнительной экстракции полезных для здоровья человека компонентов ягод, природных антиоксидантов, консервантов, натуральных красителей, что повышает пищевую ценность сока и обусловливает его технологические свойства.

Ключевые слова: ягоды брусники, ферментные препараты, мультиэнзимная композиция, предварительная обработка, выход сока, ^ункциональные^ищевые^нгредиенты^имич^

Investigation of the effect of preliminary treatment of cranberry berries with a multi-enzyme composition on the chemical composition of juice

Elena V. Alekseenko 1 [email protected]

Ekaterina A. Bystrova 1 [email protected]

Yulia M. Dikareva 2 [email protected]

1 Moscow State University of Food Production, Volokolamskoye highway, 11, Moscow, Russia

2 R&D Centre "Fine Chemicals", Krasnobogatyrskaya st. 42/1, Moscow 107564, Russia

Summary.The article presents the investigation results of red whortleberry chemical composition juices, obtained with using of pre-enzymatic treatment of red whortleberries and without enzymatic preparations. It was found that the application of a composition pectinase and glucanase enzyme preparations PectinexXXL, Rapidaza CR, Bryuzzaym BGX, LaminexBG2 can significantly increase the yield in juice of natural ingredients and functional food ingredients - organic acids, sugars, proteins (1.2-1.3 times), vitamin C (1.5-1.6 times), bioactive polyphenolic compounds (1.2-1.3 times), including flavones and flavonols (5.4-5.9 times), anthocyanins (1.2-1.3 times), proanthocyanidins (1.3-2.0 times), catechin (1.7 times). The most effective is composition on the base Rapidaza CR andLaminexBG2.The application of thiscomposition leads to increased juice output on 26%. The food value description of red whortleberry juice, obtained with using of the composition on the base Rapidaza CR andLaminexBG2, have been represented. The dates of some organic acids content such as fruit acids (citric acid, malic acid) and phenolic acid (benzoicacid) have been obtained. It was found that the extraction of citric and malic acids increases in 1.3 times and 2.1 times respectively and benzoicacid - in 1.4 times. Themineral composition of red whortleberry juice have been investigated. Potassium is a leaderin the yield of macro elements, it is noticed the high quality content of phosphorus and calcium and the presence of magnesium and sodium. Aluminium, manganese, silicon, iron, zinc, silver and chromium have been determined in the yield of micro elements of red whortleberry juice.It is shown that a preliminary enzymatic treatment of red whortleberry can improve the juice mineral composition.The dates illustrate the efficiency of enzyme composition application for preliminary treatment of red whortleberry as demonstrated by significant improvement of juice chemical composition by the additional extraction of healthy components, natural antioxidants, preservatives, food coloringthat increase juice food valueand hence technological characteristics.

Keywords: red whortleberry, enzyme preparations, multi-enzyme composition, pretreatment, juice output, chemical composition of red whortleberry juice, functional food ingredients

Для цитирования Быстрова Е. А., Алексеенко Е. В., Дикарева Ю. М. Исследование влияния предварительной обработки ягод брусники с применением композиции ферментных препаратов на химический состав сока // Вестник ВГУИТ.2017Т. 79. № 1. С. 282-289. ао1:10.20914/2310-1202-2017-1-282-289

For citation

Bystrova E. A., Alekseenko E. V., Dikareva Yu. M. Investigation of the effect of preliminary treatment of cranberry berries with a multi-enzyme composition on the chemical composition of juice. Vestnik VGUIT [Proceedings of VSUET]. 2017. Vol. 79. no. 1. pp. 282-289. (in Russian). doi:10.20914/2310-1202-2017-1 -282-289

BeemHUKjBTy^T/Proeeedings of VSUET, Т. 79, № 1, 201t

Введение

Применение ферментных препаратов для переработки плодово-ягодного сырья является одним из ключевых направлений в создании малоотходных, ресурсосберегающих технологий, позволяющих рационально и комплексно использовать богатый природный потенциал сырья.

Ранее проведенными исследованиями осуществлен мониторинг эффективности применения ферментных препаратов различной субстратной специфичности для обработки ягод брусники при получении сока. С учетом данных химического состава ягод брусники в исследованиях был задействован достаточно широкий спектр ферментных препаратов пек-толитического и глюканолитического действия отечественного и импортного производства, которые применялись как индивидуально, так и в составе композиции. Наилучшие результаты получены с применением композиций Ресйпех-ХХЬ - БрюззаймВОХ (МЭК-1) и Рапидаза СЯ-ЬаштехВ02 (МЭК-2), использование которых на стадии предварительной обработки ягод

способствует увеличению выхода сока на 20% и 26% соответственно [2].

Целью данного исследования явилось обоснование ферментативной обработки ягод брусники при получении сока для наиболее полного извлечения в сок содержащихся в ягодах природных компонентов и функциональных пищевых ингредиентов на основании изучения химического состава брусничных соков, полученных с применением предварительной ферментативной обработки ягод и без использования ферментных препаратов.

В работе использовали композиции ферментных препаратов, с которыми ранее были получены наилучшие результаты - МЭК-1 и МЭК-2.

Для исследования влияния предварительной ферментативной обработки ягод брусники на выход в сок экстрактивных и биологически активных веществ проводили сравнительный анализ по их содержанию в соке, полученном без ферментативной обработки ягод (ФОЯ), и в соке, полученном с применением МЭК (СФБ). Результаты исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Влияние предварительной ферментативной обработки ягод брусники на выход в сок экстрактивных веществ

Table 1.

The influence of red whortleberryenzymatic pretreatment on the output of extractive components into the juice

Наименование компонента| Component Name Содержание компонента, мг/100 г. ягод брусники The content of the component, mg/100 g red whortleberry

Сок без ФОЯ Juice without Foy СФБ, полученный с применением МЭК-1 SWFs produced using IEC 1 СФБ, полученный с применением МЭК-2 SWFs produced using IEC 2

Растворимый белок, г | Soluble protein, g 0,35 ± 0,050 0,42 ± 0,062 0,46 ± 0,054

Редуцирующие сахара (в пересчете на глюкозу), г | Reducing sugars (expressed as glucose), g 2,92 ± 0,060 3,37 ± 0,053 3,48 ± 0,062

Органические кислоты (титруемые) (в пересчете на лимонную кислоту), г | Organic acids (titrable) (interms of citric acid), g 1,68 ± 0,14 1,99 ± 0,12 2,15 ± 0,15

Витамин С, мг | Vitamin C, mg 11,4 ± 0,9 17,5 ± 1,1 18,2 ± 1,1

Полифенольные соединения, мг | Polyphenolic compounds, mg 389,4 ± 15,1 460,2 ± 15,4 495,6 ± 15,7

Проантоцианидины, мг | Proanthocyanidinsmg 2,3 ± 0,3 3,1 ± 0,3 4,7 ± 0,4

Флавоны и флавонолы (в пересчете на рутин), мг | Flavones and flavonols (calculated as rutin), mg 0,83 ± 0,03 4,5 ± 0,05 4,9 ± 0,09

Антоцианы (в пересчете на цианидин 3 гликозид), мг | Anthocyanins (calculated as cyanidin 3 glucoside), mg 175 ± 12,3 209,5 ± 12,0 233 ± 14,0

BecmHunJBry^T/Proceedings of VSUET, Т.

Обсуждение результатов

Как свидетельствуют полученные результаты проведение предварительной ферментативной обработки ягод брусники способствует существенному увеличению выхода экстрактивных веществ ягод в соковую фракцию (СФБ) по сравнению с соком, полученным без применения ферментных препаратов (сок без ФОЯ). Установлено существенное увеличение выхода в сок ценных природных компонентов и функциональных пищевых ингредиентов - органических кислот, сахаров, белковых веществ (в 1,2-1,3 раза), витамина С (в 1,5-1,6 раза), биологически активных полифенольных соединений (в 1,2-1,3 раза), в том числе, флавонов и флавоно-лов (в 5,4-5,9 раза), антоцианов (в 1,2-1,3 раза), проантоцианидинов (в 1,2-1,6 раза) (таблица 1). Усиление экстрактивных свойств растительной ткани отмечается под действием МЭК-1 и МЭК-2, но все же более предпочтительно с этой точки зрения выглядит композиция на основе ферментных препаратов Рапидаза СR-Lаminех ВЙ2 (МЭК-2) (таблица 1). В пользу выбора этой композиции свидетельствует и тот факт, что применение ее на стадии предварительной обработки ягод способствует увеличению выхода сока на 26% [2].

Повышение экстрактивной способности растительной ткани после предварительной ферментативной обработки ягод брусники благоприятно сказывается на химическом составе сока (таблица 2).

Таблица 2.

Химический состав брусничного сока, полученного с применением МЭК-2

Table 2.

The chemical composition of red whortleberry juice produced using IEC 2

Компонент| Component Содержание в 100 мл| The content of the component, per 100 ml

Растворимый белок, г | Soluble protein, g 0,52 ± 0,07

Редуцирующие вещества (в пересчете на глюкозу), г| Reducing sugars (expressed as glucose), g 3,95 ± 0,14

Органические (титруемые) кислоты (в пересчете на лимонную), г | Organic acids (titrable) (in terms of citric acid), g 2,5 ± 0,15

Витамин С, мг | Vitamin C, mg 20,7 ± 1,5

Полифенольные соединения, мг | Polyphenolic compounds, mg 563 ± 16,2

Флавоны и флавонолы (в пересчете на рутин), мг^ Flavons and flavonols (calculated as rutin), mg 5,6 ± 0,05

Проантоцианидины, мг Proanthocyanidins, mg 5,6 ± 0,07

Катехины, мг| Catechins, mg 10,5 ± 1,2

Антоцианы(в пересчете на цианидин-3-гликозид), мг| Anthocyanins (calculated as cyanidin-3-glucoside), mg 265 ± 11,3

79, № 1, 2017_

Оригинальный вкус брусничного сока формируют органические кислоты в сочетании с сахарами. Органические кислоты принимают участие в ощелачивании организма, снижают риск синтеза в организме канцерогенных нитрозаминов, а значит и риск развития онкологической патологии [8]. Из фруктовых кислот в составе брусничного сока выявлены лимонная и яблочная кислоты, с явным доминированием лимонной кислоты (таблица 3)

Таблица 3.

Содержание некоторых органических кислот, мг/100 г. ягод брусники

Table 3.

Some organic acids content, mg/100 gred whortleberry

Наименование кислоты| Acidname СокбезФОЯ Juice without Foy СФБ, полученный с применением МЭК-2 SWFs produced using IEC 2

Бензойная кислота мг/г| Benzoicacid 16,5 23,2

Лимонная кислота| Citric acid 1608 2006

Яблочная кислота| Malic acid 57,5 119,9

Особенностью ягод брусники является наличие в их составе природного консерванта -бензойной кислоты, которая обладает антисептическими свойствами, что обусловливает способность продуктов переработки ягод к длительному хранению. Помимо лимонной, яблочной и бензойной кислоты, в составе ягод брусники в малом количестве присутствуют винная и салициловая кислоты [1].

Применение комплекса гидролитических ферментов позволяет увеличить в 1,3 раза выход органических кислот в соковую фракцию (таблица 1) -с 1,68 г/100 г. ягод брусники в соке до 2,15 г/100 г. в СФБ, полученном с МЭК-2, и их содержание составляет 2,5 ± 0,15 г/100 мл (таблица 2). Экстракция лимонной и яблочной кислот возросла в 1,3 и 2,1 раза соответственно, а бензойной кислоты - в 1,4 раза (таблица 3, рисунок 1-3).

Наличие органических кислот в брусничном соке и в СФБ обусловливает низкое значение активной кислотности среды (рН~2,7), которое способствует естественной защите сока от действия микроорганизмов [8].

BecmHunJBry^T/Proceedings of VSUET, Т. 79, № 1, 207

DAD1 B, Sig=272,4 Ref=off (26042016\BR000002.D)

о_2_4_6_8_H__1i_U_mn

Рисунок 1. Хроматограмма бензойной кислоты в брусничном соке, полученном без ФОЯ Figure LOTLC-chromatogramme of benzoic acid in the red whortleberry juice produced without FPB

DAD1 B, Sig=272,4 Ref=off (26042016\BR000003.D)

mAU 500

Рисунок 2. Хроматограмма бензойной кислоты в СФБ

Figure2. HРLC-chromatogramme of benzoic acid in SWFs produced using IEC 2

2,5

2 1,5

1

0,5

0

2,15 1,99

1,68

Сок МЭК1 МЭК2

Рисунок 3. Содержание органических кислот в брусничном соке без ФОЯ и СФБ, мг/100 г. ягод брусники

Figure3. Organic acids content in the red whortleberry juice produced without FPB and in SWFs produced using IEC 2, mg/100 g. red whortleberry

Углеводы ягод брусники представлены легкоусвояемыми сахарами, обусловливающими энергетическую ценность. Проведение предварительной ферментативной обработки ягод брусники позволяет увеличить содержание редуцирующих сахаров в соковой фракции в 1,2 раза (с 2,92 до 3,37-3,48 г/100 г. ягод брусники) (таблица 1). Их содержание в СФБ, полученном с применением МЭК-2, составляет 3,95 ± 0,14 г/100 мл (таблица 2).

Важным показателем эффективности предварительной ферментативной обработки ягод брусники при получении сока является увеличение содержания растворимых форм белка. Известно, что белки в растительном сырье образуют комплексы со структурными полисахаридами и в силу сложной природной организации вплетены в ткань клеточной стенки. Гидролитическое расщепление гемицеллюлозы, целлюлозы и пектиновых веществ - структурных составляющих

mAU

10

12

14

16

<Ветшк&ГУИТ/Фгоиг£^ о/Т. 79, № 1, 2017

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

клеточных стенок - способствует высвобождению и переводу в растворимое состояние связанных форм белка [4, 5].

В ходе исследований установлено увеличение выхода растворимого белка в СФБ в 1,2-1,3 раза (таблица 1 ). Содержание белка в брусничном соке, полученном с применением МЭК-2, составляет 0,52 ± 0,07 г/100 мл (таблица 2).

Из витаминов, синтезируемых в ягодах брусники, особый интерес представляет витамин С, накапливающийся в ягодах в наибольших количествах. Витамин С (аскорбиновая кислота) участвует в окислительно-восстановительных процессах, тканевом дыхании, обмене аминокислот, углеводов, жиров и холестерина; необходим для образования белка коллагена, связывающего клетки сосудов, костной ткани, кожи, для заживления ран. Витамин С нейтрализует действие свободных радикалов, образующихся при переваривании пищи; предотвращает преобразование нитратов в нитрозамины, являющиеся сильными канцерогенами [10].

Как показали результаты исследований, выход витамина С в соковую фракцию после обработки ягод МЭК-1 и МЭК-2 увеличился

20

в 1,5-1,6 раза, и его содержание в соке, полученном с применением МЭК-2, составило 20,7 ± 1,5 мг/100 мл (таблица 1, 2, рисунок 4). Увеличение выхода аскорбиновой кислоты, по всей видимости, связано с гидролитическим расщеплением структурных компонентов клеточной стенки, и. прежде всего, целлюлозыи гемицеллюлозы, в результате чего высвобождаются и переходят в экстракт связанные формы витамина С [3, 6, 11].

Содержание в растительном сырье фенольных соединений является важнейшим показателем их биологической ценности, определяющим его антиокислительную активность. Процессы окисления в организме человека приводят к преждевременному старению и развитию целого ряда патологий [10, 11].

Полученные результаты свидетельствуют, что проведение предварительной ферментативной обработки ягод брусники позволило повысить выход биоактивных полифенольных соединений в 1,3 раза (с 389,4 ± 15,1 до 495,6 ± 15,7 мг/100 г. ягод брусники) (таблица 1, рисунок 5) и их содержание в СФБ составило 563 ± 16,2 мг/100 мл (таблица 2).

18,2 17 5

114

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

Сок МЭК1 МЭК2

Рисунок 4. Содержание витамина С в брусничном соке без ФОЯ и СФБ, мг/100 г ягод брусники

Figure 4. Vitamin C content in thered whortleberry juice produced without FPB and in SWFs produced using IEC 2, mg/100 g. red whortleberry

600

500 400 300 200 100

0

СОК МЭК1 МЭК2

Рисунок 5. Содержание полифенольных соединений в брусничном соке без ФОЯ и СФБ, мг/100 г ягод брусники

Figure 5. Polyphenolic compounds content in thered whortleberry juice produced without FPB and in SWFs produced using IEC 2, mg/100 g. red whortleberry

BeemHUKjBTy^T/Proeeedings of VSUET, Т. 79, № 1, 201t

Существенную фракцию фенольных соединений составляют флавоноиды. В последние годы существенно возрос интерес к этой группе органических соединений ввиду присущего им широкого спектра биологической активности. Как показали проведенные исследования, применение композиции ферментных препаратов для обработки ягод брусники при получении сока, позволяет увеличить выход в сок представителей флавоноидов: флавонов и флавонолов (в 5,4-5,9 раза), антоцианов (в 1,21,3 раза), катехинов (в 1,7 раза), проантоцианидинов (в 1,3-2,0 раза) (таблица 1). Их содержание в брусничном соке, полученном с применением МЭК-2 составляют 5,6 ± 0,05 мг/100 мл, 265 ± 11,3 мг/100 мл, 10,5 ± 1,2 мг/100 мл, 5,6 ± 0,07 мг / 100 мл соответственно (таблица 2).

На завершающем этапе исследовали влияние предварительной ферментативной обработки ягод брусники на минеральный состав брусничного сока.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о наличии богатого и разнообразного комплекса минеральных компонентов (таблица 4).

Таблица 4.

Минеральный состав брусничного сока и СФБ, полученного с применением МЭК-2 (мг/кг)

Table 4.

The mineral compositionof thered whortleberry juice produced without FPB and in SWFs produced using IEC 2, mg/kg

Наименование элемента| Element Name Сок, полученный без ФОЯ| Juice without Foy СФБ, полученный с применением МЭК-2| SWFs produced using IEC2

Серебро |Silver 0,13 0,14

Алюминий | Aluminium 63,23 93,1

Кальций| Calcium 104,1 98,6

Цинкит 1,32 1,61

Хром|Cromium 0,08 0,18

Железо|Iron 3,02 3,94

Калий| Potassium 425,0 481,85

Литий|Lithium 0,64 0,76

Магний| Magnesium 45,55 60,55

Марганец| Manganese 25,92 33,66

Натрий| Sodium 32,45 16,44

Никель |Nickel 0,16 0,28

Фосфор| Phosphorus 170,2 209,1

Кремний | Silicon 4,64 8,48

Анализ полученных результатов показывает, что проведение ферментативной обработки положительно сказывается на минеральном составе брусничного сока: отмечается увеличение содержания большинства исследуемых минеральных компонентов. По-видимому, локализуясь в ягодах в составе водорастворимых солей, минеральные вещества легко переходят в соковую фракцию за счет применения активного комплекса гидролаз, расщепляющих некрахмальные полисахариды клеточной стенки и разрушающих множественные ассоциативные связи, удерживающие минеральные вещества со структурными образованиями.

Лидирующие позиции среди минеральных веществ принадлежат калию (его содержание -425 мг/кг в соке и 481,8 мг/кг в СФБ) (таблица 4). Известно, что соли калия положительно действуют на организм: ещё находясь в кишечнике, калий задерживает образование мочевой кислоты, избыток которой может привести к отложению солей и мочекаменной болезни; участвует в поддержании осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия в организме, необходим для нормальной деятельности мышц, в том числе сердца [7, 9].

Достаточно высокие показатели по содержанию фосфора и кальция.

Кальций и фосфор участвуют в построении костной ткани [9]. Кроме того, выявлена протекторная роль кальция в отношении радионуклидной и свинцовой интоксикации; фосфор помогает правильному росту клеток и нормальной работе почек, участвует в процессе усвоения витаминов и преобразования пищи в жизненную энергию [9]. Содержание этих жизненно важных элементов составляет 104,1 мг/кг и 170,2 мг/кг в брусничном соке и 98,6 мг/кг и 209,1 мг/кг в СФБ соответственно (таблица 4).

Из других макроэлементов следует отметить наличие магния и натрия.

Магний подобно калию является основным внутриклеточным катионом. Он необходим для предупреждения аритмии и быстрой утомляемости, поддерживает нормальную работу сердечнососудистой системы [9]. Содержание магния составляет 45,5 мг/кг в соке и 60,55 мг/кг в СФБ (таблица 4). Примечательно, что уровень содержания натрия в СФБ снижается (почти в два раза) и составляет 16,44 мг/кг против 32,45 мг/кг в соке (таблица 4).

Из обнаруженных микроэлементов следует упомянуть о марганце. Его содержание в СФБ по сравнению с соком увеличивается в 1,3 раза и составляет 33,66 мг/кг (таблица 4).

BecmMunJBTy^r/Proceedings of VSUET, Т. 79, № Î, 2GÎ7m

Марганец оказывает положительное влияние на функцию кроветворных органов, принимает участие в углеводном обмене (необходим для секреции инсулина - гормона поджелудочной железы), участвует в липидном обмене (препятствует отложению жира в печени) и синтезе холестерина, проявляет антиокси-дантные способности [9].

Алюминий, который идентифицируется в составе минеральных веществ брусничного сока, играет важную роль в построении костной и соединительной ткани, формировании эпителия [9]. Установлено, что в результате ферментативной обработки ягод, содержание алюминия в соковой фракции возрастает в 1,5 раза и составляет 93,1 мг/кг (таблица 4).

ЛИТЕРАТУРА

1 Russell J., Cohn R. Брусника. М.: Изд-во

«VSD», 2012. 64 с.

2 Алексеенко Е.В., Быстрова Е.А. Мониторинг эффективности применения ферментных препаратов для обработки ягод брусники при получении сока // Вестник ВГУИТ. 20Í5. № 5. С. 165. '

3 Гугучкина Т.И., Кушнерева Е.В. Сравнительная оценка режимов переработки мезги клюквы для производства вин с высокой биологической ценностью // Плодоводство и виноградарство юга России. 2011. №8(2). С. 45-46.

4 Курбатова Е.И. Разработка биотехнологического процесса получения полуфабрикатов лике-роводочных изделий на основе ферментативной обработки плодово-ягодного сырья: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 2005. - 25 с.

5 Charanjit К., KapoorHarish С. // J. Food of Sei. and Technol. 2001. V. 36. № 7. P. 703-725

6 Atanasova B.D., Simpson R.J., Mudway I.S., Li A.C.Y. et al. // Bulg. Chem. Commun. 2003. V. 35. № 3. P. 167-173.

7 Гончаров Н.Ф. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2014. Т 26-1/2014. № 11(182)

8 Барановский А.Ю. Диетология: Руководство. 3-е изд. СПб: Питер, 2008. 1024 с.

9 Скурихина И.М., Тутельяна В.А. Химический состав пищевых продуктов. Справочник. М.: ДеЛипринт, 2002. 236 с.

ЮКурлович Т.В. Клюква, голубика, брусника: пособие для садоводов любителей. М.: Изд-во «ниола-Пресс»; Издательский дом «Юнион-паб-лик», 2007. 200 с.

11 Карпова Е.А., Храмова Е.П., Фершалова Т.Д. Флавоноиды и аскорбиновая кислота у некоторых представителей рода Begonia L // Химия растительного сырья. 2009. № 2. C. 105-110.

В гораздо меньших количествах в брусничном соке присутствуют кремний, железо, цинк, литий, серебро и хром (таблица 4).

Заключение

Установлено, что предварительная ферментативная обработка ягод брусники позволяет существенно (в 1,2-5,9 раза) повысить выход в соковую фракцию полезных для здоровья человека компонентов ягод, природных антиоксидантов, консервантов и натуральных красителей: поли-фенольных соединений, флавонов, флавонолов, катехинов, антоцианов, проантоцианидинов, витамина С, минеральных веществ, органических кислот, в том числе, бензойной, что повышает пищевую ценность сока и обусловливает его технологические свойства.

REFERENCES

1 Russell J., Cohn R. Brusnika [Red whortleberry] Moscow, VSD Publ., 2012, pp. 64. (in Russian).

2 Alekseenko E.V., Bystrova E.A Monitoring of efficiency of application of fermental preparations for processing of berries of cowbeny when receiving juice. Vestnik VGUIT [Proceedings of VSUET] 2015, no. 3, рр.177-181 (in Russian).

3 Guguchkina T.I., Kushnereva E.V. Comparative evaluation of the processing regimes of cranberry pulp for the production of wines with high biological value. Plodovodstvo I vinogradarstvo yuga Rossii [Fruit growing and viticulture in the south ofRussia] 2011, no. 8(2), pp. 45-46 (in Russian).

4 Kurbatova E.I. Razrabotka biotekhnolog-icheskogo protsessa polucheniya polufabrikatov [Development of the biotechnological process for obtaining semi-finished products of alcoholic beverages based on the enzymatic treatment of fruit and berry raw materials] Moscow, 2005, 25 p. (in Russian).

5 Charanjit K., KapoorHarish C. J. Food of Sci. and Technol. 2001, vol. 36, no. 7, pp. 703-725.

6 Atanasova B.D., Simpson R.J., Mudway I.S., Li A.C.Y. et al. Bulg. Chem. Commun. 2003, vol. 35, no. 3, pp. 167-173.

7 Goncharov N.F. Nauchnye vedomosti Belgo-rodskogo gosudarstvennogo universiteta [Scientific bulletins of the Belgorod State University. Series: Medicine. Pharmacy] 2014, vol. 26-1/2014, no. 11 (in Russian).

8 Baranovskii A.Yu. Dietologiya [Dietology] Saint-Petersburg, Piter, 2008, 1024 p. (in Russian)

9 Skurichina I.M., Tuteljan V.A. Himicheskij sostav pishhevyh produktov. Spravochnik [Chemical composition of food. Directory] Moscow, Deli print, 2002, 236 p. (in Russian).

10Kurelovich T.V.Kljukva, golubika, brusnika: posobiedljasadovodovljubitelej [Cranberry, blueberry, cowberry: a guide for gardeners lovers]Moscow, Niola-press Publ., 2007, 200 p. (in Russian).

11 Krepova E.A., Chramova E.P., Fershalova T.D. Fla-vonoids and ascorbic acid in some representatives of the genus Begonia L. Khimiya rastitel'nogo syr'ya [Chemistry of plant raw materials] 2009, no. 2, pp. 105-110 (in Russian).

BecmHunJBry^T/Proceedings of VSUET, Т. 79, № 1, 207

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Елена В. Алексеенко д. т. н, доцент, кафедра «Биотехнология и технология продуктов биоорганического синтеза»,Московский государственный университет пищевых производств,Волоколамское ш. 11, г. Москва, Россия,е1еа1екзеепк@гатЫег.ги

Екатерина А. Быстрова аспирант, кафедра «Биотехнология и технология продуктов биоорганического синтеза»,Московский государственный университет пищевых производств,Волоколамское ш. 11, г. Москва, Россия, [email protected]

Юлия М. Дикарева к. т. н., заведующая аналитическим отделом, ,ПАО Научный центр «Малотоннажная химия»,ул. Краснобогатырская, 42, стр. 1, г. Москва, 107564, Россия, [email protected]

КРИТЕРИЙ АВТОРСТВА

Елена В. Алексеенко предложила методику проведения эксперимента, несет ответственность за плагиат Екатерина А. Быстрова обзор литературных источников по исследуемой проблеме, провела эксперимент, выполнила расчёты Юлия М. Дикарева консультация в ходе исследования исследования

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. ПОСТУПИЛА 03.02.2017 ПРИНЯТА В ПЕЧАТЬ 21.02.2017

INFORMATION ABOUT AUTHORS

Elena V. Alekseenko doctor of technical sciences, associate professor, department «Biotechnology and technology of bioorganic synthesis products», Moscow state university of food production, Volokolamskoye highway, 11, Moscow, Russia, [email protected] Ekaterina A. Bystrova graduate student, department «Biotechnology and technology of bioorganic synthesis products», Moscow state university of food production, Volokolamskoye highway, 11, Moscow, Russia, [email protected]

Yulia M. Dikareva candidate of technical sciences, head of analytical department, ,R&D Centre "Fine Chemicals", Krasnobogatyrskaya st. 42/1, Moscow 107564, Russia, [email protected]

CONTRIBUTION Elena V. Alekseenko proposed a scheme of the experiment, is responsible for plagiarism

Ekaterina A. Bystrova review of the literature on an investigated problem, conducted an experiment, performed computations Yulia M. Dikareva consultation during the study

CONFLICT OF INTEREST

The authors declare no conflict of interest. RECEIVED 2.3.2017 ACCEPTED 2.21.2017

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.