Научная статья на тему 'Морошка: особенности биохимического состава, антиоксидантные свойства, использование'

Морошка: особенности биохимического состава, антиоксидантные свойства, использование Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
1471
216
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОРОШКА / БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ / ФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ / ЭЛЛАГОТАННИНЫ / ЛИГНАНЫ / АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА / АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА / CLOUDBERRY / BIOCHEMICAL COMPOSITION / PHENOLIC COMPOUNDS / ELLAGITANNIN / LIGNIN / ANTIOXIDANT PROPERTIES / ANTIMICROBIAL CHARACTERISTICS

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Нилова Людмила Павловна, Малютенкова Светлана Михайловна, Кайгородцева Мария Сергеевна

В статье приведен анализ опубликованных научных исследований состава биологически активных веществ (БАВ) ягод и семян морошки, их антиоксидантных и антимикробных свойств, технологий извлечения БАВ и использования ягод в пищевой промышленности. Особенностью биохимического состава морошки является преобладание в фенольных соединениях эллаготаннинов 80 % и более. Среди них тримерный ламбертианин С, димерный сангуиин Н-6 и его изомеры Н-2 и Н-10, мономерный касуариктин / потентиллин. Присутствие сангуиинов и касуариктин / потентиллина в ягодах и листьях морошки подавляет развитие золотистого стафилококка S. Aureus VTT E-70045, дрожжеподобных грибков рода Candida Candida albicans, патогенных грамотрицательных бактерий кишечной палочки VTT E-093121 и Е. coli, VTT E-84219. Высокое количество фенольных соединений обуславливает антиоксидантную активность (АОА) ягод морошки и продуктов ее переработки. АОА зависит от окраски ягод. В красной морошке за счет антоцианов (100,8 мг/100г) АОА выше в 2 раза, чем в желтой при одинаковом содержании витамина С и меньшем содержании эллаготаннинов. Антиоксидантные свойства позволяют использовать экстракты морошки для предотвращения окислительных процессов в скоропортящихся пищевых продуктах, например, пирожках со свининой. При хранении порошка из ягод морошки в различных условиях АОА практически не изменяется, что связывают с постепенным гидролизом эллаготаннинов. Для повышения биодоступности фенольных соединений используют ферментацию ягод в течение 14 дней. В результате количество эллаготаннинов снижается на 11 % с одновременным увеличением флавонолов в 1,5 раза и эллаговых кислот в 4 раза. Семена морошки содержат много жиров 9,1-12,4 % с преобладанием линолевой, линоленовой и олеиновой жирных кислот, а также лигнаны, по количеству которых они лидируют среди ягод и уступают только семенам льна и кунжута. В эллаготаннинах семян морошки преобладают сангуиин Н-6 и Н-2.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Нилова Людмила Павловна, Малютенкова Светлана Михайловна, Кайгородцева Мария Сергеевна

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

CLOUDBERRIES: FEATURES OF BIOCHEMICAL COMPOSITION, ANTIOXIDANT PROPERTIES AND USE

The article analyzes the published scientific research of the composition of biologically active agents (BAA) of cloudberries and the seeds, technologies of extraction of BAA and the use of cloudberries in food industry. The prevalence of ellagitannin in phenolic compounds (80% and more) is the feature of biochemical composition of cloudberries. Among them one can see trimeric Lambertianin C, dimeric Sanguiin H-6 and its H-2 and H-10 isomers, monomeric Casuarictin/ potentillin. The presence of Sanguiin and Casuarictin/ potentillin in berries and leaves of cloudberries suppresses development of S.aureus VTT E-70045, Candida albicans, pathogenic Gramm-negative bacteria of Escherichia coli VTT E-093121 and E.coli, VTT E-84219. The high number of phenolic compounds causes antioxidant activity (AOA) of cloudberries and products of the processing. AOA depends on the color of berries. In red cloudberries due to anthocyans (100,8 mg/100g) AOA is twice higher than in yellow cloudberries at the same content of vitamin C and less content of ellagitannin. Antioxidant properties make it possible to use cloudberries extracts to prevent oxidizing processes in perishable food for example in pork pies. At storage of powder from cloudberries in various conditions AOA is practically not changed which is connected with gradual hydrolysis of ellagitannin. To increase bioaccessibility of phenolic compounds the fermenting of berries is used within 14 days. As a result the quantity of ellagitannin decreases by 11% with simultaneous increase of flavonols by 1,5 times and ellagic acids by 4 times. The seeds of cloudberries contain a lot of fat 9,1-12.4% with prevalence of linoleic, linolenic and oleic fatty acids as well as lignan, they are in the lead among berries by their quantity and concede only to seeds of flax and sesame. In ellagitannin of the seeds of cloudberries Sanguiin H-6 and H-2 prevail.

Текст научной работы на тему «Морошка: особенности биохимического состава, антиоксидантные свойства, использование»

УДК 634.7 DOI: 10.14529/food170403

МОРОШКА: ОСОБЕННОСТИ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА, АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Л.П. Нилова, С.М. Малютенкова, М.С. Кайгородцева

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, г. Санкт-Петербург, Россия

В статье приведен анализ опубликованных научных исследований состава биологически активных веществ (БАВ) ягод и семян морошки, их антиоксидантных и антимикробных свойств, технологий извлечения БАВ и использования ягод в пищевой промышленности. Особенностью биохимического состава морошки является преобладание в фенольных соединениях эллаготаннинов - 80 % и более. Среди них тримерный ламбертианин С, димерный сангуиин Н-6 и его изомеры Н-2 и Н-10, мономерный касуариктин / потентиллин. Присутствие сангуиинов и касуариктин / потентиллина в ягодах и листьях морошки подавляет развитие золотистого стафилококка S. Aureus VTT E-70045, дрожжеподобных грибков рода Candida - Candida albicans, патогенных грамотрицательных бактерий кишечной палочки VTT E-093121 и Е. coli, VTT E-84219. Высокое количество фенольных соединений обуславливает антиоксидантную активность (АОА) ягод морошки и продуктов ее переработки. АОА зависит от окраски ягод. В красной морошке за счет антоцианов (100,8 мг/100г) АОА выше в 2 раза, чем в желтой при одинаковом содержании витамина С и меньшем содержании эллаго-таннинов. Антиоксидантные свойства позволяют использовать экстракты морошки для предотвращения окислительных процессов в скоропортящихся пищевых продуктах, например, пирожках со свининой. При хранении порошка из ягод морошки в различных условиях АОА практически не изменяется, что связывают с постепенным гидролизом эллаготаннинов. Для повышения биодоступности фенольных соединений используют ферментацию ягод в течение 14 дней. В результате количество эллаготаннинов снижается на 11 % с одновременным увеличением флавонолов в 1,5 раза и эллаговых кислот в 4 раза. Семена морошки содержат много жиров 9,1-12,4 % с преобладанием линолевой, линоленовой и олеиновой жирных кислот, а также лигнаны, по количеству которых они лидируют среди ягод и уступают только семенам льна и кунжута. В эллаготаннинах семян морошки преобладают сангуиин Н-6 и Н-2.

Ключевые слова: морошка, биохимический состав, фенольные соединения, эллаготан-нины, лигнаны, антиоксидантные свойства, антимикробные свойства.

Введение

В последние годы все больший интерес вызывает исследование биологически активных веществ (БАВ) с антиоксидантными свойствами, содержащихся в природных растительных объектах. К таким объектам относятся ягоды - от сине-окрашенных (арония, ежевика, черника, голубика), красноокрашен-ных (малина, земляника, клюква, брусника) до желто-крашенных (облепиха, морошка). Растительные пигменты (антоцианы, кароти-ноиды) не только придают ягодам окраску, но и обладают антиоксидантными свойствами. Растет число доказательств того, что потребление фруктов, включая ягоды, и овощей приводит к снижению заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний [1-5].

К числу малоизученных ягод в России относится морошка - ЯцЬш сЬашаешош Ь.,

северное растение, с разнообразным содержанием БАВ.

Биохимический состав

Общий биохимический состав морошки давно известен. Как и в любой ягоде, количество сухих веществ (СВ) составляет около 16 % с преобладанием углеводов. Углеводы представлены сахарами - 5,0-6,3 %, в том числе сахароза - 0,7 %, пектиновые вещества - 0,3-2,4, клетчатка - 3,8 % [6, 7]. Из редуцирующих сахаров преобладают глюкоза - 158 мг/г СВ, на втором месте фруктоза - 94 мг/г СВ [8]. Белка и жира в ягоде немного без учета их содержания в семенах. Из БАВ наиболее изучено содержание витамина С как в ягоде (30-200 мг %), так и в соке [6-9]. Окраска ягод практически не оказывает влияние на его количество. В соке из ягод морошки как крас-ноокрашенной, так и желтой обнаружено от 61,1 до 55,2 мг/100 г СВ, соответственно [9]. Высоко содержание в морошке каротиноидов

- до 7 %, остальных БАВ значительно меньше: антоцианов - 62-90 мг %, лейкоантоциа-нов - 91-175, эллаготаннинов - 300 мг % [6, 7, 10].

Основное количество липидов сосредоточено в семенах и колеблется от 9,1-12,4 % с преобладанием в морошке, произрастающей в северных регионах. В жирно-кислотном составе жиров преобладают олеиновая, линоле-вая и линоленовая кислоты в суммарном количестве 92-93 %. Из них преобладает лино-левая кислота С18:2 (ю-6) - 43,1-48,7 %, на втором месте линоленовая С18:3 (п-3) - 27,935,5 %. Количество олеиновой кислоты С18:1 (ю-9) составляет 13,7-16,7 %, но содержится также С18:1 (п-7), хотя и в незначительном количестве - 0,5-0,6 %. Из насыщенных жирных кислот только количество пальмитиновой кислоты доходит до 2 %, остальных - не превышает 1 %. Установлены различия в жирно-кислотном составе липидов семян морошки в зависимости от региона произрастания [11].

Состав фенольных соединений

Морошка является лидером по количеству фенольных соединений среди северных ягод. По данным [2], проведенным финскими

исследователями, количество фенольных соединений составляет 4270 мг/ 100 г СВ, что почти в 2,5 раза больше, чем в клюкве и бруснике. Главным компонентом фенольных соединений морошки является эллаговая кислота, преимущественно в связанном состоянии в виде эллаготаннинов - до 80 % [1, 2, 7, 12]. В эллагонаннинах преобладают тримерный ламбертианин С и димерный сангуиин Н-6, соответственно 35 и 43 % от общего их количества [2,8,12]. Сангуиин представлен несколькими изомерами: Н-6 > Н-2 > Н-10 (см. таблицу). На долю последних двух изомеров приходится 9 и 6 %, соответственно. Кроме того, идентифицирован мономерный касуа-риктин / потентиллин - 6,5 % от общего количества эллаготаннинов.

Эллагитаннины представляют химический класс гидролизуемых таннинов, при гидролизе которых высвобождается эллаговая кислота (см. рисунок). Содержание эллаговой кислоты в морошке по данным [13] составляет 583 мг/кг, что больше в 1,7 раза, чем в землянике.

Исследования in vitro позволили предположить, что эллагитаннины в 10-100 микро-

Состав фенольных соединений ягод и семян морошки

Вещество Морошка

ягода семена

Эллаготаннины, мг/г 220,78 171,81

в том числе:

сангуиин Н-6 95,44 70,30

сангуиин Н-2 19,82 43,81

сангуиин Н-10 13,46 20,48

памбертианин С 76,57 13,13

касуариктин / потентиллин 15,49 24,09

Вариации эллаговой кислоты, мг/г 147,96 278,22

в том числе:

эллаговая кислота 144,3 242,22

гликозид эллаговой кислоты - 28,81

ацетилпентозид эллаговой кислоты 3,66 7,19

Флавонолы, мг/г 5,13 5,51

в том числе:

кверцитин-3 -О-гликозид 4,06 2,37

кверцитин-3-О-[6"-(3-гидрокси-3метилглютаруол)-Ь-глюкозид] 1,07 3,14

Гидрооксикоричные кислоты, мг/г 2,34 1,59

в том числе

кофейная 1,51 0

феруловая 0,83 1,59

Лигнаны, мкг/г 0,149 0,439

Нилова Л.П., Малютенкова С.М.,

молярных (мкМ) концентрациях обладают потенциальным антиоксидантным, антиатеро-генным, антитромботическим, противовоспалительным и антиангиогенным действием [8, 14, 15].

Кроме эллаговой кислоты и эллаготани-нов в морошке обнаружены флаван-3-олы, антоцианидины, флавонолы, а также гидроок-сикоричные и гидрооксибензойные кислоты [1, 2, 8, 16]. Из них преобладают гидроокси-коричные кислоты - около 10 % от суммы фенольных соединений, доля остальных не превышает 5 %.

Финскими исследователями установлено, что фенольный профиль экстракта морошки состоял из эллагитаннинов (77,1 %), проанто-цианидинов (5,9 %), гидроксибензойной кислоты (3,2 %), гидроксикоричных кислот (8,8 %), эллаговой кислоты (2,1 %), флавоно-лов (2,5 %) и антоцианидинов (0,4 %) [2]. По данным, опубликованным Департаментом сельского хозяйства США [16], в морошке содержатся, мг/100 г, в пересчете на аглико-ны: из флавонолов - кверцитин - 0,5; из фла-ван-3-олов - (-) эпикатехин - 0,8 и (+) кате-хин - 0,5; из антоцианидинов - цианидин -1,7. Но флавонолы в морошке находятся в виде гликозидов. Например, содержание квер-цитин-3-О-глюкуронида составляет 4,06 мг/г экстракта [8].

Количество фенольных соединений в морошке зависит от места произрастания, способа их извлечения и метода определения.

Морошка: особенности биохимического состава,

Морошка, произрастающая в Швеции, без учета эллаготаннинов, по количеству феноль-ных соединений заняла последнее место из исследованных ягод облепихи, черники и брусники. Было установлено содержание фе-нольных соединений, мг/100 г СВ: облепиха -270,5; черника - 253,5; брусника - 219,7; морошка - 121,7 [17]. При этом количество гид-рооксикоричных кислот было самым высоким из исследованных ягод именно в морошке -66,8 мг/ 100 г СВ. В финской морошке из гид-рооксикоричных кислот преобладает кофей-новая кислота, количество феруловой кислоты почти в 2 раза меньше [8], а в шведской -наоборот [17]. В морошке, реализуемой в супермаркетах Швеции, г. Упсалла, преобладала галловая кислота - 14,4-237,7 мг/100 г СВ, затем р-кумаровая (22,3-44,8 мг/100 г СВ), феруловая (6,3-39,0), кофейная (5,7-10,6) и ванилиновая (2,7-5,2), а флавонолы.

В морошке из полифенолов содержатся также лигнаны, по количеству которых она является лидером среди 10 исследованных ягод. Но лигнаны преимущественно содержатся в семенах морошки. Группа финских исследователей во главе с Smeds А.1. идентифицировала в составе морошки 10 лигнанов и их стереоизомеров, среди которых доминируют: сирингарезинол, ларицирезинол, секои-золарицирезинол, медиорезинол, ларицирези-нол-сесквиилигнан, пинорезинол и др. Суммарное количество идентифицированных лигнанов составило в семенах - 43,88 мкг

Кайгородцева М.С.

антиоксидантные свойства, использование

/100 г СВ, а в целых ягодах - 14,78 мкг/100 г СВ, что позволило им занять третье место в рейтинге растительного сырья по количеству лигнанов после семян льна и кунжута [18].

Обобщенный состав фенольных соединений в ягодах морошки и семенах [8, 18] представлен в таблице.

Антиоксидантная активность

Антиоксидантная активность (АОА) ягод морошки зависит от их окраски, и соответственно от растительных пигментов, ее обуславливающих. Присутствие даже незначительного количества антоцианов (100,8 мг/100 г) в соке красной морошки повысило его АОА в 2 раза по сравнению с соком из желтой морошки, хотя эллаготаннинов было в 1,5 раза меньше. При этом содержание витамина С было одинаковым независимо от цвета ягоды [9].

АОА экстрактов из ягод морошки изучалась в разных модельных системах [2, 12, 15, 19]. Kahkonen с соавторами (2011) определяли АОА морошки в различных моделях окисления, таких как метил линолеат, эмульсия и ЛПНП. Экстракт морошки проявлял сильную АОА в системе с метил линолеатом, в то время как эллагитанниновый изолят имел только умеренную активность. В то же время эллаго-таннин, выделенный из морошки, был отличным антиоксидантом в модели окисления эмульсии [12].

При исследовании АОА лиофилизиро-ванных экстрактов ягод в модельной системе in vitro морошка показала 97 % ингибирова-ния образования конъюгированного диена гидропероксидами за 72 часа. Аналогичный или выше уровень ингибирования был только у вороники, рябины и клюквы из 14 исследованных ягод [20].

В модельной системе, состоящей из 0,8 мг/л фосфатидилхолина, полученного из соевого лецитина, 3 цМ ацетата меди, экстракты морошки проявляли умеренную АОА, которая практически не изменялась даже при хранении экстрактов в капсулированном виде в течение 64 суток. Значения ингибирования конъюгированного диена и гексанального образования варьировалось между 62-76 и 7184 % при отсутствии статистически значимых различий. Можно сказать, что более высокая АОА была отмечена у образцов морошки в капсулах из мальтодекстрина MC 5-8 после 64 дней хранения в условиях относительной влажности, соответствующей летнему воздуху [20]. При этом за этот период происходит

потеря почти в два раза фенольных соединений. Считают, что АОА свойства морошки, с одной стороны, уменьшаются за счет потери фенольных соединений, но, с другой, компенсируются окислением гидролизуемых танинов - эллаготаннинов, приводя к олигомеризации через фенольную связь. Это увеличивает число реактивных участков и свободных гидро-ксильных групп, повышая, тем самым, АОА ягод морошки [4, 21].

АОА морошке могли бы придать лигна-ны, антиоксидантное действие которых доказано [14]. Но, преимущественное содержание их в семенах, которые не являются биодоступными при употреблении морошки в на-тивном виде, и отсутствие их в продуктах переработки морошки (соках, джемах), не оказывает влияние на антиоксидантные свойства готового продукта.

Благодаря антиоксидантным свойствам экстракт морошки можно использовать в различных пищевых системах для замедления окислительных процессов. Так, Rey с соавторами продемонстрировал, что экстракт морошки столь же эффективен, как кверцетин в замедлении окисления жира мясных пирожков со свининой [15].

Антимикробная активность

Морошка - ягоды, листья и, соответственно, продукты ее переработки обладают антимикробной активностью против золотистого стафилококка S. Aureus VTT E-70045, дрожжеподобных грибков рода Candida -Candida albicans, а также ингибируют рост патогенных грамотрицательных бактерий кишечной палочки VTT E-093121 и Е. coli, VTT E-84219. Антимикробную активность проявляют такие фенольные соединения, как касуа-риктин / потентиллин и сангуиин, что было установлено путем сравнения фенольного состава и антимикробной активности ферментированного жмыха и крупных и мелких фракций порошка из семян [8, 22].

Использование

Ягоды морошки употребляют в свежем и переработанном виде, но количество реализуемой дикорастущей морошки не может удовлетворить растущий спрос. Поэтому начались работы по коммерциализации производства морошки [23]. Морошку используют для приготовления джемов, конфитюров, мучных кондитерских изделий, ферментированных молочных напитков, соков, безалкогольных напитков, сиропов, настоек, бальзамов [23-25].

Нилова Л.П., Малютенкова С.М., Кайгородцева М.С.

С целью повышения биодоступности фе-нольных соединений, в частности эллаготан-нинов, было предложено подвергать ягоды морошки ферментации [8]. За 14 дней ферментации количество эллаготаннинов ацето-вых экстрактов ягод снижается на 11 % с 220,78 до 197,70 мг/г. В первую очередь происходит гидролиз всех изомеров сангуиина, особенно сангуиина Н-2. Меньше всего подвержен гидролизу мономерный касуариктин / потентиллин. При этом происходит увеличение флавонолов в 1,5 раза и эллаговых кислот в 4 раза. Количество эллаговой кислоты в свободном состоянии увеличивается с 144,3 до 508,0 мг/г, а гликозид эллаговой кислоты, отсутствующий в ягодах до ферментации, образуется в количестве 15,07 мг/г. Полностью разрушаются кофейная и феруловая кислоты.

Для сохранения БАВ веществ в процессе хранения предложено упаковывать порошок морошки в капсулы из мальтодекстрина МС 5-8, которые можно хранить в течение 64 дней практически в нерегулируемых условиях. Потери фенольных соединений в этих условиях отсутствуют. Тогда как в отсутствие инкапсулирования потери могут составлять от 15 до 60 % в условиях, соответствующих зимнему и летнему воздуху, соответственно, с температурой 25 °С [20].

Заключение

Морошка относится к ягодам с высоким

Морошка: особенности биохимического состава, антиоксидантные свойства, использование

содержанием БАВ, благодаря которым обладает антиоксидантным потенциалом. Основное количество фенольных соединений находится в связанном состоянии в виде эллаго-таннинов, биодоступность которых можно повысить, используя операцию ферментации ягод. За 14 дней ферментации количество эл-лаготаннинов снижается на 11 % при одновременном увеличении более биодоступных эллаговой кислоты и ее производных. Количественный и качественный состав феноль-ных соединений морошки зависит от места произрастания, способа извлечения и метода определения. Для сохранения БАВ предложено использовать инкапсулирование порошков из ягод морошки, что позволяет сохранять их без потерь в течение 64 дней.

Семена морошки обладают огромным потенциалом как источники БАВ. Они содержат 9,1-12,4 % жиров, в составе которых преобладают ненасыщенные жирные кислоты - 9293 %, в первую очередь, линолевая, линолевая и олеиновая. По количеству лигнанов семена морошки занимают третье место после семян льна и кунжута и первое место среди ягод.

Антиоксидантные и антимикробные свойства морошки позволяют использовать ее в качестве добавки в скоропортящихся пищевых продуктах для сохранения их качества, что было подтверждено исследованиями пирожков со свининой.

Литература/References

1. Häkkinen S., Heinonen M., Kärenlampi S., Mykkänen H., Ruuskanen J., Törrönen R. Screening of selected flavonoids and phenolic acids in 19 berries. Food Research International, 1999, no. 32, pp. 345-353. DOI: 10.1016/S0963-9969(99)00095-2

2. Kylli P. Berry phenolics: isolation, analysis, identification, and antioxidant properties: Academic Dissertation. University of Helsinki. Finland, 2011. 90 p.

3. Jakobek L., Seruga M., Medvidovic-Kosanovic M., Novak I. Antioxidant Activity and Polyphenols of Aronia in Comparison to other Berry Species. Agriculturae Conspectus Scientifi cus, 2007, vol. 72, no. 4, pp. 301-306.

4. Aaby K., Wrolstad R.E., Ekeberg D., Skrede G. Polyphenol composition and antioxidant activity in strawberry purees; impact of achene level and storage. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, no. 55, pp. 5156-5166. DOI: 10.1021/jf070467u

5. Vulic J.J., Tumbas V.T., Savatovic S.M., Bilas S.M., Cetkovic G.S., Canadanovic-Brunet J.M. Polyphenolic content and antioxidant activity of the four berry fruits pomace extracts. Acta Periodica Technologica, 2011, no. 42, pp. 271-279. DOI: 10.2298/APT1142271V

6. Экспертиза свежих плодов и овощей. Качество и безопасность: учебно-справочное пособие / под ред. В.М. Позняковского. Новосибирск: Сибирское университетское издательство. 2005. 312 c. [Pozniakowski V.M. (Ed.) [Ekspertiza svezhikh plodov i ovoshchey. Kachestvo i bezopasnost']. Expertise of fresh fruits and vegetables. Quality and safety. Novosibirsk, Siberian University Publishing House, 2005. 312 p.]

7. Kahkonen M., Kylli P., Ollilainen V., Salminen J.-P., Heinonen M. Antioxidant activity of isolated ellagitannins from red raspberries and cloudberries. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012, no. 60, pp. 1167-1174. DOI: 10.1021/jf203431g

8. Puupponen-Pimia R., Nohynek L., Juvonen R., Kosso T., Truchado P., Westerlund-Wikstrom

B., Leppanen T., Moilanen E., Oksman-Caldentey K.-M. Fermentation and dry fractionation increase bioactivity of cloudberry (Rubus chamaemorus). Food Chemistry, 2016, no. 197, pp. 950-958. DOI: 10.1016/ j.foodchem.2015.11.061

9. Mylnikov S.V., Kokko H.I., Karenlampi S.O., Oparina T.I., Davies H.V., Stewart D. Rubus fruit juices affect lipid peroxidation in a drosophila melanogaster model in vivo. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005, vol. 53, no. 20, pp. 7728-7733. DOI: 10.1021/jf051303l

10. Дадали В.А., Тутельян В.А., Дадали Ю.В., Кравченко Л.В. Каротиноиды. Биодоступность, биотрансформация, антиоксидантные свойства // Вопросы питания. 2010. Т. 79, № 2.

C. 4-19. [Dadali V.A., Tutelian V.A., Dadali Yu.V., Kravchenko L.V. [Carotenoids. Bioavailability, biotransformation, antioxidant properties]. Voprosy pitaniya [Problems of Nutrition], 2010, vol. 79, no. 2, pp. 4-19. (in Russ.)]

11. Johanson A.K., Kuusisto P.H., Laakasto P.H., Derome K.K., Sepponen P. J., Katajisto J.K., Kalio H.P. Geographical variation in seed oil from Rubus chamaemorus and Empetrum Nigrum. Phitochemistry, 1997, vol. 44, no. 8, pp. 1421-1427. DOI: /10.1016/S0031-9422(96)00762-5

12. Kahkonen M.P., Kylli P., Ollilainen V., Salminen J-P., Heinonen M. Antioxidant activity of isolated ellagitannins from red raspberries and cloudberries. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012, vol. 60(5), pp. 1167-1174. DOI: 10.1021/jf203431g

13. Hakkinen S. Flavonols and Phenolic Acids in Berries and Berry Products: Doctoral dissertation University of Kuopio Finland, 2000. 91 p.

14. Willfor S.M., Ahotupa M.O., Hemming J.E., Reunanen M.H.T., Eklund P.C., Sjoholm R.E. Antioxidant activity of knotwood extractives and phenolic compounds of selected tree species. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2003, no. 51, pp. 7600-7606. DOI: 10.1021/jf030445h

15. Rey A.I., Hopia A., Kivikari R., Kahkonen M. Use of natural food/plant extracts: Cloudberry (Rubus chamaemorus), beetroot (beta vulgaris "Vulgaris") or willow herb (Epilobiumangustifolium) to reduce lipid oxidation of cooked pork patties. LWT- Food Sci Technol, 2005, no. 38, pp. 363-370. DOI: 10.1016/j.lwt.2004.06.010

16. Bhagwat S., Haytowitz D.B., Holden J.M. USDA Database for the Flavonoid Content of Selected Foods. U.S. Department of Agriculture. September 2011. Available at: https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/80400525/Data/Flav/Flav_R03.pdf

17. Hajazimi E., Landberg R., Zamaratskaia G. Simultaneous determination of flavonols and phenolic acids by HPLC-CoulArray in berries common in the Nordic diet. LWT - Food Science and Technology, 2016, vol. 74, pp. 128-134. DOI: 10.1016/j.lwt.2016.07.034

18. Smeds, A.I. Content, composition, and stereochemical characterisation of lignans in berries and seeds / A.I. Smeds, P C. Eklund, S.M. Willfor // Food Chemistry. - 2012, no. 134, pp. 19911998. DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.03.133

19. Kahkonen M.P., Hopia A.I., Vuorela H.J., Rauha J.-P., Pihlaja K., Kujala T.S., Heinonen M. Antioxidant Activity of Plant Extracts Containing Phenolic Compounds. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1999, no. 47, pp. 3954-3962. DOI: 10.1021/jf990146l

20. Laine P., Kylli P., Heinonen M., Jouppila K. Storage stability of microencapsulated cloudberry (Rubus chamaemorus) phenolics. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2008, no. 56, pp. 11251-11261. DOI: 10.1021/jf801868h

21. Bors W., Michel C. Chemistry of the antioxidant effect of polyphenols. Ann N Y Acad. Sci., 2002, no. 957, pp. 57-69. DOI: 10.1111/j.1749-6632.2002.tb02905.x

22. Thiem H.B., Goslin O. Antimicrobial activity of Rubus chamaemorus leaves. Fitoterapia, 2004, no. 75, pp. 93-95. DOI: 10.1111/j.1749-6632.2002.tb02905.x

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

23. Martinussena I., Uleberga E., McDougallc G.J., Stewartc D., Junttila O. Development and quality of cloudberry (Rubus chamaemorus L.) as affected by female parent, male parent and temperature. Journal of Berry Research, 2010, no. 1, pp. 91-101.

Нилова Л.П., Малютенкова С.М., Кайгородцева М.С.

Морошка: особенности биохимического состава, антиоксидантные свойства, использование

24. Шароглазова Л.П., Величко Н.А. Разработка рецептуры безалкогольного напитка с использованием ягод морошки // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2016. № 2 (113). С. 88-92. [Sharoglazova L.P., Velichko N.A. [The working out of soft drinks on the basis of cloudberries berries]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [The Bulletin of KrasGAU], 2016, no. 2 (113), pp. 88-92. (in Russ.)]

25. Thiem B. Rubus chamaemorus L. - a boreal plant rich in biologically active metabolites: a review. Biol. Lett, 2003, vol. 40, no. 1, pp. 3-13.

Нилова Людмила Павловна, кандидат технических наук, доцент, доцент Высшей торгово-экономической школы Института промышленного менеджмента, экономики и торговли, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (г. Санкт-Петербург), nilova_l_p@mail.ru.

Малютенкова Светлана Михайловна, кандидат технических наук, доцент, доцент Высшей торгово-экономической школы Института промышленного менеджмента, экономики и торговли, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (г. Санкт-Петербург), malutesha66@mail.ru

Кайгородцева Мария Сергеевна, аспирант Высшей торгово-экономической школы Института промышленного менеджмента, экономики и торговли, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (г. Санкт-Петербург), mary.kaygorodtseva@gmail.com

CLOUDBERRIES: FEATURES OF BIOCHEMICAL COMPOSITION, ANTIOXIDANT PROPERTIES AND USE

L.P. Nilova, S.M. Malutenkova, M.S. Kaygorodtseva

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russian Federation

The article analyzes the published scientific research of the composition of biologically active agents (BAA) of cloudberries and the seeds, technologies of extraction of BAA and the use of cloudberries in food industry. The prevalence of ellagitannin in phenolic compounds (80% and more) is the feature of biochemical composition of cloudberries. Among them one can see trimeric Lambertianin C, dimeric Sanguiin H-6 and its H-2 and H-10 isomers, monomeric Casuarictin/ potentillin. The presence of Sanguiin and Casuarictin/ potentillin in berries and leaves of cloudberries suppresses development of S.aureus VTT E-70045, Candida albicans, pathogenic Grammnegative bacteria of Escherichia coli VTT E-093121 and E.coli, VTT E-84219. The high number of phenolic compounds causes antioxidant activity (AOA) of cloudberries and products of the processing. AOA depends on the color of berries. In red cloudberries due to anthocyans (100,8 mg/100g) AOA is twice higher than in yellow cloudberries at the same content of vitamin C and less content of ellagitannin. Antioxidant properties make it possible to use cloudberries extracts to prevent oxidizing processes in perishable food for example in pork pies. At storage of powder from cloudberries in various conditions AOA is practically not changed which is connected with gradual hydrolysis of ellagitannin. To increase bioaccessibility of phenolic compounds the fermenting of berries is used within 14 days. As a result the quantity of ellagitannin decreases by 11% with simultaneous increase of flavonols by 1,5 times and ellagic acids by 4 times. The seeds of cloudberries contain a lot of fat 9,1-12.4% with prevalence of linoleic, linolenic and oleic fatty acids as well as lignan, they are in the lead among berries by their quantity and concede only to seeds of flax and sesame. In ellagitannin of the seeds of cloudberries Sanguiin H-6 and H-2 prevail.

Keywords: cloudberry, biochemical composition, phenolic compounds, ellagitannin, lignin, antioxidant properties, antimicrobial characteristics.

Поступила в редакцию 7 октября 2017 г.

DOI: 10.14529/food170403

Liudmila P. Nilova, PhD of Engineering, Associate Professor, Higher School of Trade and Economy, Institute of Industrial Management, Economics and Trade, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, Saint-Petersburg, nilova_l_p@mail.ru

Svetlana M. Malutenkova, PhD of Engineering, Associate Professor, Higher School of Trade and Economy, Institute of Industrial Management, Economics and Trade, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, Saint-Petersburg, malutesha66@mail.ru

Maria S. Kaygorodtseva, postgraduate student, Higher School of Trade and Economy, Institute of Industrial Management, Economics and Trade, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, Saint-Petersburg, mary.kaygorodtseva@gmail.com

Received 7 October 2017

ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ

FOR CITATION

Нилова, Л.П. Морошка: особенности биохимического состава, антиоксидантные свойства, использование / Л.П. Нилова, С.М. Малютенкова, М.С. Кайго-родцева // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». - 2017. - Т. 5, № 4. - С. 19-26. Б01: 10.14529/1^170403

Nilova L.P., Malutenkova S.M., Kaygorodtseva M.S. Cloudberries: Features of Biochemical Composition, Antioxidant Properties and Use. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Food and Biotechnology, 2017, vol. 5, no. 4, pp. 19-26. (in Russ.) DOI: 10.14529/foodl704Q3

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.