CC BY
5
УДК 663.813 DOI 10.24412/2311-6447-2024-1-79-84
Особенности биохимического состава соков, изготовленных из замороженного плодового сырья
Features of the biochemical composition of juices made from frozen fruit raw materials
Доцент С.А. Гишева, доцент Г.Ю. Арутюнова, ст. преподаватель Б.Б. Сиюхова, доцент М.М. Удычак профессор А.А. Схаляхов
Майкопский государственный технологический университет, кафедра технологии, машин и оборудования пищевых производств, тел. 8(8772) 57-12-84 mayyj a- udychak@rambler. ru
Associate Professor S.A. Agisheva, Associate Professor G.Y. Arutyunova, Senior lecturer B.B. Siyukhova, associate Professor M.M. Udychak, Professor A.A. Shalyakhov. Maikop State Technological University, chair of Technology, Machinery and Equipment, tel. +7 928-468-50-47 mayyj a- udychak@rambler. ru
Аннотация. Вишня как плод с высоким содержанием антиоксидантов и витаминов после заморозки и последующей переработки в сок может сохранять большую часть своих полезных свойств. Рассмотрен биохимический состав соков из плодов замороженной вишни. Исследованы показатели качества соков, включая витамины, кислоты, антиоксиданты и сахара. Основное внимание уделено изменениям фенольных соединений и их активности при заморозке и оттаивании плодов. Исследование предоставляет ценную информацию для производителей соков и оптимизации процессов переработки плодов для сохранения их питательной ценности.
Abstract. Cherries, as a fruit with a high content of antioxidants and vitamins, can retain most of their beneficial properties after freezing and subsequent processing into juice. The article discusses the biochemical composition of juices from frozen cherry fruits. The indicators of juice quality, including vitamins, acids, antiox-idants and sugars, have been studied. The main attention is paid to changes in phenolic compounds and their activity during freezing and thawing of fruits. The study provides valuable information for juice producers and optimizes fruit processing processes to preserve their nutritional value.
Ключевые слова: плоды вишни, витамин С, катехины, антоцианы, хранение, дефростация, биологически активные вещества, энзиматическая активность, лизис клеток
Keywords: Cherry fruits, vitamin C, catechins, anthocyanins, storage, defrosting, biologically active substances, enzymatic activity, cell lysis
Финансирование. Исследования выполнены в рамках реализации гранта МГТУ «Разработка рецептуры и технологии соков и сокосодержащих напитков профилактической направленности для регионов с неблагоприятной экологической ситуацией на основе растительного сырья Республики Адыгея» (договор № НП 9-2024).
Funding. The research was carried out within the framework of the implementation of the grant from the MSTU "Development of the recipe and technology of juices and juice-containing preventative drinks for regions with an unfavorable environmental situation based on plant raw materials of the Republic of Adygea" (agreement No. NP 9-2024).
В нашей стране косточковые насаждения занимают 25 % от количества плодовых культур. Большую часть занимает вишня, что связано с её вкусовыми качествами и биологическими особенностями. Северный Кавказ, Поволжье и
© С.А. Гишева, Г.Ю. Арутюнова, Б.Б. Сиюхова, М.М. Удычак, А.А. Схаляхов, 2024
Центрально-Черноземный район являются основными регионами произрастания вишни. В Республике Адыгея посевных площадей под вишню отведено примерно 6 % [3].
В консервной промышленности вишню используют более 60 %. Плоды вишни замораживают, консервируют, сушат, используют при производстве компотов, джемов, пюре, соков [4]. Соки, изготовленные из замороженного плодово-ягодного сырья, пользуются спросом благодаря сохранению ценных питательных веществ и вкусовых качеств. Вишня содержит много антиоксидантов и витаминов. После заморозки и последующей переработки в сок может сохранять большую часть своих полезных свойств.
Цель исследования - анализ биохимического состава вишневых соков, произведенных из свежего и замороженного сырья. Исследование биохимического состава соков имеет важное значение для пищевой промышленности. Оно позволяет оценить содержание основных компонентов: витаминов, органических кислот и фенольных соединений. Знание этих характеристик способствует разработке оптимальных технологий заморозки и оттаивания ягод, которые максимально сохраняют полезные вещества и предотвращают потери нутриентов в процессе производства сока. Методы приготовления соков из замороженного ягодного сырья вишни варьируются, но в основе лежит процесс оттаивания и экстракции сока. Вначале вишню медленно размораживают при пониженных температурах, сохраняя биохимический состав и предотвращая разрушение клеточных структур (табл.1, 2).
Таблица 1
Сравнение биохимического состава соков из свежего плодового __сырья вишни _
Показатель Сок из свежих плодов вишни, сорт Казачка Сок из свежих плодов вишни, сорт Кирина
РСВ, % 14,3 17,7
Сахара, % 6,6 8,6
Кислоты, % 2,4 1,5
Витамин С, мг/100 г 7,3 9,2
Пектиновые вещества,
% 1,70 1,76
Катехины, мг/100 г 353,2 401,5
Антоцианы, мг/100 г 283,6 305,8
В исследуемых соках из свежих плодов вишни установлены достаточно высокие концентрации сухих веществ и сахаров. При этом в зависимости от сорта заметен большой разброс в их концентрациях от 14,3 до 17,7 % и от 6,6 до 8,6 % соответственно. Сравнительный анализ химического состава соков из свежих плодов вишни показывает, что по содержанию сухих веществ и сахаров выделяется сорт Кирина. После замораживания количество сухих веществ в соках практически не изменилось (в пределах 0,3 %), а концентрация сахаров повысилась (от 6,6 до 10,9 % у сока из плодов сорта Кирина) (табл. 2). Это объясняется защитными функциями клеток накопления сахаров при замораживании.
Минеральный состав представлен калием, магнием, железом и другими микроэлементами, необходимыми для поддержания баланса электролитов и кроветворения. Биохимический состав соков, изготовленных из замороженного сырья плодов вишни, характеризуется сохранением основных питательных и биологически активных компонентов, хотя их концентрация может меняться в зависимости от условий замораживания и хранения. Основные компоненты таких соков включают антоци-аны, органические кислоты, витамины, минеральные вещества и пектиновые вещества.
Пектиновые вещества способствуют нормализации работы пищеварительной системы и выводу токсинов. В процессе заморозки их структура может частично
нарушаться, однако это незначительно сказывается на общем полезном воздействии сока. Содержание пектиновых веществ изменяется незначительно от 1,80 до 1,76 в соке из замороженных плодов сорта Кирина (табл. 2).
Таблица 2
Сравнение биохимического состава соков из замороженного плодового сырья
вишни
Показатель Сок из замороженных плодов вишни, сорт Казачка Сок из замороженных плодов вишни, сорт Кирина
РСВ, % 14,0 17,4
Сахара, % 8,4 10,9
Кислоты, % 3,0 2,4
Витамин С, мг/100 г 7,0 8,8
Пектиновые вещества, % 1,6 1,6
Катехины, мг/100 г 463,3 521,7
Антоцианы, мг/100 г 390,6 412,8
Замораживание плодов вишни перед производством соков оказывает влияние на их биохимический состав. Этот метод консервации позволяет сохранить большую часть полезных веществ, но некоторые изменения всё же происходят. Например, при замораживании разрушаются клеточные структуры, что приводит к более легкому высвобождению сока и увеличению его выхода после оттаивания. Учитывая данный факт, у соков свежего и замороженного плодового сырья вишни было определено содержание аскорбиновой кислоты, кислотности, а также веществ, составляющих группу витаминов, объединенных по данным Р-витаминной активностью - антоциа-нов и катехинов.
По содержанию витамина С выделился сорт Кирина, его концентрация на 1,8 % была выше, чем у сорта Казачка. При заморозке и последующем хранении аскорбиновая кислота подвержена окислению, что снижает её уровень в конечном продукте в пределах 0,4 %. Кислоты, содержащиеся в плодах вишни, придают сокам характерный вкус, сохраняют в организме кислотно-щелочной баланс, способствуют лучшему усвоению пищи. Это важный технологический показатель, который влияет на режим стерилизации. Кислотный состав плодов исследуемых сортов вишни представлен яблочной, лимонной и янтарной кислотами. Наибольшее содержание пришлось на яблочную кислоту 14,4 % (рис. 1). Показатели кислотности увеличились у соков из замороженных плодов вишни сорта Казачка от 2,4 до 3,0 %, у сорта Кирина - от 1,5 до 2,4 %, несмотря на интенсивный распад кислот. Это может быть связано с процессами дыхания, то есть длительное хранение может привести к ухудшению вкуса замороженных соков.
■ Яблочная кислота ■ Лимонная кислота
■ Янтарная кислота
Рис;. 1. Содержание кислот в соке из свежих плодов вишни, сорт Казачка.
■ Яблочная кислота ■ Лимонная кислота
■ Янтарная кислота
Рис. 2. Содержание кислот в соке из замороженных плодов вишни, сорт Кирина
Антоцианы придают соку характерный красный цвет и обладают антиокси-дантными свойствами, способствующими борьбе со свободными радикалами. Кате-хины, как и антоцианы, обладают Р-витаминной активностью и используются при лечении заболеваний, связанных с нарушениями функций капилляров, отёках сосудистого происхождения [5,6].
При сравнении Р-активных веществ соков из свежего и замороженного плодового сырья вишни лидером является сорт Кирина. При этом в соках из дефро-стированных плодов вишни количество катехинов и антоцианов значительно увеличилось от 401,5 до 521,7 мг/100 г, от 305,8 до 521,7 мг/100 г соответственно. Поли-фенольные соединения могут увеличить свою биодоступность в результате распада клеточных стенок, хотя общий их уровень может колебаться в зависимости от условий замораживания и хранения [8,10]. Энзиматическая активность соков из замороженных ягод обычно ниже, поскольку многие ферменты теряют свою активность при замораживании.
Анализ полученных данных показал, что биохимический состав сока из свежих плодов вишни и сока из замороженных плодов при температуре -20 °С зависит от сорта. В целом соки, изготовленные из замороженной вишни, сохраняют большинство питательных веществ, но требуют тщательного контроля процесса замораживания и хранения для минимизации потерь биоактивных компонентов.
Замороженные плоды теряют часть питательных веществ, таких как пектины и витамин С, который особенно чувствителен к температурным воздействиям. С другой стороны, концентрация некоторых антиоксидантов, например, антоцианов и катехинов, может увеличиваться после заморозки за счет концентрации сока при удалении воды и лизиса клеток, что приводит к более легкому доступу к этим веществам [7,9].
Кроме того, заморозка может вызывать деструкцию клеточных мембран, что приводит к изменениям в текстуре и возможной потере некоторых вкусовых и ароматических компонентов. Однако с точки зрения сохранения полезных веществ сок из замороженной вишни может быть даже предпочтительнее, так как заморозка служит методом консервации, позволяющим замедлить процессы окисления и разрушения органических соединений.
Исследование биохимического состава соков из свежего и замороженного плодового сырья вишни выявило определенные особенности. Несмотря на процесс заморозки соки сохраняют значительное количество антиоксидантов, полифенолов и витаминов, необходимых для поддержания здоровья человека. Однако следует учитывать, что длительное хранение замороженных плодов может привести к частичной потере биологически активных веществ. Технологический процесс изготовления сока также оказывает влияние на конечный состав продукта. Оптимальные условия размораживания и минимальная температурная обработка способствуют сохранению полезных свойств вишневого сока. В целом соки из замороженных плодов вишни являются ценным источником натуральных компонентов питания, что делает их
привлекательными для включения в рацион питания с целью обогащения организма необходимыми микронутриентами и поддержания общего здоровья.
ЛИТЕРАТУРА
1. Заремук, Р.Ш. Перспективные сорта вишни обыкновенной Prunus Cerasus L. по комплексу показателей качества плодов в условиях южного региона России / Р.Ш. Заремук, Т.А. Копнина. - Текст: непосредственный //Вестник Российского университета дружбы народов. - 2022. - № 4. - C. 437-447.
2. Гуляева, А.А. Вишня и черешня / А.А. Гуляева. - Орел: ВНИИСПК, 2015. -52 с. - Текст: непосредственный.
3. Республика Адыгея в цифрах (2022): статистический сборник. - 2023. - 184 с. - Текст: непосредственный.
4. Чалая, Л.Д. Биохимическая и технологическая оценка плодов вишни, возделываемой на юге России / Л.Д. Чалая, Т.Г. Причко, Т.Л. Смелик. - Текст: непосредственный / / Садоводство и виноградарство. - 2009. - №3. - С. 33-36.
5. Федосеева, Л.М. Определение дубильных веществ (катехинов) в нефермен-тированном чае / Л.М. Федосеева. - Текст: непосредственный // Химия растительного сырья. - 2005. - № 3 - С.45-50.
6. Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. - Москва: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. - 240 с. - Текст: непосредственный.
7. Рахметова, Т.П. Биохимический состав плодов вишни / Т.П. Рахметова. -Текст: непосредственный / / Современное садоводство. - 2019 - № 4. - С. 65-75.
8. Жбанова, Е.В. Характеристика современного сортимента вишни средней полосы России в связи с селекцией на улучшенный биохимический состав плодов / Е.В. Жбанова, А.В. Кружков. - Текст: непосредственный // Современное садоводство.
- 2015. - № 1. - С. 30-38.
9. Ruisa S., Krasnova I., Feldmane D. Remove from marked Records Investigation of the biochemical composition of cherries in Latvia // Proceedings of International Scientific Conference 'Sustainable Fruit Growing: From Plant to Product (Jurmala-Dobele, 28-31 May 2008). - 2008. - Р. 258-264.
10. Гудковский, В.А. Антиокислительный комплекс плодов и ягод и его роль в защите живых систем (человек, растение, плод) от окислительного стресса и заболеваний / В.А. Гудковский // Основные итоги и перспективы научных исследований ВНИИС им. И.В. Мичурина (1931-2001 гг.). - Тамбов, 2001. - С.76-88. - Текст: непосредственный.
REFERENCES
1. Zaremuk R. S. Promising varieties of common cherry Prunus Cerasus L. according to the complex of fruit quality indicators in the conditions of the southern region of Russia / R. S. Zaremuk, T.A. Kopnina // Bulletin of the Peoples' Friendship University of Russia. -2022. - No. 4.- C. 437-447.
2. Gulyaeva A.A. Cherries and cherries. - Orel: VNIISPK, 2015. - 52 p.
3. The Republic of Adygea in numbers (2022): statistical collection. - 2023.
- 184 p.
4. Chalaya L.D. Biochemical and technological assessment of cherry fruits cultivated in the south of Russia / L.D. Chalaya, T.G. Prichko, T.L. Smelik// Gardening and viticulture. - 2009. - No. 3. - pp. 33-36.
5. Fedoseeva L.M. Determination of tannins (catechins) in unfermented tea // Chemistry of vegetable raw materials. - 2005. - No. 3 - pp.45-50.
6. Guidelines on methods of quality control and safety of biologically active food additives. - M.: Federal Center for State Sanitary and Epidemiological Supervision of the Ministry of Health of the Russian Federation, 2004.- 240 p.
7. Rakhmetova T.P. Biochemical composition of cherry fruits / T.P. Rakhmetova // Modern gardening. - 2019. - No. 4. - pp. 65-75.
8. Zhbanova E.V. Characteristics of the modern cherry assortment in the middle zone of Russia in connection with selection for improved biochemical composition of fruits/ E.V. Zhbanova, A.V. Kruzhkov //Modern gardening. - 2015. - No.1. - pp. 30-38.
9. Ruisa S., Krasnova I., Feldmane D. Remove from marked Records Investigation of the biochemical composition of cherries in Latvia // Proceedings of International Scientific Conference 'Sustainable Fruit Growing: From Plant to Product (Jurmala-Dobele, 28-31 May 2008). - 2008. - p. 258-264.
10. Gudkovsky V.A. The antioxidant complex of fruits and berries and its role in protecting living systems (human, plant, fruit) from oxidative stress and diseases / V.A. Gudkovsky// The main results and prospects of scientific research of the I.V. Michurin VNIIS (1931-2001). Tambov, 2001. - pp.76-88.
