CC BY
51
УДК 664.6+664.8
Сравнительная характеристика антиоксидантных свойств
экстрактов овощей
Н.В. Макарова, д-р хим. наук, профессор, В.П. Бординова, аспирант Самарский государственный технический университет
Последние десятилетия характеризуются стойким ухудшением показателей здоровья населения России: продолжает снижаться средняя продолжительность жизни, увеличиваются общая заболеваемость, смертность. Среди опасных заболеваний ведущее место занимают сердечнососудистые, желудочно-кишечные и онкологические заболевания, развитие которых многие ученые связыва-
Овощи Общее содержание фенольных веществ, мг галловой кислоты/100 г исходного продукта
Морковь Каратель 43,2
Кабачок Белогор Р1 92,8
Картофель Пензенская скороспелка 100,8
Баклажан Фиолетовое чудо Р1 108,0
Репа 128,0
Томат Перцевидный 194,9
Перец Калифорнийское чудо (зеленый) 211,2
Перец Кардинал Р1 (сиреневый) 232
Перец Белозерка (белый) 299,2
Перец Подарок Молдовы (красный) 443,2
Перец Желтый бык НК (желтый) 489,6
100
£
Концентрация экстракта, г/мл
—■— Кабачок —4— Картофель —А— Баклажан —*— Морковь
Рис. 1. Изменения процента поглощения радикала DPPH у кабачка, картофеля, баклажана, моркови
ют с процессом окисления важнейших веществ - белков, жиров, углеводов, ДНК.
Окисление - сложный процесс, идущий по радикально-цепному механизму, происходящий в клетках организма. Начальные продукты окисления - разнообразные по строению пероксиды и гидропероксиды; вторичные продукты - спирты, альдегиды, кетоны, кислоты и их производные. Этот процесс можно замедлить соединениями, называемыми антиоксидантами. Среди антиокси-дантов наиболее известны а-токо-ферол, аскорбиновая кислота, лимонная кислота, кверцетин [1]. При недостаточном синтезе и содержании подобных веществ в организме необходимо восполнить их запас поступлением с пищей и прежде всего продуктами, постоянно присутствующими в рационе любого человека. К таким продуктам в первую очередь относят овощи.
Овощи - это такие пищевые продукты, которые в наименьшей степени можно заменить какими-либо другими. Они служат основными поставщиками витаминов, пектиновых волокон и активной клетчатки, минеральных элементов щелочного характера, органических кислот, углеводов и антиоксидантов.
Антиоксидантной активностью обладает ряд овощей: перец [2], картофель [3], томат [4], шпинат [5], лук [6], брокколи [7] и др. Антиоксидан-ты - это в большинстве своем вещества, имеющие в составе фенольную группу. Содержание этих веществ, препятствующих развитию процесса радикального окисления, различно у разных овощей. Задача наших исследований - определение общего количества фенольных веществ и ан-тиоксидантной активности различных овощей.
Исследования проводили на экстрактах образцов овощей, выращиваемых на территории Самарской области: томат Перцевидный; морковь
Ключевые слова: овощи; антиокси-дантные свойства; экстракты; фе-нольные вещества.
Key words: vegetables; antioxidant properties; extracts; phenol substances.
Каратель; картофель Пензенская скороспелка; баклажан Фиолетовое чудо Р1; кабачок Белогор Р1; перец Кардинал Р1 (сиреневый), Калифорнийское чудо (зеленый), Белозерка (белый), Подарок Молдовы (красный), Желтый бык НК (желтый); репа.
На основании литературных данных был выбран обобщенный показатель содержания полифенолов с целью выявления зависимости антирадикальной активности исследуемых экстрактов от их химического состава. Концентрацию полифе-нольных веществ в экстрактах определяли методом с использованием реактива РоПп-Сюса^еи [8].
Исследования проводили по методу Н. 21е!1пБк1, Р. М1сИа1Бка и др. [9]. Экстракт исследуемых объектов получали при соотношении продукт: растворитель как 1:10. В качестве растворителя использовали 50%-ный водный спирт. Экстрагирование проводили при непрерывном перемешивании в течение 2 ч при 37 °С. Готовый экстракт центрифугировали 15 мин при скорости 3000 мин-1. Фе-нольные соединения определяли следующим образом: смешивали экстракт, реактив РоПп-Ооса^еи, насыщенный раствор карбоната натрия в соотношении 1:1:2. Смесь разбавляли дистиллированной водой, выдерживали 25 мин при комнатной температуре, центрифугировали 10 мин при скорости 1500 мин-1. Измерения проводили при длине волны 725 нм. Результаты были пересчитаны в единицах галловой кислоты.
Один из способов оценки антиок-сидантной активности - колориметрия свободных радикалов. Данный метод основан на реакции йРРН (2,2-дифенил-1-пикрилгидразила), растворенного в этаноле, с образцом антиоксиданта, содержащегося в овощном экстракте [10].
В результате восстановления свободного радикала йРРН антиоксидантами овощей снижается пурпур-
RAW MATERIALS AND ADDITIVES
но-синяя окраска DPPH на желтую, а реакция контролируется по изменению оптической плотности на приборе КФК-3-01 при 517 нм. Чтобы охарактеризовать антиоксидантную активность используют параметр - Е-это та концентрация экстракта, при которой происходит 50%-ное инги-бирование радикала DPPH антиокси-дантом экстракта. Торможение реакций окислительного распада происходит тем быстрее и антиоксидант-ная активность образов тем выше, чем ниже показатель Е [11]. Результаты исследований представлены в таблице и на рисунках.
В проанализированных овощах (томат, кабачок, картофель, репа, баклажан, морковь, перцы) увеличилось содержание фенольных веществ в последовательности, показанной в таблице. Наименьшее содержание данных веществ - 43,2 и 92,8 мг галловой кислоты/100 г исходного продукта - у моркови и кабачка соответственно, наибольшее -у перцев. Промежуточное положение занимают картофель, баклажан, репа и томат. Для группы перцев (сиреневый, зеленый, белый, красный, желтый) самым высоким содержанием фенольных соединений обладают перец красный и перец желтый - 443,2 и 489,6 мг галловой кислоты/100 г исходного сырья соответственно. Менее всего богат фенолами зеленый перец - 211,2 мг галловой кислоты/100 г исходного сырья. Таким образом, среди исследованных овощей наименьшим содержанием фенольных веществ обладают морковь, кабачок, наибольшим -красный и желтый перцы.
По величине антиоксидантной активности образцы овощей были условно разделены на три группы: с наивысшей, средней и слабой анти-оксидантной активностью. На рис. 13 представлены графики изменения процента поглощения радикала DPPH у различных овощей в зависимости от концентрации их экстракта.
В группу со слабой антиоксидант-ной активностью вошли кабачок, картофель, баклажан и морковь. Внутри этой группы наибольшую антирадикальную активность проявляет баклажан, наименьшую - кабачок, что и совпадает с результатами определения общего фенольного индекса (см. рис. 1). Однако, по данным испанских исследователей [12], у африканского картофеля уровень антиокислительной активности, определенный различными методами, находится на уровне одного из перспективных природных антиоксидан-тов - зеленого чая.
Рис. 2. Изменения процента поглощения радикала ОРРИ у томата, репы, перцев зеленого, белого и сиреневого
Рис. 3. Изменения процента поглощения радикала ОРРИ у перцев желтого и красного
К группе со средними показателями (см. рис. 2) отнесены томат, репа и перцы: зеленый, сиреневый, белый. Аутсайдеры в этой группе -репа и сиреневый перец. Томат -наиболее антирадикальноактивен. Конкуренцию ему составляют белый и зеленый перцы.
В группу овощей с наивысшей ан-тиоксидантной активностью (см. рис. 3) входят перцы желтый и красный, причем желтый лишь немного уступает красному, что может говорить о практической их взаимозаменяемости при введении в продукты питания в качестве антиоксидантной добавки.
На рис. 4 представлены графики изменения процента поглощения радикала ОРРИ в течение 120 мин, показывающие силу антирадикального воздействия образцов овощей.
Для образцов исследуемых овощей был также подсчитан параметр Е (рис. 5). Из полученных данных видно, что группа перцев отличается от других овощей наиболее низким значением Е. Внутри данной группы самой низкой концентрацией экстракта обладают перец желтый, зеленый и красный - 0,019, 0,030 и 0,053 г/мл соответственно, в то время как перец сиреневый показывает максимальное значение - 0,385 г/мл. Наибольшим значением среди всех овощей обладает репа - 0,446 г/мл. Томат, картофель и баклажан занимают промежуточное положение, их значения Е находятся в интервале от 0,350 до 0,126 г/мл.
Таким образом, наибольшей анти-оксидантной активностью обладает, а также более эффективно ингиби-рует реакции окисления группа перцев, в особенности перец желтый, красный и зеленый. Данные результаты коррелируются с результатами определения фенольных веществ.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что эти овощи мож-
- Томат
■ Репа
- Картофель
■ Кабачок
- Перец зеленый
- Перец белый
Рис. 4. Изменения процента поглощения радикала ОРРИ в течение 120 мин
но использовать в качестве функциональных добавок растительного происхождения для создания продуктов питания с антиоксидантным действием.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нечаев А.П., Трахтенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Пищевая химия/ Под ред. А.П. Нечаева: Изд. 4-е, испр. и доп. - СПб.: ГИОРД, 2007.
2. Oboh G, Rocha J.B.T. Polyphenols in red pepper [Capsicum annuum var. aviculare (Tepin) ] and their protective effect on some pro-oxidants induced lipid peroxidation in brain and liver// Eur. Food Res. and Technol. 2007. Vol. 226. № 1-2. P. 239-247.
3. Fridman M. Chemistry, biochemistry, and dietary role of potato polyphenols. A review//J. Agr. and Food Chem. 1997. Vol. 45. № 5. P. 1523-1540.
4. Chang Ch., Lin H., Chang Ch., Liu Y. Comparisons on the antioxidant properties of fresh, freeze dried and
hot-air-dried tomatoes//J. Food Eng. 2006. Vol. 77. № 3. P. 478-485.
5. Gil MI., Ferreres F., Tomas-Barberan F.A. Effect of postharvest storage processing on the antioxidant constituents (flavonoids and vitamin C) of fresh-cut spinach//J. Agr. and Food Chem. 1999. Vol. 47. № 6. P. 2213-2217.
6. Yin M., Cheng W. Antioxidant activity of several Allium members//J. Agr. and Food Chem. 1998. Vol. 46. № 10. P. 4097-4101.
7. Zhang D, Hamauzu Y. Phenolics, ascorbic acid, carotenoids and antioxidant activity of broccoli and their changes during convertional and microwave cooking//Food Chem. 2004. Vol. 88. № 4. P. 503-509.
8. Michalska A., Amigo-Benavent M., Zielinski H., del Castillo M. D. Effect of bread making on formation of Maillard reaction products contributing to the overall antioxidant activity of rye bread//J. Cereal Sci. 2008. Vol. 48. №1. P. 123-132.
9. Zielinski H, Michalska A., Ceglinska A., Lamparski G. Antioxidant properties and sensory quality of traditional rye bread as affected by the incorporation of flour with different extraction rates in the formulation//Eur. Food Res. and Technol. 2008. Vol. 226. №4. P. 671680.
10. Sun T., Powers J. R., Tang J. Evaluation of the antioxidant activity of asparagus, broccoli and their juices// Food Chem. 2007. Vol. 105. № 1. P. 101-106.
11. Roginsky V., Lissi E. A. Review of methods to determine chain-breaking antioxidant activity in food//Food Chem. 2005. Vol. 92. №92. P. 235254.
12. Laporta O, Perez-Fons L., Mallavia R., Caturla N., Micol V. Isolation, characterization and antioxidant capacity assessment of the bioactive compounds derived from Hypoxis rooperi corm extract (African potato)//Food Chem. 2007. Vol. 101. № 4. P. 1425-1437.
УДК 553.555
Белгородский активизированный мел -
инновационная пищевая добавка
Ключевые слова: инновации; рынок инновационных пищевых добавок; сегменты рынка; диверсификация.
Key words: innovations; the market of innovative food additives; market segments; a diversification.
А.А. Лейба, аспирант
Орловский государственный технический университет
В настоящее время с изменением экологической обстановки на планете, а также возросшей потребностью населения России в природных адаптогенах становятся необходимыми разработка, производство и выход на рынок пищевых добавок с антиоксидантным действием. К таковым относится белгородский мел -ценнейший комплекс микронутриен-тов, который после соответствующей обработки активизируется и приобретает мощное антиоксидантное (противоопухолевое) действие.
Актуальность научных исследований определяется необходимостью использования йодкальцийсодержа-щего сырья природного происхождения в пищевых добавках и продуктах питания для вывода их на отечественный рынок потребитель-
ских товаров, предназначенных для усиления защиты организма и адаптации к экстремальным условиям жизни.
В связи с этим возрастает роль ориентации на рынок инновационной продукции, повышения ее качества, минимизации затрат на добычу сырья, его переработку, доведение до потребителя и расширение контролируемой доли рынка.
При исследовании рынка пищевых йодкальциевых добавок антиокси-дантного действия были выделены приоритетные направления формирования маркетинговых подходов к рынку пищевых добавок и продуктов на их основе.
Проведенный анализ на отечественном рынке кальциевых и йод-кальциевых препаратов, пищевых и
биологически активных добавок отечественного и зарубежного производства показал, что особый интерес представляют препараты кальций-йодид (смесь кальциевых солей йодбегеновой и других йодированных жирных кислот). Востребованы также препараты, используемые населением при гипотиреозе (см. таблицу): микройод (содержащий йод, калий-йод, порошок с валерианой) - рекомендуется для успокоения нервной системы, ускорения синтеза тиреотропного гормона щитовидной железы; калий-йод (антиструмин) - антиоксидант, нормализующий работу щитовидной железы.
Пищевая промышленность использует такие пищевые добавки, как кальций хлорид, кальций серно-
