CC BY
60
УДК 664.8.014/.019
Влияние технологических режимов
на антиоксидантную активность яблочного пюре
А.В. Борисова, Н.В. Макарова, д-р хим. наук, доцент Самарский государственный технический университет
Яблоки и продукты их переработки - ценный продукт для здоровья человека. Они содержат целый комплекс витаминов, органических кислот, пектиновых веществ, сахаров и микроэлементов и незаменимы в пищевом балансе населения. Яблоки также богаты клетчаткой, стимулирующей пищеварительный процесс. Без значительного снижения своей пищевой ценности яблоки хранятся после сбора урожая на специализированных складах не более полугода. Поэтому важно и необходимо их перерабатывать. Один из способов переработки яблок - получение яблочного пюре. Его применяют как в качестве самостоятельного продукта (например, для детского питания, в виде фруктовых десертов), так и в качестве полуфабриката для других производств (получение фруктовых восстановленных соков, производство мармелада, джема и др.) [1].
Яблоки и яблочное пюре служат также природным источником анти-оксидантов. Антиоксиданты препятствуют окислению липидов в клетке, вызванному действием свободных радикалов, которые накапливаются в организме человека под действием неблагоприятных факторов окружающей среды. Как правило, антиоксиданты растительного сырья относятся к классу фенольных веществ. Некоторые из них находят практическое применение для профилактики нейродегенеративных заболеваний (болезни Альцгеймера и Паркинсо-на), психических расстройств, рака, атеросклероза, малярии, ишемичес-кой болезни, СПИДа, диабета и т. д. По уровню своего антиокислительного действия яблоки сравнимы с голубикой, арбузом, клубникой, лимоном [2] и могут быть рекомендованы в качестве средств профилактики атеросклероза. На примере исследования состава фенольных соединений по методу ВЭЖХ и антиокислительной активности (по методам DPPH, TBARS, способности улавливать Н2О2, общей антиоксидант-ной активности) яблок сорта Limoncella доказано, что кожура более эффективный антиоксидант [3]. Кожура яблок сортов Rome Beauty, Idared, Cortland, Golden Delicious по
Ключевые слова: яблочное пюре; технологические режимы приготовления; антиоксидантная активность.
Key words: apple sauce; technological cooking modes; antioxidant activity.
общему содержанию фенолов (по методу Фолина-Чекелау), флавоно-идов, антоцианов, общей антиокси-дантной активности (по методу ТОБС с радикалом 2,2'-азобис-амидино-пропаном) также проявляет более высокие показатели, чем сок [4]. Поскольку яблоки для производства пюре перерабатываются целиком, то все ценные свойства как кожуры, так и мякоти яблок должны сохраняться.
Технология получения яблочного пюре включает следующие операции: мойку, инспекцию, разваривание, протирание, стерилизацию пюре, укупорку в тару и хранение. Проведены исследования по выявлению стадий технологии, наиболее значительно влияющих на содержание в яблочном пюре таких полезных компонентов, как пищевые волокна и полисахариды [5]. Было определено, что на стадии разваривания содержание клетчатки и полисахаридов значительно повышалось, часть веществ затем терялась на стадии протирания за счет потери веществ с отходами. Существенное снижение пектинов и полисахаридов ниже первоначального уровня наблюдали при последующем подслащивании яблочного пюре и его стерилизации.
Таким образом, существуют различные режимы отдельных стадий производства яблочного пюре [5-8]. Причем литературных данных о влиянии технологий переработки на ан-тиоксидантные показатели яблочного пюре нет.
Целью данной работы было изучить влияние отдельных стадий технологии яблочного пюре на физико-химические и антиоксидантные показатели. Для этого в качестве объекта исследования были выбраны яблоки сорта Жигулевское урожая 2011 г., собранные на террито-
рии Самарской обл. Изучали следующие показатели: содержание сухих веществ, титруемых кислот, общих сахаров, общих фенольных веществ по методу Фолина-Чекелау (мг галловой кислоты / 100 г исходного сырья), флавоноидов (мг катехина / 100 г исходного сырья), антирадикальная активность (со свободным радикалом 2,2'-дифенил-1-пикрил-гидразилом (DPPH), ЕС50 - концентрация экстракта, необходимая для связывания 50 % DPPH (мг/мл), восстанавливающая сила по методу FRAP - восстановлению комплекса Fe (III) - 2,4,6-три-2-пиридил^-три-азина (ммоль Fe^/кг исходного сырья) и антиокислительная активность - в системе линолевой кислоты (% ингибирования окисления ли-нолевой кислоты). Все эти показате-
СВЧ-стерилизация яблочного пюре -более предпочтительна по сравнению с другими способами стерилизации, поскольку при данном режиме лучше сохраняются сухие вещества, пюре получается более сладкое.
ли изучали у свежих яблок, а также после стадии разваривания и стерилизации яблочного пюре. Результаты исследования физико-химических показателей яблок Жигулевское приведены в табл. 1.
Разваривание проводили двумя известными способами - кипячением в воде в течение 5 мин и пропа-риванием острым паром в течение 15 мин. Как видно из данных табл. 1, после стадии разваривания свойства яблочного пюре по сравнению с исходными яблоками резко меняются. Оба метода разваривания способствуют снижению физико-химических показателей. Особенно значительно эти показатели снижаются при бланшировании яблок в кипящей воде в течение 5 мин. Содержание сухих веществ снижается с 14,0 до 6,8 %, титруемых кислот - с 0,5 до 0,2 %, общих сахаров - с 9,7 до 5,4 %. Это, по-видимому, связано с тем, что большая часть веществ яб-
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
Таблица 1
Физико-химические показатели яблочного пюре после отдельных стадий производства
Продукт Содержание растворимых сухих веществ, % Массовая доля титруемых кислот в пересчете на яблочную кислоту, % Общее содержание сахаров, %
Свежие яблоки 14,0 0,5 9,7
Бланширование (кипячение в воде 5 мин) 6,8 0,2 5,4
Бланширование (пропаривание острым паром 15 мин) 12,8 0,7 8,6
Стерилизация (100 ° С 30 мин) 13,4 14 4 0,5 0 5 10,2 10,4
Стерилизация (120 ° С 20 мин) 12,0 12 2 0,4 0 4 9,0 9,0
Стерилизация (СВЧ 700 Вт 2 мин) 15,0 0,4 12,2
Таблица 2
Антиоксидантные показатели яблочного пюре, обработанного различными способами
Способ обработки Содержание общих фенольных веществ, мг ГК/100 г ИС Содержание флавоноидов, мг К/100 г ИС Концентрация экстракту Ес^ мг/мл Восстанавливающая сила, ммоль Ре2+/1 кг ИС Антиокислительная активность, %
Свежие яблоки 62 24 208 0,99 50,0
Бланширование (вода 100 °С 5 мин) 142 54 94 1,53 28,3
Бланширование (пар 15 мин) 174 68 144 4,14 30,3
Стерилизация (100 °С 30 мин) 126 52 118 3,78 65,8
Стерилизация (113 °С 60 мин) 115 39 356 3,33 42,7
Стерилизация (120 °С 20 мин) 70 34 202 2,43 31,0
Стерилизация (130 °С 5 мин) 58 24 244 2,16 20,2
Стерилизация (СВЧ 700 Вт 2 мин) 117 57 94 4,32 36,1
Таблица 3
Физико-химические показатели пюре из разных сортов яблок
Пюре из яблок сорта Содержание растворимых сухих веществ, % Массовая доля титруемых кислот в пересчете на яблочную кислоту, % Общее содержание сахаров, %
Жигулевское 15,0 0,4 12,2
Орлик 13,0 12 7 0,2 0 6 9,9 8 1
Северный Синап 15,4 0,5 12,8
лок остается в варочной воде. При пропаривании яблок острым паром в течение 15 мин снижение сухих веществ и общих сахаров незначительно, а содержание титруемых кислот даже возросло с 0,5 до 0,7 %. Поэтому в дальнейшем при подготовке пюре к стерилизации яблоки пропаривали острым паром в течение 15 мин.
Стерилизацию пюре проводили пятью методами: 1) стерилизация пюре в стеклянной таре кипячением в воде 30 мин; 2) стерилизация пюре в трубчатом теплообменнике при 113 °С 60 мин; 3) стерилизация пюре при 120 °С 20 мин; 4) стерилизация пюре при 130 °С 5 мин; 5) стерилизация пюре СВЧ-энергией с
частотой 2450 МГц при мощности 700 Вт 2 мин.
Способ стерилизации яблочного пюре также статистически значимо влияет на физико-химические показатели. Так, содержание сухих веществ по сравнению с исходными яблоками при стерилизации пюре в стеклянной таре 30 мин в кипящей воде снизилось на 0,6 %, при 120 °С 20 мин - на 2 %, при 130 °С 5 мин -на 1,8 %. При стерилизации пюре в теплообменнике и СВЧ-энергией содержание сухих веществ возросло на 0,4 и 1,0 % соответственно. Содержание титруемых кислот осталось практически на том же уровне - 0,40,5 %. Содержание сахаров наиболее возросло при СВЧ-стерилизации - с 9,7 % в свежем и до 12,2 % в стерилизованном пюре. Результаты исследования антиоксидантных показателей яблочного пюре из яблок Жигулевское представлены в табл. 2.
Анализируя данные табл. 2, можно отметить, что все способы обработки влияют на антиоксидантные показатели яблочного пюре. На стадии разваривания пропаривание яблок острым паром имеет преимущество перед их бланшированием в кипящей воде. Поскольку в данном
случае в яблоках сохраняется больше сухих веществ (см. табл. 1), содержание фенольных веществ и флавоноидов в пюре, обработанном паром, также больше. А отсюда выше его восстанавливающая сила (4,14 ммоль Fe2+/кг исходного сырья против 0,99 в свежем и 1,53 в бланшированном) и антиокислительная активность (30,3 против 28,3 % в бланшированном). Антирадикальная активность пюре, обработанного паром (144 мг/мл), неожиданно оказалась значительно ниже, чем у бланшированного (94 мг/мл), но выше, чем у свежего пюре (208 мг/ мл). Однако в целом способ разваривания яблок посредством острого пара в течение 15 мин предпочтительнее бланширования в воде в течение 5 мин, поскольку в этом случае сохраняется гораздо больше полезных веществ.
После стерилизации пюре различными способами наибольшее содержание фенольных веществ и флавоноидов наблюдается при СВЧ-стери-лизации. Также при этом способе самые высокие показатели антирадикальной активности (94 мг/мл) и восстанавливающей силы (4,32 ммоль Fe2+/кг исходного сырья) по сравнению с исходным пюре и другими способами стерилизации. Самая высокая антиокислительная активность наблюдается у пюре, стерилизованного при 100 °С 30 мин (65,8 %), а наименьшая - при 130 °С 5 мин (20,2 %). Таким образом, предпочтителен способ СВЧ-стерилизации.
На основании выбранных технологических режимов (бланширование паром 15 мин и стерилизация СВЧ-энергией мощностью 700 Вт 2 мин) нами были приготовлены образцы пюре из яблок сортов Орлик, Куйбышевское и Северный Синап урожая 2011 г., собранных на территории Самарской области, для сравнения с исходным пюре из яблок сорта Жигулевское. Физико-химические показатели яблочных пюре (табл. 3) значительно различаются в зависимости от сорта. Так, пюре из яблок Куйбышевское обладает самой высокой кислотностью (0,6 %) и самым низким содержанием сахаров (8,1 %). Пюре из яблок сорта Северный Синап по своим показателям близко к пюре из яблок Жигулевское и самое сладкое (12,8 % общих сахаров). Пюре из сорта Орлик обладает самой низкой кислотностью (0,2 %).
Антиоксидантные показатели пюре (табл. 4) также различаются в зависимости от сорта. Наибольшие показатели антиоксидантной активности у пюре из яблок сортов Куйбышевское и Орлик. Высокие показатели
восстанавливающей силы и антиокислительной активности имеет пюре из яблок Жигулевское. Пюре из яблок сорта Северный Синап содержит наибольшее количество сахаров из всех полученных пюре, однако по своим антиоксидантным характеристикам значительно уступает другим пюре. И, напротив, пюре из яблок сорта Куйбышевское обладает повышенной кислотностью, одновременно проявляя высокие антиоксидант-ные свойства. В частности, у него самая низкая концентрация экстракта (26 мг/мл), необходимая для связывания свободного радикала. Эта зависимость антиоксидантных свойств продукта от содержания в нем кислот и сахаров прослеживается также и на других объектах, что дает возможность представить данный факт как закономерность.
На основании выполненных экспериментов можно сделать следующие выводы:
при приготовлении яблочного пюре наиболее значительно на физико-химические и антиоксидантные показатели влияют стадии разваривания и стерилизации;
при бланшировании яблок в кипящей воде в течение 5 мин происходит значительная потеря сухих веществ (органических кислот, сахаров, фенольных веществ, флавонои-дов), что негативно сказывается на пищевой ценности яблочного пюре и его полезности для здоровья;
пропаривание яблок острым паром в течение 15 мин позволяет существенно снизить потери сухих веществ, а также увеличить содержание фенольных веществ и флавоноидов, обеспечивающих высокую восстанавливающую силу и антиокислительную способность яблочного пюре;
при стерилизации яблочного пюре значительную роль играет темпера-
Таблица 4
Антиоксидантные показатели пюре из разных сортов яблок
Пюре из яблок сорта Содержание общих фенольных веществ, мг ГК/100 г ИС Содержание флавоноидов, мг K/100 г ИС Концентрация экстракта, ЕС50, мг/мл Восстанавливающая сила, ммоль Fe2+/1 кг ИС Антиокислительная активность, %
Жигулевское 117 57 94 4,32 36,1
Орлик 173 74 87 3,33 48,7
Куйбышевское 147 97 26 3,06 17,6
Северный Синап 141 64 126 2,34 28,1
тура нагрева. Пюре, стерилизованное при более низких температурах (100; 113; 120 °С), обладает повышенным содержанием фенольных веществ, флавоноидов, высокой антирадикальной и антиоксидантной способностью, восстанавливающей силой. Высокая же температура стерилизации (130...135 °С) существенно снижает эти показатели (в пропорции с повышением температуры стерилизации);
СВЧ-стерилизация - более предпочтительна по сравнению с другими способами стерилизации, поскольку при данном режиме лучше сохраняются сухие вещества, пюре получается более сладкое в связи с повышенным содержанием сахаров;
на антиоксидантные свойства пюре кроме технологии приготовления влияет также сорт яблок. Из исследованных образцов яблочного пюре наилучшими антиоксидантны-ми свойствами обладало пюре из яблок сортов Куйбышевское и Орлик. Повышенные антирадикальная и антиокислительная активность и восстанавливающая сила яблочного пюре делают его более привлекательным для потребителей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Василенко, З.В. Плодоовощные пюре в производстве продуктов /
З.В. Василенко, В.С. Баранов. - М.: Агропромиздат, 1987. - 125 с.
2. Vinson, J.A. Phenol antioxidant quantity and quality in foods: fruits / J.A. Vinson, X. Su, L. Zubik, P. Bose // J. of Agricultural and Food Chemistry. -2001. - Vol. 49. - № 11. -С. 5315-5321.
3. Limoncella apple, an Italian apple cultivar: phenolic and flavonoid contents and antioxidant activity / B. D'Abrosca [et al.] // Food Chemistry. - 2007. - Vol. 104. - № 4. - C. 1333-1337.
4. Wolfe, K. Antioxidant activity of apple peels / K. Wolfe, X. Wu, R.H. Liu // Journal of Agricultural and Food Chemistry. -2003. - Vol. 51. - № 3. -C. 609-614.
5. From apple to applesauce: Processing effects on dietary fibres and cell wall polysaccharides / M. Colin-Henrion [et al.] // Food Chem. - 2009. -Vol. 117. - № 2. - C. 254-260.
6. Широков, Е.П. Технология хранения и переработки плодов и овощей с основами стандартизации / Е.П. Широков. - М.: Агропромиздат, 1988. - 319 с.
7. Наместников, А.Ф. Хранение и переработка овощей, плодов и ягод / А.Ф. Наместников. - М.: Высшая школа, 1976. - 320 с.
8. Мыскин, М.М. Технология переработки плодов, ягод и овощей / М.М. Мыскин, С.В. Иванов. - М.: Аг-ропромиздат, 1986. - 62 с.
ФОРСУНКИ ЛЕХЛЕР
ООО
Торговый немщэою
«1С.Т.К.>
представитель
концерна
EMSLAND-STARKE GMBH
ПРЕДЛАГАЕТ следующие пищевые добавки:
TiPA'VMA ПЫ. ■ картофельный модифицированный 1Y1 rLiVi.TJ.Xw 1Ш| ■ кукурузный модифицированный
• соусов, кетчупов и майонеза
для -детского питания и молочных продуктов
прпмчпппгтпа- •консервов и мясной гастрономии пгигмьидыьА. .безалкогольных напитков
• кондитерских и хлебобулочных изделий
СУХОЕ КАРТОФЕЛЬНОЕ ПЮРЕ И КАРТОФЕЛЬНЫЙ ГРАНУЛЯТ
мешки ш 25 кг
Стабильные поставки, licit продукция сертифицирована
тел.: W5) 575- 6471, 575-6570 т./ф, t495) 573-4083 (495) 508-85-72, 508-85-73
141-40Q Россия» Московская область, г. Химки, ул. Энгельса, д. 10/19
