Оценка антиокислительных свойств полуфабрикатов для производства соков

УдК 664.8.014/.019

оценка антиокислительных свойств полуфабрикатов для производства соков

|А. В. Зюзина, аспирант; Н. В. Макарова, д-р хим. наук, профессор Самарский государственный технический университет

Ключевые слова: окисление; пероксиды; линолиевая кислота; концентраты; пюре; соки; тиобарбитуровая кислота.

Keywords: oxidation; iinoieic acid; concentrate; puree; juice; thiobarbituric acid.

Свободнорадикальное окисление в пище и живом организме вызывает разрушение липидов, мембран, цитоплазмы, плазмы крови и т. д. Свободнорадикальное окисление липидных компонентов пищи как цепная реакция липидного окисления — серьезная проблема пищевой промышленности, так как связана с окислением свободных кислот и их эфиров, присутствующих практически в каждом пищевом продукте. Это окисление изменяет химический состав пищевого продукта и, как следствие, влияет на его качество: органолептические и физико-химические характеристики, ухудшая их.

В качестве субстратов изучения процесса липидного перокисления выступают индивидуальные липи-ды, метиллинолеат и линолиевая кислота. Причем именно методы изучения антиокислительного действия с участием линолиевой кислоты наиболее широко используют для пищевых систем.

Нами в качестве объектов исследования были выбраны полуфабрикаты сокового производства: концентрированные соки и пюре фруктов. Сами свежевыжатые соки достаточно часто служат объектом исследования антиоксидантной активности. Вместе с тем коммерческие соки и их полуфабрикаты исследуют очень редко. Доля свежевыжатых соков в объеме продаж незначительна. Известно, что уровень антиокси-дантной активности определяется многими факторами [1]. Один из них — природа исходных плодов и ягод. Исходя из этого, нами для ис-

следования были взяты концентраты (асептика) различных ягод: черной смородины, красного винограда, малины, ежевики, клубники, вишни, черники, клюквы, брусники и пюре: яблочного, персикового, абрикосового. Технология получения концентратов — второй фактор, влияющий на антиоксидантную способность. С целью выявления зависимости условия технологической обработки — актиоксидантной способности — исследованы апельсиновые концентраты различной технологической обработки: концентрат WESOS (по данным производителя обогащен плодовой мякотью), замороженный и асептика.

Окисление линолиевой кислоты как метод оценки антиоксидантной активности используют для различных пищевых систем: корицы [2], жмыха кунжута [3], корней, плодов, листьев моринды лимонно-листной — Morinda citrifolia L. [4], малазийских овощей [5].

Антиоксидантный эффект на модели с линолиевой кислотой экстрактов концентратов соков и пюре оценивали двумя методами: тиоци-анатным (FTC) и тиобарбитуровым (TBARS) [5]. Окисление линолие-вой кислоты было осуществлено в присутствии экстрактов антиокси-дантов в среде буфера рН 7,0. При окислении линолиевой кислоты образуются гидропероксиды линолие-вой кислоты, которые разлагаются с получением вторичных окисленных продуктов. Взаимодействие этих продуктов с тиоцианатом аммония и хлоридом железа и дает красный окрашенный комплекс, опреде-

ляемый при 500 нм (метод FTC). В присутствии антиоксидантов это окисление замедляется. Абсорбция контроля принимается за 100 % окисления. Результаты определения ингибирования окисления линолие-вой кислоты экстрактами полуфабрикатов производства соков после инкубационного периода в течение 120 ч при 40 °С представлены на рис. 1-3. Экстракты образцов получены при экстрагировании 50%-ным водным этиловым спиртом исходного сырья при 37 °С в течение 2 ч.

Анализируя данные рис. 1-2, можно сделать однозначный вывод: уровень ингибирования окисления линолиевой кислоты для полуфабрикатов производства соков

Вишневый -i—п !

Черничный -!-м

Ежевичный

Виноградный Черносмородиновый . Клюквенный ; j

Брусничный

Малиновый ; г™

Клубничный

Токоферол

0 20 40 60 80 Ингибирование липидного окисления, %

Рис. 1. Результаты ингибирования окисления полуфабрикатов соков по методу FTC

Абрикосовое Персиковое Яблочное Токоферол

0 10 20 30 40 50 60 70 Ингибирование липидного окисления, %

Рис. 2. Результаты ингибирования липидного окисления полуфабрикатов пюре по методу FTC

Асептика

Токоферол

0 10 20 30 40 50 60 70 Ингибирование липидного окисления, %

Рис. 3. Влияние технологии на антиоксидантную активность на примере апельсиновых концентратов

5^2010

54

однозначно определяется природои плодов и ягод, из которых они изготовлены. В случае концентратов соков (см. рис. 1) лидирующее положение, т.е. ингибируют окисление более чем на 50%, занимают пять концентратов: клубничный, малино-выи, брусничныи, клюквенныи, черносмородиновый. Три концентрата приближаются близко к 50%-ному порогу: виноградный, ежевичный, черничный.

А самые худшие результаты показывает вишневый концентрат. Ни одно из пюре (см. рис. 2) не достигает значения 50%-ного ингибирова-ния окисления. А по степени убывания антиоксидантного эффекта пюре (асептика) можно расположить

Черносмородиновый

Брусничный Малиновый Ежевичный Клюквенный Клубничный Токоферол Вишневый Виноградный

0 20 40 60 Щ 80 100 120 Ингибирование липидного окисления, %

Рис. 4. Результаты ингибирования липидного окисления полуфабрикатов соков по методу TBARS

Яблочное Персиковое Абрикосовое Токоферол

0 20 40 60 80 100 Ингибирование липидного окисления, %

Рис. 5. Результаты ингибирования липидного окисления полуфабрикатов пюре по методу TBARS

Асептика

Токоферол

0 20 40 60 80 100 Ингибирование липидного окисления, %

Рис. б. Результаты ингибирования липидного окисления апельсиновых концентратов

в следующей последовательнсоти: яблочное > персиковое > абрикосовое.

Интересные данные по влиянию технологии на антиоксидантную активность можно проследить на примере апельсиновых концентратов (см. рис. 3). По степени возрастания ингибирования окисления концентраты можно расположить в следующем порядке: асептика < замороженный < WESOS. Это полностью совпадает с особенностями технологии получения апельсиновых концентратов. Именно концентрат WESOS содержит наибольшее количество экстрактивных веществ из кожуры апельсинов, богатой ан-тиоксидантными соединениями. А концентрирование замораживанием сохраняет больше фенольных антиоксидантов, чем асептическая обработка при высоких температурах.

Однако окисление линолиевой кислоты не останавливается на стадии образования пероксидов. Дальнейшие их разложение приводит к получению вторичных продуктов окисления. Такой вторичный продукт окисления, как малондиаль-дегид может быть количественно определен при реакции с тиобарби-туровой кислотой при 532 нм. Для анализа используют образец, полученный после инкубационного периода 120 ч при 40 °С для метода FTC. В качестве реагентов используют трихлоруксусную и тиобарбитуро-вые кислоты [6]. Результаты испытаний представлены на рис. 4-6.

Результаты ингибирования образования вторичных продуктов окисления по методу TBARS (см. рис. 4-6) отличаются от результатов ингибирования первичных продуктов окисления по методу FTC. Среди асептических концентратов (см. рис. 4) лидирующие позиции занимают виноградный и вишневый концентраты, а худшие результаты показывают брусничный и черносмородиновый концентраты. Хотя все полуфабрикаты (см. рис. 4-6) превышают 50%-ное ингибирование окисления.

При исследовании пюре (см. рис. 5) по методу TBARS неожиданно лидером оказалось абрикосове пюре, а яблочное имело самые низкие показатели.

А для апельсиновых концентратов (см. рис. 6) расположение в порядке

возрастания абсолютно аналогично как по методу FTC, так и по методу TBARS.

Таким образом, суммируя полученные данные по результатам определения антиоксидантной активности по ингибированию липид-ного окисления на модели с лино-лиевой кислотой с измерением количества образования первичных и вторичных продуктов окисления для полуфабрикатов производства соков (концентратов и пюре), можно говорить об определяющей роли природы плодов и ягод, из которых изотовлены полуфабрикаты. На примере апельсиновых концентратов трех различных вариантов получения ясно просматривается влияние технологии обработки. Некоторые из полуфабрикатов проявляют высокие показатели антиоксидантной активности и могут быть использованы как основа для получения восстановленных соков с антиокси-дантным действим.

ЛИТЕРАТУРА

1. Balasundram, N. Phenolic compounds in plants and agri-industrial by-products: antioxidant activity, occurrence, and potential uses/N. Balasundram, K. Sundram, S. Samman // Food Chemistry. — 2006. — Vol. 99. — N 1. — P. 191-203.

2. Mathew, S. Studies on the antioxidant activities of cinnamon (Cinnamomum verum) bark extracts, through various in vitro models/S. Mathew, T. E. Abraham // Food Chem. — 2006. — Vol. 94. — N 4. — P. 520-528.

3. Suja, K. P. Antioxidant activity of sesame cake extract/K. P. Suja, A. Jayalekshmy,

C. Arumughan // Food Chem. — 2005. — Vol. 91. — N 2. — P. 213-219.

4. Zin, Z. M. Antioxidative activtities of chromatographic fractions obtained from root, fruit and leaf of Mengkudu (Morinda citrifolia L.)/Z. M. Zin, A. A. Hamid, A. Osman, N. Saari // Food Chemistry. — 2006. — Vol. 94. — N 2. — P. 169-178.

5. Abas, F. Antioxidant and nitric oxide inhibition activities of selected Malay traditional vegetables/F. Abas, N. H. Lajis,

D. A. Israf, S. Khozirah, Y. U. Kalsom // Food Chemistry. — 2006. — Vol. 95. — N 4. — P. 566-573.

6. Abas, F. Antioxidant and nitric oxide inhibition activities of selected Malay traditional vegetables/F. Abas, N. H. Lajis, D. A. Israf, S. Khozirah, Y. U. Kalsom // Food Chemistry. — 2006. — Vol. 95. — N 4. — P. 566-573. &

5- 2010

55