Антиоксидантная активность полуфабрикатов для производства соков

УДК 664.8.014/.019

Антиоксидантная активность

полуфабрикатов

для производства соков

1А.В. Зюзина, аспирант; Н. В. Макарова, д-р хим. наук, профессор Самарский государственный технический университет

Ключевые слова: концентраты соков; пюре из фруктов; флавоноиды; восстанавливающая сила.

Keywords: juice concentrates; fruit puree; flavonoids; reducing power.

По данным медиков, в настоящее время в мире возрастает количество заболевших диабетом 2-го типа. За последние 10 лет выявлена [ 1 ] прямая зависимость диабета 2-го типа и оксидативного стресса. Только антиоксиданты могут остановить цепные реакции окисления. Все самые известные антиоксиданты относятся к веществам фенольной природы [2]. Флавоноиды — одни из самых известных соединений фенольной природы с антиоксидантными свойствами. Уровень содержания флавоноидов определяется природой исходных плодов [3-6].

Основным источником флавоноидов служат плоды и фрукты, а также соки из них. Доля свежеотжатых соков по отношению к общему объему продаж соков незначительна. Соки в основном готовят из полуфабрикатов: концентратов, пюре, пульпы. Полуфабрикаты сокового производства почти не исследовались на антиоксидантную активность. Вместе с тем количественные данные по антиок-сидантному действию полуфабрикатов сокового производства позволят составить оптимальную рецептуру соков и

выбрать сырье с наивысшим антиокси-дантным действием.

Исходя из этого, нами для исследования были взяты: концентраты (асептика) различных ягод (черная смородина, виноград красный, малина, ежевика, клубника, вишня, черника, клюква, брусника) и пюре (яблочное, персиковое, абрикосовое). На антиоксидантную способность влияет технология получения концентратов. С целью выявления зависимости: условия технологической обработки — антиоксидантная способность исследованы апельсиновые концентраты различной технологической обработки: концентрат WESOS (по данным производителя обогащен плодовой мякотью), замороженный и асептика.

Содержание флавоноидов в экстрактах полуфабрикатов определяли спектрофотометрическим методом с использованием нитрита натрия и хлорида алюминия [5] и пересчитывали на катехин по калибровочной кривой. Результаты определений представлены на рис. 1-3. Экстракты получали из анализируемого сырья и 50%-ного во-

дного этанола при соотношении сырье: растворитель как 1:10.

По содержанию флавоноидов все исследованные концентраты (см. рис. 1) можно разделить на три группы:

концентраты с высоким содержанием флавоноидов (более 200мг катехина на 100 г вещества): черничный, брусничный, клюквенный, ежевичный;

концентраты со средним содержанием флавоноидов (более 100 мг, но менее 200 мг катехина на 100 г вещества): вишневый, клубничный, черносмородиновый;

концентраты с низким содержанием флавоноидов (менее 100 мг катехина на 100 г вещества): виноградный и малиновый.

Для всех трех апельсиновых концентратов содержание флавоноидов составляло менее 100 мг катехина на 100 г вещества (см. рис. 2). Несомненный лидер — апельсиновый концентрат WESOS:y него показатель содержания флавоноидов в 2 раза выше, чем у асептического.

Среди пюре также можно выделить лидера по содержанию флавоноидов — это яблочное и аутсайдера — персиковое (см. рис. 3). Абрикосовое пюре занимает промежуточное положение.

В последние годы такой показатель антиоксидантной активности, как восстанавливающая сила (reducing power, восстанавливающий потенциал), изучали для различных пищевых систем: лекарственных растений из канадских прерий солодки, толокнянки, хвоща [7], гранатового сока [8], цветов лилейника [9], ореха фундука [10], шелковицы [11].

Уровень восстанавливающей силы определяется прежде всего природой плодов и ягод [12] и также, вероятнее всего, технологией их обработки.

Восстановление железа (III) часто используется как индикатор электроно-донорной активности, которая играет

Рис. 1. Содержание флавоноидов в концентратах:

1 — черничный; 2 — брусничный; 3 — клюквенный; 4 — ежевичный; 5 — вишневый; 6 — клубничный;

7 — черносмородиновый;

8 — виноградный; 9 — малиновый

6^2010

44

70 т

« 10 - -

0 J-

12 3

Рис. 2. Содержание флавоноидов

в апельсиновых концентратах: 1 — WESOS; 2 — замороженный; 3 — асептика

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

_

1 2 3

Рис. 3. Содержание флавоноидов в пюре:

1 — яблочное; 2 — абрикосовое; 3 — персиковое

важную роль в механизме действия фенольных антиоксидантов. Восстанавливающая сила определяется по присутствию редуктантов (антиоксидантов) в исследуемых образцах пищевых систем в результате восстановления комплекса Fe3+/ ферроцианид в форму железа Fe2+. Железо Fe2+ определяется спектрофотометрически по голубой окраске при 700 нм [12]. В результате экспериментальных исследований были построены кривые зависимости восстанавливающй силы образца от концентрации (рис. 4-6).

По уровню восстанавливающего потенциала среди концентратов (см. рис. 4) можно выделить трех лидеров: черносмородиновый, ежевичный, брусничный. А вот черничный концентрат с наивысшим содержанием флавоноидов занимает только четвертую позицию. Самой низкой восстанавливающей способностью обладают виноградный и малиновый концентраты, показавшие также и худшие результаты по содержанию флавоноидов.

Среди апельсиновых концентратов (см. рис. 5) концентрат WESOS имел наивысший показатель по восстановительному потенциалу, в 2 раза более высокий, чем для замороженного и асептического. Это совпадает и с распределением по содержанию флавоноидов. Однако, хотя замороженный и асептический концентраты различались по содержанию флавоноидов, но по показателю восстанавливающей силы они практически не отличаются друг от друга.

Пюре плодов (см. рис. 6) при низких концентрациях (до 0,1 г/ мл) имеют практически равные значения восстановительного потенциала. И только точка при концентрации 100 мг/мл позволяет их расположить в следующем порядке по убыванию: яблочное > персиковое > абрикосовое. Вместе с тем персиковое пюре имело худшие показатели по содержанию флавоноидов среди пюре.

Таким образом, в результате исследования химического состава полуфабрикатов сокового производства на содержание флавоноидов и антиокси-дантную активность по методу определения восстанавливающей силы можно определить наиболее перспективные полуфабрикаты. Среди асептических концентратов — черносмородиновый, среди апельсиновых концентратов — WESOS, среди пюре — яблочное. Хотя необходимо отметить, что не всегда прослеживается прямая взаимосвязь между содержанием флавоноидов и восстанавливающей силой. Вероятно,

Концентрация, мг/мл

- - черничный • • • малиновый - - клубничный

- - клюквенный • • • брусничный — вишневый

• • • черносмородиновый — виноградный — ежевичный

Рис. 4. Абсорбция при 700 нм для концентратов соков

— WESOS — замороженный — асептика

Рис. 5. Абсорбция при 700 нм

для апельсиновых концентратов

Концентрация, мг/мл — абрикосовое — персиковое — яблочное

Рис. б. Абсорбция при 700 нм для пюре

в данном случае антиоксидантная активность определяется содержанием и

других классов веществ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Packer, L. Oxidative stress and inflammatory mechanisms in obesity, diabetes, and the methabolic syndrome/Н. Sies. — CRC Press, — 2008. — 322 p.

2. Becker, E. M. Antioxidant evalution protocols: food quality or health effects/E. M. Becker, L.R. Nissen, L. H. Skibsted // Eur. Food Res. and Technol. — 2004. — Vbl. 219. — N 6. — P. 561-571.

3. Jayaprakasha, G.K. Antioxidant activity of grape seed (Vitis vinifera) extracts on peroxidation models in vitro/G. K. Jayaprakasha, R. P. Singh, K. K. Sakariah // Food Chem. — 2001. — Vol. 73. — N 1. — P. 285-290.

4. Antioxidant and antiproliferative activities of rasp-berries/M. Liu [etal.] // J. Agric. and Food Chem. — 2002. — Vbl. 50. — N 10. — P 2926-2930.

5. Effect of antioxidants and proteins on the quality of Israeli Jaffa red and blond grapefruits/S. Gorinstein // Eur. Food Res. and Technol. — 2005. — Vol. 221. — N 1-2. — P. 119-124.

6. Liyana-Pathirana, C. M. Antioxidant activity of cherry laurel fruit (Laurocerasus officinalis Roem.) and its concentrated juice/C. M. Liyana-Pathirana, F. Shahidid, C. Alasalvar // Food Chem. — 2006. — Vol. 99. — N 1. — P. 121-128.

7. Free-radical scavenging capacity and antioxidant activity of selected plant species from the Canadian prairies/R. Amarowicz // Food Chem. — 2004. — Vol. 84. — N 4. P. 551-562.

8. Neveena, B. M. Comparative efficacy of pomegranate juice, pomegranate rind powder extract and BHT as antioxidants in cooked chiken patties/B. M. Neveena, A. R. S. S. Vaithiyanathan, Y. Babji, N. Kondaiah // Meat Science. — 2008. — Vol. 80. — N 4. —P. 1304-1308.

9. Mao, L.-C. Antioxidant properties of water and ethanol extracts from hot air-dried and freeze-dried daylily flowers/L.-C. Mao, X. Pan, F. Que, X.-H. Fang // Eur. Food Res. and Technol. — 2006. — Vol. 222. — N 3-4. — P. 236-241.

10. Alasalvar, C. Antioxidant and antiradical activities in extracts of hazelnut kernel (Corylus avellana L.) and hazelnut green leafy cover/C. Alasalvar, M. Karama, R. Amarowicz, F. Shahidi // J. Agric. and Food Chem. — 2006. — Vol. 54. — N 13. — P. 4826-4832.

11. Arabshahi-Delouee, S. Antioxidant properties of various solvent extracts of mulberry (Morus indica L.) leaves/S. Arabshahi-Delouee, A. Urooj // Food Chem. -2007. — Vol. 102. — N 4. — P. 1233-1240.

12. Lim, Y. Y.Antioxidant properties of several tropical fruits: a comparative study/Y. Y. Lim, T. T. Lim, J. J. Tee // Food Chem. — 2007. — Vol. 103. — N 3. — P. 1003-1008. &

6^2010

45