CC BY
198
664.8.014/.019
АНТИОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА КОСТОЧКОВЫХ ПЛОДОВ
Н.В. МАКАРОВА, А.В. ЗЮЗИНА
Самарский государственный технический университет,
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244; факс: (846) 332-20-69, электронная почта: [email protected]
Суммированы накопленные к настоящему времени данные по определению антиоксидантной активности косточковых плодов: вишни, сливы, персика, абрикоса, нектарина по методам DPPH, ABTS, FRAP, TBARS. Приведены результаты исследований антиоксидантного действия косточковых плодов в сравнении с другими плодами: малиной, яблоками, манго и др. Представлены данные по изучению условий технологической обработки - замораживания, консервирования, получения полуфабрикатов - на антиокислительную способность косточковых плодов. Рассмотрены примеры практического использования косточковых плодов в качестве ингибиторов процесса окисления в мясных продуктах. Ключевые слова: косточковые плоды, абрикосы, нектарин, вишня, слива, антиоксидант, липидное окисление.
Антиоксиданты играют значительную роль в биохимических и физиологических процессах в плазме, крови, тканях человека [1]. Недостаток антиоксидантов в организме приводит к возникновению окислительного стресса, который вызывает, по мнению медиков, такие заболевания, как атеросклероз, болезни Паркинсона, Альцгеймера, Хантингтона, инсульт, синдром Дауна, инфаркт.
Oдними из самых известных антиоксидантов, роль которых хорошо изучена, являются a-токоферол (витамин Е), ликопен [2].
Ранее нами суммированы данные по антиоксидантному действию цитрусовых плодов [3] и ягод [4]. Среди плодов и фруктов можно выделить еще один перспективный класс антиоксидантов - это косточковые плоды. Их потребляют в свежем, замороженном, консервированном виде. Oни являются исходным сырьем для получения джемов, варенья, компотов, соков, нектаров, детского питания, они входят в различном виде в состав кондитерских, хлебобулочных, кисломолочных изделий. Поэтому данные по антиоксилительному действию косточковых плодов интересны для ученых и технологов пищевого производства.
Из плодов китайской вишни [5] с помощью процесса экстракции получена, а затем и очищена фракция антоцианов, которая была исследована на наличие антиоксидантной способности по методам DPPH (с радикалом 2,2’-дифенил-1-пикрилгидразилом), с линолие-вой кислотой, восстанавливающей силы. Показано, что антоцианы обладают высокой редуцирующей способностью. Авторы делают вывод, что антоцианы являются высокоактивными донорами электронов, поэтому предлагается использовать их в качестве веществ для выведения свободных радикалов.
Для ряда австралийских фруктов, в том числе трех сортов слив, вишни, малины, голубики, были выполнены исследования по определению общего содержания фенолов по методу Folin-Chiocalteu, антиоксидантной активности (AOA) по методам DPPH и FRAP (с 2,4,6-трипиридил^'-триазином) [6]. Анализ результатов показывает, что по этим трем показателям вишня и слива намного опережают малину и голубику (табл. 1). Антиоксидантная активность слив определяется сортом растения. Наивысшие показатели у сорта слив Burdekin, наихудшие у сорта Davidson’s.
Таблица 1
Плоды Антиокисдантная активность
DPPH FRAP
Малина сорта Molucca 5,29 66,58
Слива сорта Davidson’s 3,2 49,29
Слива сорта Illawarra 8,85 214,79
Вишня сорта Cedar Bay 9,57 233,30
Слива сорта Burdekin 27,12 283,38
Голубика 10,35 52,74
Американские ученые провели сравнительный анализ химического состава (содержание антоцианинов по методу ВЭЖХ) и антирадикальной активности по методу DPPH 12 плодов [7]: различных сортов яблок, вишни, манго. По показателю антирадикальной активности на первом месте суринамская вишня. Другие сорта вишни уступают ей незначительно. Практически на одном уровне с вишней находятся яблоки; они обладают активностью, превышающей активность плода манго более чем в 5 раз.
Анализ данных различных источников по сравнительному изучению АОА плодов и фруктов показал, что эти результаты для разных сортов не всегда совпадают. Так, в работе чешских ученых [8] изучалось содержание фенольных соединений (общих с реактивом Folin-Chicalteu и свободных методом ВЭЖХ) и АОА по методам TEAC (со свободным радикалом ABTS ди-аммониевой солью 2,2’-азинобис(3-этилбензотиазо-лин-6-сульфоната) по стандарту тролоксу), FRAP и DPPH для 18 плодов разных сортов: яблок, абрикосов, персиков, слив, красной смородины, аронии (черноплодная рябина), апельсинов, мандаринов, красного грейпфрута, лимона, банана, киви. По всем показателям абрикосы уступают только аронии, слива и персик занимают средние позиции, опережая яблоки, бананы, красный грейпфрут.
Были исследованы экстракты 6 сортов сливы на содержание общих фенолов, флавоноидов и уровня активности по улавливанию свободных радикалов ABTS
[9]. Проведено сравнение этих результатов с уровнем АОА яблок сорта Gala. Показано, что любой сорт сливы по показателям АОА выше яблок, что делает сливы более перспективными при использовании в качестве веществ с антиоксидантным действием.
На примере свежих и замороженных нектаринов
[10] установлена зависимость содержания фенольной фракции - гидроксикоричных кислот, определенных по методу ВЭЖХ, и АОА - по методу со свободным радикалом ABTS, от степени обработки. Хотя АОА снижается в процессе замораживания, по содержанию фенолов и уровню антиокислительного потенциала замороженные ломтики нектарина соответствуют требуемому уровню.
Установлено [11] на примере сладких и кислых культурных плодов вишни, что величина АОА определяется сортом вишни. Наибольшее количество фенолов и антоцианов содержится в кожуре вишни. Авторы обнаружили, что при хранении при -23°С через 6 мес в замороженных плодах разрушалось 75% антоцианов, тогда как в процессе консервирования около половины полифенолов и антоцианинов переходили из плодов в сироп.
С точки зрения оценки влияния технологии обработки на уровень способности задерживать процессы окисления, приводящие к образованию перекисных соединений, исследована [12] антиоксидантная способность на моделях с линолиевой кислотой, по методу ABTS, по уровню поглощения H2O2 с диоксирибозой для свежих, замороженных и консервированных абрикосов. Установлено, что свежие плоды обладают наивысшим антиоксилительным потенциалом. Замораживание очень незначительно снижает этот показатель. А вот консервирование полностью уничтожает антиок-сидантные свойства у абрикосов. Эти результаты позволяют предложить наиболее щадящие методы технологической обработки свежих плодов для сохранения антиокислительных свойств.
Для 14 генотипов слив с красной мякотью и 8 генотипов персика были определены [13] такие показатели, как общее содержание фенолов, антоцианов, изучен уровень антирадикальной активности со свободными радикалом DPPH. Дополнительно исследованы устойчивость цвета в зависисмости от температуры и рН, антимикробная активность. Результаты показывают, что существует положительная корреляция между содержанием фенольных соединений и АОА. Из генотипа сливы с высоким содержанием антоцианов получены окрашивающие вещества, которые не только были устойчивы к воздействию температуры и рН среды, но и проявляли сильную антимикробную активность.
Свежая вишня относится к плодам с очень коротким сроком хранения. Одним из способов хранения является замораживание при минусовых температурах. Для России более распространен другой способ - приготовление из вишни варенья и джемов. Изучение процесса приготовления джемов из вишни, сливы, малины с точки зрения АОА [14] позволяет оптимизировать технологический процесс получения джемов и уменьшить потери веществ, ответственных за АОА. Установлено, что термическая обработка плодов при получении джемов снижает содержание фенольных веществ и антоцианов. Для фенольных веществ это снижение было незначительным, тогда как для антоцианов оно составляло 21-89%.
Испанскими учеными [15] в качестве объектов исследования был выбран достаточно редкий класс пищевых полуфабрикатов - концентраты красных фруктовых соков: черной рябины, бузины, черной смородины, красной смородины, клубники, красного грейпфрута, вишни, сливы, малины. Для них спектрофотометрическими методами определено общее содержание фенолов, АОА по методам БРРН и АБТБ и индивидуальный профиль фенольных соединений методом ВЭЖХ. По результатам этих анализов (табл. 2) концентраты вишни и сливы заняли предпоследнее и последнее место, а наиболее перспективными признаны концентраты бузины, черной смородины и черной рябины. На примере вишневого сока установлено [16], что его концентрирование с сохранением антиоксидантного действия по методу АБТБ может быть осуществлено с использованием комбинации двух методов: ультрафильтрации и мембранно-осмотической дистилляции.
Таблица 2
Концентрат сока Антиоксидантная активность
ABTS DPPH
Черная рябина 103,2 60,0
Бузина 98,7 43,3
Черная смородина 104,3 55,3
Клубника 30,0 16,6
Красный грейпфрут 23,1 10,4
Красная смородина 36,0 23,1
Вишня 18,7 10,0
Слива 8,8 4,6
Малина 24,7 13,4
Примеров практического использования косточковых плодов в качестве антиоксидантов в пищевых системах немного. Но за последние годы число подобных исследований значительно возросло, что связано с получением новых данных по АОА косточковых плодов. Так, полуфабрикаты из слив используются при обработке жареного мяса [17]. Его обрабатыают 2,5 или 5% свежего концентрата сливового сока, высушенного концентрата сливового сока или сливового порошка распылительной сушки. Обработанное жареное мясо хранили в вакуумной упаковке 10 недель при температуре ниже 4°С. После хранения у мяса определяли органолептические показатели (вкус, цвет, аромат) и уровень окисления липидов по методу ТБАИБ. Установлено, что добавление 2,5% концентрата или высушенного концентрата сливового сока позволяет не только сохранить органолептические показатели, но и сократить уровень окисления липидов в 2-2,5 раза.
Экстракт сливы добавляли в количестве 1, 2 или 3% к рулету из грудинки индейки, упакованному под вакуумом [18]. Окисление липидов по методу ТБАИБ, профиль летучих соединений (гексаналя, гептаналя, октаналя, нонанеля), окраска, текстура и органолептические характеристики рулета были определены на 7-й день хранения. Добавление экстракта сливы не изменило органолептических показателей, но снизило окисление липидов. Авторы делают вывод, что исполь-
зование около 3% экстракта сливы в качестве антиоксиданта перспективно для мясных продуктов.
Примером практического использования косточковых плодов является добавление метанольного экстракта плодов японского абрикоса к кулинарно обработанному куриному мясу [19]. Экстракт не изменял органолептических свойств мяса, но при этом количество веществ, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (метод TBARS), на 3-й день хранения снизилось почти на 50%, количество гексаналя - на 26%.
ВЫВОДЫ
1. По антиоксилительному действию косточковые плоды превосходят многие другие фрукты и ягоды.
2. Важнейшим фактором, определяющим AOA косточковых плодов, является вид и сорт плода.
3. Любая технологическая обработка понижает уровень AOA косточковых плодов; но единого мнения о влиянии различных видов технологической обработки на AOA не существует.
4. Примером практического использования антиок-сидантных свойств косточковых плодов является применение их экстрактов в качестве ингибиторов процессов окисления в мясных продуктах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Hensley K., Floyd R.A. Methods in pharmacology and toxicology: methods in biological oxidative stress. - Totowa: Humana Press, 2003. - 215 p.
2. Sen Ch.S., Sies H., Baeuerle P.A. Antioxidant and redox regulation of genes. - Academic press, 2000. - 557 p.
3. Макарова H.B., Зюзина A.B., Мирошкина Ю.И. Антиоксидантная активность цитрусовых плодов // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2010. - № 1. - С. 5-8.
4. Макарова H.B., Зюзина A.B., Мирошкина Ю.И. Анти-окислительное действие ягод // Изв. вузов. Пищевая технология. -2010. - № 2-3. - С. 8-10.
5. Antioxidant properties of anthocyanins exracted from litchi (Litchi chinenesis Sonn.) fruit pericarp tissues in relation to their role in the pericarp browning / X. Duan, Y. Jiang et al. // Food Chemistry. - 2007.
- Vol. 101. - № 4. - P. 1365-1371.
6. Sources of antioxidant activity in Australian native fruits. Identification and quantification on anthocyanins / M. Netzel, G. Netzel,
Q. Tianetal. //J. of Agricultural and Food Chemistry.-2006.-Vol. 54. -№ 26. - P. 9820-9826.
7. Anthocyanin antiodants from edible fruits / L.S. Einbond, K.A. Reynertson, X.-D. Luo et al. // Food Chemistry. - 2004. - Vol. 84. -№ 1. - P. 23-28.
8. Stratil P., Klejdus B., КиЬбт V. Detrmination of phenolic compounds and their antioxidant activity in fruits and cereals // Talanta. -
2007. - Vol. 71. - № 4. - P. 1741-1751.
9. Kim D.-O., Jeong S.W., Lee Ch.Y. Antioxidant capacity of phenolic phytochemicals from various cultivar of plums // Food Chemistry. - 2003. - Vol. 81. - № 2. - P. 321-326.
10. Phenolic content and antioxidant capacity versus consumer acceptance of soaked and vacuum impregnated frozen nectarines / G. Blanda, L. Cerretani, A. Bendini et al. // Eur. Food Res. and Technol. -
2008. - Vol. 227. - № 1. - P. 191-197.
11. Chaovanalikit A., Wrolstad R.E. Total anthocyanins and total phenolics of fresh and processed cherries and their antioxidant properties // J. Food Sci. - 2004. - Vol. 69. - № 1. - P. FCT67-FCT72.
12. Effect of industrial processing and storage on antioxidant activity of apricot (Prunus armeniaca v. bulida) / A.M. Jimfinez, M. MartHnez-Tome, Egea I. et al. // Eur. Food Res. and Technol. - 2008. -Vol. 227. - № 1. - P. 125-134.
13. Cevallos-Casals B.A., Byrne D., Okie W., Cisneros-Zevallos L. Selecting new peach and plum genotypes rich in phenolic compounds and enhanced functional properties // Food Chemistry. -2006. - Vol. 96. - № 2. - P. 273-280.
14. Kim D.-O., Padilla-Zakour O.I. Jam processing effect on phenolics and antioxidant capacity in anthocyanin-rich fruits: cherry, plum, and raspberry // J. Food Sci. - 2004. - Vol. 69. - № 9. -P. S395-S400.
15. Bermbdez-Soto M.J., Tom6s-Barber6n F.A. Evaluation of commercial red fruit juice concentrates as ingredients for antioxidant functionaljuices//Eur. FoodRes. and Technol.-2004. - Vol. 219.-№2.
- P.133-141.
16. Koroknai B., Csan6di Z., Gubicza L., Bfilafi-Baky K.
Preservation of antioxidant capacity and flux enhancement in concentration of red fruitjuices by membrane processes // Desalination. -2008. - Vol. 228. - № 1-3. - P. 295-301.
17. Antioxidant properties of plum concentrates and powder in precooked roast beef to reduce lipid oxidation / M.T. Nucez de Gozalez, B.S. Hafley, R.M. Boleman et al. // Meat Science. - 2008. - Vol. 80. -№ 4. - P. 997-1004.
18. Lee E.J., Ahn D.U. Quality characteristics of irradiated turkey breast rolls formulatedwith plum extract // Meat Science. - 2005. -Vol. 71. - № 2. - P. 300-305.
19. Antioxidant activity of Prunus mume extract in cooked chicken breast meat / S.-C. Jo, K.-C. Nam, B.-R. Min et al. // Int. J. Food Sci. and Technol. - 2006. - Vol. 41. - № 1. - P. 15-19.
Поступила 10.06.10 г.
ANTIOXIDANT PROPERTIES OF STONE FRUIT
N.V. MAKAROVA, A.V. ZYUZINA
Samara State Technical University,
244, Molodogvardeyskaya st., Samara, 443100; ph./fax: (846) 332-20-69, e-mail: [email protected]
The data about investigation of stone fruit's (cherry, plum, peach, apricot, nectarine) antioxidant activity has captured by now are summarized. We use DPPH, ABTS, FRAP, TBARS methods. The information about comparative study of stone fruit's antioxidant activity with other kinds of fruit: raspberries, apple, mango and others. The data about study of technological processing (freezing, preservation, semis receiving) on stone fruit's antioxidant activity were presented. The examples of stone fruit's practical use as a inhibitor of oxidation in meat products.
Key words: stone fruit, apricot, nectarine, cherry, plum, antioxidant, lipidic oxidation.
