CC BY
103
664.8.014/.019
АНТИОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЯБЛОК И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ
Н.В. МАКАРОВА, А.В. ЗЮЗИНА
Самарский государственный технический университет,
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244; тел ./факс: (846) 332-20-69, электронная почта: _ [email protected]
Представлены результаты научных исследований антиокислительной способности яблок и продуктов их переработки, проведенных за последние 10 лет. Приведены сведения по изучению уровня антиоксидантной (АО) активности яблок различными методиками (ORAC, FRAP, LDL, TEAC, DPPH, TBARS, TOSC) и данные сравнительных исследований АО емкости яблок с другими видами фруктов и плодов. Выявлена взаимосвязь между химическим составом яблок и уровнем АО действия.
Ключевые слова: антиоксиданты, яблоки, свободные радикалы, общее содержание фенолов, окисление.
Антиоксиданты как вещества, предотвращающие окисление, находят практическое применение для профилактики нейродегенеративных заболеваний (болезни Альцгеймера и Паркинсона), психических расстройств, рака, атеросклероза, малярии, ишемической болезни, СПИДа, диабета и др.
Отечественных публикаций по антиоксидантному (АО) действию пищевых систем сегодня недостаточно. Эта область пищевой химии в России находится в начальной стадии развития.
Ранее нами уже освещались вопросы химического состава яблочного сока, благоприятного воздействия на организм некоторых компонентов яблок [1], получения на основе яблочного сока напитков с участием различных компонентов, в том числе сыворотки [2] и растительного сырья [3]. В данной работе мы суммируем накопленный к настоящему времени материал по АО действию яблок и продуктов их переработки.
На основании данных исследования АО активности яблочного сока сорта Jonagold на модели с протеином по методу TBARS (с тиобарбитуровой кислотой) при 37°С авторы [4] рекомендуют использовать сок как компонент пищевых систем, придающий им высокий уровень АО активности, что авторы связывают с высоким уровнем содержания гликозидов кверцетина.
При сравнении уровня общего содержания фенолов (по методу Фолина-Чиокалтеу), витамина С, АО активности по методу FRAP (по восстановлению комплекса Fe (III) - 2,4,6-три(2-пиридил)-5'-триазина) различных соков - апельсинового, грейпфрутового, яблочного, абрикосового, овощного - яблочный сок, хотя и уступал цитрусовым, но был намного более эффективным, чем овощной и абрикосовый [5]. Исследование АО активности фруктов на модели окисления ли-попротеинов низкой плотности выявило [6], что яблоки по уровню АО действия сравнимы с голубикой, арбузом, клубникой, лимоном и могут быть рекомендованы в качестве средств профилактики атеросклероза. В работе [7] изучались общее содержание фенолов (по методу Фолина-Чиокалтеу) и способность улавливать радикалы 2,2'-азобис (амидинопропана) с использова-
нием газохроматографического анализа у клубники, яблок, красного винограда, черники, персика, лимона, груши, банана, апельсина, грейпфрута, абрикоса По двум этим показателям яблоки занимают второе место, уступая клубнике.
При выяснении взаимосвязи АО активности по ме -тодам TBARS и TEAC (с ABTS радикалом 2,2'-азино-бис (3-этилбензотиазолин-6-сульфонатом)) с содержанием флавонолов (по методу ВЭЖХ) для 28 различных плодов, в том числе 4 сортов яблок (Golden, Granny Smith, Renette, Red Delicious) авторы [8] сделали вывод, что антиокислительная активность не может быть обусловлена только наличием флавонолов. Так, уровень флавонолов выше всего у яблок сорта Red Delicious, а величина АО активности по методу TBARS выше у яблок сорта Golden, а по методу TEAC - у яблок сорта Renette.
Из итальянских яблок сорта Annurca были выделены [9] новое производное урсанового тритерпена - ан-нуркоевая кислота и 5 ранее изученных соединений (урсолальдегид, урсоловая кислота, помоловая кислота, уваол и его ацетиловый эфир), которые при испытании на наличие активности по улавливанию радикалов DPPH (2,2'-дифенил-1-пикрилгидразил) показали более высокий или сравнимый уровень активности, чем a-токоферол.
Определение содержания фенольных соединений (по методу Фолина-Чиокалтеу и В ЭЖХ) и испытание на АО активность по двум методам: ORAC (с 2,2'-азо-бис-(2-метилпропинамидин) дигидрохлоридом) и
FRAP 13 коммерчески доступных фруктовых соков и напитков - из винограда, яблок, апельсина, клюквы, томата, граната, абрикоса, произведенных в Великобритании, показало [10], что по содержанию фенольных веществ и антиокислительной активности по методу FRAP яблочный сок занимает второе место, уступая виноградному. Причем яблочный сок с мякотью намного более активен, чем осветленный.
Вопрос о взаимосвязи содержания определенного класса фенольных соединений и АО активности яблок интересует многих ученых. Но однозначного ответа на
него пока не найдено. Так, при анализе содержания фенолов двух сортов яблок (Punakaneli и Valkea kuulas) с помощью методов ВЭЖХ главными фенольными соединениями яблок, способными улавливать свободные радикалы, признаны гидроксикоричные кислоты [11]. Тогда как для голубики и клюквы это были антоцианы, в смородине и крыжовнике - антоцианины.
Для четырех сортов яблок (Jonagold, Golden Delicious, Cox’s Orange, Elstar) изучена зависимость содержания фенольных веществ - флавонола, катехи-на, флоридзина, эпикатехина, хлорогеновой кислоты -по методу ВЭЖХ и антиокислительной активности по методу липидного перокисления от времени сбора урожая и условий хранения яблок [12, 13]. Прямой зависимости между этими параметрами не обнаружено. Выделен лучший сорт яблок по содержанию флавонои-дов и активности против липидного перокисления - Jonagold.
Исследования влияния вакуумной пропитки на содержание фенолов по методу ВЭЖХ и АО активности по методу ABTS для яблок сортов Granny Smith и Stark Delicious выявило изменение содержания отдельных веществ фенольных веществ и, как следствие, АО активности [14].
С практической точки зрения важно, какой элемент яблок (сок, кожура, выжимки, семена) является более эффективным антиоксидантом. В работе [15] на примере исследования состава фенольных соединений по методу ВЭЖХ и антиоксилительной активности (по методам DPPH, TBARS, способности улавливать Н2О2, общей АО активности) яблок сорта Limoncella доказано, что кожура наиболее эффективный антиоксидант. Кожура яблок сортов Rome Beauty, Idared, Cortland, Golden Delicious по общему содержанию фенолов (по методу Фолина-Чиокалтеу), флавоноидов, антоциа-нов, общей АО активности (по методу TOSC с радикалом 2,2'-азобис (амидинопропаном)) также проявляет более высокие показатели, чем сок [16]. Подобраны [17] оптимальные условия (давление, температура, концентрация этанола, время экстракции, соотношение СО2 и этанола) для аналитического выделения полифенолов из яблочных выжимок при помощи сверх-критической экстракции смесью CO2 и этанола, обеспечивающие наиболее высокое содержание общих фенолов (по методу Фолина-Чиокалтеу) и способность улавливать радикалы DPPH.
Одним из примеров практического использования АО свойств яблок является получение булочек, обогащенных порошком из кожуры яблок [18]. Содержание пищевых волокон, фенольных соединений и антиокси-лительная способность булочек прямо коррелирует с количеством, добавленной к тесту бланшированной, обезвоженной и измельченной кожуры. После выпечки большинство АО веществ - гликозидов кверцетина, ка-техина, хлорогеновой кислоты и др. - в булочках сохраняется.
ВЫВОДЫ
1. Различными методиками изучения АО активности экспериментально доказан высокий уровень спо-
собности различных составляющих яблок улавливать свободные радикалы.
2. По антиокислительному действию яблоки превосходят многие виды овощей, плодов и фруктов.
3. Уровень АО активности яблок обусловлен их химическим составом; однако природа веществ, отвечающих за этот уровень, до конца не выяснена.
4. На уровень АО активности влияют сорт яблок, условия хранения, природа компонента яблок, вид сока.
5. Практическое использование яблочной кожуры как составного элемента булочек свидетельствует о перспективности использования яблок в качестве антиоксидантов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Зюзина А.В., Макарова Н.В. Напитки на основе яблочного сока // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2009. - № 4. - С. 5-7.
2. Макарова Н.В., Зимичев А.В., Зипаев Д.В., Лугова Т.В. Современные тенденции в переработке молочной сыворотки // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2008. - № 4. - С. 5-7.
3. Макарова Н.В., Зимичев А.В., Зюзина А.В., Лугова Т.В. Новые тенденции в производстве сокосодержащих напитков // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2008. - № 5-6. - С. 5-8.
4. Van der Sluis A.A., Dekker M., Verkerk R., Jongen M.F. An improved, rapid in vitro method to measure antioxidant activity. Application on selected flavonoids and apple juice // J. of Agricultural and Food Chemistry. - 2000. - Vol. 48. - № 9. - P. 4116^122.
5. Gardner P.T., White T.A.C., McPhail D.B., Duthie G.G. The relative contributions of vitamin C, carotenoids and phenolics to the antioxidant potential of fruitjuices // Food Chemistry. - 2000. - Vol. 68. -№ 2. - P. 471-474.
6. Vinson J.A., Su X., Zubik L., Bose P. Phenol antioxidant quantity and quality in foods: fruits // J. of Agricultural and Food Chemistry. - 2001. - Vol. 49. - № 11. - P. 5315-5321.
7. Sun J., Chu Y.-F., Wu X., Liu R.H. Antioxidant and antiproliferative activities of common fruits // J. of Agricultural and Food Chemistry. - 2002. - Vol. 50. - № 25. - P. 7449-7454.
8. Garcia-Alonso M., De Pascual-Teresa S., Santos-Buelga C., Rivas-Gonzalo J.C. Evaluation of the antioxidant properties of fruits // Food Chemistry. - 2004. - Vol. 84. -№ 1. - P. 13-18.
9. D’Abrosca B., Foirentino A., Monaco P., Oriano P., Pacifico S. Annurcoic acid: a new antioxidant ursane triterpene from fruits of cv. Annurca apple // Food Chemistry. - 2006. - Vol. 98. -№ 2. -P. 285-290.
10. Mullen W., Marks S.C., Crozier A. Evaluation of phenolic compounds in commercial fruit juices and fruit drinks // J. of Agricultural and Food Chemistry. - 2007. - Vol. 55. -№ 8. - P. 3148-3157.
11. Kahkonen M.P., Hopia A.I., Heinonen M. Berry phenolics and their antioxidant activity // J. of Agricultural and Food Chemistry. - 2001. - Vol. 49. - № 8. - P. 4076^082.
12. Van der Sluis A.A., Dekker M., Jager A., Jongen W.M.F. Activity and concentration of polyphenolic antioxidants in apple: effect of cultivar, harvest year, and storage conditions // J. of Agricultural and Food Chemistry. - 2001. - Vol. 49. - № 8. - P. 3606-3616.
13. Van der Sluis A.A., Dekker M., Skrede G., Jongen W.M.F. Activity and concentration of polyphenolic antioxidants in apple juice. 1. Effect of existing production methods // J. of Agricultural and Food Chemistry. - 2002. - Vol. 50. - № 25. - P. 7211-7219.
14. Effect of vacuum impregnation on the phenolic content of Granny Smith and Stark Delicious frozen apple cw / G. Blanda,
L. Cerretani, A. Bendini et al. // Eur. Food Res. and Technol. - 2008. -Vol. 226. - № 5. - P. 1229-1237.
15. Limoncella’ apple, an Italian apple cultivar: phenolic and flavonoid contents and antioxidant activity / B. D’Abrosca, S. Pacifico,
G. Cefarelli et al. // Food Chemistry. - 2007. - Vol. 104. - №> 4. -P. 1333-1337.
16. Wolfe K., Wu X., Liu R.H. Antioxidant activity of apple peels // J. of Agricultural and Food Chemistry. - 2003. - Vol. 51. -№ 3. -P. 609-614.
17. Hasbay AX, Cetin H.i., Yener M.E., Baymdlrll A.
Subcritical (carbon dioxide + ethanol) extraction of polyphenols from apple and peach pomaces, and determination of the antioxidant activities
of the extracts // J. of Supercritical fluids. - 2007. - Vol. 43. -№ 1. -P. 55-63.
18. Rupasinghe V.H.P., Wang L., Huber G.M., Pitts N.L.
Effect of baking on dietary fibre and phenolics of muffins incorporated with apple skin powder // Food Chemistry. - 2008. - Vol. 107. -№ 3. -P. 1217-1224.
Поступила 31.03.10 г.
ANTIOXIDATIVE PROPERTIES OF APPLE AND PRODUCTS OF ITS TREATMENT
N.V. MAKAROVA, A.V. ZYUZINA
Samara State Technical University,
244, Molodogvardeyskaya st., Samara, 443100;ph./fax: (846) 332-20-69, e-mail: ipp(@,samgtu.ru
Science investigation’s results about apples capacity and product’s of its treatment as the antioxidative during the past 10 years is presented. The information about investigation on research of apples antioxidant (AO) activity with using some methods (ORAC, FRAP, LDL, TEAC, DPPH, TBARS, TOSC) and the data about comparative study of AO capacity the apple with other kinds of fruit are pointed. The correlation between the chemical composition of apple and the level of AO action are revealed. Key words: antioxidants, apple, free radicals, total content of phenols, oxidation.
ДИССЕРТАЦИОННЫЕ РАБОТЫ
Совершенствование технологии производства плодовых вин в Республике Адыгея с целью повышения их качества и потребительской безопасности: Дис. ... канд. техн. наук (спец. 05.18.01) /
С.А. Шовгенова; КубГТУ - 26.02.09 г.
Теоретически обоснована и практически реализована усовершенствованная технология производства яблочного плодового вина, исключающая попадание в вино токсинов и катионов тяжелых металлов. Впервые установлено существенное изменение аминокислотного состава плодовых вин в зависимости от степени об-семененности яблок плесневыми грибами. Научно обоснована целесообразность применения ферментных препаратов для гидролиза биополимеров яблок с целью увеличения выхода сока и достижения стабильности вина. Установлена взаимосвязь между типом, дозировкой ферментных препаратов и составом биополимеров плодового вина. Выявлены закономерности изменения цветовых характеристик и концентрации ароматических соединений в плодовых винах в зависимости от эффективности ферментативного катализа.
Разработана технологическая инструкция на производство вина «Яблочное крепкое». Экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии составляет 3,12 р. на 1 л готового вина.
Научное обоснование и разработка способов профилактики нарушения качества вин под действием корковой пробки в процессе хранения: Дис. ... канд. техн. наук (спец. 05.18.01) / Л.Э. Ногниченко; КубГТУ. - 14.05.09 г.
Установлены закономерности изменения состава ароматических компонентов вина в зависимости от типа корковой пробки, условий розлива и хранения готовой продукции; выявлено влияние компонентов корковой пробки на качество вина. Определена динамика накопления трихлоранизола в вине в зависимости от типа и длины корковой пробки, способов розлива и условий хранения вин. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования для профилактики снижения качества вин обработки корковых пробок перед укупоркой СВЧ-излучени-ем; выявлены закономерности изменения физико-химических показателей корковой пробки в зависимости от мощности и продолжительности СВЧ-обработки.
Разработан и запатентован способ обработки корковых пробок СВЧ-излучением.
Расчетный годовой экономический эффект от минимизации количества забраковок готовой продукции составляет от 14 до 22 тыс. р. на 1000 бутылок готового вина емкостью 0,7 дм3 в зависимости от типа вина.
