CC BY
18
УДК 664.8:581.192
ПРОДУКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОВОГО СЫРЬЯ НИКИТСКОГО БОТАНИЧЕСКОГО САДА - ИСТОЧНИКИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ
ВЕЩЕСТВ
Елена Викторовна Дунаевская, Лариса Дмитриевна Комар-Тёмная,
Валентина Милентьевна Горина, Оксана Анатольевна Гребенникова
ФГБУН «Ордена Трудового Красного Знамени Никитский ботанический сад -Национальный научный центр РАН» 298648, пгт. Никита, г. Ялта, Республика Крым, Россия [email protected]
В ФГБУН «НБС-ННЦ» разработаны джемы с высоким содержанием биологически активных веществ. Джем из темноокрашенных плодов алычи и джем экспериментальный характеризуются высокой концентрацией калия и Р-активным комплексом «аскорбиновая кислота - флавоноиды». Джем из темноокрашенных плодов алычи также выделяется высоким содержанием магния - 204,00 мг/кг, меди - 10,18 мг/кг и железа - 36,48 мг/кг. Джем экспериментальный - высоким содержанием кальция 398 мг/кг и аскорбиновой кислоты - 56,32 мг/100г.
Ключевые слова: плоды; джем; химический состав; макроэлементы; микроэлементы.
Введение
Одной из задач федеральной программы «Основы государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2020 года» является «... обеспечение 80 % рынка специализированных продуктов для детского питания, в том числе диетического (лечебного и профилактического), за счет продуктов отечественного производства» [9]. Перспективными для этих целей являются продукты переработки из плодов темноокрашенной алычи (Prunus cerasifera Ehrh.) и редких плодовых пород, которые содержат значительное количество витаминов, пектинов, макро- и микроэлементов, фенольных веществ с выраженным антиоксидантными, радиопротекторными, противовоспалительными и другими свойствами [2, 3, 4, 6]. В современных экологических условиях плоды и продукты их переработки с такими свойствами заслуживают особого внимания.
Наиболее эффективна биологическая активность фенольных веществ в присутствии аскорбиновой кислоты. Комплекс аскорбиновая кислота - флавоноиды, обладает к тому же высокой Р-витаминной активностью [1, 2].
Большую ценность для здоровья человека представляют эссенциальные макро- и микроэлементы, недостаток которых вызывает сбои во всех биохимических реакциях организма человека и различные нарушения в работе систем органов. «... организм перестает развиваться, не может осуществлять свой биологический цикл, в частности, не способен к репродукции. Введение недостающего элемента устраняет признаки его дефицита и возвращает организму жизнеспособность" [14].
После многолетнего изучения химического состава плодов алычи и редких плодовых растений, были отобраны генотипы с наибольшим содержанием биологически активных веществ. Из их плодов в ФГБУН «НБС-ННЦ» были изготовлены джемы. Сравнительный анализ химического состава двух видов джема явился целью данного исследования.
Объекты и методы исследования
Объектами исследования послужили джем алычовый (из темноокрашенных плодов) и джем экспериментальный, изготовленные в ФГБУН «НБС-ННЦ».
Для оценки содержания биологически активных веществ использовали общепринятые методики. Сухие вещества определяли по ГОСТ 28562 [12], сахара - по Бертрану [13], титруемые кислоты - по ГОСТ 25555.0 [12], аскорбиновую кислоту -иодометрическим титрованием [13], лейкоантоцианы - спектрофотометрически после их окисления в антоцианы [7], флавонолы - спектрофотометрически с использованием хлористого алюминия в присутствии избытка уксуснокислого натрия [10], фенольные соединения - колориметрическим методом с использованием реактива Фолина-Чокальтеу [8].
Содержание эссенциальных макро- и микроэлементов в джемах проводили методом сухого озоления с последующим определением кальция и магния комплексометрическим методом с помощью трилона Б, калия - на атомно-абсорбционном спектрофотометре С-115 ПКС в режиме эмиссии; железа, марганца, меди и цинка - в режиме абсорбции [11].
Полученные данные сравнивали с нормами суточного потребления макро- и микроэлементов, представленными от минимально необходимой до максимально допустимой [14], и с аналогичными показателями джемов из абрикосов, мандаринов, черной смородины и повидла яблочного, выпускаемых промышленностью России по ГОСТам [15].
Результаты и обсуждение
Основным из эссенциальных элементов является калий (K), важнейший внутриклеточный элемент-электролит, поддерживающий деятельность мышц, в том числе миокарда, водно-солевой баланс и работу нейроэндокринной системы. Его недостаток в организме приводит к психическому и физическому истощению, быстрой утомляемости [14].
По нашим данным джем экспериментальный характеризуется высоким содержанием калия - более 2 %, что составляет почти 7 максимальных норм суточной потребности человека (табл.1). Это значительно больше, чем в промышленно выпускаемой продукции, но немного меньше, чем в джеме из темноокрашенных плодов алычи (рис.1). Таким образом, в 14,5 г джема экспериментального, как и в 13,9 г джема из темноокрашенных плодов алычи, изготовленных в ФГБУН «НБС-ННЦ», содержится минимальная норма суточной потребности человека в этом необходимом для сердечно-сосудистой системы человека элементе.
Таблица 1
Содержание некоторых эссенциальных элементов в джемах (мг/кг)
Продукт Fe Zn Cu Mn K Ca Mg
Джем 10 _ ** - - 1520 120 90
абрикосовый
Джем 0,5 - - - 780 170 50
мандариновый
Джем 5,0 - - - 1400 220 140
черносмородино
вый
Повидло 13,0 - - - 1290 140 70
яблочное
Джем алычовый 36,48 1,42 10,18 0,29 21597 130 240
(НБС-ННЦ)
Джем эксперименталь -ный (НБС-ННЦ) 15,42 1,52 0,75 0,43 20872 398 97
Суточная потребность человека в мг* 10-20 12-20 1,00 -2,00 2,00 -5,00 300 -3000 800 -1600 500 -750
Примечание: * - норма суточного потребления зависит от возраста, пола, состояния здоровья и физической активности человека [14]. ** Данные в ГОСТ отсутствуют.
Кальций (Ca) участвует в регуляции внутриклеточных процессов, проницаемости мембран, в регуляции процессов нервной проводимости и мышечных сокращений, в поддержании сердечной деятельности, формировании костной ткани [14]. Дефицит кальция негативно сказывается на состоянии зубов, волос и ногтей. По содержанию кальция джем экспериментальный значительно превосходит все рассматриваемые продукты: и промышленно выпускаемые, и джем из алычи, изготовленный в ФГБУН «НБС-ННЦ» (рис. 2).
Магний (Mg) является необходимым для психологического равновесия человека макроэлементом. При недостатке магния в организме наблюдаются вялость, раздражительность, судороги мышц, ослабление иммунитета, развивается синдром дефицита внимания [14]. По содержанию магния джем из темноокрашенных сортов алычи ФГБУН «НБС-ННЦ» значительно превосходит и джемы, выпускаемые в промышленных масштабах, и джем экспериментальный, изготовленный в ФГБУН «НБС-ННЦ» (рис. 2).
■ к
■ Ca ilVIg
Рис.1 Содержание калия в джемах
Рис. 2 Содержание кальция и магния в джемах
Рис. 3 Содержание железа и цинка в джемах Рис. 4 Содержание меди и марганца в джемах Примечания к рисункам: 1 - 4 - продукция промышленного изготовления (данные в ГОСТ по содержанию цинка, меди и марганца в образцах 1 - 4 отсутствуют): 1 - джем абрикосовый, 2 - джем мандариновый, 3 - джем из черной смородины, 4 - повидло яблочное, 5 - джем алычовый, изготовленный в ФГБУН «НБС-ННЦ», 6 - джем экспериментальный, изготовленный в ФГБУН «НБС-ННЦ», 7 - минимальная норма суточного потребления, 8 - максимальная норма суточного потребления.
Железо (Бе) значительно влияет на состояние здоровья и работоспособность, являясь ключевым элементом кроветворения. Дефицит железа вызывает анемию, изменения в сердечной и скелетных мышцах, изменения слизистой оболочки и заболевания пищеварительной системы, а также иммунодефицитные состояния [14]. В джеме экспериментальном железа больше, чем в промышленно выпускаемой продукции, но в 2,4 раза меньше, чем в джеме из темноокрашенных плодов алычи (рис.3).
Цинк (2п) участвует в синтезе половых и гонадотропных гормонов, является важным компонентом многих ферментов, таких как карбоксипептидазы, оксидоредуктазы, трансферазы, алкогольдегидрогеназы. Обладает
иммуномодулирующими, антиоксидантными и антипролиферативными свойствами [14]. Цинка, как и марганца, в нашей продукции содержится немного, причем, 2п в джеме экспериментальном немного больше, чем в алычовом (рис. 3), а марганца больше почти в полтора раза (рис.4). Отметим, что марганец (Мп) является активатором ферментов, участвующих в углеводном и белковом обменах, способствует повышению прочности костной ткани, улучшению репродуктивной функции и нормализации работы центральной нервной системы [14].
Медь (Си) - один из необходимых, особенно для детей, эссенциальных элементов, т.к. дефицит меди способствует нарушению нейромедиаторного обмена, миелинизации нервных оболочек, развитию повышенной возбудимости нервной системы, задержке психического и физического развития, нарушению кроветворения, развитию сколиоза, остеопороза и пороков сердца [14]. Джем из темноокрашенных плодов алычи содержит меди в 13,5 раз больше, чем джем экспериментальный.
Джемы производства ФГБУН «НБС-ННЦ» отличаются высоким содержанием органических кислот и фенольных соединений (табл. 2).
Таблица 2
Биохимические показатели джемов, изготовленных в ФГБУН «НБС-ННЦ»
Продукт переработки Сухое вещество, % Сахара, % Моносахариды, % Органические кислоты, % Флавонолы, мг/100г Лейко-антоцианы, мг/100г Фенольные вещества, мг/100г
Джем алычовый 60,10±1,65 47,80±0,98 11,00±0,30 1,90±0,07 19,4±0,5 264 ±8 798 ±19
Джем экспериментальный 52,80±1,40 31,54±0,91 7,34±0,21 1,79±0,05 22,7± 0,7 344±10 388 ± 12
Джем из темноокрашенных плодов алычи содержит в 2,1 раза больше фенольных веществ, чем джем экспериментальный. Тем не менее, содержание Р-активных флавоноидов (лейкоантоцианов и флавонолов) в джеме экспериментальном выше. По содержанию аскорбиновой кислоты бесспорным лидером является джем экспериментальный (рис. 5). Он значительно превосходит по данному показателю не только алычовый джем (в 11 раз), но и всю аналогичную продукцию: в 23,5 раза - абрикосовый джем, в 5,6 раз - мандариновый джем, в 112,6 раз - яблочное повидло и даже в 1,4 раза - джем из черной смородины [15].
■ аскорбиновая кислота, мг/100 г
1 2 3 4 5 6 7 8
Рис. 5 Содержание аскорбиновой кислоты в джемах Примечание: 1 - 4 -продукция промышленного изготовления (данные в ГОСТ по содержанию цинка, меди и марганца в образцах 1 - 4 отсутствуют): 1 - джем абрикосовый, 2 - джем мандариновый, 3 -джем из черной смородины, 4 - повидло яблочное, 5 - джем алычовый, изготовленный в ФГБУН «НБС-ННЦ», 6 - джем экспериментальный, изготовленный в ФГБУН «НБС-ННЦ», 7 - минимальная норма суточного потребления, 8 - максимальная норма суточного потребления.
Выводы
По содержанию эссенциальных элементов джем из алычи и джем экспериментальный значительно превосходят джемы из абрикосов, мандаринов, черной смородины и яблочное повидло промышленного изготовления. Вкусовые качества и высокое содержание биологически активных веществ в джеме из темноокрашенных плодов алычи и джеме экспериментальном позволяют рекомендовать их для детского и диетического (лечебно-профилактического) питания.
Список литературы
1. Бергнер П. Целительная сила минералов, особых питательных веществ и микроэлементов / пер. с англ. У. Сапциной. - М.: КРОН-ПРЕСС, 1998. - 288 с.
2. Брехман И.И. Человек и биологически активные вещества. - М.: Наука, 1981.
- 119 с.
3. Гребенникова О.А., Полонская А.К., Горина В.М. и др. Биохимическое обоснование перспективных направлений использования плодов алычи // Бюл. Никит. ботан. сада. - 2007. - Вып. 95. - С. 69-74.
4. Дунаевская Е.В., Горина В.М. Биологическая ценность плодов алычи сортов Сестричка и Субхи Раняя // Инновации в науке / Сб. ст. по материалам XLVIII междунар. науч.-практ. конф. - №8 (45). - Новосибирск: Изд. «СибАК», 2015. - С. 1118.
5. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош и др. - Л.: Агропромиздат, 1987. - 430 с.
6. Комар-Темная Л.Д., Тарахтиев С.И. Значение и возможности использования некоторых редких плодовых культур в лечебно-профилактическом питании и медицине // Materials of the 7 international conference in horticulture. - Lednice, Czech Republic, 1999. -Р. 72-75.
7. Кривенцов В.И. Методические рекомендации по анализу плодов на биохимический состав. - Ялта, 1982. - 22 с.
8. Методы технохимического контроля в виноделии / Под ред. В.Г. Гержиковой.
- Симферополь: Таврида, 2002. - 259 с.
9. Основы государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2020 года / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://pfcop.opitanii.ru/info/cons_2020.shtml (дата обращения: 29.07.2017).
10. Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений. - М.: Колос, 1985. - 256 с.
11. Практикум по агрохимии / под ред. Б.А. Ягодина. - М.: Агропромиздат, 1987.
- 512 с.
12. Продукты переработки плодов и овощей. Методы анализа: сб. ГОСТов. - М.: Издательство стандартов, 2002. - 200 с.
13. Рихтер А.А. Использование в селекции взаимосвязей биохимических признаков // Труды Никитского ботанического сада. - Ялта. - 1999. - Т. 118. - С. 121129.
14. Скальный А.В., Рудаков И.Ф. Биоэлементы в медицине. - М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. - 272 с.
15. Химический состав российских пищевых продуктов: Справочник / Под ред. И.М. Скурихина и В.А. Тутельяна. - М.: ДеЛи принт, 2002. - 236 с.
Dunaevskaya E.V., Komar-Tyomnaya L.D., Gorina V.M., Grebennikova O.A. Products of processing of the Nikita Botanical Gardens fruit raw materials - sources of biologically active substances
// Woks of the State Nikit. Botan. Gard. - 2017. - Vol. 144. - Part II. - P. 119-124.
Jams with a high content of biologically active substances have been developed at the Nikita Botanical Gardens. Jam from dark-colored fruits of cherry plum and jam experimental are characterized by a high concentration of potassium and the P-active complex "ascorbic acid - flavonoids". Jam from dark-colored fruits of cherry plum is also distinguished by a high content of magnesium - 204.00 mg / kg, copper - 10.18 mg / kg and iron - 36.48 mg / kg. The experimental jam is high calcium content of 398 mg / kg and ascorbic acid is 56.32 mg / 100 g.
Key words: fruits; jam; chemical composition; macronutrients; microelements.
