CC BY
138
664.6+664.8
ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА, ВИДА ОБРАБОТКИ И СОРТА ОВОЩЕЙ НА ИХ АНТИОКСИДАНТНУЮ АКТИВНОСТЬ
В.П. БОРДИНОВА, Н.В. МАКАРОВА
Самарский государственный технический университет,
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, гл. корп.; тел.: (846) 337-20-69, электронная почта: [email protected]
Рассмотрены результаты исследований, в том числе зарубежных, зависимости антиоксидантной активности некоторых видов овощей от их химического состава, сорта, вида тепловой обработки. Представлены примеры практического использования овощей в качестве противоокислительного средства в жиросодержащих пищевых продуктах.
Ключевые слова: овощи, химический состав, фенольные вещества, антиоксидантная активность, тепловая обработка.
Цель настоящего обзора - на основе анализа литературных источников выявить факторы, в том числе виды кулинарной обработки, наиболее существенно влияющие на уровень антиоксидантных свойств овощей.
Влияние тепловой обработки при 50, 75, 100°С в течение 10 и 30 мин на содержание фенольных соединений, антиоксидантную активность против свободных радикалов БРРН в модели с диоксирибозой на примере 6 овощей, выращенных в Японии, исследовано в работе [1]. По всем показателям лучшие результаты были у сока из шпината, худшие - у сока китайской капусты. Любая тепловая обработка негативно влияет на исследованные характеристики. Наименьшее воздействие оказывает обработка при температуре 50°С в течение 10 мин.
Исследован химический состав с помощью метода ВЭЖХ, способность улавливать свободные радикалы, антиоксидантная активность с диоксирибозой для листьев капусты Tronchuda [2]. В результате идентифицированы и количественно оценены 13 фенольных соединений и 5 органических кислот, благодаря которым, по мнению авторов, экстракт капусты проявляет высокий антиоксидантный потенциал.
Влияние облучения на свойства китайской капусты при хранении в холодильнике в течение 3 нед исследовано в работе [3]. Установлено, что радиация значительно снижает количество микроорганизмов, при этом содержание фенольных соединений и антиоксидантная активность несколько увеличиваются. Авторы считают, что облучение можно использовать для повышения микробиологической безопасности без потери антиоксидантной способности.
Клубни картофеля из Южной Америки 74 сортов анализировали на содержание железа, цинка, кальция, фенолов, каротиноидов, витамина С и способность улавливать радикалы кислорода [4]. Обнаружена хорошая корреляция между содержанием фенольных веществ и антиоксидантной активностью. Основным фактором, определяющим последний показатель, является сорт картофеля.
Содержание полифенольных веществ и антиоксидантная активность на примере 4 сортов японского сладкого картофеля Benimasari, Kogonesengan, Y-Red, Mrasaki masari при хранении в течение 37 дней при температуре З и 1З°С исследовано в работе [З]. Однозначного вывода по влиянию температуры на антиоксидантную активность сделать нельзя. В процессе хранения разных сортов последняя может как увеличиваться, так и уменьшаться.
Были исследованы 8 сортов итальянского картофеля на наличие каротиноидов, аскорбиновой кислоты, катехина, хлорогеновой, кофейной, ферруловой кислот в составе мякоти и кожуры [б]. Также определялся уровень антиоксидантной активности против свободных радикалов. Установлено, что кожура более богата анти-оксидантными веществами, чем мякоть. Среди сортов выделяются Nicola, Sieglinde F. Установлено, что экстракты молодого картофеля способствовали замедлению пролиферации раковых клеток молочной железы, а основными противоопухолевыми соединениями в картофеле являются хлорогеновая кислота и катехин.
Кожура от б сортов картофеля, выращиваемого на территории Канады, была исследована [7] на наличие фенольных веществ и антиоксидантную активность по методу восстанавливающей силы и против свободных радикалов. Состав и количество фенольных веществ оценивалось методом ВЭЖХ. Хроматографический анализ показал, что кожура картофеля разных сортов различается по уровню, но не по составу фенольных соединений. Больше антиокислителей содержат красные сорта картофеля.
Изучены [8] антиоксидантные эффекты водных экстрактов зеленых листьев лука-батуна Уэльский по ингибирующему действию против ксантиноксидазы, улавливающий эффект против супероксида, гидроксил радикала, оксида азота, по хелирующему действию ионов металла. Выявлена положительная корреляция между общим содержанием флавоноидов в экстракте лука.
Исследованы 10 сортов салата из Италии [9] на наличие антиокислительных веществ (фенольные соеди-
нения, флавоноиды, фенольные кислоты) по методу ВЭЖХ, на наличие хелирующей активности с ферро-зином и способности улавливать свободные радикалы. Основным фактором, влияющим на эти показатели, является сорт салата: у разных сортов они различаются в 2-5 раз.
Нарезанный сельдерей хранили при температуре 0, 4 и 10°С в течение 28 сут [10]. Пробы отбирали периодически, определяя в них общие фенолы, содержание хлорогеновой и аскорбиновой кислот и антиоксидантную способность. Минимальное воздействие на эти показатели наблюдалось при температуре 0 и 4°С.
На примере фасоли изучено [11] влияние нагревания на химический состав (общее содержание фенолов, танинов), антиоксидантную активность (с диокси-дазой, на модели с линолевой кислотой, восстанавливающая сила, хелирующая активность), антирадикаль-ную способность против свободных радикалов. Установлено, что экстракты сырой фасоли имеют более высокие показатели, чем образцы фасоли, нагретые сухим теплом.
В работе американских ученых [12] исследовано влияние условий термической обработки на содержание фенольных соединений, флавоноидов, конденсированных танинов, антоцианов, способность улавливать свободные радикалы DPPH и антиоксидантную активность для двух сортов фасоли Pinto Bean и Black Bean. Среди видов термической обработки исследованы варка, пропаривание при атмосферном и повышенном давлении. Установлено, что любая обработка снижает эти показатели. Наиболее щадящим методом является пропаривание.
Результаты сравнительного исследования антиоксидантной активности спаржи и брокколи представлены в работе [13]. В экстрактах спаржи и брокколи и в их соках определялись общее содержание фенольных веществ, флавоноидов и антиоксидантная способность. Выявлена линейная зависимость антиокисли-тельной активности экстрактов спаржи и брокколи от содержания флавоноидов.
Степень влияния высушивания на содержание общих растворимых фенольных соединений, аскорбиновой кислоты, общих каротиноидов, антоцианов, способность поглощать свободные радикалы DPPH в свежих овощах, купленных в супермаркетах США: кабачках цукини, белокочанной и краснокочанной капусте, салате-латуке, сельдерее, моркови, пастернаке, красном редисе, ямсе и картофеле исследована в работе [14]. Среди всех овощей лидирующее место по содержанию фенолов, антиоксидантной активности занимает красная капуста. Сушка оказывает неоднозначное влияние на все показатели. Например, в случае красной капусты уменьшает антиоксидантную активность, а в случае моркови - увеличивает.
Изучен химический состав и антиоксидантная активность 123 видов баклажанов и родственных им видов [15]. Авторы связывают способность нейтрализо-вывать свободные радикалы и ингибировать перокис-ление линолевой кислоты с уровнем и наличием анто-цианинов: петунидина, дельфенидина, дельфени-
дин-3-глюкозида, дельфенидин-3-рутинозида, назини-на.
При исследовании влияния 4 видов обработки -бланширования, кипячения, прожаривания и микроволновой обработки - на химический состав (содержание полифенолов, флавоноидов, флавонолов, антоциа-нинов, танинов), антиоксидантную активность по восстановлению ионов железа и меди и свободнорадикальную активность польского чеснока белого сорта Armstrong и красного лука сорта Red Baron установлено [16], что все виды обработки, кроме кипячения, почти не изменяют исследованные показатели.
С помощью амперометрического метода российскими исследователями было определено суммарное содержание антиоксидантов фенольного типа в свежевыжатых соках некоторых овощей, фруктов и ягод [17].
В работе [18] установлено, что добавление 2,5% картофельного белка в состав сосисок снижает липидное окисление, оцененное по количеству веществ, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, при варке сосисок.
Луковый экстракт был использован для предотвращения окисления вареных рулетов из грудки индейки [19]. Продукт хранили более 7 сут в охлажденном состоянии. Степень окисления липидов определяли тио-барбитуровым методом. Установлено, что экстракт лука значительно снижает образование малондиальдеги-да, образующегося при окислении липидов.
В последние годы появился ряд отечественных исследований по разработке технологии получения пищевых продуктов с введением в их состав овощей для придания функциональных свойств [20-25].
ВЫВОДЫ
1. Вид и сорт овощей являются основными факторами, определяющими уровень антиокислительного действия; последнее зависит также от содержания фенольных веществ, катехина, хлорогеновой кислоты, флавоноидов.
2. Нельзя сделать однозначного вывода о снижении или увеличении уровня антиокислительного статуса под действием обработки: нагрева, варки, пропаривания, сушки.
3. В мясных продуктах в качестве антиокислителя применяются картофельный белок и луковый экстракт.
ЛИТЕРАТУРА
1. Kumar R.M., Takenaka M., Isobe S., Tsushida T.
Antioxidant potential anti-proliferative activities and phenolic content in water-soluble fraction of some commonly consumed vegetables: effects of thermal treatment // Food Chem. - 2007. - Vol. 103. - № 4. -P. 106-114.
2. Antioxidative properties of tronchuda cabbage (Brassica oieracea L. var. Costata DC) external leaves against DPPH, superoxide radical, hydroxyi radical andhupochlorous acid / V. Vrchovska, C. Sousa, P. Valentao etal.//FoodChem. -2006.-Vol. 98.-№3.-P. 416-425.
3. Combined effects of irradiation and modified atmosphere packaging on minimally processed Chinese cabbage (Brassica rapa L.) / H.-J. Ahn, J.-H. Kim, J.-K. Kim et al. // Food Chem. - 2005. - Vol. 89. -№ 4. - P. 589-597.
4. Andean potato cultivars (Solanum tuberosum L.) as a source of antioxidant and mineral micronutrients / Ch.M. Andre, M. Ghislain,
P. Bertin et al. // J. Agr. and Food Chem. - 2007. - Vol. 55. - № 2. -P. 366-378.
5. Ishiguro K., Yahara S., Yoshimoto M. Changes in polyphenolic content and radical-scavenging activity of sweetpotato (Ipomoea batatas L.) during storage at optimal and low temperatures // J. Agr. and Food Chem. - 2007. - Vol. 55. - № 26. - P. 10773-10778.
6. Antioxidant compounds and antioxidant activity in «early potatoes» / L. Leo, A. Leone, C. Longo et al. // J. Agr. and Food Chem. -
2008. - Vol. 56. - № 11. - P. 4154-4163.
7. Al-Weshahy A.A., Rao A.V. Isolation and characterization of functional components from peel samples of six potatoes varieties growing in Ontario // Food Res. Int. - 2009. - Vol. 42. - № 8. -P. 1062-1066.
8. Protective effects of an aqueous extract of Welsh onion green leaves on oxidative damage of reactive oxygen and nitrogen species / B.-S. Wang, S.-S. Lin, W.-C. Hsiao et al. // Food Chem. - 2006. - Vol. 98. - № 1. - P. 149-157.
9. Polyphenol content and antioxidative activity in some species of freshly consumed salads / D. Heimler, L. Isolani, P. Vignolini et al. //J. Agr. andFoodChem.-2007. - Vol. 55. -№ 5.-P. 1724-1729.
10. Vina S.Z., Chaves A.R. Antioxidant responses in minimally processed celery during refrigerates storage // Food Chem. -2006. - Vol. 94. - № 1. - P. 68-74.
11. Siddhuraju P. The antioxidant activity and free radical-scavenging capacity of phenolic of raw and dry heated moth bean (Vigna aconitifolia) (Jacq.) Marechal seed extracts // Food Chem. - 2006.
- Vol. 99. - № 1. - P. 149-157.
12. Xu B., Chang S. K.C. Total phenolic, phenolic acid, anthocyanin, flavan-3-ol and flavonol profiles and antioxidant properties of pinto and black beans (Phaseolus vulgaris L.) as affected by thermal processing // J. Agr. and Food Chem. - 2009. - Vol. 57. - № 11. -P. 4754-4764.
13. Sun T., Powers J. R., Tang J. Evaluation of the antioxidant activity of asparagus, broccoli and their juices // Food Chem. - 2007. -Vol. 105. - № 1. - P. 101-106.
14. Reyes F.L., Villarreal E.J., Cisneros-Zevallos L. The
increase in antioxidant capacity after wounding depends on the type of fruit or vegetables tissue // Food Chem. - 2007. - Vol. 101. - № 3. -P. 1254-1262.
15. Structures and antioxidant activity of anthocyanins in many accessions of eggplant and its related species / K. Azuma, A. Ohyama,
K. Ippoushi et al. // J. Agr. and Food Chem. - 2008. - Vol. 56.-№21.-P. 10154-10159.
16. Comparison of the main bioactive compounds and antioxidant activities in garlic and white and red onions after treatment protocols / S. Gorinstein, H. Leontowicz, M. Leontowicz et al. // J. Agr. and Food Chem. - 2008. - Vol. 56. - № 12. - P. 4418^426.
17. Мисин B.M., Сажина H.H., Завьялов А.Ю. Суммарное содержание антиоксидантов фенольного типа в смесях соков ягод, фруктов и овощей // Пиво и напитки.-2009.-№ 4.-С. 48-51.
18. Antioxidant and emulsifying properties of alcalase-hydrolyzed potato proteins in meat emulsions with different fat concentrations / G. Nieto, M. Castillo, Y.L. Xiong et al. // Meat Sci. -
2009. - Vol. 83. - № 1. - P. 24-30.
19. Tang X., Cronin D.A. The effects of brined onion extracts on lipid oxidation and sensory quality in refrigerated cooked turkey breast rolls during storage // Food Chem. - 2007. - Vol. 100. - № 2. -P. 712-718.
20. Гукетлова O.X., Касьянов Г.И. Технология овощных маринадов // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2009. - № 2-3. -С. 60-61.
21. Квитайло И.В., Кожухова М.А., Степуро M.B. Комбинированные салаты для функционального питания // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2010. - № 1. - С. 48-50.
22. Кардовский А.А. Совершенствование технологии и разработка новых видов купажированных соков из свеклы: Дис.... канд. техн. наук. - Краснодар: КубГТУ, 2008. - 176 с.
23. Марковский Ю.И. Разработка рецептуры и оценка потребительских свойств хлебобулочного изделия функционального назначения, обогащенного БАД «Тыковка»: Дис.... канд. техн. наук.
- Краснодар: КубГТУ, 2007. - 134 с.
24. Дерканосова Н.М., Дерканосов Н.И. Перспективы применения якона в технологии хлебобулочных изделий // Роль физиологии и биохимии в интродукции и селекции овощных, плодово-ягодных и лекарственных растений: Междунар. науч.-метод. конф. - М., 2011. - С. 118-120.
25. Сафронова Т.Н., Ермош Л.Г. Технологические аспекты получения пасты из топинамбура // Хранение и переработка сель-хозсырья. - 2008. - № 10. - С. 20-23.
Поступила 11.07.11 г.
INFLUENCE OF CHEMICAL COMPOSITION, KIND OF PROCESSING AND GRADE OF VEGETABLES ON THEM ANTIOXIDANT ACTIVITY
V.P. BORDINOVA, N.V. MAKAROVA
Samara State Technical University,
244, the main case, Molodogvardeyskaya st., Samara, 443100; ph.: (846) 337-20-69, e-mail: [email protected]
Results of researches, including foreign, dependences of antioxidant activity of some kinds of vegetables from their chemical composition, a grade, a kind of thermal processing are considered. Examples of practical use of vegetables in quality antioxidant means in fat-containing foodstuff are presented.
Key words: vegetables, chemical compound, phenolic substances, antioxidant activity, thermal processing.
