ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ СУШКИ НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ВИНОГРАДНЫХ ВЫЖИМОК
, аспирант, , студент, , д-р хим. наук, профессор, , студент, , студент
Самарский государственный технический университет г. Самара
E-mail: *****@***ru
Виноград является полезным высококалорийным пищевым продуктом для человека, а также лечебным средством, благотворно влияющим на обмен веществ в организме.
Ключевые слова: Фенольные соединения, антоцианы, антиоксидантная активность, Folin-Ciocalteu, конвективная сушка винограда, органические кислоты.
Виноград известен людям с наидревнейших времён. Он является широко используемой культурой именно благодаря своему уникальному химическому составу. В его ягодах содержатся сахара (главным образом глюкоза и фруктоза), ферменты, витамины, микроэлементы, органические кислоты, азотистые, фенольные и другие весьма важные для здоровья человека вещества [1].
В ряду культурных растений виноград выделяется многообразием ценных свойств. Это - питательный, диетический и лечебный продукт. Один килограмм свежих ягод винограда обеспечивает около 30% калорий дневного рациона человека. В его ягодах содержится 14-30% сахаров (в основном глюкозы и фруктозы), значительное количество органических кислот (винной, яблочной, лимонной и др.), повышающих аппетит и процессы пищеварения, а также предупреждающих образование камней в почках. Виноград и виноградный сок используются как лечебные средства при кормлении отстающих в развитии детей, для оздоровления больных сердечными и желудочно-кишечными заболеваниями, полиартритами, после перенесенных операций. В мускатных сортах содержатся антибиотические ароматические соединения. Пектиновые вещества, содержащиеся в кожице темноокрашенных ягод, связывают в нерастворимые соли радиоактивные металлы и таким образом выводят их из организма. Благодаря наличию биологически активных веществ виноград помогает при малокровии и расстройствах нервной системы. Виноград является источником целого комплекса витаминов: А, В1, В2, В6, В7, С, К, и Р. Виноград содержит много микроэлементов, в том числе марганец, цинк, рубидий, фтор, ванадий, йод, титан, кобальт и др. Весьма полезны дубильные и красящие вещества черноплодных сортов, обладающие бактерицидным и антилучевым действием [2].
Основным и очень популярным продуктом, получаемым из винограда, является виноградное вино. Однако, при его производстве образуется очень большое количество отходов - виноградных выжимок и косточек. А ведь именно эти продукты могут стать исходным сырьем для производства полуфабрикатов, содержащих повышенное количество биологически активных соединений [3-5].
Одно из важнейших свойств виноградных выжимок - способность выступать в качестве антиоксидантов, то есть тормозить процессы окисления липидов в жиросодержащих системах[6]. Основное количество выжимок образуется в период сбора винограда и переработки на вино. Такое количество быстропортящихся отходов нельзя сохранить без дополнительной обработки. Сушка является одним из способов хранения скоропортящихся продуктов. Также сушка предлагается и в качестве метода консервирования виноградных выжимок [7,8]. Однако, целенаправленные исследования по влиянию параметров сушки на химический состав и антиоксидантную активность виноградных выжимок не проводились.
Целью наших исследований является оценка влияния трех температур сушки 50-52°С, 100-102°С, 130-132°С при конвективной сушке на изменение химического состава (общего содержания фенолов, флавоноидов, антоцианов, антиоксидантной активности (способности улавливать свободные радикалы 2,2´-дифенил-1-пикрилгидразила, DPPH), восстанавливающей силы по методу FRAP, способности ингибировать окисление на модели с линолевой кислотой) виноградных выжимок и косточек.
Объектами исследования являются выжимки сортосмеси винограда сортов Мерло, Левокумский и Регент урожая 2012 года, собранных на территории Самарской области.
Целью наших исследований является: измерение общего содержания фенольных веществ с помощью реактива Folin-Ciocalteu, общего содержания флавоноидов, общего содержания антоцианов, измерение уровня улавливания свободных радикалов DPPH, общей антиоксидантной силы по методу FRAP (ferric reducing antioxidant power с реагентом 2,4,6-трипиридил-s-триазином), антиоксидантной активности на модели с линолиевой кислотой.
Основной методикой для определения фенольных веществ является спектрофотометрический метод с реактивом Folin-Ciocalteu. Фенолы легко окисляются в основной среде с образованием радикала О2-, который реагирует с молибдатом с образованием оксида молибдена MoO4+, имеющего максимум поглощения при 700-750 нм [9].
Содержание флавоноидов определяется нитратоалюминиевым колориметрическим методом, при котором нитрат алюминия взаимодействует с кето-группой флавоноидов, образуя стабильный кислотный комплекс, показывающий устойчивую спектрально-поглощательную способность при 415 нм [10].
Исследование способности улавливать свободные стабильные радикалы DPPH является одним из старейших методов исследования антиоксидантной активности. Несмотря на это он широко и повсеместно используется за рубежом для оценки, как индивидуальных фенольных веществ, так и для пищевых систем в целом [11].
Метод определения железовосстанавливающей (антиоксидантной) способности FRAP основан на реакции восстановления комплекса Fe(III)-2,4,6-трипиридил-s-триазина до комплекса Fe(II)-2,4,6-трипиридил-s-триазина, которое имеет ярко-синее окрашивание и полосу поглощения λ=593 нм [12].
Исследование антиоксидантной активности в системе линолиевая кислота. Метод на модели с линолиевой кислотой основан на окислении линолиевой кислоты, при этом образуются пероксиды, и эти соединения окисляют Fe (II) до Fe (III). Ион Fe (III) образует комплекс с ионом SCN-, который имеет максимальную спектральную поглощательную способность при 500 нм. Таким образом, высокая степень спектральной поглощательной способности является индикатором образования большого количества пероксидов [13].
Результаты определения химического состава и антиоксидантной активности представлены в таблицах 1, 2.
Таблица 1 – Результаты исследования химического состава виноградных выжимок высушенных при разных температурных режимах
| Общее содержание фенолов, мг галловой кислоты/ 100 г сырья | Общее содержание флавоноидов, мг катехина/ 100 г сырья | Общее содержание антоцианов, мг цианидин-3-гликозида/100 г сырья | ||
Выжимки | |||||
50-52°С | 1166 | 1280 | 964,4 | ||
100-102°С | 1013 | 798 | 97,5 | ||
130-132°С | 1128 | 792 | 257,8 |
Таблица 2 – Результаты исследования антиоксидантной активности виноградных выжимок высушенных при разных температурных режимах
| Eс50, мг/мл | FRAP значение, ммоль Fe2+/ 1 кг сырья | Антиоксидантная активность в системе линолиевая кислота, % ингибирования окисления линолиевой кислоты | ||
Выжимки | |||||
50-52°С | 3,2 | 37,26 | 20,9 | ||
100-102°С | 2,7 | 37,8 | 8,5 | ||
130-132°С | 3,9 | 34,2 | Не обнаружена |
Из таблиц можно сделать вывод, что наибольшее число флавоноидов и фенолов сохраняются при низких температурах сушки, а с повышением температуры наступает деструкция почти всех веществ, отвечающих за антиоксидантную активность.
Список литературы
1. , Скурихин вина. – М.: Агропромиздат. 19с.
2. , , Пилипенко винограда. – Киев: Урожай. 19с.
3. , Касьянов виноградных выжимок и виноградных семян с использованием жидкого диоксида углерода. // Изв. вузов. Пищ. технол. – 2010. №2-3. С. 60-62.
4. , Щеглов процессов извлечения биологически активных веществ из виноградных выжимок. // Изв. вузов. Пищ. технол. – 2008. №1. С. 45-46.
5. , Танащук использования виноградной выжимки как источника биологически активных добавок. // Виноделие и виноградарство. – 2005. №6. С. 37-38.
6. Ӧzvural E. B., Vural H. Grape seed flour is a viable ingredient to improve the nutritional profile and reduce lipid oxidation of frankfurters. // Meat Sci. 2011. Vol. 88. N 1. P. 179-183.
7. Khanal Ramesh C., Howard Luke R., Prior Ronald L. Effect of heating on the stability of grape and blueberry pomace procyanidins and total anthocyanins. // Food Res. Int. 2010. Vol. 43. N 5. P. .
8. Roberts John S., Kidd David R., Padilla-Zakour O. Drying kinetics of grape seeds. // J. Food Eng. 2008. Vol. 89. N 4. P. 460-465.
9. Ramila Guendez, Stamatina Kallithraka, Dimitris P. Makris, Panagiotis Kefalas. Determination of low molecular weight polyphenolic constituents in grape (Vitis uinifera sp.) seed extracts: Correlation with antiradical activity. // Food Chemistry. 2005. Vol. 89. N 1. P. 1-9.
10. Mojca Skerget, Petra Kotnik, Majda Hadolin, Andreja Rizner Hras, Marjana Simonic, Zeljko Knez. // Phenols, proanthocyanidins, flavones and flavonols in some plant materials and their antioxidant activities. Food Chemistry. 2005. Vol. 89. N 1. P. 191-198.
11. Maria S. *****fino, Fabiano A. N. Fernandes, Ricardo E. Alves, Edy S. de Brito. Free radical-scavenging behavior of some north-east Brazilian fruits. // Food Chemistry. 2009. Vol. 114. N 4. P. 693-695.
12. Jessica Nilsson, Rolf Stegmark, Bgorn Akesson. // Total antioxidant capacity in different pea (Pisum sativum) varieties after blanching and freezing. Food Chemistry. 2004. Vol. 86. N 3. P. 501-507.
13. Mohammadzadeh S., Sharriatpanahi M., Hamedi M., Amanzadeh Y., Sadat Ebrahimi S. E., Ostad S. N. Antioxidant power of Iranian propolis extract. - Food Chemistry. – 2007. - Vol. 103. - № 3. – P. 729-733.
