Зміна вмісту загальної кількості поліфенольних сполук

Вченими в галузі медицини доведено, що важливий патогенетичний фактор процесу старіння, мутагенезу, розвитку низки важких захворювань, залежить від надлишкового утворення в організмі активних форм кисню, який отримав назву оксидантного стресу. Для підтримання гомеостазу в клітинах і захисту біологічних систем важливі антиоксидантні системи захисту організму. Для нормалізації їх функції необхідно, щоб до організму надходив широкий набір біоантиоксидантів, що покращило б стан здоров’я населення [267, 275].

Антиоксиданти – важливі компоненти харчування, які попереджують утворення вільних радикалів, зменшують їх дію приймають участь в їх інактивації, сповільнюють загальні процеси старіння, попереджують розвиток хронічних захворювань. Встановлено [264], що найбільш ефективними є антиоксидантні комплекси природного походження, до яких відносять і глід.

Із даних джерел наукової літератури відомо, що завдяки вмісту біологічно активних речовин глід може слугувати важливим компонентом в організації здорового і функціонального харчування населення [252]. Тому аналіз поліфенольних сполук та їх окремих класів є важливим при вивченні біологічної цінності плодів глоду з високим вмістом цих сполук. При переробці плодів глоду проходить ферментативне і не ферментативне окислення біофлавоноїдів. Особливо активно ферментативне окислення фенольних сполук киснем повітря проходить при переробці плодів методом сушіння. На заключних етапах технологічної переробки сировини протікають неферментативні процеси. Встановлено, що незначне окислення фенольних сполук дозволяє покращити органолептичні показники кінцевого продукту. Харчова цінність продуктів переробки (сушених плодів глоду), обумовлюється ступенем збереженості природних компонентів, зниженням їх втрат і перетворень під дією низки зовнішніх і внутрішніх факторів під час зневоднення. Збереження кольору, характерного для даного види сировини, свідчить про досконалість технологічного процесу, а будь-які зміни кольору – розпад, деструкцію біологічно активних речовин і, як наслідок, накопичення шкідливих. Тому, мета нашої роботи полягала у дослідженні окислювальних перетворень біофлавоноїдів плодів глоду та вивченні можливості їх стабілізації при технологічній переробці за використання різних методів та режимних параметрів сушіння.

Під час проведення експериментальних досліджень, у заданому інтервалі часу, послідовно встановлювали зміну загальної кількості поліфенольних сполук. Нами встановлено, що при сушінні плодів глоду, втрати поліфенольних сполук можуть бути досить високими. Проте, підібрані методи і режимні параметри процесів сушіння, дозволяють суттєво знизити втрати цих важливих антиоксидантів (табл. 3.24).

Аналіз проведених нами досліджень показує, що різке зменшення вмісту поліфенольних сполук у порівнянні із свіжими плодами, (додаток Е.1–Е.3.) відбувається при сушінні плодів глоду за низьких температур сушильного агенту – 60 і 70ºС. Так, за температури сушильного агенту 60ºС, загальна кількість поліфенольних сполук становила, в середньому 1600 мг/100 г, що на 58% нижче від вмісту у свіжих плодах. Найбільший вміст загальної кількості поліфенольних сполук у цьому варіанті сушіння був у глоду одноматочкового та сорту Збігнєв, відповідно 3398 і 1284 мг/100 г, найнижчий – у глоду алма-атинського та сорту Шаміль та Людмил, відповідно 1214 та 891 мг/100 г.

У варіанті сушіння плодів за температури сушильного агенту 70ºС і тривалості, в середньому 465. Так, у глоду одноматочкового де вміст загальної кількості поліфенолів був найвищий, у варіанті сушіння за температури сушильного агенту 70ºС і тривалості сушіння 254 хв., вміст поліфенолів збільшився, порівняно із попереднім варіантом сушіння, на 28,2%. У варіанті за температури 80ºС і тривалості 222 хв. – на 41,7%, за 90ºС і тривалості сушіння 180 хв. – на 49,2% і, у варіанті сушіння за температури теплоносія 100ºС і тривалості 164 хв. – на 51,2%.

Таблиця 3.24

Зміна вмісту загальної кількості поліфенолів у плодах глоду висушених конвективним методом, мг/100 г (за 2007–2009 рр.)

Сорти і види глоду	Сушені плоди
Температура сушильного агенту, ºС
тривалість сушіння, хв	на сухий залишок	тривалість сушіння, хв	на сухий залишок	тривалість сушіння, хв	на сухий залишок	тривалість сушіння, хв	на сухий залишок	тривалість сушіння, хв	на сухий залишок
Шаміль
Людмил
Глід алма-атинський
Збігнєв
Глід одноматочковий
НІР05 2007 р.		89,7		108,2		119,6		125,9		127,9
2008 р.		80,0		97,6		107,9		113,6		120,4
2009 р.		84,8		84,8		114,6		120,7		127,5

У сорту Людмил, де вміст загальної кількості поліфенольних сполук був найменшим, спостерігалася аналогічна тенденція: із збільшенням температури сушильного агенту збільшувався вміст загальних поліфенолів. Зокрема, при зневодненні за температури сушильного агенту 60ºС і тривалості процесу сушіння 836 хв., загальна кількість поліфенольних сполук становила 891 мг/100 г, за температури 70ºС і тривалості сушіння 785 хв. – 949 мг/100 г, за 80ºС і тривалості сушіння 739 хв. – 1049 мг/100 г, за температури 90ºС і тривалості 680 хв. – 1104 мг/100 г, та за температури 100ºС і тривалості 619 хв. – 1157 мг/100 г.

Аналізуючи отримані дані за мікрохвильового методу сушіння слід відмітити, що тривалість сушіння і напруженість магнетронів мікрохвильової установки, мали подібну тенденцію впливу на загальну кількість поліфенольних сполук плодів глоду. Проте цей метод сушіння вирізнився більшими втратами цих сполук під час сушіння (табл. 3.25).

Таблиця 3.25

Зміна вмісту загальної кількості поліфенолів у плодах глоду висушених мікрохвильовим методом, мг/100 г (за 2007–2009 рр.)

Сорт	Сушені плоди
Потужність магнетрону, %
тривалість сушіння, хв	на сухий залишок	тривалість сушіння, хв	на сухий залишок	тривалість сушіння, хв	на сухий залишок	тривалість сушіння, хв	на сухий залишок
Шаміль
Людмил
Глід алма-атинський
Збігнєв
Глід одноматочковий
НІР05 2007 р.		84,4		116,4		124,4		127,8
2008 р.		76,3		105,0		112,2		116,7
2009 р.		80,8		110,1		117,5		120,5

Результатами досліджень встановлено, що потужність магнетрону 30% і середня тривалість сушіння 339 хв., призвела до найнижчого вмісту поліфенольних сполук, в середньому по сортах і видах – 1481 мг/ 100 г, що на 61% нижче від вмісту у свіжих плодах і обумовлене, вочевидь, тривалим процесом їх зневоднення.

Як видно з даних результатів досліджень, при мікрохвильовому методі сушіння, найбільший вміст загальної кількості поліфенольних сполук був у глоду одноматочкового (3363 мг/100 г), та глоду алма-атинського (1190 мг/100 г), за тривалості сушіння відповідно, 194 та 250 хв. Найменший вміст поліфенольних сполук був у сортів Шаміль і Людмил, відповідно 967 та 755 мг/100 г, за тривалості сушіння 430 і 560 хв.

Проведені дослідження показали, що поступове підвищення потужності магнетрону до 50%, і скорочення тривалості сушіння до 313 хв., призвело до підвищення вмісту цих сполук, в середньому на 37,3%, порівняно із попереднім варіантом сушіння плодів, за потужності магнетрону 30%.

Так, у глоду одноматочкового, у цьому варіанті зневоднення, за тривалості сушіння 177 хв., вміст загальної кількості поліфенолів становив 4689 мг/100 г, що на 39,4% нижче від попереднього варіанту сушіння. У глоду алма-атинського, за тривалості сушіння 231 хв., вміст загальної кількості поліфенольних сполук становив 1627 мг/100 г, що на 36,7% менше від варіанту сушіння за потужності магнетрону 30%. У сорту Людмил, де вміст загальної кількості поліфенольних сполук був найменшим, у варіанті сушіння за потужності магнетрону 50% і тривалості 517 хв., вміст поліфенолів становив 978 мг/100 г, що на 29,5% нижче від варіанту сушіння за потужності магнетрону 30%.

У варіанті сушіння плодів за потужності магнетрону 70% і тривалості процесу зневоднення, в середньому 296 хв., вміст загальної кількості поліфенольних сполук збільшився на 42,7% порівняно із варіантом сушіння за потужності магнетрону 30%. У глоду одноматочкового у цьому варіанті сушіння, вміст загальної кількості поліфенольних сполук становив 4961 мг/100 г (тривалість сушіння 168 хв.), а у сорту Людмил – 1089 мг/100 г (тривалість сушіння 490 хв.). Сушіння плодів глоду за високої потужності магнетрону – 100% за рахунок скорочення тривалості сушіння (211 хв.), призвело до збільшення загальної кількості поліфенольних сполук, в середньому на 40,9%. У глоду одноматочкового у цьому варіанті сушіння їх вміст становив 5088 мг/100 г, а у сорту Людмил – 1125 мг/100 г. Тривалість сушіння, відповідно 120 та 351 хв.

Відомо [256], що поліфеноли є активними метаболітами і відіграють важливу роль в різноманітних фізіологічних функціях, в тому числі стійкість до інфекційних захворювань. Від вмісту поліфенолів залежить забарвлення, аромат та смак плодів.

Вивчаючи зміну вмісту загальної кількості поліфенольних сполук у плодах глоду за контактного методу сушіння, нами встановлено, що їх вміст змінювався аналогічно як і у вищевказаних методах, тобто залежав від температури і тривалості процесу сушіння. (табл. 3.26).

Таблиця 3.26

Зміна вмісту поліфенолів у плодах глоду висушених контактним методом, мг/100 г (за 2007–2009 рр.)

Сорт	Сушені плоди
Температура гріючої поверхні, ºС
тривалість сушіння, хв	на сухий залишок	тривалість сушіння, хв	на сухий залишок	тривалість сушіння, хв	на сухий залишок	тривалість сушіння, хв	на сухий залишок
Шаміль
Людмил
Глід алма-атинський
Збігнєв
Глід одноматочковий
НІР05 2007 р.		83,8		92,2		94,3		96,1
2008 р.		75,7		83,7		84,8		86,8
2009 р.		80,3		89,2		90,3		92,3

Так, у варіанті за низької температури гріючої поверхні 60ºС та досить великої тривалості сушіння (635 хв.), вміст загальної кількості поліфенолів у досліджуваних сортах і видах становив 744–3352 мг/100 г, що на 12–19,8% менше у порівнянні з конвективним методом сушіння, за такої ж температури сушильного агенту. Найвищий вміст загальної кількості поліфенольних сполук був у глоду одноматочкового і глоду алма-атинського, відповідно 3352 і 1176 мг/100 г, за тривалості сушіння 377 і 465 хв. У сорту Людмил їх вміст виявився найнижчим і становив 744 мг/100 г, за тривалості сушіння 1003 хв. Збільшення вмісту загальної кількості поліфенолів спостерігалося на фоні підвищення температури гріючої поверхні при сушінні плодів. Так, у глоду одноматочкового та глоду алма-атинського за тривалості 354 та 378 хв., вміст поліфенольних сполук підвищився до 3749 мг/100 г (глід одноматочковий) та 1282 мг/100 г (глід алма-атинський). У порівнянні із конвективним методом, за контактного, при температурі гріючої поверхні 70ºС, вміст загальної кількості поліфенольних сполук, був нижчим, на 14,5% в середньому по сортах і видах.

Встановлено, що за температури гріючої поверхні 80ºС та тривалості сушіння, в середньому 446 хв., вміст загальної кількості поліфенольних сполук підвищився порівняно до варіанту сушіння за температури 60ºС, в середньому на 12,4%. Так, у глоду одноматочкового, у цьому варіанті сушіння, їх кількість становила 3805 мг/100 г (тривалість сушіння 332 хв.), а у глоду алма-атинського – 1303 мг/100 г (тривалість сушіння 356 хв.). В загальному по сортах і видах, вміст загальної кількості поліфенольних сполук у цьому варіанті сушіння, становив 1652 мг/100 г., що на 21,2% менше ніж при конвективному методі сушіння за температури сушильного агенту 60ºС.

Результати досліджень показали, що підвищення температури гріючої поверхні до 90ºС, призвело до підвищення вмісту загальної кількості поліфенольних сполук, в середньому на 15,3% відносно варіанту сушіння за температури гріючої поверхні 60ºС. У глоду одноматочкового вміст загальної кількості поліфенольних сполук становив 3871 мг/100 г, за тривалості сушіння 278 хв., а у глоду алма-атинського – 1341 мг/100 г, за тривалості сушіння 297 хв. Найменший вміст поліфенольних сполук, як і у попередніх варіантах, був у сорту Людмил – 843 мг/100 г (тривалість сушіння – 804 хв.).

Отже, встановлене відносне збільшення вмісту поліфенолів на загальному фоні втрат порівняно із свіжими плодами в результаті ферментації є, напевно, наслідком усихання сировини. Тобто, швидкість зниження вмісту поліфенольних сполук, порівняно із свіжими плодами, залежить від температур сушильного агенту, тобто інтенсивне їх зниження проходить в межах температур 60 і 70ºС. Це пояснюється тим, що поліфенольні сполуки мають у своєму складі антоціанові барвні речовини, які відомі своєю підвищеною реакційною здатністю активно втягуватися у окислювальні процеси, які і відбуваються у перші ж хвилини прогрівання плодів. При цьому ферментативне окислення переважає над неферментативним і швидкість зниження поліфенолів – максимальна. Утворені при цьому продукти під дією теплової обробки вступають у реакції полімеризації та поліконденсації, а утворені важкорозчинні високомолекулярні речовини (флобафен, меланіни та ін.), можуть суттєво вплинути на погіршення кольору вихідної сировини [275].

Враховуючи профілактичне і терапевтичне значення плодів глоду для людини, важливо вивчити можливість накопичення в них великої кількості Р-активних поліфенолів у поєднанні з гармонійним смаком плодів. Як вже зазначалося, поліфенольні речовини відіграють важливу роль у формуванні забарвлення плодів. Дані джерел наукової літератури стверджують, що плоди глоду, в преважній більшості представлені глікозидами, до яких частково входять залишки цукрів і тісно пов’язані з забарвленими агліконами, що належать до групи антоціанідинів. Майже всі досліджувані нами види і сорти глоду мають яскраве забарвлення не лише шкірочки, але й м’якоті.

Хроматографічний аналіз антоціанідинів глоду одноматочкового, висушеного конвективним методом показав, що головним агліконом являється ціанідин (рис.3.9).

Флавоноли в плодах глоду представлені жовтими пігментами: рутином, кверцетином, гіперозидом [34]. Аналізуючи хроматограму, представлену на рисунку, можна побачити, що у глоду сорту Збігнєв, із перерахованих пігментів міститься у досить великій кількості кверцитин. Дані хроматографічного аналізу наочно демонструють наявність в досліджуваному глоду фенолкарбонових кислот, які представлені хлорогеновою і кавовою кислотами, які є антиокислювачами.

Час витримування, хв

Рис. 3.9 Хроматограма гідролізованого екстракту глоду сорту Збігнєв

(сканування при = 254 нм)

Лікарські препарати з глоду використовуються в медицині вже багато століть. В нашій країні найбільш часто вживають настій або екстракт із плодів. Вони викликають посилення скорочень серцевого м’язу, не перевтомлюють його, вирівнюють ритм серця, тому використовується при лікуванні аритмії та серцево-судинної недостатності, атеросклерозі. Особливо широко використовується для зниження артеріального тиску.

В клініці наукового центру радіаційної медицини «Інституту гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва», проведені клінічні випробування плодів глоду, результати досліджень яких подано у додатку Ж.

Дата добавления: 2014-11-29