Антиоксидантная активность хлебобулочных изделий, обогащенных порошком из ягод голубики

Одним из направлений разработок в области здорового питания является создание пищевых продуктов с антиоксидантными свойствами. Оказание профилактического эффекта природными антиоксидантами возможно только при регулярном их потреблении вместе с пищевыми продуктами, поэтому обогащать необходимо продукты массового спроса, употребляемые ежедневно, например, хлебобулочные изделия.

Антиоксидантами называют вещества, способные при химическом взаимодействии тормозить развитие процессов свободно радикального окисления. Любая стрессорная ситуация в организме человека сопровождается резким возрастанием активных форм кислорода, активирует антиоксидантную систему и запускает действие регуляторных меха- низмов. После исчерпания возможностей всех защитных механизмов начинает развиваться оксидативный стресс, приводящий к развитию различных заболеваний [1, 2]. Эндогенный синтез антиоксидантов в организме напрямую зависит от их поступления с пищей. Пополнение запасов антиоксидантов извне с помощью пищевых продуктов, обладающих антиоксидантными свойствами, может свести оксидативный стресс к минимуму, значительно снизить степень его проявления или даже предотвратить «поломки» в организме, которые происходят в результате отрицательного действия свободных радикалов.

Пищевые продукты с антиоксидатными свойствами можно разделить на две группы: 1) пищевые продукты, в которых вещества-антикосиданты присутствуют изначально и оказывают антиоксидатный эффект при включении их в рацион питания (фрукты и овощи, шоколад с натуральными какао-продуктами, красное вино, чай, кофе, масло из рисовых отрубей и др.); 2) обогащенные пищевые продукты, в рецептуру которых специально вносят обогащающие добавки из природного сырья, содержащие вещества-антиоксиданты [3]. Вещества-антиоксиданты должны быть природного происхождения, желательно не в виде выделенных чистых веществ – биологически активных добавок к пище, а в виде обогащающих добавок из природного сырья, в которых синергизм различных антиоксидантов повышает их антиокси-датные свойства.

Антиоксиданты, содержащиеся в пищевых продуктах, можно разделить на жиро- и водорастворимые, а по принципам действия – прямого и непрямого (табл. 1). Выбор растительного сырья для обогащения антиоксидантами хлебобулочных изделий может быть обусловлен двумя факторами: классификационным признаками и влиянием на органолептические свойства нового продукта.

По данным международного общества по антиоксидантам International Society of Antioxidant in Nutritional and Health (ISANH), одними из самых эффективных антиоксидантов считаются природные полифенолы. Число известных полифенолов, антиоксидантные свойства которых уже доказаны, превышает 20 000. В значительных количествах они встречаются во всех живых растительных организмах, составляя 1–2 % биомассы и более и выполняя разнообразные биологические функции. Наибольшим разнообразием химических свойств и биологической активности отличаются фенольные соединения с двумя и более гидроксильными группами в бензольном ядре. Эти классы фенольных соединений в физиологических условиях образуют буферную окислительно-восстановительную систему. Антиоксидантные свойства полифенолов связаны с наличием в их структуре слабых фенольных гидроксильных групп, которые легко отдают свой атом водорода при взаимодействии со свободными радикалами. В этом случае они выступают в роли «ловушек» свободных радикалов, сами при этом превращаются в малоактивные феноксильные радикалы [1, 4].

Ягоды голубики содержат значительное количество биологически активных веществ, в том числе обладающих антиоксидантными свойствами (антоцианы, фенольные кислоты, витамин С). Причем количество веществ-антиоксидантов в дикорастущей голубике может превышать в 10–100 раз по сравнению с культурными сортами [5–7]. Многочисленными исследованиями, проведенными учеными США и Канады, доказано, что ягоды свежей голубики благодаря антиоксидантным свойствам замедляют старение и способствуют процессу омоложения организма. В ягодах голубики, как и в чернике и клюкве содержится биологически активное вещество – рез-вератрол, которое подавляет распространение опухолевых клеток и запускает их апоптоз (запрограммированную смерть). Резвератрол обладает также противоспалительными и антиоксидантными свойствами. Бактерицидными свойствами обладают биофлавоноиды голубики – улигинозин, эпикатехин, эпигалло-катехин и урсоловая кислота [7, 8].

Цель работы – разработка хлебобулочных изделий с антиоксидантными свойствами за счет обогащения порошком из ягод голубики. Изучение химического состава порошка из ягод дикорастущей голубики проводили с помощью газо-жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией (ГЖХ МС) на хроматографе «Agilent 6850» (США). Оптимизацию количества порошка из ягод голубики в рецептуре хлебобулочных изделий проводили методом пробной лабораторной выпечки. Оп-

Таблица 1

Классификация антиоксидантов пищевых продуктов

Признак	Группа	Вещества
ПО РАСТВОРИМОСТИ	Жирорастворимые	Витамин Е, β-каротин, γ-оризанол
	Водорастворимые	Витамин С, полифенолы, минеральные вещества (цинк, селен, марганец, цинк), аминокислоты
ПО ПРИНЦИПУ ДЕЙСТВИЯ	Прямого действия (истинные)	Витамин Е, β-каротин, γ-оризанол, полифенолы
	Непрямого действия	Витамин С, минеральные вещества (цинк, селен, марганец, цинк), серусодержащие аминокислоты

Нилова Л.П.                          Антиоксидантная активность хлебобулочных изделий, ределение антиоксидантной активности хлебобулочных изделий традиционных (контроль) и обогащенных проводили хемилюминесцентным методом с использованием био-хемилюминометра БХЛ-06М (Нижний Новгород, Россия) [9].

Было установлено высокое содержание в порошке из ягод голубики сахаров: трисахариды (раффиноза и глицероза), дисахариды (сахароза, рутиноза) и моносахариды (гексозы и пентозы). Больше всего содержалось гексоз (19341,82 мг/100 г), среди них преобладали α-глюкоза (4624,87 мг/100 г), β-глюкоза (3372,91 мг/100 г), α-фруктоза (5254,09 мг/100 г) и β-фруктоза (3836,22 мг/100 г). Из органических кислот преобладали яблочная (1454,30 мг/100 г) и хинная (1271,57 мг/100 г). К веществам, обнаруженным в порошке из ягод голубики и придающим ему антиоксидантные свойства, можно отнести простые фенолы (пирокатехин и гидрохинон), фенолокислоты – в наибольшем количестве р-кумаровая и хлорогеновая, тритерпеноиды (олеаноловая и урсоловая кислоты), а также в незначительном количестве β-ситостерол (табл. 2). Использование данного метода не позволило определить антоцианы – основные вещества-антиоксиданты голубики. Но ранее проведенными исследованиями [10] установлено содержание антоцианов в количестве 287,9 мг/100 г. В результате полученных экспериментальных данных был сформирован антиоксидантный обогащенных порошком из ягод голубики потенциал порошка из ягод дикорастущей голубики (см. табл. 2).

Для установления оптимального количества порошка из ягод голубики в рецептуре хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта был использован метод пробной лабораторной выпечки. Количество порошка из ягод голубики варьировали от 1 до 5 % с шагом 1 %. Все исследуемые образцы готовились безопарным способом. Экспериментально было установлено, что порошок из ягод голубики способствует интенсификации микробиологических процессов при созревании теста, что сокращает его созревание до 30 мин в зависимости от количества порошка в рецептуре. Но при введении порошка из ягод голубики в пшеничное тесто происходило изменение органолептических показателей, прежде всего цвета готовых изделий. Окраска корок изменялась от золотисто-коричневой в изделиях с 1 % порошка до коричневой и даже с небольшими вкраплениями порошка голубики в изделиях с 5 % порошка, цвет мякиша – от светло-серого до темно-коричневого с фиолетовым оттенком. Но вкус голубики в хлебобулочных изделиях начинал ощущаться только при введении 2 % порошка, а при дальнейшем увеличении его дозировки появлялась резко выраженная кислинка. При введении 4 % порошка из голубики мякиш изделий начинал терять свою эластичность и становился слегка резинистым, а пористость хотя и была равномерной, но становилась толсто-

Таблица 2

Антиоксидантный потенциал порошка из ягод голубики, мг/100 г

Вещество Кол-во Вещество Кол-во Простые фенолы Флавоноиды Пирокатехин 20,05 Катехин 12,9 Гидрохинон 19,24 Галлокатехин 2,90 Фенольные кислоты Эпикатехин 3,83 Гидрооксибензойные Изорамнетин (3-метилквертицин) 7,60 4-гидроксибензойная 10,42 Кверцитин 5,19 Протокатеховая 7,19 Антоцианы 287,9 Галловая 26,90 Аскорбиновая кислота 87 Салициловая 2,45 Тритерпеноиды Гидрооксикоричные Олеаноловая кислота 802,80 p-кумаровая 151,95 Урсоловая кислота 3307,7 Хлорогеновая 192,70 α-амирин 73,70 Криптохлорогеновая 2,50 Фитостерины Неохлорогеновая 5,57 β-ситостерол 48,11 Феруловая 1,37 Изофукостерол 3,47 стенной. Порошок из ягод голубики оказал влияние и на физико-химические показатели качества хлебобулочных изделий, особенно на пористость и удельный объем. При введении до 3 % порошка эти показатели постепенно увеличивались, а при его дозировке 4 и 5 % начинали снижаться. Особенно эти изменения были выражены при определении удельного объема. Кислотность хлебобулочных изделий повышалась незначительно. Таким образом, для производства хлебобулочных изделий из пшеничной муки наиболее оптимальным является введение порошка из ягод голубики в количестве 3 % при условии использования в рецептуре 4 % растительного (подсолнечного) масла. Повышение количества порошка в рецептуре хлеба за счет укрепляющего действия витамина С приводит к снижению удельного объема и ухудшению органолептических показателей – цвета (появление выраженного синего оттенка) и вкуса (выраженная кислинка). Использование в рецептуре сахара (5 %) и растительного масла (4 %) разжижает тесто за счет расслабления клейковины. Сочетание сладкого вкуса сахара и кислого порошка из ягод голубики приводит к формированию гармоничных органолептических показателей хлебобулочных изделий.

Определение антиоксидантных свойств хлебобулочных изделий можно проводить расчетным путем с учетом антиоксидантного потенциала используемого для обогащения порошка из ягод голубики [11] или использовать различные методы определения антиоксидантных свойств [4]. Ягоды голубики содержат в большей степени водорастворимые антиоксиданты и поэтому должны обогатить ими хлебобулочные изделия, если не произойдет разрушение в процессе темпера- турного воздействия при выпечке. В работе был использован хемилюминесцентный способ, как наиболее распространенный в определении антиоксидантной активности сыворотки крови лабораторных животных или в клинических исследованиях сыворотки крови человека. Антиоксидантную активность определяли в корке и мякише хлебобулочных изделий, обогащенных порошком из ягод голубики, контролем служили традиционные хлебобулочные изделия, содержащие 4 % подсолнечного масла и 5 % сахара. Экстрагирование антиоксидантов осуществляли дистиллированной водой с последующим центрифугированием в течение 10 минут. Результаты определения антиоксидантной активности хлебобулочных изделий представлены на рисунке.

Порошок из ягод голубики содержит 14,47 мг/мл (в пересчете на витамин С) на 1 г порошка водорастворимых антиоксидантов, что больше в 1,5 раза, чем в мякише контрольных изделий. Использование порошка из ягод голубики в рецептуре хлебобулочных изделий в количестве 3 % привело к повышению их антиоксидантной активности по сравнению с традиционными хлебобулочными изделиями из пшеничной муки высшего сорта. Однако в обогащенных хлебобулочных изделиях большей антиоксидантной активностью обладает корка, а в контрольных изделиях традиционной рецептуры – мякиш. Так, в корке обогащенных хлебобулочных изделий содержится больше водорастворимых антиоксидантов, чем в мякише на 17,64 %, а в корке контрольных изделий – меньше на 30 %. Фактически мякиш обогащенных хлебобулочных изделий обладает в 1,25 раза большей антиоксидантной активностью, чем используемый

обогащенные    традиционные хлебобулочные хлебобулочные изделия изделия

□ корка

□ мякиш

Антиоксидантная активность 1 г хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта, мг/мл (в пересчете на витамин С)

для обогащения порошок. Незначительное увеличение антиоксидантной активности разработанных хлебобулочных изделий связано с невозможностью использования в рецептуре больших количеств порошка из ягод голубики из-за негативного влияния на формирование органолептических свойств.

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования позволили сформулировать следующие выводы:

• -    порошок из ягод голубики обладает антиоксидантным потенциалом не только за счет антоцианов, фенолокислот, но и тритерпеноидов - олеаноловой и урсуловой кислот;

• -    для разработки обогащенных хлебобулочных изделий можно использовать не более 3 % порошка из ягод голубики, чтобы не ухудшить их органолептические свойства;

• -    разработанные хлебобулочные изделия обладают антиоксидантной активностью, причем содержание водорастворимых антиоксидантов в корке больше, чем в мякише.