Антиоксидантная ативность дикорастущего плодово-ягодного сырья

Автор: Жебо А.В.

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Статья в выпуске: 10, 2025 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования – изучение анатомоморфологического строения, химического состава и свойств плодовоягодного сырья Дальнего Востока как компонента для обогащения пищевых продуктов биологически активными веществами. Исследования проводились в период с 2015 по 2024 г., приведены усредненные значения. Для оценки качества и состава использовались стандартные методы. Исследованные культуры характеризуются высокой биологической активностью – актинидия коломикта по содержанию витамина С (более 150 мг/100 г), смородина дикуша и печальная – по общей антиоксидантной активности (более 800 мг/100 г) и витаминам С (45–65 мг/100 г), В1, В2 (30–42 мг/100 г). Барбарис амурский по антиоксидантной активности не уступает бруснике (более 400 мг/100 г) и превосходит ее по содержанию витамина С (48 мг/100 г). Существенными свойствами, часто ограничивающими широкое использование в рационе питания, являются вкусовые характеристики, а именно излишняя кислотность. При одинаковой титруемой кислотности (2,25–3,0 %) в ряде ягод, например бруснике, клюкве, калине бурейской и калине Саржента, наблюдается низкое значение активной кислотности (рН 4,0–4,9 ед.), а в голубике рН на единицу больше. Учитывая невысокое накопление углеводов, сахарокислотный индекс большинства ягод и плодов не превышает 5, что коррелирует с преобладанием кислого вкуса. Полученные результаты демонстрируют высокий потенциал дикорастущих ягод и плодов для использования в пищевой промышленности при создании функциональных продуктов с выраженными антиоксидантными свойствами. Работа подчеркивает значимость дикорастущего сырья как перспективного источника природных антиоксидантов для укрепления здоровья человека.

Еще

Дикорастущие плоды и ягоды, витамины, антиоксидантная активность, химический состав дикорастущих плодов и ягод

Короткий адрес: https://sciup.org/140312636

IDR: 140312636 | УДК: 613.262 : 634.7 | DOI: 10.36718/1819-4036-2025-10-38-47

Текст научной статьи Антиоксидантная ативность дикорастущего плодово-ягодного сырья

Введение. Леса Дальнего Востока характеризуются большим видовым разнообразием, включая большое количество деревьев, лиан и кустарников, эндемичных для данной территории. Коренные народы традиционно использовали все богатства лесов, большое внимание уделяя съедобным недревесным ресурсам леса, наполняя свой рацион биологически активными веществами, витаминами. По экспертным оценкам, около 85 % биологических запасов [1] дикорастущих пищевых ресурсов приходится на Урал, Сибирь и Дальний Восток. Так, запас основных видов ягод оценивается следующим образом: клюква – 281,3 тыс. т, брусника – 507,6 тыс. черника – 57,2 тыс., голубика – 258,2 тыс., малина – 70,2 тыс., морошка – 11,2 тыс. т. [2]. Сложные климатические условия способствуют лучшей приспособляемости растений, в т. ч. за счет накопления биологически активных веществ для повышения устойчивости к вирусам, заболеваниям. Для получения максимальной пользы необходимо проводить сбор в сроки заготовки, когда растения накапливают максимальное количество биологически активных веществ и достигают необходимой степени зрелости.

На Дальнем Востоке произрастает 160 видов из 44 родов и 21 семейства дикорастущих съедобных плодово-ягодных растений, из них почти 90 % – аборигенные виды, 35 видов отнесены к условно съедобным. Несмотря на такое богатое разнообразие, всего 44 вида представляют производственный интерес и 3 – высокопроизводственный: брусника обыкновенная, голубика топяная, клюква болотная [3].

Цель исследования – изучение анатомоморфологического строения, химического состава и свойств плодово-ягодного сырья Дальнего Востока как компонента для обогащения пищевых продуктов биологически активными веществами.

Задачи исследования: определение химического состава сырья – исследование содержания биологически активных веществ, таких как фенолы, флавоноиды, каротиноиды, антоцианы, витамины и органические кислоты, которые обеспечивают антиоксидантные свойства сырья; оценка потенциала дикорастущего сырья для производства функциональных продуктов питания; сравнение антиоксидантной активности различных видов и сортов плодово-ягодного сырья для выявления наиболее перспективных объектов.

Объекты и методы. Объекты исследования – плоды и ягоды, собранные в разных районах Хабаровского края в период с 2015 по 2024 г. (табл. 1).

Указанные объекты были исследованы по анатомо-морфологическому составу (масса ягоды, оболочки, семян, мякоти), химическому составу (массовая доля влаги, массовая доля сухих веществ, массовая доля золы, кислотность, массовая доля углеводов, антиоксидантная активность, содержание витаминов В 1 , В 2 , С, β -каро-тина, дубильных веществ). Исследования проводились в свежих плодах и ягодах. Плоды калины и рябины подвергались кратковременной заморозке перед определением – температура –10 °С, 14 дней.

Таблица 1

№ п/п	Наименование культуры	Район сбора	Время сбора	Стадия зрелости
1	Актинидия коломикта Actinidia kolomikta	Хабаровский район	Август	Техническая
2	Актинидия острая Actinidia arguta	Хабаровский район	Август	Техническая
3	Барбарис амурский Berberis amurensis	Хабаровский район	Вторая половина сентября	Потребительская
4	Брусника обыкновенная Vaccinium vitis-idaea	Ванинский район	Конец сентября	Потребительская
5	Виноград амурский Vitis amurensis	Хабаровский район	Сентябрь	Потребительская
6	Голубика обыкновенная Vaccinium uliginosum	Район им. Лазо	Сентябрь	Потребительская
7	Голубика амурская, черника овальнолистная Vaccinium ovalifolium Smith	Советско-Гаванский район	Конец августа – начало сентября	Потребительская
8	Калина Саржента Viburnum sargentii	Комсомольский район	Октябрь	Потребительская
9	Калина бурейская Viburnum burejaeticum	Район им. Лазо	Октябрь	Потребительская
10	Клюква обыкновенная болотная Oxycoccus palustris Pers.	Район им. Лазо	Сентябрь	Потребительская
11	Лимонник китайский Schisandra chinensis	Хабаровский район	Сентябрь	Потребительская
12	Смородина дикуша Ribes dicusha Fisch.	Хабаровский район	Начало сентября	Техническая
13	Смородина печальная Ribes triste	Хабаровский район	Вторая половина августа	Техническая

Таблица 2

Анатомо-морфологические характеристики некоторых видов плодов и ягод Anatomo-morphological characteristics of some species of wild fruits and berries

№ п/п	Наименование культуры		Размер, мм	Масса, г				Выход
№ п/п	Наименование культуры	Вид плода	Размер, мм	ягоды	семян	оболочки	мякоти	съедобной части, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Актинидия коломикта Actinidia kolomikta	Ягода, мелкие семена около 100 шт.	20–30 длина, 8–15 ширина	4,00 ± 0,02	0,12	0,070	3,81 ± 0,02	97,00
2	Актинидия острая Actinidia arguta	Ягода, мелкие семена более 100 шт.	15–30 длина, 12–27 ширина	8,00 ± 0,02	0,15	0,060	7,79 ± 0,02	95,18
3	Барбарис амурский Berberis amurensis	Ягода с 1–2 семенами-косточками, кисти 10–18 ягод	10–11	0,77 ± 0,02	0,11	0,030	0,63 ± 0,02	83,14
4	Брусника обыкновенная Vaccinium vitis-idaea	Ягода с 3–4 семенами	4–8	0,70 ± 0,02	0,30	0,020	0,38 ± 0,02	55,43
5	Виноград амурский Vitis amurensis	Ягода с 1–4 семенами, грозди до 40–50 г	8–12	0,65 ± 0,02	0,35	0,100	0,20 ± 0,02	44,77
6	Голубика обыкновенная Vaccinium uliginosum	Ягода с 4–6 семенами	8–15	0,60 ± 0,02	0,10	0,020	0,48 ± 0,02	80,83
7	Голубика амурская, черника овальнолистная Vaccinium ovalifolium Smith	Ягода с 4–6 семенами	8–10	0,56 ± 0,02	0,10	0,020	0,44 ± 0,02	79,68
8	Калина Саржента Viburnum sargentii	Костянка, плоская косточка	7–9	0,53 ± 0,02	0,14	0,020	0,37 ± 0,02	71,38
9	Калина бурейская Viburnum burejaeticum	Костянка эллиптическая, косточка бороздчатая	10–12	0,75 ± 0,02	0,13	0,020	0,60 ± 0,02	80,19
10	Клюква Обыкновенная болотная Oxycoccus palustris Pers.	Ягода с 3–5 семенами	10–13	0,80 ± 0,02	0,11	0,020	0,67 ± 0,02	83,66
11	Лимонник китайский Schisandra chinensis	Ягода с 1–2 семенами, кисти 7–10 см	10	0,60 ± 0,02	0,09	0,020	0,49 ± 0,02	82,45

Окончание табл. 2

1	2	3	4	5	6	7	8	9
12	Смородина дикуша Ribes dicusha Fisch.	Ягода с 3–4 семенами, кисти до 7 см	10–13	0,55 ± 0,02	0,08	0,020	0,45 ± 0,02	82,89
13	Смородина печальная Ribes triste	Ягода с 3–4 семенами, кисти 3–5 см	6-10	0,60 ± 0,02	0,09	0,020	0,49 ± 0,02	82,45

Характеристика объектов исследования

The main characteristics of research objects

Методы исследования применялись стандартные в соответствии с нормативными документами: определение массовой доли влаги и сухих веществ – по ГОСТ 28561-90, массовая доля золы – по ГОСТ 25555.4-91, титруемая кислотность по ГОСТ ISO 750-2013, рН – по ГОСТ 26188, массовая доля углеводов – по ГОСТ 875613-87, антиоксидантная активность (АОА) – титриметрическим перманганатным методом, содержание витаминов В 1 и В 2 – флуо-риметрическим методом по методике М 04-562009, витамина С – по ГОСТ 24556-89, β -кароти-

на – по ГОСТ 8756.22-80, дубильных веществ – по ГОСТ 24027.2-80, сахарокислотный индекс – как отношение общего содержания сахаров к содержанию органических кислот.

Результаты и их обсуждение. В результате исследования были получены данные об анатомо-морфологических характеристиках исследуемых объектов (табл. 2). Следует отметить, что соотношение основных элементов плодов и ягод существенно отличается от культурных форм растений. Выход съедобной части (мякоть и оболочка) составляет от 44 до 97 %.

Приведенные в таблице 2 характеристики демонстрируют, что у дикорастущих плодов и ягод выход съедобных частей значительно ниже, чем у культурных сортов. Именно мякоть и оболочка содержат большое количество биологически активных веществ – полифенолов, антоцианов,

витаминов и др., которые представляют биологическую ценность и оказывают большое влияние на формирование органолептических харак теристик и физико-химические показатели, ана лиз которых приведен в таблицах 3, 4.

Таблица 3

№ п/п	Наименование	Внешний вид	Вкус	Аромат
1	2	3	4	5
1	Актинидия коломикта Actinidia kolomikta	Плоды зеленые со слабо выраженными 12 продольными полосками, сочные, мягкие	Сладкий, свежий, с выраженной кислотностью	Выраженный аромат, соответствующий наименованию
2	Актинидия острая Actinidia arguta	Темно-зеленые, сочные, форма различная – от шаровидной до продолговатой, приплюснутой с боков, мягкая консистенция в потребительской зрелости	Сладкий, свежий, с легкой кислотностью	Выраженный аромат, соответствующий наименованию
3	Барбарис амурский Berberis amurensis	Удлиненные ягоды малиново-красного цвета	Кисло-сладкий, характерный	Выраженный ягодный, соответствующий наименованию
4	Брусника обыкновенная Vaccinium vitis-idaea	Шаровидные ягоды от ярко- до темно-красного цвета, сочные	Кисло-сладкий, с легкой горечью	Выраженный ягодный, соответствующий наименованию
5	Виноград амурский Vitis amurensis	Сочная ягода с сизым налетом, шаровидная	Кисло-сладкий, вяжущий	Выраженный виноградный
6	Голубика обыкновенная Vaccinium uliginosum	Округлая сочная ягода синего цвета с сизым оттенком, с тонкой кожицей, мякоть зеленофиолетового цвета	Кисло-сладкий, выраженный	Ягодный, характерный
7	Голубика амурская, черника овальнолистная Vaccinium ovalifolium Smith	Шаровидные ягоды с большой коронкой от чашечки, синевато-черные с сизым налетом, мякоть зелено-фиолетовая	Сладкий с кислинкой, выраженный	Ягодный, характерный

Окончание табл. 3

1	2	3	4	5
8	Калина Саржента Viburnum sargentii	Светло-красная, шаровидная костянка, сочная	Горький, кислосладкий. После подмораживания без горечи	Ягодный, характерный, специфический
9	Калина бурейская Viburnum burejaeticum	Темно-красная до черного, блестящая костянка, овальной формы	Мучнисто-сладковатый вкус, с горечью	Ягодный, характерный, специфический
10	Клюква обыкновенная болотная Oxycoccus palustris Pers.	Шаровидная ягода, слегка вытянутая, темно-красного цвета, сочная	Кислый	Ягодный, характерный
11	Лимонник китайский Schisandra chinensis	Ягоды шаровидные, ярко-красные, сочные	Кислый, с характерным привкусом, напоминающим лимон	Выраженный, характерный лимонниковый
12	Смородина дикуша Ribes dicusha Fisch.	Ягоды шаровидные, черно-сизые	Кисло-сладкий, смородиновый	Выраженный, характерный смородиновый
13	Смородина печальная Ribes triste	Ягоды ярко-красные	Кислый	Выраженный, характерный красносмородиновый

Органолептические показатели некоторых видов плодов и ягод Organoleptic indicators of some species of wild fruits and berries

Следует отметить, что некоторые ягоды имеют низкую привлекательность для потребителя вследствие резких вкусовых характеристик – кислые (смородина, клюква, виноград и др.) или с выраженной горечью (калина), что ограничивает использование этих ягод в рационе питания в свежем или замороженном виде. Они часто подвергаются переработке, например в варенье или джем, с добавлением большого количества сахара. Температурная обработка негативно влияет на состав и содержание биологически активных веществ: антоцианы – термолабильные соединения, которые разрушаются при температуре выше 90 °C. Например, при бланшировании клюквы при 100 °C содержание антоциа-

нов заметно снижается, длительное воздействие высоких температур также приводит к уменьшению антиоксидантной активности ягодного сока [4]. Термическая обработка снижает концентрацию полифенолов, флавоноидов и других антиоксидантов в ягодах, таких как черная смородина и черника [5]. Витамин С особенно чувствителен к нагреву, его содержание значительно уменьшается при варке или длительной тепловой обработке.

Указанные виды плодов и ягод были исследованы по физико-химическим показателям, основной задачей стало определение содержания веществ, обусловливающих биологическую активность (табл. 4).

Таблица 4

№ п/п	Наименование	рН, ед	Титруемая кислотность*, %	Сахарокислотный индекс	Массовая доля
№ п/п	Наименование	рН, ед	Титруемая кислотность*, %	Сахарокислотный индекс	сухих веществ, %	углеводов, %	витамина С, мг/100г	АОА**, мг/100г	витамина В 1 , мг/100г	витамина В 2 , мг/100г
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	Актинидия коломикта Actinidia kolomikta	5,8± 0,03	2,75±0,02	3,75	15,48± 0,04	10,3±0,1	156,3±0,5	18,4± 0,4	0,02± 0,002	0,04± 0,002
2	Актинидия острая Actinidia arguta	5,7± 0,03	2,50±0,02	5,08	15,92±0, 04	12,7±0,1	89,98±0,4	25,0± 0,4	0,04± 0,002	0,06± 0,002

Окончание табл. 4

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
3	Барбарис амурский Berberis amurensis	4,7± 0,02	5,60±0,03	1,73	26,25± 0,04	9,7±0,05	48,3±0,3	402,0± 1,2	0,08± 0,002	0,09± 0,002
4	Брусника обыкновенная Vaccinium vitis-idaea	4,3± 0,02	2,85±0,01	4,04	57,70± 0,5	11,5±0,1	30,0±0,3	452,0± 1,2	0,12± 0,002	0,10± 0,002
5	Виноград амурский Vitis amurensis	4,7± 0,02	5,38±0,03	4,18	85,50± 0,05	22,5±0,15	10,0±0,1	264,0± 0,8	0,10± 0,002	0,10± 0,002
6	Голубика обыкновенная Vaccinium uliginosum	5,6± 0,03	2,25±0,02	3,33	28,80± 0,03	7,5±0,1	21,3±0,2	178,0± 0,7	0,13± 0,002	0,15± 0,002
7	Голубика амурская, черника овальнолистная Vaccinium ovalifolium Smith	5,7± 0,03	2,20±0,02	4,14	31,60± 0,04	9,1±0,1	20,5±0,2	185,0± 0,8	0,11± 0,002	0,13± 0,002
8	Калина Саржента Viburnum sargentii	4,8± 0,02	2,90±0,02	3,69	40,47± 0,04	10,7±0,1	23,9±0,2	170,0± 0,8	0,12± 0,002	0,18± 0,002
9	Калина бурейская Viburnum burejaeticum	4,9± 0,02	3,00±0,02	3,27	30,20± 0,03	9,8±0,1	22,7±0,2	143,0± 0,6	0,11± 0,002	0,17± 0,002
10	Клюква обыкновенная болотная Oxycoccus palustris Pers.	4,6± 0,02	2,90±0,02	1,48	23,69± 0,02	4,3±0,05	75,0±0,2	180,0± 0,6	0,60± 0,002	0,43± 0,002
11	Лимонник китайский Schisandra chinensis	4,0± 0,02	4,55±0,0	0,70	19,88± 0,03	3,2±0,05	24,8±0,2	146,0± 0,5	0,13± 0,002	0,15± 0,002
12	Смородина дикуша Ribes dicusha Fisch.	4,5± 0,02	3,75±0,02	2,53	26,05± 0,03	9,5±0,1	65,0±0,4	855,0± 1,2	0,30± 0,002	0,45± 0,003
13	Смородина печальная Ribes triste	4,0± 0,02	3,70±0,03	2,35	25,38± 0,03	8,7±0,1	45,0±0,3	886,0± 1,2	0,42± 0,002	0,33± 0,003

Примечание : (*) – в пересчете на яблочную кислоту; (**) – в пересчете на рутин.

Как показали полученные результаты исследований, дикорастущие плоды и ягоды накапливают большое количество биологически активных веществ. Следует отметить следующие особенности: относительно невысокая кислотность и низкое значение рН (4,6–4,9) у некоторых культур, например в бруснике, клюкве, калине бурейской и калине Саржента. А в голубике амурской и обыкновенной при схожих значениях титруемой кислотности наблюдаются бо-

лее высокие значения активной кислотности (5,7–5,6). Такая разница обусловлена особенностями набора и соотношения органических кислот – в клюкве и бруснике преобладает лимонная кислота, которая имеет более низкое значение рН, и именно эта кислота влияет на вкусовое восприятие. Однако для сравнения сырья между собой применяется методика пересчета титруемой кислотности на одну кислоту, в данном случае на яблочную. При оценке вку-

совых свойств и гармоничности соотношения сладкого и кислого вкусов используют сахарокислотный индекс. Наилучшими значениями обладают ягоды актинидии аргута, брусники обыкновенной, винограда амурского, голубики амурской. Наименьшее значение индекса у клюквы, лимонника китайского, барбариса амурского. При этом все ягоды содержат относительно небольшое количество углеводов – от 0,70 до 5,08 %.

Результаты и их обсуждение. Большой интерес представляет определение содержания витаминов и биологически активных веществ, обладающих антиоксидантными свойствами. Среди исследуемых образцов выделяются несколько культур, обладающих высоким содержанием витамина С, – актинидия коломикта (более 150 мг/100 г) и актинидия аргута, смородина дикуша и печальная, барбарис амурский. Кроме винограда амурского, все плоды и ягоды содержат более 15 % суточной потребности (МР 2.3.1.0253-21) витамина С в 100 г. Но виноград амурский обладает другим неоспоримым преимуществом – высокой антиоксидантной активностью среди исследованных образцов. Также большое значение АОА показали смородина дикуша и печальная (более 800 мг/100 г), брусника обыкновенная и барбарис амурский (более 400 мг/100 г). Полученные результаты согласуются с литературными данными [6–12].

Содержание витаминов группы В тиамина и рибофлавина составляет в среднем около 10 % суточной потребности. Некоторые культуры отличаются более высоким содержанием витами-

на В 1 – клюква обыкновенная, смородина печальная и дикуша, а витамина В 2 – еще и калина Саржента и бурейская, лимонник китайский и голубика обыкновенная. В плодах и ягодах этих культур указанных витаминов содержится более 15 % суточной потребности.

В целом можно выделить культуры, которые обладают высокой биологической активностью по ряду показателей (АОА, содержание витаминов), – это смородина дикуша Ribes dicusha Fisch , смородина печальная Ribes triste . Остальные имеют преимущество в содержании отдельных веществ: так, актинидия коломикта Actinidia kolomikta – лидер по содержанию витамина С, но при этом ягоды обладают низкой лежкоспособностью и требуют быстрой обработки после сбора.

Заключение. С учетом полученных результатов исследований целесообразно применять различные сочетания плодов и ягод для достижения максимального эффекта по биологической ценности и включать их непосредственно в рацион питания или использовать в качестве обогащающего компонента для других продуктов. Второй путь также позволит скорректировать вкусовые характеристики, в частности излишнюю кислотность вкуса, и повысить пользу от продуктов, где содержание витаминов и веществ антиоксидантной направленности невысокое и позволит продлить срок годности или сократить внесение консервантов (или вовсе отказаться от него).