Исследование антиокислительных свойств пасты облепиховой

Пища как многокомпонентная химическая структура в значительной степени подвержена окислению. Наиболее уязвимы в этом отношении липиды. Содержащиеся в продукте жиры способны окисляться под действием кислорода воздуха. Образующиеся при этом продукты окисления приводят к изменению не только органолептических характеристик продукта, но и к снижению пищевой ценности. Кроме того, большинство продуктов окисления представляет собой вредные для здоровья человека органические соединения: спирты, альдегиды, кетоны и их производные.

Предупреждение нежелательных изменений в жирах и защита биологически важных пищевых веществ в продукте с помощью антиоксидантов сталкивается с проблемой токсичности антиоксидантов и безопасности их применения.

Основными редуцирующими веществами природных антиоксидантов являются токоферолы, каротиноиды, флавоноиды, аскорбиновая кислота, полифенолы, а также окислительно-восстановительные ферментные системы сырья. Наибольший интерес среди них представляют флавоноиды. Флавоноиды – это растительные вещества. Они не образуются в животном организме, а поступая в организм с пищей и лекарствами, участвуют в обменных превращениях, реакциях метаболизма. Природные комплексы флавоноидов проявляют большую биологическую активность, чем индивидуальные флавоноидоносные соединения. Так, антиоксидантная активность отдельных флавоноидов уступает, а смеси флавоноидов в их природной композиции превосходят антиоксидантную активность а-токоферола. Полагают, что такое различие объясняется эффектами синергизма.

В целом все природные полифенольные соединения подразделяются на ряд групп: катехины, антоцианы, лейкоантоцианы, флавонолы, флавоны, изофлавоны, флавононы, халконы, дигидрохалконы, ауроны. Различия в свойствах этих групп веществ во многом обусловлены степенью окисленноститрех-углеродной цепочки, связывающей ароматические кольца их молекул. Синтез фенольных соединений (как синтез ароматического кольца) осуществляется в природе растениями и микроорганизмами. Животный организм способен лишь преобразовывать поступающие с пищей ароматические структуры. Особенности строения флавоноидов и высокая химическая активность обуславливают разнообразие их функций в растениях и широкий спектр действия. Флавоноиды давно рассматриваются как важнейшие антиоксиданты. Они подавляют перекисные процессы на самой первой инициирующей стадии, выступая как «ловушки» супероксид-радикала и перекиси водорода, предотвращая образование последующих более токсичных продуктов. В этом плане флавоноиды действуют аналогично антиокисдантному ферменту – супероксиддисмутазе. Их определяющим химическим свойством является склонность легко отдавать протоны. Окисляясь, полифенольные соединения, в силу сопряженности окислительновосстановительных реакций, способствуют восстановлению других биологически активных веществ либо препятствуют их окислению [1, 2].

Антиоксидантной активностью обладают каротиноиды. Благодаря значительному количеству двойных сопряженных связей, каротиноиды являются переносчиками активного кислорода и принимают участие в окислительно-восстановительных процессах. На это указывает факт широкого распространения в растениях кислородных производных каротиноидов – эпоксидов, чрезвычайно легко отдающих свой кислород. Современные литературные данные, учитывающие профилактическую направленность питания, свидетельствуют о необходимости включения в рационы питания пищевых антиоксидантов, к которым относится в-каротин.

сливочное масло

---■ сливочное масло с 1,5% облепиховой пасты

Рис. 1. Динамика накопления свободных жирных кислот в процессе окисления сливочного масла

Наилучшими источниками в-каротина являются ярко-желтые или оранжевые овощи, фрукты и темно-зеленые листовые овощи. Содержание в-каротина в овощах и фруктах может быть различным в зависимости от зоны и степени зрелости. Биологическая ценность в-каротина из овощей и фруктов зависит от метода их приготовления перед употреблением [3].

Витамин С, точнее, его восстановленная форма - L-аскорбиновая кислота, распространена в дикорастущих плодах и ягодах. Аскорбиновая кислота - активный участник многих окислительновосстановительных процессов, протекающих как в плодах, ягодах, так и в организме человека. Она повышает устойчивость к инфекционным заболеваниям, неблагоприятным внешним воздействиям, увеличивает работоспособность. Аскорбиновая кислота оказывает влияние на кроветворение, обмен углеводов и холестерина, является синергистом многих фенольных соединений, в частности флавоноидов [4].

Кроме замедления процессов окисления в продуктах питания, при попадании в организм человека антиоксиданты способны тормозить окислительные процессы, происходящие в клетках.

Учитывая все преимущества и недостатки их применения, в последние годы усилились поиски эффективных природных антиоксидантов, к которым относятся аскорбиновая кислота, токоферолы, каротиноиды.

Известен большой опыт использования растительного сырья в качестве добавок, замедляющих процесс окисления жиров [5, 6].

В настоящее время широко ведутся исследования в области поиска как новых природных источников антиоксидантов, так и их наиболее приемлемых технологических форм их использования [7, 8].

Облепиха принадлежит к группе видов растений, занявших наиболее заметное место среди объектов фитохимических исследований. Это связанно с обнаружением в плодах облепихи целого ряда биологически активных веществ (табл.).

Биотехнологический способ переработки облепихового сока предусматривает получение «Пасты облепиховой», химический состав которой показывает, что данный продукт богат антиоксидантами [9].

Химический состав «Пасты облепиховой» показывает, что в ней присутствуют все три группы веществ антиоксидантного действия. Однако известно, что антиоксиданты могут проявлять по отношению друг к другу как синергизм, так и антогонизм. Кроме того, в каждом конкретном случае требуется подбор дозы антиоксиданта. Например, имеются данные, что каротин в концентрации 0,01 % задерживает порчу маисового масла, а при содержании 0,001 % ускоряет ее.

В эксперименте было изучено антиоксидантное действие пасты облепиховой. Для определения антиоксидантных свойств в сливочное масло вносили 1,5 % пасты облепиховой. Ускорения окислительных процессов добивались путем хранения сливочного масла на свету при комнатной температуре в течение 14 дней. В процессе хранения определяли кислотное, пероксидное и йодное числа масла.

Пероксидное и кислотное числа в значительной степени характеризуют качество жира. Они указывают на относительное содержание в нем свободных жирных кислот. При неправильном хранении жира, в результате гидролитических процессов содержание свободных жирных кислот значительно возрастает.

На рисунке 1 представлена динамика накопления свободных жирных кислот сливочного масла с добавлением пасты облепиховой. В качестве контроля использовали сливочное масло без добавок. Из данных, представленных рисунком, видно, что в процессе хранения сливочного масла идет накопление свободных жирных кислот. Установлено, что на 14-е сутки скорость роста количества свободных жирных кислот в сравнении с контролем на 20,7 % меньше в опытном образце с добавлением пасты облепиховой.

Пероксидное число показывает накопление перекисей в продукте во время его хранения. На рисунке 2 представлена динамика пероксидного числа того же продукта.

Таблица

Витаминный состав пасты облепиховой

Наименование показателей	Значение
Аскорбиновая кислота, мг /100 г	60,01±2,91
Сумма каротиноидов, мг/100 г В т.ч. β -каротин	73,04±3,02 1,14±0,05
Токоферолы, мг/100 г	40,0±1,82
Флавоноиды, %	3,05±1,05

---■---сливочное масло с 1,5 % облепиховой пасты

---•---сливочное масло

Рис. 2. Динамика накопления перекисей в процессе окисления сливочного масла

Рис. 3. Динамика изменения йодного числа в процессе хранения

В контрольной пробе в течение первых 9 суток происходит увеличение перекисей – первичных продуктов окисления, затем наблюдается снижение пероксидного числа, что свидетельствует о накоплении вторичных продуктов окисления, образующихся из перекисей.

В пробах сливочного масла, стабилизированного облепиховой пастой, нарастание пероксидного числа наблюдается на протяжении всего эксперимента.

В промышленных условиях сливочное масло хранится не более 6 месяцев при температуре –18 0С. Пероксидное число сливочного масла, установленное ГОСТом, составляет от 0,03-0,08 % йода. Значение йодного числа для масла сливочного с пастой облепиховой на 14-е сутки составило 43% йода, что на 44 % больше, чем в контрольной пробе.

Результаты исследования показали, что паста облепиховая оказывает стабилизирующий эффект на сливочное масло и способна увеличивать сроки его хранения. Кроме того, она улучшает органолептические качества продукта, придавая ему ярко-желтую окраску и специфический вкус и аромат облепихи.