Исследование потенциала экстрактов из вегетативных частей растений Алтая для использования в пищевой промышленности

Введение. Имеются многочисленные публикации и научные работы об антиоксидантном действии растительной пищи и связанном с этим положительным влиянием на профилактику хронических заболеваний. Все большее внимание исследователей и практиков привлекает использование вегетативных частей растений, ягоды и плоды которых активно используются в России для пищевой промышленности. Особенно в отношении состава антиоксидантно-активных компонентов в стеблях, почках и листьях этих продуктов [1, 2].

Сейчас авторы большинства исследований фенольных соединений утверждают: полифенолы имеют широкую область действия и защищают организм от болезней цивилизации. Исследование, проведенное Медицинским центром Университета Вандерблита, показало, что регулярное потребление фруктовых соков может снизить риск болезни Альцгеймера до 76 % [3, 4].

Полифенол таксифолин из экстрактов лиственных растений часто используется для лечения инфарктов головного мозга и их последствий [5].

Натуральные полифенолы встречаются в растениях в виде биологически активных ве- ществ, таких как красители, ароматизаторы и дубильные вещества. Они предназначены для защиты растения, а также для привлечения насекомых их ярким цветом. В то время, как флавоноиды придают растениям желтый цвет, антоцианы отвечают за красную, синюю и фиолетовую окраску. Поскольку полифенолы служат, в частности, для защиты растения от патогенов и болезней, они встречаются в основном в кожуре и в вегетативных частях растений.

Цель исследования – получить данные о количественном содержании фенольных соединений, экстрактивных водорастворимых веществ и тяжелых металловодных экстрактов образцов вегетативных частей растений Алтая.

Задачи: определить количественное содержание фенольных соединений (по Фолина-Чокальто) и экстрактивных веществ, а также тяжелых металлов в вегетативных частях растений Алтая.

Материал и методы. Для сравнения характеристик использовался зеленый и черный чай [6]. В качестве материалов исследования – стебли, листья, почки ежевики, малины, смородины, ягоды боярышника, цветы ромашки, ягоды боярышника, собранные летом 2021 г. в Красноще- ковском районе Алтайского края. Сушка проходила в конвекционном сушильном шкафу при температуре 30–40 °С, затем вегетативные части растений размалывали механически в ступе.

Для оценки содержания экстрактивных водорастворимых веществ и общего содержания полифенолов проведена водная экстракция кипячением с обратным холодильником по ГОСТ Р ИСО 9768-2011 [7, 8].

Общие фенолы определяли с помощью теста Фолина-Чокальтеу. Использовалось руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище Р 4.1.1672-03 [9].

Извлечение водорастворимых веществ из навески продукта проводилось путем кипячения воды с обратным холодильником, фильтрации, выпаривания фильтрата досуха и взвешивания остатка. Выполнено по ГОСТ Р ИСО 9768-2011.

Исследования по оценке сырья на содержание металлов, таких как стронций, свинец, мышьяк, цинк, медь, никель и хром, проводились на спектроскане МАКС-GF2E. В случае прямого определения материал образца измельчался, прессовался, а затем помещался в спектрометр. Анализ проводился в соответствии с выбранной программой автоматически. Дополнительная подготовка образца не требовалась.

Результаты и их обсуждение. В ходе работы было определено содержание экстрактивных водорастворимых веществ, общее содержание полифенолов (табл. 1) и тяжелых металлов в 7 образцах водных экстрактов [10, 11].

Процентное содержание экстрактивных веществ колебалось от 18,48 до 52,34 %. Высокое содержание экстрактивных веществ было обнаружено в вегетативных частях растений (например, ежевика и малина), в то время как настои, приготовленные из соцветий (например, ромашка), имели пониженное процентное содержание. По полученным данным установлено, что содержание экстрактивных фенольных веществ коррелирует, даже если невозможно установить полностью линейную зависимость.

Общее содержание фенольных веществ в водных настоях представлено в эквивалентах галловой кислоты.

Таблица 1

Показатель	Зеленый чай	Ежевика	Малина	Смородина	Черный чай	Боярышник	Ромашка
Общее содержание фенольных веществ	16,24	16,22	12,32	10,86	10,78	9,34	6,64
Экстрактивные вещества	52,34	46,86	38,92	35,46	42,46	29,88	18,48

Содержание общих полифенольных соединений и водорастворимых экстрактивных веществ, % на сухое вещество

В зеленом чае ( Camelia sinensis ) зафиксировано наибольшее количество полифенольных веществ по сравнению с другими исследуемыми образцами. В вегетативных частях растений ежевики, малины и черного чая – наибольшее содержание фенольных соединений из исследуемых образцов. В плодах боярышника процентное содержание фенольных соединений достигает 9,34. В плодах ежевики, малины, смородины также выявлено высокое содержание полифенольных соединений, что имеет высокий потенциал для пищевой промышленности. Самый низкий потенциал в отношении полифе-нольных соединений отмечен в соцветиях ромашки ( Matricaria chamomilla ) [12–14].

В ходе исследования вегетативных частей боярышника и ромашки не выявлено существенных различий в содержании фенольных соединений. Плоды и соцветия боярышника и ромашки имеют несколько меньший биогенный потенциал в отношении фенольных соединений по сравнению с малиной и ежевикой. Из 7 образцов ромашка имеет самое низкое содержание фенольных и экстрактивных веществ. Из-за принадлежности к одному и тому же семейству растений для ежевики и малины установлено некоторое сходство в процентном содержании фенольных и экстрактивных веществ.

Если сравнить данные содержания полифе-нольных соединений для зеленого и черного чая, то значения, определенные в ходе анализов, меньше на 10 и 12 % соответственно [2, 6]. Причины этого, вероятно, можно найти в сорте, происхождении и сборе чая и, возможно, в типе

Проведен анализ всех образцов на безопасность, определено содержание металлов (табл. 2).

экстракции.

Содержание макро- и микроэлементов в исследуемых образцах

Таблица 2

Образец	Sr, мг/кг	Pb, мг/кг	As, мг/кг	Zn, мг/кг	Cu, мг/кг	Ni, мг/кг	Co, мг/кг	Fe 2 O 3 , %	MnO, мг/кг	Cr, мг/кг	TiO 2 , %
Зеленый чай	94	4	5	65	0	3	0	0,02	330	27	0,05
Ежевика	72	3	2	59	0	3	1	0,00	127	28	0,04
Малина	85	3	4	50	0	4	0	0,03	851	32	0,05
Смородина	111	0	3	40	0	4	0	0,06	229	29	0,04
Черный чай	87	4	2	60	0	2	0	0,04	442	54	0,06
Боярышник	60	3	1	76	0	3	0	0,07	594	43	0,03
Ромашка	65	2	4	45	0	3	0	0,03	543	34	0,02

Содержание тяжелых металлов не превышает допустимых значений санитарных норм. Важной задачей пищевой промышленности является контроль за безопасностью сырья. Благодаря своему физическому строению растения не могут избежать неблагоприятных условий окружающей среды и, как следствие, тяжелые металлы могут накапливаться в большом количестве. В исследуемых образцах были обнаружены лишь следы токсичных металлов, что свидетельствует о безопасности продуктов.

Заключение . В вегетативных частях ежевики, малины, смородины, ягоды боярышника, цветков ромашки содержание экстрактивных веществ колебалось от 18,48 до 52,34 %. По количеству полифенольных соединений зеленый чай имеет преимущество в сравнении с другими образцами. Листья ежевики содержали на 5,44 % больше полифенольных соединений, чем черный чай (10,78 %), и меньше, чем зеленый чай (16,24 %). Листья малины (12,32 %) и черный чай (10,78 %) не имеют существенных различий по содержанию фенольных соединений, поэтому настой из листьев малины может использоваться в питании как альтернатива. Листья ежевики и малины имеют некоторое сходство из-за принадлежности к одному семейству растений.

Согласно полученным данным, высокое содержание полифенолов и высокая экстрактивность настоев свидетельствуют о хорошем по- тенциале изучаемого сырья для пищевой промышленности. Актуальность обогащения продуктов экстрактами растений заключается в отсутствии физиологической калорийности при установленных высоких концентрациях вторичных веществ.