Изучение химического состава сублимированных ягод для обогащения каш быстрого приготовления

ВведениеОбоснование выбора темы

В последние годыI возрос интерес к выI-сококачественныIм функциональныIм пIродук-там питания, что обусловило появление на рыIнке шиIрокого спектра обработанныIх пи-щевыIх продуктов, готовыIх к употребленjи1ю. Для пгривлечениIя потенциальныIх потребителей современныIе продуктыIдолжныI отвечать таким требованиям как минимальное время приготовления, удобство в использовании и обладание полезныIми свойствами для здоровья [1]. Одним из видов продуктов функционального питания являются сухие зерновыIе завтраки (каши). ЗерновыIе культурыIявляют-ся основныIми пIродуктами питания во всем мире, пIричем пшеница1, рис, кукуTруза, овес, ячмень, пIросо, сорго, рожь, гречиIха и тритикале представляют собой наиболее часто выI-ращиваемыIе культурыI. Сухие завтраки (каши) могут храниться в течение длительного периода времени без ущерба для иIх питательной ценности [2]. В настоящее время сухие завтраки все больше и больше перера-батыIваются, чтобыI добиться желаемого результата и при обработк<е теряются многи1е жизненно важныIе витаминыI и минералыJ. Поэтому большинство сухиIх завтраков обогащаются питательныIми веществами, такими как кальций, железо, витаминыI группыI В (ниацин, тиамин, рибофлавин) и антиоксидантами [3]. Большинство сухи[х завтраков содержат большое колиIчество макронутри- ентов и переработанныIх ингредиентов, кото-рыIе ассоциируются с нездоровой пищей и не способныI в полной мере удовлетворить потребительский спIрос [4]. В последние годыI исследователей пищевыIх пIродуктов все больше пIривлекает возможность производства пIродуктов питаниIя с добавлением нату-ральныIх ингредиентов, которыIе могут принести пользу для здоровья человека [5-7]. МиIровыIе исследователи пIрактикуют локаLль-ное обогащение каш с использованием мест-ныIх продуктов (листья, фруктыI и жмыIх ягод аронии) богатыIх микронутриентами [8,9,10,11]. ВОЗ рекомендует ежедневное употреблени1е растительной пищи, богатой фитохимиIческими веществами, способныIми пГредотвратить возникновение хрониIческих и дегенеративныIх заболеваний и поддержива1ть хорошее самочувствие. ЯIгодыIчасто являются самыIм богатыIм источником антиокси-дантныIх фитохимигческиIх веществ, таких как полифенолыI, среди фруктов и овощей [12].

ФактыI свиtдетельствуют о том, что ор-ганиIческие кислотыI, минеральныIе вещества и некоторыIе витаминыI являются активныIми ингредиентами ягод. ДлIя того, чтобыI каши быIли полноценныIми и сбалансированны.1ми1, и[х химический состав непосредственно будет зависеть от биохими[ческиIх показателей ягод. Поэтому опIределение содержаниIя биохимических веществ в ягодах играет немало-важнIую роль.

В связи с чем, нау Т чно-практическ<ое обоснование и раIзработка технологии и ре-цепту 1 р каш быIстрого пIриготовлениIя функциональной напIравленности отечественного производства с добавлением разлиIчныIх источников жизненно важныIх добавок<, таких как ягод является весьма актуальны.1м.

Цель и задачи исследования

Целью нашей работыI является изучение химического состава сублимиIрованныIх ягод для дальнейшего обогащения концентратов каш функционального наIзначени1я.

Задачи исследова1н1ия:

• -    опIределение содержаниIя витаминов в сублимированныIх ягода1х;

• -    определение содержания минераль-ныIх веществ в сушеныIх ягода1х4;

• -    опIределение антиоксиIдантной активности и содержаниIя углеводов в ягода1х4.

Материалы и методы исследований

В качестве объектов исследованиIя быIли выIбраны.1: обраIзцIыI сушеннIыIх сублимацией ягод каIзахстанского пIроизводства - клубника, малина, голГубика, смородина и облепиха1.

Исследования пIроводились в соответствии с нормативно-методическими документами.

ВитаминыI определяли согласно ГОСТ 51635-2 1 0)1I1I, 112822-2014, МV-04-41-2005 '5 ГОСТ Р 54635-2 1 0)1I1I, ГОСТ EN 12822-2014, М 04-41-2005 методом капиллярного зонного электрофореза на приборе Капель М-105.

Антиоксидантную активность опiреде-ляли согласно методике к прибору «(ЦветЯу-

X=100A1xV1x m2xA-21xV2-1xm!I-11

где: А1I — площадь или выIсота пика соответствующего сахара в растворе пробы, в м2 или м;

• V 1— общий объема раствора пробы, см3;

m2 — масса сахара, содержащаяся в общ ем объеме стандартного раствора V2, г;

А2 — площадь или выIсота пика соответствующего сахара в станIдартном растворе, в м2 или м;

• V 2 — общий объем станIдартного рас-твора1, см3;

m1I — проба, г.

за-01-АА»>. Для построения градуированного графика использовали кверцетин с массовой концентрацией 1 г/дм3. П робоподготовку выIполнIяют согласно методике к прибору. Для исследованиIя используют пробу анаLли-тиIческой чистотГы.1. Согласно градуировачно-го графика пГроводят расчеты.1 .

Макро- и миIкроэлементыI опIределIяли согласно ГОСТам 33824-2016, 51429-99, 95262017, 30178-96, 31160-2012, 31707-2012 на атомно-абсорбционном с[пге£ктроcмVетреe « <КВАНГ-2ЭТГА»>. Результат измерениiя на содержание опiределtяемого элеменiта в анализируемой пiробе выiчисляют пiри помощи пiро-граммного обеспечения пiрибора по формулам, пгриведенныiм в используемыiх ГОСТах.

УглеводыI определяли согласно ГОСТ 53152-2008 на выiсокоэффективном жиIд-костном хроматографе (ВЖХ) «(AGILENT-1200»> с диодно-матричныIм и флуоресцент-ныiм детектора1миi. М етод основан на растворении испыiтуемой пiробыI в воде, хроматографическом раiзделении сахаров, иiх регистрации с помощью рефрактометрического детектора и количественном определении по методу внешних стандартов. Для измерений в пгрибор вводят пробу аналитиIческой чисто-тыI. ПолученныIй раствор фильтруют через нейлоновыIй фильтр.

Массовую долю сахара Х, %0, рассчи-тыIвают по форму л1е:

Оценка результатов эксперимен1тов осуществлена общепIринятыIми методами математической статистик<и.

Результаты и их обсуждения

Среди большого раIзнообраIзиIя ягод для исследований быIли выIбраныI самыIе актуаль-ныIе видыI на данныIй момент, обладающие выIсокой антиоксидантной активностью и питательной ценностью, такие как клубник<а, малина, смородина, облепиха и голуби1к<а.

В таблице 1 пIриIведенIыI резулIьтатыI исследований по определению витаминного состава изучаемыIх яIгод. СоглаIсно полученныIм данныIм в ягодах выIявлено 9 виI,дов витаминов, включая Вс, А, Е, В1, В2, В3, В5, В6, С.

Таблица 1 - Содержание витаминов в сублимированных ягодах

Биохимические показатели	Ягоды
	Клубника	Малина	Смородина	Облепиха	Голубика
A мг/100 г	10,85±0,26	154,82±3,87	3,74±0,05	796,01±23,81	31,67±1,10
E мг/100 г	1,90±0,03	3,36±0,08	0,16±0,002	17,09±0,42	8,96±0,07
B 1 (тиаминхлорид), мг/г	0,056±0,011	0,046±0,009	0,057±0,011	0,052±0,010	0,035±0,007
B2 (рибофлавин), мг/г	0,034±0,015	0,025±0,010	0,039±0,016	0,015±0,006	0,051±0,021
B6 (пиридоксин), мг/г	0,052±0,010	-	0,072±0,014	0,052±0,010	0,038±0,008
C (аскорбиновая кислота), мг/г	1,033±0,351	0,458±0,156	0,821±0,279	0,375±0,128	0,219±0,074
B3 (пантотеновая кислота), мг/г	0,138±0,028	0,039±0,008	1,591±0,318	0,06±0,012	-
B5 (никотиновая кислота), мг/г	-	0,014±0,003	0,308±0,055	-	0,179±0,036
Вс (фолиевая кислота), мг/г	-	0,012±0,002	-	0,025±0,005	-

ВыIсокими показателями витамина А среди сушенных я[год облаIдают малина (154,82±3,87 мг/г) и облепиха (796,01±23,81 мIг/г), выIсоким содержанием витамина Е облепиха и голубика -17,09±0,42 мIг/г, 8,96±0,07 мIг/г соо>тветственно (табл. 2). Наибольшее содержание витамина В3 замечено у смородиныI - 1,591±0,318 мIг/г, у клубники показатель составил 0,138±0,028 м1г/г. У голубики данныIй витамин не обнаружен. Содержание В5 у смородиныI (0,308±0,055 мIг/г) выIше, чем у остальнIых. У клубники и облепихи виIтамин В5 не обнаружен. ВыIсоким содержанием виIтамина С обладают клубника - 1,033±0,351I мг/г> смородина - 0,821±0,279 мIг/г> мали[на -

0,458±0,156 мIг/г> облепиха - 0,375±0,128 мIг/г> наименьшим голубика - 0,219±0,074 мIг/г. В суб-лимиIрованных я[годах клубники отсутствуют такие витаминыIкак Вс и В5, в малине В6, в смородине Вс, облепихе В5, и у голубики В3 и Вс.

Определение содержания минеральных веществ в сублимиIрованных яIгодах является необходимыIм, в связи с тем, чIто данныIе пIродук-тыIдолжныI сохранить свIои ценныIе питательнIыIе свойства после технологической переработки. В результате исследований установлено, чIто в ис-следуемыIх образцах детерминировано 9 виIдов минеральных вещ еств (Zn, M g, Fe, Cu, CaI, Se, I, Si) иIх содержание пIри[ведено в таблице 2.

Таблица 2 - Содержание минеральных веществ в сушеных ягодах

Минеральные вещества	Клубника	Малина	Смородина	Облепиха	Голубика
Zn, мг/кг	0,76±0,019	0,99±0,030	0,57±0,009	2,12+0,12	0,77±0,021
Mg, мг/100 г	61,00±0,93	108,55±1,62	44,09±0,66	198,71±2,43	60,00±2,21
Fe, мг/кг	3,83±0,07	6,70±0,33	3,46±0,04	13,55±0,18	2,74±0,004
Cu, мг/кг	0,39±0,001	0,95±0,006	408,93±0,44	204,22±2,7	1,18±0,01
Ca, мг/100 г	127,43±1,05	204,26±1,28	106,00±0,53	110,13±0,72	128,63±0,96
Se, мг/100 г	4,90±0,12	1,12±0,23	0,61±0,009	5,08±0,01	0,53±0,01
I, мг/100 г	-	1,68±0,08	0,004±0,0001	4,48±0,11	-
Si, мг/100 г	0,81±0,01	218,40±5,67	40,78±0,57	15,03±0,19	-

В результате исследований минерального состава установлено, что колиIчество мине-ральнIыIх соедиIнений во всех образцах нахо-диIтся в п[ределах допIустимой концентраци1иA. Содержание цинка находится пIримерно на одном уровне у клубники, малинIыI и голубики, и составляет 0,76±0,019 мг/кг; 0,99±0,030 мг/кг; 0,77±0,021I мг/кг соответственно. В смородине его содержание снижено и составляет 0,57±0,009 мг/кг, а наивыIсшее содержание данного миIкроэлемента наблюдается в облепихе и составл[яет 2,12±0,12 мг/кг. М алина и облепиха отлиIчаются выIсоким содержанием магнияI. ВыIсокое содержание железа отмечается в облепиTхе и малине, концентрация меди в смородине составл[яет 408,93±0,44 мг/кг, что почти в два раза больше чем в облепихе (204,93±10,44 мг/кг) и в сотни раIз - в дру/гиIх образцах. Содержание кальция находиIтся почти на одном уровне во всех пгробах за исключением смородинIыI и облепихи, у которыIх эти покаIзатели ниже. Наибольшее колиIчество селена обнаружено у облепихи (5,08±0,0)1 мг/100г), что почти в 10 раIз пIревосходигт показатели у други[х образцов. Содержание йода обнаружено в незначительном колиIчестве иIли вовсе отсутствует во всех пробах, за исключением малинIыI и облепихи и составляет 1,68±0,08 мг/100 г и 4,48±0,1 1мг/ 100г соответственно. В смородине обнаружено завыIшенное содержание меди 408,93±0,44 мг/кг, что ограничивает ее дальнейшее использов3ан1и1е.

ЯIгодыI обладают отличной анIтиокси-дантной способностью. РезультатыI исследований анIтиоксидантной активности и углеводного состава ягод пIриведенIыI в таблице 3.

Наибольшей антиоксиданIтной активностью обладает клгубника 3,94±0,001I мг/г, затем сле-дIую)т покаIзатели голубики и облепихи -3,46±0,026, 3,36±0,040 мг/л, соответственн1о.

Таблица 3 - Антиоксидантная активность и содержание углеводов в ягодах

Биохимические показатели	Клубника	Малина	Смородина	Облепиха	Голубика
Антиоксиданты, мг/г	3,94±0,009	2,90±0,046	2,89±0,045	3,36±0.040	3,46±0,026
Углеводы
Сахароза, %	2,82±0,06	1,17±0,24	3,69±0,05	0,57±0,01	5,24±0,52
Мальтоза, %	1,59±0,001	0,51±0,02	0,21±0,001	1,91±0,02	-
Глюкоза, %	11,94±0,14	13,65±0,21	5,79±0,12	1,79±0,02	-
Фруктоза, %	12,21±0,31	8,14±0,32	13,53±0,32	4,09±0,06	2,19±0,31

Больше всего углеводов в виIде моно- и дисахаров найдено в клубник<е. Наибольшее содержание фруктозыI обнаружено в смородине и клубнике, иIх содержание составляет 3,46±0,026 %о, 3,46±0,026 %о соответственн1о). ВыIсокое содержание глюкозыI найIдено в малине (13,65±0,21I%0) и клубнике (11,94±0,14 %0). Наибольшее количество сахарозыI обнаружено у голубики (5,24±0,52 %0). Установлено, что наибольшее суммарное содержани1е углеводов быIло обнаружено у клубники и составило 28,56 %0, затем малина 23,47 %, смородина 23,22 %0, облепиха 8,36 %0 и голубика 7,43 %0. В голубике не обнаружено мальтозыIи глюкозы.1 .

Заключение, выводы

В результате пIроведеннIыIх исследований установлено, что выIсокими показателями витамина А среди сушенныIх ягод обладают маLлина (154,82 мг/г) и облепиIха (796,0]1 мг/г), в облепихе и голубике опIределено выI-сокое содержание витамина Е 17,09 мг/г, 8,96 мг/г соответственн1о. Наибольшее со-держа1ни1е витамина В3 обнаружено у сморо-диныI (1,591мг/г), тогда как у голубики дан-ныIй витамин не обнаружен1. Содержание витамина В5 у смородиныI (0,308 мг/г) выIше, чем у остальныIх образцов, у клубники и облепихи витамин В5 не обнаружен. ВыIсоким содержанием витамина С среди всех изучае-мыIх ягод обладает кл[убника (1,033 мг/г).

В результате исследований минерального состаLва установлено, чIто количество мине-ральныIх соеди[нений во всех образцах находиГт-ся в пIределах допустимой концентрации. Содержание цинка находится пIримерно на одном уровне у клубники, малиныI и голубики, и составляет 0,76 м1г/кг, 0,99 мг/кг, 0,77 мг/кг соответственно. В смородине его содержание снижено (0,57мг/кг), а наиIвыIсшее содержание данного микроэлемента наблюдаIется в облепихе

(2,12 мг/кг). М алиIна и облепиха отличаются выIсоким содержанием маIгния (108,55 мIг/100г и 198,71 мIг/100г соответственно). ВыIсокое содержание железа определено в облепихе (13,55 мIг/кг), концентрация меди в смородине состав-л[яет 408,93мг/кг, что значителIьно пIревыIшаIет показатели д1ру ги[х яIгод. Содержание кальция находится почти на одном у T ровне во всех пГро-бах за исключением смородиныI и облепихи, у коУторыIх эти покаIзатели ниже. НаиболIьшее количество селена обнаружено у облепихи (5,08мIг/100г). Содержание йода оУтсутствует у клубники и голубики.

Установлено, что голубика1, к: лубн[ика и облепиха обладают выIсокой анIтиокси1дантной акти[вностью в сравнении с другими, так анти-оксиIдантная активность гол[уби[ки состовл[яет 3,46 мг/г, клубники 3,94 мг/г и облепихи 3,36 мг/г. Н аибольш ее суммарное содержание углеводов выIявлено у клубники (28,56 %0), затем следует мали[на (23,47 %0), смороди[на (23,22 %0), облепи[ха (8,36 %0) и голГубика (7,43 %0). В гол[убике отсутствуют такие углеводыI как мальтоза и глюкоз 3 а.

В заключении стоиIт отметить, что по результатам биохими[ческих исследований суше-н[ыIх ягод, длIя дальнейших работ перспективныI голгубика, клубника и облепихаJ. Облепи[ха богата виIтаминами А и Е, клубника витамином С. Несмотря на то, что смородина и обладаIет выIсокими биохимическими покаIзатгелIями, за-выIшенное содержание меди ограниIчиIвает ее дальнейшее использование.