Изучение пищевой ценности вяленых ягод клюквы, малины, земляники

Введение. Свежесобранные зрелые ягоды могут попасть на стол потребителю в течение короткого (летне-осеннего) периода. На все оставшееся время года (более 200 дней) человеку приходится создавать их запасы, применяя различные методы консервирования [1]. При вялении ягоды не подвергаются высокому (свыше 90 °С) и длительному температурному воздействию, что позволяет сохранить ценные ароматические, вкусовые и питательные вещества [2]. В условиях дефицита эссенциальных нутриентов в рационе питания многих россиян оценка ягодного сырья с позиций потребительских качеств рассматривается в комплексе с вопросами изучения пищевой ценности [1].

Известно, что земляника ( Fragaria × ananassa Duch.) – одна из самых популярных ягодных культур во всем мире [3]. Ее плоды богаты пищевыми волокнами (2 г/100 г), минералами (г/кг): K (1,55–2,53), Mg (0,11–0,23), Ca (0,16– 0,29); каротином (0,3–0,5 мкг/100 г); витаминами (мг/100 г): В 1 (0,03), В 2 (0,1), В 3 (1,0–1,4), В 8 (60,0), Н (4,0 мкг/100 г), В 5 (260 мкг/100 г). Кроветворное действие земляники связано с уровнем витаминов С, В 9 и Fe [4]. Земляника входит в число 100 богатейших источников полифенолов. Сахара ягоды представлены (%): глюкозой (1,33–2,66), фруктозой (2,18–4,18), сахарозой (0,06–2,27) [1]. Среди кислот преобладает лимонная (55–80 %), присутствуют винная, щавелевая и фумаровая кислоты, а к концу плодоношения возрастает уровень яблочной и янтарной кислот [5].

Малина ( Rúbus idaeus L.) – ценная и популярная в России, экономически эффективная садовая культура. Ее плоды содержат 7–11 % сахаров (фруктозы – 1,4–8,1; глюкозы – 2,8–4,3; сахарозы – 0,5–6,5); 0,6–0,9 % пектиновых веществ,

1,2– 2,3 % органических кислот (яблочную, салициловую, лимонную, винную и др.); 4,8–5,1 % клетчатки; до 50 мг/100 г витамина С; 100–250 мг антоцианов; Zn (2,4–3,7 мг/кг); Fe (3,9–6,6 мг/кг) [6]. В ягодах малины много тиамина (0,020± 0,03 мг/100 г), рибофлавина (0,034±0,03) мг/100 г [7]. Группа витамина Е представлена (мг/кг): α-токоферолом – 4,3, γ-токоферолом – 5,1, δ-токоферолом – 5,8. Каротиноиды плодов малины включают (мг/кг): лютеин – 2,8, β-каротин – менее 0,01, α-каротин – 0,44. Из фенольных соединений преобладают (мг/100 г): эллаготанины (1717) и антоцианы (230) [8].

В России также активно культивируют и перерабатывают клюкву. Биохимический состав клюквы ( Vaccinium oxycoccus L.) включает органические кислоты (15,5-22,6 %), витамин С (365-540 мг/100 г), гидроксикоричные кислоты (489-757 мг/100 г), растворимые сахара (21,5-31,0 %), пектиновые вещества (5,5-7,3 %), биофлавоноиды (11737-17546 мг/100 г), а также витамины А, РР, группы B, минералы K, Ca, Fe, Mn, Mo, Cu, Na и др. [9]. В кожице ягод обнаружены тритерпеновые кислоты (урсоловая, олеано-ловая), обладающие гиполипидемическим, противовоспалительным, ранозаживляющим, противораковым и противосклеротическим действиями [10]. По мере созревания в ягодах клюквы увеличивается содержание сахаров, кислот и витамина С [11].

Цель исследований – изучение пищевой ценности вяленых ягод клюквы, малины, земляники для выявления лучшего источника биологически активных веществ.

Задачи: изучить биохимический состав, витаминно-минеральную ценность, содержание отдельных полифенольных соединений испытуемых ягодных материалов.

Материал и методы. Материалом для изучения послужили пробы целых ягод, являющихся традиционными для российского рынка и занимающих по объемам производства лидирующие позиции [12]: клюква вяленая производства ИП Анкудинов (г. Красноярск, ул. Ломоносова, д. 24); малина и земляника вяленые производства ИП Денисов (Владимирская обл., Вязни-ковский р-н, п. Никологоры, ул. 2-я Пролетарская, д. 66).

Содержание белка и жира определяли по МУ 4237-86, влаги – по ГОСТ 33977-16, органических кислот – по М-04-47-12, сахаров – по М 0469-11, пищевых волокон и витамина РР – по [13], флавоноидов – по Р 4.1.1672-03, ресвератрола – по [14], витаминов В 1 и В 2 – по М 04-5609, витамина В 6 – по ОФС 1.2.3.0017.15, минеральных веществ – по МУК 4.1.1482-03 и МУК 4.1.1483-03. Все исследования проводили в трехкратной повторности.

Результаты и их обсуждение. При производстве вяленых ягод влажность готового продукта, по мнению некоторых специалистов, должна находиться в пределах 13,5–16,0 %, что обусловлено как его микробиологической стабильностью, так и сохранением потребительских свойств, в частности приятной консистенции [2]. Однако регламентированные требования к качеству, в том числе влажности, вяленых ягод до настоящего времени не разработаны. В этой связи массовую долю влаги исследуемых ягод интерпретировали лишь в сравнительном аспекте между испытуемыми пробами. Так, вяленая земляника имела наибольшую влажность среди присутствующих конкурентов – на 9,2 % больше, чем в малине, и на 6,2 % выше, чем в клюкве (табл. 1). Из питательных компонентов малина отличалась повышенным (в 1,7– 1,8 раза) уровнем белка. Липидов в данных видах вяленых ягод выявлено не было.

Ягоды земляники имели определенное превосходство в количественном содержании яблочной (в 5,8 раза больше, чем в клюкве, на 22,5 % выше, чем в малине) и лимонной (в 1,7 раза больше, чем в клюкве, на 21,3 % выше, чем в малине) кислот, ягоды клюквы – в численности их наименований (дополнительно содержали винную и янтарную кислоты). Известно, что органические кислоты положительно влияют на жировой обмен, стимулируют деятельность пищеварительной системы.

Соотношение моносахаридов в исследуемом сырье было практически одинаковым, за исключением их относительно больших уровней в землянике (глюкозы – на 26,6 и 20,2 %, фруктозы – на 19,9 и 9,5 % выше, чем в малине и клюкве соответственно). Если принять сладость сахарозы равной 100 %, то сладость глюкозы будет составлять 74 %, фруктозы – 173 %. Среди кислот в растительном сырье наибольшее влияние на формирование вкуса оказывают яблочная, винная и лимонная [15]. Таким образом, ягоды земляники имели более выраженные вкусовые характеристики.

Таблица 1

Показатель	Результаты испытаний
	клюквы	малины	земляники
Массовая доля влаги, %	22,3±0,7	19,3±0,5	28,5±0,6
Массовая доля жира (в пересчете на СВ), %	Не обнаружено
Массовая доля белка (в пересчете на СВ), %	1,6±0,1	2,9±0,1	1,7±0,1
Содержание орг. кислот, мг/дм3:
яблочная	1689,0±52,1	8038,1±201,2	9844,0±230,3
янтарная	361,6±10,8	Не обнаружено
лимонная	2631,0±84,7	3721,2±95,3	4514,3±102,6
винная	528,4±12,3	Не обнаружено
Содержание сахаров (в пересчете на СВ), %:
глюкоза	37,6±1,3	35,7±1,2	45,2±1,4
фруктоза	34,7±1,2	31,7±1,1	38,0±1,1
Содержание нерастворимых пищевых волокон, г/100 г	12,1±0,5	14,6±0,4	7,0±0,2

Биохимический состав ягод

Из функциональных пищевых ингредиентов ягод немаловажное значение имеют пищевые волокна, которые улучшают состояние ЖКТ и способствуют ощущению сытости. Определено, что по количеству нерастворимых волокон лидером оказались ягоды малины (в 2,1 раза и на 20,7 % больше, чем в землянике и клюкве соответственно).

Большой интерес к ягодам обусловлен высоким содержанием в них витаминов. В этой связи был детально изучен состав этих биологически активных веществ (табл. 2). Установлено, что вяленая земляника имела повышенный уровень ниацина (на 39,6 и 9,5 % больше, чем в клюкве и малине), дополнительно к малине содержала больше рибофлавина (более чем в 3 раза на фоне клюквы). Кроме того, в ягодах клюквы был обнаружен тиамин, не найденный в другом испытуемом сырье.

Безопасность ягод зависит от содержания в них химических элементов, особенно выполняющих роль поллютантов, большинство из которых не регламентируется согласно современ- ным нормативным документам. Поэтому биогеохимический подход, основанный на определении в составе растительной продукции значительного количества минеральных элементов, в том числе тяжелых металлов (лоидов), может дать объективные сведения о ее токсикологической безопасности для здоровья человека [16]. В исследуемом ягодном сырье определено присутствие 23 минералов (табл. 2). Выявлено, что ягоды земляники имели относительно высокие уровни большего числа жизненно необходимых минеральных компонентов. Так, они содержали в сравнении с клюквой и малиной больше Ca (в 13,7 и 1,9 раза соответственно), Fe (в 2,1 раза и 42,7 %), Mg (в 9,4 раза и 23,8 %), Mn (в 5,2 раза и 23,5 %), Na (в 2,3 раза и 23,8 %). Ягоды малины имели превосходство в сравнении с клюквой и малиной в уровнях Cu (в 3,9 раза и 27,3 % соответственно), К (в 1,9–2 раза), P (в 3,6 раза на фоне клюквы) и Zn (в 5 раз и 10,8 %). Клюква отличилась только наличием микроэлемента Se, который отсутствовал у образцов-конкурентов.

Таблица 2

Микронутриенты	Результаты испытаний
	клюквы	малины	земляники
1	2	3	4
Витамины, мг/100 г
РР (ниацин)	0,58±0,02	0,74±0,02	0,81±0,03
В 1 (тиамин)	0,022±0,001	Не обнаружено
В 2 (рибофлавин)	0,021±0,001	0,070±0,002	0,069±0,002
В 6 (пиридоксин)	Не обнаружено
Минеральные элементы, мг/кг
Эссенциальные :
Ca	92,0±3,3	652,0±13,4	1260,4±22,7
Cu	0,47±0,02	1,82±0,04	1,43±0,03
Fe	7,6±0,2	11,0±0,3	15,7±0,4
К	430,0±7,1	830,2±12,4	413,1±9,2
Mg	34,0±1,3	259,3±7,3	321,0±5,1
Mn	2,4±0,1	10,2±0,3	12,6±0,3
Mo	Не обнаружено	0,13±0,02	0,13±0,01
Na	13,7±0,3	26,0±0,9	32,2±0,7
P	171,0±4,2	614,5±10,8	602,3±9,5
Se	0,49±0,02	Не обнаружено
Zn	1,50±0,01	7,58±0,12	6,84±0,07

Окончание табл. 2

1	2	3	4
Условно эссенциальные:
Cd	0,016±0,001	Не обнаружено
Cr	0,12±0,01	0,060±0,002	0,241±0,008
Ni	Не обнаружено	0,74±0,03	0,33±0,01
Si		39,2±0,6	27,9±0,4
Sr	0,30±0,02	1,41±0,07	3,54±0,06
Ti	0,54±0,02	0,41±0,01	0,53±0,02
С малоизученной ролью:
Al	4,5±0,1	14,1±0,5	12,3±0,4
B	Не обнаружено	21,2±0,6	7,4±0,2
Ba	0,56±0,01	1,05±0,04	7,85±0,08
Bе	Не обнаружено	0,101±0,005	0,095±0,004
Sn	0,14±0,01	0,12±0,01	Не обнаружено
Te	1,10±0,03	0,72±0,02

Витаминно-минеральная ценность ягод

Из шести вероятно необходимых для метаболизма человека элементов земляника выделялась повышенным по сравнению с образцами-конкурентами количеством Cr (в 3,4 и 4 раза) и Sr (в 11,8 и 2,5 раза), малина – уровнями Ni (в 2,2 раза) и Si (на 40,5 %). Согласно ТР ТС 021/2011, в пищевой продукции Cd наряду с As, Hg, Pb нормируется как токсичный элемент, и его содержание в ягодах не должно превышать 0,03 мг/кг, чему полностью соответствовало исследуемое сырье.

По элементам с малоизученной ролью ягоды земляники можно отметить за существенный уровень Ba (в 14 и 7,5 раза), малины – Al (в 3,1

раза и на 14,6 %) и B (в 2,9 раза), клюквы – Te (на 52,8 %).

Особый научный и практический интерес в данных исследованиях представляло изучение уровней отдельных полифенольных соединений ягод, обладающих иммуномодулирующим, антиоксидантным, кардио- и онкопротекторным, гипогликемическим, противовоспалительным и антибактериальным действием [17]. Установлено, что повышенным содержанием флавоноидов отличалась земляника – в 2,7 раза по отношению к ягодам клюквы, в 1,5 раза по отношению к малине (табл. 3).

Содержание отдельных полифенолов в ягодах

Таблица 3

Показатель	Результаты испытаний
	клюквы	малины	земляники
Содержание флавоноидов (в пересчете на рутин), %	0,011±0,001	0,020±0,001	0,030±0,001
Содержание ресвератрола, мг/100 г		Не обнаружено

Наличие полифенола ресвератрола, свойственного для состава свежих ягод [1], во всех пробах сырья выявлено не было.

Заключение. По результатам проведенных испытаний количества тяжелых метал-лов(лоидов) пробы вяленых ягод были признаны соответствующими регламентированным требованиям ТР ТС 021/2011. Ягоды земляники отличались большим конкурентным преимуществом в содержании органических кислот (яблочной, лимонной), сахаров (глюкозы, фруктозы), флавоноидов, витамина РР, жизненно важных (Ca, Fe, Mg, Mn, Na) и условно необходимых для жизнедеятельности человека (Cr, Sr) минеральных элементов. Ягоды малины имели большее содержание нерастворимых пищевых волокон, белка, минеральных компонентов: Ni, Si, Cu, Al, Zn, K, P, B. Ягоды клюквы можно выделить за наличие в составе янтарной и винной кислот, витамина В1 и микроэлемента Se, а также повышенное содержание минерального компонента Te. Вышеперечисленные вяленые ягоды рекомендуются для использования в качестве источника функциональных пищевых ингредиентов как при самостоятельном употреблении, так и в составе рецептур сложных пищевых систем для повышения пищевой ценности последних.