И.А. Батькова, И.А. Яшина, Н.В. Макарова, М.Н. Новикова, Н.В

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ СУШКИ НА ХИМИЧЕСКИЙ
СОСТАВ И АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
ВИНОГРАДНЫХ ВЫЖИМОК
И.А. Батькова, аспирант, И.А. Яшина, студент, Н.В. Макарова,
д-р хим. наук, профессор, М.Н. Новикова, студент, Н.В.
Смирнова, студент
Самарский государственный технический университет г.
Самара
E-mail: batkova_ira7@mail.ru
Виноград является полезным высококалорийным пищевым
продуктом для человека, а также лечебным средством, благотворно
влияющим на обмен веществ в организме.
Ключевые
слова:
Фенольные
соединения,
антоцианы,
антиоксидантная активность, Folin-Ciocalteu, конвективная сушка
винограда, органические кислоты.
Виноград известен людям с наидревнейших времён. Он
является широко используемой культурой именно благодаря
своему уникальному химическому составу. В его ягодах
содержатся сахара (главным образом глюкоза и фруктоза),
ферменты, витамины, микроэлементы, органические кислоты,
азотистые, фенольные и другие весьма важные для здоровья
человека вещества [1].
В ряду культурных растений виноград выделяется
многообразием ценных свойств. Это - питательный, диетический
и лечебный продукт. Один килограмм свежих ягод винограда
обеспечивает около 30% калорий дневного рациона человека. В
его ягодах содержится 14-30% сахаров (в основном глюкозы и
фруктозы), значительное количество органических кислот
(винной, яблочной, лимонной и др.), повышающих аппетит и
процессы пищеварения, а также предупреждающих образование
камней в почках. Виноград и виноградный сок используются как
лечебные средства при кормлении отстающих в развитии детей,
для оздоровления больных сердечными и желудочно-кишечными
заболеваниями, полиартритами, после перенесенных операций. В
мускатных сортах содержатся антибиотические ароматические
1
соединения. Пектиновые вещества, содержащиеся в кожице
темноокрашенных ягод, связывают в нерастворимые соли
радиоактивные металлы и таким образом выводят их из
организма. Благодаря наличию биологически активных веществ
виноград помогает при малокровии и расстройствах нервной
системы. Виноград является источником целого комплекса
витаминов: А, В1, В2, В6, В7, С, К, и Р. Виноград содержит много
микроэлементов, в том числе марганец, цинк, рубидий, фтор,
ванадий, йод, титан, кобальт и др. Весьма полезны дубильные и
красящие вещества черноплодных сортов, обладающие
бактерицидным и антилучевым действием [2].
Основным и очень популярным продуктом, получаемым из
винограда, является виноградное вино. Однако, при его
производстве образуется очень большое количество отходов виноградных выжимок и косточек. А ведь именно эти продукты
могут стать исходным сырьем для производства полуфабрикатов,
содержащих повышенное количество биологически активных
соединений [3-5].
Одно из важнейших свойств виноградных выжимок способность выступать в качестве антиоксидантов, то есть
тормозить процессы окисления липидов в жиросодержащих
системах[6].
Основное количество выжимок
образуется в период сбора винограда и переработки на вино.
Такое количество быстропортящихся отходов нельзя сохранить
без дополнительной обработки. Сушка является одним из
способов хранения скоропортящихся продуктов. Также сушка
предлагается и в качестве метода консервирования виноградных
выжимок [7,8]. Однако, целенаправленные исследования по
влиянию параметров сушки на химический состав и
антиоксидантную активность виноградных выжимок не
проводились.
Целью наших исследований является оценка влияния трех
температур сушки 50-52°С, 100-102°С, 130-132°С при
конвективной сушке на изменение химического состава (общего
содержания
фенолов,
флавоноидов,
антоцианов,
антиоксидантной активности (способности улавливать свободные
радикалы
2,2´-дифенил-1-пикрилгидразила,
DPPH),
восстанавливающей силы по методу FRAP, способности
2
ингибировать окисление на модели с линолевой кислотой)
виноградных выжимок и косточек.
Объектами исследования являются выжимки сортосмеси
винограда сортов Мерло, Левокумский и Регент урожая 2012
года, собранных на территории Самарской области.
Целью наших исследований является: измерение общего
содержания фенольных веществ с помощью реактива FolinCiocalteu, общего содержания флавоноидов, общего содержания
антоцианов, измерение уровня улавливания свободных радикалов
DPPH, общей антиоксидантной силы по методу FRAP (ferric
reducing antioxidant power с реагентом 2,4,6-трипиридил-sтриазином), антиоксидантной активности на модели с
линолиевой кислотой.
Основной методикой для определения фенольных веществ
является спектрофотометрический метод с реактивом FolinCiocalteu. Фенолы легко окисляются в основной среде с
образованием радикала О2-, который реагирует с молибдатом с
образованием оксида молибдена MoO4+, имеющего максимум
поглощения при 700-750 нм [9].
Содержание
флавоноидов
определяется
нитратоалюминиевым колориметрическим методом, при котором
нитрат алюминия взаимодействует с кето-группой флавоноидов,
образуя стабильный кислотный комплекс, показывающий
устойчивую спектрально-поглощательную способность при 415
нм [10].
Исследование
способности
улавливать
свободные
стабильные радикалы DPPH является одним из старейших
методов исследования антиоксидантной активности. Несмотря на
это он широко и повсеместно используется за рубежом для
оценки, как индивидуальных фенольных веществ, так и для
пищевых систем в целом [11].
Метод
определения
железовосстанавливающей
(антиоксидантной) способности FRAP основан на реакции
восстановления комплекса Fe(III)-2,4,6-трипиридил-s-триазина до
комплекса Fe(II)-2,4,6-трипиридил-s-триазина, которое имеет
ярко-синее окрашивание и полосу поглощения λ=593 нм [12].
Исследование антиоксидантной активности в системе
линолиевая кислота. Метод на модели с линолиевой кислотой
3
основан на окислении линолиевой кислоты, при этом образуются
пероксиды, и эти соединения окисляют Fe (II) до Fe (III). Ион Fe
(III) образует комплекс с ионом SCN-, который имеет
максимальную спектральную поглощательную способность при
500 нм. Таким образом, высокая степень спектральной
поглощательной способности является индикатором образования
большого количества пероксидов [13].
Результаты
определения
химического
состава
и
антиоксидантной активности представлены в таблицах 1, 2.
Таблица 1 – Результаты исследования химического состава
виноградных выжимок высушенных при разных температурных
режимах
Показатели
Вид сырья
50-52°С
100-102°С
130-132°С
Общее
Общее
содержание
содержание
фенолов,
флавоноидов,
мг галловой
мг катехина/
кислоты/
100 г сырья
100 г сырья
Выжимки
1166
1280
1013
798
1128
792
Общее
содержание
антоцианов, мг
цианидин-3гликозида/100
г сырья
964,4
97,5
257,8
Таблица 2 – Результаты исследования антиоксидантной
активности виноградных выжимок высушенных при разных
температурных режимах
FRAP
значение,
ммоль Fe2+/
1 кг сырья
Показатели
Вид сырья
50-52°С
100-102°С
130-132°С
Eс50,
мг/мл
3,2
2,7
3,9
Выжимки
37,26
37,8
34,2
4
Антиоксидантная
активность в системе
линолиевая кислота,
% ингибирования
окисления
линолиевой кислоты
20,9
8,5
Не обнаружена
Из таблиц можно сделать вывод, что наибольшее число
флавоноидов и фенолов сохраняются при низких температурах
сушки, а с повышением температуры наступает деструкция почти
всех веществ, отвечающих за антиоксидантную активность.
Список литературы
1.
Кишковский З.Н., Скурихин И.М. Химия вина. – М.:
Агропромиздат. 1988. 256 с.
2.
Докучаева Е.С., Комарова Е.С., Пилипенко Н.Н. Сорта
винограда. – Киев: Урожай. 1986. 272 с.
3.
Тагирова
П.Р.,
Касьянов
Д.Г.
Переработка
виноградных выжимок и виноградных семян с использованием
жидкого диоксида углерода. // Изв. вузов. Пищ. технол. – 2010.
№2-3. С. 60-62.
4.
Кондратьев Д.В., Щеглов Н.Г. Оптимизация процессов
извлечения биологически активных веществ из виноградных
выжимок. // Изв. вузов. Пищ. технол. – 2008. №1. С. 45-46.
5.
Гиашвили М.Д., Танащук Т.Н. Перспективы
использования
виноградной
выжимки
как
источника
биологически активных добавок. // Виноделие и виноградарство.
– 2005. №6. С. 37-38.
6.
Ӧzvural E.B., Vural H. Grape seed flour is a viable
ingredient to improve the nutritional profile and reduce lipid oxidation
of frankfurters. // Meat Sci. 2011. Vol. 88. N 1. P. 179-183.
7.
Khanal Ramesh C., Howard Luke R., Prior Ronald L.
Effect of heating on the stability of grape and blueberry pomace
procyanidins and total anthocyanins. // Food Res. Int. 2010. Vol. 43.
N 5. P. 1464-1469.
8.
Roberts John S., Kidd David R., Padilla-Zakour O. Drying
kinetics of grape seeds. // J. Food Eng. 2008. Vol. 89. N 4. P. 460-465.
9.
Ramila Guendez, Stamatina Kallithraka, Dimitris P.
Makris, Panagiotis Kefalas. Determination of low molecular weight
polyphenolic constituents in grape (Vitis uinifera sp.) seed extracts:
Correlation with antiradical activity. // Food Chemistry. 2005. Vol. 89.
N 1. P. 1-9.
10. Mojca Skerget, Petra Kotnik, Majda Hadolin, Andreja
Rizner Hras,
Marjana Simonic, Zeljko Knez. // Phenols,
5
proanthocyanidins, flavones and flavonols in some plant materials and
their antioxidant activities. Food Chemistry. 2005. Vol. 89. N 1. P.
191-198.
11. Maria S.M. Rufino, Fabiano A.N. Fernandes, Ricardo E.
Alves, Edy S.de Brito. Free radical-scavenging behavior of some
north-east Brazilian fruits. // Food Chemistry. 2009. Vol. 114. N 4. P.
693-695.
12. Jessica Nilsson, Rolf Stegmark, Bgorn Akesson. // Total
antioxidant capacity in different pea (Pisum sativum) varieties after
blanching and freezing. Food Chemistry. 2004. Vol. 86. N 3. P. 501507.
13. Mohammadzadeh S., Sharriatpanahi M., Hamedi M.,
Amanzadeh Y., Sadat Ebrahimi S. E., Ostad S. N. Antioxidant power
of Iranian propolis extract. - Food Chemistry. – 2007. - Vol. 103. - №
3. – P. 729-733.
6