У статті обговорюється проблема оцінки якості функціональних продуктів харчування на прикладі харчових соків. Дані показники відображають не тільки статичні, але і кінетичні властивості функціональних нутрієнтів, мають велике значення для підтримки високого рівня резистентності організму до несприятливих факторів навколишнього середовища. рівень перекисного окислення ліпідів і антиоксидантної активності може бути надійним показником якості готового продукту. В даний час ці показники не використовуються при оцінці якості функціональних продуктів, наприклад соків. Показано, що ці критерії більш інформативні, виразні і відтворювані, ніж деякі традиційні. Пропонується включити до переліку критеріїв якості показники перекисного окислення ліпідів і зміст компонентів антиоксидантної системи.

Анотація наукової статті по промисловим біотехнологій, автор наукової роботи - Лісовська М.І., Савчук І.С., Бабаєва К.А.


ACTUAL METHODS OF QUALITY CONTROL OF FOOD JUICES WHICH ARE SOURCES OF HIGH-TECH ADAPTOGENS

The problem of assessing the quality of food juices which are functional foods is discussed. Base indicators of peroxidation prosesses there are not in the list of indicators of juises quality yet. These indicators reflect not only static, but also kinetic properties of functional nutrients. This substances have great importance for maintaining a high level of body resistance to adverse environmental factors. The level of lipid peroxidation and antioxidant activity can be reliable indicators of the quality of the finished product. Currently, these indicators are not used in assessing the quality of functional products for example juices. It is shown that these criteria are more informative, express and reproducible than some traditional ones.


Область наук:
  • промислові біотехнології
  • Рік видавництва: 2019
    Журнал
    Sciences of Europe
    Наукова стаття на тему 'АКТУАЛЬНІ МЕТОДИ КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ХАРЧОВИХ СОКІВ ЯК ДЖЕРЕЛ високотехнологічних адаптогенів'

    Текст наукової роботи на тему «АКТУАЛЬНІ МЕТОДИ КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ХАРЧОВИХ СОКІВ ЯК ДЖЕРЕЛ високотехнологічних адаптогенів»

    ?BIOLOGICAL SCIENCES

    АКТУАЛЬНІ МЕТОДИ КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ХАРЧОВИХ СОКІВ ЯК ДЖЕРЕЛ високотехнологічних адаптогенів

    Лісовська М.І.

    професор Савчук І.С.

    аспірант Бабаєва К.А.

    аспірант

    Красноярський державний аграрний університет,

    Красноярськ

    ACTUAL METHODS OF QUALITY CONTROL OF FOOD JUICES WHICH ARE SOURCES OF

    HIGH-TECH ADAPTOGENS

    Lesovskaya M.

    Professor Savchuk I.

    graduate student Babaeva K.

    graduate student Krasnoyarsk State Agrarian University,

    Krasnoyarsk

    ABSTRACT

    The problem of assessing the quality of food juices which are functional foods is discussed. Base indicators of peroxidation prosesses there are not in the list of indicators of juises quality yet. These indicators reflect not only static, but also kinetic properties of functional nutrients. This substances have great importance for maintaining a high level of body resistance to adverse environmental factors. The level of lipid peroxidation and antioxidant activity can be reliable indicators of the quality of the finished product. Currently, these indicators are not used in assessing the quality of functional products for example juices. It is shown that these criteria are more informative, express and reproducible than some traditional ones.

    Анотація

    У статті обговорюється проблема оцінки якості функціональних продуктів харчування на прикладі харчових соків. Дані показники відображають не тільки статичні, але і кінетичні властивості функціональних нутрієнтів, що мають велике значення для підтримки високого рівня резистентності організму до несприятливих факторів навколишнього середовища. Рівень перекисного окислення ліпідів і ан-тіоксідантной активності може бути надійним показником якості готового продукту. В даний час ці показники не використовуються при оцінці якості функціональних продуктів, наприклад соків. Показано, що ці критерії більш інформативні, виразні і відтворювані, ніж деякі традиційні. Пропонується включити до переліку критеріїв якості показники перекисного окислення лі-пидов і зміст компонентів антиоксидантної системи.

    Ключові слова: фруктові і овочеві соки, функціональні нутрієнти, перекисне окислення ліпідів, антиоксиданти, резистентність організму.

    Keywords: fruit and vegetable juices, functional nutrients, lipid peroxidation, antioxidants, body resistance.

    Поняття «функціональний продукт харчування» має на увазі наявність у об'єкта інтегральної здатності підвищувати адаптогенний потенціал організму людини, тобто неспецифічну стійкість до впливів несприятливих факторів навколишнього середовища [1]. До даної категорії відносять продукти природного походження, домінуючі компоненти яких при систематичному вживанні надають адаптогенний вплив на рівні окремих фізіологічних систем або на організм в цілому. Тим самим забезпечується оптимальне пристосування до зовнішнього середовища, а отже, підтримується достатній-

    ве «кількість здоров'я», за висловом академіка Н.М. Амосова) [2]. Таким чином, питання розробки та оцінки якості функціональних продуктів харчування перебувають у числі найбільш актуальних проблем нутриціології і харчового виробництва.

    Традиційним видом функціонального харчування є сік як продукт, отриманий із фруктів, ягід або овочів механічним способом (віджимання, пресування) і консервується фізичними способами за винятком застосування іонізуючого випромінювання. Сік може бути отриманий як монопродукт (з єдиного субстрату) або меланжіро-ням фруктових та / або овочевих соків різних

    найменувань. Асортимент соків надзвичайно широкий, а його розширення за рахунок технології комбінування створює перспективи його розширення практично без обмежень. У той же час оцінка якості продукції, що має натуральне походження, обмежена нормативними рамками [3, 4]. До статичним фізико-хімічними параметрами, які характеризують якість і безпеку фруктового соку, зокрема, віднесені масові частки сухої речовини і осаду, вміст токсичних елементів (миш'як, свинець, ртуть), концентрація цукрів і аскорбінової кислоти. У той же час діючі ГОСТ і ТР ТЗ не передбачають визначення кінетичних параметрів, що відображають швидкість протікання процесів за участю вільних радикалів.

    До таких процесів відноситься, наприклад, накопичення малонового діальдегіду як продукту перекисного окислення фосфоліпідів у складі клітинних мембран. Ці природні компоненти в різних кількостях присутні в соках, нектарах, пюре та іншої продукції, отриманої з рослинної сировини [5]. Процеси, що відбуваються перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) призводять до того, що продукт в кращому випадку втрачає свої функціональні властивості, а в гіршому - стає джерелом додаткового харчового ризику. Таким чином, слід вважати, що оцінка якості функціональних продуктів повсякденного попиту, до яких відносяться харчові соки, повинна включати вимірювання рівня продуктів ПОЛ, з одного боку, і сполученого з ним сумарної кількості антиоксидантів і окремих компонентів антиоксидантної системи (АОС). Для водних середовищ такими компонентами в першу чергу є вітамін С, органічні кислоти, серусодержа-щие амінокислоти).

    Метою цієї роботи було визначення компонентів АОС і стійкості до перекисного окислення ліпідів в різних харчових соках для порівняльної оцінки їх якості як продуктів функціонального харчування.

    Г I I I

    Матеріали та методи. В роботі досліджені шість зразків харчових соків трьох популярних брендів: «Я» ( «Мультифрукт» і «Полуничний»; «Моя сім'я» ( «Томатний» та «Яблуневий»), «Добрий» ( «Персиковий» і «Яблуневий»). продукти були придбані в загальнодоступній роздрібної мережі. за даними літератури, два перших бренду ( «Я» і «Добрий») успішно пройшли перевірку АНО «Роскачество» за критеріями безпеки (небезпечні сполуки, мікроорганізми, цвілі) і увійшли в список кращих торгових марок [ 6]. Бренд «Моя сім'я» не входив в план перевірки. Загальноприйнятими методами титриметрии в обра цах визначали активну кислотність (Ацидиметрія) і концентрацію вітаміну С (йодометрія) [7]. Аналіз амінокислотного складу зразків проводили за допомогою паперової хроматографії з подальшим проявом колірних плям, перекладом пофарбованого комплексу в розчин і вимірюванням оптичної щільності розчину на ФЕК. Контролем служили стандартні розчини п'яти індивідуальних амінокислот (цистеїн, глутамін, триптофан, аланін) заданої концентрації, за допомогою яких отримували калібрувальні графіки [8]. Рівень перекис-ного окислення ліпідів оцінювали колориметричним методом по реакції малонового діальде-гіда з тіобарбітурової кислотою [9]. Суму антиоксидантів визначали за допомогою хемілюмі-несцентного аналізу інгібування свободнора-дікальной реакції в моделі Фентона in vitro [10].

    Результати та їх обговорення

    На рис.1 представлені результати визначення активної кислотності соків, виражені в одиницях молярної концентрації тітруемих кислотних еквівалентів Н +. Мінімальними значеннями показника (0,4 ... 0,5 мМ) характеризувалися обидва зразки бренду «Добрий», максимальним (2,2 мМ) - зразок «Я Мультифрукт». Останнє можна пояснити складовим характером фруктової композиції (що містить компоненти тропічних фруктів восьми найменувань), а також вмістом лимонної кислоти в якості технологічної добавки (регулятор кислотності).

    Я Моя Сім'я Я Моя Сім'я Добрим Добрим

    Мультифрукт Томатний Полуничний Яблучний Персиковий Яблучний

    Мал. 1. Активна кислотність досліджених харчових соків

    Я МояСемья Я МояСемья До&рий Добрий

    Мультифрукт Томатний Полуничний Яблучний Персиковий Яблучний

    Мал. 2. Вміст вітаміну С в досліджених харчових соках

    У зразках продуктової лінійки «Моя сім'я» більш високе сумарний вміст кислот встановлено у зразка «Томатний», тоді як в зразку «Яблуневий» рівень даних сполук був в 1,5

    рази нижче. Проміжні значення активної кислотності (0,9 мМ) виявлені у соку «Моя сім'я Яблучний».

    Таким чином, за сумарним вмістом органічних кислот лідирує «Я Мультифрукт»,

    перевищуючи активну кислотність соку «Добрий Яблучний» більш ніж в 7 разів. Органічні кислоти беруть участь в регулюванні окисно-відновних процесів, включаючи реакції свобод-норадікального окислення. Однак ці функції не пов'язані прямий кореляцією. Це підтверджують дані, отримані при аналізі рівня аскорбінової кислоти (вітамін С), яка є потужним водорозчинних антиоксидантом і бере участь в реакціях регенерації антиоксидантів інший хімічної природи, наприклад серусодержащих амінокислот [11].

    На рис. 2 відображені результати вимірювання рівня аскорбінової кислоти в досліджуваних продуктах. Так, соки серій «Я» і «Моя сім'я» є вирівняними за вмістом вітаміну С, яке варіює від 80 (Я Полуничний) до 112 (Моя

    сім'я Томатний). Найменша вміст аскорбінової кислоти встановлено у соків серії «Добрий». При цьому в соку «Добрий Яблучний» міститься вітаміну С на 34% менше, ніж в обох соках серії «Я», на 50% менше, ніж в «Моя сім'я Томатний», на 40% менше, ніж в «Моя сім'я Яблучний» і на 26% менше, ніж в аналогу «Добрий Персиковий». В цілому можна констатувати, що за вмістом вітаміну С у досліджених зразків не виявлено настільки ж різких відмінностей, як, наприклад, за рівнем активної кислотності. Відомо, що при виготовленні високотехнологічних функціональних продуктів харчування однією з традиційних технологічних добавок є аскорбінова кислота. Тому рівень цього компонента швидше відображає дотримання технічних умов, ніж індивідуальне якість готового продукту.

    Мал. 3. Набір і зміст амінокислот в досліджених харчових соках

    Мал. 4. Вікова залежність потреби в амінокислотах

    На рис. 3 показано вміст амінокислот в досліджуваних зразках. З п'яти амінокислот в розглянутих соках було знайдено тільки чотири. Три амінокислоти, серед яких - дві незамінні (цистеїн, глутамін, триптофан), одночасно виявлені тільки в одному зразку «Я Мультифрукт». За дві амінокислоти (глутамін і аланін) було виявлено в соках «Я Полуничний» і «Моя Сім'я Яблучний». В інших зустрічався тільки глутамин (Добрий Яблучний, Добрий Персиковий) або триптофан (МС Томатний). Таким чином, цистеїн виявлений тільки в одному зразку - «Я Мультифрукт». З літератури відомо, що однією з незамінних амінокислот, потреба в якій особливо велика у дітей і підлітків (рис. 4, [12]), є цистеїн. Це серусодер-жащая амінокислота, необхідна для синтезу ан-тіоксідантного трипептида глутатіону.

    В умовах екологічного неблагополуччя, супроводжуючого життя людей в мегаполісі, запаси антиоксидантів швидко виснажуються і потребують постійного поповнення. Отже, присутність цистеїну в соку «Я Мультифрукт» робить його цінним функціональним продуктом харчування для здорових людей. У той же час, судячи з високого значення активної кислотності, використання цього продукту при наявності захворювань шлунково-кишкового тракту, наприклад широко

    поширених гастритів, може бути пов'язано з ризиком їх посилювання.

    Найважливішою характеристикою якості функціональних нутрієнтів є їх здатність підвищувати потенціал резистентності організму, в першу чергу за допомогою захисту від окисного стресу. Найбільш інформативними характеристиками такої здатності є такі кінетичні показники, як швидкість накопичення малонового діальдегіду (МДА) при ініціації пе-рекісного окислення в масі продукту (рис. 5), а також сполучена характеристика - сумарний рівень антиоксидантів, оцінюваний ХЛ-методом за інтегральною светосумми кінетики ініційованої вільнорадикальної реакції in vitro (рис. 6).

    Найважливішою характеристикою якості функціональних нутрієнтів є їх здатність підвищувати потенціал резистентності організму, в першу чергу за допомогою захисту від окисного стресу. Найбільш інформативними характеристиками такої здатності є такі кінетичні показники, як швидкість накопичення малонового діальдегіду (МДА) при ініціації пе-рекісного окислення в масі продукту (рис. 5), а також сполучена характеристика - сумарний рівень антиоксидантів, оцінюваний ХЛ-методом за інтегральною светосумми кінетики

    ініційованої вільнорадикальної реакції in vitro (рис. 6).

    Як випливає з рис. 5, обидва зразки соків бренду «Я» характеризувалися високою стійкістю до

    процесам ПОЛ. Навпаки, вміст МДА (продукт ПОЛ) в складі соку «Добрий Персиковий» стійко зростала, причому, судячи з характеру кривої, максимальна швидкість процесу спостерігалася в перші два дні.

    Мал. 5. Динаміка накопичення МДА в харчових соках

    У соках «Добрий Яблучний» і «Моя сім'я Яблучний» МДА не було виявлено. Це може бути, зокрема, пов'язано з технологічними особливостями виготовлення освітленого соків, відфільтрованих від білків і, отже, ферментів субстратного окислення. В результаті концентрація легкоокислюваних речовин в цих продуктах виявляється набагато нижче межі чутливості використаного методу, що, втім, не заважає порівняльної оцінки адаптоген-ної здатності продуктів.

    Сік «Моя сім'я Томатний» характеризувався більш високими значеннями накопичення МДА, ніж зразки бренду «Я», проте значно нижчими, ніж «Добрий Персиковий». Мабуть, це можна пов'язати з присутністю типового

    для томатів природного антиоксиданту лікопену. У той же час варто звернути увагу на те, що в список кращих товарів за результатами перевірки АНО «Роскачество» внесений бренд «Добрий», а не «Моя сім'я». Це може бути результатом того, що існуючий перелік критеріїв якості функціональних нутрієнтів не включає оцінку їх антиоксидантного потенціалу. У той же час саме цей параметр безпосередньо відображає Адапту-генні властивості продукту, обумовлені його природними компонентами.

    На рис. 6 відображені результати аналізу сумарної кількості антиоксидантів в досліджених зразках. Як можна бачити, результати добре узгоджуються з даними вимірювання рівня МДА.

    Мал. 6. светосумми кінетики хемілюмінесцентний реакції під впливом харчових соків

    Під впливом п'яти досліджених зразків інтенсивність ініційованої свободнораді-кальной реакції знижувалася в різного ступеня. Найбільше гасіння ініційованої люмінесценції щодо контролю (в 2,1 ... 2,3 рази) спостерігалося під впливом зразків «Я Мультиф-рут», «Добрий Яблучний», «Моя сім'я Яблучний», які таким чином можна характеризувати як продукти з максимальною адаптогенної здатністю. У свою чергу, під впливом соку «Добрий Персиковий» светосумми не знизилася, а

    навпаки, зросла щодо контролю на 30%, що добре узгоджується з динамікою МДА.

    висновки

    1. У ряду досліджених зразків сік «Я Мультифрукт», що містить максимальну кількість вітаміну С, амино- і органічних кислот, в найбільшою мірою відповідає категорії функціональних продуктів харчування здорових людей. У той же час цей продукт лідирує за показником активної кислотності, що пов'язано з ризиком осложеній гастрацідних дисфункцій.

    2. Традиційні показники якості, встановлені нормативними документами, необхідно доповнити параметрами, котрі характеризують адаптогенів активність харчових соків. Подібну спрямованість мають показники антиокси-дантним активності, що виражаються значеннями све-тосумми кінетики гасіння ініційованої люмінесценції.

    3. Показники антиоксидантної активності, отримані хемілюмінесцентним методом, добре узгоджуються з даними вимірювання концентрації МДА, маючи переваги в експресності, відтворюваності, наочності і високої чутливості аналізу.

    4. Традиційна оцінка вмісту в продуктах аскорбінової кислоти має важливе значення для контролю технологічних процесів і дотримання технічних регламентів. У той же час для інтегральної оцінки якості готового продукту інформативність показники невисока, оскільки підсумкові результати виявляються вирівняними.

    література

    1. Лісовська М.І. Наскільки здоровий практично здорова людина? // Вісник Красноярського державного педагогічного університету ім. В.П. Астаф'єва. 2006. С.36.

    2. Апанасенко Г.Л. Людський капітал і здоров'я: помилки стратегії // Росія: тенденції та перспективи розвитку. 2017. С. 452-455.

    3. ГОСТ 32103-2013 (від 7.06.2013 р № 432013) Консерви. Продукція сокова. Соки фруктові та фруктово-овочеві відновлені. Загальні технічні умови. Електронний фонд правової та нормативно-технічної документації http://docs.cntd.ru/document/1200104862

    4. Технічний регламент Митного союзу на сокову продукцію з фруктів і овочів ТР ТЗ 023/2011 від 9 грудня 2011 року № 882. https://sudact.ru/law/reshenie-komissii-tamozhennogo-soiuza-ot-09122011-n_17 / tr-ts-0232011 /

    5. Поязітіс В.Г., Колесник А.А., Голубєв В.Н. Ліпіди виноградного соку і їх зміна в процесі ультрафільтрації // Известия вищих навчальних закладів. Харчова технологія. 1991 року, №1-3. С. 40-42.

    6. Бабкіна А. Який сік в пакетах кращий: Роскачество назвало марки // Версія: електронна газета. Саратов, 28.11.2018. https://nversia.ru/

    7. Пчелінцева О.Н., Сарафанкіна Е.А. Можливості використання йодометрии для визначення концентрації аскорбінової кислоти в овочах і фруктах / Харчова промисловість та агропромисловий комплекс: досягнення, проблеми, перспективи. Пенза, 2014. - С. 84-87.

    8. Симонян А.В., Саламатов А.А., Покровська Ю.С., Аванесян А.А .. Використання нінгід-Рінов реакції для кількісного визначення а-амінокислот в різних об'єктах: Методичні рекомендації. - Волгоград, 2007. - С. 106.

    9. Рогожин В.В., Курилюк Т.Т. Підвищення чутливості методу визначення концентрації малонового діальдегіду за допомогою тіобарбі-турової кислоти / Аналітика Сибіру і Далекого Сходу - 2004: Додати матеріали VII науково-прак. кон-фер. Секція 5. Аналіз біологічних, медичних і фармацевтичних об'єктів. ННЦ, 11-16 жовтня 2004 Новосибірськ, 2004. http://www.anchem.ru/literature/books/asbv-2004/095.asp.

    10. Лісовська М.І., Шапорова З.Е. Інформаційні технології в системі управління якістю функціонального харчування // Вісник Омського державного аграрного університету. -2016, №1. С. 226-234.

    11. Івкова І.А., Батухтін А.Н. Антиокислювальна активність різних інгібіторів // Вісник Омського державного аграрного університету. 2011, №2. С. 54-56.

    12. Клімацкая Л.Г., Меняйло А.В., Шевченко І.Ю., Лісовська М.І., Макарська Г.В. Еколого-біологічний моніторинг мінерального статусу організованих учнів міста Красноярська // Бюлетень СО РАМН. 2003 №3. С.78-83.


    Ключові слова: ФРУКТОВІ І ОВОЧЕВІ СОКИ / Функціональні нутрієнтів / Перекисного окислення ліпідів / АНТИОКСИДАНТИ / РЕЗИСТЕНТНІСТЬ ОРГАНИЗМА / FRUIT AND VEGETABLE JUICES / FUNCTIONAL NUTRIENTS / LIPID PEROXIDATION / ANTIOXIDANTS / BODY RESISTANCE

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити