М.А. Субботина УДК 664.34.098 ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ БИОЛОГИЧЕСКУЮ ЦЕННОСТЬ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ И ЖИРОВ

реклама
86
М.А. Субботина
УДК 664.34.098
М.А. Субботина
ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ БИОЛОГИЧЕСКУЮ ЦЕННОСТЬ
РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ И ЖИРОВ
Масла и жиры являются не только незаменимыми факторами питания, но и носителями энергии, пластическим материалом, входящим в состав клеточных компонентов, особенно мембран.
Липиды в организме человека вовлекаются в
сложные обменные процессы и несут ответственность за их нормальное развитие.
Биологические свойства жиров обусловлены
их жирнокислотным составом, структурой триацилглицеринов (триглицеридов), а также наличием биологически активных соединений : фосфолипидов, стеролов, углеводородов, токоферолов,
каротиноидов и др.) [1,2,3,4].
Основным исходным критерием качества пищевых жиров являются жирные кислоты. Жирные
кислоты природных масел и жиров значительно
различаются между собой по длине углеродной
цепи, числу и положению в ней двойных связей,
пространственной конфигурацией. Это обусловливает физические, химические и биологические
свойства, определяющие специфические характеристики триацилглицеринов, участвующих в метаболических процессах в организме (структурные липиды) и формирующих жировую ткань (запасные липиды).
Именно запасные липиды несут в себе запас
энергии и содержат значительные количества насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот.
Структурные липиды принимают основное участие в метаболических процессах липидов в организме и имеют высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот. Они образуют основную
часть биологических мембран клеток тканей и
органов и состоят главным образом из триглицеридов, фосфолипидов, гликолипидов и эфиров
холестерина. Физические, физико-химические и
биологические свойства мембран зависят от состава и структуры жирных кислот групп липидов,
образующих мембраны [2, 3, 4].
Не все жирные кислоты могут быть синтезированы в организме, так как синтез ненасыщенных жирных кислот в организме человека прерывается на олеиновой кислоте из-за отсутствия соответствующих ферментов. К не синтезируемым в
организме ненасыщенным жирным кислотам относят линолевую и линоленовую, называемые поэтому незаменимыми. Основным источником поступления их в организм являются липиды растений. В небольших количествах эти кислоты содержатся в животных жирах.
Линолевая кислота, входящая в группу омега6 жирных кислот, обеспечивает в организме синтез арахидоновой кислоты. К этой же группе принадлежит и гамма-линоленовая (цис-6,9,12-
октадекатриеновая) кислота, обладающая регуляторными функциями и принимающая участие в
синтезе простагландинов [3, 5,6].
Альфа-линоленовая кислота (омега-3) является предшественником синтеза в организме длинноцепочечных жирных кислот группы омега-3 –
эйкозапентаеновой и докозагексаеновой . Именно
они обладают свойствами поддерживать сердечную и нервную деятельности, зрительную систему, ослаблять симптомы воспалительных заболеваний. Установлена четкая обратная взаимосвязь
между суточным потреблением омега-3 жирных
кислот и степенью атеросклеротических поражений коранарных сосудов. При этом, чем больше
омега-3 жирных кислот содержится в тканях организма, тем меньше проявлений атеросклероза.
Жирные кислоты омега-3 снижают уровень триглицеридов в сыворотке крови, уменьшают риск
образования тромбов в сосудах, способствуют
синтезу простагландинов, поддерживающих иммунный статус организма, и необходимых для
нормального функционирования надпочечников и
щитовидной железы. Дефицит линоленовой кислоты резко проявляется в младенческом возрасте
и в старости. Отсутствие или пониженный уровень ее метаболита (докозагексаеновой кислоты) в
липидах мозга и сетчатке глаз влечет необратимые
нарушения умственных способностей и восприятия у детей, ухудшение остроты зрения у людей
старшего возраста [2,3, 7,8].
Дефицит этих кислот может быть частично
восполнен за счет ввода в рацион жиров рыб и
морских животных. Однако их количество в диете
необходимо дозировать, так как большие дозы
могут вызвать усиление перекисного окисления
липидов в тканях из-за высокого обогащения их
полиненасыщенными жирными кислотами.
Источником жирных кислот группы омега-6
являются подсолнечное, кукурузное, сафлоровое и
кедровое масла. Дефицит жирных кислот группы
омега-3 в пищевом рационе может быть восполнен за счет использования в пищу рыбы, льняного, соевого масел и масла грецкого ореха. Очень
важно в пищевом рационе поддерживать оптимальный уровень соотношения между омега-6 и
омега-3 жирными кислотами. Соотношение, в котором поступают в организм с пищей эти ненасыщенные кислоты, существенно влияет и на соотношение синтезируемых далее длинноцепочечных и более ненасыщенных метаболитов жирных
кислот групп омега-6 и омега-3, что в отдельных
случаях может вызвать нежелательное нарушение
обменных процессов [3,6]. Поэтому от поступления незаменимых кислот с пищей зависят многие
Химическая технология
функции липидов в организме. Рекомендуемое
соотношение в пищевом рационе кислот групп
омега-6 : омега-3 составляет для здорового человека 10:1, для лечебного питания – от 3 : 1 до 5 :
1[6].
К настоящему времени установлены биологически благоприятные свойства насыщенных кислот ряда С8 – С10. Триглицериды, содержащие
такие кислоты, являются источником энергии,
непосредственно включаются в обменные процессы. Они быстро подвергаются бета-окислению в
организме, быстро всасываются и ассимилируются, не откладываясь в жировой ткани. Такие триглицериды оказывают ингибирующее действие на
липогенез, способствуют уменьшению запасных
липидов и могут быть использованы при лечении
некоторых типов гиперлипидемии [2,9].
Необходимо остановиться на группе жирных
кислот, поступающих в организм с пищей – это
трансизомеры жирных кислот, содержащиеся в
небольших количествах в молочном жире (вакценовая - транс-11-октадеценовая кислота) и в значительных количествах в гидрированных жирах –
саломасах. Основные трансизомеры гидррогенизированных жиров – трансоктадеценовые кислоты, а также пространственные и геометрические
изомеры линолеовй и линоленовой кислот, в том
числе с сопряженными двойными связями. Общее
содержание трансизомеров в гидрированных жирах (саломасах) зависит от условий и глубины
гидрирования, количества и состава ПНЖК в исходном масле и находится в пределах от 40 до 60
%.
Установлено, что трансизомеры жирных кислот более похожи на насыщенные кислоты, чем
соответствующие им цис-изомеры, и преимущественно находятся в крайних положениях триглицеридов. Они влияют на уровень липопротеидов и
холестерина, быстро вступают в обменные процессы и вызывают повышенную потребность в
эссенциальных жирных кислотах, так как по всей
вероятности ингибируют синтез длинноцепочечных жирных кислот [2,3,5,6]..
Из-за включения трансизомеров жирных кислот в фосфолипиды мембран меняются функции
связанных с ними энзимов и соответственно –
клеточная реакция. Исследованиями установлено,
что повышенное содержание трансизомеров в пищевых жирах увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Исходя из физиологически неблагоприятных
свойств трансизомеров жирных кислот, во всех
развитых странах принимаются меры по максимальному снижению их содержания в жировых
продуктах. В Европе это достигается в результате
широкого использования в производстве пищевых
жиров пальмового масла и его фракций, а также
переэтерифицированных жиров, которые получают переэтерификацией смесей высокоплавких саломасов с низким содержанием трансизомеров, с
87
жидкими растительными маслами , или смесей
подсолнечного масла с пальмовым маслом или
пальмовым стеарином.
Необходимо остановиться еще на одной группе жирных кислот - изомерах линолевой кислоты
– соединений с системой сопряженных двойных
связей. В отличие от других жирных кислот с ними связывают уникальные хемозащитные и антиканцерогенные свойства [6,9].
Данные соединения содержатся в молоке, сливочном масле, сырах, йогуртах. Мясо жвачных
животных содержит сопряженные диены в количестве от 3 до 8 мг/г жира. В растительных маслах
их количество ничтожно – от 0,1 до 0,7 мг/г. Исследованиями установлено, что между собой сопряженные диены различаются по способности
предупреждать или задерживать развитие рака,
атеросклероза и инсулинонезависимого диабета.
Они также включаются в регулирование образования цитокининов, приводя к усилению активности мышц. Имеются данные о способности этих
соединений разрушать жиры. Предположительно
биологическую
активность
цис-9,транс-11изомера линолевой кислоты связывают с антиканцерогенными свойствами, а транс-10, цис-12изомера – со способностью разрушать жир [3].
Как установлено, соевое масло после 10 минут
гидрирования с селективным катализатором в условиях низкого давления водорода накапливает
значительное количество сопряженных диенов до
48,16 мг в 1г масла. При этом общее количество
трансизомеров в гидрированном продукте составляет не более 3,5 % . Это, почти, в 8 раз больше их
уровня в основных источниках пищи – молочных
продуктах и мясе жвачных животных. Это позволяет предположить, что потенциально полезные
для здоровья человека растительные масла, содержащие достаточное количество сопряженных
диенов, но низкое трансизомеров, можно получить при гидрировании растительных масел в
строго контролируемых условиях с использованием специальных катализаторов.
К настоящему времени за рубежом разработаны методы концентрирования и капсулирования
перечисленных выше сопряженных жирных кислот в размере дневной нормы. Кроме того, уже
производят жиры, содержащие сопряженные диены в порошкообразном виде и используют в производстве печенья, йогуртов, десертов, батончиков из хлопьев и т.п. [9].
В силу специфики дальнейшего превращения
липидов в организме важным является структура
триглицеридов, так как основное количество липидов, поступающих с пищей, гидролизуется панкреатической липазой с образованием 2моноглицеридов, участвующих затем в ресинтезе
триглицеридов и фосфолипидов. Как правило, в
ресинтезе структурных липидов участвуют 2моноглицериды ненасыщенных жирных кислот. 2моноглицериды, содержащие насыщенные кисло-
88
М.А. Субботина
ты участвуют, как правило, в ресинтезе запасных
липидов [3,4].
Доля ненасыщенных жирных кислот в 2моноглицеридах растительных масел (арахисового, кукурузного, подсолнечного, соевого др.) составляет 97-99 %. Несколько ниже их доля в масле какао и пальмовом- 79,6 % и 95,7 % соответственно. Следовательно, потребление этих масел с
пищей будет способствовать синтезу структурных
липидов.
В моноглицеридах животных жиров, в частности, свином, говяжьем, и других, наоборот, в положении 2 наблюдается высокая концентрация
насыщенной пальмитиновой кислоты (до 71-78
%).Поэтому животные жиры используются организмом в основном, в ресинтезе запасных липидов, формирующих жировую ткань.
В биологической полноценности жиров большое значение имеют сопутствующие триглицеридам вещества, обладающие биологически активными свойствами (токоферолы, стеролы, фосфолипиды, каротиноиды) [3,4,6].
Фосфолипиды, входя в состав клеточных оболочек, играют существенную роль для их проницаемости и обмена веществ между клетками и
внутриклеточным пространством, способствуют
лучшему усвоению жиров. Входящий в состав
фосфолипидов лецитин участвует в регулировании холестеринового обмена, способствует выведению его из организма. Лецитин и холин препятствует ожирению печени [3,4].
Сквален относится к важнейшим биологически активным соединениям и выполняет в организме роль регулятора липидного и стероидного
обмена.
Основная биохимическая роль стеринов состоит в участии их в образовании клеточных мембран и превращении в различные биорегуляторы
(половые гормоны, прогестины, кортикостероиды,
витамины группы Д), регулирующие процессы
жизнедеятельности организма человека. Содержащиеся в растительных маслах стерины также
нормализуют холестериновый обмен, образуя с
холестерином нерастворимые комплексы, которые
препятствуют всасыванию холестерина в желудочно-кишечном тракте. Именно благодаря высокому содержанию в кукурузном масле бетаситостерина (до 700 мг%), оно обладает противоатеросклеротическими свойствами [4,6].
Присутствующие в растительных маслах токоферолы в зависимости от соотношения изомеров обладают либо биологической, либо антиоксидантной активностью. Из известных в настоящее время изомерных форм токоферолов наибольшей антиоксидантной активностью обладают
γ- и δ- токоферолы, а биологической – αтокоферол. Он не только эффективен в сдерживании окислительных процессов в маслах и жирах,
но и является одним из основных биологических
антиоксидантов, предохраняющих липиды клеток
и тканей от переокисления, участвует в регулировании ряда физиологических процессов в организме.
В растительных маслах токоферолы находятся
преимущественно в свбоном состоянии, т.е. гидроксильные группы, ответственные за антиоксидантные свойства их молекул, не этерифицированы. При защите масел от окисления токоферолы
окисляются, реагируя со свободными радикалами,
и теряют свои свойства [2,4].
Снижение содержания в растительных маслах
биологически активных компонентов в процессе
технологической обработки (рафинации) отражается на биологических свойствах масел, поэтому
необходимо их обогащение.
В настоящее время развивается направление
создания смесей масел не только со сбалансированным жирнокислотным составом, но и с вводом
в них биологически активных веществ и витаминов с учетом возрастных категорий потребителей,
традиций питания, географических особенностей
регионов (климат, долгота, широта) проживания.
Это позволяет нивелировать не только воздействия технологических обработок, но и придать
продукту направленные свойства [6].
Для диетического питания лиц с нарушением
жирового обмена и больных атеросклерозом (значительная часть населения нашей страны) созданы
животные композиции с содержанием линолевой
кислоты не менее 40 %, в которых соотношение
между насыщенными и полиненасыщенными
жирными кислотами приближается 1 : 2. Употребление жиров указанного состава, обогащенных
биологически активными добавками (витаминами
А, Е, фрсфолипидами, β-ситостеролом), резко ограничивает уровень холестерина в сыворотке крови и в печени, дает отчетливый антисклеротический эффект.
Разработаны рецептуры смесей масел на основе подсолнечного масла с вводом витаминов А и
Е для народов северных территорий России, учитывающие уровень потребления мононенасыщенных и полиненасыщенных кислот.
Так, использование в пищу подсолнечного
масла, обогащенного глицеридами линоленовой
кислоты до ее рационального содержания в смеси
1-1,5 %, способствует синтезу незаменимой арахидоновой кислоты. Добавление к такой смеси
витамина А еще больше усиливает синтез арахидоновой кислоты, а введение в смесь еще и витамина Е (токоферола) покрывает его повышенную
потребность при содержании в смеси указанных
количеств линолевой кислоты.
Начато использование масел из нетрадиционного сырья (арбуза, тыквы, винограда, амаранта,
кедровых орешков), обладающих, наряду с пищевыми достоинствами, биологически активными и
фармокологическими свойствами. Возрождается
производство льняного и конопляного пищевых
масел, содержащих высокое количество линоле-
Химическая технология
новой кислоты и обладающих фармакологическими свойствами.
Создание смесей подсолнечного масла с высоконенасыщенным льняным и конопляным, с вводом в них витаминов и ситостерина позволяет получать стабильные к окислению масла с гиполипидемическим и противоатерисклеротическим
действием.
Необходимо остановиться еще на одной проблеме – стабильности масел к окислению. Масла и
жиры, содержащие триглицериды разной степени
ненасыщенности, легко подвергаются окислению,
глубина которого зависит от многих факторов и в
первую очередь от степени непредельности жирных кислот.
Значительную роль в окислительных реакциях
играет активный кислород в синглетном состоянии, который образуется при диссоциации молекул атмосферного кислорода, например при фотохимических реакциях в присутствии сенсибилизаторов [4,6,10].
Фотосенсибилизаторами генерации сингелетного кислорода служит хлорофиллы и некоторые
красители. Важным источником сингелетного кислорода являются реакции с участием ферментных систем. При ферментативном окислении
жирных кислот (в частности, липоксигеназой)
происходит образование сингелетного кислорода
и окисление с образованием свободных радикалов. Возникающие при окислении свободные радикалы атакуют компоненты клеток, вызывая повреждение молекул липидов, протеинов, ДНК др.,
участвуют в развитии заболеваний (атеросклероза,
рака, повреждение печени и др.) [3,4,10].
Защита масел с высоким содержанием полиненасыщенных кислот от окисления может быть
осуществлена с помощью ряда технологических
приемов. Эффективна защита масел инертными
газами от контакта с кислородом в процессе их
получения и хранения, а также путем дополнительного введения в масло ингибиторов процесса
окисления – природных или синтетических анитиоксидантов и их смесей с синергистами.
В качестве синергистов окисления чаще всего
используют лимонную, аскорбиновую кислоты,
аскорбилпальмитат, лецитин. Роль синергистов,
усиливающих действие антиоксидантов, состоит в
блокировании металлов, являющихся катализатором окисления.
Действие ингибиторов окисления связано с
образованием при реакции со свободным радикалом липида менее активного радикала самого ингибитора, не способного к продолжению цепной
реакции с образованием стабильных продуктов
89
димеризации или вступления во взаимодействие
со вторым радикалом цепи.
Появившиеся в последние годы новые данные
о биологических свойствах синтетических антиоксидантов требуют осторожного отношения к их
использованию, так как поступили сведения об их
канцерогенных свойствах [1,2,4,6].
Больше внимания уделяться природным антиоксидантам и экстрактам, выделяемым из различных растений. Из всех природных антиоксидантов
наибольшее значение имеют токоферолы, основным источником которых служат растительные
масла, получаемые из масличных семян и зародышей злаковых культур (пшеницы, ржи, кукурузы), токотриенолы, содержащиеся в пальмовом
масле и др. Примером наиболее изученных природных игибиторов является галловая кислота,
содержащаяся в чае, сенамолин - кунжуте и др.
[4, 6].
Следует упомянуть еще одну группу веществ
растительных масел, активно взаимодействующих
с кислородом, - каротиноиды [3,6]. Особенностью
их химического строения является наличие в молекуле длинной цепочки сопряженных двойных
связей. Каротиноиды реагируют с активным кислородом и по месту центральной двойной связи.
Особые физические свойства системы сопряженных двойных связей обусловливают способность
каротиноидов аккумулировать кислород. Переносить его через мембраны клеток и отдавать по мере увеличения потребности клеток организма животных и растений. Их биологические функции
очень разнообразны и до сих пор полностью не
изучены.
Помимо транспорта кислорода и переноса
электронов и протонов через мембраны клеток, а
также участия во многих метаболических процессах в организме человека, некоторые из каротиноидов выполняют роль протекторов при воздействии УФ-излучения и химических канцерогеннов
на развитие раковых опухолей.
Наиболее активным в этом отношении является бета-каротин, способный частично превращаться в организме в витамин А, и ксантоксантин, эффективный в снижении риска образования опухоли при облучении.
Таким образом, основной задачей производства пищевых жиров и масел различного назначения, наряду с выполнением технологических требований, является создание полноценных, высококачественных жировых продуктов с учетом их
биологических свойств и метаболизма в организме.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
2.
296 с.
Тютюнников Б.Н. и др. Химия жиров.- М.: Пищевая промышленность,- 1974.- 447 с.
Химия липидов / Р.П. Евстигнеева, Е.Н. Звонкова, Г.А. Серебренникова и др.- М.: Химия, 1983. -
90
М.А. Субботина
3. Тюкавкина Н.А. Биоорганическая химия: Учебник для вузов / Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков. – 3-е
изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2004. – 544 с.
4. Субботина М.А. Химия жиров :Учебное пособие / М.А. Субботина, КемТИПП. – Кемерово, 2008.
– 148 с.
5. Букин Ю.В. незаменимые жирные кислоты: природные источники, метаболизм, физиологические функции и значение для здоровья. – М.: 1999.- 140 с.
6. Пищевая химия / Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А., и др. Под ред.А.П. Нечаева. –
СПб.: ГИОРД, 2001. – 592 с.
7. Christansen M.M., Hoy C-E. Раннее внесение с пищей структурных липидов, содержащих докозагексаеновую кислоту, влияние на липиды мозга, печени, тканей. – I.Lipids, 1997, v.32.N2.-P.185-191
8. Язева Л.И., Филиппова Г.И., Федина Н.И. О биологических свойствах растительных масел, содержащих линоленовую кислоту (18:3 ω-3) // Вопросы питания. – 1989. - №3. – С.45-50
9. Григорьева В.Н., Лисицин А.Н. Факторы, определяющие биологическую полноценность жировых
продуктов.//Масложировая промышленность, 2002. - №4.- С.14-17
10. .Лисицин А.Н., Алымова Т.Б., Прохорова Л.Т., Григорьева В.Н., Горшкова Э.И. Некоторые факторы, определяющие стабильность растительных масел к окислению // Масложировая промышленность,2005.- № 3. – С.11-13.
Автор статьи:
Субботина
Маргарита Александровна
канд. хим. наук, доц., каф. каф. технологии жиров, биохимии и микробиологии Кемеровского
технологического института пищевой промышленности
Тел.3842-64-01-67
УДК 663.914:634.745
Н.Н. Цехина, Н.Г. Хасьянова, С.В. Орехова
ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ И АНТИОКИСЛИТЕЛЬНЫХ
СВОЙСТВ КАЛИНЫ И ПРОДУКТОВ ЕЕ ПЕРЕРАБОТКИ
Рациональное питание является важнейшей
составной частью здорового образа жизни. Как
показывает мировой и отечественный опыт, наиболее эффективным и экологически доступным
путем улучшения обеспечения населения микронутриентами является коррекция питания путем
включения в рацион витаминизированных продуктов питания.
В последние годы сложилась тенденция получения продуктов, обогащенных различными добавками растительного происхождения. Положительные свойства многих растений обусловлены
их способностью активизировать ферментные
системы и усиливать снабжение организма энергией.
Растительное сырье служит одним из основных источников биологически активных веществ,
которые даже в минимальных дозировках оказывают оздоровительное и защитное действие. Этот
фактор связан с антиокислительными свойствами
компонентов растительного сырья, таких как: витамины, фенольные соединения, каротиноиды. В
качестве такого растительного сырья наиболее
целесообразно использовать местные дикорастущие ресурсы, например, калину.
Калина обладает широким спектром биологически активных соединений. Химический состав
плодов калины обыкновенной непостоянен и колеблется в определенных пределах в зависимости
от сорта, места произрастания и других факторов.
Вкус, питательная и лечебная ценность плодов
калины определяются ее химическим составом.
Плоды калины, произрастающей в Сибири и
на Дальнем Востоке, содержат большое количество сахаров (5,5%), аскорбиновой кислоты (32
мг%), каротиноидов (2 мг%), фенольных соединений (350 – 500 мг%). В созревших плодах находятся различные карбоновые кислоты: уксусная,
Таблица 1. Характеристика экстрактов калины
Экстракты
Образец 1 Э1
Образец 2 Э2
Содержание, мг%
токоферолов
каротиноидов
97,6
138,2
307,5
578,0
Содержание жирных кислот, % к сумме
С14:0
С16:0
С18:1
С18:2
С18:3
0,4
2,1
42,3
56,0
0,2
3,6
40,9
55,3
следы
Химическая технология
валериановая, каприловая, а также оксикислоты:
яблочная, лимонная, хлорогеновая. Плоды калины
содержат до 0,96-1,2 мг% белка, в частности, важнейшие незаменимые кислоты, общее содержание
аминокислот в среднем составляет 4040 мг% [1].
Несмотря на широкую известность этого растения, данные об особенностях химического состава калины, произрастающей в Кемеровской
области, в литературе отсутствуют.
Наши исследования показали, что калина,
районированная в нашей области, по содержанию
каротиноидов (1,2 – 3,3 мг% ) отвечает среднестатистическим литературным данным, однако содержит меньше сахаров (2,2 мг%), но зато более
богата аскорбиновой кислотой (55 – 78 мг%).
Кроме каротиноидов в калине присутствует
комплекс различных полифенольных соединений.
По нашим данным общее содержание полифенольных соединений в плодах калины составляет
380 мг%, в т.ч. флавонолов 60 мг%, антоцианов
120-130 мг%, лейкоантоцианов и катехинов 150160 мг%. Содержание витамина Е (токоферола) в
наших образцах составило 3,5-3,8 мг%.
Химический состав плодов калины свидетельствует о перспективности этой культуры в качестве источника натуральных пищевых добавок.
Исследования последних лет показали возможность использования экстрактов калины в качестве полифункциональных добавок к жирам и маслам, повышающих их биологическую, витаминную ценность и окислительную стабильность при
хранении. Пищевые добавки могут быть использованы как в виде разнообразных жидких экстрактов плодов калины и их концентратов, а также в
виде сухих смесей (порошков).
Целью данной работы явилось изучение антиокислительных свойств экстрактов калины при
добавлении их в подсолнечное масло.
Экстракты получали из высушенных и измельченных плодов калины методом исчерпывающей экстракции гексаном в аппарате Сокслета
с последующим удалением растворителя под вакуумом. В качестве объекта исследований использовали два экстракта (Э1 и Э2). Первый экстракт
готовили из плодов калины, предварительно обработанных СВЧ в течение пяти минут и далее высушенных при 40˚С без доступа света. Второй образец был получен из плодов, высушенных при
комнатной температуре в течение нескольких суток.
Из литературы известно, что к числу основных компонентов растительных добавок, проявляющих антиоксидантный эффект, относятся: токоферолы (витамин Е), каротиноиды, флавоноиды, жирные кислоты, однако информация по этому вопросу носит противоречивый характер. Полученные нами экстракты представляют собой
липидную часть плодов калины. В этих образцах
(Э1 и Э2) были определены следующие показатели: содержание токоферолов, суммарных кароти-
91
ноидов, жирнокислотный состав. В таблице 1
представлены полученные результаты.
Из таблицы видно, что образцы существенно
отличаются по составу: образец Э1 содержит
большое количество каротиноидов и токоферолов.
Жирнокислотный состав этих образцов практически совпадает. Из жирных кислот преобладают
ненасыщенные кислоты олеиновая (С18:1) и линолевая (С18:2). По суммарному их содержанию (96 –
98%) экстракты калины превосходят такие культуры, как рябина и облепиха [ 2 ]. Экстракты могут храниться при температуре + 4˚ С в отсутствии
света длительное время (до 10 – 11 месяцев) без
заметного изменения состава.
Рис.1. Кинетические кривые накопления гидропероксидов при хранении масла с добавками экстрактовкалины : 1 – 0.25% ; 2,4 – 0.5%; 3, 5 –
1% ; 6 – контрольный образец
Для изучения антиоксидантной активности
полученные экстракты вводили в подсолнечное
масло в количестве 0,25-1,00%. Образцы масла с
добавками экстрактов калины были поставлены
на хранение при комнатной температуре. Оценку
окислительной стабильности этих образцов с добавками экстрактов калины, а также контрольного
образца проводили путем определения содержания гидропероксидов (перекисное число), каротиноидов и кислотных чисел по [ 3 ].
На рис.1 представлены кинетические кривые
накопления гидропероксидов в образцах в зависимости от концентрации добавок при хранении в
течение 60 суток.
Как видно из характера кривых, оба экстракта
тормозят процесс окисления подсолнечного масла. При этом образец Э2 (кривые 1-3) проявляет
больший ингибирующий эффект, чем образец Э1
(кривые 4,5), что может быть объяснено повы-
92
Н.Н. Цехина, Н.Г. Хасьянова, С.В. Орехова
шенным содержанием природных биооксидантов
в образце Э2. Окислительная устойчивость масла
возрастает с увеличением количества добавки Э2
от 0,25 до 1% об.
Для образца Э1 эта зависимость не выявлена:
при увеличении концентрации добавки от 0,5 до
1% об. получен одинаковый результат. Установлено, что введение более 1% экстрактов в качестве
добавки ухудшает органолептические показатели
масла.
Рис.2. Зависимость кислотного числа от продолжительности хранения масла с добавками
экстракта калины : 1 – 0.25% ; 2,4 – 0.5%; 3, 5 –
1% ; 6 – контрольный образец
На рис.2 приведены кинетические кривые накопления свободных жирных кислот (кислотное
число) в масле. Полученные данные свидетельствуют о том, что добавки Э1 и Э2 в масло повы-
шают кислотные числа всех образцов масла, однако в целом этот показатель соответствует норме.
Биологическая ценность растительных масел в
значительной мере характеризуется наличием в
них каротиноидов, в частности, β – каротина, обладающего антиоксидантной и провитаминной
активностью.
Нами установлено, что содержание каротиноидов в исследуемых образцах масла за 60 суток
почти не изменилось.
С учетом цикличности заготовки растительного сырья возникает необходимость изучения условий хранения его на качественный состав. В
данной работе были выбраны два способа хранения плодов: в замороженном состоянии и в высушенном виде при комнатной температуре.
Установлено, что замораживание обеспечивает лучшую сохранность биологически активных
веществ в плодах калины: содержание токоферолов и жирнокислотный состав не изменился при
хранении в течение длительного времени, содержание каротиноидов в сухих плодах уменьшилось
на 66%, а в замороженных - всего лишь на 31%.
Таким образом, на основании экспериментальных данных можно сделать вывод, что экстракты калины можно использовать в качестве
полифункциональных добавок к растительным
маслам, которые оказывают антиокислительное
действие и одновременно повышают витаминную
и биологическую ценность масел.
С целью использования всего комплекса ценных компонентов калины можно рекомендовать
добавки калины в виде порошков в хлебопечении
для замены части муки, а также добавки экстрактов в масложировой промышленности для обогащения масел.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ширко Т.С., Ярошевич И.В.Биохимия и качество плодов.-Минск: Наука и техника,1991. - 294 с.
2. Цехина Н.Н., Хасьянова Н.Г., Пирогова Н.А., Сеит-Аблаева С.К. Сравнительный анализ жирнокислотного состава облепихового, калинового и рябинового масел //Федеральный и региональный аспекты политики здорового питания. Тезисы международного симпозиума. Кемерово: КемТИПП, 2002. С.
346-347.
3. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в
масложировой промышленности.// Под общей ред. Ржехина В.П. и Сергеева А.Г. – Л.: ВНИИЖ, 1967.
Т.1, кн.1,2 – 1053с.
Авторы статьи:
Цехина
Наталья Николаевна
- канд. хим. наук, доц.
каф. органической химии (Кемеровский технологический институт
пищевой промышленности).
Тел.3842-73-43-91
Хасьянова
Надия Галимзяновна
- канд. техн. наук, доц. каф.
органической химии (Кемеровский
технологический институт пищевой
промышленности).
Тел. 3842-73-43-91
Орехова
Светлана Васильевна
- канд. техн. наук, доц. каф.
органической химии (Кемеровский
технологический институт пищевой
промышленности).
Тел. 3842-73-43-91.
Скачать