ИССЛЕДОВАНИЕ  АНТИОКСИДАНТНОЙ  АКТИВНОСТИ  ЛЕКАРСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКОГО  СЫРЬЯ  УРАЛЬСКОГО  РЕГИОНА  И  НАПИТКОВ  НА  ЕГО  ОСНОВЕ

Чугунова  Ольга  Викторовна

проф.,  доктор  техн.  наук,  зав.  кафедрой  Технологии  общественного  питания  Уральского  государственного  экономического  университета,  РФ,  г.  Екатеринбург,  E -mail: 

Пастушкова  Екатерина  Владимировна

канд.  техн.  наук,  доцент  кафедры  Товароведения  и  экспертизы

Уральского  государственного  экономического  университета,  РФ,  г.  Екатеринбург,  E-mail: 

THE  STUDY  OF  BIOPROTECTION  MEDICINAL-TECHNICAL  URAL  REGION

Olga  Chugunova

professor,  doctor  of  technical  Sciences,  head.  the  Department  of  food  Technologies,  Ural  state  University  of  Economics,

Russia,  Ekaterinburg 

Ekaterina  Pastushkova

сand.  tech.  Sciences,  docent  of  the  chair  of  Commodity  research  and  examination

Ural  state  University  of  Economics,

Russia ,  Ekaterinburg

АННОТАЦИЯ

В  работе  исследована  антиоксидантная  активность  лекарственно-технического  сырья  (крапива,  душица,  шалфей,  мята  перечная,  зверобой,  чабрец  и  др.)  произрастающего  на  территории  Свердловской  области.  Проведено  исследование  антиоксидантной  активности  чайной  продукции  разработанной  на  основе  исследованного  сырья.  Показано,  что  антиоксидантная  активность  обуславливается  присутствием  сложного  комплекса  биопротекторов  присутствующих  в  лекарственно-техническом  сырье  и  черном  байховом  чае.

ABSTRACT

In  this  paper,  we  investigated  the  antioxidant  activity  of  medicinal  and  technical  raw  materials  (nettle,  oregano,  sage,  peppermint,  St.  John's  wort,  thyme,  etc.)  growing  on  the  territory  of  Sverdlovsk  region.  A  study  of  the  antioxidant  activity  of  tea  products  developed  on  the  basis  of  the  studied  material.  It  is  shown  that  the  antioxidant  activity  is  caused  by  the  presence  of  a  complex  set  of  bioprotection  medicinal-technical  raw  materials  and  baikhovi  black  tea.

Ключевые  слова:   лекарственно-техническое  сырье;  биопротекторы;  антиоксидантная  активность;  чайные  напитки.

Keywords:  Medicinal-technical  raw  materials;  bioprotector;  antioxidant  activity;  tea  drinks.

Как  известно,  пищевые  продукты  являются  основными  поставщиками  в  организм  целого  ряда  биологически  активных  веществ,  прежде  всего  витаминов,  минеральных  веществ,  флавоноидов.  Недостаточное  их  поступление  в  организм  человека  в  настоящее  время  объясняется  как  использованием  некоторых  современных  методов  переработки  и  хранения  пищевых  продуктов,  так  и  увлечением  многочисленными  «модными»  диетами,  что  еще  больше  усугубляет  указанный  выше  дефицит.

В  последние  десятилетия  возникла  острая  необходимость  обогащения  рациона  питания  жителей  Уральского  региона  функциональными  добавками,  так  называемыми  «биопротекторами»,  способными  благотворно  влиять  на  профилактику  заболеваний  и  общую  резистентность  организма.  Биопротекторы  —  это  комплекс  химических  веществ  с  различным  механизмом  действия,  обладающих  антиоксидантной  активностью,  блокирующих  действие  свободных  радикалов,  активирующих  иммунную  систему  человека  и  защитные  функции  его  организма  [1;  4]. 

К  пищевым  веществам,  обладающим  биопротекторными  свойствами,  относятся  витамины  (С,  А,  Е),  биофлавоноиды,  дубильные  вещества,  пектиновые  вещества,  минеральные  элементы  (калий,  кальций,  магний,  фосфор,  йод,  селен).  Витамины  С,  группы  В,  Е,  b-каротин,  биофлавоноиды,  биотин  способны  вступать  в  взаимодействие  со  свободно-радикальными  формами  кислорода  и  активными  продуктами  радиолиза,  инактивируя  их  [5;  8—10].

Задачей  настоящего  исследования  явилось  исследование  лекарственно-технического  сырья,  обладающего  высокой  пищевой  ценностью,  с  возможностью  использования  его  в  качестве  сырьевого  ингредиента  для  производства  чайных  напитков  антиоксидантной  направленности. 

На  первом  этапе  исследования  изучена  антиоксидантная  активность  лекарственно-технического  сырья  (далее  ЛТС),  используемого  при  разработке  чайной  продукции  (рис.  1).  Определение  АОА  (далее  АОА)  в  ЛТС  проводилось  в  водном  экстракте  (гидромодуль  1:20)  потенциометрическим  методом  основано  на  химическом  взаимодействии  антиоксидантов  с  медиаторной  системой,  в  качестве  которой  используется  смесь  K₃[Fe(CN)₆]/K₄[Fe(CN)₆].  Добавление  растворов,  содержащих  вещества,  проявляющие  антиоксидантную  активность,  в  электрохимическую  ячейку,  приводит  к  изменению  окислительно-восстановительного  потенциала  среды  в  результате  взаимодействия  антиоксидантов  с  окисленным  компонентом  (K₃[Fe(CN)₆])  медиаторной  системы  [6].

Рисунок  1.  Антиоксидантная  активность  исследуемого  ЛТС,  произрастающего  в  Свердловской  области

Показано,  что  наибольшей  антиоксидантной  активностью  среди  исследуемого  ЛТС,  произрастающего  в  Свердловской  области  обладает  крапива  двудомная  (8,53  моль  экв./г),  за  счет  наибольшего  содержания  аскорбиновой  кислоты  17,4  мг/  100  г  и  дубильных  веществ  7,34  %.  На  втором  месте  шалфей  (6,73  моль  экв./г),  наименьшее  значение  АОА  в  листе  вишни  (2,13  моль  экв./г)  и  листе  черной  смородины  (2,16  моль  экв./г). 

На  основании  проведенных  исследований,  по  АОА  исследуемого  растительного  ЛТС  можно  выстроить  ряд:  крапива  двудомная  >  шалфей  лекарственный  >  чабрец  >  душица  обыкновенная  >  мята  перечная  >  зверобой  >  тысячелистник  обыкновенный  >  лист  брусники  >  лист  черной  смородины  >  лист  вишни. 

Результаты  мониторинга  (2009—2013  гг.)  содержания  полифенолов,  пектиновых  веществ  и  витамина  С  в  лекарственно-техническом  сырье,  произрастающем  на  территории  Свердловской  области,  позволяют  заключить,  что  все  виды  исследуемого  сырья  могут  быть  использованы  в  производстве  чайных  напитков  антиоксидантной  направленности.

Представленные  данные  определяют  возможность  использования  исследуемого  растительного  сырья  для  получения  напитков  с  высокими  органолептическими  свойствами  и  физиологической  ценностью,  в  том  числе  напитков  функционального  назначения.

Проведено  исследование  антиоксидантной  активности  чайной  продукции.  Антиоксидантная  активность  обуславливается  присутствием  сложного  комплекса  биопротекторов.  Наибольшую  роль  в  АОА  несут  вещества  полифенольной  природы,  витамин  С,  органические  кислоты,  дубильные  вещества,  некоторые  аминокислоты.  Большое  значение  имеет  также  присутствие  веществ-синергистов.  Вещества-синергисты  являются  донорами  электронов  для  антиоксидантов,  утративших  электроны  при  взаимодействии  со  свободными  радикалами  [3;  2;  7].

Комбинирование  ЛТС  и  чая  черного  байхового  позволяет  предположить  повышение  АОА  за  счет  эффекта  синергизма  компонентов  черного  чая  с  аскорбиновой  кислотой,  свободными  органическими  кислотами  и  флавоноидами  растительного  сырья.

Данные  исследований  по  определению  антиоксидантной  активности  разработанных  моделей  чайной  продукции  с  исследуемым  ЛТС,  произрастающим  в  Свердловской  области  представлены  на  рис.  2.

Показано,  что  в  разработанных  композиционных  моделях  чайной  продукции  наблюдается  увеличение  АОА  в  1,8—2  раза  по  сравнению  с  контрольным  образцом  (чай  черный  байховых  «Лисма  крепкий»)  и  находится  в  пределах  7,56—9,16  моль.экв./г.

Увеличение  АОА  связано  с  внесением  ЛТС,  обладающего  повышенным  содержанием:  полифенолов,  которые  в  свою  очередь  являются  естественными  антиоксидантами,  оказывающие  противоокислительное,  антибактериальное,  и  противоспалительное  действие;  дубильных  веществ  обладающих  Р-витаминными  свойствами;  аскорбиновой  кислоты,  повышающей  сопротивляемость  организма  к  неблагоприятным  воздействиям,  способствующей  обратимому  окислению,  восстановлению,  связыванию  анионов  органического  происхождения,  свободных  органических  кислот  влияющих  на  обмен  веществ  в  организме. 

Рисунок  2.  Антиоксидантная  активность  разработанных  композиций  чайных  напитков,  моль.экв./г

Таким  образом,  чайные  напитки  моделей  №  11,  13,15,  16,  18  и  20  с  включением  в  рецептуру  крапивы  двудомной,  травы  шалфея,  травы  чабреца,  душицы,  листа  мяты  перечной,  травы  зверобоя  и  тысячелистника  обыкновенного,  листа  брусники,  листа  черной  смородины,  листа  вишни,  обладают  наибольшей  величиной  АОА  по  сравнению  с  другим  ЛТС  и  наиболее  перспективны  для  разработки  чайных  напитков  антиоксидантной  направленности,  способствующих  снижению  негативного  влияния  техногенных  факторов.

Для  установления  сроков  годности  и  условий  безопасного  хранения,  разработанные  модели  чая  с  добавками  расфасовывали  в  потребительскую  упаковку  —  пакеты  из  полимерного  материала  объемом  150  см³,  герметично  упакованные.  Хранение  осуществляли  при  температуре  20±2  ⁰С  и  относительной  влажности  воздуха  не  более  75  %. 

Разработанную  продукцию,  хранили  в  течение  21  месяца.  При  хранении  проводили  оценку  качества  по  органолептическим  (внешний,  вид,  цвет,  запах  и  вкус),  физико-химическим  показателям  и  показателям  безопасности. 

Оценку  органолептических  показателей  качества  в  процессе  хранения  осуществляли,  на  основании  раз  разработанной  балловой  шкале.  Установлено,  что  органолептические  показатели  качества  исследуемых  моделей  чайной  продукции  на  протяжении  всего  срока  (21  месяца)  хранения  и  не  претерпевали  существенных  изменений  (0,1  балла).  Вкус  и  аромат  выраженный,  слаженный,  травный,  послевкусие  приятное,  гармоничное,  настой  прозрачный. 

Изменения  физико-химических  показателей,  в  процессе  хранения,  в  среднем  составляет  для  влажности  —  0,05  %,  массовой  доли  водорастворимых  экстрактивных  веществ  —  0,6  %,  массовой  доли  танина  —  0,22  %,  содержания  кофеина  —  0,13  %,  АОА  от  0,02—0,06  моль  экв./г,  массовая  доля  мелочи  и  массовая  доля  металломагнитной  примеси  за  период  хранения  исследуемых  образцов  не  изменялась.

При  соблюдении  требований  и  условий  хранения  разрабатываемых  моделей  чая  с  добавками  микробиологические  показатели  остаются  практически  неизменными  на  протяжении  21  месяцев  хранения  и  соответствуют  требованиям  СанПиН  2.3.2.1078.  На  основании  проведенных  исследований  установлено,  что  температурно-влажностный  режим  и  предлагаемая  форма  упаковки  для  разработанных  моделей  чайной  продукции  подобраны  правильно,  и  гарантированный  срок  хранения  разработанных  продуктов  —  18  месяца  при  температуре  20±2  ⁰С  и  относительной  влажности  воздуха  не  выше  75  %.

Таким  образом,  мировые  тенденции  в  области  питания  связаны  с  созданием  ассортимента  нового  поколения  пищевых  продуктов,  способствующих  при  ежедневном  их  использовании  направленно  блокировать  нежелательные  процессы  в  организме,  и,  напротив,  развивать  и  защищать  физиологические  процессы,  повышающие  уровень  здоровья  и  работоспособности  потребителя. 

В  целом,  создание  продуктов  функционального  назначения  имеет  большую  социальную  значимость.  Особое  место  принадлежит  пищевой  продукции,  направленное  действие  которой  определяется  внесенными  в  нее  биопротекторами,  поскольку  оно  связано  с  охраной  здоровья  людей  в  регионах  с  неблагоприятной  экологической  ситуацией.

Список  литературы:

1. Азин  Д.Л.  Формирование  качества  продовольственных  товаров  обогащенных  местным  растительным  сырьем:  Дис.  докт.  техн.  наук:  05.18.15  /  Азин  Дмитрий  Леонидович.  —  Екатеринбург.  —  2006.  —    .
2. Биологически  активные  вещества  растительного  происхождения.  Т.  2  /  Ред.  Б.Н.  Головкин,  Р.Н.  Руденская,  И.А.  Трофимова,  А.И.  Шретер.  —  М.:  Наука,  2001.  —  764  с. 
3. Макаров  В.Г.  Изучение  механизма  антиоксидантного  действия  витаминов  и  флавоноидов  /  В.Г.  Макаров,  М.Н.  Макарова,  А.И.  Селезнёва  //  Вопросы  питания.  —  2005.  —  №  1.  —  С.  10—13. 
4. Маковецкая  Е.Ю.  Изучение  связанных  полифенолов  травы  зверобоя  //  Химико-фармацевтический  журнал.  —  2000.  —  №  2.  —  С.  55—56. 
5. Орлова  С.В.  Энциклопедия  биологически  активных  добавок  к  пище.  Т.  I.  —  М.,  1998.  —  277  с. 
6. Пат.  2235998  Россия  МПК  G01  N27/60  «Способ  определения  оксидантной  /  антиоксидантной  активности  растворов»  /  Х.З.  Брайнина,  А.В.  Иванова.  —  №  2002130523/28;  заявл.  14.11.02;  опубл.  10.09.04.
7. Чугунова  О.В.  Функционально-физиологические  свойства  сырья  при  моделировании  продуктов  //  Технология  и  товароведение  инновационных  пищевых  продуктов.  —  2011.  —  №  3.  —  С.  34—39.
8. Czeczot  H.  //  Pol.  J.  Food  Nutr.  Sci.  —  2000.  —  Vol.  9,  —  №  4.  —  P.  3—13. 
9. Hakkinen  S.N.,  Karenlampi  S.O;  Heinonen  I.M.  et  al.  //  J.  Agric.  Food  Chem.  —  1999.  —  Vol.  47,  —  №  6.  —  Р.  2274—2279. 
10. Smiechоwska  M.,  Dmowski  P.  //  Food  Chem.  —  2006.  —  Vol.  94,  —  №  3.  —  Р.  366.