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