1.2.3 Характеристика антоціанового комплексу журавлини

Пурпурово-червоне забарвлення журавлина обумовлено наявністю специфічних барвних речовин – антоціанових флавоноїдних пігментів. Антоціани являють собою пігменти кліткового соку, вакуолей та клітинних оболонок. У плодів, вміст антоціанів свідчить про їх стиглість чи правильність зберігання.

Барвні речовини журавлини це низькомолекулярні фенольні сполуки, які відносяться до біофлавоноїдів (антоціанів), які в рослинах знаходяться у вигляді глікозидів В журавлини вони представлені такими хімічними сполуками, як антоціанідів пеларгонидин, цианідін, пеонідін, дельфінідін, мальвідін та петунідін. Ягоди журавлини містять антоціанових барвних речовин в кількості від 132 до 790 мг в 100 г. Але відомо, що при зберіганні плодів журавлини відбувається дозрівання, яке супроводжується новоутворенням антоціанових пігментів у більш глибоких тканинах плодів. [37]

Антоціанові речовини легко розчиняються у кислотах, спиртах, воді, ефірах та інших розчинниках. У результаті гідролізу (при кип’ятінні з кислотами) відбувається розпад антоціанів на різні види цукрів, які беруть участь в утворенні глікозидів і антоціанідів. Стабільність антоціанів залежить від таких факторів: наявності ферментів, температури, наявності кисню, рН, іонів важких металів, аскорбінової кислоти, світла та ін. [34].

Антоціани змінюють своє забарвлення під впливом рН-середовища, цим схожі на індикатори. Наприклад, ціанідин в кислому водному середовищі має червоне забарвлення, зі збільшенням рН інтенсивність червоного кольору зменшується, при рН 6,0 колір розчину – фіолетовий, при рН 8,0 – синій, при р,Н10,0 – зелений (при цьому, в діапазоні рН 8,0 – 10,0 забарвлення в порівнянні з рН 1,0 дуже нестійке). [36]

При порушенні цілісності тканини і клітин в плодах без інактивації ферментів антоціани руйнуються. Таке може відбуватися перед технологічною обробкою та під час технологічних процесів, що пояснюється дією деяких активних ферментних систем, наприклад, фенолазною, антоціаназною, фенолоксидазною, поліфенолоксидазною. Передбачається, що знебарвлення антоціанів фенолазою в присутності катехінів відбувається в два етапи: ферментативне окислення катехів в ортохінони та неферметативне окислення антоціанів ортохінонами до знебарвлених продуктів – речовин невідомого походження [38].

У журавлині високий вміст фенолу, в порівнянні з іншими ягодами і фруктами. Фенол має яскраво виражену бактерицидну дію. Завдяки всім цим властивостям, журавлина незамінна в раціоні жителів мегаполісів і промислових центрів, районів з несприятливими екологічними умовами. З журавлини виготовляють препарати, що знижують негативні наслідки підвищених доз радіоактивного опромінення.

При зберіганні і переробки плодів пігменти можуть руйнуватися і змінювати свій колір. Тому виникає велика проблема збереження антоціанового комплексу при зберіганні та переробці плодів і виготовлення із них різноманітних консервів. Антоціановий комплекс може руйнуватися з деяких причин. Одною з первопричин руйнування антоціанів є аскорбінова кислота. При дії амінокислоти цистеїн відбувається інгібування окислювальних процесів аскорбінової кислоти, що затримує розпад антоціанів завдяки тому. Доказано, що фруктоза має руйнуючий вплив на антоціани, а сахароза і глюкоза навпаки – стабілізуючу дію. З приводу впливу кисню на антоціани думки вчених не співпадають, бо одні впевнені, що провокує руйнування, інші кажуть про нейтральну дію кисню. Сірчиста кислота в дозі від 10 до 50 мг на 100 г оказуює захисну дію на антоціановий комплекс. Присутність алюмінію, феруму, в концентрації від 1,5 до 10 мг на 100 мл та міді в концентрації від 5,25 до 50 мг на 100 мл (при рН 2,2) оказують стабілізуючу дію на антоціани журавлини в присутності аскорбінової кислоти. Найбільше значення для руйнування антоціанів має температура. При підвищенні температури до 100^о С, відбудиться інтенсифікація руйнування антоціанів. [83]

Виходячи з вище викладеного матеріалу можна зробити висновок, що треба скорочувати термін теплової обробки, робити короткочасну високотемпературну обробку з подальшим охолодженням.

В Україні вченими ОНАХТ, ХДУХТ були проведені дослідження барвних антоціанових речовин рослинної сировини при переробці ягід, фруктів та овочів.У цьому напрямі науковими дослідженнями займаються такимі наукові діячі ,як Павлюк Р.Ю., Пилипенко Л.М., Безусов А.Т., Малюк Л.П., Тележенко Л.М., Яницький В.В. та ін. [39]

У ХДУХТ на кафедри технологій переробки плодів, овочів і молока при участі проф. Павлюк Р.Ю та Яницького В.В. розроблена унікальна технологія отримання дрібнодисперсних порошкоподібних барвників – БАД із столового буряку, з розміром частинок 5…30 мкм, яка не тільки дозволяє зберегти всі барвні антоціанові речовини, але й на виході створити принципово новий, за своїм хімічним складом, продукт. Приріст корисних БАР складає 16…22,5% до вихідної сировини. Нова технологія відрізняється від традиційних використанням дрібнодисперсного подрібнення (без застосування холоду), НВЧ-обробкою замість бланшування та вауукмного сушіння. [35]

Розробку плодово-ягідних та овочевих фаршів та соусів з ягід порічки, суниці, слив з високим вмістом барвних речовин було представлено проф. Малюк Л.П. Були розроблені технологічні прийоми, щодо стабілізації барвних речовин та фенольних сполук (було внесенно у фарш технологічні добавоки червоного перцю, коріандру, цитрусового борошна), також проводилася обробка плодів кислотно-сольовими розчинами, що сприяє збереженню на 70% поліфенолів і на 90 % біофлавоноїдів до вихідної сировини (наприклад, у 4…6% лимонної кислоти та у0,5…1,0 % кухонної солі при температурі 10^оС протягом 10 хвилин). Ще Малюк Л.П. провела дослідження результатів впливу цукру на збереження поліфенольних сполук ягід бузини, чорної смородини та малини. Було експериментально визначено, що додавання чинить руйнівну дію на поліфенольні сполуки досліджуваних ягід: чим більше в ягідній системі цукру, тим інтенсивніше відбувається руйнування антоціанів, катехінів та флавонолів. Тому, були підібрані і обрані рецептури, де концентрація цукру складає 10%. При проведенні дослідів було додаванно ароматичної частини (душиця, листя бузини, листя чорної смородини), що сприяє значному збереженню вмісту поліфенольних речовин у готовому продукт (на 15..55% більше в порівнянні із контролем) і максимально наблизити його до свіжого пюре із даного виду ягід. Було підібрано оптимальний режим теплової обробки соусів – пастеризація яка проходить при температурі 80..85^о С, що забезпечує не такє швидке руйнування цукрів, які в свою чергу каналізують розпад полі фенолів. [40]

Одним із способів, який підвищує перехід барвних та інших речовин є попереднє заморожування сировини. Це відбувається внаслідок руйнування клітинних мембран кристалами льоду. Даним способом досить тривалий час можна зберегти сировину до вилучення з неї соку. Розроблено різні режими проведення даної попередньої обробки в залежності від виду вихідної сировини. У ХДУХТ на кафедрі технологій переробки плодів, овочів і молока при беспосередньої участі проф. Павлюк Р.Ю. проводились досліди з ягодами чорноплідної рябини і чорної смородини, в результаті яких було встановлено, що низькі температури заморожування (-36, -60^о С) і наступне зберігання замороженої сировини при температурі (-18^о С), підвищують вміст сумарної кількості фенольних сполук, вітамінів і інших біологічно активних речовин порівняно зі свіжим зразком, і зменшується наявність мікроорганізмів (на 50-60%). [36]