Влияние ягодных композиций на антиоксидантные свойства при изготовлении и хранении многокомпонентных дробленых ягод без сахара

Введение. Среди фруктовых консервов только дробленые фрукты могут не подвергать увариванию, минимизируя термическую обработку, что способствует сохранению их антиоксидантных свойств. Ягоды клюквы в изготовлении дробленых ягод без сахара возможно использовать в комбинации с ягодами с более высоким содержанием сахаров.

Цель работы – изучить возможность использования ягод клюквы в ягодных композициях с черникой или голубикой для изготовления многокомпонентных дробленых ягод без сахара и их влияние на антиоксидантные свойства при изготовлении и хранении.

Материалы и методы. Многокомпонентные дробленые ягоды изготавливали из дикорастущих ягод клюквы, черники и голубики, которые термически обрабатывали 5 минут, разливали в стерильные банки и хранили в течение года в холодильных условиях. Контролем служили дробленые ягоды клюквы без сахара. В ягодах определяли содержание сахаров и тируемую кислотность, до и после изготовления дробленых ягод и в процессе хранения каждые 3 месяца – содержание флавоноидов, антоцианов, гидрооксикоричных кислот, витамин С и антиоксидантную активность методом FRAP.

Результаты. Для изготовления многокомпонентных дробленых ягод без сахара органолептически были подобраны ягодные композиции клюква/черника (2:3) и клюква/голубика (1:1) на основании сахарокислотного индекса ягод. После термической обработки в многокомпонентных дробленых ягодах уменьшилось количество антиоксидантов на 25,9–40,5%, с наибольшей потерей антоцианов и витамина С. После изготовления многокомпонентные дробленые ягоды клюква/черника и клюква/голубика по сравнению с дробленой клюквой содержали больше флавоноидов на 14,1 и 15,9%, антоцианов – на 37,9 и 30,1%, гидрооксикоричных кислот – на 10,4 и 12,7%, антиоксидантную активность – 10,4 и 6,2% соответственно. Холодильное хранение в течение года приводило к дальнейшей деградации антиоксидантов, особенно через 3 месяца для всех биоактивных соединений независимо от вида и соотношения дробленых ягод. В конце хранения антиоксидантные свойства многокомпонентных дробленых ягод превышали антиоксидантные свойства дробленых ягод клюквы.

Выводы. Для изготовления многокомпонентных дробленых ягод без сахара можно использовать ягоды клюквы в сочетании с черникой (2:3) или голубикой (1:1), что формирует их кисло-сладкий вкус и антиоксидантные свойства.

1. Абрамова, Я. И., Калинкина, Г. И. & Чучалин, В. С. (2011) Разработка методики количественного определения фенольных соединений в желчегонном сборе 2 .Химия растительного сырья, (4), 265–268.

2. Алексеенко, Е. В., Каримова, Н. Ю. & Цветкова, А. А. (2023). Современное состояние и перспективы развития способов переработки ягод черники: Обзор предметного поля. Хранение и переработка сельхозсырья, (1), 22–44. https://doi.org/10.36107/spfp.2023.353

3. Ботиров, Э.Х. & Лютикова, М.Н. (2015). Химический состав и практическое применение ягод брусники и клюквы. Химия растительного сырья, (2), 5–27. https://doi.org/10.14258/jcprm.201502429

4. Васияров, Г.Г. Дробь, А.А., Титова, Е.В. & Староверов, С.М. (2016) Кластерный анализ антоцианов черники методом ВЭЖХ. Сорбционные и хроматографические процессы, 16 (4), 488–495.

5. Величко, Н.А. & Берикашвили, З.Р. (2016). Исследование химического состава ягод голубики обыкновенной и разработка рецептур напитков на ее основе. Вестник КрасГАУ, 118 (7), 126–131.

6. Кедринская, Л.И., Яшин, А.Я. & Яшин, Я.И. (2023) Профилактика и лечение сердечно-сосудистых заболеваний природными антиоксидантами. Аналитика, 13 (5), 338–345. https://doi.org/10.22184/2227-572X.2023.13.5.338.344

7. Манев, З. К., Иванова, П. Х. & Михова Т. М. (2019). Разработка джема из облепихи со средним содержанием сахара. Здоровье человека, теория и методика физической культуры и спорта, 15 (4), 244–251.

8. Нилова, Л.П. (2014) Управление ассортиментом продовольственных товаров для ликвидации дисбаланса структуры питания населения России. Проблемы экономики и управления в торговле и промышленности, 1 (5), 64–70.

9. Полина, С. А. & Ефремов А. А. (2014) Состав антоцианов плодов черники обыкновенной, брусники обыкновенной и клюквы обыкновенной Красноярского края по данным ВЭЖХ. Химия растительного сырья, (2), 103–110. https://doi.org/10.14258/jcprm.1402103

10. Тутельян, В.А., Никитюк, Д.Б., Батурин, А.К., Васильев, А.В., Гаппаров, М.М.Г., Жилинская, Н.В. & Коденцова, В.М. (2020). Нутриом как направление «главного удара»: определение физиологических потребностей в макро- и микронутриентах, минорных биологически активных веществах пищи. Вопросы питания, 89 (4), 24–34. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10039

11. Тутельян, В.А. (2021) Здоровое питание для общественного здоровья. Общественное здоровье, 1 (1), 56–64. https://doi.org/10.21045/2782-1676-2021-1-1-56-64

12. Яшин, А.Я., Веденин, А.Н., Яшин, Я.И. & Немзер, Б.В. (2019). Ягоды: химический состав, антиоксидантная активность, влияние потребления на здоровье человека. Аналитика, 9 (3), 222–231. https://doi.org/10.22184/2227-572X.2019.09.3.222.230

13. Amakura, Yo., Umino, Yu., Tsuji, S. & Tonogai, Ya. (2010). Influence of jam processing on the radical scavenging activity and fhenolic content in berries. J. Agric. Food Chem., (48), 6292-6297. https://doi.org/10.1021/jf000849z

14. Borges, G., Degeneve, A., Mullen, W. & Crozier, A. (2010). Identification of flavonoid and phenolic antioxidants in black currants, blueberries, raspberries, red currants, and cranberries. J. Agric. Food Chem., (58), 3901–3909. https://doi.org/10.1021/jf902263n

15. Chen, M., Wang, Z., Yu, Ji., Wang, Ju., Xu, H. & Yue, X. (2023). Effects of electron beam irradiation and ultrahigh-pressure treatments on the physicochemical properties, active components, and flavor volatiles of jujube jam. LWT - Food Science and Technology, (187), 115292. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.115292

16. Chorfa, N., Savard S. & Belkacemi Kh. (2015) An efficient method for high-purity anthocyanin isomers isolation from wild blueberries and their radical scavenging activity. Food Chemistry, 197, 1226–1234. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.11.076

17. Cordeiro, T., Fernandes, I., Pinho, O., Calhau, C., Mateus, N. & Faria, A. (2021) Anthocyanin content in raspberry and elderberry: The impact of cooking and recipe composition. International Journal of Gastronomy and Food Science, (24), 100316. https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2021.100316

18. Diaconeasa, Z., Iuhas, C. I., Ayvaz, H., Rugina, D., Stanila, A., Dulf, F., Bunea, A., Socaci, S. A., Socaciu C. & Pintea, A. (2019). Phytochemical characterization of commercial processed blueberry, blackberry, blackcurrant, cranberry, and raspberry and their antioxidant activity. Antioxidants, (8), 540; https://doi.org/10.3390/antiox8110540

19. Ding, X., Zhang, Ya., Li, Ji. & Yan, Sh. (2024) Structure, spectral properties and antioxidant activity of melanoidins extracted from high temperature sterilized lotus rhizome juice. International Journal of Biological Macromolecules, (270), 132171. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.132171

20. Enaru, B., Dretcanu, G., Pop, T.D., Stănilă, A. & Diaconeasa, Z. (2021) Anthocyanins: factors affecting their stability and degradation. Antioxidants, 10, 1967. https://doi.org/10.3390/antiox10121967

21. Guo, L., Qiao, Ji., Mikhailovich, M. S., Wang, L., Chen, Yu., Ji, X., She, H., Zhang, L., Zhang, Ya. & Huo, Ju. (2024). Comprehensive structural analysis of anthocyanins in blue honeysuckle (Lonicera caerulea L.), bilberry (Vaccinium uliginosum L.), cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.), and antioxidant capacity comparison. Food Chemistry: X, (23), 101734. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2024.101734

22. Howard, L. R., Castrodale, Ch., Brownmiller, C. & Mauromoustakos, A. (2010) Jam processing and storage effects on blueberry polyphenolics and antioxidant capacity. J. Agric. Food Chem., (58), 4022–4029. https://doi.org/10.1021/jf902850h

23. Howard, L., Brownmiller, C. & Garźon (2024) Monitoring effects on anthocyanins, non-anthocyanin phenolics and ORACFL values of Colombian bilberry (V. meridionale Swartz) during pulping and thermal operations. Heliyon, (10), e33504. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e33504

24. Igual, M., García-Martínez, E., Camacho, M.M. & Martínez-Navarrete, N. (2013). Jam processing and storage effects on β-carotene and flavonoids content in grapefruit. Journal of functional foods, (5), 736 –744. http://doi.org/10.1016/j.jf f.2013.01.019

25. Jiménez, N., Bassama, Jo. & Bohuon, Ph. (2020). Estimation of the kinetic parameters of anthocyanins degradation at different water activities during treatments at high temperature (100–140 °C) using an unsteady-state 3D model. Journal of Food Engineering, (279), 109951. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2020.109951

26. Kalisz, S., Polak, N., Cacak-Pietrzak, G., Cendrowski, A. & Kruszewski, B. (2023) Impact of production methods and storage time on the bioactive compounds and antioxidant activity of confitures made from blue honeysuckle berry (Lonicera caerulea L.). Appl. Sci., (13), 12999. https://doi.org/10.3390/app132412999

27. Kamiloglu, S., Pasli, A. A., Ozcelik, B., Camp, Jo. V. & Capanoglu, E. (2015) Influence of different processing and storage conditions on in vitro bioaccessibility of polyphenols in black carrot jams and marmalades. Food Chemistry, (186), 74–82. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.12.046

28. Kovačević, D. B., Putnik, P., Dragović-Uzelac, V., Vahčić, N., Babojelić, S. M. & Levaj, B. (2015). Influences of organically and conventionally grown strawberry cultivars on anthocyanins content and color in purees and low-sugar jams. Food Chemistry, (181), 94–100. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.02.063

29. Li, D., Li, D., Ma, Y., Sun, X., Lin, Y. & Meng X. (2017) Polyphenols, anthocyanins, and flavonoids contents and the antioxidant capacity of various cultivars of highbush and half-high blueberries. Journal of Food Composition and Analysis, (62), 84–93. http://dx.doi.org/10.1016/j.jfca.2017.03.006

30. Li, Yi., Xiao, S., Zhang, Q., Wang, N., Yang, Q. & Hao, Ji. (2024) Development and standardization of spectrophotometric assay for quantification of thermal hydrolysis-origin melanoidins and its implication in antioxidant activity evaluation. Journal of Hazardous Materials, (476), 135021. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135021

31. Martinsen, B. K, Aaby, K. & Skrede, G. (2020) Effect of temperature on stability of anthocyanins, ascorbic acid and color in strawberry and raspberry jams. Food Chemistry, (316), 126297. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126297

32. Mazur, S. P., Nes, A., Wold, A.-B., Remberg, S. F., Martinsen, B. & Aaby, K. (2014) Effects of ripeness and cultivar on chemical composition of strawberry (Fragaria х ananassa Duch.) fruits and their suitability for jam production as a stable product at different storage temperatures. Food Chemistry, (146), 412–422. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.09.086

33. de Mello e Silva, G. N., Rodrigues, E. S. B., de Macêdo, I. Y. L., Gil, H. P. V., Campos, H. M., Ghedini, P. C., da Silva, L. C., Batista, E. A., de Araújo, G. L., Vaz, B. G., de Castro Ferreira, T. A. P., do Couto, R. O. & de Souza Gil, E. (2022). Blackberry jam fruit (Randia formosa (Jacq.) K. Schum): An Amazon superfruit with in vitro neuroprotective properties. Food Bioscience, (50), 102084. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2022.102084

34. Mendelová, A., Mendel, Ľ., Fikselová, M. & Czako, P. (2013). Evaluation of anthocyanin changes in blueberries and in blueberry jam after processing and storage. Potravinarstvo, 7 (1), 130-135. https://doi.org/10.5219/293

35. de Morais, J. L., Bezerril, F. F., Viera, V. B., Dantas, C. E. A., de Figueirêdo, R. M. F., Moreira, I. dos S., dos Santos, K. M. O., do Egito A. S., Lima, M. dos S., Soares, Ju. K. B. & de Oliveira, M. E. G. (2024). Incorporation of mixed strawberry and acerola jam into greek-style goat yogurt with autochthonous adjunct culture of Limosilactobacillus mucosae CNPC007: Impact on technological, nutritional, bioactive, and microbiological properties. Food Research International, (196,) 115130. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2024.115130

36. Nilova, L., Ikramov, R. & Malyutenkova, S. (2020). The possibility of using microwaves to obtain extracts from berry press residues and jelly products with bioactive characteristics. Agronomy Research, 18 (S3), 1829-1843. https://doi.org/https://doi.org/10.15159/AR.20.044

37. Poiana, M.-A., Alexa, E. & Mateescu, C. (2012) Tracking antioxidant properties and color changes in low-sugar bilberry jam as effect of processing, storage and pectin concentration. Chemistry Central Journal, 6 (4), 1-11.

38. Queiroz, F., Oliveira, C., Pinho, O.V. & Ferreira, I. (2009) Degradation of anthocyanins and athocyanidins in blueberry jams/stuffed fish. J. Agric. Food Chem., (57), 10712–10717. http://dx.doi.org/10.1021/jf9021948

39. Renna, M., Pace, B., Cefola, M., Santamaria, P., Serio, F. & Gonnella, M. (2013). Comparison of two jam making methods to preserve the quality of colored carrots. LWT - Food Science and Technology, (53), 547-554. http://dx.doi.org/10.1016/j.lwt.2013.03.018

40. Scrob, T., Varodi, S. M., Vintilă, G. A., Casoni, D. & Cimpoiu C. (2022). Estimation of degradation kinetics of bioactive compounds in several lingonberry jams as affected by different sweeteners and storage conditions. Food Chemistry: X, (16), 100471. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2022.100471

41. Shinwari, K. Ja. & Rao, P. S. (2018) Stability of bioactive compounds in fruit jam and jelly during processing and storage: A review. Trends in Food Science & Technology, (75), 181-193. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.02.002

42. Teribia, N., Buvé, C., Bonerz, D., Aschoff, Ju., Goos, P., Hendrickx, M. & Loey A. V. (2021) The effect of thermal processing and storage on the color stability of strawberry puree originating from different cultivars. LWT - Food Science and Technology, (145), 111270. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111270

43. Tobal, Th. M. & Rodrigues, L. V. (2019) Effect of storage on the bioactive compounds, nutritional composition and sensory acceptability of pitanga jams. Food Science and Technology, 39 (S. 2), 581-587. https://doi.org/10.1590/fst.27618

44. Velotto, S., Palmeri, R., Alfeo, V., Gugino, I. M., Fallico, B., Spagna, G. & Todaro, A. (2023). The effect of different technologies in pomegranate jam preparation on the phenolic compounds, vitamin C and antioxidant activity. Food Bioscience, (53), 102525. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2023.102525

45. Wang, T., Liu, L., Rakhmanova, A., Wang, X., Shan, Yu., Yi, Ya., Liu B., Zhou, Yu. & Lü, X. (2020). Stability of bioactive compounds and in vitro gastrointestinal digestion of red beetroot jam: Effect of processing and storage. Food Bioscience, 38, 100788. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2020.100788

46. Zhang, L.-L., Ren, Ji.-N., Zhang, Ya., Li, Ji.-Ji., Liu, Ya-L., Guo, Z.-Ya., Yang, Z.-Yu, Pan, S.-Yi & Fan, G. (2016). Effects of modified starches on the processing properties of heat-resistant blueberry jam. LWT - Food Science and Technology, (72), 447-456. http://dx.doi.org/10.1016/j.lwt.2016.05.018