Высокое содержание липидов (30-37%) в сахаристых кондитерских изделиях на жиро­вой основе обуславливает подверженность их окислению, приводящему к снижению ка­чества и сроков хранения продукции. В свя­зи с этим актуальной является проблема антиоксидантной защиты такой пищевой про­дукции от развивающегося при ее хранении процесса пероксидного окисления липидов (ПОЛ).

Одним из перспективных природных ан-тиоксидантов является дигидрокверцетин (ДКВ), относящийся к группе биофлавонои-дов и имеющий устойчивую сырьевую базу в виде древесины лиственницы. ДКВ по антиокислительному действию сравним с «а-токоферолом. но превосходит его по ста­бильности. ДКВ был изучен как антиоксидант при добавлении его к хлопковому маслу, свиному и молочному жиру, сухому молоку, пальмовому маслу.

Целью настоящей работы является срав­нительное изучение способности к ПОЛ от­дельных жиросодержащих компонентов кон­дитерских масс и антиоксидатного действия ДКВ, введенного в разных дозах в состав этих компонентов.

Объектами исследования служили тради­ционно используемые в кондитерской промышленности жиросодержащие компоненты продукты какао бобов (какао тертое, какао масло, какао порошок), орехи, кондитерский жир. Эти компоненты существенно различаются по химическому составу липидов и, соответственно, должны различаться по устойчивости к ПОЛ.

В липидах этих компонентов индуцирова­ли пероксидное окисление с помощью ионов Fe 2+ . За ходом процесса пероксидации следили по сопровождающей ее хемилюминесценции (ХЛ), (табл. 1).

Типичные кинетики индуцированной ионами Fe 2+ ХЛ исследуемых компонентов показана на рис.1. Видно, что наибольшей окисляемостью обладают липиды ядра ореха тертого, наименьшей - липиды какао тертого (5), окисляемость какао масла (2), липидов какао порошка и кондитерского жира оказалась примерно одинаковой. Сравнительно с липидами какао тертого способность к окислению липидов ядра ореха тертого выше в 3 раза, какао масла и липидов какао порошка - в 2.2 раза и кондитерского жира в 2 раза.

Антиоксидантное действие ДКВ изучали на образцах липидов каждого из компонен­тов, к которым было добавлено определенное количество ДКВ от 0.05 до 2.0% (см. табл. 1).

Таблица 1.

Интенсивность ХЛ липидов отдельных компонентов кондитерских масс в зависимости от количества ДКВ.

Интенсивность  ХЛ,   отн.   ед. Количество ДКВ, % от  массы  липидов
0 0.05 0.2 0.5 1.0 2.0
Липиды ядра  ореха  тертого 222.5±3.5 185±1.4 99.8±6.9 54±5.6 15+1.4  
Какао  масло 162+8.5 125±12.7 94+4.2 46±5.7 21.5+5  
Липиды  какао   порошка 158.5±4.9   77.5±3.5      
Кондитерский  жир 143.9+2.1 143.5+4.9 125 + 5   18±2.8 1.5±0.7
Липиды какао тертого 73.5+9.2   71.5±7.8      

 

Поскольку наиболее вероятный механизм антиоксидантного действия ДКВ заключается во взаимодействии его со свободными липидными радикалами, то ингибирующая роль ДКВ должна выразиться в уменьшении концентрации пероксильных радика­лов, что приведет к снижению интенсивности ХЛ исследуемых образцов по сравнению с контролем.

Такой порядок в ряду изученных компонентов коррелирует как со степенью ненасыщенности липидов, так и с содержанием в них эндогенных антиоксидантов, в частности, а-токоферола. Например, более легкая окисляемость липидов ядра ореха тертого по сравнению с кондитерским жиром в первую очередь объясняется разной степенью ненасыщенности. В то же время устойчивость к окислению липидов какао тертого прежде всего обеспечивается присутствием в них ?-токоферола.

Типичные кинетики Fе 2+ -индуцированной хемилюминесценции липидов отдельных компонентов кондитерских масс (стрелками обозначен момент введения FеSO 4 ). 1-липиды ядра ореха тертого; 2-какао масло; 3-липиды какао порошка; 4-кондитерский жир; 5-липиды какао тертого.

В результате изучения процесса Fе 2+ -ин-дуцированной пероксидацией липидов, содержащих ДКВ, установлено, что во всех случаях происходило снижение интенсивности ХЛ по сравнению с контролем. Это однозначно свидетельствует о проявлении добавленным ДКВ антиоксидантного действия.

Из полученных данных очевиден вывод о дозозависимом характере антиоксидантного действия ДКВ (табл. 2). Так, при увеличении содержания ДКВ в липидах ядра ореха тертого с 0.05 до 1.0% степень ингибирования пероксидации возрастает с 17 до 93%, т.е. процесс железоиндуцированного, окисления липидов практически полностью тормозится при содержании 1.0% ДКВ.

Однако антиоксидантная активность ДКВ по отношению к липидам различных компонентов была неодинаковой. Как видно из данных табл.2, наибольшее торможение Fе 2+ -индуцированного процесса ПОЛ наблюдалось при добавлении ДКВ к липидам ядра ореха тертого, какао порошка и какао масла. В этих случаях при содержании ДКВ, например 0.2% от массы липидов, интенсивность ХЛ снижалась примерно в 1.5-2 раза по сравнению с контролем. Для кондитерского жира и липидов какао тертого достоверного ингибирования ПОЛ при указанной концентрации ДКВ не наблюдалось. В то же время для кондитерского жира ингибирующий эффект наступал при повышении содержания ДКВ до 1-2%.

Таблица 2

Степень ингибирования окисления липидов отдельных компонентов кондитерских масс в зависимости от количества ДКВ.

Исследуемые липиды Степень ингибирования ПОЛ, % по отношению к контролю
Содержание ДКВ, % от массы липидов
  0.05 0.2 0.5 1.0 2.0
Ядро ореха тертого 17 55 76 93  
Какао масло 23 42 72 37  
Какао порошок   51      
Кондитерский жир 0.2 13   88 99
Какао тертое   3      

Представляют интерес экспериментальные данные о различном отношении к пероксидации продуктов какао бобов - какао масла, липидов какао тертого и какао порошка, а также различном влиянии ДКВ на торможение ПОЛ этих продуктов. ДКВ эффективно ингибирует пероксидацию какао масла и липидов какао порошка. Добавление ДКВ к липидам какао тертого не приводило к существенному изменению интенсивности ХЛ. Такой результат представляется необычным. Поскольку какао тертое служит исходным сырьем для выделения из него какао масла и какао порошка, логично ожидать, что добавление ДКВ к липидам какао тертого должно тормозить их окисление в такой же мере, как и в случае какао масла и липидов какао порошка. Однако, способность липидов какао тертого к железоиндуцированному окислению была почти вдвое  меньшей, чем у какао масла и липидов какао порошка.

С помощью метода ВЭЖХ показано, что какао тертое содержит значительное количество ?-токоферола и теобромина. Вероятно поэтому добавление экзогенного антиоксиданта - ДКВ на фоне эндогенного антиоксиданта не приводило к усилению ингибирования ПОЛ (эффект насыщения). В какао масле содержание ?-токоферола было несколько меньшим, а теобромин практически отсутствовал. В какао порошке наблюдалась обратная картина. Вероятно, с перераспре­делением определенных компонентов в результате технологического процесса обработ­ки какао тертого и связана различная окисляемость липидов получаемых продуктов.

На основании экспериментальных данных можно сделать заключение, что ДКВ оказывает наиболее эффективное защитное действие по отношению к наиболее подверженным окислению липидам ореха тертого, какао порошка и какао масла. Проявление защитного действия по отношению к кондитерскому жиру наблюдается лишь при значительном увеличении количества ДКВ (в общем случае в 2 раза по сравнению с липидами ореха, какао порошка и какао масла). Эффект ингибирования пероксидации липидов какао тертого со стороны ДКВ незначителен. Эти данные могут служить основой для планирования оптимального соотношения жиросодержащих компонентов и количества ДКВ при разработке новых рецептур кондитерских изделий.

Экспериментальная часть

Объекты исследования. Кондитерский жир и какао масло вводили в опыты без предварительной обработки. Из какао тертого, какао порошка и ядра ореха тертого выделяли липиды по приводимой ниже методике.

Выделение липидов. Около 10.0 г измельченной массы помещали в колбу с пришлифованной пробкой вместимостью 100 мл, приливали 40 мл смеси хлороформ-этанол (2:1, об.) и встряхивали содержимое колбы в течение 5 мин. Колбу оставляли для расслоения взвеси и через 0.5 ч надосадочную жидкость сливали.

Экстракцию смесью хлороформ-этанол (2:1, об.) повторяли еще 3 раза. Все порции экстрактов объединяли, растворитель отгоняли. Полученную массу липидов освобождали от остатков растворителя путем лиофилизации.

Приготовление образцов липидов с до­бавкой ДКВ. (ДКВ получен в Иркутском ИОХ СО РАН). К 0.5 г липидов приливали расчетное количество 0.1% этилацетатного раствора ДКВ, добавляли этилацетат до объема 1 мл, встряхивали до образования гомогенной смеси и лиафилизировали. К 20 мг лиофилизированных липидов или липидов с добавкой ДКВ прибавляли 2.0 мл фосфатного буфера (40 мМ КН 2 РО 4 , 100 мМ KCI, рН 7.5) и 0.05 мл 1.0% (по объему) тритона Х-100. Полученные эмульсии инкубировали в водном термостате при 37°С в течение 15-20 мин при постоянном перемешивании.

Регистрация___индуцированной___ионами двухвалентного железа ХЛ липидных эмульсий. Измерение ХЛ исследуемых объектов осуществляли на хемилюминометре ХЛМ-3, содержащем в качестве основного регистрирующего элемента ФЭУ-130. Операции по калибровке хемилюминометра и подбору необходимой чувствительности выполняли с помощью вторичного эталона СФХМ-1, представляющего собой радиолюминесцентный источник света, изготовленный из стекла ЖС-19 и имеющий максимальную интенсивность излучения в диапазоне 500-550 нм. Все эксперименты проводились в фосфатном буфере при температуре 37°С и постоянном перемешивании.

Регистрацию ХЛ проводили известным способом. С этой целью к 0.6 мл ли-пидной эмульсии добавляли 0.2 мл активатора ХЛ (50 мкг/мл родамина 6 Ж). Затем с помощью фосфатного буфера доводили объем реакционной среды до 4.5 мл. Процесс ПОЛ инициировали введением 0.5 мл 25 мМ свежеприготовленного водного раствора FeSO 4 . 7H 2 O. ХЛ, сопровождающую процесс ПОЛ исследуемого объекта, регистрировали втечение 5-15 мин. Максимальную интенсивность свечения выражали в относительных единицах.

Выводы: Дигидрокверцетин в кондитерском искустве

  1. Показано, что из числа изученных жи­росодержащих компонентов кондитерских изделий наибольшей способностью к железоиндуцированной пероксидaции обладают липиды орехов, окисляемость липидов какао порошка и какао масла меньше в 2.2 раза, кондитерского жира в 2 раза, липидов какао тертого — в 3 раза по сравнению с липидами орехов.
  2. Установлено, что дигидрокверцетин проявляет антиоксидантное действие по отношению к липидам большинства жиросодержащих компонентов кондитерских изделий.
  3. Наибольшее торможение Fe 2+ -индуцированного процесса ПОЛ дигидрокверцетин проявляет по отношению к. легко окисляемым липидам орехов, какао порошка и какао масла. Степень ингибирования процес­сов ПОЛ у этих компонентов составляет 50-55% при дозе 0.2% ДКВ, 70-75%-при 0,5% ДКВ и 90-95%-при 1.0% ДКВ.
  4. 4. Степень ингибирования Fе 2+ -индуцированного процесса ПОЛ в случае более устойчивых к окислению компонентов, например, кондитерского жира при дозе 0.2-0.5% ДКВ равна 5-15%, при дозе 1.0-2.0% ДКВ - резко возрастает до 90-95%.