Zmiany aktywności przeciwutleniającej, zawartości barwników betalainowych i polifenoli w roztworach koncentratu soku z buraka ćwikłowego podczas ogrzewania

• Autorzy: Gościnna K. , Czapski J. , Walkowiak-Tomczak D.

Warianty tytułu

EN

Changes in antioxidant activity, contents of betalains and polyphenols in solutions of red beet concentrate during heating

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było określenie wpływu czasu, temperatury i pH roztworów koncentratu z soku buraka ćwikłowego rozcieńczonego do zawartości ekstraktu 14% na zmiany zawartości barwników betalainowych, polifenoli i aktywności przeciwutleniającej. Doświadczenie zaplanowano z zastosowaniem metody płaszczyzn odpowiedzi, w układzie doświadczalnym Box-Behnkena przy trzech poziomach zmiennych niezależnych: temperatury ogrzewania (70-90°C), czasu ogrzewania (0-120 min) i wartości pH (3-6). Największą stabilność barwników stwierdzono w próbach o pH 4,5. Istotny wpływ na zmianę zawartości barwników, na podstawie współczynników równań płaszczyzn odpowiedzi, miała temperatura i czas ogrzewania oraz interakcje między nimi. Temperatura i czas ogrzewania nie miały istotnego wpływu na zawartość polifenoli. Istotny był natomiast wpływ pH. Zaobserwowano wysoką korelację pomiędzy zawartością barwników betalainowych, a zdolnością przeciwutleniającą badanych prób. Największy wpływ na zdolność przeciwutleniającą miała temperatura ogrzewania. Dla większości zmiennych zależnych uzyskano dobre dopasowanie dla płaszczyzn drugiego stopnia. Metoda płaszczyzn odpowiedzi w badanym zakresie czynników doświadczalnych umożliwia dobre przewidywanie zmian zawartości związków biologicznie aktywnych oraz zdolności przeciwutleniającej w roztworach koncentratu soku z buraka ćwikłowego, w zależności od warunków ogrzewania.

EN

The aim of this study was to determine the effect of temperature, time and pH values on changes in betalain and polyphenol contents and antioxidant capacity in solutions (14% extract) of red beet juice concentrate during heating. Analyses were conducted in model systems with the use of response surface methodology, according to the Box-Behnken design for three independent variables: temperature (70-90°C), time (0-120 min) and pH (3-6). The highest stability of betalain pigments was determined in pH 4,5. The time and temperature of heating and interactions between them had the greatest effect on betalain pigments. pH value had the greatest effect on polyphenol contents, while temperature and time of heating had no significant effect on them. The temperature of heating had the strongest effect on antioxidant capacity. The pigment contents was significantly correlated with antioxidant capacity. The goodness of fit for quadratic equations was obtained for the most responses. Within the tested range of experimental factors the response surface method makes it possible to predict changes in bioactive compound contents and antioxidant activity, dependent on heating conditions.

Słowa kluczowe

PL

burak ćwikłowy; barwniki betalainowe; polifenole; aktywność przeciwutleniająca; ogrzewanie; płaszczyzna odpowiedzi

EN

red beet; betalains; polyphenols; antioxidant activity; heating; response surface

• Wydawca: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej, COBRABiD sp. z.o.o
• Czasopismo: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 18, nr 4
• Strony: 373--379
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab.

Twórcy

autor

Gościnna K.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Instytut Technologii Żywności Pochodzenia Roślinnego

autor

Czapski J.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Instytut Technologii Żywności Pochodzenia Roślinnego

autor

Walkowiak-Tomczak D.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Nauk o Żywności i Żywieniu, Instytut Technologii Żywności Pochodzenia Roślinnego

Bibliografia

• [1] Kunachowicz H., Nadolna I., Przygoda B., Iwanow K., Tabele składu i wartości odżywczej żywności, PZWL, Warszawa, 2005.
• [2] Jagerstad M., Pirogen V., Walker C., Ros G., Carnovale E., Holasova M., Nau H., Increasing natural food folates through bioprocessing and biotechnology. Trends Food Sci. Technol., 16, 2005, 298- 306.
• [3] Klewicka E., Czyżowska A., Biological stability of lactofermented beetroot juice during refrigerated storage. Pol. J. Food Nutr. Sci., 61, No 4, 2011, 251-256.
• [4] Nemzer B., Pietrzkowski Z., Sporna A., Stalica P., Thresher W., Michałowski T., Wybraniec S., Betalainic and nutritional profiles of pigment-enriched red beet root (Beta vulgaris L.) dried extracts. Food Chem., 127, 2011,42-53.
• [5] Sembries S., Dongowski G., Mehrlander F., Will F., Dietrich H., Physiological effects of extraction juices from apple, grape and red beet pomaces in rats. J. Agric. Food Chem., 54, 2006, 10269- 10280.
• [6] Czyżowska A., Klewicka E., Libudzisz Z., The influence of lactic acid fermentation process of red beet juice on the stability of biologically active colorants. Eur. Food Res. Technol., 223, 2006,110- 116.
• [7] Gandfa-Herrero F., Garcia-Carmona F., Characterization of recombinant Beta vulgaris 4,5-DOPA- extradiol-dioxygenase active in the biosynthesis of betalains. Planta., 236, 2012,91-100.
• [8] Czapski J., Mikołajczyk K., Kaczmarek M., Relationship between antioxidant capacity of red beet juice and contents of its betalain pigments. Pol. J. Food Nutr. Sci., 59(2), 2009,119-122.
• [9] Kujala T. S., Loponen J. M., Klika K. D., Pihlaja K., Phenolics and Betacyanins in red Beetroot (Beta vulgaris) Root: Distribution and Effect of Cold Storage on the Content of Total Phenolics and Tree Individual Compounds. J. Agric. Food Chem., 48, 2000,5338-5342.
• [10] Sreeramulu D., Raghunath M., Antioxidant activity and phenolic content of roots, tubers and vegetables commonly consumed in India. Food Res. Internat., 43, 2010,1017-1020.
• [11] Rivera-Espinoza Y., Gallardo-Navarro Y., Non-dietary probiotic products. Food Microbiol., 2010,27, 1-11.
• [12] Kidoń M., Czapski J., Wpływ obróbki termicznej na zawartość barwników betalainowych i zdolność przeciwutleniającą buraka ćwikłowego. Żyw. Nauka Tech. Jakość., 1(50), 2007,124-131.
• [13] Stintzing F. C., Carle R., Functional properties of anthocyanins and betalains in plants, food, and in human nutrition. Trends Food Sci. Technol., 2004,15,19-38.
• [14] Fang Z., Zhang M., Sun Y., Sun J., How To Improve Bayberry (Myrica rubra Sieb. et Zucc.) Juice Color Quality: Effect of juice processing on bayberry anthocyanins and polyphenolics. J. Agric. Food Chem., 54(1), 2006, 99-106.
• [15] Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C., Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic. Biol. Med. 26, 9/10,1999, 1231-1237.
• [16] Havlikova L., Mikova K., Kyzlink V., Heat stability of betacyanins. Z. Lebensm. Unters. Forsch., 1983, 177, 247-270.
• [17] Saguy I., Kopelman I. J., Mizrahi S., Thermal kinetic degradation of betanin and betalamic acid. J. Agric. Food Chem., 26,1978, 360-362.
• [18] Kazimierczak R., Hallmann E., Treśćinska V., Rembiałkowska E., Estimation of the nutritive value of two red beet (Beta vulgaris) varieties from organic and conventional cultivation. J. Res. Appl. Agric. Eng., 56 (3), 2011, 206-210.
• [19] Kusznierewicz B., Wolska L., Bartoszek A., Namieśnik J., Charakterystyka polifenoli: występowanie, właściwości, przegląd metod analitycznych. Bromat. Chem. Toksykol., 1, 2005, 81-92.