ANTIOXIDANT ACTIVITY OF AQUEOUS OR OILY SPINACH PASTE FOR SALTY OR SWEET BISCUITS

На Саммите ООН (7.09.2015 г.) среди семнадцати целей устойчивого развития до 2030 года в числе первостепенных названы «…обеспечение продовольственной безопасности, улучшение питания, содействие устойчивому развитию сельского хозяйства»

Одним из таких растительных источников является шпинат огородный. Это однолетнее травянистое растение рода Spinacia (Шпинат) семейства Amaranthaceae (Амарантовые), таксономически родственное амаранту, свёкле, лебеде. Название «шпинат» переводится как «зелёная рука» в Иране (до 1935 г. – Персия), откуда растение интродуцировали сначала в Китай, а впоследствии – в Россию

Свежесобранные листья сохраняются при 1…4оС в течение недели, в свежезамороженном состоянии – до трёх месяцев, а в высушенном виде при ограничении доступа воздуха – более года.

Шпинат не является дикоросом и существует только в агроценозах, что обеспечивает его сырьевую устойчивость. При низкой калорийности (23 ккал/100 г фитомассы) шпинат отличается достаточным уровнем белка (2,9 г%), высоким содержанием ряда биологически значимых микроэлементов (% от суточной нормы в 100 г фитомассы)

Рисунок 1 - Содержание витаминов в фитомассе шпината относительно суточной потребности организма человека

DOI:10.23670/IRJ.2023.127.74.1

В настоящее время интенсивно развивается направление пищевой комбинаторики, исходящей из принципа конструирования продуктов питания путём создания новых форм и сочетаний ингредиентов

[8]

. Основная идея состоит в поиске новых сочетаний и/или соотношений ингредиентов для получения пищевых систем с расширением спектра функциональных свойств. Эта концепция успешно реализуется в производстве мучных изделий

[9]

. В видеохостинге YouTube представлены многочисленные способы изготовления теста на основе фитомассы шпината (зелёные бисквиты, шпинатная эмульсия и др.) с ожидаемо высокой пищевой ценностью и функциональными свойствами, хотя результаты соответствующих исследований в литературе практически отсутствуют. В частности, недостаточно изучен вопрос об антиоксидантной активности фитокомплексов шпината, а также об изменении этой активности в процессе технологической обработки растения в пищевом производстве.

Целью настоящей работы было изучение антиоксидантных свойств измельчённой шпинатной фитомассы и бисквитных полуфабрикатов на её основе, изготовленных с добавлением воды или масла, соли или сахара.

В работе использовали молодые листья шпината, собранные в июне-июле 2022 года в экологически чистом агроценозе (садовый участок) в Емельяновском районе Красноярского края. Листья шпината промывали, сортировали, обсушивали и обрабатывали. Технологическая блок-схема получения фитомассы с добавлением воды (Aqua) или растительного масла (Lipo) приведена на рис. 2.

Рисунок 2 - Блок-схема получения эмульсии из фитомассы шпината для солёных или сладких бисквитных полуфабрикатов на её основе:

РМ – фитомасса; SF – полуфабрикат; Aqua – водный; Lipo – масляный; Salt – coлёный; Sweet – сладкий

DOI:10.23670/IRJ.2023.127.74.2

В эксперименте использовали навеску листьев шпината массой 200 г. При измельчении блендером к навеске добавляли 120 мл воды или деодорированного растительного масла («Злато»). Полученная дисперсная система представляла собой грубодисперсную эмульсию или пасту. При изготовлении сладкого или солёного бисквитного полуфабриката к эмульсии добавляли одно яйцо (50 г), 100 г сахара или 30 г соли, 200 г пшеничной муки в/с. Бисквитный корж выпекали при 180оС в течение 30 мин., затем охлаждали и измельчали в блендере. Полученную бисквитную крошку (полуфабрикат) помещали в полипропиленовые контейнеры и закладывали на хранение в морозильную камеру при температуре –18оС. Антиоксидантную активность определяли раздельно в водной или масляной шпинатной эмульсии, а также в четырёх вариантах бисквитного полуфабриката (вода/соль; вода/сахар; масло/соль; масло/сахар).

Анализ антиоксидантной активности проводили методом люминол-зависимой пероксид-индуцированной хемилюминесценции при использовании 10–4 М раствора FeSO4 в качестве триггера для распада пероксида. Количественную оценку проводили по импульсной светосумме, эквивалентной числу образованных свободных радикалов (СР).

Измеряемым параметром служила степень снижения или повышения продукции СР под влиянием анализируемых образцов по сравнению с контролем (физраствор). Методика подробно описана

На рис. 3 отображены результаты измерения антиоксидантной активности шпинатной фитомассы и четырёх вариантов бисквитного полуфабриката на её основе.

Рисунок 3 - Радикал-направленная активность шпинатной пасты различного состава и полуфабрикатов на её основе

DOI:10.23670/IRJ.2023.127.74.3

Как следует из приведённого рисунка, у аква-формы в солёном или сладком вариантах антиоксидантная активность продукта инвертировалась в прооксидантную. Это видно по возрастанию светосуммы ХЛ относительно показателей фитомассы от 30…50% (сектор 2, солёные варианты) до 78% (сектор 3, сладкий аква-вариант) с соответствующим превышением контрольных значений у вариантов «SF Lipo Salt», «SF Aqua Sweet» и недостоверным отличием от контроля у варианта «SF Aqua Salt» (p>0,05). Напротив, при изготовлении масляного бисквитного полуфабриката «SF Lipo Sweet» антиоксидантная активность не только сохранялась, но и усиливалась (продукция СР снижалась в 5 раз относительно контроля).

Полученные результаты можно объяснить с учётом хорошо изученных явлений взаимодействия антиоксидантов различной природы. Известно, что при взаимодействии компонентов антиоксидантной триады (витамины С, А, Е) обеспечивается наиболее высокий синергичный эффект при условии, что феноксильный радикал токоферола (витамина Е) постоянно восстанавливается за счёт аскорбата (витамин С)

Следовательно, наилучший антиоксидантный эффект следует ожидать в гетерогенных системах, включающих гидрофильную и гидрофобную фазы, и обеспечивающих одновременное присутствие полного набора антиоксидантов. Именно такой результат был получен в варианте «SF Lipo Sweet» (cектор 3 на рис. 4), где в гетерогенной среде жирорастворимые компоненты (в первую очередь витамины А, Е) сочетались с гидрофильными углеводами и аскорбатом.

Можно полагать, что биохимическим следствием такого сочетания стала пролонгированная антирадикальная активность. Снижение продукции свободных радикалов при этом было максимальным, результат составил 24% от уровня контроля.

1. Фитомасса листьев шпината, измельчённая до пастообразного состояния с добавлением воды или масла, обладает выраженными антиоксидантными свойствами. Под влиянием этих объектов продукция свободных радикалов снижалась в два раза относительно контроля.

2. Бисквитные полуфабрикаты на основе шпинатной пасты обладали различными функциональными свойствами в зависимости от гетерогенности среды (вода/масло) и добавления сахара.

3. Антиоксидантной активностью характеризовался единственный вариант бисквитного полуфабриката на основе шпинатной пасты с композиционным составом «масло+сахар».

4. Бисквитные полуфабрикаты на основе шпинатной пасты с композиционным составом «вода+соль», «масло+соль», «вода+сахар» характеризовались прооксидантной активностью.