The presentation "Antioxidant properties of the selected juices, syrups and spices" by MSc Justyna Stępkowska ( Herbs' Women Conference in Koryciny,Poland , 28-29 june, 2014) .
1. Właściwości antyoksydacyjne soków i
syropów owocowych oraz przypraw
kulinarnych. Stworzenie napoju o ulepszonych
właściwościach przeciwutleniających.
Mgr farm. Justyna Stępkowska
III Zielarska Konferencja Kobiet
Koryciny 2014
2. Wolne rodniki
Cząsteczki posiadające jeden lub więcej niesparowanych elektronów
Reaktywne i niestabilne
Wchodzą w reakcje z biomolekułami organizmu człowieka
ANTYOKSYDANTY
WOLNE RODNIKI
„STRES OKSYDACYJNY”
choroby układu
sercowo-naczyniowego
nowotwory choroby oczu
O2
_
•
HO•
OH• 2
choroby układu
nerwowego
3. Antyoksydanty
„Antyoksydant-substancja, która obecna w
małym stężeniu silnie hamuje procesy
utleniania”
Antyoksydanty (antyutleniacze,
przeciwutleniacze) neutralizują wolne rodniki
Są to bardzo różne związki chemiczne o
właściwościach redukujących.
5. Materiał do badań
Zagęszczony sok z aronii
Soki owocowe: pomarańczowy i jabłkowy firmy 1, malinowy
firmy 2, wiśniowy, żurawinowy, z czarnej porzeczki firmy 3
Syropy owocowe dwóch firm:
malinowy, wiśniowy, z czarnej porzeczki, żurawinowy,
pomarańczowy
Przyprawy kulinarne: cynamon, goździki, gałka
muszkatołowa.
6. Surowce do produkcji soków,
syropów i przypraw
Witamina
C
Flawonoidy Fenolokwasy
Antocyjaniny
Lignany
witamina
A i E
katechiny
9. Surowce do produkcji przypraw
kulinarnych
• Cynamonowiec cejloński – Cinnamomum verum
Najważniejsze związki chemiczne: olejek eteryczny ( aldehyd cynamonowy,
eugenol, linalol), garbniki, katechina i epikatechina, kwasy fenolowe.
Działanie: regulujące trawienie, leczenie niestrawności, ściągające w
biegunkach, przeciwbakteryjne, obniżające poziom glukozy we krwi.
• Goździkowiec korzenny – Syzygium aromaticum
Najważniejsze związki chemiczne: olejek eteryczny (eugenol), garbniki,
flawonoidy, fenolokwasy, żywice, woski.
Działanie: pobudzające apetyt, leczenie niestrawności, biegunki, wymiotów,
wiatropędne, przeciwzapalne, przeciwgrzybiczne, antyseptyczne,
antyoksydacyjne.
• Muszkatołowiec wonny – Myristica fragrans
Najważniejsze związki chemiczne: olejek eteryczny (kamfen, alfa i beta-pinen,
eugenol, linalol), olej tłusty, lignany, katechiny.
Działanie: przeciwskurczowe, wiatropędne, pobudzające wydzielanie soku
żołądkowego.W nadmiernej ilości wywołuje stany euforii i halucynacji.
10. CELE PRACY
1. Zbadanie właściwości antyoksydacyjnych soków i
syropów owocowych oraz przypraw kulinarnych przy
użyciu różnych metod.
2. Sprawdzenie zależności między zawartością polifenoli i
flawonoidów a właściwościami przeciwutleniającymi.
3. Stworzenie smacznego napoju
o ulepszonych właściwościach
przeciwutleniających.
Zwalczymy
wolne
rodniki !
16. PCA – Principal Component Analysis
PCA - analiza głównych składowych
Jest to jedna z metod chemometrii, czyli dziedziny nauki i techniki zajmującej się
wydobywaniem użytecznych informacji z wielu danych pomiarowych z
wykorzystaniem statystyki i metod numerycznych.
PCA dostarcza informacji o różnicach wśród badanych próbek, w przeciwieństwie
do statystyki która informuje o podobieństwie wśród próbek.
Dzięki PCA możliwa jest jednoczesna analiza dużej liczby zmiennych.
PCA znajduje i przedstawia w sposób graficzny zależności występujące w
wielowymiarowym zbiorze danych.
zmienne
próbki
Statystyka Analiza PCA
zmienne
próbki
19. Podsumowując
Najsilniejsze właściwości antyoksydacyjne posiada sok z aronii, zaś najsłabsze
– sok jabłkowy
Soki świeże lepiej zmiatają wolne rodniki w porównaniu z syropami
Dieta 5D=5 razy dziennie porcja owoców, warzyw lub soku.
Przykładowa mieszanka soków i przypraw:
SOK Z ARONII
SOK POMARAŃCZOWY
SOK JABŁKOWY
SOK/SYROP Z CZARNEJ PORZECZKI
CYNAMON
GOŹDZIKI
Smacznego!
Editor's Notes
Witam Państwa serdecznie. Nazywam się Justyna Stępkowska. Chciałabym przedstawić Państwu temat właściwości antyoksydacyjnych soków i syropów owocowych oraz przypraw kulinarnych. W czasie wykonywania mojej pracy mgr opracowałam również napój o ulepszonych wł. przeciwutleniających.
Na początek chciałabym przybliżyć Państwu pojęcie wolnych rodników. Wolne rodniki należą do grupy reaktywnych form tlenu (RFT). Są to cząstki posiadające jeden lub więcej niesparowanych elektronów. Są bardzo reaktywne i niestabilne, gdyż dążąc do sparowania elektronów i utworzenia stabilnego związku,reagują ze wszystkim co spotkają w najbliższym otoczeniu,często właśnie z biomolekułami organizmu człowieka – dlatego są groźne. Najważniejsze znaczenie mają anionorodnik ponadtlenkowy, rodnik wodoronadtlenkowy i rodnik hydroksylowy. Wolne rodniki powstają w organizmie w trakcie procesów oddychania komórkowego, w wyniku działania enzymów oraz w wyniku naturalnych przemian tlenu. W komórkach istnieją jednak bariery antyoksydacyjne, które utrzymują prawidłową równowagę między rodnikami i substancjami przeciwrodnikowymi. Za nadprodukcję WRT odpowiedzialnych jest wiele czynników środowiskowych oraz styl życia człowieka. Są to m,in.takie czynniki jak: promieniowanie UV, zanieczyszczenie środowiska, żywność przetworzona, substancje chemiczne,dym tytoniowy, stany zapalne, infekcje bakteryjne,wirusowe i grzybicze,przewlekły stres psychiczny. Nadmiar reaktywnych form tlenu w porównaniu z naturalną barierą antyoksydacyjną organizmu prowadzi do powstania stresu oksydacyjnego-czyli stanu nadmiernej aktywności wolnych rodników. W tych warunkach dochodzi do uszkadzania wielu komórek organizmu, co może prowadzić do powstania różnych chorób tkj. choroby ukł.sercowo-naczyniowego (miażdżyca, nadciśnienie tętnicze), nowotwory, choroby oczu (zaćma,jaskra,zwyrodnienie plamki żółtej oka), choroby degeneracyjne ukł.nerwowego( chor.Parkinsona, Alzheimera).
Poznanie roli reaktywnych form tlenu w organizmie i powodowanych przez nie oksydacyjnych uszkodzeń przyczyniło się do wzrostu zainteresowania antyoksydantami. Szczególnie interesujące są antyoksydanty dostarczane z pożywieniem bowiem możemy mieć wpływ na ich dawkę poprzez dobór odpowiednich produktów żywnościowych. Antyoksydant to substancja, która obecna w małym stężeniu silnie hamuje procesy utleniania. Zatem mają one zdolność do neutralizacji rodników. Są to różnorodne związki chemiczne o właściwościach redukujących.
Istnieją różne kryteria podziału przeciwutleniaczy. Wyróżnia się antyoksydanty endogenne i egzogenne, a także enzymatyczne i nieenzymatyczne. Przeciwutleniacze endogenne są składową naturalnej bariery antyoksydacyjnej organizmu. Są to przede wszystkim enzymy tkj. katalaza, peroksydaza glutationowa i dysmutaza ponadtlenkowa. Natomiast przeciwutleniacze egzogenne muszą być dostarczane z pożywieniem ponieważ organizm ich nie syntetyzuje np. witamina C, E, A, polifenole, tokoferole, karotenoidy,kwasy kydroksycynamonowe. Znajdują się one w świeżych owocach i warzywach, ale również w ich przetworach-sokach i syropach. Bogatym źródłem przeciwutleniaczy są także niektóre przyprawy.
Jako materiał do badań wybrałam następujące produkty: ( wymienić) .
Najważniejszymi związkami które występują we wszystkich surowcach (choć w różnych proporcjach )i odpowiadają za ich działanie antyoksydacyjne,, są związki fenolowe,czyli flawonoidy, fenolokwasy i lignany. Spośród tych związków najważniejsze wydają się być antocyjany, katechiny oraz ich dimery czy trimery-procyjanidyny.
Przejdę teraz do krótkiego scharakteryzowania surowców owocowych. Najważniejszymi związkami które występują w aronii wielkoowocowej są antocyjaniny, katechiny, procyjanidyny, kwasy hydroksycynamonowe i tokoferole. Aronia nazywana jest super owocem poprzez to że łączy w sobie zalety czerwonego wina i zielonej herbaty, ponieważ zawiera zarówno antocyjaniny jak i katechiny. Główne działanie aronii to: wymienić
Najważniejsze związki występujące w owocach i przetworach maliny to: wymienić. Działa ona: wymienić
W porzeczce czarnej dominują :wymienić związki. Działa ona: wymienić
Głównymi związkami czynnymi w żurawinie są: wymienić, działa : wymienić.
Najważniejszymi związkami które występują w wiśni pospolitej są antocyjaniny,witaminy , pektyny, kwasy organiczne i garbniki. Działa :wymienić
Najważniejsze związki występujące w jabłkach to: wymienić. Działa ona: wymienić
W porzeczce czarnej dominują :wymienić związki. Działa ona: wymienić
Głównymi związkami czynnymi w pomarańczy są: wymienić, działa : wymienić.
Zawartość składników czynnych w sokach i syropach zależy od zastosowanej procedury technologicznej, czyli obróbki enzymatycznej i termicznej owoców.
Część związków o działaniu antyoksydacyjnym jest tracona.
Najważniejszymi związkami które występują w cynamonowcu są :wymienić .Działa :wymienić, Jako przyprawa jest dodawany do potraw z ryżu, pieczonych jabłek, wina grzanego i ponczu, stosowany jest w cukiernictwie.
Najważniejsze związki występujące w goździkach to: wymienić. Działa ona: wymienić. Goździki dodawane są do marynat, dziczyzny, grzanego wina, ponczu, napojów owocowych i kompotów. Stosowany powszechnie w cukiernictwie.
W muszkatołowcu dominują :wymienić związki. Działa ona: wymienić. Gałka muszkatołowa jako przyprawa pasuje do potraw słodkich, napojów owocowych i dań na ostro, dodawana jest do kompotów, grzanego wina, piwa, pasztetów, gulaszów, dań mięsnych.
Celem mojej pracy mgr było zatem:
Jako metody pomiarowe w mojej pracy stosowałam: spektroskopię elektronowego rezonansu paramagnetycznego z zastosowaniem rodnika DPPH (2,2-difenylo-1-pikrylohydrazyl), test ORAC czyli oznaczenie zdolności absorpcji rodników tlenowych, test FRAP czyli oznaczenie zdolności redukowania jonów żelaza, oraz oznaczenie całkowitej zawartości polifenoli i flawonoidów .
Na wykresach przedstawiłam wyniki pomiarów soków i przypraw. Wykresy wykonane są w skali logarytmicznej z tego względu że wyniki wśród próbek były bardzo zróżnicowane. We wszystkich badaniach pojemności antyoksydacyjnej, największe właściwości wykazał sok z aronii, zaś najsłabsze wyniki uzyskałam dla soku jabłkowego. Wśród syropów największą aktywność przeciwutleniającą wykazuje syrop z cz. porzeczki, a najsłabszą-syrop pomarańczowy. Natomiast spośród zbadanych przypraw cynamon i goździki uzyskały zbliżone wyniki, zaś gałka muszkatołowa okazała się być słabym antyoksydantem.
Jeżeli chodzi o zawartość polifenoli i flawonoidów, widać że wyniki korelują z badaniami pojemności antyoks..Najwięcej polifenoli i flawonoidów zawiera sok z aronii, zaś najmniej-sok jabłkowy. Spośród syropów największą zawartością polifenoli cechuje się syrop z cz.porzeczki, najmniej ich zawiera syrop pomarańczowy. Wśród przypraw cynamon i goździki uzyskały zbliżone wyniki, jednak z przewagą dla goździków. Gałka muszkatołowa zawiera najmniejszą ilość związków fenolowych.
Ze wszystkich danych uzyskanych z pomiarów i korzystając ze specjalnego algorytmu knapsack udało się wygenerować przepisy na trzy mieszanki o potencjalnie ulepszonych właściwościach antyoksydacyjnych. Napoje różniły się proporcjami poszczególnych składników, tak jak jest to przedstawione na slajdzie. Mieszanki przygotowano na dwa sposoby, aby porównać właściwości antyoksydacyjne soków z odpowiednimi syropami:1) napoje zmieszano tylko z soków i2) napoje zmieszano z syropów i soków. Wszystkie 6 napojów zostały poddane tym samym badaniom co składniki, tzn.: metoda DPPH, test ORAC, FRAP oraz oznaczenie polifenoli i flawonoidów.
Wyniki otrzymane dla napojów były porównywane z pewnym suplementem diety, który w swoim składzie zawierał koncentrat z aronii i cz.porzeczki,miód i witaminę C. Drugą próbką porównawczą był roztwór witaminy C. Mieszanki soków i przypraw uzyskały zbliżone wyniki z niewielką przewagą dla napoju 3 czyli tego który zgodnie z algorytmem powinien mieć najsilniejsze właściwości przeciwrodnikowe. Łatwo można też zauważyć że mieszanki sporządzone z soków świeżych mają nieco większą pojemność antyoksydacyjną niż te przygotowane na bazie syropów, z wyjątkiem testu ORAC w którym napoje z syropów wykazały większą aktywność antyutleniającą. Prawdopodobną tego przyczyną jest wpływ cukrów dodawanych do syropów.Przypuszczalną przyczyną tego że suplement we wszystkich metodach uzyskał najwyższe wyniki może być fakt,że jest on sporządzony z nierozcieńczonych koncentratów aronii i cz.porzeczki (które miały największe właściwości antyox ze wszystkich soków) i zawiera dodatek witaminy C czyli kolejnego silnego antyoksydanta. Moje mieszanki natomiast były sporządzane z rozcieńczonych syropów i rozcieńczonego soku z aronii.
W przypadku mojej pracy analiza PCA została wykonana w celu wizualizacji wielowymiarowych danych, ukazała różnice między badanymi produktami. Analiza pozwoliła wybrać dane które są nieskorelowane i dostarczają najwięcej informacji o badanych próbkach. PCA przekształca dane pierwotne w dane wzajemnie niezależne, uzyskujemy dzięki temu redukcję wymiarowości danych i wybieramy te które najlepiej opisują nasze próbki. Wykres przedstawia analizę PCA wszystkich badanych produktów. Widać że produktem który najbardziej odbiega od pozostałych jest sok z aronii, co uwidacznia jak silnym antyoksydantem jest właśnie aronia.
Dla lepszego uwidocznienia właściwości antyoksydacyjnych poszczególnych soków, syropów, przypraw oraz stworzonych mieszanek wykonano analizę PCA z wykluczeniem soku z aronii. Wykres prezentuje różnice między sokami i syropami. Syropy rozłożyły się wzdłóż składowej 2 która odpowiadała za zawartość polifenoli i flawonoidów. Natomiast soki rozłożyły się wzdłóż skladowej 1 która odpowiadała za pojemność antyoksydacyjną.Soki świeże wykazują nieco większe właściwości antyoksydacyjne niż syropy.
Zdrowy tryb życia i urozmaicona dieta, bogata w produkty roślinne, owoce, warzywa, i ich przetwory z pewnością zapewni nam zachowanie równowagi procesów utleniania i redukcji. Warto starać się przestrzegać diety 5D,czyli….gdyż dostarczają one odpowiednią porcję antyoksydantów, które zmniejszają ryzyko wielu chorób cywilizacyjnych. Przed nami okres letni, korzystajmy więc z darów natury w postaci owoców tkj,maliny, wiśnie, czereśnie, porzeczki, jagody, ale także pijmy soki owocowe same lub z dodatkiem ulubionych przypraw. Mieszanki soków można w łatwy sposób przygotować w domu. Oto przepis na zdrowy koktajl antyoksydacyjny.