SPRAWOZDANIE. pt.: Innowacyjne rozwiązania w zakresie wykorzystania warzyw i owoców

Transkrypt

1 SRAWOZDANE z prowadzenia w 2019r. badań podstawowych na rzecz rolnictwa ekologicznego w zakresie przetwórstwa produktów roślinnych i zwierzęcych ekologicznych pt.: nnowacyjne rozwiązania w zakresie wykorzystania warzyw i owoców realizowany przez: Katedrę echnologii Owoców, Warzyw i Nutraceutyków Roślinnych Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności Uniwersytet rzyrodniczy we Wrocławiu finansowany zgodnie z rozporządzeniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 29 lipca 2015 r. w sprawie stawek dotacji przedmiotowych dla różnych podmiotów wykonujących zadania na rzecz rolnictwa (Dz. U. poz. 1170, z 2016 r. poz oraz z 2017 r. poz. 1470). na podstawie decyzji Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi J.re z dnia r. 1

2 Kierownik tematu: prof. dr hab. inż. Aneta Wojdyło Główni wykonawcy: prof. dr hab. inż. Jan Oszmiański (Uniwersytet rzyrodniczy we Wrocławiu) dr inż. aulina Nowicka (Uniwersytet rzyrodniczy we Wrocławiu) mgr inż. Karolina kacz (Uniwersytet rzyrodniczy we Wrocławiu) mgr inż. gor urkiewicz (Uniwersytet rzyrodniczy we Wrocławiu) Andrzej Chilicki (Augustowsko-odlaskie Stowarzyszeniu Eko Rolników) oraz Elżbieta Bucka (Uniwersytet rzyrodniczy we Wrocławiu) Aleksandra Borak (Uniwersytet rzyrodniczy we Wrocławiu) OS ZADANA Współcześnie jednym z największych zagrożeń zdrowotnych dla populacji krajów wysokorozwiniętych i rozwijających się, są choroby niezakaźne in. choroby cywilizacyjne. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) podaje, że oprócz chorób sercowo-naczyniowych i nowotworowych, otyłość i cukrzyca stanowią dziś epidemie XX w. Niestety na świecie liczba zgonów z powodu chorób cywilizacyjnych stale rośnie, a dziś wiemy, że choroby te występują już nie tylko u osób starszych, ale coraz częściej pojawiają się także wśród młodzieży, oraz u dzieci. Wraz z postępującym rozwojem badań oraz dzięki wzrostowi świadomości konsumentów obserwuje się wzrastające zainteresowanie nie tylko żywnością o cechach prozdrowotnych, ale i żywnością produkowaną i przetwarzaną metodami ekologicznymi. Dodatkowo, świadomi konsumenci poszukują racjonalnych metod zwiększenia odporności organizmu w połączeniu z regulacją ważnych procesów fizjologicznych, których głównym celem jest osiągnięcie dobrostanu fizycznego i psychicznego oraz spowolnienie procesów starzenia organizmu. Dlatego też, cenne jest wykazanie coraz większej grupy owoców i ich przetworów, które mogłyby stanowić surowiec do produkcji żywności o wysokich walorach prozdrowotnych mając na uwadze wykorzystanie w produkcji surowców ekologicznych. Odpowiedzią na to zapotrzebowanie jest m.in. produkcja soków i napojów owocowych, zasobnych w biologicznie aktywne związki. rzemysł spożywczy, a w tym sektor owocowy, wciąż poszukuje nie tylko możliwości doskonalenia procesu technologicznego w celu zachowania jak największej ilości substancji odżywczych, ale i surowców, które odpowiednio

3 przetworzone mogą poszerzyć dostępny asortyment pełnowartościowej żywności o walorach prozdrowotnych. Jednym z takich surowców, który spełnia powyższe kryteria i doskonale wpisuje się w ten trend są owoce aronii czarnoowocowej. Aronia czarnoowocowa (Aronia melanocarpa Elliot) bez wątpienia jest surowcem co potwierdzają wszelakie testy przeciwutleniające wysoką aktywnością w porównaniu do pozostałych superowoców czy innych owoców, w tym owoców jagodowych. Owoce aronii cechuje wysoka zawartość związków polifenolowych, takich jak: antocyjany, flawanole w tym katechiny i procyjanidyny, fenolokwasy [Danielczuk i in. 2013; Wawer i in. 2012; aszkiewicz i in., 2012]. rzyczyną nikłego zainteresowania tymi owocami i otrzymanymi z nich produktami jest ich cierpko-gorzki smak, który paradoksalnie wynika z wysokiej zawartości związków bioaktywnych z jednej strony pożądanych pod względem prozdrowotnym, a z drugiej strony kształtujących walory sensoryczne, które są w nikłym stopniu akceptowalne. W związku z powyższym celem niniejszego projektu były badania nad innowacyjnymi rozwiązaniami w celu poprawy cech i parametrów sensorycznych produktów mieszanych sporządzonych na bazie owoców aronii o atrakcyjnych cechach sensorycznych pozbawionych posmaku cierpko-gorzkiego w oparciu o dozwolone metody stosowane w przetwórstwie ekologicznym w pełni zachowując składniki odżywcze i ich właściwości prozdrowotnych. 2. MAERAŁ BADAWCZY MEODYKA BADAŃ Materiał badawczy Materiał badawczy stanowiły owoce aronii czarnoowocowej oraz owoce pestkowe (wiśnia, śliwka, morela, brzoskwinia), ziarnkowe (jabłka, gruszki) i jagodowe (truskawki). Surowce wyselekcjonowano m.in. na podstawie wcześniejszych badań prowadzonych w ramach projektów MRiRW pozwalające na skuteczne zamaskowanie nieatrakcyjnego smaku cierpko-gorzkiego. Owoce zakupiono od producenta posiadającego certyfikat na ekologiczną uprawę, w tym uprawę aronii czarnoowocowej Sady rzebnica. Funkcjonalne dodatki prebiotyczne (nasiona chia, babka płesznik, inulina, len, babka jajowata, topinambur, pektyna) zostały zakupione w handlu detalicznym zajmującym się obrotem żywności ekologicznej. ostępowanie uwzględniające przygotowanie soku aroniowego oraz mieszanych produktów aroniowych z dodatkami prebiotycznymi przedstawiono na Schemacie 1. Otrzymane produkty poddano dalszym analizom fizyko-chemicznym, ocenie potencjału biologicznego oraz analizie sensorycznej. Metody analityczne wykorzystane w związku z realizacją zadań badawczych projektu:

4 oznaczenie zawartości związków fenolowych, w tym polimerów proantocyjanidyn z wykorzystaniem techniki UC (ultrawysokosprawnej chromatografii cieczowej) wyposażonej w detektory DA i F; oznaczenie aktywności przeciwutleniającej metodami ABS i ORAC, przeciwcukrzycowej w kierunku hamowania α-amylazy i α-glukozydazy, przeciwdemencyjnej jako zdolność inhibicji enzymów acetylocholinoesterazy (AChE) i butylochoinoesterazy (BuChE), oraz aktywności w kierunku hamowania aktywności lipazy trzustkowej; pomiar barwy w systemie CE *a*b* z wykorzystaniem kolorymetru Color Quest Hunterab; oznaczenie zawartość cukrów i kwasów organicznych metodami chromatograficznymi, odpowiednio HC-ESD oraz UC-DA; oznaczenie składu chemicznego wg metod N w zależności od badanego typu produktu: sucha masa, kwasowość ogólna, ph, zawartość ekstraktu, popiołu, pektyn; analiza lepkości mieszanych produktów aroniowych za pomocą wiskozymetru Brookfield DV1; analiza sensoryczna z udziałem przeszkolonego panelu sensorycznego, obejmująca ocenę wyróżników konsystencji, zapachu, smaku, cierpkości i ogólnej atrakcyjności produktu. Schemat 1. echnologia przygotowania mieszanych produktów aroniowych miażdżone owoce aronii prasa tłocząca wytłoki sok smoothie aroniowe (6:4) przeciery owocowe dodatki prebiotyczne smoothie [1:1] 5% cukier trzcinowy pasteryzacja 90 C analizy

5 nterpretacja uzyskanych wyników z poszczególnych etapów realizacji projektu przeprowadzona została z wykorzystaniem metod graficznych, matematycznych i statystycznych. 3. WYNK Zadanie 1: Ocena składu chemicznego surowców roślinnych, w tym właściwości prozdrowotnych, wykorzystanych do opracowania nowego produktu aroniowego o zwiększonej prebiotyczności i prozdrowotności oraz atrakcyjnych cechach sensorycznych W zadaniu tym został określony skład chemiczny surowców roślinnych: sucha masa, kwasowość ogólna, ph, zawartość ekstraktu, popiołu, pektyn, cukrów, kwasów organicznych i związków fenolowych, w tym zawartość proantocyjanidyn odpowiedzialnych za cierpkogorzki smak owoców i produktów z aronii. Zbadano również aktywność biologiczną (przeciwutleniającą, przeciwdiabetyczną, przeciwdemencyjną oraz aktywność inhibicji lipazy trzustkowej). oszczególne analizy składu chemicznego zostały wykonane w trzech powtórzeniach. Uzyskane wyniki przedstawiono w abelach 1 oraz 2.

6 abela 1. Skład chemiczny surowców wykorzystanych do przygotowania mieszanych produktów aroniowych Skład chemiczny surowca Jabłko Gruszka Brzoskwinia Morela Śliwka Wiśnia ruskawka Aronia Sucha masa [%] 11,36 12,95 13,10 13,57 12,42 14,29 11,33 29,94 Ekstrakt [ o Bx] 8,9 10,5 12,1 12,1 10,7 12,9 8,6 15,0 Kwasowość ogólna [g kwasu jabłkowego/100 g] 0,77 0,35 1,17 2,10 1,63 1,38 1,32 1,20 ph 3,288 3,134 3,179 3,116 3,051 3,174 3,182 3,369 Zawartość pektyn [%] 1,09 0,79 1,12 1,22 0,96 0,19 0,97 0,58 Zawartość popiołu [%] 0,48 0,27 0,44 0,59 0,40 0,43 0,34 0,67 Zawartość cukrów [g/100 g] w tym: - fruktoza - sorbitol - glukoza - sacharoza Zawartość kwasów organicznych [g/100 g] w tym: - szczawiowy - cytrynowy - izocytrynowy - jabłkowy - chinowy - szikimowy Zawartość związków fenolowych [mg/100 g] w tym: - kwasy fenolowe - flawonole - antocyjany - polimery procyjanidyn 7,35 5,35 0,60 0,41 1,00 3,49 0,02 0,37 0,12 2,89 0,07 0,02 979,75 130,52 19,01 0,21 830,01 8,08 5,71 1,54 0,83 2,61 0,01 0,22 0,10 2,08 0,20 291,45 53,01 34,93 203,51 7,98 1,72 1,75 4,51 2,25 0,09 0,46 0,07 1,62 0,01 850,51 12,74 19,66 13,79 804,33 7,57 1,75 0,44 2,61 2,77 4,32 0,02 3,16 1,13 201,93 60,28 92,19 49,46 8,24 3,48 0,51 4,26 2,27 0,01 0,02 2, ,27 22,91 107,35 549, ,35 7,88 2,52 1,15 4,21 5,15 0,03 0,50 4, ,20 140,10 96,82 663, ,52 3,21 1,62 1,58 2,27 0,14 1,57 0, ,55 45,46 22,56 351, ,02 D 4,63 4,13 8,17 2,60 4,83 6,53 4,44 20,99 8,61 1,57 5,11 1,93 5,37 0,06 0,11 1,16 3,07 0,91 0, ,79 460,50 230, , ,62 6

7 abela 2. Aktywność surowców wykorzystanych do przygotowania mieszanych produktów aroniowych Aktywność biologiczna Jabłko Gruszka Brzoskwinia Morela Śliwka Wiśnia ruskawka Aronia Aktywność przeciwutleniająca [mmol rolox/100 g] ABS 2,06 2,04 1,93 1,12 12,37 14,63 20,66 46,56 ORAC 3,82 4,75 5,28 5,90 22,24 28,11 34,04 62,17 Aktywność przeciwcukrzycowa C50 [mg/ml] a-amylazy 111,69 186,99 109,32 47,57 26,54 29,88 19,65 <1,00 a-glukozydazy 55,53 82,79 28,61 6,76 7,81 7,52 6,36 <1,00 Aktywność przeciw lipazie C50 [mg/ml] Aktywność przeciwdemencyjna % inhibicji [przy 100 mg/ml] 1,34 2,83 1,08 0,61 0,34 0,68 0,34 0,96 acetylocholinoesteraza (AChE) butyrylocholinoesteraza (BuChE) 77,72 90,64 26,30 31,54 78,63 92,14 >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 10,96 83,91 7

8 Zadanie 2: Badania nad stworzeniem nowego, atrakcyjnego produktu aroniowego o zwiększonej prebiotyczności i prozdrowotności oraz atrakcyjnych cechach sensorycznych zgodnie z zasadami przetwórstwa ekologicznego W zadaniu tym przeprowadzono postępowanie i badania celem stworzeniem nowego mieszanego produktu aroniowego z dodatkiem prebiotyków uwzględniając ich formę i dawkę. Bazując na wynikach otrzymanych w niniejszym zadaniu, wykonano selekcję dodatków prebiotycznych, w tym ich formę i dawkę do stworzenia mieszanych produktów aroniowych. Wynikiem zadania były mieszane produkty aroniowo-jabłkowe z dodatkami prebiotycznymi, które były dawkowane w trzech wariantach ilościowych (abele 4-6). Analogicznie do Zadania 1, określono właściwości fizyko-chemiczne, w tym: suchą masę, kwasowość ogólną, ph, zawartość ekstraktu, popiołu, pektyn, cukrów, kwasów organicznych i związków fenolowych, w tym zawartość proantocyjanidyn oraz lepkość. rzeprowadzono analizę aktywności biologicznych (przeciwutleniającą, przeciwdiabetyczną, przeciwdemencyjną oraz aktywność inhibicji lipazy trzustkowej). Skróty stosowane w nazewnictwie mieszanych produktów aroniowych zamieszczono w abeli 3. abela 3. Objaśnienie symboli stosowanych w nazewnictwie mieszanych produktów aroniowych Symbol B Nazwa dodatku prebiotycznego babka płesznik inulina len topinambur nasiona chia babka jajowata pektyna bez dodatku 8

9 abela 4. odstawowe parametry fizyko-chemiczne produktów aroniowo-jabłkowych z dodatkami prebiotycznymi Symbol produktu Zastosowany dodatek zagęszczający Sucha masa [%] Ekstrakt [ o Bx] Kwasowość ogólna [g kw. jabłkowego/100 g] ph ektyny [%] opiół [%] epkość [mas] arametry barwy * a* b* E 2 2% babka płesznik 19,46 15,5 1,04 2,974 1,55 0, ,81 7,83 1,96 9,72 3 3% babka płesznik 19,56 15,3 0,96 3,075 2,08 0,44 > ,93 6,73 1,81 8,28 4 4% babka płesznik 19,08 15,9 0,91 3,139 2,36 0,61 > ,02 6,65 1,85 8,31 2 2% inulina 20,95 17,4 1,08 3,054 1,22 0, ,92 4,41 1,24 5,58 4 4% inulina 21,78 18,7 1,04 3,061 1,22 0, ,33 4,58 1,38 6,27 6 6% inulina 22,97 19,8 1,06 3,046 1,37 0, ,75 4,02 1,73 6,70 2 2% len 21,35 16,8 1,08 3,184 1,47 0, ,13 7,03 1,72 7,80 4 4% len 21,66 16,5 0,96 3,348 1,68 0, ,83 8,46 1,89 10,13 6 6% len 21,74 16,3 0,89 3,522 1,74 0, ,98 9,10 1,76 11,12 2 2% topinambur 21,05 17,3 1,09 3,206 1,36 0, ,91 4,51 1,32 5,84 4 4% topinambur 22,38 18,7 1,09 3,228 1,28 0, ,22 4,52 1,06 5,09 6 6% topinambur 23,40 19,0 1,10 3,321 1,08 0, ,21 5,38 1,48 6,65 2 2% nasiona chia 23,95 18,5 1,19 3,167 1,18 0, ,36 4,59 1,24 6,03 4 4% nasiona chia 25,09 18,9 1,12 3,349 1,23 0, ,49 4,15 1,26 5,56 6 6% nasiona chia 25,83 18,8 1,07 3,415 1,28 0, ,53 4,31 1,37 5,80 2 2% babka jajowata 23,04 17,9 1,18 3,191 1,31 0,53 > ,23 3,00 1,11 4,49 4 4% babka jajowata 24,04 18,4 1,13 3,249 1,45 0,54 > ,25 3,87 1,10 4,79 6 6% babka jajowata 25,51 18,9 1,10 3,282 1,63 0,53 > ,10 3,69 1,12 4,78 2 2% pektyna 20,41 16,7 1,14 3,236 2,06 0, ,07 2,38 0,85 3,33 4 4% pektyna 19,72 16,6 1,04 3,315 2,15 0,87 > ,76 3,15 1,28 4,94 6 6% pektyna 20,06 16,7 0,99 3,408 2,99 0,94 > ,44 3,41 2,45 8,37 B bez dodatku 22,13 18,4 1,23 3,151 0,96 0, ,77 3,43 1,00 4,36 9

10 Rysunek 1. Barwa w systemie CE *a*b* produktów aroniowo-jabłkowych z dodatkami prebiotycznymi 10

11 abela 5. Zawartość cukrów i kwasów organicznych w produktach aroniowo-jabłkowych z dodatkami prebiotycznymi Zawartość cukrów [g/100 g] Zawartość kwasów organicznych [g/100 g] Symbol Fruktoz Sacharoz Szczawiow Jabłkow Szikimow Sorbitol Glukoza Suma Cytrynowy zocytrynowy Chinowy a a y y y Suma 2 2,05 0,85 1,42 4,31 0,06 0,07 0,29 2,38 0,04 0,02 2,80 3 2,53 0,90 1,82 5,25 0,10 0,10 0,31 2,67 0,04 0,02 3,24 4 1,66 0,52 1,02 3,20 0,09 0,06 0,18 1,71 0,03 0,01 2,08 2 3,09 1,27 1,77 0,16 6,28 0,06 0,08 0,29 2,77 0,03 0,03 3,26 4 2,85 1,06 1,47 0,11 5,49 0,06 0,05 0,17 1,72 0,01 0,01 2,02 6 3,88 1,33 1,85 0,15 7,21 0,05 0,06 0,22 2,22 0,04 0,02 2,61 2 3,10 1,30 1,97 6,37 0,03 0,11 0,29 2,67 0,04 0,03 3,17 4 4,03 1,49 2,70 8,23 0,06 0,16 0,37 2,29 0,02 0,02 2,92 6 3,92 1,27 2,58 7,77 0,06 0,24 0,38 2,23 0,02 0,02 2,95 2 4,41 1,65 2,39 0,25 8,70 0,03 0,14 0,26 2,05 0,01 0,02 2,51 4 4,21 1,73 2,52 0,19 8,64 0,04 0,18 0,27 2,20 0,02 0,02 2,73 6 5,24 1,67 3,21 10,13 0,04 0,19 0,20 2,35 0,02 0,02 2,82 1 5,30 2,20 3,80 11,29 0,04 0,21 0,30 2,34 0,01 0,02 2,92 4 5,30 2,04 3,43 10,77 0,05 0,21 0,35 2,56 0,01 0,02 3,20 6 4,78 2,10 3,39 10,28 0,03 0,12 0,28 1,88 0,02 0,03 2,36 2 4,85 2,14 1,82 1,34 10,15 0,05 0,25 0,45 2,91 0,02 0,03 3,71 4 5,21 2,05 3,58 10,84 0,05 0,23 0,40 2,68 0,02 0,02 3,40 6 5,30 1,90 3,59 10,78 0,04 0,21 0,33 2,28 0,01 0,02 2,89 2 4,25 2,05 3,62 9,92 0,04 0,18 0,33 2,40 0,02 0,01 2,98 4 3,74 1,69 3,89 9,32 0,05 0,15 0,28 1,79 0,02 0,02 2,31 6 3,40 1,46 4,19 9,05 0,05 0,17 0,34 1,84 0,01 0,02 2,43 B 5,77 2,00 3,91 11,68 0,04 0,18 0,31 2,34 0,02 0,02 2,91 11

12 Zadanie 3: Analiza fizyko-chemiczna produktów aroniowych o zwiększonej prebiotyczności z uwzględnieniem ich wartości prozdrowotnej i sensorycznej W zadaniu tym wykonano nowe mieszane produkty aroniowo-owocowe z dodatkami prebiotycznymi. Wykorzystano przeciery z jabłek, gruszek, moreli, brzoskwini, śliwek, wiśni i truskawek oraz substancje prebiotyczne, których rodzaj, ilość i formę ustalono w Zadaniu 2. Zdjęcia produktów przedstawiono na Rysunku 2. Określono właściwości fizyko-chemiczne, wartość odżywczą i prozdrowotną mieszanych produktów aroniowo-owocowych z dodatkami prebiotycznymi poprzez analizę parametrów ilościowych i jakościowych: tj. suchą masę, kwasowość ogólna, ph, zawartość ekstraktu, popiołu, pektyn, cukrów, kwasów organicznych i związków fenolowych, w tym zawartość proantocyjanidyn oraz lepkość. rzeprowadzono analizę aktywności przeciwutleniającej (ABS i ORAC), przeciwcukrzycowej (inhibicja α-amylazy, α-glukozydazy i lipazy trzustkowej), przeciwneurodegeneracyjnej (analiza z użyciem acetylocholinoesterazy i butylocholinoesterazy). arametry barwy oceniono w skali CE *a*b*, a ocenę sensoryczną przeprowadzono wśród doświadczonych i przeszkolonych panelistów. róby technologiczne wykonano w niezależnych dwóch powtórzeniach, natomiast poszczególne analizy składu chemicznego wykonano w trzech powtórzeniach. 12

13 Rysunek 2. Mieszane produkty aroniowo-owocowe z dodatkami prebiotycznymi Zastosowane oznaczenia jak w abeli 3. 13

14 aroniowo-śliwkowe aroniowo-wiśniowe aroniowo-truskawkowe aroniowe Rysunek 2. Mieszane produkty aroniowo-owocowe z dodatkami prebiotycznymi ciąg dalszy Zastosowane oznaczenia jak w abeli 3. 14

15 abela 7. odstawowe parametry fizyko-chemiczne mieszanych produktów aroniowych z dodatkami prebiotycznymi rodukty jabłkowe gruszkowe brzoskwiniowe morelowe śliwkowe Sucha masa [%] Ekstrakt [ o Bx] Kwasowość ogólna [g kwa.jabłkowego/100 g] ph ektyny [%] opiół [%] epkość [mas] arametry barwy * a* b* 27,53 20,2 1,26 3,341 1,30 0, ,83 5,73 1,32 6,73 23,24 19,9 1,35 3,202 1,40 0,58 > ,53 5,23 1,23 6,15 22,50 22,8 1,26 3,156 1,07 0, ,58 3,59 0,86 4,30 19,80 16,2 1,04 3,692 1,12 0, ,91 14,13 3,46 16,66 20,37 17,8 1,24 3,251 1,80 0,63 > ,21 6,20 1,96 8,55 22,36 19,8 1,32 3,207 1,14 0, ,14 5,69 1,78 7,81 20,83 18,9 1,23 3,230 2,60 0,62 > ,66 5,45 2,23 9,00 29,97 22,2 0,96 3,738 1,71 0,93 > ,85 3,57 0,87 4,27 25,14 20,5 1,00 3,438 1,20 0,50 > ,38 5,18 2,00 8,49 25,59 23,7 0,94 3,375 0,71 0, ,89 3,80 0,83 4,57 21,18 16,9 0,84 3,687 1,23 0, ,84 11,13 2,34 13,95 20,54 18,0 0,90 3,467 1,64 0, ,31 5,72 1,71 7,79 22,88 20,0 0,98 3,481 1,03 0, ,77 4,56 0,68 5,70 21,83 19,6 0,93 3,510 2,70 0,57 > ,25 4,18 1,09 5,15 26,67 19,7 1,10 3,664 1,32 0, ,23 6,12 1,29 7,24 22,58 19,8 1,23 3,285 1,24 0,55 > ,21 5,33 1,41 6,61 24,31 21,7 1,14 3,266 0,61 0, ,11 4,52 1,10 5,37 20,11 16,5 1,02 3,529 1,17 0, ,55 11,90 2,60 13,58 20,12 17,8 1,20 3,100 1,82 0,61 > ,11 6,70 2,07 9,12 21,22 19,2 1,22 3,322 0,97 0, ,78 7,23 2,14 9,43 18,75 17,6 1,12 3,420 2,50 0, ,10 5,34 2,15 8,64 27,19 19,8 1,40 3,509 1,26 1, ,37 4,33 0,65 5,46 26,93 22,7 1,44 3,306 1,26 0, ,10 4,77 1,26 5,94 26,70 24,9 1,31 3,266 1,40 0, ,16 4,99 1,31 6,18 22,30 18,3 1,15 3,516 1,25 0, ,57 13,33 3,47 15,67 22,59 20,6 1,30 3,152 2,14 0,73 > ,31 5,84 1,63 7,44 21,50 19,2 1,52 3,358 0,99 0, ,63 5,52 1,37 6,54 19,88 18,4 1,48 3,357 2,86 0,78 > ,05 3,92 1,13 5,15 27,74 20,5 1,31 3,513 1,43 0,64 > ,56 4,27 1,14 5,43 23,23 19,4 1,48 3,183 1,07 0, ,00 4,29 1,04 5,09 23,89 21,2 1,28 3,227 0,88 0, ,80 3,26 0,73 3,91 18,77 15,4 1,05 3,515 0,79 0, ,49 11,88 2,77 14,11 19,88 17,7 1,34 3,127 1,61 0,60 > ,83 4,85 1,45 6,54 20,67 18,7 1,33 3,261 0,79 0, ,84 5,50 1,73 7,64 20,32 18,8 1,38 3,293 2,67 0,62 > ,97 3,21 1,50 5,94 E 15

16 abela 7. odstawowe parametry fizyko-chemiczne mieszanych produktów aroniowych z dodatkami prebiotycznymi ciąg dalszy rodukty wiśniowe truskawkowe aroniowe Sucha masa [%] Ekstrakt [ o Bx] Kwasowość ogólna [g kwa.jabłkowego/100 g] ph Zawartość pektyn [%] opiół [%] epkość [mas] arametry barwy * a* b* 26,35 20,0 1,24 3,509 0,94 0, ,07 4,63 1,61 6,99 22,47 19,7 1,38 3,216 0,68 0, ,06 4,06 1,16 5,31 24,08 21,6 1,24 3,258 0,38 0, ,45 3,20 0,93 4,28 19,46 15,9 1,04 3,559 0,47 0, ,84 9,90 2,78 12,17 19,84 17,4 1,23 3,211 1,06 0, ,19 5,03 1,56 7,05 21,27 19,4 1,32 3,337 0,40 0, ,94 3,76 0,74 4,60 20,21 18,5 1,15 3,439 2,29 0,57 > ,13 3,96 1,02 4,88 25,02 19,1 1,13 3,627 1,37 0, ,22 5,72 1,93 8,42 20,77 18,2 1,28 3,316 1,02 0, ,24 4,78 1,34 6,13 20,46 20,6 1,16 3,283 0,78 0, ,69 3,57 0,93 4,46 19,13 16,1 0,98 3,626 1,90 0, ,20 12,59 3,05 14,30 19,90 17,2 1,18 3,258 1,84 0,62 > ,61 4,96 1,69 7,30 20,07 18,1 1,11 3,336 0,88 0, ,36 6,32 2,01 8,71 19,68 18,2 1,12 3,489 2,48 0,60 > ,51 3,49 1,54 6,11 28,88 22,7 1,26 3,594 1,09 0, ,88 3,34 1,19 5,29 28,19 25,2 1,50 3,366 1,01 0, ,21 2,18 0,55 2,72 28,68 26,4 1,30 3,282 0,04 0, ,76 1,00 0,31 1,41 24,87 20,0 1,20 3,616 1,55 0, ,03 6,78 2,13 9,35 25,50 22,1 1,36 3,316 1,07 0,67 > ,63 2,64 0,46 3,30 27,01 24,1 1,56 3,327 0,89 0, ,85 3,52 0,60 4,40 25,57 23,1 1,30 3,488 2,90 0,78 > ,51 2,03 0,38 2,51 E 16

17 Rysunku 3. arametry barwy analizowano analogicznie jak w Zadaniu 2, a wyniki przedstawiono w abeli 7 i na Rysunek 3. Barwa w systemie CE *a*b* dla mieszanych produktów aroniowo-owocowych z dodatkami prebiotycznymi Oznaczenia zastosowane na pierwszym wykresie są takie same dla kolejnych 17

18 aroniowo-wiśniowe aroniowo-truskawkowe aroniowe Rysunek 3. Barwa w systemie CE *a*b* dla mieszanych produktów aroniowo-owocowych z dodatkami prebiotycznymi ciąg dalszy Oznaczenia zastosowane na pierwszym wykresie są takie same dla kolejnych 18

19 abela 8. Zawartość cukrów i kwasów organicznych w mieszanych produktach aroniowo-owocowych z dodatkami prebiotycznymi rodukty jabłkowe gruszkowe brzoskwiniowe morelowe śliwkowe Zawartość cukrów [g/100 g] Zawartość kwasów organicznych [g/100 g] Fruktoza Sorbitol Glukoza Sacharoza Suma Szczawiowy Cytrynowy zocytrynowy Jabłkowy Szikimowy Suma 4,08 2,79 3,14 0,37 10,37 0,05 0,29 1,88 0,23 2,25 4,15 3,02 3,33 0,42 10,92 0,04 0,07 0,22 2,87 0,03 3,22 6,30 2,67 3,26 0,35 12,59 0,05 0,08 0,22 2,17 0,02 2,54 3,50 2,15 2,83 8,48 0,03 0,08 0,21 1,81 0,02 2,15 4,33 2,68 3,62 10,63 0,03 0,09 0,16 1,71 0,02 2,00 4,51 2,90 3,31 0,33 11,05 0,03 0,07 0,24 2,07 0,02 2,43 3,65 2,29 4,43 10,37 0,03 0,05 0,17 1,89 0,02 2,15 5,43 5,26 4,10 14,79 0,03 0,05 1,50 0,01 1,59 6,10 4,96 4,20 15,27 0,04 0,11 0,43 1,99 0,03 2,61 5,60 3,87 3,20 0,19 12,85 0,04 0,08 0,36 1,55 0,03 2,05 3,99 3,46 3,09 10,53 0,04 0,09 0,38 1,39 0,03 1,93 4,53 3,62 3,20 11,36 0,05 0,09 0,36 1,46 0,03 1,98 5,36 4,23 3,73 13,31 0,05 0,09 0,43 1,60 0,03 2,19 3,94 3,33 4,12 11,39 0,04 0,07 0,36 1,41 0,03 1,91 3,21 2,71 3,96 0,22 10,12 0,03 0,15 1,36 0,01 1,56 2,91 2,91 3,63 1,32 10,77 0,06 0,06 0,46 1,85 0,02 2,45 4,82 2,74 3,78 0,67 12,01 0,03 0,09 0,49 1,79 0,02 2,43 2,86 2,01 3,45 8,32 0,05 0,05 0,41 1,53 0,02 2,04 3,41 2,49 4,11 1 0,04 0,13 0,49 1,76 0,02 2,44 3,61 2,59 4,14 10,34 0,04 0,08 0,65 1,76 0,02 2,55 2,92 2,06 5,15 10,13 0,05 0,07 0,54 1,59 0,02 2,28 3,31 3,10 4,24 10,66 0,03 0,86 1,65 0,02 2,56 4,17 2,89 5,60 0,12 12,77 0,06 0,75 0,39 1,99 0,04 3,23 4,92 2,39 4,19 0,80 12,30 0,02 0,59 0,18 1,75 0,02 2,56 3,23 2,01 2,48 7,71 0,04 0,19 1,03 1,07 0,01 2,35 4,47 2,53 5,80 12,80 0,03 0,74 0,18 1,81 0,02 2,79 3,47 2,81 4,18 0,08 10,54 0,03 1,01 0,18 1,70 0,02 2,96 2,69 2,25 4,98 9,93 0,03 0,86 0,14 1,46 0,02 2,51 3,77 3,72 4,89 12,39 0,04 0,19 3,35 0,03 3,60 4,09 3,42 4,89 12,40 0,03 0,06 0,18 2,36 0,02 2,65 5,81 2,84 4,26 12,91 0,06 0,09 0,17 2,43 0,02 2,76 2,68 2,24 3,36 8,28 0,02 0,07 0,15 1,90 0,02 2,17 3,46 2,84 4,25 10,54 0,02 0,09 0,17 2,22 0,02 2,52 3,38 2,77 3,92 10,07 0,03 1,00 0,18 1,69 0,02 2,93 2,85 2,90 5,10 10,85 0,03 0,11 0,16 2,11 0,02 2,42 19

20 abela 8. Zawartość cukrów i kwasów organicznych w mieszanych produktach aroniowo-owocowych z dodatkami prebiotycznymi ciąg dalszy rodukty wiśniowe truskawkowe aroniowe Zawartość cukrów [g/100 g] Zawartość kwasów organicznych [g/100 g] Fruktoza Sorbitol Glukoza Sacharoza Suma Szczawiowy Cytrynowy zocytrynowy Jabłkowy Szikimowy Suma 3,94 3,78 5,16 12,89 0,03 0,12 2,62 0,02 2,81 4,14 3,92 5,65 13,70 0,04 0,12 0,18 2,35 0,02 2,70 5,70 3,47 4,88 14,05 0,04 0,17 0,17 2,45 0,02 2,86 2,59 2,32 3,38 8,29 0,02 0,13 0,19 2,09 0,02 2,45 3,10 1,91 4,42 9,43 0,05 0,05 0,16 0,97 0,01 1,25 3,64 3,27 4,48 11,40 0,04 0,17 0,32 2,89 0,03 3,38 2,63 2,54 4,95 10,12 0,04 0,09 0,16 2,01 0,02 2,33 3,56 2,89 4,30 10,75 0,10 1,13 2,39 0,03 3,66 3,82 3,08 4,70 11,61 0,09 0,93 0,18 1,75 0,02 2,97 5,56 3,42 4,27 0,21 13,46 0,05 0,59 0,16 1,26 0,01 2,08 3,13 2,25 3,69 9,07 0,07 0,12 1,57 1,31 0,01 3,09 3,05 2,68 3,73 9,46 0,04 0,12 0,23 2,36 0,04 2,78 3,28 2,45 3,82 9,55 0,04 0,14 0,71 1,10 0,01 2,01 2,59 2,38 4,68 9,65 0,08 0,07 1,10 1,35 0,02 2,61 3,68 6,71 4,75 15,14 0,05 0,20 4,18 0,06 4,49 4,75 9,02 6,33 20,09 0,05 0,14 0,28 2,78 0,05 3,30 5,66 7,80 5,45 18,90 0,05 0,13 0,24 2,39 0,04 2,85 2,74 5,01 3,57 11,31 0,06 0,02 0,19 1,81 0,03 2,11 3,68 6,91 4,90 15,49 0,03 0,10 0,30 0,23 0,04 0,71 3,73 6,70 4,84 15,27 0,04 0,11 0,27 2,44 0,04 2,90 2,71 5,22 4,80 12,74 0,07 0,06 0,17 1,69 0,03 2,01 20

21 Zawartość cukrów (g/100 g) Sacharoza Glukoza Sorbitol Fruktoza aroniowo-jabłkowe aroniowo-gruszkowe aroniowo-brzoskwiniowe aroniowo-morelowe aroniowo-śliwkowe aroniowo-wiśniowe aroniowo-truskawkowe aroniowe Wykres 1. Zawartość cukrów w mieszanych produktach aroniowo-owocowych z dodatkami prebiotycznymi Zawartość kwasów organicznych (g/100 g) 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Szikimowy Cytrynowy Szczawiowy zocytrynowy Jabłkowy aroniowo-jabłkowe aroniowo-gruszkowe aroniowo-brzoskwiniowe aroniowo-morelowe aroniowo-śliwkowe aroniowo-wiśniowe aroniowo-truskawkowe aroniowe Wykres 2. Zawartość kwasów organicznych w mieszanych produktach aroniowo-owocowych z dodatkami prebiotycznymi 21

22 abela 9. Zawartość związków fenolowych i aktywność biologiczna mieszanych produktów aroniowych z dodatkami prebiotycznymi jabłkowe gruszkowe brzoskwiniowe morelowe Symbol Kwasy fenolowe Zawartość związków fenolowych [mg/100 g] Flawonole Antocyjany olimery procyjanidyn D Aktywność przeciwutleniająca [mmol rolox/100 g] Aktywność przeciwcukrzycowa C 50 [mg/ml] Aktywność przeciw lipazie C 50 [mg/ml] Aktywność przeciwdemencyjna [% inhibicji przy 100 mg/ml] Suma ABS ORAC α-amylaza α-glukozydaza AChE BuChE 86,46 36,49 175,58 1,49 300,02 23,35 3,85 5,11 <5,00 34,94 4,07 25,93 3,57 102,17 43,51 241,56 0,65 387,89 24,82 4,57 5,56 <5,00 20,28 3,13 25,27 14,48 86,38 39,18 197,03 0,54 323,13 20,24 3,77 5,95 28,66 31,90 3,59 20,41 11,68 73,44 31,54 122,10 0,42 227,50 36,06 2,68 4,86 119,96 82,89 5,30 10,66 9,12 84,51 33,46 146,45 0,52 264,94 23,33 3,17 4,85 58,22 49,33 4,08 11,49 16,20 94,35 46,34 249,98 0,71 391,38 23,65 4,06 5,39 <5,00 32,90 3,74 20,59 7,90 16,37 37,95 184,04 0,61 238,97 25,00 3,55 5,56 42,71 38,01 4,25 4,14 10,45 75,81 34,25 273,13 0,75 383,94 31,49 4,53 4,90 <5,00 24,39 4,25 25,54 0,47 82,82 43,03 272,47 0,58 398,90 31,46 3,74 4,52 4,00 27,77 3,54 6,09 12,91 75,46 41,07 234,83 0,77 352,13 37,56 3,56 4,97 19,12 20,77 4,45 15,81 15,86 65,34 33,49 189,61 0,95 289,39 35,62 2,68 3,67 117,79 114,35 6,19 7,66 19,17 66,87 34,06 193,30 0,48 294,71 27,87 2,90 5,68 52,07 119,46 5,16 18,56 14,36 79,32 42,45 287,26 0,68 409,71 38,13 3,63 4,36 <5,00 35,03 4,21 15,62 7,24 65,23 30,68 140,30 0,53 236,75 30,49 3,35 4,91 53,58 37,20 3,62 2,95 4,77 72,28 35,00 194,62 0,48 302,39 27,98 3,65 5,96 <5,00 46,34 4,07 23,53 12,69 72,96 36,84 197,55 0,34 307,69 24,62 3,93 5,26 91,28 36,71 3,99 5,36 10,73 71,68 37,87 201,46 0,78 311,80 33,65 3,72 5,80 <5,00 29,81 3,79 14,45 17,47 59,68 29,80 141,20 0,40 231,09 43,05 2,70 5,70 127,96 91,48 5,68 17,24 14,55 69,76 36,84 178,20 0,57 285,37 34,80 3,40 4,36 31,64 77,25 4,96 15,47 22,59 79,56 42,38 232,25 0,71 354,90 36,26 3,78 4,89 <5,00 44,14 3,94 21,31 3,14 58,39 28,77 110,63 0,29 198,08 18,83 2,27 3,92 111,69 113,64 3,65 11,71 5,32 71,33 39,32 205,84 0,57 317,06 21,89 3,12 4,55 47,73 40,80 3,69 21,60 14,88 98,28 57,58 283,55 0,81 440,22 19,08 4,72 6,30 <5,00 <7,50 3,28 11,55 14,14 79,33 45,51 194,33 0,53 319,70 18,17 3,94 6,01 <5,00 20,12 3,29 20,02 24,55 69,70 40,07 166,94 0,56 277,27 17,51 2,87 5,16 97,63 76,16 5,29 18,84 21,79 74,97 47,38 173,40 0,49 296,25 15,87 3,55 4, ,11 4,01 21,84 25,27 74,94 45,96 233,14 0,50 354,53 39,80 3,51 5,01 38,77 31,41 3,37 21,07 12,44 65,48 36,74 169,39 0,42 272,03 20,81 2,93 5,64 83,30 53,02 2,93 19,69 17,48 22

23 abela 9. Zawartość związków fenolowych i aktywność biologiczna mieszanych produktów aroniowych z dodatkami prebiotycznymi ciąg dalszy śliwkowe wiśniowe truskawkowe aroniowe Symbol Kwasy fenolowe Zawartość związków fenolowych [mg/100 g] Flawonole Antocyjany olimery procyjanidyn D Aktywność przeciwutleniająca [mmol rolox/100 g] Aktywność przeciwcukrzycowa C 50 [mg/ml] Aktywność przeciw lipazie C 50 [mg/ml] Aktywność przeciwdemencyjna [% inhibicji przy 100 mg/ml] Suma ABS ORAC α-amylaza α-glukozydaza AChE BuChE 74,88 39,02 292,00 0,75 406,65 22,96 4,63 5,03 <5,00 33,16 3,70 26,89 9,87 80,78 48,83 244,87 0,70 375,18 25,36 4,08 5,78 <5,00 15,24 3,63 10,83 12,31 69,95 39,83 222,82 0,66 333,26 24,47 3,53 5,05 <5,00 24,19 3,77 15,01 20,53 56,99 32,88 181,83 0,47 272,16 23,32 2,56 3,78 122,94 142,40 5,34 16,39 14,23 66,89 40,40 196,08 0,60 303,97 22,95 3,23 3,92 54,68 63,33 4,07 12,35 14,79 82,45 47,87 289,02 0,73 420,06 26,49 4,36 5,21 <5,00 28,86 3,58 29,63 4,01 62,44 32,47 194,54 0,61 290,07 20,23 3,71 5,53 13,60 34,98 3,75 23,50 10,49 86,65 42,15 290,27 0,71 419,78 24,28 4,14 5,00 <5,00 29,68 3,84 28,91 2,71 88,66 47,69 260,88 0,68 397,92 21,12 4,26 5,50 10,08 <7,50 3,33 13,93 15,22 72,37 37,84 224,89 0,46 335,57 18,42 3,84 5,05 <5,00 25,09 3,66 13,89 15,08 63,45 33,55 209,10 0,43 306,53 19,91 2,76 4,80 131,54 169,62 5,53 17,05 7,33 69,00 39,09 236,12 0,55 344,76 21,68 3,66 4,61 <5,00 43,08 4,27 14,92 16,70 82,14 46,96 352,51 0,71 482,32 22,88 3,94 5,03 <5,00 30,98 3,82 16,71 2,83 69,82 38,87 206,62 0,59 315,91 22,95 3,34 5,10 <5,00 40,66 4,14 18,56 8,41 74,70 35,15 243,65 0,71 354,20 23,81 4,28 4,78 <5,00 40,74 3,95 25,19 22,30 78,70 39,32 250,72 0,58 369,32 21,37 4,13 6,58 <5,00 19,21 3,28 19,31 13,97 72,73 37,35 231,05 0,81 341,94 27,89 4,10 4,97 <5,00 23,93 3,88 11,14 23,24 62,38 29,26 181,63 0,40 273,67 25,21 1,94 4,09 123,10 119,15 5,37 8,54 7,28 86,28 42,09 280,07 0,63 409,08 21,34 4,36 4,88 <5,00 27,65 4,35 13,30 8,21 78,78 40,60 273,96 0,60 393,93 23,08 4,67 5,68 <5,00 24,66 3,53 11,20 9,67 67,98 30,07 213,16 0,75 311,96 17,34 4,20 5,66 28,96 28,37 3,57 27,64 9,63 136,50 69,64 461,90 1,00 669,05 29,31 6,66 5,72 <5,00 <7,50 3,89 24,22 1,46 174,66 93,71 617,03 1,72 887,12 33,55 7,84 7,73 <5,00 3,33 2,45 12,28 26,18 146,10 74,79 464,86 0,68 686,42 25,75 7,33 6,45 <5,00 7,10 3,22 9,61 9,75 134,21 73,30 480,24 1,16 688,92 31,06 5,43 6,54 54,13 47,95 5,07 9,22 20,90 149,51 82,88 626,86 1,65 860,90 31,39 7,12 7,10 <5,00 <7,50 2,83 22,10 0,39 164,59 95,79 723,81 1,45 985,64 32,95 8,22 8,66 <5,00 6,19 2,70 3,19 20,80 148,65 80,90 468,50 1,46 699,51 25,94 6,95 8,76 <5,00 <7,50 2,19 21,14 10,16 23

24 Związki fenolowe [(mg/100 g) aroniowo-jabłkowe aroniowo-gruszkowe aroniowobrzoskwiniowe olimery procyjanidyn Flawonole Kwasy fenolowe Antocyjany aroniowo-morelowe aroniowo-śliwkowe aroniowo-wiśniowe aroniowo-truskawkowe aroniowe Wykres 3. Zawartość związków fenolowych mieszanych produktów aroniowych z dodatkami prebiotycznymi Aktywność przeciwuteniająca (mmol rolox/100 g) aroniowo-jabłkowe aroniowo-gruszkowe aroniowobrzoskwiniowe ABS ORAC aroniowo-morelowe aroniowo-śliwkowe aroniowo-wiśniowe aroniowo-truskawkowe aroniowe Wykres 4. Aktywność przeciwutleniająca mieszanych produktów aroniowych z dodatkami prebiotycznymi 24

25 Aktywność przeciw lipazie (C 50 ; mg/ml) 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 aroniowo-jabłkowe aroniowo-gruszkowe aroniowobrzoskwiniowe aroniowo-morelowe aroniowo-śliwkowe aroniowo-wiśniowe aroniowotruskawkowe aroniowe Wykres 5. Aktywność przeciw lipazie trzustkowej mieszanych produktów aroniowych z dodatkami prebiotycznymi % inhibicji AChE BuChE aroniowo-jabłkowe aroniowo-gruszkowe aroniowobrzoskwiniowe aroniowo-morelowe aroniowo-śliwkowe aroniowo-wiśniowe aroniowo-truskawkowe aroniowe Wykres 6. Aktywność przeciwdemencyjna jako zdolność inhibicji AChE i BuChE mieszanych produktów aroniowych z dodatkami prebiotycznymi 25

26 odsumowanie Niniejszy projekt zakładał badania nad innowacyjnymi rozwiązaniami w celu otrzymania produktu mieszanego o wysokich walorach prozdrowotnych i prebiotycznych w oparciu o dozwolone metody stosowane w przetwórstwie ekologicznym w pełni zachowując składniki odżywcze i ich właściwości prozdrowotnych. ierwszym etapem była ocena składu chemicznego surowców roślinnych, w tym właściwości prozdrowotnych, wykorzystanych do opracowania nowego produktu aroniowego o zwiększonej prebiotyczności, prozdrowotności i o atrakcyjnych cechach sensorycznych. Efektem tego etapu było określenie potencjału prozdrowotnego przecierów z jabłek, gruszek, wiśni, śliwek, brzoskwini, moreli, truskawek i aronii. W kolejnym zadaniu skupiono się na stworzeniu nowego, atrakcyjnego produktu aroniowego o zwiększonej prebiotyczności. W zadaniu tym stworzono nowe produkty aroniowo-jabłkowe z dodatkiem substancji o charakterze prebiotycznym uwzględniając ich dodatek, formę i dawkę, z zachowaniem cech funkcjonalnych, a także cech prozdrowotnych. W etapie tym wykorzystano nasiona chia, babkę płesznik, inulinę, len, babkę jajowatą, topinambur i pektynę. Wyniki uzyskane w tym zadaniu pozwoliły na wybór wariantów dotyczących substancji prebiotycznych stosowanych w kolejnym etapie. Ostatnie zadanie dotyczyło analizy fizykochemicznej mieszanych produktów aroniowych o zwiększonej prebiotyczności z uwzględnieniem ich wartości prozdrowotnej i sensorycznej. Ostatecznie analizie składu chemicznego, właściwości biologicznych oraz ocenie sensorycznej poddano 56 produktów z różnymi przecierami owocowymi i substancjami prebiotycznymi. Wszystkie zastosowane dodatki wpłynęły na obniżenie cierpkości i podwyższenie ogólnej oceny sensorycznej, przy czym efekt uzależniony był od zastosowanych owoców. Zasadnym jest wzbogacenie produktów aroniowych, ponieważ mieszane produkty aroniowe charakteryzował korzystny profil w przypadku aktywności przeciwdiabetycznej, przeciwdemencyjnej i zdolności inhibicji aktywności lipazy. Stąd też zaprojektowane mieszane produkty aroniowe mogą stanowić atrakcyjny sensorycznie i prozdrowotnie element diety w prewencji i terapii chorób cywilizacyjnych. Kontakt: aneta.wojdylo@upwr.edu.pl 26