научная статья по теме ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТАВА ЛИСТА ЕЖЕВИКИ КАВКАЗСКОЙ (RUBUS CAUCASICUS L.) КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЧАЯ Химия

Текст научной статьи на тему «ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТАВА ЛИСТА ЕЖЕВИКИ КАВКАЗСКОЙ (RUBUS CAUCASICUS L.) КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЧАЯ»

ПРИКЛАДНАЯ БИОХИМИЯ И МИКРОБИОЛОГИЯ, 2008, том 44, № 6, с. 714-719

УДК 581.19

ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТАВА ЛИСТА ЕЖЕВИКИ КАВКАЗСКОЙ (Rubus caucasicus L.) КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЧАЯ

© 2008 г. Р. Г. Мелкадзе*, Н. Ш. Чиковани**, Э. 3. Кахниашвили**

*Кутаисский научный центр АН Грузии, 4608, г. Кутаиси, 4600 Грузия; e-mail: revmelk@rambler.ru **Грузинский государственный университет субтропического хозяйства, г. Кутаиси, 4600 Грузия

Поступила в редакцию 22.01.2007 г.

Исследован состав 6-листного побега ежевики кавказской (Rubus caucasicus L.). Масса стебля составляла до 50% от общей массы побега. Минимальное содержания влаги, экстрактивных веществ и фенольных соединений совпадали с периодами начала и конца вегетации. Фенольные соединения были представлены катехинами, лейкоантоцианидинами и флавонолами. Основную часть фенольных соединений во всех частях побега ежевики составляли лейкоантоционидины, на долю которых приходилось около 50% от суммы. Максимум накопления фенольных соединений отмечался в июле-августе. Среднее содержание свободных аминокислот в ежевичном листе в период вегетации -26.68 мг/г. Из свободных аминокислот идентифицировано 11, из которых пять незаменимых Гис, Арг, Мети, Лей, Вал составляли 40% от общего количества. Охарактеризована окислительная способность ацетонового препарата ежевичного листа в сравнении с суммой фенольных соединений и чайного танина. Чайный продукт, полученный из ежевичного листа, характеризовался хорошими органолептическими показателями и насыщенным экстрактивным комплексом.

Поиск и выявление нетрадиционных видов сырья для получения различного вида напитков, таких как чай, представляет большой интерес для производства. С учетом имеющихся ресурсов и применения в народе листьев ежевики кавказской для приготовления чая нами выбран для изучения именно этот вид сырья.

Ежевика кавказская (ЯыЬш: саыеалкш Ь.), принадлежащая к роду ЯыЬш семейства розоцветных (Ишасеае), - кустарник высотой 50-150 см, широко распространенный во влажных областях субтропиков Грузии. Растение цветет с мая по август, плодоносит приблизительно через 1.5 месяца после цветения. Общая площадь, занимаемая растением в субтропической зоне Грузии, составляет около 300000 га.

Интерес к изучению ежевики кавказской вызван в немалой степени тем, что листья ее широко используются как заменитель чая [1-3]. Однако сведения о химическом составе этого растения очень ограничены. Известно, что плоды содержат антоци-аны [4], а листья широко применяются в народной медицине, как жаропонижающее [5] и гемеостати-ческое [6] средство. Отвары и настои показаны при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, анемии, как антигельминтное, для активизации перистальтики кишечника, используются при экземе, хронических язвах, гнойных ранах, ангине, фарингите, язвенном стоматите [5, 6]. Листья входят в состав сборов для лечения нервных расстройств, атеро-

склероза, гипертонической болезни, лучевых болезней [7, 8].

Преимуществом ежевики кавказской перед другими видами ежевики является небольшое количество колючек на стеблях и листьях, что облегчает сбор сырья. Кроме того, период сбора листьев полностью совпадает с периодом сбора чая в условиях Грузии (апрель-октябрь), что имеет большое значение для организации переработки ежевичного листа на предприятиях чайной промышленности.

Достоинства ежевичного сырья в первую очередь связаны с фенольным составом. Как известно, фенольные соединения являются главными компонентами чая, глубина и разнообразие превращение которых при изготовлении продукта составляют основу технологического процесса чайного производства. Все основные свойства готового чая - вкус, аромат, настой, цвет - во многом зависят от количественного и качественного состава фенольных соединений в исходном сырье и глубины их изменения в процессах переработки. В образовании аромата и вкуса чая немаловажными являются также белковые вещества и продукты их метаболизма - аминокислоты.

Значение белковых веществ в формировании качества чая заключается, помимо участия их в ферментативных реакциях, в том, что они являются источниками аминокислот. При переработке чайного листа происходит частичный гидролиз белков и образующиеся при этом аминокислоты,

согласно имеющимся данным, принимают непосредственное участие в образовании чайного аромата [9].

Особенно большое значение в чайном производстве имеют окислительные ферменты, присутствующие в чайном листе активные фенолоксидазы и пероксидаза, при помощи которых осуществляются основные окислительные процессы как в течение роста и развития чайного листа, так и во время его переработки [10, 11]. Из указанных ферментов фе-нолоксидаза играет основную роль в окислительном превращении фенольных соединений в живом чайном листе и в процессе его переработки. В доступных нам литературных источниках нет сведений о свойствах и составе перечисленных выше химических соединений в ежевичном листе, известно лишь то, что их относят к дубильным веществам неустановленной природы.

Кроме того, нет сведений о технологии переработки ежевичного листа для получения чая и качественном составе готового продукта.

Цель работы - исследование химического состава 6-листного побега ежевики кавказской, определяющего его свойства как сырья для получения чайного напитка.

МЕТОДИКА

Объектом исследования служили 6-листные побеги ежевики кавказской ЯнЬш саыса81сш Ь., собранные в течение вегетеционного периода с мая по октябрь.

Выбор 6-листных побегов обусловлен следующими объективными причинами: стебель ежевики ниже побега сильно огрублен, ввиду чего сбор сырья обычным ручным способом практически невозможен. Кроме того при переработке более длинных побегов, чем 6-листные, грубый стебель при многократном механическом воздействии при скручивании и резке-измельчении разрушается с образованием большого количества волосков и жилок, дальнейший отсев которых из высушенного материала затруднен. Попадая в продукцию, они существенно ухудшают ее внешний (товарный) вид и качество в целом.

Для определения массы составных частей 100 побегов ежевики разделяли на (1-6) отдельные листья и стебель. Эксперименты проводились в 16-кратной повторности. Содержание воды определяли высушиванием навески исследуемого растительного материала до постоянной массы, содержание экстрактивных веществ по методу В.Е. Воронцова [12] и фенольных соединений по Левенталю с применением расчетного коэффициента К - 4.16. Исследовалась сезонная динамика этих веществ в периоды вегетации ежевичного побега.

Для изучения состава фенольных соединений получали препарат из листьев ежевики по следую-

щей методике: 500 г свежих листьев измельчали в лабораторной мельнице, проводили экстракцию в колбе с обратным холодильником на кипящей водяной бане 80%-ным этанолом в течение 40-60 мин пятикратно. Экстракты объединяли, фильтровали через стеклянной фильтр № 2 и упаривали под вакуумом при 50-60°C для удаления этанола. Водный остаток многократно обрабатывали хлороформом для удаления хлорофилла, смол, масел и других примесей. Далее экстракты обрабатывали этилацета-том 2-3 раза, объединяли и упаривали под вакуумом до получения аморфной массы [13, 14].

Для изучения качественного состава суммарный препарат фенольных соединений фракционировали на колонке с полиамидным сорбентом. Для чего препарат в количестве 15 г растворяли в дистиллированной воде, добавляли полиамидный сорбент до получения густой массы. Смесь вносили в колонку (115 х 4 см) с полиамидным сорбентом в соотношении 1 : 20. Элюирование проводили сначала дистиллированной водой, затем водным этанолом возрастающей концентрации. Фракции собирали по 30 мл.

Контроль процесса элюции для катехинов и лей-коантоцианидинов осуществляли ванильным реактивом, а флавонолов - УФ-светом и AlCl3. Элюаты анализировали методом двумерной хроматографии на бумаге марки "С" [14, 15] в системе растворителей: в одном направлении - бутанол-уксусная кислота-вода 4 : 1 : 5, в другом - 15%-ная уксусная кислота с проявителями: ванилиновый реактив (1%-ный ванилин в концентрированной соляной кислоте), 1%-ный раствор безводного хлористого алюминия AlCl3 в этаноле и 3%-ный раствор п-толу-олсульфокислоты в этаноле. Были получены три фракции.

Фракцию I из колонки элюировали 50%-ным, фракцию II - 60%-ным, фракцию Ill - 90%-ным этанолом и по реакциям с ванилиновым реактивом, п-толуолсульфокислотой, обработкой AlCl3 и флуоресценции в УФ-свете устанавливали качественный состав. Для УФ-анализа использовали спектрофотометр СФ-4А ("ЛОМО", Россия).

Количественный состав препарата исследовали денсиметрическим методом [16]. Для этого хромато-граммы препаратов обрабатывали 1%-ным азотнокислым серебром в 25%-ном аммиаке, высушивали в темноте и пропускали через денситометр системы Шипалова [17]. Применяли синий светофильтр с максимумом пропускания света при 450 нм. Площадь под кривой поглощения, измеряли планиметром и сравнивали со стандартными кривыми [18].

Определение суммы и отдельных аминокислот проводили по методу В.Р. Попова [19].

Окислительные ферменты ежевичного листа изучали по методике, разработанной в Институте биохимии и биотехнологии им. С. Дурмишидзе НАН Грузии [11]. Для этого получали ацетоновый препарат листьев и исследовали его активность по

Таблица 1. Содержание влаги, экстрактивных веществ и фенольных соединений в различных частях ежевичного побега

Части побега Масса, г Содержание влаги, % Экстрактивные вещества, % Фенольные соединения, %

Почка и первый лист 0.20 ± 0.002 70.50 ± 0.21 31.50 ± 0.30 13.04 ± 0.26

Второй лист 0.17 ± 0.001 75.75 ± 0.54 34.80 ± 0.54 15.66 ± 0.31

Третий лист 0.36 ± 0.005 74.75 ± 0.47 34.50 ± 0.45 15.36 ± 0.28

Четвертый лист 0.73 ± 0.008 73.50 ± 0.31 33.60 ± 0.33 15.06 ± 0.27

Пятый лист 1.09 ± 0.014 73.05 ± 0.26 33.00 ± 0.31 14.43 ± 0.24

Шестой лист 1.23 ± 0.014 71.60 ± 0.29 32.80 ± 0.39 12.93 ± 0.23

Стебель 3.85 ± 0.018 70.65 ± 0.23 36.40 ± 0.46 10.80 ± 0.12

6-листный побег 7.63 ± 0.028 71.55 ± 0.25 34.80 ± 0.41 12.45 ± 0.18

отношению к чайному танину и фенольным соединениям ежевики. Для чего 500 г свежих ежеви

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком