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.