Влияние способов заваривания на антиоксидантную активность чайных напитков

The effect of brewing methods on antioxidant activity of tea drinks


УДК 663.885

09.06.2017
 348

Выходные сведения:
Свинина А.А., Чугунова О.В. Влияние способов заваривания на антиоксидантную активность чайных напитков // Аэкономика: экономика и сельское хозяйство, 2017. №6 (18). URL: http://aeconomy.ru/science/agro/vliyanie-sposobov-zavarivaniya-na-a/

Авторы:
Свинина А.А.1, Чугунова О.В.2

1 мастер производственного обучения кафедры гостиничного дела ГАОУ ВО г. Москвы «Московский государственный институт индустрии туризма имени Ю.А. Сенкевича», г. Москва, Российская Федерация (125499 г. Москва, Кронштадтский б-р, д. 43А, e-mail: Anuta.jolly@mail.ru).

2 д.т.н., профессор, зав. кафедрой технологии питания ФГБОУ ВО «Уральский государственный экономический университет», г. Екатеринбург, Российская Федерация (620144, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной воли, д. 62/45, e-mail: chugun.ova@yandex.ru).

Authors:
Svinina A. 1, Chugunova O. 2

1 master of industrial training Department of the hotel «Moscow state Institute of tourism industry behalf of Y. A. Senkevich», Moscow, Russian Federation (125499 Moscow, Kronstadt Blvd., 43A, e-mail: Anuta.jolly@mail.ru).

2 Ph. D., Professor, head. the Department of food technology «Ural state economic University», Yekaterinburg, Russian Federation (620144, Ekaterinburg, 8 Marta St/Narodnoy voli, 62/45 D., e-mai: chugun.ova@yandex.ru).

Ключевые слова:
антиоксидантная активность, чайные напитки, растительное сырье, способы заваривания, потенциометрический метод

Keyword:
antioxidant activity, tea drinks, vegetable raw materials, brewing method, potentiometric method

Аннотация: 
Данная статья посвящена исследованию антиоксидантной активности серии чайных напитков и отдельных их компонентов в зависимости от способа заваривания. Антиоксидантная активность (АОА) чайных напитков измеряли потенциометрическим методом, который основан на химическом взаимодействии антиоксидантов с медиаторной системой, которой является смесь K3[Fe(CN6)]/K4[Fe(CN6)]. «Сухие продукты анализируют в виде экстракта. Экстракт чая готовят согласно ГОСТ 19885-74 «Чай. Методы определения содержания танина и кофеина». Экстракт лекарственных травы готовят согласно способу приготовления, указанному на упаковке».

Были изучены биологические особенности, химический состав объектов исследования, а также влияние способов заваривания (температурный и временной режим) на их антиоксидантную активность. При приготовлении чайных напитков использовались два способа заваривания: при T=95 0С в течении 5 минут и на водяной бане при T=80 0С в течении 15 минут. Увеличение времени заваривания чайных сборов с 5 до 15 минут, при t= 800 C на водяной бане, приводит к возрастанию АОА чайного напитка, при чем увеличение АОА чайных сборов значительно выше, чем чайной основы. Возрастание АОА чайных напитков при заваривании при t= 800 C на водяной бане обусловлено не присутствием отдельно взятого компонента, а синергетическим эффектом нескольких компонентов.

Annotation: 
This article is devoted to the study of antioxidant activity of a series of tea drinks and their individual components, depending on the brewing method. Antioxidant activity (AOA) of tea drinks was measured by the potentiometric method, which is based on the chemical reactions of antioxidants with a mediator system, which is a mixture of K3[Fe(CN6)]/K4[Fe(CN6)]. The dry product analyzed as an extract. The tea extract is prepared according to GOST 19885-74 "Tea. Methods of determining the content of tannin and caffeine".

Extract of herbs is prepared according to the method of preparation indicated on the package. Studied the biological characteristics, chemical composition of the objects of study, and the influence of methods of brewing (temperature and time) on their antioxidant activity. In the preparation of tea beverages used two method of preparation: at T=95 0C for 5 minutes in a water bath at T=80 0C for 15 minutes. Increasing the time of brewing the tea duties from 5 to 15 minutes at t= 800 C in a water bath, increasing the AOA of a tea beverage, with the increase in AOA of the tea duties is significantly higher than the tea base. The increase of antioxidant activity of tea drinks in the Cup at t= 800 C in a water bath is not due to the presence of the separately taken component and the synergistic effect of several components.

Влияние способов заваривания на антиоксидантную активность чайных напитков


Введение

«Ведущим фактором, занимающим особое место в социально – экономических условиях и образе жизни человека и определяющим здоровье как детского, так и взрослого населения, является питание, точнее – степень его соответствия физиологическим потребностям организма» [5].

Обеспечение человечества полноценными, физиологически сбалансированными продуктами питания является актуальной проблемой. Вещества, поступающие в организм с пищей, оказывают влияние на здоровье человека. Ухудшение экологической обстановки увеличило риск развития окислительного стресса у людей, что в свою очередь сопровождается накоплением в организме человека свободных радикалов. «Качество пищевых продуктов играет ключевую роль с точки зрения влияния на здоровье и продолжительность жизни человека. Показатель антиоксидантной активности может быть не только источником информации о безопасности, свежести и подлинности продуктов питания растительного происхождения, но и дать информацию для формирования нового взгляда на оценку их качества» [2, 9]. Антиоксидантная активность является одним из элементов, определяющих качество пищевых продуктов [7, 10].

В Уральском государственном экономическом университете имеются исследования АОА чайных напитков, в основу которых положен кипрей узколистный [3, 4]. «Стремление производителей использовать местное растительное сырье продиктовано не только наличием сырьевой базы, но и возможностью создания в Уральском регионе технологий производства качественно новых пищевых продуктов направленного действия, в том числе продуктов антиоксидантной и иммуномоделирующей направленности, что делает поставленную задачу актуальной» [6, 8, 12].

В работе [1] представлены экспериментальные исследования органолептических показателей кваса «Амурский» на основе растительного сырья Дальнего Востока. Получены результаты по клинической апробации разработанного напитка. Доказана целесообразность применения разработанного напитка в качестве антиоксидантного средства.

Методы исследования

Антиоксидантную активность чайных напитков измеряли потенциометрическим методом, который основан на химическом взаимодействии антиоксидантов с медиаторной системой, которой является смесь K3[Fe(CN6)]/K4[Fe(CN6)]. При добавлении растворов, в которых содержатся «вещества, проявляющие антиоксидантную активность, в электрохимическую ячейку, происходит изменение окислительно-восстановительного потенциала среды в результате взаимодействия антиоксидантов с окисленным компонентом (K3[Fe(CN)6]) медиаторной системы» [2, 7, 11].

Установка для прямых потенциометрических измерений представлена многофункциональным потенциометрическим анализатором МПА-1 и электрохимической ячейкой, в которую наливают исследуемый раствор и погружают термодатчик и электроды.

«Анализатор позволяет реализовать не имеющий аналогов простой и надежный потенциометрический способ экспресс определения антиоксидантной активности - АОА (патент РФ №2235998)».

Достоинства потенциометрического метода определения АОА:

-         быстрота (время одного измерения 3-5 мин);

-         простота выполнения анализа;

-         доступность и низкая стоимость расходных материалов;

-         все операции выполняются под контролем специализированного программного обеспечения.

В качестве объектов выступили чайные напитки и отдельные их компоненты, представленные в таблице 1.

Таблица 1- Состав чайных сборов (на 100 г готового продукта)


*Основа - чайная основа, чай черный байховый.

При приготовлении чайных напитков использовались два способа заваривания: при T=950С в течении 5 минут, как это было прописано в инструкции к травяным сборам, и на водяной бане при T=800С в течении 15 минут, согласно рекомендациям к травяным сборам и традициям восточных народов.

1 способ заваривания чайного напитка: Для проведения исследования берут  навеску массой 2,5 г (точная навеска) сухого чайного напитка, помещают навеску в мерную колбу вместимостью около 400-500 мл и заливают 250мл кипятка (t= 95 ± 20С). Настаивают массу в течение 5 минут с неоднократным перемешиванием стеклянной палочкой, процеживают через фильтровальную бумагу, и далее настой проверяют на антиоксидантную активность по специальной методике.

2 способ заваривания чайного напитка: Для проведения исследования берут  навеску массой 2,5 г (точная навеска) сухого чайного напитка, помещают навеску в мерную колбу вместимостью около 400-500 мл и заливают 250 мл кипятка (t= 80 ± 2 0С). Массу помещают на водяную баню на 15 минут, поддерживают в колбе температуру ,равную t= 80 ± 2 0С специальным химическим градусником, с неоднократным перемешиванием стеклянной палочкой, процеживают через фильтровальную бумагу, и далее настой проверяют на антиоксидантную активность по специальной методике.

«Сухие продукты анализируют в виде экстракта. Экстракт чая готовят согласно ГОСТ 19885-74 «Чай. Методы определения содержания танина и кофеина». Экстракт лекарственных растений готовят согласно способу приготовления, указанному на упаковке». Жидкие пробы (соки, напитки, а также экстракты, выпускаемые пищевой и фармацевтической промышленностью) анализируются без пробоподготовки.

Ход анализа:

·       Заполнить электрохимическую ячейку 10 мл 0,015 М K-Na фосфатного буферного раствора;

·       Добавить 100 мкл 1М раствора К3[Fe(CN)6] и 100 мкл 0,01 М раствора К4[Fe(CN)6];

·        Погрузить электроды в ячейку;

·       Выдержать систему до установления значения потенциала, который далее считать начальным и обозначить его E1;

·       Добавить аликвоту исследуемого раствора или объекта;

·       Измерить потенциал так же, обозначить его E2;

·       Рассчитать концентрацию антиоксидантов (Сх) в растворе. Каждое значение получали как среднее из 9 измерений.

Результаты и обсуждения

Результаты измерения антиоксидантной активности различных чайных напитков представлены на рисунке 1.


Рисунок 1 - Влияние температуры и времени заваривания на АОА чая

Из рисунка 1 видно, что значения АОА чайных напитков, полученных путем заваривания при Т=950С в течение 5 минут, варьируются от 4 до 5,8 моль экв/л. Наибольшая АОА наблюдается у напитков №2 ,8,а также у чайной основы (чай черный байховый), а наименьшая АОА у сбора №7. Значения АОА чайных напитков, , полученных путем заваривания на водяной бане при Т=800С в течение 15 минут, варьируются от 5,8 до 12,5 моль экв/л. Наибольшая АОА наблюдается у сбора №4, а наименьшая АОА у сбора №7 и чайной основы (чай черный байховый).

АОА чайных напитков, полученных в результате заваривания чайного сбора при t = 95 0C, 5 мин ниже, чем АОА чайной основы. Это может быть обусловлено, с одной стороны, разрушением некоторых антиоксидантов при t= 950C, а с другой стороны, недостаточностью времени экстракции этих веществ в водную фазу. Увеличение времени заваривания чайных сборов с 5 до 15 минут, при t = 800 C на водяной бане, приводит к возрастанию АОА чайного напитка, при чем увеличение АОА чайных сборов значительно выше, чем чайной основы. Возрастание АОА чайных напитков при заваривании при t= 800 C на водяной бане обусловлено не присутствием отдельно взятого компонента, а синергетическим эффектом нескольких компонентов. Наибольшая АОА наблюдается в чайном сборе №3, содержащем небольшое количество компонентов: крапива – 3 %, зверобой – 1%, шалфей – 0,5%.

Выводы

Таким образом, можно сделать вывод, что при добавлении в чай трав и используя правильный способ заваривания, можно получить чайный напиток с улучшенными органолептическими, физико-химическими показателями и с повышенным содержанием антиоксидантов, которые позволяют увеличить антиоксидантную защиту организма человека, реализующуюся через активацию замедления процессов старения клеток, повысить общеукрепляющее и тонизирующее действие черного чая. Показано, что увеличение времени заваривания чайных сборов с 5 до 15 минут при t= 80о C на водяной бане, приводит к изменению цвета и аромата чайного напитка. Цвет становится более «глубоким», а аромат - более приятным и насыщенным. Кроме этого, с увеличением времени заваривания чайного напитка возрастает его АОА.


Библиографический список


1. Бабий Н.В. Новые напитки лечебно-профилактического назначения на основе растительных антиоксидантов Дальнего Востока/ Н.В. Бабий, Д.Б. Пеков, И.В. Бибик, В.А. Помозова // Пиво и напитки.– 2009. – №3. – С. 16-17.
2. Брайнина Х.З. Способ определения оксидантной/антиоксидантной активности растворов / Х.З. Брайнина, А.В. Иванова, ООО «НПВП «ИВА» - УрГЭУ: Пат. 2235998 Рос. Федерация; заявл. 14.11.2002, опубл. 10.09.2004. Бюл. № 25. 4 с.
3. Заворохина, Н.В. Чайные напитки антиоксидантной направленности на основе кипрея узколистного / Н.В. Заворохина, О.В. Чугунова, В.В. Фозилова // Пиво и напитки. – 2013. - № 1. – С. 28-31.
4. Пастушкова, Е.В. Изучение потребительских предпочтений на рынке чая города Екатеринбурга /Е.В. Пастушкова, Н.В. Заворохина, В.В. Фозилова и др. //Конкурентноспособность территорий: мат. XV Всерос. форума молодых ученых. – Екатеринбург, 2012. – Ч.9 – С. 152-153.
5. Пастушкова Е.В. Некоторые аспекты фактора питания и здоровья человека / Пастушкова Е.В., Мысаков Д.С., Чугунова О.В. // Здоровье и образование в 21 веке. – 2016. - № 4. - С.67-72.
6. Пастушкова Е.В. Определение потребительских мотиваций в отношении чайной продукции у лиц старших возрастных групп /Е.В. Пастушкова, В.В. Фозилова // Инновационные технологии в сфере питания, сервиса и торговли: мат. межд. науч.- практ. конф. – Екатеринбург, 2013. – С. 101-104.
7. Стальная М. И. Исследование антиоксидантной активности чайных настоев / М.И. Стальная // Символ науки. – 2015. – №. 3.
8. Фозилова В.В. Изучение конъюнктуры предложения продукта с использованием кипрея узколистного/ В.В. Фозилова // Потребительский рынок Евразии: мат. межд. научн.-практ. конф. – Екаткринбург, 2014. – С. 111-116.
9. Чугунова О.В. Исследование антиоксидантной активности лекарственно-технического сырья Уральского региона и напитков на его основе / О.В. Чугунова, Е.В. Пастушкова // Технические науки–от теории к практике. – 2015. – №. 7-8 (44).
10. Шарафутдинова Е.Н. Качество пищевых продуктов и антиоксидантная активность. / Е.Н Шарафутдинова, А.В Иванова, А.И Мартен // Журнал Аналитика и контроль. – 2011, № 3.- С 282.
11. Миронов Е. Б., Косолапов В. В., Тарукин Е. М., Маслов М. М. Оценка консервационных материалов для защиты от коррозии рабочих органов сельскохозяйственной техники // Вестник НГИЭИ. 2015. № 8 (51). С. 45-57.
12. Мордовченков Н. В., Попова И. Ю. Современный уровень информационной инфраструктуры в управлении ресторанным бизнесом // Вестник НГИЭИ. 2016. № 5 (60). С. 48-59.

References


1. Babi N.In. New drinks treatment-and-prophylactic appointment on the basis of vegetative antioxidants Far East/ N. In. Babi, D. B. Pekov, I. V. Bibik, V. A. Pomozova // Beer and drinks.– 2009. – No. 3. – P.16-17.
2. Brainin H.Z. Method of determining oxidant/antioxidant activity of solutions / H.Z. Brainin, A. V. Ivanov, "NSAIDs IVA - USUE: Pat. 2235998 ROS. Federation; Appl. 14.11.2002, publ. 10.09.2004. Bull. No. 25. 4 s
3. Zavorohina, N. In. Tea drinks antioxidant orientation on the basis of epilobium angustifolium / N. In. Zavorohina, O. V. Chugunova, V. V. Fozilova // Beer and drinks. – 2013. - No. 1. – P. 28-31.
4. Pastushkova, E. V. Study of consumer preferences in the tea market of Ekaterinburg /EV Pastushkova, N. In. Zavorohina, V. V. Fozilova, etc. //the Competitiveness of territories: Mat. XV all-Russia. forum of young scientists. – Ekaterinburg, 2012. – CH. 9 – Pp. 152-153.
5. Pastushkova E. V. Some aspects of nutrition and health / Pastushkova E. V., Mishakov D. S., Chugunova O. V. // Health and education in the 21st century. – 2016. - No. 4. - P. 67-72.
6. Pastushkova E. V. Definition consumer motivations in relation to tea production in individuals of older age groups /E. V. Pastushkova, V. V. Fozilova // Innovative technologies in food production, service and trade: Mat. int. scientific.- pract. Conf. – Yekaterinburg, 2013. – S. 101-104.
7. Stalnaya M.I. Investigation of antioxidant activity of tea infusions / Steel M. I. // science Symbol. – 2015. no. 3.
8. Chugunova O. V. Study of antioxidant activity of medicinal-technical raw materials of the Ural region and of the drinks based on it / O. V. Chugunova, E. V. Petushkova // Technical science–from theory to practice. – 2015. – №. 7-8 (44).
9. Fozilova V.V. market research product offerings with the use of epilobium angustifolium/ V. V. Fozilova // Consumer market of Eurasia: Mat. int. scientific.-pract. Conf. – Ekatrinburg, 2014. – P. 111-116.
10. Sharafutdinova E. N. Food quality and antioxidant activity. / E. N. Sharafutdinova, A. Ivanov, And A. Martin // Journal of analysis and control. – 2011, № 3.- With 282.
11. Mironov E. B., Kosolapov V. V., Tarukin E. M., Maslov M. M. Ocenka konservacionnyh materialov dlja zashhity ot korrozii rabochih organov sel'skohozjajstvennoj tehniki. Vestnik NGIJeI. 2015. No 8 (51). P. 45-57.
12. Mordovchenkov N. V., Popova I. Ju. Sovremennyj uroven' informacionnoj infrastruktury v upravlenii restorannym biznesom. Vestnik NGIJeI. 2016. No 5 (60). P. 48-59.

Возврат к списку