Оценка антиоксидантных свойств коммерческих гранатовых соков

Введение. Гранатовый сок среди потребителей считается одним из самых полезных для здоровья. Ограниченное производство гранатов в России не может обеспечить потребности российских потребителей соками собственного производства. Гранатовые соки производят из концентратов или пастеризованных соков прямого отжима, импортируемых из разных стран, информация об их антиоксидантных свойствах отсутствует.

Цель. Исследовать содержания основных биологически активных веществ и антиоксидантной активности гранатового сока различных брендов, реализуемых на потребительском рынке, и их влияние на формирование антиоксидантных свойств.

Материалы и методы. Объектами исследований являлись свежеотжатый сок из плодов граната (контроль) и образцы коммерческих гранатовых соков, выработанные по разным технологиям: прямого отжима «Grande»; «Benature»; «Grante»; восстановленного гранатового сока «Swell»; «ОКей»; «Rich»; «GoldBrand»; восстановленного сока с добавлением сока прямого отжима «Nar». В соках определяли общее содержание фенольных соединений, антоцианов, флавоноидов, танинов и витамин С. Антиоксидантная активность соков была определена двумя методами: FRAP и кулонометрическим титрованием, по результатам измерений которых, был рассчитан антиоксиданный индекс.

Результаты. Соки промышленного производства значительно различались количеством биологически активных веществ, разброс значений которых между соками составлял 40-50%,содержали значительно меньше антоцианов и флавоноидов, чем свежеотжатый
сок. В составе фенольных соединений всех соков преобладали танины (40–75 %). Антиоксидантная активность соков изменялась в зависимости от метода определения. FRAPтест показал самые высокие значения антиоксидантной активности у восстановленного гранатового сока «Rich», а кулонометрическое титрование — у гранатового сока прямого отжима «Benature».Наиболее высоким антиоксидантным индексом отличались соки Rich>Benature>Grante, значения которых были больше 85%. Антиоксидантные свойства гранатовых соков зависят от общего количества фенольных соединений (R 2>0,772) и танинов (R 2> 0,538).

Выводы. Формирование антиоксидантных свойств гранатовых соков происходит под влиянием общих фенольных соединений и танинов. Результаты оценки антиоксидантных свойств коммерческих гранатовых соков могут быть использованы при разработке функциональных напитков.

1. Кароматов, И.Д., Набиева, З.Т. & Ганиев, Р.Н. (2018) Плоды гранатов в профилактике и лечении сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Биология и интергративная медицина, 2, 91-100.

2. Нилова, Л.П., Вытовтов, А.А., Науменко, Н.В. & Калинина, И.В. (2011) Управление потребительскими свойствами обогащенных пищевых продуктов. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Экономика и менеджмент, 41 (258), 185-191.

3. Халимова, Д. Ж. (2022) Гранат при заболеваниях нервной системы (обзор литературы). Биология и интергративная медицина, 4, 251-278.

4. Хомич, Л.М., Перова, И.Б. & Эллер, К.И. (2019) Нутриентный профиль гранатового сока. Вопросы питания, 88 (5), 80–92. doi: 10.24411/0042-8833-2019-10057

5. Akyıldız, A., Karaca, E., Ağcam, E., Dundar, B. & Cınkır, N. İ. (2020) Changes in quality attributes during production steps and frozen-storage of pomegranate juice concentrate. Journal of Food Composition and Analysis, 92, 103548. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2020.103548

6. Asadi-Gharneh, H. A., Mohammadzamani, M. & Karimi, S. (2017) Evaluation of Physico-Chemical Properties and Bioactive Compounds of Some Iranian Pomegranate Cultivars. International Journal of Fruit Science, 17 (2), 175-187. http://dx.doi.org/10.1080/15538362.2016.1275923

7. Bhagat, Bh. & Chakraborty, S. (2022) Potential of pulsed light treatment to pasteurize pomegranate juice: Microbial safety, enzyme inactivation, and phytochemical retention. LWT - Food Science and Technology, 159, 113215. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113215

8. Chen, Ya., Gao, H., Wang, S., Liu, X., Hu Q., Jian, Z., Wan, R., Song, Ji., & Shi, Ji. (2022) Comprehensive evaluation of 20 pomegranate (Punica granatum L.) cultivars in China. Journal of Integrative Agriculture, 21(2), 434–445. doi: 10.1016/S2095-3119(20)63389-5

9. Conidi, C., Drioli, E., & Cassano, A. (2020). Perspective of Membrane Technology in Pomegranate Juice Processing: A Review. Foods, 9(7), 889. https://doi.org/10.3390/foods9070889

10. Di Stefano, V., Scandurra, S., Pagliaro, A., Di Martino, V. & Melilli, M. G. (2020) Effect of Sunlight Exposure on Anthocyanin and Non-Anthocyanin Phenolic Levels in Pomegranate Juices by High Resolution Mass Spectrometry Approach. Foods, 9(9), 1161. https://doi.org/10.3390/foods9091161

11. Erkan-Koc, B., Türkyılmaz, M., Yemis O. & Özkan, M. (2015) Effects of various protein- and polysaccharide-based clarification agents on antioxidative compounds and colour of pomegranate juice. Food Chemistry, 184, 37–45. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.03.064

12. Esposto, S., Veneziani, G., Taticchi, A., Urbani, S., Selvaggini, R., Sordini, B., Daidone, L., Gironi, G., & Servili, M. (2021). Chemical Composition, Antioxidant Activity, and Sensory Characterization of Commercial Pomegranate Juices. Antioxidants, 10(9), 1381. https://doi.org/10.3390/antiox10091381

13. Fawole, O. A., Opara, U. L. & Theron, K. I. (2012) Chemical and Phytochemical Properties and Antioxidant Activities of Three Pomegranate Cultivars Grown in South Africa. Food and Bioprocess Technology, 5, 2934-2940. DOI: 10.1007/s11947-011-0533-7

14. Gil, M. I., Tomás-Barberán, F. A., Hess-Pierce, B., Holcroft, D. M. & Kader, A. A. (2000) Antioxidant Activity of Pomegranate Juice and Its Relationship with Phenolic Composition and Processing. J. Agric. Food Chem., 48, 4581-4589. DOI: 10.1021/jf000404a

15. Giménez-Bastida, Ju. A.,´Avila-Gálvez, M. A., Espín, Ju. C. & González-Sarrías, A. (2021) Evidence for health properties of pomegranate juices and extracts beyond nutrition: A critical systematic review of human studies. Trends in Food Science & Technology, 114, 410–423. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.06.014

16. Hegazi, N. M., El-Shamy, Sh., Fahmy, H. & Farag, M. A. (2021) Pomegranate juice as a super-food: A comprehensive review of its extraction, analysis, and quality assessment approaches. Journal of Food Composition and Analysis, 97, 103773. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2020.103773

17. Hafizov S. & Hafizov G. (2021) Descriptive values for analytical properties of freshly squeezed and pasteurized pomegranate juices. Sciences of Europe, 66, 36-42.

18. Legua, P., Forner-Giner, M. Á., Nuncio-Jáuregui, N., & Hernández, F. (2016). Polyphenolic compounds, anthocyanins and antioxidant activity of nineteen pomegranate fruits: A rich source of bioactive compounds. Journal of Functional Foods, 23, 628-636. http://dx.doi.org/10.1016/j.jff.2016.01.043

19. Li, X., Wasila, H., Liu, L., Yuan, T., Gao, Z., Zhao, B., & Ahmad, I. (2015). Physicochemical characteristics, polyphenol compositions and antioxidant potential of pomegranate juices from 10 Chinese cultivars and the environmental factors analysis. Food Chemistry, 175, 575–584. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.12.003

20. Madrigal-Carballo, S., Rodriguez, G., Krueger, C.G., Dreher, M.J. & Reed D. (2009). Pomegranate (Punica granatum) supplements: Authenticity, antioxidant and polyphenol composition. Journal of Functional Foods, 1324 –1329. doi:10.1016/j.jff.2009.02.005

21. Martins, I. B. A., Oliveira, D., Rosenthal, A., Ares, G., & Deliza, R. (2019). Brazilian consumer’s perception of food processing technologies: A case study with fruit juice. Food Research International, 125, 108555. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.108555

22. Mphahlele, R.R., Fawole, O. A., Mokwena, L. M., & Opara, U. L. (2016). Effect of extraction method on chemical, volatile composition and antioxidant properties of pomegranate juice. South African Journal of Botany, 103, 135–144. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2015.09.015

23. Mphahlele, R. R., Stander, M. A., Fawole, O. A., & Opara, U. L. (2014). Effect of fruit maturity and growing location on the postharvest contents of flavonoids, phenolic acids, vitamin C and antioxidant activity of pomegranate juice (cv. Wonderful). Scientia Horticulturae, 179, 36–45. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2014.09.007

24. Morittu, V. M., Mastellone, V., Tundis, R., Loizzo, M. R., Tudisco, R., Figoli, A., Cassano, A., Musco, N., Britti, D., Infascelli, F., & Lombardi, P. (2020). Antioxidant, Biochemical, and In-Life Effects of Punica granatum L. Natural Juice vs. Clarified Juice by Polyvinylidene Fluoride Membrane. Foods, 9(2), 242. https://doi.org/10.3390/foods9020242

25. Muhacir-Güzel, N., Türkyilmaz, M., Yemis¸ O., Taǧi, S. & Özkan, M. (2014) Changes in hydrolysable and condensed tannins of pomegranate (Punica granatum L., cv. Hicaznar) juices from sacs and whole fruits during production and their relation with antioxidant activity. LWT - Food Science and Technology, 59, 933-940. http://dx.doi.org/10.1016/j.lwt.2014.07.025

26. Nuncio-Jáuregui, N., Nowicka, P., Munera-Picazo, S., Hernández, F., Carbonell-Barrachina, Á. A. & Wojdyło A. (2015). Identification and quantification of major derivatives of ellagic acid and antioxidant properties of thinning and ripe Spanish pomegranates. Journal of Functional Foods, 12, 354-364. http://dx.doi.org/10.1016/j.jff.2014.11.007

27. Pepe, G., Rapa, S. F., Salviati, E., Bertamino, A., Auriemma, G., Cascioferro, S., Autore, G., Quaroni, A., Campiglia, P., & Marzocco, S. (2020). Bioactive Polyphenols from Pomegranate Juice Reduce 5-Fluorouracil-Induced Intestinal Mucositis in Intestinal Epithelial Cells. Antioxidants, 9(8), 699. https://doi.org/10.3390/antiox9080699

28. Sahar, A., Rahman, U., Ishaq, A., Munir, M. S., & Aadil, R. M. (2019). Health-Promoting Perspectives of Fruit-Based Functional Energy Beverages. In Sports and Energy Drinks, 399–439. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815851-7.00012-7

29. Shahkoomahally, Sh., Khadivi, A., Brechta, J.K. & Sarkhosh, A. (2021). Chemical and physical attributes of fruit juice and peel of pomegranate genotypes grown in Florida, USA. Food Chemistry, 342, 128302. https://doi.org/10.1016/j.foodchem. 128302

30. Tezcan, F., Gultekin-Ozguven, M., Diken, T., Ozcelik, B. & Erim, F. B. (2009) Antioxidant activity and total phenolic, organic acid and sugar content in commercial pomegranate juices. Food Chemistry, 115 873–877. doi:10.1016/j.foodchem.2008.12.103

31. Topalović, A., Knežević, M., Gačnik, S., & Mikulic-Petkovsek, M. (2020). Detailed chemical composition of juice from autochthonous pomegranate genotypes (Punica granatum L.) grown in different locations in Montenegro. Food Chemistry, 330, 127261. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.127261

32. Türkyılmaz, M. & Özan, M. (2014). Effects of condensed tannins on anthocyanins and colour of authentic pomegranate (Punica granatum L.) juices. Food Chemistry, 164, 324–331. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.05.048

33. Türkyılmaz, M., Tağı, Ş., Dereli, U., & Özkan, M. (2013). Effects of various pressing programs and yields on the antioxidant activity, antimicrobial activity, phenolic content and colour of pomegranate juices. Food Chemistry, 138 (2–3), 1810–1818. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.11.100

34. Vegara, S., Mena, P., Martí, N., Saura, D., & Valero, M. (2013). Approaches to understanding the contribution of anthocyanins to the antioxidant capacity of pasteurized pomegranate juices. Food Chemistry, 141(3), 1630–1636. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.05.015

35. Yuan, L., Cheng, F., Yi, J., Cai, S., Liao, X., Lao, F., & Zhou, L. (2022). Effect of high-pressure processing and thermal treatments on color and in vitro bioaccessibility of anthocyanin and antioxidants in cloudy pomegranate juice. Food Chemistry, 373, 131397. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131397

36. Yisimayili, Z.& Chao, Zh. (2022) A review on phytochemicals, metabolic profiles and pharmacokinetics studies of the different parts (juice, seeds, peel, flowers, leaves and bark) of pomegranate (Punica granatum L.). Food Chemistry, 395, 133600. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133600

37. Zarei, M., Azizi., M. & Bashiri-Sadr, Z. (2010) Studies on Physico-Chemical Properties and Bioactive Compounds of Six Pomegranate Cultivars Grown in Iran. Journal of Food Technology, 8 (3), 112-117. DOI: 10.3923/jftech.2010.112.117