Всебічне дослідження впливу смаження та смаження на профілі жирних кислот та антиоксидантну здатність мигдалю, сосни, кеш’ю та фісташки

1 Кафедра харчування та харчових технологій, сільськогосподарський факультет, Йорданський університет, Амман, 11942, Йорданія

Анотація

Метою є оцінка впливу смаження та смаження на горіхи. Смаження та запікання проводили відповідно до місцевої іорданської домашньої кухні, а горіхами під експериментом були сирий мигдаль, сосна, кешью та фісташки. Зразки горіхів обсмажували при 110 ° С протягом 16 хвилин і смажили при 175 ° С протягом 2,5 хвилин. Результати показують, що обсмажування та смаження горіхів не впливали на вміст флавоноїдів, за винятком смажених фісташок, де було виявлено значне підвищення вмісту флавоноїдів. Загальний вміст фенолу не показав суттєвих відмінностей, за винятком кедрових горіхів, у яких він суттєво збільшився як при смаженні, так і при смаженні. Окислювальна стабільність, представлена 1,1-дифеніл-2-пікрил-гідразилом (DPPH), суттєво відрізнялася у всіх горіхів, за винятком фісташкових горіхів, які не показали жодних відмінностей. Профіль жирних кислот, представлений насиченими жирними кислотами (SFA), олеїновою кислотою (OL) та незамінними жирними кислотами (EFA), суттєво впливав на обсмажування та смаження, особливо для SFA у мигдалі та кедрових горіхах та α-вміст лінолевої кислоти (ALA) сосни. На закінчення, вплив обсмажування та смаження на вищезазначені види горіхів був позитивним щодо профілю жирних кислот та активності антиоксидантів.

1. Вступ

Споживання горіхів є дуже поширеним явищем у різних європейських країнах, з найвищим рівнем споживання у середземноморських регіонах [1]. Споживання горіхів (сирих або перероблених) зросло за останні десятиліття завдяки їх доступності, розумній ціні та зростанню поінформованості про харчові показники щодо здоров’я [2]. Наявність бобових та горіхів в Йорданії зросла з 40 до 60 г/особа/день. Крім того, Харчові дієтичні настанови для арабських країн у 2013 році рекомендували регулярне вживання горіхів.

Вживання горіхів має сприятливий вплив на здоров’я завдяки (1) бажаному ліпідному профілю, який у ненасичених жирних кислотах (USFA) вищий, ніж у насичених жирних кислотах (SFA), та (2) високому вмісті антиоксидантів [3]. Епідеміологічні та інтервенційні дослідження показали, як часте споживання горіхів може покращити серцево-судинне здоров'я за рахунок зниження рівня сироваткового рівня ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ) та ризику розвитку діабету II типу [4, 5]. Очевидно, що омега-3 поліненасичені жирні кислоти рослинного походження (PUFA) α-ліноленова кислота (ALA) (з високим вмістом горіхів) розглядається як попередник довшої ланцюга жирної кислоти в організмі, а отже, ейкозапентаенової кислоти (EPA) та докозагексаєнової кислоти (DHA). Клінічні випробування та проспективні дослідження добре виявили дві останні жирні кислоти щодо їх сприятливого впливу на протромботичні фактори серцево-судинної системи [6].

Крім того, було показано, що горіхи також сприяють підтримці ваги при споживанні як джерело жиру при помірних дієтах [7]. Це здоровіша практика, замість того, щоб їсти закуски з високим вмістом жиру з нездорових джерел, такі як високоенергетичні конденсовані продукти харчування (смажена їжа, кондитерські закуски тощо), які, як відомо, містять SFA та транс-жирні кислоти [8]. Окислення жиру та жировмісних продуктів відповідає за погіршення якості та харчової цінності їжі. Крім того, окислення PUFA в їжі може бути пов'язане з такими захворюваннями, як атеросклероз, діабет та рак [9].

Більше того, горіхи містять певні біоактивні сполуки, які діють як антиоксиданти (такі як різноманітні фенольні сполуки та флавоноїди), поглиначі вільних радикалів та хелати металів, які також можуть відігравати певну роль у зменшенні ризику розвитку хронічних захворювань. Фітохімічні сполуки доступні у мигдалі [10], фісташках, кеш'ю та кедрових горіхах. Чен і Блюмберг продемонстрували, що споживання флавоноїдів та фенолів може зменшити ризик ряду хронічних захворювань, включаючи серцево-судинні захворювання, гіперхолестеринемію та цукровий діабет, завдяки своїм властивостям бути антиоксидантами, протизапальними засобами та антипроліферацією [11]. Ці антиоксиданти існують у всіх частинах рослини; горіхи (насіння) - одне з найбагатших джерел [12].

Смаження та смаження - два найпоширеніші методи термічної обробки горіхів з метою посилення їх сенсорних властивостей [13–15]. Хоча існує кілька комерційних продуктів, наприклад, горіхові батончики або закуски, що містять смажені та смажені горіхи, бракує наукового порівняння відмінностей у вмісті їх поживних речовин. Такі харчові зміни можуть бути несприятливими та призвести до негативних наслідків для здоров'я при споживанні. Смаження та смаження не тільки можуть змінити очевидну сирість горіхів, але й згодом можуть мати хімічні зміни на горіхах. Більше 50% енергії горіхів походить від вмісту жиру в горіхах [6]; тому важливо вивчити хімічні та біоактивні зміни, що відбуваються внаслідок смаження та смаження.

В Йорданії одним із найпоширеніших і традиційних способів представити місцеву кухню (страви на основі рису) є зверху рис смаженими горіхами: сосною, мигдалем, арахісом, кеш’ю та фісташками. Горіхи також вводяться у вигляді сирих, смажених, смажених або як частина десертів під час особливих випадків та церемоній.

Наскільки відомо авторам, роботи в галузі аналізу хімічної зміни сирих горіхів після обсмажування або смаження відповідно до іорданської культури не знайдено. У відповідних дослідженнях тестували смажені горіхи, але не смажені. Це дослідження має на меті дослідити вплив смаження, а також смаження на вміст загальних SFA, мононенасичених жирних кислот (MUFA), представлених олеїновою кислотою (OL), незамінних жирних кислот (EFA), окисної стабільності, представлених 1,1- дифеніл-2-пікрил-гідразил (DPPH) та біоактивні сполуки, представлені флавоноїдами та фенолом. Смажені та смажені горіхи, з якими експериментували в цьому дослідженні, були отримані з двох великих магазинів в Аммані, Йорданія.

2. Матеріали та методи

2.1. Сирі та смажені горіхи

Очищені від шкірки сирі та комерційно смажені горіхи (мигдаль, сосна, кеш'ю та фісташки) (по 4 кг) придбані у двох найбільших місцевих магазинах горіхів в Амані. Комерційно обсмажування горіхів в Йорданії здійснюється за допомогою обертового барабанного жаровня при приблизно 110 ° C протягом 16 хвилин. Для аналізу були використані наступні зразки: індійський кешью (Anacardium occidentale), Європейська сосна син. Сосна звичайна (Pinus sylvestris), фісташка (Pistacia vera “Kerman”) з Алеппо та мигдаль (Prunus amygdalus) з Індії. Ідентичний сорт кожного виду сирих горіхів обсмажували в кожному магазині, щоб застосувати подібні умови обсмажування проданого і щоб гарантувати, що однакові сорти горіхів використовуються з двох місцевих магазинів горіхів. Сирі та смажені горіхи подрібнювали та просівали з отриманням дрібного порошку. Потім зразки зберігали при -20 ° C, поки не експериментували в цьому дослідженні.

2.2. Сковорода з сирих горіхів

Ідентичні сирі горіхи від кожного виду використовувались у двох місцевих магазинах горіхів, а обсмажування очищених сирих горіхів (мигдаль, сосна, кешью та фісташки) (100 г) проводили при 175 ° C протягом 2,5 хвилин з використанням рафінованої кукурудзяної олії як нагрівальне середовище. Смажені горіхи подрібнювали, просівали і зберігали при -20 ° C, поки з ними не експериментували в цьому дослідженні. Цей процес був проведений для чотирьох типів горіхів, вивчених у цій роботі.

2.3. Видалення жиру

Близько 50 г мелених сирих, смажених і смажених зразків (мигдаль, сосна, кеш'ю та фісташки) замочували в петролейному ефірі приблизно на 24 години, а потім фільтрували. Фазу петролейного ефіру випаровували за допомогою роторного випарника під вакуумом при температурі не вище 40 ° С протягом 15 хвилин. Фракцію ліпідів зберігали при -20 ° C у морозильній камері для додаткового аналізу.

2.4. Видобуток горіхів

Екстракцію порошку сирих, смажених та смажених горіхів (мигдаль, сосна, кеш'ю та фісташки) проводили за методикою [16]: 10 г кожного зразка суспендували у 100 мл 90% етанолу та безперервно струшували протягом 2 годин. Після фільтрування зразки випаровували у вакуумі. Потім екстракт отримували 2 мл 90% етанолу і аналізували його антиоксидантну активність, загальні фенольні сполуки та флавоноїди.

2.5. Загальний вміст поліфенолів (TPC)

Загальний вміст поліфенолів проводили за методами [16]. Зразки кожного екстракту (0,4 мл) змішували з 2 мл реагенту Фолін-Ціокальтеу (розведеного в 10 разів). Через 3 хвилини додавали 1,6 мл 7,5% карбонату натрію. Абсорбцію зчитували при 750 нм через 30 хвилин інкубації при кімнатній температурі (

° С). Порожній зразок галової кислоти використовували як еталон в спектрофотометричному аналізі. Готували стандартну криву, і результати виражали у мг еквіваленту галової кислоти/г зразка.

2.6. Загальний вміст флавоноїдів

1 мл екстракту додавали до 1 мл трихлориду алюмінію (2% мас./Об.). Через 15 хвилин інкубації поглинання вимірювали при 430 нм, і результати виражали у мг еквівалентів кверцетину на мг зразка. Стандартну криву готували, використовуючи пустий зразок чистої кверцетинової кислоти як еталон в спектрофотометричному аналізі.

2.7. Діяльність, пов’язана зі знищенням вільних радикалів (DPPH)

Антиоксидантну активність екстрактів зразків оцінювали за допомогою радикала 2,2-дифеніл-1-1 пікрилгідраїлу (DPPH) за методикою [17]. Аліквота 30 μл екстрактів зразків додавали до 0,5 мл розчину DPPH (25 мг/л), розведеного до 5 мл метанолу. Також був підготовлений контроль без екстракту. Суміш енергійно струшували і витримували протягом 45 хвилин у темряві, а поглинання вимірювали при 515 нм. Антиоксидантну активність екстракту розраховували за такою формулою:

2.8. Визначення вітаміну Е

Вітамін Е визначали, застосовуючи метод, використаний [18]. Аналіз вітаміну Е проводили за допомогою системи ВНЖ Knauer (Німеччина). Визначення проводили за методом Gimeno et al. (2000) [18]. Зразок олії сирого, смаженого та смаженого арахісу розбавляли гексаном (1: 10). Аліквота 200 μл переносили в пробірку, що містила 600 μл метанолу і 200 μл розчину внутрішнього стандарту (300 мг/мл α-токоферолу ацетат у етанолі). Суміші перемішували, центрифугували при 3000 g протягом 5 хв, а потім фільтрували через фільтр розміром пор 0,45 мм. П’ятдесят мікрометрів безпосередньо вводили в систему КНАУР ВЕРХ. Рухливою фазою була метанол-вода (96: 4, об./Об.), А елюціювання проводили зі швидкістю потоку 2 мл/хв. Аналітичною колонкою була Venusil XBP, C18 (2) (Agelant Technologies, США), і її витримували при 45 ° C. Виявлення проводили при 292 нм за допомогою УФ-детектора Knauer (модель Smartline 2500, Німеччина).

2.9. Визначення профілю жирних кислот

3. Статистичний аналіз

Кожен вид горіхів з кожного магазину тестувався окремо; тоді результати були усереднені. Варто зазначити, що дуже близькі результати були отримані з двох магазинів завдяки (1) однаковому виду сортів, який використовували автори цієї статті, а також тому, що (2) подібні умови смаження та смаження горіхів застосовувались у двох великі місцеві магазини горіхів. Всі тести проводились тричі, а потім згодом усереднювались. Статистичний аналіз проводили за допомогою SPSS (Статистична програма для соціальних наук) версії 17.0 для Windows. Всі аналізи проводились у трьох примірниках, і дані, що повідомлялись як середнє значення ± стандартне відхилення (SD) та відмінності між середніми показниками, вважалися значущими на

4.1. Ємність антиоксидантів

Антиоксидантна здатність і високий вміст фенолу в горіхах, як у сирому, так і у смаженому/печеному вигляді, вказують на те, що пов'язана з цим користь для здоров'я не обмежується лише ліпідною фракцією. Вони також пояснюють, що важливість стабільності фенольних сполук захищає від можливого термічного руйнування та гарантує їх антиоксидантний потенціал. Горіхи не є основним джерелом харчових каротиноїдів [11]. Серед чотирьох випробуваних горіхів вміст каротиноїдів не виявлявся та не нехтувався. Отже, більша частина антиоксидантної здатності горіхів стосується ДПФХ, флавоноїдів та фенольних кислот. З таблиці 1 видно, що випробувані горіхи відомі високим вмістом галлової та кверцетинової кислот, які існують як антипроліферативний, антимутагенний та антиоксидант [20].

Багато факторів впливали на рівень фенольних сполук у горіхах, такі як фактори зовнішнього середовища, склад ґрунту та рівень дозрівання [20]. Таблиця 1 демонструє, що обсмажування та смаження (тобто термічна обробка) призвели до незначних наслідків для загальних флавоноїдів серед перевірених сирих горіхів, за винятком фісташок, які показали одноразове збільшення смажених (сирі = 6,71 та смажені = 13,74,

Ця робота показує, що термічні обробки не мають суттєвого впливу на загальний вміст фенолу, виражений галовою кислотою в кеш'ю, фісташці та мигдалі, за винятком сосни, яка продемонструвала значне збільшення загальної кількості фенольних сполук

. Подібний ефект також був помічений у фенольної кислоти (галової кислоти) для кедрових горіхів. Збільшення загального вмісту фенолу в результаті обсмажування та смаження може бути зумовлене реакцією Майяра, в результаті якої утворюються похідні Майяра, такі як піроли та фурани, які можуть реагувати з реагентом Фоліна-Ціокальтеу [22]. Однак у смажених горіхах було на 14% більше загальної кількості поліфенолів, ніж у горіхах, а відсоток вільних поліфенолів зменшився [23]. Більше того, дослідження мигдалю та фундука показали збільшення антиоксидантної активності як ефект смаження [24, 25].

Антиоксидантну здатність горіхів оцінювали методом вилучення радикалів DPPH, який базується на вимірюванні відновної здатності антиоксидантів до радикала DPPH [26]. Діяльність вільних радикалів виявляє різні маніпуляції з різними горіхами. Хоча термічні процедури значно підвищують активність DPPH у кедрових горіхах, такі процедури знижують активність DPPH у горіхах кешью. Обсмажування мигдалю збільшило DPPH, але виявилося, що смаження мигдалю DPPH зменшилось. Результати показали, що термічні обробки значно збільшили значення DPPH у кедрових горіхах, на відміну від кешью, порівняно з сирими. Смаження збільшило DPPH у мигдалі проти сирих однолітків.

За словами Акара та його колег, смаження горіхів може знищити деякі біоактивні сполуки, але воно також може утворювати антиоксидантні сполуки за допомогою реакції Майяра. Однак загальна здатність антиоксидантів після обсмажування є результатом термічної деградації природних антиоксидантних сполук та утворення нових продуктів реакції Майяра, що мають антиоксидантну активність. Чандрасекара і Шахіді припустили, що випікання кеш'ю при короткій температурі за короткий час ефективно посилює його антиоксидантну активність [Чандрасекара і Шахіді, 201], що також виявляється вірним у цьому дослідженні.

Вважається, що збільшення цих сполук надає правдоподібний смак смаженим і смаженим горіхам, а не сирим. Відомо, що сирі горіхи мають терпкий смак, але після смаження або смаження цей специфічний смак може зникнути. Одне з пояснень випливає із збільшення вмісту флавоноїдів та фенолів.

4.2. Профіль жирних кислот

Література показує, наскільки здоровим може бути споживання горіхів завдяки їх складу жирних кислот. Близько 62% енергії горіхів надходить від жиру [27]. Склад жирних кислот горіхів вигідний, оскільки SFA низький, а вміст MUFA значно вищий, ніж SFA, що також було продемонстровано в цій роботі для конкретних типів горіхів (SFA = 7–18%, тоді як MUFA (OL) коливається 40–70% загального жиру). Тип дієтичного споживання жиру впливає на рівень холестерину в плазмі крові більше, ніж загальний рівень споживання жиру [27]. Високий вміст MUFAs та PUFAs вважається здоровими жирами у вмісті олії горіхів, що може врівноважити несприятливі SFAs [28].

Таблиця 2 демонструє вплив обсмажування та смаження на профілі жирних кислот, виражені загальним вмістом SFA, MUFA, представленим OL, та EFA, вираженим (ALA та LA). Теплові процедури не показали змін у жирних кислотах для фісташок. Це говорить про те, що смаження та смаження не впливають на вміст жирних кислот у фісташках. Жирні кислоти мигдальних горіхів суттєво впливали на смаження. SFA та EFA мигдалю (ALA та LA) зростають при смаженні, тоді як OL значно зменшується.