Sprawozdanie 1
Wpływ czynników fizyko-chemicznych oraz warunków przechowywania na właściwości przeciwutleniające wybranych produktów żywnościowych
Cel ćwiczenia:
Określenie wpływu warunków przechowywania, zamrażania, ogrzewania, promieniowania mikrofalowego na zawartość polifenoli i aktywność antyoksydacyjną kapusty. Ocena aktywności antyoksydacyjnej kapusty metodą ABTS oraz oznaczenie ogólnej zawartości polifenoli metodą kolorymetryczną z odczynnikiem Folin- Ciocalteu.
Zastosowane czynniki fizyko- chemiczne:
Próbka |
Czynnik |
Czas działania |
1 |
- 80oC |
4 dni |
2 |
Zamrażarka -20oC |
4 dni |
3 |
Lodówka +4oC |
4 dni |
4 |
Temperatura pokojowa (pojemnik nakryty folią) |
4 dni |
5 |
Temperatura pokojowa (w pojemniku próżniowym) |
4 dni |
6 |
Mikrofale o max mocy (gotowanie mikrofalowo w wodzie) |
5 min |
7 |
Mikrofale o min mocy (gotowanie mikrofalowo w wodzie) |
15 min |
8 |
Gotowanie w wodzie (nad palnikiem gazowym) |
20 min |
III. Wyniki i obliczenia:
¤ Analiza aktywności antyoksydacyjnej metodą z rodnikiem ABTS
Wykonano krzywą wzorcową. Na podstawie wyników określono parametry wykresu:
R = 0,9989
y = -0,06430x + 0,62975
x = y - 0,62975 / - 0,0643
Kapusta biała
Rozcieńczenie 2-krotne.
Absorbancja:
1) 0,4719
2) 0,5075
3) 0,4931
4) 0,4919
5) 0,4592
6) 0,5108
7) 0,5080
8) 0,5325
Obliczenia:
Przeliczenie na aktywność przeciwutleniającą badanych ekstraktów:
1) x = y - 0,62975 / -0,0643 = 2,4549 mg Troloxu/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
Uwzględnienie 2-krotnego rozcieńczenia:
2,4549 * 2 = 4,9098 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
Przeliczenie na mg Troloxu/g s.s.
0,250 g - 50 ml ekstraktu
x -100 ml ekstraktu
x = 0,5g s.s.
4,9098mg Troloxu- 0,5g s.s.
x - 1g s.s.
x= 9,8196mg Troloxu/g s.s.
(4,9098 * 2 = 9,8196 mg Troloxu/g s.s.)
2) y = 1,9012 mg Troloxu/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
1,9012 * 2 = 3,8025 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
3,8025 * 2 = 7,6050 mg Troloxu/g s.s.
3) y = 2,1252 mg Troloxu/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
2,1252 * 2 = 4,2504 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
4,2504 * 2 = 8,5008 mg Troloxu/g s.s.
4) y = 2,1439 mg Troloxu/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
2,1439 * 2 = 4,2877 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
4,2877 * 2 = 8,5754 mg Troloxu/g s.s.
5) y = 2,6524 mg Troloxu/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
2,6524 * 2 = 5,3048 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
5,3048 * 2 = 10,6096 mg Troloxu/g s.s.
6) y = 1,8499 mg Troloxu/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
1,8499 * 2 = 3,6998 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
3,6998 * 2 = 7,3997 mg Troloxu/g s.s.
7) y = 1,8935 mg Troloxu/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
1,8935 * 2 = 3,7869 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
3,7869 * 2 = 7,5739 mg Troloxu/g s.s.
8) y = 1,5124 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
1,5124 * 2 = 3,0249 mg Troloxu/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
3,0249 * 2 = 6,0498 mg Troloxu/g s.s.
Kapusta czerwona
Rozcieńczenie 10-krotne.
Absorbancja:
1) 0,4126
2) 0,4762
3) 0,4864
4) 0,4914
5) 0,4912
6) 0,5800
7) 0,5401
8) 0,5758
Obliczenia:
Przeliczenie na aktywność przeciwutleniającą badanych ekstraktów:
1) x = 3,3771 mg Troloxu/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
3,3771 * 10 = 33,771 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
33,771 * 2 = 67,543 mg Troloxu/g s.s
2) y = 2,3880 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
2,3880 * 10 = 23,880 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
23,88 * 2 = 47,76 mg Troloxu/g s.s
3) y = 2,2294 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
2,2294 * 10 = 22,294 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
22,294 * 2 = 44,59 mg Troloxu/g s.s
4) y = 2,1516 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
2,1516 * 10 = 21,516 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
21,516 * 2 = 43,03 mg Troloxu/g s.s
5) y = 2,1547 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
2,1547 * 10 = 21,547 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
21,547 * 2 = 43,09 mg Troloxu/g s.s
6) y = 0,7737 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
0,7737 * 10 = 7,737 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
7,737 * 2 = 15,47 mg Troloxu/g s.s
7) y = 1,3942 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
1,3942 * 10 = 13,942 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
13,942 * 2 = 27,88 mg Troloxu/g s.s
8) y = 0,8390 mg Troloxu/100 ml ekstraktu
0,8390 * 10 = 8,390 mg Troloxu/100 ml ekstraktu.
8,39 * 2 = 16,78 mg Troloxu/g s.s
¤Oznaczenie zawartości polifenoli ogółem metodą Folin-Ciocalteu
Zestawienie wyników dla krzywej wzorcowej:
Ilość pobranego r-r katechiny 50mg/100cm3 [cm3] |
Zawartość katechiny w 25cm3 [mg] |
Stężenie katechiny w przeliczeniu na 100 cm3 [mg/100cm3] |
0 |
0 |
0 |
0,5 |
0,25 |
1 |
1,25 |
0,625 |
2,5 |
2,5 |
1,25 |
5 |
3,75 |
1,875 |
7,5 |
5 |
2,5 |
10 |
Stężenia katechiny po uwzględnieniu 10- krotnego rozcieńczenia: 0; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1 mg/100cm3
Pomiar absorbancji:
Stężenie r-r [mg/100cm3] |
Absorbancja |
0 |
0,0163 |
0,1 |
0,038 |
0,25 |
0,0921 |
0,5 |
0,2346 |
0,75 |
0,3412 |
1 |
0,4538 |
Równanie krzywej wzorcowej:
y = 0,453x
x = y / 0,453
Kapusta biała
Rozcieńczenie 2- krotne.
Absorbancja:
1) 0,0492
2) 0,0275
3) 0,0538
4) 0,0279
5) 0,0412
6) 0,0269
7) 0,0215
8) 0,0242
Obliczenia:
Zawartość polifenoli wyrażona ogółem w mg katechiny/100 ml ekstraktu
1) x = 0,0492 / 0,453 = 0,1086 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
Uwzględniając rozcieńczenie 2-krotne:
0,1257 * 2 = 0,2172 mg katechiny/100 ml ekstraktu
Przeliczenie na mg katechiny/g s.s.:
0,2172*2= 0,4344 mg katechiny/g s.s.
2) x = 0,0275 / 0,453 = 0,0607 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,0607 * 2 = 0,1214 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,1214*2= 0,2428 mg katechiny/g s.s.
3) x = 0,0538 / 0,453 = 0,1188 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,1188 * 2 = 0,2375 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,2375*2= 0,4750 mg katechiny/g s.s.
4) x = 0,0279 / 0,453 = 0,0616 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,0616 * 2 = 0,1232 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,1232*2= 0,2464 mg katechiny/g s.s.
5) x = 0,0412 / 0,453 = 0,0909 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,0909 * 2 = 0,1819 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,1819*2= 0,3638 mg katechiny/g s.s.
6) x = 0,0269 / 0,453 = 0,0594 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,0594 * 2 = 0,1188 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,1188*2= 0,2376 mg katechiny/g s.s.
7) x = 0,0215 / 0,453 = 0,0475 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,0475 * 2 = 0,0949 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,0949*2= 0,1898 mg katechiny/g s.s.
8) x = 0,0242 / 0,453 = 0,0534 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,0534 * 2 = 0,1068 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,1068*2= 0,2136 mg katechiny/g s.s.
Kapusta czerwona
Rozcieńczenie 2- krotne.
Absorbancja:
1) 0,2320
2) 0,1807
3) 0,1854
4) 0,1573
5) 0,1448
6) 0,0062
7) 0,0910
8) 0,0374
Obliczenia:
Zawartość polifenoli wyrażona ogółem w mg katechiny/100 ml ekstraktu
1) x = 0,2320 / 0,453 = 0,5121 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,5121 * 2 = 1,024 mg katechiny/100 ml ekstraktu
1,0240*2=2,0480 mg katechiny/g s.s.
2) x = 0,1807 / 0,453 = 0,3989 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,3989 * 2 = 0,7978 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,7978*2= 1,5956 mg katechiny/g s.s.
3) x = 0,1854 / 0,453 = 0,4092 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,4092 * 2 = 0,8185 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,8185*2= 1,6370 mg katechiny/g s.s.
4) x = 0,1573 / 0,453 = 0,3472 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,3472 * 2 = 0,6945 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,6945*2= 1,3890 mg katechiny/g s.s.
5) x = 0,1448 / 0,453 = 0,3197 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,3197 * 2 = 0,6393 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,6393*2= 1,2786 mg katechiny/g s.s.
6) x = 0,0062 / 0,453 = 0,0137 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,0137 * 2 = 0,0274 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,0274*2= 0,0548 mg katechiny/g s.s.
7) x = 0,0910 / 0,453 = 0,2009 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,2009 * 2 = 0,4018 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,4018*2= 0,8036 mg katechiny/g s.s.
8) x = 0,0374 / 0,453 = 0,0826 mg katechiny/100 ml rozcieńczonego ekstraktu
0,0826 * 2 = 0,1651 mg katechiny/100 ml ekstraktu
0,1651*2= 0,3302 mg katechiny/g s.s.
IV. Wnioski:
Na podstawie przeprowadzonych oznaczeń można stwierdzić iż czynniki fizyko- chemiczne oraz warunki przechowywania mają istotny wpływ na właściwości przeciwutleniające badanych warzyw. Już podczas wstępnej obróbki kapusty (krojenie) mogło dojść do obniżenia aktywności antyoksydacyjnej. Zmiany powstające w wyniku uszkodzenia struktur komórkowych są następstwem złożonych reakcji, zachodzących w wyniku kontaktu z powietrzem i uwolnienia enzymów obecnych w tkankach.
W oparciu o uzyskane wyniki metodą ABTS można stwierdzić iż czerwona kapusta posiada zdecydowanie wyższą aktywność antyoksydacyjną w stosunku do kapusty białej. Może to wynikać z obecności w czerwonej kapuście znacznych ilości antocyjanów- nadających jej charakterystyczną barwę. Flawonoidy te wykazują bardzo wysoką aktywność antyutleniającą wśród polifenoli. Wszystkie polifenole wykazują zdecydowanie wyższą aktywność antyoksydacyjną niż inne przeciwutleniacze ( np. kwas askorbinowy czy tokoferole). Oznaczając ogólną zawartość polifenoli w badanych próbkach metodą Folina- Ciocalteu stwierdzono iż więcej tych związków występuje w kapuście czerwonej. Zatem powyższe rozważania znajdują potwierdzenie, gdyż jak wspomniano kapusta czerwona w stosunku do kapusty białej zawiera większe ilości antocyjanów będących polifenolami.
W obliczeniach odnoszących się do metody Folina- Ciocalteu przeliczono mg katechiny/ 100 ekstraktu na mg katechiny/g s.s. w celu możliwości porównania właściwości antyoksydacyjnych dla wszystkich przeciwutleniaczy oraz dla samych polifenoli. Wyniki uzyskane metodą Folina- Ciocalteu w stosunku do metody ABTS świadczą o tym, że w badanych próbkach oprócz polifenoli znajdują się także inne przeciwutleniacze o zróżnicowanych właściwościach antyoksydacyjnych.
Określając wpływ czynników fizyko- chemicznych na zawartość polifenoli i aktywność antyoksydacyjną wybranych produktów można wyciągnąć następujące wnioski:
● Pod wpływem wysokiej temperatury ( gotowanie w wodzie, mikrofale) zmniejsza się ilość przeciwutleniaczy i spada aktywność antyoksydacyjna w badanych próbkach. Ubytek przeciwutleniaczy takich jak np. wit.C czy antocyjany podczas gotowania jest spowodowany w dużej mierze ich dobrą rozpuszczalnością w wodzie co sprawia, że przechodzą one do roztworu. Gotowanie powoduje straty wit.E (związane z działaniem tlenu), związków fenolowych, natomiast wit.A i karotenoidy należą do składników stosunkowo trwałych (dane literaturowe). Stosowanie mikrofal prowadzi do degradacji badanych związków.
Na podstawie uzyskanych wyników można wnioskować, że kapusta czerwona jest bardziej wrażliwa na wysoka temperaturę niż kapusta biała, gdyż ubytek polifenoli w stosunku do kontroli w przypadku k. czerwonej wyniósł ok.85%, natomiast w przypadku k. białej ok.50%.
● W przypadku zastosowania w temperaturze pokojowej pojemnika próżniowego można zauważyć wyższą aktywność antyutleniającą i większą ilość polifenoli niż gdy zastosowano pojemnik przykryty folią. Ograniczając dostęp tlenu do środowiska reakcji, poprzez usunięcie powietrza z otaczającej produkt atmosfery spowalnia się szybkość reakcji rozkładu wit.C.
● W oparciu o otrzymane wyniki z próbek przechowywanych w warunkach chłodniczych można stwierdzić najniższy spadek aktywności antyoksydacyjnej i ilości polifenoli w tych warunkach. Istotnie dane literaturowe podają iż w większości przypadków działanie niskich temp. na warzywa nie obniża znacząco badanych przez nas parametrów.
►Dane literaturowe: „ Przeciwutleniacze w zywności. Aspekty zdrowotne, technologiczne, molekularne i analityczne.” Wyd. Naukowo- Techniczne, Warszawa 2007