С развитием физико-химических методов исследований появилась возможность определить точный состав фруктов и ягод и соков из них, оценить содержание биологически активных веществ. В последние годы наряду с определением в плодах естественных вариаций содержания сахаров, органических кислот, минеральных веществ и витаминов активно исследуются различные группы полифенольных соединений, обладающих выраженными антиоксидантными свойствами [1-3].
Согласно данным литературы, вишня содержит сахара (глюкозу и фруктозу), органические кислоты (яблочную и лимонную), витамины (С, В1, В2, В6, пантотеновую кислоту, Е), минеральные вещества (калий, магний, фосфор, железо, медь, марганец), полифенольные соединения (флавоноиды и фенольные кислоты).
Данные по содержанию макро- и микронутриентов и минорных биологически активных веществ в вишневом соке немногочисленны и потребовали проведения дополнительных исследований. Особенно актуальны исследования вишневой соковой продукции промышленного производства как наиболее часто потребляемой населением.
Цель настоящей работы - на основе анализа имеющихся данных справочников, научных статей и результатов исследований вишневой соковой продукции изучить содержание в вишневом соке различных пищевых и биологически активных веществ и тем самым установить нутриентный профиль вишневого сока.
Статья продолжает серию публикаций о нутриентных профилях соков [4-6].
Материал и методы
Проанализирована информация из литературы: 16 справочников о содержании в вишне и вишневом соке макро- и микронутриентов и минорных биологически активных веществ [7-22], а также опубликованные данные исследований содержания полифенольных соединений в вишне и вишневом соке [23-28].
Проведены исследования вишневой соковой продукции промышленного производства (нектаров и концентрированных соков) в аккредитованных лабораториях: ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии" (Москва, Россия), Испытательном центре ФБУЗ "Федеральный центр гигиены и эпидемиологии" Роспотребнадзора (Москва, Россия), Испытательном центре ГЭАЦ "СОЭКС" (Москва, Россия), лаборатории CHELAB (Хемминген, Германия), а также в научно-исследовательских центрах и производственных лабораториях членов Некоммерческой организации "Российский союз производителей соков" (АО "Мултон", ООО "Пепсико Холдингс", АО "ПРОГРЕСС", Россия). Определяемые макро- и микронутриенты, а также минорные биологически активные вещества и методы исследований приведены в табл. 1. Для оценки содержания веществ в вишневом соке проводился перерасчет полученных значений в соответствии с информацией о содержании сока в анализируемой вишневой соковой продукции.
Результаты и обсуждение
Углеводы (моно-, дисахариды и сахароспирты)
Моно- и дисахариды в вишневом соке представлены в основном глюкозой и фруктозой, сахароза в нем практически не содержится [7-9]. Также в вишневом соке присутствует сорбит [7, 9], который относится к сахароспиртам и, согласно законодательству в области маркировки упакованной пищевой продукции, наряду с сахарами учитывается в сумме углеводов [29]. Данные литературы по содержанию сахаров и сорбита в вишневом соке, а также результаты исследований вишневой соковой продукции приведены в табл. 2.
Полученные данные соответствуют информации, приведенной в справочниках. Среднее суммарное содержание моно- и дисахаридов в вишневом соке, по данным исследований, составило 7,7-9,4 г/100 мл, содержание сорбита - 1,2-3,9 г/100 мл. Соотношение глюкозы и фруктозы в соке зависит от сортовых особенностей вишни, из которой сок изготовлен. Для большинства соков соотношение "глюкоза : фруктоза" близко к 1,3:1.
Содержание сахаров и сорбита в вишневом соке сопоставимо с содержанием в плодах вишни (табл. 3).
Органические кислоты
Органические кислоты в вишневом соке представлены в основном L-яблочной кислотой. Содержание лимонной кислоты, второй по количеству в вишневом соке, незначительно [7, 8]. Также есть информация о присутствии в вишневом соке D-изолимонной кислоты в количествах 0,003-0,005 г/100 мл [7]. Данные по содержанию L-яблочной и лимонной кислот в вишневом соке, в том числе полученные в ходе исследований вишневой соковой продукции, приведены в табл. 4.
Данные исследований соответствуют информации, приведенной в литературе. Среднее содержание органических кислот в вишневом соке составило 1,6 г/100 мл.
Содержание органических кислот в вишневом соке сопоставимо с содержанием в плодах вишни: L-яблоч-ная кислота - 1,8 г, лимонная кислота - 0,01 г в 100 г съедобной части [8].
Калий
Согласно данным литературы, содержание калия в вишневом соке варьирует в пределах 150-352 мг/ 100 мл [7-12]. Результаты исследования вишневой соковой продукции (табл. 5) совпали с данными литературы: содержание калия лежит в интервале 154,1-344,6 мг/ 100 мл. При этом содержание калия в вишневом соке сопоставимо с содержанием в плодах вишни (в среднем 114-256 мг/100 г съедобной части [8-20]).
Кальций
Содержание кальция в вишневом соке, по данным литературы, варьирует в пределах 8-24 мг/100 мл [7-12]. Исследования показали, что содержание кальция в вишневом соке лежит в интервале 11,1-21,4 мг/ 100 мл (табл. 6), что соответствует данным литературы. Содержание кальция в вишневом соке сопоставимо с содержанием в плодах вишни (в среднем 12-37 мг/ 100 г съедобной части [8-20]).
Магний
Согласно данным литературы, содержание магния в вишневом соке варьирует в пределах 6-20 мг/100 мл [7-12]. Данные исследований вишневой соковой продукции (табл. 7) хорошо согласуются с данными литературы. Содержание магния в вишневом соке сопоставимо с содержанием в плодах вишни (в среднем 7-26 мг на 100 г съедобной части [8-20]).
Фосфор
По данным литературы, содержание фосфора в вишневом соке варьирует в пределах 15-28 мг/100 мл [7-12]. Данные исследований (табл. 8) показывают, что содержание фосфора в вишневом соке лежит в интервале 14,3-24,2 мг/100 мл, что соответствует информации, приведенной в литературе. Содержание фосфора в вишневом соке сопоставимо с содержанием в плодах вишни (в среднем 15-30 мг/100 г съедобной части [8-20]).
Железо
Содержание железа в вишневом соке, согласно данным литературы, варьирует в пределах 0,17-0,77 мг/ 100 мл [9-12]. Исследование показало, что содержание железа в вишневом соке (n=3) составляет 0,24-0,35 мг/ 100 мл, что соответствует справочным данным. Оно сопоставимо с содержанием в плодах вишни (в среднем 0,2-0,6 мг/100 г съедобной части [8-21]).
Цинк
Содержание цинка в вишневом соке, по данным литературы, составляет в среднем 0,08-0,09 мг/100 мл [9, 12], в плодах вишни - в среднем 0,1 мг/100 г съедобной части [9-17, 19, 20]. Определение содержания цинка в 2 образцах вишневой соковой продукции показало, что оно находится ниже предела обнаружения использованного метода исследований (<0,05 мг/100 мл). Учитывая, что рекомендуемое потребление цинка составляет 15 мг/сут [29], уточнение значений содержания цинка в вишневом соке представляется нецелесообразным.
Медь
По данным литературы, содержание меди в вишневом соке составляет в среднем 0,041-0,103 мг/100 мл [9, 12], в плодах вишни - в среднем 0,03-0,1 мг/100 г съедобной части [9-17]). Результаты исследований (табл. 9) показали, что содержание меди в вишневом соке лежит в интервале 0,086-0,154 мг/100 мл, что выше значений, приведенных в литературе для вишни и вишневого сока.
Марганец
В вишне содержится в среднем 0,06-0,11 мг марганца в 100 г съедобной части [9-13, 15, 17]. Содержание марганца в вишневом соке приведено только в одном из проанализированных источников [9] и составляет в среднем 0,086 мг/100 мл, что соответствует данным для плодов вишни. Исследование вишневой соковой продукции (табл. 9) показало, что содержание марганца в вишневом соке находится на уровне 0,115-0,171 мг/100 мл. Это в 1,5-2 раза превосходит приведенные в литературе значения для плодов вишни и вишневого сока.
Витамин С
В вишне содержится в среднем 4-15 мг витамина С в 100 г съедобной части [8-21]. Справочники показывают значительный разброс данных по содержанию витамина С в вишневом соке - от 1,7 до 30 мг/100 мл [9-12]. Такая разница в значениях может быть связана как с природными колебаниями содержания витамина С в вишне, из которой изготовлен сок, так и с особенностями технологической обработки исследованного сока, которые не указываются в справочниках. Исследование 7 образцов вишневой соковой продукции показало, что содержание в них витамина С находится ниже предела обнаружения использованного метода исследований (<0,1 мг/100 мл), что говорит о низком содержании витамина С в вишневом соке промышленного производства.
Полифенольные соединения
Полифенольные соединения вишневого сока представлены в основном флавоноидами и гидроксикоричными кислотами.
Флавоноиды
Флавоноиды вишневого сока включают как окрашенные, так и неокрашенные соединения.
Цвет вишни и вишневого сока определяется присутствием антоцианинов - природных пигментов, имеющих красную или фиолетовую окраску. Согласно данным литературы, в вишневом соке содержатся цианидин-3-О-глюкозилрутинозид, цианидин-3-О-рутинозид, пеони-дин-3-О-рутинозид, цианидин-3-О-глюкозид, цианидин-3-О-софорозид и другие антоцианины [7, 23], суммарное содержание антоцианинов в вишневом соке варьирует в пределах 15,73-59,5 мг/100 мл (в пересчете на циани-дин-3-О-глюкозид) [22, 24].
По данным исследований вишневой соковой продукции (табл. 10), содержание антоцианинов в вишневом соке составило 4,69-24,44 мг/100 мл, что сопоставимо с таковым в плодах вишни (2,54-177 мг на 100 г съедобной части [22, 23, 25, 26]).
Большая часть антоцианинов вишневого сока, по данным исследований (табл. 11), приходится на циани-дин-3-О-глюкозилрутинозид - в среднем около 70% от суммарного содержания антоцианинов, далее следуют 5-карбоксипираноцианидин-3-(2-глюкозилрутинозид) и цианидин-3-О-рутинозид - около 11% каждый.
Следует отметить, что 5-карбоксипираноанто-цианины не являются природными пигментами плодов вишни, а появляются в процессе их переработки и хранения. Схема реакции образования 5-карбоксипираноцианидин-3-глюкозилрутинозида из цианидин-3-О-глюкозилрутинозида приведена на рисунке [26, 30, 31].
В вишневом соке присутствуют также другие группы флавоноидов: катехины, флавонолы (кверцетин, рутин, кемпферол) [22, 23]. Катехины содержатся в количестве 1,96-41,47 мг/100 мл, кверцетин -1,77-6,08 мг/100 мл [22].
Гидроксикоричные кислоты
Гидроксикоричные кислоты (п-кумаровая, феруловая, кофейная) встречаются в семечковых и косточковых фруктах и ягодах большей частью в виде эфиров с хинной кислотой. Гидроксикоричные кислоты в вишне представлены в основном хлорогеновыми кислотами (кофеоилхинными) и 3-кумароилхинной кислотой [23, 27, 28]. Содержание хлорогеновых кислот в вишне находится на уровне 13-50 мг/100 г съедобной части, а 3-кумароилхинной кислоты - на уровне 4-22,5 мг/ 100 г [28]. Данные исследований 10 образцов вишневой соковой продукции (табл. 12) подтверждают присутствие в вишневом соке хлорогеновых кислот и 3-кума-роилхинной кислоты. Содержание гидроксикоричных кислот в вишневом соке соответствует их содержанию в плодах вишни.
Нутриентный профиль вишневого сока
Нутриентный профиль вишневого сока включает информацию о содержании в соке макро- и микронутриентов и минорных биологически активных веществ. В профиль внесены данные по веществам, содержание которых в вишневом соке сопоставимо с уровнем физиологической потребности человека.
Профиль составлен на основе данных литературы и результатов исследований вишневой соковой продукции. При определении значений, вносимых в нутриентный профиль, приоритетными являются данные конкретных исследований вишневой соковой продукции.
Нутриентный профиль вишневого сока представлен в табл. 13 и 14 и примечаниях к ним. Информация, представленная в нутриентном профиле, может использоваться при некоммерческих коммуникациях и не может использоваться в других целях, в том числе в целях маркировки продукции.
Заключение
На основании анализа имеющихся в литературе данных по содержанию пищевых и биологически активных веществ в вишневом соке и результатов исследований представлен нутриентный профиль вишневого сока, где указано содержание более 30 пищевых и биологически активных веществ.
Наиболее значимыми веществами вишневого сока являются полифенольные соединения - флавоноиды и гидроксикоричные кислоты, а также минеральные вещества: медь, марганец, калий и магний.
Вишневый сок имеет высокую кислотность. В связи с этим в чистом виде он практически не употребляется, из него, как правило, готовят нектары. Объемная доля вишневого сока в нектаре должна быть не меньше 25% [32].
Содержание гидроксикоричных кислот в порции вишневого нектара в несколько раз превышает адекватный уровень суточного потребления этих антиоксидантных веществ (согласно [33]). Порция нектара удовлетворяет суточную потребность в флавоноидах в среднем на 15%, в антоцианинах - на 20%, в меди и марганце - на 10%, в калии - на 6%, в магнии -на 3% (суточная потребность согласно [29, 33, 34]).
Литература
1. Ahmed M., Eun J.B. Flavonoids in fruits and vegetables after thermal and nonthermal processing: a review // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2017. Oct 16. doi: org/10.1080/10408398.2017.1353480.
2. Department of Biochemistry, Memorial University of Newfoundland. Phenolics and polyphenolics in foods, beverages and spices: antioxidant activity and health effects - a review // J. Funct. Foods. 2015. Vol. 18, Pt B. P. 820-897.
3. Gramza-Michalowska A., Sidor A., Kulczynski B. Berries as a potential anti-influenza factor - a review // J. Funct. Foods. 2017. Vol. 37. P. 116-137.
4. Иванова Н.Н., Хомич Л.М., Перова И.Б. Нутриентный профиль яблочного сока // Вопр. питания. 2017. Т. 86, № 4. С. 125-136.
5. Иванова Н.Н., Хомич Л.М., Перова И.Б. Нутриентный профиль апельсинового сока // Вопр. питания. 2017. Т. 86, № 6. С. 103-113.
6. Иванова Н.Н., Хомич Л.М., Бекетова Н.А. Нутриентный профиль томатного сока // Вопр. питания. 2018. Т. 87, № 2. С. 53-64.
7. Свод правил для оценки качества фруктовых и овощных соков Европейской ассоциации производителей фруктовых соков (Code of Practice for Evaluation of Fruit and Vegetables Juices. AIJN). URL: http://www.aijn.org/publications/code-of-practice/the-aijn-code-of-practice/ (date of access June 29, 2018)
8. Souci S.W., Fachmann W., Kraut H., revised by Kirchhoff E. Food Composition and Nutrition Tables, based on the 7th ed. Stuttgart : Medpharm GmbH Scientific Publishers, 2008. P. 1198-1199.
9. German Nutrient Database: BLS online portal. URL: https://www.vitamine.com/lebensmittel/ (date of access June 29, 2018)
10. Скурихин И.М., Тутельян В.А. Таблицы химического состава и калорийности российских продуктов питания : справочник. М. : ДеЛи принт, 2007.
11. USDA National Nutrient Database for Standard Reference. Release 28 (USA). URL: https://ndb.nal.usda.gov/ndb/ (date of access June 29, 2018)
12. Estonian Food Composition Database, online version. URL: http://tka.nutridata.ee/index.action?request_locale=ru. (date of access June 29, 2018)
13. Fodevaredata, DTU Fodevareinstitutted (Denmark). URL: http://www.food.dtu.dk/Fejl/Fejl.aspx?aspxerrorpath=/ (date of access June 29, 2018)
14. Dutch Food Composition Database NEVO (Netherlands). URL: https://nevo-online.rivm.nl/ (date of access June 29, 2018)
15. Table Ciqual, Composition Nutritionnelle desalimentsde ANSES (France). URL: https://pro.anses.fr/TableCIQUAL/index.htm. (date of access June 29, 2018)
16. Norwegian Food Composition table (2012). URL: http://www.matvaretabellen.no/ (date of access June 29, 2018)
17. Banca Dati di Composizione degli Alimenti per Studi Epidemiologici in Italia (BDA) (Italy). URL: http://www.bdaieo.it/test/SearchForName.aspx?Lan=Eng. (date of access June 29, 2018)
18. Centre for Food Composition Database / Czech Food Composition Database, Version 6.16. URL: http://www.nutridatabaze.cz/en/ (date of access June 29, 2018)
19. Fineli Finnish Food Composition Database. URL: https://fineli.fi/fineli/fi/index. (date of access June 29, 2018)
20. Schweizer Nahrwertdatenbank (Swiss Food Composition Database). URL: http://www.naehrwertdaten.ch/request?xml=MessageData&xml=MetaData&xsl=Start&lan=de&pageKey=Start. (date of access June 29, 2018)
21. The Swedish Food Composition Database, Livsmedelsverket (Sweden). URL: https://www.livsmedelsverket.se/en/food-andcontent/naringsamnen/livsmedelsdatabasen. (date of access June 29, 2018)
22. USDA Database for the Flavonoid Content of Selected Foods. Release 3.2 (November 2015). URL: https://data.nal.usda.gov/dataset/usda-database-flavonoid-content-selected-foods-release-32-november-2015. (date of access June 29, 2018)
23. Alrgei H.O.S., Dabic D.C., Natic M.M., Rakonjac V.S., Milojkovic-Opsenica D., Tesic Z.L. et al. Chemical profile of major taste- and health-related compounds of Oblacinska sour cherry // J. Sci. Food Agric. 2016. Vol. 96, N 4. P. 1241-1251.
24. Zlatic E., Pichler A., Kopjar M. Disaccharides: influence on volatiles and phenolics of sour cherry juice // Molecules. 2017. Vol. 22. P. 1939.
25. Cassidy A., Bertoia M., Chiuve S., Flint A., Forman J., Rimm E.B. Habitual intake of anthocyanins and flavanones and risk of cardiovascular disease in men // Am. J. Clin. Nutr. 2016. Vol. 104, N 3. P. 587-594. doi: 10.3945/ajcn.116.133132.
26. Frohling B., Patz C.-D., Dietrich H., Will F. Anthocyanins, total phenolics and antioxidant capacities of commercial red grape juices, black currant and sour cherry nectars // Fruit Process. 2012. Vol. 22, N 3. P. 100-104.
27. Seeram N.P., Bourquin L.D., Nair M.G, Degradation products of cyaniding glycosides from tart cherries and their bioactivities // J. Agric. Food Chem. 2001. Vol. 49. P. 4924-4929.
28. Фруктовые основы и технологии / под ред. У. Шобингера. СПб. : Профессия, 2004.
29. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 022/2011 "Пищевая продукция в части ее маркировки" (утвержден Решением Комиссии Таможенного союза от 9 декабря 2011 г. № 881).
30. Bonerz D., Wurth K., Dietrich H., Will F. Analytical characterization and the impact of ageing on anthocyanin composition and degradation in juices from five sour cherry cultivars // Eur. Food Res. Technol. 2007. Vol. 224. P. 355-364.
31. Steimer S., Sjoberg P. Anthocyanin characterization utilizing liquid chromatography combined with advanced mass spectrometric detection // J. Agric. Food Chem. 2011. Vol. 59. P. 2988-2996.
32. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 023/2011 "Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей" (утвержден Решением Комиссии Таможенного союза от 9 декабря 2011 г. № 882).
33. Методические рекомендации Роспотребнадзора МР 2.3.1.191504 от 02.07.2004 г. "Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ".
34. Методические рекомендации Роспотребнадзора МР 2.3.1.243208 от 18.12.2008 г. "Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации".