eng
Выпуск #5/2014
А.Захарова, А.Кравченко, Н.Исупова, И.Гринштейн
Витамины в свежевыжатых соках в летний период
Витамины в свежевыжатых соках в летний период
Просмотры: 3877
Настоящая статья является продолжением серии публикаций результатов проведенных в лаборатории "Аналит Продактс" исследований по определению содержания витаминов в свежевыжатых соках и их устойчивости при хранении. В предыдущей статье ("Устойчивость витаминов в свежевыжатых соках", 2014, №3, с.72–79) приведены данные по сокам из фруктов и овощей, доступных в зимнее время (в феврале). В дальнейшем авторов заинтересовало, какие витамины содержатся и насколько они устойчивы в соках в конце лета и одинаково ли содержание витаминов в плодах отечественного и импортного производства. Анализировали свежевыжатые соки из самых популярных фруктов и овощей в период их полного созревания, в конце августа. Для исследования выбраны яблочный, виноградный, арбузный, сливовый, свекольный и морковный соки.
Теги: fresh juices hplc reversed-phase chromatography вэжх обращенно-фазовая хроматография свежевыжатые соки
Яблочный сок – один из самых любимых напитков взрослых и детей. Он богат витамином С и фолиевой кислотой, которые особенно необходимы беременным и кормящим женщинам [1]. Яблочный сок помогает в профилактике и лечении простудных заболеваний, гриппа и кишечных инфекций [2].
Сок из винограда содержит массу ценных и полезных веществ, в том числе витамины А, В1, В2, В3, С [3]. Он полезен при авитаминозах, в период реабилитации после операций и тяжелых болезней. Этот продукт улучшает обмен веществ, ускоряет пищеварение, удаляет из организма шлаки, помогает при очищении организма [4].
Арбуз содержит витамины А, С, Е, РР, группы В, обладает сильным мочегонным, желчегонным, противовоспалительным, жаропонижающим, слабительным и общеукрепляющим свойствами. Нормализует процессы обмена веществ, усиливает перистальтику кишечника [5].
Среди фруктовых соков по содержанию витаминов и минералов сок сливы заслуженно занимает высокие позиции. В плодах темного цвета особенно много витамина А, есть также витамины B1, B2, C и P [6].
Хорошо известен и популярен у приверженцев здорового питания сок свеклы, богатый витаминами группы В и РР [7]. Этот корнеплод – прекрасный источник каротина (А) и аскорбиновой кислоты (С). Свекла и свекольный сок укрепляют иммунитет, улучшают обмен веществ и пищеварение [8].
Свежевыжатый морковный сок – это ценный поливитаминный продукт питания [9]. Он богат провитамином А, который в организме человека переходит в витамин А. Еще в нем есть витамины Е, С, Д, групп В и К, поэтому он незаменим для поддержания здоровья, особенно у людей со слабым иммунитетом, проблемной кожей и зрением [10].
Водорастворимые (аскорбиновая кислота, никотиновая кислота, никотинамид, пантотенат кальция, фолиевая кислота, рибофлавин и биотин) и жирорастворимые (ретинол пальмитат, ретинол ацетат, эргокальциферол, холикальциферол, β-каротин и токоферол) витамины определяли отдельно методом обращенно-фазовой хроматографии с диодно-матричным детектированием [11–14].
Ход эксперимента
Овощи и фрукты, использовавшиеся для получения соков, закупали в одном из магазинов Санкт-Петербурга в период с 19 по 30 августа 2014 года. Промежуток между закупкой и выжимкой каждого сока не превышал двух часов. Мы приобрели арбуз, сливу, виноград и свеклу, полученные от отечественных производителей. Яблоки и морковь были закуплены импортные. Для сравнения исследованы яблоки сорта "Белый налив" и морковь "Нантская", выращенные в северо-западном регионе России. Соки отжимали с помощью бытовой соковыжималки в стеклянный чистый стакан, затем отфильтровывали через мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм в стеклянную виалу автодозатора хроматографа. Анализировали сок свежевыжатым (3–5 минут после отжима), а также после выдержки в течение 1, 3, 6, 12 и 24 ч. Виалу с соком не закрывали крышкой, не охлаждали, обеспечивали доступ дневного света.
Анализ водорастворимых и жирорастворимых витаминов в соках проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на жидкостном хроматографе фирмы Shimadzu (Япония), оснащенным детектором на диодной матрице, автодозатором, насосом, работающим в режиме градиента высокого давления. Для разделения витаминов использовали обращенно-фазовую колонку С18 производства фирмы Supelco, 250×4,6 мм, 5 мкм [10–13]. Правильность идентификации искомых соединений подтверждали совпадением времен удерживания пиков и спектров поглощения витаминов в пробе и в стандартном растворе. Количественное определение каждого соединения выполняли на оптимальных длинах волн. Спектры стандартов витаминов представлены в предыдущей статье [15].
Определение водорастворимых витаминов
В качестве подвижной фазы использовали смесь: 60 мМ фосфатный буфер, рН 2,5 с добавкой гексансульфоната натрия и ацетонитрила (конпонент А) и ацетонитрил (компонент В). Для построения градуировочной зависимости применяли чистые вещества производства Sigma.
Основной градуировочный раствор аскорбиновой кислоты, никотиновой кислоты, никотинамида, пантотеновой кислоты готовили в 10 мМ водном растворе калия фосфорнокислого однозамещенного. Ортофосфорной кислотой доводили рН раствора до 2,5 (контроль по рН-метру). Основной градуировочный раствор фолиевой кислоты, рибофлавина и биотина готовили в 0,2 М водном растворе гидроксида натрия. Рабочие градуировочные растворы витаминов подготавливали ежедневно, разбавляя основной градуировочный раствор. Концентрацию подбирали таким образом, чтобы она была близка к содержанию витаминов в пробе сока.
Хроматографические условия анализа водорастворимых витаминов: продолжительность анализа 35 мин., скорость потока подвижной фазы 1мл/мин, температура термостата 35°С, начальный состав подвижной фазы – 96% А и 4% В, использовался градиентный режим элюирования. Объем вводимой пробы – 20 мкл.
Водорастворимые витамины обнаружены во всех проанализированных соках: яблочных (выращенных в Ленинградской области и импортных), виноградном, арбузном, сливовом, свекольном и морковном (табл.1). Соответствующие хроматограммы приведены на рис.1–8.
Определение жирорастворимых витаминов
В качестве подвижной фазы использовали смесь: вода (компонент А) и метанол (компонент В). Для построения градуировочной зависимости применяли чистые вещества производства Sigma.
Основной градуировочный раствор ретинола пальмитата, ретинола ацетата, эргокальциферола, холикальциферола, ß-каротина и токоферола готовили в изопропиловом спирте. Рабочие градуировочные растворы витаминов готовили ежедневно путем разбавления основного градуировочного раствора.
Хроматографические условия анализа жирорастворимых витаминов: продолжительность анализа 40 мин, скорость потока подвижной фазы 1,5 мл/мин, температура термостата 40°С, начальный состав подвижной фазы – 5% А и 95% В, использовали градиентный режим элюирования. Объем вводимой пробы – 20 мкл.
Жирорастворимые витамины обнаружены только в морковном соке, свекольном и соке сливы. В первом – провитамин А (β-каротин) и витамин Е (токоферол ацетат), во втором и третьем – витамин А (ретинол ) (табл.1). Хроматограммы приведены на рис.9–11.
Результаты
Получены данные по количественному содержанию и стабильности в течение 24 часов водорастворимых и жирорастворимых витаминов в яблочном, виноградном, арбузном, сливовом, морковном и соке свеклы (табл.1).
В конце лета, как и ожидалось, в свежевыжатых соках много витаминов.
Плоды, выращенные на приусадебных участках Ленинградской области (яблоки и морковь), оказались богаче витаминами, чем импортные (табл.2).
Водорастворимые и жирорастворимые витамины присутствуют во всех проанализированных объектах. По результатам сравнения содержания витаминов в соках из плодов, выращенных в Ленинградской области, и импортных, можно сделать вывод, что чем быстрее продукция попадает к потребителю, тем большее количество полезных веществ в ней сохраняется.
Наибольшее число витаминов содержится в овощных соках (морковном и свекольном). В свежевыжатом свекольном соке обнаружены витамины РР, В9, В2, Н и А. Но этот сок не рекомендуется пить свежевыжатым из-за присутствия в нем токсичных веществ, которые разрушаются на воздухе. Он должен отстояться в холодильнике не менее двух часов, несмотря на то, что за это время теряются витамины В9, В2 и снижается содержание остальных.
Из фруктовых соков лидируют по разнообразию витаминного состава яблочный, виноградный и арбузный. Полученные экспериментальные данные по изменению концентрации витаминов в соках в течение суток представлены в виде диаграмм (рис.12–18).
Из полученных результатов изучения устойчивости витаминов можно сделать вывод, что по истечении трех часов содержание практически всех витаминов в соках резко снижается. Поэтому лучше не хранить отжатый сок дольше.
ЛИТЕРАТУРА
1. Browne M.B. Lable for healthful eating. Mazer corporation, Dayton, OH, 1993, 87, p.1566–1578.
2. FAO/WHO 2002. Human vitamins and mineral requirements. Report of a Joint FAO/WHO Expert Consultation. FAO, Rome, p.73–86.
3. Zeynep Aydogmus, Sevil Muge. Determination of vitamins in vegetable, vatiue spectrophotometry. Tark J. Chem., 2002, v.26, p.697–704.
4. Scherer R., Ana Poloni Rybkaa C., Ballus C., Dillenburg Meinhart A., Filho J., Teixeira Godoy H. Validation of a HPLC method for simultaneous determination of main organic acids in fruits and juices. – Food Chemistry, 2012, v.135, 11(1), р.150–154.
5. Dietmar E. Breithaupt. Determination of folic acid by ion-pair RP-HPLC in vitamin-fortified fruit juices after solid-phase extraction.– Food chemistry, 2001, v. 74, p. 521–525.
6. Eitenmiller R.R., Ye L. Landen W.O. Vitamin Analysis for the Health and Food Sciences. Boca Raton. N.Y., 2008, v.3, p.54–60.
7. Kinci R.E., Kadakal G. Determination of seven water-soluble vitamins in tarhans, a traditional Turkish cereal food, by High-Performance Liquid Chromatography. – Acta Chromatographica, 2005, v. 315, p.289–297.
8. Rachieru D., Duca R., Olteanu M. Validation of a method to determine vitamin E (alpha tocopherol) from feed ingredients by HPLC using reversed phase chromatography. Seria Zootehnie, v.52, p.543-547.
9. Joanna Plonka, Agata Toctek, Violetta Tomzyk. Multivitamin analysis of fruits, fruit-vegetable juices, and diet supplements. – Food Analytical Methods, 2012, v.5, p.1167–1176.
10. Бердышев А.А., Пашкова Е.Б., Пирогов А.В., Шпигун О.А. Определение водорастворимых витаминов в премиксах, биологически активных добавках и фармацевтических препаратах методом ВЭЖХ с градиентным элюированием. – Вестник Московского университета, 2010, сер.2, Химия, т.51, №4, с.315–324.
11. Захарова А.М., Руденко А.О. М-02-1006-08 Биологически активные добавки, премиксы, корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методика выполнения измерений массовой доли жирорастворимых витаминов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
12. Захарова А.М., Рейнгеверц М.Д., Руденко О.А. М-02-902-146-08 Биологически активные добавки, премиксы, корма, премиксы, комбикорма, комбикормовое сырье. Методика выполнения измерений массовой доли водорастворимых витаминов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
13. ГОСТ Р 54637-2011. Продукты пищевые функциональные. Метод определения витамина D3.
14. ГОСТ Р ЕН 14130-2010. Продукты пищевые. Метод определения витамина С с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.
15. Захарова А., Кравченко А., Исупова Н., Гринштейн И. Устойчивость витаминов в свежевыжатых соках. – Аналитика, 2014, №3, с.72–79.
Сок из винограда содержит массу ценных и полезных веществ, в том числе витамины А, В1, В2, В3, С [3]. Он полезен при авитаминозах, в период реабилитации после операций и тяжелых болезней. Этот продукт улучшает обмен веществ, ускоряет пищеварение, удаляет из организма шлаки, помогает при очищении организма [4].
Арбуз содержит витамины А, С, Е, РР, группы В, обладает сильным мочегонным, желчегонным, противовоспалительным, жаропонижающим, слабительным и общеукрепляющим свойствами. Нормализует процессы обмена веществ, усиливает перистальтику кишечника [5].
Среди фруктовых соков по содержанию витаминов и минералов сок сливы заслуженно занимает высокие позиции. В плодах темного цвета особенно много витамина А, есть также витамины B1, B2, C и P [6].
Хорошо известен и популярен у приверженцев здорового питания сок свеклы, богатый витаминами группы В и РР [7]. Этот корнеплод – прекрасный источник каротина (А) и аскорбиновой кислоты (С). Свекла и свекольный сок укрепляют иммунитет, улучшают обмен веществ и пищеварение [8].
Свежевыжатый морковный сок – это ценный поливитаминный продукт питания [9]. Он богат провитамином А, который в организме человека переходит в витамин А. Еще в нем есть витамины Е, С, Д, групп В и К, поэтому он незаменим для поддержания здоровья, особенно у людей со слабым иммунитетом, проблемной кожей и зрением [10].
Водорастворимые (аскорбиновая кислота, никотиновая кислота, никотинамид, пантотенат кальция, фолиевая кислота, рибофлавин и биотин) и жирорастворимые (ретинол пальмитат, ретинол ацетат, эргокальциферол, холикальциферол, β-каротин и токоферол) витамины определяли отдельно методом обращенно-фазовой хроматографии с диодно-матричным детектированием [11–14].
Ход эксперимента
Овощи и фрукты, использовавшиеся для получения соков, закупали в одном из магазинов Санкт-Петербурга в период с 19 по 30 августа 2014 года. Промежуток между закупкой и выжимкой каждого сока не превышал двух часов. Мы приобрели арбуз, сливу, виноград и свеклу, полученные от отечественных производителей. Яблоки и морковь были закуплены импортные. Для сравнения исследованы яблоки сорта "Белый налив" и морковь "Нантская", выращенные в северо-западном регионе России. Соки отжимали с помощью бытовой соковыжималки в стеклянный чистый стакан, затем отфильтровывали через мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм в стеклянную виалу автодозатора хроматографа. Анализировали сок свежевыжатым (3–5 минут после отжима), а также после выдержки в течение 1, 3, 6, 12 и 24 ч. Виалу с соком не закрывали крышкой, не охлаждали, обеспечивали доступ дневного света.
Анализ водорастворимых и жирорастворимых витаминов в соках проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на жидкостном хроматографе фирмы Shimadzu (Япония), оснащенным детектором на диодной матрице, автодозатором, насосом, работающим в режиме градиента высокого давления. Для разделения витаминов использовали обращенно-фазовую колонку С18 производства фирмы Supelco, 250×4,6 мм, 5 мкм [10–13]. Правильность идентификации искомых соединений подтверждали совпадением времен удерживания пиков и спектров поглощения витаминов в пробе и в стандартном растворе. Количественное определение каждого соединения выполняли на оптимальных длинах волн. Спектры стандартов витаминов представлены в предыдущей статье [15].
Определение водорастворимых витаминов
В качестве подвижной фазы использовали смесь: 60 мМ фосфатный буфер, рН 2,5 с добавкой гексансульфоната натрия и ацетонитрила (конпонент А) и ацетонитрил (компонент В). Для построения градуировочной зависимости применяли чистые вещества производства Sigma.
Основной градуировочный раствор аскорбиновой кислоты, никотиновой кислоты, никотинамида, пантотеновой кислоты готовили в 10 мМ водном растворе калия фосфорнокислого однозамещенного. Ортофосфорной кислотой доводили рН раствора до 2,5 (контроль по рН-метру). Основной градуировочный раствор фолиевой кислоты, рибофлавина и биотина готовили в 0,2 М водном растворе гидроксида натрия. Рабочие градуировочные растворы витаминов подготавливали ежедневно, разбавляя основной градуировочный раствор. Концентрацию подбирали таким образом, чтобы она была близка к содержанию витаминов в пробе сока.
Хроматографические условия анализа водорастворимых витаминов: продолжительность анализа 35 мин., скорость потока подвижной фазы 1мл/мин, температура термостата 35°С, начальный состав подвижной фазы – 96% А и 4% В, использовался градиентный режим элюирования. Объем вводимой пробы – 20 мкл.
Водорастворимые витамины обнаружены во всех проанализированных соках: яблочных (выращенных в Ленинградской области и импортных), виноградном, арбузном, сливовом, свекольном и морковном (табл.1). Соответствующие хроматограммы приведены на рис.1–8.
Определение жирорастворимых витаминов
В качестве подвижной фазы использовали смесь: вода (компонент А) и метанол (компонент В). Для построения градуировочной зависимости применяли чистые вещества производства Sigma.
Основной градуировочный раствор ретинола пальмитата, ретинола ацетата, эргокальциферола, холикальциферола, ß-каротина и токоферола готовили в изопропиловом спирте. Рабочие градуировочные растворы витаминов готовили ежедневно путем разбавления основного градуировочного раствора.
Хроматографические условия анализа жирорастворимых витаминов: продолжительность анализа 40 мин, скорость потока подвижной фазы 1,5 мл/мин, температура термостата 40°С, начальный состав подвижной фазы – 5% А и 95% В, использовали градиентный режим элюирования. Объем вводимой пробы – 20 мкл.
Жирорастворимые витамины обнаружены только в морковном соке, свекольном и соке сливы. В первом – провитамин А (β-каротин) и витамин Е (токоферол ацетат), во втором и третьем – витамин А (ретинол ) (табл.1). Хроматограммы приведены на рис.9–11.
Результаты
Получены данные по количественному содержанию и стабильности в течение 24 часов водорастворимых и жирорастворимых витаминов в яблочном, виноградном, арбузном, сливовом, морковном и соке свеклы (табл.1).
В конце лета, как и ожидалось, в свежевыжатых соках много витаминов.
Плоды, выращенные на приусадебных участках Ленинградской области (яблоки и морковь), оказались богаче витаминами, чем импортные (табл.2).
Водорастворимые и жирорастворимые витамины присутствуют во всех проанализированных объектах. По результатам сравнения содержания витаминов в соках из плодов, выращенных в Ленинградской области, и импортных, можно сделать вывод, что чем быстрее продукция попадает к потребителю, тем большее количество полезных веществ в ней сохраняется.
Наибольшее число витаминов содержится в овощных соках (морковном и свекольном). В свежевыжатом свекольном соке обнаружены витамины РР, В9, В2, Н и А. Но этот сок не рекомендуется пить свежевыжатым из-за присутствия в нем токсичных веществ, которые разрушаются на воздухе. Он должен отстояться в холодильнике не менее двух часов, несмотря на то, что за это время теряются витамины В9, В2 и снижается содержание остальных.
Из фруктовых соков лидируют по разнообразию витаминного состава яблочный, виноградный и арбузный. Полученные экспериментальные данные по изменению концентрации витаминов в соках в течение суток представлены в виде диаграмм (рис.12–18).
Из полученных результатов изучения устойчивости витаминов можно сделать вывод, что по истечении трех часов содержание практически всех витаминов в соках резко снижается. Поэтому лучше не хранить отжатый сок дольше.
ЛИТЕРАТУРА
1. Browne M.B. Lable for healthful eating. Mazer corporation, Dayton, OH, 1993, 87, p.1566–1578.
2. FAO/WHO 2002. Human vitamins and mineral requirements. Report of a Joint FAO/WHO Expert Consultation. FAO, Rome, p.73–86.
3. Zeynep Aydogmus, Sevil Muge. Determination of vitamins in vegetable, vatiue spectrophotometry. Tark J. Chem., 2002, v.26, p.697–704.
4. Scherer R., Ana Poloni Rybkaa C., Ballus C., Dillenburg Meinhart A., Filho J., Teixeira Godoy H. Validation of a HPLC method for simultaneous determination of main organic acids in fruits and juices. – Food Chemistry, 2012, v.135, 11(1), р.150–154.
5. Dietmar E. Breithaupt. Determination of folic acid by ion-pair RP-HPLC in vitamin-fortified fruit juices after solid-phase extraction.– Food chemistry, 2001, v. 74, p. 521–525.
6. Eitenmiller R.R., Ye L. Landen W.O. Vitamin Analysis for the Health and Food Sciences. Boca Raton. N.Y., 2008, v.3, p.54–60.
7. Kinci R.E., Kadakal G. Determination of seven water-soluble vitamins in tarhans, a traditional Turkish cereal food, by High-Performance Liquid Chromatography. – Acta Chromatographica, 2005, v. 315, p.289–297.
8. Rachieru D., Duca R., Olteanu M. Validation of a method to determine vitamin E (alpha tocopherol) from feed ingredients by HPLC using reversed phase chromatography. Seria Zootehnie, v.52, p.543-547.
9. Joanna Plonka, Agata Toctek, Violetta Tomzyk. Multivitamin analysis of fruits, fruit-vegetable juices, and diet supplements. – Food Analytical Methods, 2012, v.5, p.1167–1176.
10. Бердышев А.А., Пашкова Е.Б., Пирогов А.В., Шпигун О.А. Определение водорастворимых витаминов в премиксах, биологически активных добавках и фармацевтических препаратах методом ВЭЖХ с градиентным элюированием. – Вестник Московского университета, 2010, сер.2, Химия, т.51, №4, с.315–324.
11. Захарова А.М., Руденко А.О. М-02-1006-08 Биологически активные добавки, премиксы, корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методика выполнения измерений массовой доли жирорастворимых витаминов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
12. Захарова А.М., Рейнгеверц М.Д., Руденко О.А. М-02-902-146-08 Биологически активные добавки, премиксы, корма, премиксы, комбикорма, комбикормовое сырье. Методика выполнения измерений массовой доли водорастворимых витаминов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
13. ГОСТ Р 54637-2011. Продукты пищевые функциональные. Метод определения витамина D3.
14. ГОСТ Р ЕН 14130-2010. Продукты пищевые. Метод определения витамина С с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.
15. Захарова А., Кравченко А., Исупова Н., Гринштейн И. Устойчивость витаминов в свежевыжатых соках. – Аналитика, 2014, №3, с.72–79.
Отзывы читателей
