Ποια ποικιλία Apple κερδίζει; Ανάλυση διαφορών στις δραστικές ενώσεις

Ως φρούτα που καλλιεργούνται ευρέως και καταναλώνονται παγκοσμίως, τα μήλα όχι μόνο έχουν καλή γεύση, αλλά είναι επίσης πλούσια σε διάφορα βιοδραστικά συστατικά που έχουν σημαντικά οφέλη για την υγεία. Η βιομηχανία εκχυλίσματος της Apple αποδίδει μεγάλη σημασία στην έρευνα και την εφαρμογή δραστικών συστατικών στα μήλα. Υπάρχουν διαφορές στο περιεχόμενο των δραστικών συστατικών μεταξύ διαφορετικών ποικιλιών μήλων λόγω του γενετικού τους υπόβαθρου, του περιβάλλοντος καλλιέργειας και άλλων παραγόντων.

Τα ενεργά συστατικά στα μήλα περιλαμβάνουν κυρίωςπολυφαινόλες(όπως οι ανθοκυανίνες, το χλωρογενικό οξύ, η επικαιρένη), τα φλαβονοειδή (συμπεριλαμβανομένης της κβερκετίνης), οι βιταμίνες, τα ορυκτά και οι διαιτητικές ίνες. Αυτά τα συστατικά προσδίδουν μήλα με διάφορες φυσιολογικές λειτουργίες όπως αντιοξειδωτικά, αντι -- φλεγμονώδη και καρδιαγγειακή προστασία._[1-2]Στη βιομηχανία των φυτών εκχυλίσματος, οι πολυφαινόλες και τα φλαβονοειδή έχουν προσελκύσει την μεγαλύτερη προσοχή λόγω της υψηλής δραστηριότητας τους και των ευρείων προοπτικών εφαρμογής.

2.1 Διαφορές ποικιλιών στο περιεχόμενο ανθοκυανίνης
Οι ανθοκυανίνες είναι σημαντικές πολυφαινολικές ουσίες στα μήλα, γνωστές για τις ισχυρές αντιοξειδωτικές τους ιδιότητες. Οι έρευνες δείχνουν ότι η περιεκτικότητα σε procyanidin ποικίλλει σημαντικά στις ποικιλίες της Apple.

①red Delicious: Μελέτες έχουν δείξει ότι η περιεκτικότητα σε ανθοκυανίνη στην φλούδα των κόκκινων νόστιμων μήλων είναι σχετικά υψηλή. Μια μελέτη που χρησιμοποιούσε τη μέθοδο HPLC διαπίστωσε ότι το περιεχόμενο της ανθοκυανίνης Β2 στην φλούδα των κόκκινων μήλων Fuji ήταν σε σχετικά υψηλό επίπεδο σε διάφορα μήλα, που κυμαίνονταν από 275,24 έως 548,42 μ g/g, ενώ το περιεχόμενο στη σάρκα ήταν 90,19 έως 247,06 μ g/g._[3] Μια άλλη μελέτη επεσήμανε ότι τα ώριμα φρούτα του «νέου κόκκινου αστέρι» και του «Fuji» (ένας τύπος κόκκινου fuji) έχουν υψηλό περιεχόμενο ανθοκυανινών, με συγκέντρωση 4.232-7.307mg/g (FW) στη φλούδα και 0.525-1.034mg/g (FW) στη σάρκα._[4]

②gala: Σε σύγκριση με ορισμένες άγριες ποικιλίες ή συγκεκριμένες καλλιεργούμενες ποικιλίες, τα μήλα gala μπορεί να έχουν σχετικά χαμηλότερα επίπεδα περιεκτικότητας σε ανθοκυανίνη. Η έρευνα έχει διαπιστώσει ότι το περιεχόμενο του χλωρογενικού οξέος, της ανθοκυανίνης Β2 και της επικενεχίνης στη σάρκα των άγριων μήλων Xinjiang (Malus sieversii) είναι πολύ υψηλότερο από αυτό των τοπικά καλλιεργημένων ποικιλιών όπως το gala._[5]Μεταξύ αυτών, το περιεχόμενο της ανθοκυανίνης Β2 σε ορισμένα στελέχη των άγριων μήλων Xinjiang είναι σημαντικά υψηλότερα από αυτά στις ποικιλίες Gala.

③ Green μήλα (όπως τα πράσινα φρούτα φιδιών): Τα πράσινα μήλα έχουν συνήθως πιο ξινή γεύση και το περιεχόμενο του ενεργού συστατικού παρουσιάζει επίσης ξεχωριστά χαρακτηριστικά. Το περιεχόμενο των ανθοκυανινών σε πράσινα φρούτα φιδιού (2,35%) ήταν σημαντικά υψηλότερη από εκείνη του κόκκινου fuji (0,92%), υποδεικνύοντας ότι τα πράσινα μήλα μπορεί να έχουν πλεονεκτήματα σε ορισμένα συστατικά πολυφαινόλης.

Οι διαφορές μεταξύ άγριων και καλλιεργημένων ποικιλιών αξίζουν ιδιαίτερη προσοχή. Μια μελέτη σε 25 άγρια ​​μήλα Xinjiang και 3 τοπικές ποικιλίες μήλων (συμπεριλαμβανομένου του gala) έδειξε ότι η περιεκτικότητα σε 9 φλαβονοειδή που ανιχνεύθηκαν στη σάρκα των άγριων μήλων Xinjiang ήταν πολύ υψηλότερη από αυτή των τοπικά καλλιεργημένων ποικιλιών. Για παράδειγμα, η περιεκτικότητα σε επικεχίνη ορισμένων στελεχών άγριων μήλων στο Xinjiang (όπως το GL183) είναι ακόμη 82,13 φορές υψηλότερο από αυτό του gala._[5] Δώδεκα τύποι φλαβονοειδών, συμπεριλαμβανομένωνπροκλυανιδίνηΤα B1, B2 και B4, ανιχνεύθηκαν επίσης σε έξι μικρές ποικιλίες μήλων (όπως Longshuai, Longhong και Longqiu) στη βορειοανατολική Κίνα. Το περιεχόμενο της επικαιχίνης κυμαινόταν από 10,20 έως 73,77 mg/kg, με σημαντικές διαφορές μεταξύ διαφορετικών ποικιλιών._[6]

2.2 Διαφορές ποικιλίας μεταξύ φαινολικών οξέων και φλαβονολών
Εκτός από τις ανθοκυανίνες, υπάρχουν επίσης διαφορές σε άλλες πολυφαινολικές ουσίες μεταξύ διαφορετικών ποικιλιών.

Φαινολικό οξύ: Το χλωρογενικό οξύ είναι ένα από τα κύρια φαινολικά οξέα στα μήλα._[2]Η έρευνα έχει διαπιστώσει ότι το χλωρογενικό οξύ είναι η πιο άφθονη μονομερή φαινόλη σε μη - συμπυκνωμένο μειωμένο χυμό μήλου (NFC). Η περιεκτικότητα του χλωρογενικού οξέος στη σάρκα των άγριων μήλων Xinjiang είναι επίσης πολύ υψηλότερη από αυτή του τοπικά καλλιεργημένου γκαλά ποικιλίας._[5]

Huangketol (όπως η quercetin και η ρουτίνη): Μελέτες για τα μικρά μήλα βορειοανατολικά έδειξαν ότι το περιεχόμενο των παραγώγων quercetin, όπως η γαλακτοσίδη Quercetin και η γλυκοζίδη της quercetin, ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό μεταξύ των διαφορετικών ποικιλιών. Για παράδειγμα, το περιεχόμενο της γαλακτοζίνης Quercetin κυμαίνεται από 5,36 έως 88,38 mg/kg και το περιεχόμενο του γλυκοσιδίου Quercetin κυμαίνεται από 11,82 έως 49,64 mg/kg. Αυτά τα συστατικά φλαβονόλης συμβάλλουν στη συνολική αντιοξειδωτική δραστικότητα των μήλων.

2.3 Διαφορές ποικιλίας στην αντιοξειδωτική ικανότητα
Οι διαφορές στα δραστικά συστατικά οδηγούν άμεσα σε ποικίλα επίπεδα αντιοξειδωτικής ικανότητας μεταξύ των διαφόρων ποικιλιών των μήλων.

Μια μελέτη συνέκρινε ειδικά τη σύνθεση πολυφαινόλης και την αντιοξειδωτική ικανότητα (που μετρήθηκε με ικανότητα καθαρισμού DPPH και ABTS ελεύθερων ριζών) των 15 χυμών Apple NFC και διαπίστωσε ότι:

Η ικανότητα καθαρισμού ελεύθερων ριζών DPPH του χυμού μήλου "Jonagin" είναι ο υψηλότερος (89,1%).
Η ικανότητα καθαρισμού των ελεύθερων ριζών ABTS του χυμού μήλου "Qiuxiang" είναι ο ισχυρότερος (92,6%)._[2]
Η μελέτη κατέδειξε επίσης ότι οι ανθοκυανίνες είναι οι κύριοι συντελεστές στην in vitro αντιοξειδωτική ικανότητα του χυμού μήλου NFC. Ειδικά, οι τρεις μονομερές φαινόλες τουProcyanidin b2, Epicatechin και Epicatechin Gallate παρουσιάζουν ισχυρή ικανότητα καθαρισμού ελεύθερων ριζών DPPH. Η ικανότητα Scavenging Radical ABTS εξαρτάται περισσότερο από το συνολικό φαινολικό περιεχόμενο.

Another study compared the antioxidant capacity of Yamagata, Hongmantang (red skin and red meat), and Fuji apples at different developmental stages and found that the antioxidant capacity was as follows: Yamagata>Hongmantang>Fuji. [1] Και υπάρχει μια ισχυρή θετική συσχέτιση μεταξύ του περιεχομένου των φαινολικών ουσιών και της αντιοξειδωτικής ικανότητας.

Το περιεχόμενο των δραστικών συστατικών στα μήλα εξαρτάται όχι μόνο από την ποικιλία, αλλά και από διάφορους παράγοντες:

• Μέρη φρούτων: Η κατανομή των δραστικών συστατικών σε διάφορα μέρη των μήλων είναι εξαιρετικά άνιση. Πολλές μελέτες έχουν δείξει σταθερά ότι το περιεχόμενο τουπολυφαινόλες(όπως οι ανθοκυανίνες και οι φλαβονόλες), οι συνολικές φαινόλες και τα συνολικά φλαβονοειδή στις φλούδες των φρούτων είναι σημαντικά υψηλότερα από εκείνη του πολτού φρούτων._[3-4]Για παράδειγμα, αναφέρεται ότι η συνολική περιεκτικότητα σε πολυφαινόλη στη φλούδα του Apple "Golden Crown" (115.52mggae/100g) είναι περισσότερο από 2,6 φορές αυτή της σάρκας (44.33MGGAE/100G). Η συνολική περιεκτικότητα σε φλανοειδή φλούδας φρούτων (291,19mg/100g) είναι μεγαλύτερη από 3,3 φορές αυτή του πολτού φρούτων (87,38mg/100g). Η συνολική περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή στη φλούδα των μήλων "κόκκινου fuji" (617.86mg/100g) είναι πολύ υψηλότερη από εκείνη των σπόρων τους (84.05mg/100g) και σάρκας. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να χρησιμοποιηθεί πλήρως το δέρμα και ακόμη και τα υπολείμματα φρούτων κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας και της εκχύλισης.

• Στάδιο ανάπτυξης φρούτων: Το περιεχόμενο των δραστικών συστατικών αλλάζει δυναμικά με την ανάπτυξη φρούτων._[4]Οι έρευνες διαπίστωσαν ότι κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης φρούτων των «Fuji» και «New Red Star», το περιεχόμενο των ανθοκυανινών στην φλούδα αυξάνεται στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης, φθάνοντας στην υψηλότερη αξία του στα τέλη Μαΐου, μειώνεται και σταθεροποιείται μετά τα μέσα Ιουλίου. Το περιεχόμενο των ανθοκυανινών στον πολτό φρούτων έχει μειωθεί και έχει παραμείνει σταθερό από τα μέσα Αυγούστου. Μια μελέτη έχει επίσης δείξει σαφώς ότι το σύνολοπολυφαινόλη, τα φλαβονοειδή, η ανθοκυανίνη και η αντιοξειδωτική ικανότητα των μήλων είναι υψηλότερη στο στάδιο των νέων φρούτων και τα δραστικά συστατικά αποδεικνύουν μια μειωμένη τάση με την αναπτυξιακή διαδικασία. Το περιεχόμενο των ανθοκυανινών αυξάνεται με την ανάπτυξη των καρπών.

• Περιοχή και Περιβάλλον: Τα μήλα από διαφορετικές περιοχές, ακόμη και αν της ίδιας ποικιλίας, μπορεί να έχουν διαφορές στα δραστικά τους συστατικά λόγω παραγόντων όπως το κλίμα, το έδαφος και οι μεθόδους καλλιέργειας. Η έρευνα για τα άγρια ​​μήλα στο Xinjiang και τα μικρά μήλα στη βορειοανατολική Κίνα αποκάλυψε τη μοναδικότητα και την ποικιλομορφία των δραστικών συστατικών σε πόρους της Apple από διαφορετικές περιοχές [5-6].

Οι σημαντικές διαφορές στα δραστικά συστατικά μεταξύ διαφορετικών ποικιλιών μήλων παρέχουν σημαντικές κατευθύνσεις και προκλήσεις για τη βιομηχανία εκχυλίσματος φυτών:

4.1 Επιλογή ποικιλιών πρώτων υλών: Η βιομηχανία θα πρέπει να επιλέξει με ακρίβεια τις ποικιλίες της Apple με βάση τα ενεργά συστατικά στόχου. Εάν απαιτούνται εκχυλισμένα εκχυλίσματα ανθρωποκυανίνης μεγάλου υψομέτρου, μπορούν να δοθούν προτεραιότητα σε συγκεκριμένα στελέχη κόκκινου φουτζί, άγρια ​​μήλα Xinjiang ή πράσινα μήλα. Εάν δοθεί προσοχή στο χλωρογενικό οξύ ή την επικαιρένη, το δυναμικό των πόρων της Wild Apple στο Xinjiang είναι τεράστιες. Είναι ζωτικής σημασίας να δημιουργηθεί ένα σαφές σύστημα ανιχνευσιμότητας για πρώτες ύλες, συμπεριλαμβανομένης της ποικιλίας, της προέλευσης και της περιόδου συγκομιδής.

4.2 Η εστίαση των τμημάτων επεξεργασίας: Δεδομένου ότι το ενεργό περιεχόμενο συστατικών στη φλούδα είναι πολύ υψηλότερη από εκείνη της σάρκας, η παραγωγή εκχυλισμάτων πρέπει να δώσει προτεραιότητα στη χρήση της επεξεργασίας μήλων από - προϊόντα (όπως η Peel και η Pomace). Αυτό ενισχύει την αποτελεσματικότητα της εκχύλισης και την οικονομική αξία ενώ ευθυγραμμίζεται με την έννοια της κυκλικής οικονομίας.

4.3 Βελτιστοποίηση της τεχνολογίας διεργασιών: Η διαδικασία εκχύλισης διαφορετικών δραστικών συστατικών πρέπει να βελτιστοποιηθεί ειδικά. Για παράδειγμα, η ανίχνευση τουανθοκυανίνη Β2πραγματοποιείται συχνά με τη μέθοδο HPLC, με χρωματογραφικές συνθήκες της στήλης φαινομένου LUNA C18. Κινητή φάση Α: διάλυμα φωσφορικού οξέος 0,5%, φάση Β: ακετονιτριλίου νερού (50:50, ο/ο). Ρύθμιση ροής: 1,0ml/min. Θερμοκρασία στήλης: 30 μοίρες. Μήκος κύματος ανίχνευσης: 280nm. Στην παραγωγή, είναι απαραίτητο να διερευνηθούν οι τεχνολογίες εξαγωγής, διαχωρισμού και καθαρισμού που είναι κατάλληλες για μεγάλη απόδοση -, υψηλής απόδοσης - και μπορεί να μεγιστοποιήσει τη διατήρηση της δραστηριότητας._[3] 

4.4 Τυποποίηση και πιστοποίηση προϊόντων: Λόγω της μεταβλητότητας των φυσικών προϊόντων, η βιομηχανία πρέπει να ενισχύσει τον έλεγχο της ποιότητας, να καθιερώσει τυποποιημένες περιοχές περιεχομένου με βάση τα επιστημονικά δεδομένα και να διασφαλίσει τη σταθερότητα και την αξιοπιστία της ισχύος διαφορετικών παρτίδων προϊόντων. Ταυτόχρονα, στο - έρευνα βάθους σχετικά με τη βιοδιαθεσιμότητα και την κλινική αποτελεσματικότητα των εκχυλισμάτων από διαφορετικές ποικιλίες παρέχει μια σταθερή βάση για την ανάπτυξη προϊόντων.

Οι πρόοδοι στη μοριακή βιολογία, τη μεταβολική και άλλες τεχνολογίες θα εμβαθύνουν την κατανόησή μας για τις βιοσυνθετικές οδούς και τους ρυθμιστικούς μηχανισμούς των δραστικών συστατικών στα μήλα, διευκολύνοντας την αναπαραγωγή νέων ποικιλιών με βελτιωμένο βιοδραστικό περιεχόμενο. Το in - Εξερεύνηση βάθους του μηχανισμού αποτελεσματικότητας της ανθρώπινης υγείαςεκχύλισμα μήλουθα επεκτείνει επίσης περαιτέρω την εφαρμογή της σε υψηλή τιμή - - προστιθέμενη λειτουργικά τρόφιμα, προϊόντα υγείας, καλλυντικά και άλλα πεδία. Για περισσότερες λεπτομέρειες, συνδεθείτε με το Serrisha από το AppChem. (E-mail:cwj@appchem.cn;+86-138-0919-0407)

Αναφορά:

[1] Guo Ziwei, Hou Wenhe, Fu Hongbo. Μεταβολές των φαινολικών ουσιών και της αντιοξειδωτικής ικανότητας κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης φρούτων διαφορετικών ποικιλιών μήλων [J]. Shandong Agricultural Sciences, 2021, 53 (11): 35-44. Doi: 10.14083/j.issn.1001-4942.2021.11.006.
[2] Wang Yangi, Guo Yurong, Wang Yongtao. Αναλύσεις φαινολικής σύνθεσης και αντιοξειδωτικών δραστηριοτήτων χυμών μήλων NFC από διαφορετικές ποικιλίες [J]. Εφημερίδα του Κινεζικού Ινστιτούτου Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων, 2020, 20 (05): 74-83. Doi: 10.16429/j.1009-7848.2020.05.010.
[3] Wang Jiao, Song Xinbo, Liu Chenghang, Liu Dailin. Προσδιορισμός HPLC της proanthocyanidin Β2 σε διάφορες ποικιλίες μήλων [J]. Science Food, 2012, 33 (24): 293-295.
[4] Nei Lanchun, Sun Jianshe, LV XIA. Τα περιεχόμενα και οι δυναμικές αλλαγές της προκλυανιδίνης στον καρπό διαφορετικών ποικιλιών του Malus Domestica [J]. Journal of Plant Resources and Environment, 2004, (01): 16-18.
[5] Ο Tianming, Ni Weiru, Liu Qing. Ανάλυση σχετικά με τα είδη και τα περιεχόμενα των φλαβονοειδών σε Xinjiang Wild Apple Fruits [J]. Shandong Agricultural Sciences, 2017, 49 (03): 46-51. Doi: 10.14083/j.issn.1001-4942.2017.03.009.
[6] Liu Chang, Zhao Jirong, Wang Kun. Ανάλυση φλαβονοειδών συστατικών και περιεχομένων διαφορετικών φρούτων μήλων στη βορειοανατολική Κίνα [J]. Δάσος από - Προϊόν και ειδικότητα στην Κίνα, 2020, (05): 25-28. Doi: 10.13268/j.cnki.fbsic.2020.05.007.