Efectul Procesarii Termice Asupra Compusilor Bioactivi din Ceai

Agronomie

Efectul Procesarii Termice Asupra Compusilor Bioactivi din Ceai

Byadmin ianuarie 1, 2024

BIBLIOGRAFIE

Amić D., Davidovic- Amić D., Beslo D, Trinajstic N., Structure-radical scavenging relationships of flavonoids, [NUME_REDACTAT] Acta, 2003, 76, 55-61

Beecher G.R., Overview of dietary flavonoids: nomenclature, occurrence and intake, J. Nutr., 2003,133, 3248S-3254S

Gu L., Kelm M., Hammerstone J.F., Beecher G., Holden J., Haytowitz D., Gebhardt S., Prior R.L., Concentrations of proanthocyanidins in common foods and estimations of normal consumption, J. Nutr, 2004, 134, 613-617

Pietta P.G., Flavonoids as antioxidants, J. Nat. Prod., 2000, 63, 1035-1042

Prior R.L., Cao G., Analysis of botanicals and dietary supplements for antioxidant capacity: a review, J. AOAC Int., 2000, 83, 950-956

Rice-Evans C.A., Miller N.J., Structure antioxidant activity relationships of flavonoids and isoflavonoids, in Flavonoids in Health and Disease (Rice-Evans CA și Packer L. Eds), [NUME_REDACTAT], Inc., [NUME_REDACTAT], 1998, p.199-238

Robards K., Antolovich M., Analytical chemistry of fruit bioflavonoids. A review., Analyst., 1997, 122, 11R-34R

Garccia-Viguera, C & Zafrilla, P. Changes in anthocyanins during food processing: influence on color. ACS [NUME_REDACTAT] 775 (chemistry and physiology of selected food colorants), [NUME_REDACTAT] Society, 2001, p. 56-65.

Garcia-Viguera, C., Zafrilla, P., Romero, P., Abella´n, P., Arte´ s, F., & Toma´s-Barbera´n, F. A.. Color stability of strawberry jam as affected by cultivar and storage temperature. Journal of [NUME_REDACTAT], 64(2), 1999, 243-247.

Kirca, A., O¨ zkan, M., & Cemeroglu, B.. Thermal stability of black carrot anthocyanins in blond orange juice. Journal of [NUME_REDACTAT], 26(5), 2003, 361-366.

Kader, F., Irmouli, M., Nicolas, J. P., & Metche, M.. Proposed mechanism for

the degradation of pelargonidin 3-glucoside by caffeic acid o-quinone. [NUME_REDACTAT], 75(2), 2001, 139-144.

Patras, A., Brunton, N. P., Gormely, T. R., & Butler, F. Impact of high pressure processing on antioxidant activity, ascorbic acid, anthocyanins and instrumental colour of blackberry and strawberry puree. [NUME_REDACTAT] Science and [NUME_REDACTAT], 10(3), 2009, 308-313.

Rein, M. Copigmentation reactions and color stability of berry anthocyanins. Helsinki: University of Helsinki. 2005. pp. 10-14.

Rhim, J. W. Kinetics of thermal degradation of anthocyanin pigment solutions driven from red flower cabbage. [NUME_REDACTAT] and Biotechnology, 11, 2002. 361e364.

Sadilova, E., Carle, R., & Stintzing, F. C. Thermal degradation of anthocyanins and its impact on color and in vitro antioxidant capacity. [NUME_REDACTAT] & [NUME_REDACTAT], 51, 2007, 1461-1471.

Sadilova, E., Stintzing, F. C., & Carle, R. Thermal degradation of acylated and nonacylated anthocyanins. Journal of [NUME_REDACTAT], 71, 2006. C504-C512.

Sarni, P., Fulcrand, H., Souillol, V., Souquet, J. M., & Cheynier, V. Mechanisms of anthocyanin degradation in grape must-like model systems. Journal of the Science of Food and Agriculture, 69(3), 1995, 385-391.

Seeram, N. P., Bourquin, L. D., & Nair, M. G. Degradation products of cyanidin glycosides from tart cherries and their bioactivities. Journal of Agricultural and [NUME_REDACTAT], 49, 2001, 4924-4929.

Stintzing, F. C., & Carle, R. Functional properties of anthocyanins and betalains in plants, food, and in human nutrition. Trends in [NUME_REDACTAT] and Technology, 15(1), 2004, 19-38.

Vicas, Elemente de chimie organica si biochimie: aplicatii in stinta alimentelor, Ed. Univ. Oradea, 2012, pg. 346, ISBN 978-606-10-0926-8

Volden, J., Grethe, I., Borge, A., Gunnar, B., Magnor, B., Ingrid, H., et al. Effect of thermal treatment on glucosinolates and antioxidant-related parameters in red cabbage (Brassica oleracea L. ssp. capitata f. rubra). [NUME_REDACTAT], 109(3), 2008, 595-605.

CUPRINS

PROIECT DE DIPLOMĂ

EFECTUL PROCESĂRII TERMICE ASUPRA COMPUȘILOR BIOACTIVI DIN CEAI

CUPRINS

[NUME_REDACTAT] in vedere stilul de viață din ce in ce mai stresant, un stil de viață care din păcate se manifesta la nivel celular prin producerea de radicali liberi, ceaiul antioxidant vine ca o soluție la realizarea unei balanțe normale intre antioxidanții exogeni si radicalii liberi endogeni.

Pe piața românească exista o varietate mare de ceaiuri, in special din fructe. Se cunoaște foarte bine efectul benefic al acestor fructe datorat compoziției lor chimice, in special compușilor bioactivi de tipul flavonoidelor, acizilor fenolici, antocianilor.

Formula de ceai propusă și testată în cadrul proiectului de diplomă este o formula îmbogățită de compuși bioactivi, in special a celor din clasa antocianilor, având ca sursa afinele si măceșele, iar partea inovatoare constând in antocianii extrași din boabele de porumb roții (violet).

Scopul proiectului de diplomă „Efectul procesării termice asupra compușilor bioactivi din ceai”a fost de a urmări cum procedura de preparare a ceaiului (infuzie, decoct, la rece) influențează atât compoziția chimică, cât și activitatea biologică. În acest sens obiectivele urmărite au fost:

Evaluarea cantitativă din punct de vedere al cantității de compuși polifenolici totali a unui ceai antioxidant,

Evaluarea ceaiului din punct de vedere al activității antioxidante,

Influenta modalității de preparare a ceaiului (infuzie, macerat, la rece) asupra compușiilor bioactivi și a activității antioxidante

Influenta modalității de preparare a ceaiului (infuzie, macerat, la rece) asupra culorii ceaiului.

Rezultatele obținute în urma testării ceaiului antioxidant au relevat că din punct de vedere atât al compoziției în compuși bioactivi, cât și din punct de vedere al activității biologice, cea mai indicată soluție de a consuma ceaiul este sun formă de decoct. Dar, cea mai cunoscută cale de preparare a ceaiului este infuzia, iar timpul ideal de a beneficia de componenții bioactivi este de 15 minute.

NOȚIUNI TEORETICE

CAPITOLUL I

Antociani si antocianidine. Clasificare. Structura chimică. Rol biologic

Alimentele de origine vegetală conțin pe lângă nutrienții tradiționali (de exemplu: proteine, aminoacizi, vitamine, minerale, etc.) și metaboliți secundari, ale căror activitate biologică este asociată cu reducerea riscului apariției bolilor cronice severe și a altor maladii. Flavonoidele sunt metaboliți secundari aromatici care aparțin clasei polifenolilor. Spre deosebire de nutrienții tradiționali a căror absență din dietă cauzează diverse boli, lipsa sau carența flavonoidelor din dietă nu duce la apariția unor stări anormale, de aceea nu sunt considerate vitamine.

Clasele majore ale fenolilor din plante sunt prezentate în Tabelul 1.1. Flavonoidele sunt compuși polifenolici care conțin 15 atomi de carbon aranjați în configurația C6-C3-C6, formată din 2 inele benzenice, legate printr-o unitate C3.

Tabel 1.1

Clasele principale de fenoli din plante (Robards și Antolovich, 1997)

Flavonoidele pot exista în natură sub formă de agliconi, (forme libere) sau conjugate (O-glicozide sau derivați metilați). Agliconii flavonoidelor pot fi împărțiți în subclase, clasificare care are la bază legarea inelului B la heterociclul C, starea de oxidare și grupările funcționale atașate la inelul C.

Structura de bază a agliconilor flavonoidelor este reprezentată de nucleul flavan (Figura 1.1) care conține 15 atomi de carbon aranjați în 2 inele benzenice denumite A și B legate printr-o unitate C3 care împreună cu un atom de oxigen formează inelul y – pironic sau y – piranic (numit inelul C) .

Figura 1.1 Structura chimică de bază a flavonoidelor

Subclasele flavonoidelor, structura lor chimică și cele mai des întâlnite flavonoide în produsele de origine vegetală sunt prezentate în Tabelul 1.2.

Tabel 1.2

Subclasele flavonoidelor și structura lor chimică (Beecher, 2003)

Antocianidine și antociani

Antocianii sunt compușii bioactivi prezenți în multe fructe, legume, precum și în produsele acestora.

Antocianidinele sunt flavan 3 – oli în care atomul de O din inelul C are sarcină pozitivă și au două duble legături între atomii 1,2 și 3,4 din inelul C. Există diferențe în cadrul aceleași clase, în funcție de poziția grupărilor –OH, a grupărilor glucidice și a altor grupări funcționale.

În general plantele conțin antocianidine în formă glicozilată (antociani) care au culori diverse de la roșu la violet sau albastru. Culoarea roșie a unor fructe (de exemplu, tomatele, portocalele) poate fi datorată de asemenea pigmenților carotenoidici (dar aceștia sunt lipofilici). Antocianii sunt instabili la pH-uri acide și utilizarea lor ca aditivi alimentari e condiționată de o stabilizare adecvată.

Antocianii sunt forme glicozilate care în urma hidrolizei eliberează agliconii numiți antocianidine, care există sub formă de cationi în mediu acid cu numeroase forme mezomerice (Figura 1.2).

Figura 1.2 Structura chimica a agliconilor si a formelor glucozilate

Șase antocianidine sunt larg răspândite și contribuie la pigmentarea fructelor. Acestea sunt: pelargonidina, cianidina, peonidina, delfinidina, malvidina și petunidina. Există unele fructe care nu conțin cianidină și alte fructe (de exemplu: piersica și para) în care există un singur aglicon. În zmeură se găsesc doi agliconi, cianidina și pelargonidina, pe când în afin sunt prezenți 5 agliconi: delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina și malvidina.

Glicozilarea antocianidinelor are loc în poziția 3 a agliconului cu glucoză, arabinoză și galactoză. Fructele, în contrast cu alte organe ale plantelor sunt caracterizate printr-o cantitate mare de monoglicozide comparativ cu diglicozidele. Cei mai comuni antociani din plante sunt: cianidina 3-glucozilată, delfinidina 3-glucozilată, peonidina 3-glucozilată, pelargonidina 3-glucozilată, petunidina 3-glucozilată, cianidina 3-galactozidată, cianidina 3-arabinozidată și un diglicozid cianidina 3-rutinozid (Robards și Antolovich, 1997).

Antocianinele au fost găsite și sub formă acilată (în struguri) cu acid acetic sau esterificată cu acid p-cumaric.

[NUME_REDACTAT] molecule se numesc proantocianidine pentru că în urma tratamentului acid duc la formarea de antocianidine. Proantocianidinele sunt polimerii flavan-3-olilor sau flavanolilor. Polimerii proantocianidinelor pot conține de la 2 până la 10 sau chiar mai multe subunități. S-au identificat până în prezent 15 subclase a proantocianidinelor, dintre care numai trei sunt mai comune alimentelor de origine vegetală. Acestea sunt: procianidinele (polimeri ai [epi]catechinelor), prodelfinidinele (derivați de la [epi] galocatechină) și propelargonidinele (derivați de la afzelechine) (Gu și col., 2004).

Legăturile cele mai des întâlnite dintre flavanol-flavanol sunt legături tip C-C (tipul B, 4→6 sau 4→8) dar uneori pot să apară și legături C-C și legături eterice C-O (tipul A, 4→8, 2→7).

Rol biologic

Antocianii sunt responsabili de varietatea de culori prezenți în flori, petale, frunze, fructe si legume. O proprietate semnificativă a antocianilor este activitatea lor antioxidantă, prin care acești compuși bioactivi joacă un rol foarte important în prevenirea bolilor neuronale și cardiovasculare, a cancerului și a diabetului. Cercetariile din ultimii ani sunt concentrate pe efectul antocianilor în tratamentele cancerului și a nutriției umane.

Cantitatea de antociani este influențată de mai mulți factori, care includ: speciile, factorii de mediu și agronomici. De asemenea, multe alimente care conțin antociani sunt procesate termic înainte de consum și acest proces are o influență semnificativă asupra asupra conținutului de antociani în produsul final.

Numeroase date din literatură au pus în evidență efectele benefice ale flavonoidelor asupra sănătății, majoritatea dintre aceste efecte datorându-se activității lor antioxidante, atribuite în special grupărilor hidroxil fenolice de pe structura flavonoidelor. Datorită capacității flavonoidelor de a îndepărta radicalii liberi, aceștia prezintă un interes semnificativ pentru folosirea lor ca substanțe terapeutice împotriva diverselor boli cauzate de radicalii liberi (cancer, ateroscleroză, boli cardiovasculare, diabet, boli neurodegenerative, ca și boala Parkinson și Alzheimer).

Unii polifenoli, de exemplu flavonolii și flavonele, prezintă o capacitate antioxidantă mult mai puternică decât vitamina C și E (Prior și Cao, 2000).

Mecanismele prin care flavonoidele își exercită capacitatea lor antioxidantă includ (Pietta, 2000):

suprimarea formării speciilor reactive de oxigen, prin inhibarea enzimelor sau chelatarea metalelor implicate în producerea de radicali liberi,

neutralizarea speciilor reactive de oxigen.

Flavonoidele inhibă enzimele responsabile de producerea anionilor superoxizi, ca și xantin oxidaza și protein kinaza C. De asemenea, s-a demonstrat că flavonoidele inhibă și enzimele implicate în generarea altor specii reactive de oxigen, cum ar fi: cicloxigenaza, lipoxigenaza, succin-oxidaza mitocondrială, NADPH oxidaza.

Un număr important de flavonoide pot chelata metalele, care prezintă un rol important în metabolismul oxigenului. Ionii de fier (Fe2+) și de cupru (Cu+) liberi pot conduce la creșterea speciilor reactive de oxigen (în special al radicalului hidroxil) prin reducerea peroxidului de hidrogen:

H2O2 + Fe2+ (Cu+) → .OH + OH- + Fe3+ (Cu2+)

Situsurile de legare a metalelor de către flavonoide propuse sunt (Figura 1.3.):

gruparea catecol de pe inelul B,

gruparea hidroxil din poziția 3 și gruparea 4-oxo aparținând inelului heterociclic (C),

gruparea 4-oxo aparținând inelului C și gruparea hidroxil din poziția 5 aparținând inelului A.

Figura 1.3. Situsurile de legare a metalelor de către flavonoide (Pietta, 2000)

Flavonoidele își pot exercita funcția lor antioxidantă, de neutralizare a radicalilor liberi, prin donarea rapidă a unui atom de hidrogen. Datorită potențialului lor redox scăzut (0,23 < E < 0,75 V) flavonoidele (Fl-OH) sunt capabile termodinamic de a reduce radicalii liberi cu potențiale redox cuprinse între 2,3 și 1,0 V (de exemplu, radicalul superoxid, peroxil, alcoxil, și hidroxil) prin donarea unui atom de hidrogen (Figura 1.4.).

În ceea ce privește mecanismele și echipamentele structurale necesare flavonoidelor pentru a-și exercita activitatea anti-radicalică, acestea nu sunt încă pe deplin elucidate. Flavonoidele acționează ca antioxidanți, îndepărtând radicalii liberi, cu formarea unor radicali fenoxil flavonoidici mai puțin reactivi (Amic și col., 2003; Rice-Evans și Miller, 1998).

Figura 1.4. Îndepărtarea speciilor reactive de oxigen (R.) de către flavonoide

Potențialul înalt a compușilor flavonoidici (FlOH) de a îndepărta radicalii liberi (R.) poate fi explicat prin abilitatea lor de a dona un atom de hidrogen din grupările hidroxil, având loc în acest mod îndepărtarea radicalilor liberi. Această reacție duce la obținerea de radicali fenoxili flavonoidici (FlO.) și la o moleculă stabilă (RH). Ulterior radicalii FlO. suferă o schimbare în structura de rezonanță prin redistribuirea electronului nepereche pe miezul aromatic. Radicalii fenoxil flavonoidici prezintă o reactivitate mai scăzută comparativ cu radicalul R.. În continuare radicalul FlO. se poate cupla cu un nou radical ce are ca rezultat obținerea unei structuri chinonice stabile (Figura 1.4) sau pot forma compuși nereactivi de tipul:

FlO. + R. → FlO-R

FlO. + FlO. → FlO-FlO

Rice-Evans și Miller (1998) au o contribuție semnificativă la stabilirea relațiilor dintre structura chimică a flavonoidelor și activitatea lor antioxidantă. Caracteristicile structurale ale flavonoidelor care le conferă capacitatea de îndepărtare a radicalilor liberi sunt (Figura 1.5.):

gruparea catecol (o – dihidroxi) de pe inelul A sau B,

gruparea pirogalol de pe inelul B,

dubla legătură dintre atomii de carbon 2 și 3 aparținând heterociclului C,

gruparea 4 – oxo aparținând heterociclului C, în special asociat cu dubla legătură dintre atomii de carbon 2 și 3,

gruparea hidroxil din poziția a 3-a,

gruparea hidroxil din poziția 5 aparținând inelului A.

Figura 1.5. Caracteristicile structurale ale flavonoidelor care neutralizează radicalii liberi

Amić și col., (2003) au stabilit relația dintre structura moleculară a unor flavonoide (flavone, flavonoli și flavanone) și capacitatea lor de a îndepărta radicalii liberi, utilizând metoda DPPH. Datele obținute arată că poziția grupărilor hidroxil pe nucleul flavan este mult mai important pentru capacitatea de îndepărtare a radicalilor liberi de către flavonoide, decât numărul de grupări hidroxil. Cea mai puternică activitate de îndepărtare a radicalilor liberi a avut-o kaempferolul (93,5%). Quercetina a prezentat o activitate antioxidantă mai mică (89,8%) decât a kaempferol – ului, deși prezintă o grupare hidroxil în plus față de acest flavonoid. Capacitatea de îndepărtare a radicalilor cea mai scăzută au prezentat-o flavonoidele care nu prezintă o grupare hidroxil în poziția 3 și gruparea catecol de pe nucleu B. Prezența grupării catecol conferă un grad înalt de stabilitate a radicalilor fenoxil flavonoidici și este o importantă trăsătură pentru potențialul antiradicalic. Glicozilarea grupărilor hidroxil, în special a grupării hidroxil din poziția 3 are ca rezultat scăderea activității de îndepărtare a radicalilor liberi. De exemplu, glicozilarea kaempferol-ului în poziția 3 și 7 duce la o scădere a activității antiradicalice cu 24,5%.

CAPITOLUL II

Factorii care influențează stabilitatea antocianinelor

Datele din literatura au pus in evidentă că în urma procesării termice, compușii bioactivi de tipul antocianilor se degradează, proces care este influențat de temperatura (în general care variază între 50 și 1000C), temperatura de stocare, pH, tipul de antocian prezent, lumină, oxigen, prezența anumitor enzime, proteine și ionii metalici.

II.1. Influența temperaturii asupra stabilității antocianilor

Magnitudinea și durata tratamentului termic are o influență puternică asupra stabilității antocianilor.

În continuare se vor prezenta anumite studii de cercetare cu privire la stabilitatea antocianilor sub influența diferitelor tratamente termice:

Sadilova și colab. (2006) au observat că antocianii din fructele de soc sunt foarte sensibili la tratamentul termic. După 3 ore de incălzire, numai 50% din pigmenții fructelor de soc au fost păstrați la 950C. S-a pus în evidență un curs logaritmic a distrugerii antocianilor cu o creștere aritmetică a temperaturii. Temperaturile înalte (950C) în combinație cu pasteurizarea au ca rezultat pierderea cu 43% din totalul antocianilor monomerici, comparativ cu fructele proaspete, în timp ce valorile culorilor polimerice crește de la 1 la 12%. Aceasta sugerează că temperatura înaltă poate accelera distrugerea pigmenților antociani și confirmă ipoteza că enzimele endogene din fructe cauzează și ele distrugerea antocianilor în urma procesării fructelor cu scopul obținerii de sucuri.

Garcia-Viguera și Zafrilla (2001) au raportat că în urma procesului de obținere a gemului are loc o pierdere în conținutul de antociani de la 10 la 80%, timp în care timpul de fierbere variază de la 10 la 15 minute.

Garcia-Viguera și colab. (1999) au raportat că și temperatura de stocare joacă un rol important în pierderea antocianilor de-a lungul stocării. Autorii au observat o degradare lentă a antocianilor la o temperatura de stocare de 200C, comparativ cu 370C.

Volden și colab. (2008) au raportat că opărirea, fierberea și prepararea la aburi a avut ca rezultat pierderea în conținutul de antociani cu 59%, 41% și respectiv 29%.

Patras și colab., (2009) au demonstrat că nivelul de antocianii, cianidin 3-glucozida și pelargonidin-3-glucozida din pireul de căpșuni și afine, este puternic afectat de tratamentul termic (700C, timp de 2 minute).

La fel ca și cu alți polifenoli, antocianii sunt degradați enzimatic, în special în prezența polifenol oxidazei. Această enzimă poate fi inhibată de temperaturi medii (500C), astfel că introducerea în procesul tehnologic a unei etape intermediare de tratament termic are ca rezultat un efect pozitiv din punct de vedere al retenției antocianilor.

De asemenea, co-pigmentarea joacă un rol important în stabilitatea antocianilor. Există studii de cercetare care au raportat o stabilitate termică ridicată a antocianilor prezenți în varza roșie comparativ cu antocianii prezenți în coacăzele negre, struguri și fructele de soc în cazul unui sistem model de băutura de tip suc, datorită protecției sistemului flavilium prin co-pigmentare.

Antocianii prezenți în morcovii negri sunt relativ stabili la încălzire și pH comparativ cu antocianii prezenți în alte matrice vegetale, datorită di-acilării structurii antocianilor. Acilarea acestor molecule are ca rezultat îmbunătățirea stabilității antocianilor prin protejarea acestora de hidratare.

Sadilova și colab. (2006) au demonstrat că metoxilarea grupării acil îmbunătățește integritatea structurală a antocianilor împotriva căldurii.

II.2. Influența stocării asupra stabilității antocianilor

Există câteva studii cu privire la degradarea antocianilor în timpul tratamentelor de stocare. În continuare se vor prezenta câteva studii de cercetare cu privire la influența stocării asupra stabilității antocianilor:

Brownmiller și colab. (2008) au studiat efectul stocării îndelungate asupra stocării îndelungate asupra antocianilor monomerici totali din pireul de coacăze negre. Autorii au raportat ca mai mult de 50% din antociani au fost degradați după 6 luni de stocare. Pierderea antocianilor monomerici a fost însoțită de creșterea valorii culorii polimerice. În timpul stocării antocianii sunt puternic polimerizați. Creșterea valorii culorii polimerice poate fi datorată mai multor factori, printre care sunt activitatea enzimatică reziduală a unor enzime sau reacțiile de condensare a antocianilor cu alți compuși fenolici. Printre compușii polifenolici care pot reacționa cu antocianii sunt flavan-3-olii și poliflavan-3-oli. Mecanismul exact pentru stabilitatea antocianilor este până în prezent neelucidat și dificil de stabilit. Acizii fenolici, ca acidul ferulic si siringic pot de asemenea interacționa cu antocianii, fiind pus în evidență de către Rein,(2005) în sucul de zmeură.

În general factorii care afectează stabilitatea antocianilor atât în fructe cât și în legume în timpul preparării, procesării și stocării sunt (Rhim, 2002):

pH-ul,

temperatura,

lumina,

oxigenul,

ionii metalici,

enzimle,

glucidele.

Creșterea procentului valorii culorii polimerice este un indicator al reacțiilor de condensare a antocianilor cu alți compuși fenolici cum sunt procianidinele care duce la formarea de pigmenți polimerici colorați.

Stintzing și Carle (2004) au pus în evidență că în timpul stăcării produselor conservate, pelargonidina-3-glucozida, principalul antocian din căpșuni, poate fi hidrolizat în mediul acid la pelargonidină și apoi transformat în acid hidroxibenzoic.

Kirca și colab. (2003) au demonstrat că temperatura de stocare are o influență puternică asupra stabilității antocianilor din sucul și pasta de morcovii negrii. Ei au raportat o degradare foarte rapidă a antocianilor atunci când sucul și nectarul au fost păstrate la 370C, în timp ce la 40C, degradarea antocianilor a fost redusă semnificativ.

Cianidina și delfinidina-rutinozida sunt cei mai stabili antociani în timpul stocării, timp de 12 luni la 80C. Procesarea produselor care conțin antociani la o temepratură joasă (40C) și într-o atmosferă inertă conduce la o degradare scăzută a antocianilor. Sub aceste condiții, degradarea glucidelor și a acidului ascorbic poate fi cauza predominantă a transformării antocianilor în compuși bruni.

CAPITOLUL III.

Mecanismul de degradare a antocianinelor

Antocianii sunt antocianidine glicozilate. Partea glucidică este atașat la gruparea hidroxil din poziția 3 a agliconului antocianidinic. Uneori partea glucidică poate fi atașată și în poziția 5 sau 7 a ionului flavinium. Variațiile în structura chimică a acestor compuși bioactivi este dată de:

Diferențele cu privire la numărul de grupări hidroxil prezente în moleculă,

Gradul de metilare a grupărilor hidroxil,

Natura și numărul grupărilor glucidice atașate la moleculele fenolice

Natura și numărul acizilor alifatici sau aromatici atașate la moleculele fenolice.

Radicalii de natura glucidică se atasează la molecula fenolului ca 3-monoglucide, 3-diglucide, 3-triglucide, 3,5-diglicozide, 3,7-diglicozide. Majoritar restul glucidic este reprezentat de glucoză, dar pot să apară si resturi de galactoză, ramnoză și xiloză. Degradarea compușilor este datorată în principal reacțiilor de oxidare, ruperii legăturilor covalente sau unor reacții de oxidare suplimentare datorită procesării termice. Degradarea termică a antocianilor duce la formarea unor compuși noi, în funcție de severitatea și natura tratamentului termic. [NUME_REDACTAT] 3.1. este prezentată degradarea antocianilor și formarea a diferiți compuși intermediari. Întelegerea mecanismului de degradare a compușilor bioactivi este o condiție esențială pentru a menține calitatea nutrițională dar și vizuală a produsului alimentar. În momentul de față, elucidarea mecanismului de degradare a antocianilor este puțin cunoscut, dar structura chimică și prezența altor acizi organici au o influență puternică. De exemplu, viteza de degradare a antocianilor crește în timpul procesării și stocării la temperaturi ridicate. Unii cercetători sugerează că deschiderea inelului pirilium și formarea chalconei reprezintă primul pas în degradarea antocianinelor. Un alt mecanism propus ar fi hidroliza grupărilor glucidice și formarea agliconilor ca și etapă de degradare inițială, ceea ce duce la formarea aducților ciclici. În urma tratamentului termic, are loc formarea structurii calconice, care suferă în continuare transformări obținându-se derivați cumarinici glicozilați, cu pierderea inelului B. La pH cuprins între 2-4, legătura glucidă-aglicon este mult mai labilă decât alte legături glicozidice. De exemplu, la pH=1, toate legăturile glicozidice sunt accesibile hidrolizei, din cauză că în urma încălzirii cianidinei-3-rutinoza , are ca rezultat formarea ramnozei și glucozei, și numai în cantități foarte mici rutinoză. Un alt studiu (Seeram și colab., 2001) a demonstrat că creșterea temperaturii în combinație cu un pH ridicat a cauzat degradarea antocianinelor din cireșe, având ca rezultat obținerea de derivați de acizi benzoici.

Degradarea oxidativă

Oxigenul joacă un rolvital în procesele de degradare a antocianilor. Prezența oxigenului poate accelera degradarea antocianilor prin mecanism oxidativ direct și/sau prin acțiunea enzimelor de oxidare. În prezența oxigenului, enzime ca și PPO (polifenol oxidaza) catalizează oxidarea acidului clorogenic în chinona corespunzătoare. Aceste chinone reacționează cu antocianinele cu formarea de produși de condensare bruni. Studiile de cercetare au demonstrat că enzima PPO joacă un rol vital în mecanismul de degradare a antocianilor.

Kader și colab. (2001) au demonstrat că pelargonidina-3-glucozida este degradată printr-un mecanism care implică o reacție între o-chinonă și/sau produșii secundari de oxidare care se formează între chinonă și pigmentul de antocian.

Sarni și colab. (1995) au demonstrat că produșii de degradare a cianidinei-3-glucozida și malvidina -3-glucozida conțin atât acid cafeoil tartric cât și gruparea antocian. În plus, acești produși de degradare au ca și consecință obținerea de produse alimentare fără culoare, ca și o consecință a degradării oxidative. Reacția dintre malvidin -3-glucozida și acidul caftaric o-chinonă duce la formarea de aducți. Concluzia acestui studiu relevă că forma hemiacetalică a pigmentului este mult mai reactivă decât forma flavilium.

Sadilova și colab. (2007) au studiat degradarea termică a antocianilor prin HPLC-DAD-MS din căpșuni și fructe de soc. Astfel, ei au constatat că în urma tratamentului termic a căpșunilor, după 4 ore, produsul de degradare prezintă o absorbție maximă de 253 nm, și un timp de retenție, Rt = 23,5 minute, m/z 139. Aceste date au sugerat că produsul de degradare este acidul 3,4-hidroxibenzoic (cunoscut și sub denumirea de acid protocatecuic), un produs de clivare a inelului B a pelargonidinei. Inelul A a antocianului este degradat la phloroglucinaldehida (m/z 155). În cazul fructelor de soc, după un tratament termic de 4 ore, produșii de degradare au fost identificați la 280 nm.

Figura 3.1 Mecanismul de degradare termică a doi antociani comuni, pelargonidina si cianidina glucozilată în poziția 3 (Patras și colab., 2009).

Cinetica de degradare a antocianilor în alimente

Modelele cinetice sunt des folosite in industria alimentară, fiind un obiectiv rapid și economic pentru evaluarea calității produselor. Modelarea cinetică este implicată pentru a prezice influența procesării asupra parametrilor calitativi critici. Cunoașterea cineticii de degradare, care includ ordinul de reacție, constanta de viteză și energia de activare sunt foarte esențiali pentru a prezice pierderea calității alimentelor atât în timpul stocării cât și pe parcursul tratamentelor termice. Unul din factorii importanți care se i-au in calcul în timpul procesării alimentelor sunt pierderea nutrienților. Astfel, studiile cinetice sunt necesare pentru a reduce aceste pierderi nedorite și de a optimiza calitatea alimentelor specifice. Degradarea antocianilor sub încălzirea izotermică este raportată ca fiind ordinul 1(Ecuatia 1), pentru sucuri și concentrate de vișine, căpșuni și mure:

unde Ct este concentrația antocianilor (mg/100 ml) la timpul t (minute), C0 este concentrația antocianilor (mg/100 ml) la timpul 0 și K (min-1).

Cineticile de degradare a antocianilor sau alți parametrii de calitate în timpul procesării termice sunt obinute prin determinarea constantelor de viteză la o temperatură dată în funcție de timp. Cheia parametrilor cineticii de degradare termică, de exemplu, timpul de injumătățire (T1/2) și energia de activare sunt calculate cu ajutorul următoarelor ecuații:

sau T1/2 =

Log (KT/K0) = –

Unde, Ea este energia de activare (KJ mol-1), R este constanta universală a gazelor (8,314 KJmol-1 oC -1).

Majoritatea studiilor de cinetica degradării antocianilor are loc sub condiții izotermice la temeperaturi sub 100oC. În schimb, degradarea antocianilor în alimentele solide sau semi-solide cum ar fi fructele sau cerealele, legumele nu are loc izotermic astfel în modelele cinetice trebuie incluse și parametrii timp-temperatură.

CAPITOLUL IV

Noțiuni teoretice legate de culoare

Lumina este o radiație sub formă de unde electromagnetice. Radiațiile electromagnetice pot fi clasificate în funcție de frecvența lor. Ochiul uman poate distinge doar o parte din frecvențele radiațiilor electromagnetice. Această parte este denumită spectru vizibil. Spectrul vizibil este delimitat de nuanțele de roșu (având aproximativ 705 nm) si nuanțele de albastru/ violet (aprox. 385 nm). Dincolo de limita de 385 nm incep ultravioletele.

Culorile suprafețelor, reprezintă capacitatea lor de a absorbi anumite unde luminoase si de a le reflecta pe celelalte. Când lumina conține proporții egale din fiecare culoare, o percem ca pe o lumina " alba ". Este culoarea din timpul zilei.

Spectrul vizibil este un spațiu R (red-roșu) G (green-verde) B (blue-albastru ) (Figura 4.1). Conul globului ocular percepe in acest mod cele trei culori fundamentale. Ele sunt baza formarii celorlalte culori, prin mixare la nivelul creierului .

Figura 4.1. Domeniul vizibil

Corpul care absoarbe toata lumina ce cade pe el poarta numele de corp negru, iar corpul care reflecta toate radiațiile este alb. Corpurile care au o absorbtie neglijabilă, transmițând practic lumina integral se numesc transparente. Corpurile absorbante, care realizează o absorbție selectivă, se numesc corpuri colorate. De exemplu, un obiect verde arată verde când este iluminat cu lumina alba deoarece absoarbe toate lungimile de unda cu excepția verdelui, pe care îl reflecta.

Un system de măsurare a culorii este sistemul CIELAB, care a fost elaborate de CIE în anul 1976, și se bazează pe valorile tristimulilor de culoare X, Y, Z, ce sunt reprezentate în coordonate carteziene sau cilindrice. În coordinate cilindrice parametrii de culoare se calculează cu relațiile:

L* = L*

C* = (a*2 + b*2)

H* = arctg(b*/a*) și este exprimat în scara 00-3600,

unde: L* – este luminozitatea; C* – croma, saturația, intensitatea vioiciunea, puritatea, strălucirea sau intensitatea culorii; H – nuanța

În spațiul CIELAB de reprezentare a culorilor, culorile de aceeași nuanță se plasează pe liniile de nuanță ce pornesc din originea spațiului (Figura 4.2) (intersecția coordonatelor plane a* și b*), unghiul H0 fiind o măsură a nuanței. El variază în sens contrar acelor de ceasornic, de la roșu la galben, spre verde și albastru.

Exemplu:

H0 = 0 sau H0 = 3600, corespunde culorii roșu,

H0 = 900 corespunde culorii galbene,

H0 = 2700 corespunde culorii albastre (Figura 4.2).

Figura 4.2. Diagrama de cromaticitate în sistemul CIE, a*,b*

[NUME_REDACTAT] 4.2, spațiul culorii CIELAB se desprind următoarele trăsături:

dacă a* și b* sunt pozitive, culoarea probei va fi cuprinsă în intervalul roșu-portocaliu-galben;

dacă a* este negativ iar b* este pozitiv, culoarea probei va fi cuprinsă în intervalul galben-galben verzui-verde;

dacă b* este negativ și a* este negativ, culoarea probei va fi cuprinsă în intervalul verde-turqoaz-albastru;

dacă b* este negativ și a* este pozitiv, culoarea probei va fi cuprinsă în intervalul albastru- purpuriu-roșu.

În industria alimentară, pe lângă necesitatea caracterizării culorii alimentelor se impune și necesitatea exprimării diferențelor de culoare. Este vital ca o metodă prin care se determină și diferențele de culoare sa fie corelabilă cu trăsăturile senzoriale.

Autoritatea internațională pentru măsurarea culorii a stabilit o formulă simplificată a diferenței de culoare. Astfel, diferența de culoare în coordonate carteziene este:

E* = [ (L*)2 + (a*)2 + (b*)2]1/2

în care:

L* = L* probă – L* standard

a* = a* probă – a* standard

b* = b* probă – b standard

unde:

L* indică orice diferență de luminozitate și poate fi tradusă astfel :

L* > 0, proba este mai luminoasă decât decât standardul (mai deschisă);

L* < 0, proba este mai întunesoasă decât decât standardul (mai inchisă);

a* și b* indică diferențele între poziția probei și standardului în diagrama de cromaticitate a*b* și poate fi tradusă astfel:

a*- diferența roșu-verde:

a* > 0, proba este mai roșie decât standardul;

a* < 0, proba este mai verde decât standardul;

b* diferența galben- albastru

b*< 0, proba este mai galbenă decât standardul;

b* > 0, proba este mai albastră decât standardul;

PARTEA PRACTICĂ

CAPITOLUL V

Obiective și planul experimental

Obiectivele proiectului de diplomă au fost:

Evaluarea cantitativă din punct de vedere al cantității de compuși polifenolici totali a unui ceai antioxidant,

Evaluarea ceaiului din punct de vedere al activității antioxidante,

Influența modalității de preparare a ceaiului (infuzie, macerat, la rece) asupra compușiilor bioactivi și a activității antioxidante,

Influența modalității de preparare a ceaiului (infuzie, macerat, la rece) asupra culorii ceaiului,

Planul experimental este redat în Figura 5.1.

Pentru atingerea obiectivelor prevăzute în cadrul proiectului de diplomă, s-a luat spre studiu un ceai antioxidant, realizat în cadrului proiectului PN-II-IN-CI-2012-1-0327. Acest ceai este format din afine uscate, măceșe și extract de boabe de porumb roșii. Într-o primă etapă s-a evaluat acest ceai din punct de vedere al conținutului în compuși polifenolici și al activității antioxidante. Ceaiul antioxidant a fost preparat astfel:

s-a realizat o infuzie (peste 2,5 grame de ceai s-a turnat 200 ml apă fierbinte și a fost lăsat timp de 5, 15, 30, 45 și 60 de minute)

s-a realizat un decoct (peste 2,5 grame de ceai s-a adaugat 200 ml de apă și s-a menținut pe baie de apă la fierbere timp de 5, 15, 30, 45 și 60 de minute)

la rece: peste 2,5 grame ceai s-a adaugat 200 ml apă distilată și s-a lăsat la frigider (40C) timp de 17 ore.

În toate cazurile și la timpii menționati mai sus, s-a determinat cantitatea in compuși polifenolici și activitatea antioxidantă. De asemenea, în paralel s-a determinat și influența modalității de preparare a ceaiului asupra culorii acestuia, prin măsurarea cantității de lumină reflectată, la lungimile de undă din domeniul vizibil (400-700 nm).

Figura 5.1 Planul experimental

CAPITOLUL VI

Materiale si metode

6.1. Determinarea compușilor polifenolici totali (metoda Folin-Ciocalteu)

Determinarea continutului de compusi polifenolici totali s-a realizat prin metoda Folin-Ciocalteu. Compușii albaștrii formați între fenolați și reactivul Folin-Ciocalteu sunt independenți de structura compușilor fenolici, dezvoltând astfel complexe între centrul metalic și compușii fenolici. Absorbția a fost înregistrată la lungimea de undă 765 nm. Conținutul total de fenoli a fost exprimat în mg echivalenți de acid galic/200 ml ceai. Curba de calibrare (Figura 6.1) s-a realizat cu o solutie de acid galic de concentratii cunoscute (0.1-0.5 mg/ml), iar concentratia de polifenoli totali din extracte a fost calculata din ecuatia de regresie (y=26,11x+0,014) și s-a exprimata in mg echivalenti acid galic (GAE)/200 ml ceai.

Figura 6.1. Curba de calibrare cu acid galic pentru determinarea cantitativă a compușilor polifenolici prin metoda Folin-Ciocalteu

6.2. Determinarea activității antioxidante – metoda FRAP

O metoda utilizata pentru determinarea activitatii antioxidante este metoda FRAP (ferric reducing antioxidant power), o metodă simplă spectrofotometrică care testează puterea antioxidantă a probelor luate în studiu și se bazează pe reducerea complexului tripiridiltriazina ferică (Fe(III)-TPTZ) la complexul tripiridiltriazina feroasă ((Fe(III)-TPTZ) de către un reductant la pH acid (Benzie si Strain, 1999). Soluția FRAP de lucru se prepară proaspăt prin amestecarea a 50 ml tampon acetat 300 mM cu 5 ml solutie Fe2(SO4)3·H2O și 5 ml TPTZ. Probele (100 µl) au fost lăsate să reacționeze cu 500 µl solutie FRAP și 2 ml apă distilată pentru o oră, la întuneric, după care citirile la spectrofotometru s-au realizat la 595 nm. Curba de calibrare (Figura 6.2) s-a realizat cu o solutie de Trolox de concentratii cunoscute (0-1000 µM), iar capacitatea antioxidanta din extracte a fost calculata din ecuatia de regresie (y =22,61x+0,014), unde y reprezinta absorbanta citita la 595 nm, iar x reprezinta µmoli echivalenti Trolox in 100 µl extract Rezultatele sunt exprimate in µmoli echivalenti Trolox (TE)/200 ml ceai.

Figura 6.2. Curba de calibrare cu trolox pentru determinarea activității antioxidante

6.3. Determinarea culorii ceaiului prin sistemul colorimetric CIE L*a*b*

Sistemul tristimulus CIE utilizează coordonatele matematice (X-pentru culoarea ambră, Y-pentru culoarea verde și Z-pentru culoarea albastră) pentru a reprezenta culorile primare roșu, verde și albastru cerute de un observator standard pentru a obține un detaliu de culoare. Coordonatele pot fi combinate pentru a obține o reprezentare bi-demensională (coordinate cromatice x și y) a culorii. Astfel, sistemul CIE L*a*b implică L (luminanța), a* (axele roșu-verde) și b* (axele galben-abastru). Etapele care s-au parcurs pentru determinarea culorii au fost:

prepararea ceaiului,

măsurarea transmitanței (%T) /absorbanței din 10 in 10 nm in domeniul 400 și 700 nm cu ajutorul unui spectrofotometru Shimatzu UV-Vis

pentru fiecare lungime de undă, se multiplică transmitanța cu valorile X, Y și Z prezente în Tabelul 6.1.

se totalizează valorile pentru X, Y și Z la fiecare lungime de undă

se determină X din ecuația:

se determină Y din ecuația:

se determină Z din ecuația:

valorile X, Y și Z reprezintă coordonatele cromatice care pot fi folosite în diagrama cromatică pentru a localiza culoarea ceaiului cercetat în spațiul de culoare al diagramei cromatice din sistemul CIE (Figura 6.3).

Figura 6.3 Diagrama cromatică din sistemul CIE (http://www.capisci.ro/articole/Modelul_RGB)

Tabel 6.1

Valorile X, Y și Z

CAPITOLUL VII

REZULTATE

7.1. Influenta modalității de preparare a ceaiului (infuzie, macerat, la rece) asupra compușiilor bioactivi și a activității antioxidante

7.1.1. Evaluarea cantitativă din punct de vedere al cantității de compuși polifenolici totali a ceaiului antioxidant preparat în diferite moduri

Determinarea conținutului de compuși polifenolici totali s-a realizat prin metoda Folin-Ciocalteu. Compușii albaștrii formați între fenolați și reactivul Folin-Ciocalteu sunt independenți de structura compușilor fenolici, dezvoltând astfel complexe între centrul metalic și compușii fenolici. Absorbția a fost înregistrată la lungimea de undă 765 nm. Conținutul total de fenoli a fost exprimat în mg echivalenți de acid galic (GAE)/ 200 ml ceai.

Rezultatele obținute în urma infuziei ceaiului la timpii de 5, 15, 30, 45 și 60 de minute sunt prezentate în Figura 7.1.

Figura 7.1. Compușii polifenolici totali, exprimați în mg GAE/200 ml ceai, în cazul ceaiului infuzat timp de 5, 15, 30, 45 și 60 de minute.

În cazul infuziei ceaiului, se observă că cea mai mare cantitate de compuși polifenolici totali se obține în cazul infuzării ceaiului timp de 15 minute (44,75 mg GAE/200 ml ceai). Infuzarea ceaiului cu incă 15 minute (un total de 30 de minute) are ca rezultat o scădere drastică în conținutul de compuși polifenolici (11,84 mg GAE/200 ml ceai).

Pentru obținerea decoctului de ceai peste 2,5 grame de ceai s-a adaugat 200 ml de apă și s-a menținut pe baie de apă la fierbere timp de 5, 15, 30, 45 și 60 de minute. Rezultatele obținute din punct de vedere al conținutului de compuși polifenolici este prezentat în Figura 7.2.

Figura 7.2. Compușii polifenolici totali, exprimați în mg GAE/200 ml ceai, în cazul decoctului de ceai menținut pe baie de apă la fierbere timp de 5, 15, 30, 45 și 60 de minute.

În cazul decoctului de ceai așa cum se observă și din Figura 7.2, cea mai mare cantitate de compuși polifenolici totali s-a obținut în cazul menținerii ceaiului timp de 30 de minute pe baia de apă la fierbere (245,11 mg GAE/200 ml ceai). După o oră, se observă o ușoare scădere a conținutului în compuși polifenolici totali (187,51 mg GAE/200 ml ceai) .

Ceaiul infuzat a fost apoi menținut la temperatura camerei timp de 24, respectiv 48 de ore. Rezultatele obținute sunt prezentate în Figura 7.3. Se observă că există o diferență semnificativă între ceaiul infuzat timp de o oră și cel menținut timp de 24 de ore la infuzat. Valorile obținute sunt de 19,15 mg GAE/200 ml ceai la o oră, respectiv de 258,14 mg GAE/200 ml ceai la 24 de ore. Explicația ar consta din faptul că, menținerea ceaiului timp de 24 de ore împreună cu materialul vegetal, duce la o extracție suplimentară în compuși bioactivi. În schimb, nu se constată diferențe semnificative între ceaiul menținut la infuzat timp de 24 de ore comparativ cu cel infuzat timp de 48 de ore (258,14 mg GAE/200 ml ceai, respectiv 250,79 mg GAE/200 ml ceai). De asemenea, menținerea ceaiului la rece, 40C, timp de 17 ore are ca rezultat o creștere în compuși polifenolici totali (76,06 mg GAE/200 ml ceai), comparativ cu ceaiul infuzat timp de o oră, dar mai mică comparativ cu ceaiul infuzat timp de 24, respectiv 48 de ore.

Figura 7.3. Comparație între ceaiul infuzat timp de o oră, 24, respectiv 48 de ore și a ceaiului preparat la rece

S-a realizat o comparație între ceaiul obținut prin infuzie și cel obținut prin decoct din punct de vedere al conținutului în compuși polifenolici totali. Rezultatele sunt prezentate în Figura 7.4. Dintre cele două metode alese pentru prepararea ceaiului, se observă că în cazul decoctului are loc eliberarea unei cantități mai mare de compuși polifenolici. Temperatura crescută și constantă pe parcursul preparării decoctului are ca rezultat eliberarea de compuși polifenolici totali în cantitate mult mai mare comparativ cu a infuziei, în care temperatura este ridicată în primele minute, urmând apoi o răcire treptată a acesteia.

Figura 7.4. Comparație între compușii polifenolici totali din ceaiul supus la două modalități de preparare diferite

7.1.2. .Evaluarea ceaiului din punct de vedere al activității antioxidante

O metoda utilizata pentru determinarea activitatii antioxidante este metoda FRAP (ferric reducing antioxidant power), o metodă simplă spectrofotometrică care testează puterea antioxidantă a probelor luate în studiu și se bazează pe reducerea complexului tripiridiltriazina ferică (Fe(III)-TPTZ) la complexul tripiridiltriazina feroasă ((Fe(III)-TPTZ) de către un reductant la pH acid. Rezultatele sunt exprimate in µmoli echivalenti Trolox (TE)/200 ml ceai.

Activitatea antioxidantă a ceaiului obținut prin infuzare la 5, 15, 30, 45 și 60 de minute este prezentă în Figura 7.5. Cea mai mare activitate antioxidantă se înregistrează în cazul infuziei la 60 de minute. De fapt, odată cu creșterea duratei infuzării are loc și creșterea activității antioxidante. Rezultatele obținute nu sunt în concordanță cu cele obținute în cazul compușilor polifenolici, ceea ce sugerează că activitatea antioxidantă este dată și de alți compuși, care nu sunt de natura compușilor polifenolici.

Figura 7.5. Activitatea antioxidantă, exprimați în TE/200 ml ceai, în cazul ceaiului infuzat timp de 5, 15, 30, 45 și 60 de minute

În schimb, în cazul decoctului, în care, temperatura înaltă se menține ridicată și constantă timp de o oră se observă că cea mai mare activitate antioxidantă se obține la 45 de minute, urmând apoi o scădere a acesteia. Rezultatele sunt prezentate în Figura 7.6.

Figura 7.6. Activitatea antioxidantă, exprimați în TE/200 ml ceai, în cazul ceaiului obținut prin decoct timp de 5, 15, 30, 45 și 60 de minute

Realizând o comparație între cele două modalități de preparare a ceaiului (Figura 7.7) se observă că cea mai mare activitate antioxidantă s-a obținut în cazul decoctului, până la 45 de minute. La o oră se observă că are loc o scădere a activității antioxidante în cazul decoctului, în schimb în cazul infuziei, creșterea activității antioxidante are loc în paralel cu creșterea timpului de infuzare.

Figura 7.7. Comparație între activitatea antioxidantă a ceaiului obținut prin infuzie și cel obținut prin decoct

Comparând activitatea antioxidantă a ceaiului infuzat timp de o oră cu cel infuzat timp de 24, respectiv 48 de ore, se observă o creștere semnificativă a activității antioxidante (Figura 7.8). Astfel, activitatea antioxidantă a ceaiului după o oră este de 267,48 TE/200 ml ceai, în timp ce la 24 de ore, respectiv 48 de ore este de 1488,9 TE/200 ml ceai, respectiv 1469,4 TE/200 ml ceai. Între ceaiul infuzat timp de 24 de ore și 48 de ore diferențele din punct de vedere al activității antioxidante sunt nesemnificative.

[NUME_REDACTAT] 7.8. se observă că ceaiul menținut la 40C, timp de 17 ore prezintă o activitate antioxidană mult mai ridicată (568,4 TE/200 ml ceai) comparativ cu a ceaiului infuzat timp de o oră, dar mai mică decât activitatea antioxidantă a ceaiului infuzat timp de 24, respectiv 48 de ore.

Figura 7.8. Comparație din punct de vedere al activității antioxidante al ceaiului infuzat timp de o oră, 24 și 48 de ore, si a ceaiului obținut la rece timp de 17 ore.

7.2. Influenta modalității de preparare a ceaiului (infuzie, macerat, la rece) asupra culorii ceaiului

Proprietățile de culoare ale ceaiului sub formă de infuzie și decoct au fost studiate utilizând metoda [NUME_REDACTAT], metodă care se bazează pe determinarea spectrului vizibil și obținerea unor imagini cromatice reale. Această metodă este rapidă și ușor de aplicat, folosită pentru determinarea culorii produselor alementare. Pentru obținerea valorilor tricromatice, au fost aplicate recomandările făcute de CIE ([NUME_REDACTAT] de Iluminare), determinarea transmitanțelor ceaiului sub formă de infuzie și decoct realizându-se cu ajutorul spectrofotometrului Shimatzu mini UV-Vis.

Rezultatele îbținute în cazul infuziei de ceai sunt prezentate în Tabelul 7.1 și 7.2, iar in cazul decoctului în Tabelul 7.3.

Tabel 7.1.

Rezultate experimentale obținute în cazul infuziei de ceai la diferiți timpi utilizând sistemul CIELAB

Tabel 7.2

Comparație între rezultate experimentale obținute în cazul infuziei de ceai la o ora și 24 de ore utilizând sistemul CIELAB

Tabel 7.3

Rezultate experimentale obținute în cazul decoctului de ceai la diferiți timpi utilizând sistemul CIELAB

CONCLUZII

Principalele concluzii care se pot desprinde în urma realizării Proiectului de Diplomă sunt:

În cazul infuziei ceaiului, se observă că cea mai mare cantitate de compuși polifenolici totali se obține în cazul infuzării ceaiului timp de 15 minute (44,75 mg GAE/200 ml ceai). Infuzarea ceaiului cu incă 15 minute (un total de 30 de minute) are ca rezultat o scădere drastică în conținutul de compuși polifenolici (11,84 mg GAE/200 ml ceai).

În cazul decoctului de ceai, cea mai mare cantitate de compuși polifenolici totali s-a obținut în cazul menținerii ceaiului timp de 30 de minute pe baia de apă la fierbere (245,11 mg GAE/200 ml ceai). După o oră, se observă o ușoare scădere a conținutului în compuși polifenolici totali (187,51 mg GAE/200 ml ceai).

Dintre cele două modalități de preparare a ceaiului, infuzie și decoct, cea mai mare cantitate de compuși polifenolici s-a obținut în cazul decoctului.

Cea mai mare activitate antioxidantă, determinată prin metoda FRA,P se înregistrează în cazul ceaiului infuzat la 60 de minute. În schimb, în cazul decoctului, în care, temperatura înaltă se menține ridicată și constantă timp de o oră se observă că cea mai mare activitate antioxidantă se obține la 45 de minute, urmând apoi o scădere a acesteia

Realizând o comparație între cele două modalități de preparare a ceaiului se observă că cea mai mare activitate antioxidantă s-a obținut în cazul decoctului, până la 45 de minute. La o oră se observă că are loc o scădere a activității antioxidante în cazul decoctului, în schimb în cazul infuziei, creșterea activității antioxidante are loc în paralel cu creșterea timpului de infuzare

Proprietățile de culoare ale ceaiului sub formă de infuzie și decoct au fost studiate utilizând metoda [NUME_REDACTAT], iar rezultatele experimentale demonstrează o accentuare a intensității culorii odată cu creșterea timpului de preparare a ceaiului.