Сок из жимолости: какие условия сохраняют максимум витаминов?

Данная статья посвящена анализу свойств шести сортов жимолости синей (медовой ягоды) как ценного сырья для производства полезных для здоровья соков. Были выявлены значительные различия в содержании биоактивных соединений между соками, полученными из плодов одного и того же вида. Исследование показало, что условия контролируемой атмосферы (20% CO₂ и 5% O₂) и упаковка в модифицированной атмосфере (MAP) в пакетах Xtend влияют на качество сока, минимизируя потери питательных веществ.

Анализ содержания полифенолов в соках выявил существенные различия между сортами и годами (2021 и 2022), что обусловлено главным образом разными погодными условиями. В 2022 году содержание полифенолов в сортах «Usłada», «Candy Blue», «Boreal Beauty» и «Boreal Beast» было от 69% до двух раз выше по сравнению с показателями, зафиксированными в 2021 году. Условия хранения в CA и MAP оказались более эффективными для сохранения биоактивных компонентов, а следовательно, и антиоксидантной активности плодов (измеренной методом DPPH), чем хранение в нормальной атмосфере (NA). Сорт «Sinij Utes» показал самое высокое общее содержание полифенолов и наименьшие их потери во время хранения. Напротив, сорт «Boreal Beauty» содержал наименьший уровень полифенолов как после сбора урожая, так и после хранения. Данное исследование подтвердило важность правильных условий хранения для сохранения антиоксидантных свойств жимолости синей.

Фруктовые соки являются популярной альтернативой для потребителей, ищущих замену свежим фруктам, и ценятся за их свежесть, вкус и питательную ценность. Повышение осведомленности и растущие ожидания потребителей в отношении современных технологий переработки фруктов и овощей стимулируют развитие индустрии свежих соков. Современный продовольственный рынок в значительной степени полагается на инновационные продукты, которые не только укрепляют здоровье, но и снижают риск некоторых заболеваний. Хотя потребители по-прежнему ценят привычные и любимые ингредиенты, они все больше внимания уделяют пользе для здоровья продуктов, изготовленных из новых и менее распространенных видов сырья [1].

Жимолость синяя (Lonicera caerulea L.) — это вид, который в последнее время набирает популярность в Польше. Этот многолетний листопадный кустарник из семейства Жимолостные (Caprifoliaceae) изначально культивировался в России, Японии и Китае [2,3,4,5,6,7,8]. В настоящее время его также выращивают во многих других странах, включая Польшу, Чехию, Словакию, Литву, Беларусь, Словению, США [2,9,10], Швейцарию [11], Украину [12], Эстонию и Румынию [3,6]. Контролируемая гибридизация и интенсивный селекционный отбор в селекционных центрах привели к разработке новых сортов, в которых отсутствует горечь, изначально присущая плодам. Преимущества этого вида включают раннее плодоношение (до земляники), устойчивость к болезням и вредителям, морозостойкость, пригодность к механизированной уборке [13,14,15] и адаптируемость к более широкому диапазону pH субстрата [13,16]. В Польше период сбора урожая обычно начинается в июне (иногда в мае) и продолжается, в зависимости от сорта, до середины августа [17].

После сбора ягоды в основном используются для производства сока, джема или вина [5,6,18,19,20]. Благодаря содержанию витаминов, фенолов, органических кислот и, прежде всего, высокому уровню биоактивных соединений, ягоды жимолости синей набирают популярность и считаются суперфруктом [2,6,13]. Фенольные соединения в ягодах жимолости синей были extensively изучены, идентифицированы и описаны, а их высокая концентрация считается одной из наиболее важных характеристик этого вида. Ягоды богаты антоцианами, флавоноидами, фенольными кислотами и танинами, которые в совокупности способствуют их оздоровительным свойствам. Антоцианы, такие как цианидин, дельфинидин и мальвидин, являются мощными антиоксидантами, которые поддерживают здоровое зрение, оказывают противовоспалительное действие и защищают сердечно-сосудистую систему. Флавоноиды, включая кверцетин и катехины, обеспечивают антиоксидантную и противовоспалительную пользу, помогая защищать клетки от окислительного стресса. Фенольные кислоты, такие как кофейная и кумаровая кислоты, дополнительно улучшают функцию сосудистого эндотелия, положительно влияя на состояние кровеносной системы. Танины, в свою очередь, проявляют антибактериальные свойства и поддерживают здоровье пищеварительной системы, облегчая желудочно-кишечные жалобы. Совместное действие этих фенольных соединений делает ягоды ценным компонентом оздоровительной диеты [7,13,15]. Уровни полифенолов главным образом зависят от таких факторов, как сорт, географическое положение [21], климатические условия, методы культивирования [2,11,22] и период сбора урожая [21]. Известно, что продукты, богатые полифенолами, предотвращают нейродегенеративные заболевания, возрастные расстройства и другие болезни цивилизации, а также обладают антимутагенными и противораковыми свойствами [5,8,9,11,19,23]. В Японии, на острове Хоккайдо, производители сока из жимолости синей продвигают свой продукт как «золотое средство для вечной молодости и долголетия» [16]. Такие факторы, как происхождение плодов, сорт, климатические условия, степень зрелости и условия после сбора урожая, значительно влияют на качество сока, включая содержание биоактивных соединений [10,24,25].

Ягоды жимолости синей (Lonicera caerulea L.) быстро портятся при комнатной температуре [5,17], со сроком хранения приблизительно два дня для потребления или переработки [17]. После этого периода поврежденные ягоды часто поражаются наиболее распространенным патогеном мягких плодов — серой гнилью (Botrytis cinerea) [26]. Сбор урожая на плантациях может длиться более месяца, что особенно сложно для мелких производителей, не использующих уборочные машины. Меньшие партии часто замораживают, что увеличивает производственные затраты [27,28]. Замораживание вызывает разрыв клеток ягод, запуская ферментативные реакции, которые могут разрушать антоцианы и другие фенольные соединения. Эта деградация особенно заметна во время оттаивания из-за взаимодействия с окисляющими ферментами [28].

Продление ограниченного срока хранения по крайней мере до 14 дней позволило бы перерабатывать более крупные партии плодов. Этого можно достичь путем замедления метаболических процессов с помощью более совершенных методов хранения фруктов и овощей, таких как регулируемая атмосфера (CA), которая включает снижение температуры до -1–+2 °C при относительной влажности 95% [3,29,30]. Другим эффективным подходом является использование упаковки в модифицированной атмосфере (MAP) в виде пакетов Xtend [3,26,31,32]. Метод регулируемой атмосферы (CA) снижает уровень кислорода до приблизительно 5% и повышает уровень диоксида углерода до 20%. Эта корректировка снижает интенсивность дыхания плодов и овощей, замедляет процессы созревания и старения и продлевает их свежесть. Аналогично, метод пакетов Xtend, являющийся формой упаковки в модифицированной атмосфере (MAP), изменяет внутреннюю атмосферу упаковки до желаемых пропорций газов (например, 5–10% O₂, 15–20% CO₂ и 70–80% N₂), снижая метаболическую активность, ограничивая рост патогенов и предотвращая порчу. Этот метод обычно применяется к сезонным фруктам и овощам, таким как ягоды, помидоры или салат. Оба метода доказали свою эффективность в продлении срока хранения и сохранении питательного качества сельскохозяйственной продукции, способствуя сокращению пищевых отходов и улучшению продовольственной безопасности [30,33,34].

Учитывая растущие масштабы культивирования жимолости синей в Польше и ее повышенную доступность для промышленности, этот фрукт становится привлекательным сырьем для производства как однокомпонентных, так и смешанных соков. Хотя предыдущие исследования в основном изучали влияние замороженного хранения на пользу для здоровья соков, настоящее исследование было направлено на оценку влияния краткосрочного хранения в условиях регулируемой и модифицированной атмосферы на общее содержание полифенолов и антиоксидантную активность в одном из конечных продуктов, то есть в соке из жимолости синей. Определение оздоровительных веществ в сухом или свежем веществе не всегда отражает фактическое содержание биоактивных соединений в готовых к употреблению продуктах.

2.1. Материалы

Материалом для двухлетнего эксперимента послужили соки из шести сортов жимолости синей (Lonicera caerulea L.): трех канадских сортов — 'Boreal Beast', 'Boreal Beauty' и 'Boreal Blizzard' — и трех российских сортов — 'Candy Blue', 'Sinij Utes' и 'Usłada'. Серия Boreal представляет собой новую линейку сортов жимолости, разработанную путем гибридизации гермоплазмы из России, Японии и Курильских островов [35].

Ягоды были получены с коммерческой плантации жимолости, расположенной на юге Польши, в Малопольском воеводстве, приблизительно в 20 км от Кракова (координаты: высота 360 м над уровнем моря; широта 50°14′06″ с.ш.; долгота 19°53′15″ в.д.). Растения были высажены на расстоянии 1,2 м друг от друга в рядах и 4 м между рядами на пологом склоне. Под растениями был уложен агротекстиль, и была установлена система орошения с частотой полива, регулируемой в зависимости от погодных условий. Все агротехнические приемы в течение эксперимента проводились в соответствии с текущими рекомендациями по выращиванию жимолости синей.

2.1.1. Сроки сбора урожая

Период сбора ягод жимолости синей зависел от сорта (Таблица 1). Российские сорта, которые созревали первыми, были собраны во вторую неделю июня; канадские сорта 'Boreal Beauty' и 'Boreal Beast' были собраны в третью неделю июля; в то время как сорт 'Boreal Blizzard' был собран в первую неделю августа. Все плоды были собраны в стадии полной спелости, так как они относятся к не климактерическим.

Таблица 1. Сроки цветения и плодоношения шести сортов жимолости синей.

2.1.2. Погодные условия

Температура оставалась стабильной в период цветения, роста и созревания. Осадки были различными, причем более высокое количество осадков было зарегистрировано в мае, июне и июле 2021 года — месяцах, критически важных для роста и созревания ягод (Рисунок 1).

Рисунок 1. Погодные условия в период цветения, роста и созревания ягод в 2021 и 2022 годах.

2.2. Условия хранения

Ягоды каждого сорта (четыре повторности, приблизительно по 300 г каждая) хранились в течение 7 и 14 дней в отдельных контейнерах в следующих условиях:

1.  Нормальная атмосфера (NA): Хранение в холодильной камере (температура 2 °C, относительная влажность 90–92%).

2.  Регулируемая атмосфера (CA): 20% CO₂ и 5% O₂ (температура 2 °C, относительная влажность 90–92%).

3.  Модифицированная атмосфера (MAP): Упаковка Xtend (StePac LA Ltd., Johnson Matthey, Tefen, Израиль / США (Чикаго, IL 60181)).

2.3. Приготовление сока

Непосредственно после сбора урожая, а также на 7-й и 14-й день хранения определяли содержание биоактивных соединений и антиоксидантную активность ягод. Для этого образец массой 100 г из каждой из четырех повторностей был отпрессован с использованием лабораторного ручного корзиночного пресса. Полученный сок был проанализирован на общее содержание полифенолов с использованием метода Фолина-Чокальтеу и на их способность связывать радикалы DPPH.

2.4. Содержание биоактивных соединений и антиоксидантная активность

2.4.1. Общее содержание полифенолов (TPC)

Количественное определение фенольных соединений в экстрактах проводилось в лабораторных условиях с помощью реакции с реактивом Фолина-Чокальтеу. С этой целью образец сока (0,25 мл) смешивали с 0,25 мл 25% Na₂CO₃; 0,125 мл реактива Фолина-Чокальтеу (Sigma-Aldrich, Дармштадт, Германия), разведенного вдвое водой перед анализом; и 2,25 мл воды, которую инкубировали в течение 15 минут. Абсорбцию измеряли при 760 нм с использованием спектрофотометра JASCO V-530 UV-Vis (Токио, Япония). Конечные результаты были выражены в мг галловой кислоты (Sigma-Aldrich, Дармштадт, Германия) на литр (эквиваленты галловой кислоты, GAE мг·L⁻¹) [36,37].

2.4.2. Способность связывать радикалы (RSC) — DPPH-тест

Способность экстрактов связывать радикалы определяли в лабораторных условиях, измеряя восстановление синтетического стабильного свободного радикала 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила (DPPH). Колориметрический метод измеряет изменение абсорбции раствора DPPH при 517 нм, что отражает антиоксидантную активность образца. Кратко, 2,8 мл 0,1 мМ раствора DPPH (Sigma-Aldrich) в 96% этаноле смешивали с 0,2 мл образца сока. Абсорбцию DPPH измеряли через 10 минут, а результаты RSC выражали в микромолях эквивалентов Тролокса (Sigma-Aldrich) на литр (TE мкмоль·L⁻¹) [38].

2.5. Твердость плодов

Твердость плодов (N) измеряли с использованием текстурного анализатора TA 500 Lloyd, оснащенного наконечником диаметром 6,35 мм (AMETEK Test & Calibration Instruments; Фарем, Хэмпшир, Великобритания).

2.6. Статистический анализ

Результаты были обработаны с использованием однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA). Для определения значимости различий между средними значениями при уровне значимости α = 0,05 был применен тест наименьшей значимой разницы (НСР) Фишера. Все статистические расчеты были выполнены с использованием программного обеспечения Statistica 13.3.

3. Результаты и обсуждение

Использование современных методов хранения, таких как упаковка в модифицированной атмосфере (MAP) и регулируемая атмосфера (CA), а также анализ их влияния на качество сока предоставляет ценную информацию, которая может помочь производителям оптимизировать процессы хранения и продлить свежесть продуктов без ущерба для питательной ценности. Кроме того, такие исследования могут поддержать разработку более устойчивых и эффективных методов хранения и переработки фруктов, решая глобальные проблемы, связанные с продовольственной безопасностью и устойчивым развитием.

3.1. Содержание полифенолов

Общее содержание полифенолов в соках анализировали с помощью спектрофотометра и метода Фолина-Чокальтеу. В 2021 году наблюдались значительные различия в содержании полифенолов между протестированными сортами. Наиболее высокие концентрации были зарегистрированы для сорта 'Sinij Utes', в то время как самые низкие были обнаружены у сорта 'Boreal Beauty' (Таблица 2). Shevchuk и др. [12] провели исследования на тех же сортах из группы Borealis, показав, что они были одними из самых богатых полифенолами по сравнению с другими изученными сортами. Последние авторы проводили свои анализы на сырой массе, а не на экстрагированном соке, получив содержание полифенолов 908 мг/л для 'Boreal Blizzard', 849 мг/л для 'Boreal Beast' и 813 мг/л для 'Boreal Beauty'. Соответствующие образцы соков в их исследовании показали значительно более высокие значения, достигнув 2340, 1463 и 1036 мг/л соответственно.

Таблица 2. Общее содержание полифенолов (TPC, мг/л GAE) и антиоксидантная активность (DPPH, % ингибирования) сока после сбора урожая по сортам в 2021 году.

Wang и др. [39] утверждали, что метод экстракции сока из ягод жимолости синей значительно влияет на их характеристики. Аналогично, Senica и др. [40] обнаружили, что концентрация фенольных соединений и танинов изменяется в зависимости от сложной комбинации температуры, света и других факторов, влияющих на метаболизм ягод. Kalisz и др. [23] подчеркнули роль послеуборочных условий и методов переработки в формировании этих различий. Последние авторы обнаружили, что содержание полифенолов в соке жимолости синей колебалось от 200,8 до 416,0 мг/л, вероятно, из-за предварительного замораживания плодов и последующей пастеризации сока при 85 °C. Исследования Khattab и др. [28] показали снижение биологической активности после консервирования сока путем нагревания [41] и замораживания [28] соответственно. Сопоставимые уровни полифенолов были получены Szajdek и др. [42] в соках без мацерации из черноплодной рябины, черники и черной смородины, составив 1926, 1237 и 2624 мг/л соответственно.

В настоящем исследовании после семи дней хранения значительное процентное снижение содержания полифенолов наблюдалось у сорта 'Boreal Blizzard' (в среднем на 25,6%) независимо от использованного метода (Рисунок 2). Наибольшее снижение произошло в течение второй недели хранения, за исключением сорта 'Boreal Blizzard', который показал значительное снижение в первую неделю. После 14 дней наибольшие процентные потери были зарегистрированы для сорта 'Candy Blue', со средним снижением на 39,4%. Предыдущие исследования показали, что содержание полифенолов в плодах имеет тенденцию к снижению во время хранения. Например, исследование на красной малине показало постепенное снижение общего содержания полифенолов во время созревания и хранения плодов, главным образом из-за изменений активности биосинтетических ферментов и увеличения содержания других соединений, таких как антоцианы. Аналогичные тенденции были сообщены для яблок и различных ягод, причем условия хранения играют ключевую роль в стабильности полифенолов [43,44].

Рисунок 2. Процентное изменение содержания полифенолов (мг/л GAE) после семи дней и после четырнадцати дней хранения ягод по отношению к послеуборочным значениям для отдельных сортов и методов хранения в 2021 году.

Стабильность полифенолов во время хранения зависит от многих факторов, включая температуру, свет и наличие кислорода. Полифенолы чувствительны к окислительному стрессу и ферментативной активности, что может привести к их деградации во время хранения [45].

После первой и второй недель наиболее высокое содержание полифенолов в соке жимолости было зарегистрировано для сорта 'Sinij Utes' (2380 мг/л) в условиях регулируемой атмосферы (CA), а самое низкое — у сорта 'Boreal Beauty' при хранении в нормальной атмосфере (NA) (928 мг/л) (Таблица 3). Плоды продолжают подвергаться биохимическим изменениям после сбора урожая, включая синтез полифенолов. На содержание полифенолов в плодах также влияет состав атмосферы хранения, в частности концентрация CO₂, которая может либо ингибировать, либо стимулировать синтез полифенолов в зависимости от условий [3].

Таблица 3. Общее содержание полифенолов (TPC, мг/л GAE) и антиоксидантная активность (DPPH, % ингибирования) в соке после сбора урожая, после семи и четырнадцати дней хранения ягод в 2021 году в зависимости от сорта и метода хранения.

В 2022 году общее содержание полифенолов в соках также показало значительные различия между сортами; однако различия между сортами были значительно меньше, чем в 2021 году (Таблица 4). Наиболее высокая концентрация полифенолов была зарегистрирована у сорта 'Usłada' (2898 мг/л), в то время как самая низкая была зарегистрирована у 'Boreal Beauty' (2120 мг/л).

Таблица 4. Общее содержание полифенолов (TPC, мг/л GAE) и антиоксидантная активность (DPPH, % ингибирования) в соке после сбора урожая по сортам в 2022 году.

Наиболее низкая концентрация полифенолов как после семи, так и после четырнадцати дней хранения была зарегистрирована у сорта 'Boreal Beauty' в условиях NA (Таблица 5). Сортом с наиболее высоким содержанием полифенолов, аналогично предыдущему году, был 'Sinij Utes'.

Таблица 5. Общее содержание полифенолов (TPC, мг/л GAE) и антиоксидантная активность (DPPH, % ингибирования) в соке после сбора урожая, после семи и четырнадцати дней хранения ягод в 2022 году в зависимости от сорта и метода хранения.

Общее содержание полифенолов в ягодном соке различалось между 2021 и 2022 годами. Сорта 'Usłada', 'Candy Blue', 'Boreal Beauty' и 'Boreal Beast' показали увеличение содержания полифенолов в 2022 году в диапазоне от 69% до более чем двукратного по сравнению с 2021 годом (Рисунок 3). Это различие можно объяснить различиями в погодных условиях между двумя вегетационными сезонами, в частности из-за повышенного количества осадков в фазы роста и созревания в 2021 году (Таблица 1). Например, Wu и др. [46] показали, что интенсивное ультрафиолетовое излучение, высокие температуры роста и низкое количество осадков способствовали образованию и накоплению полифенолов и антоцианов в растениях. Аналогично, Senica и др. [40] отметили, что дополнительный стресс, вызванный пониженными температурами, приводил к накоплению вторичных метаболитов, таких как полифенолы.

Рисунок 3. Процентное изменение общего содержания полифенолов в 2022 году по сравнению с 2021 годом.

В 2022 году наиболее значительные изменения содержания полифенолов произошли в течение первой недели хранения (Рисунок 4). Наибольшие потери наблюдались у сорта 'Candy Blue' при хранении в нормальной атмосфере (55,4%), затем в упаковке модифицированной атмосферы (MAP) (44,5%) и в группе Borealis в условиях CA (40%). Наименьшие процентные потери были зарегистрированы у сорта 'Sinij Utes' (25,5%). После 14 дней хранения наихудшие результаты были зарегистрированы для сорта 'Candy Blue' в NA (65,7%) и 'Usłada' в CA (45%) и MAP (53,3%). Эти результаты были стабильно согласованы с результатами López и др. [47], которые сообщили, что послеуборочная обработка фруктов и овощей, включая хранение в регулируемой или модифицированной атмосфере и минимальную переработку, может влиять на синтез или деградацию фенольных соединений.

Рисунок 4. Процентное изменение содержания полифенолов (TPC, мг/л GAE) после семи и четырнадцати дней хранения ягод по отношению к послеуборочным значениям в 2022 году в зависимости от сорта и метода хранения.

Наиболее низкая концентрация полифенолов после обоих периодов хранения была зарегистрирована у сорта 'Boreal Beauty' в условиях NA (Таблица 5). Сортом с наиболее высоким содержанием полифенолов, как и в предыдущем году, был 'Sinij Utes'.

3.2. Антиоксидантная активность (DPPH)

Антиоксидантная активность, оцененная с использованием DPPH-тестов, была сопоставима между отдельными сортами в 2021 и 2022 годах (Таблица 2 и Таблица 4). Интересно, что образцы соков с наиболее высоким содержанием полифенолов не всегда показывали самую высокую антиоксидантную активность. После первой недели хранения результаты варьировались в зависимости от сорта и условий хранения (Таблица 2, Таблица 3, Таблица 4 и Таблица 5), что отражает результаты, полученные Dziedzic и др. [3]. Напротив, Kalisz и др. [48] сообщили о сильной корреляции между общим содержанием полифенолов и антиоксидантной активностью в переработанных продуктах. Полифенолы в значительной степени ответственны за антиоксидантные свойства плодов, но и другие факторы могут влиять на их действие. Поэтому поддержание надлежащих условий хранения для ягод жимолости синей необходимо для сохранения их питательной ценности. Полифенолы являются ключевыми соединениями, определяющими антиоксидантные свойства ягод жимолости, что дополнительно подчеркивает важность оптимизированных условий хранения.

В 2021 году DPPH-тест показал самый высокий процент ингибирования у сорта 'Boreal Beast' (81,77%) и самый низкий у 'Boreal Beauty' (76,43%) и 'Boreal Blizzard' (76,95%) (Таблица 2). Lee и др. [49] показали in vitro антиоксидантную активность 86,1% для корейских ягод жимолости и 92,9% для китайских ягод при концентрации 300 мкг/мл в отношении окислительного стресса, индуцированного трет-бутилгидропероксидом, в клетках рака печени человека HepG2.

После одной недели хранения наиболее значительное снижение антиоксидантной активности наблюдалось у сортов 'Boreal Blizzard' и 'Usłada' в нормальной атмосфере (NA) (снижение на 15,82% и 13,70% соответственно) и в условиях регулируемой атмосферы (CA) (13,84% и 13,70% соответственно). Упаковка в модифицированной атмосфере (MAP) вызвала меньшее снижение антиоксидантной активности (10,51%) у 'Boreal Blizzard' (Рисунок 5), в то время как наименьшие потери произошли у сорта 'Candy Blue' в NA (6,77%) и у 'Boreal Beauty' в условиях CA и MAP (0,96% и 0,38% соответственно).

Рисунок 5. Процентные изменения способности связывать радикалы в соке после семи и четырнадцати дней хранения в 2021 году в зависимости от сорта.

После двух недель хранения наименьшие изменения способности связывать радикалы по сравнению с первой неделей были отмечены у 'Boreal Blizzard' в NA и CA (4,45% и 3,19% соответственно) и у 'Sinij Utes' в условиях MAP (2,54%) (Рисунок 5). Наиболее значительные изменения произошли у 'Sinij Utes' и 'Candy Blue' в условиях NA (9,15% и 9,10% соответственно). Наименьшие процентные изменения антиоксидантной активности по отношению к послеуборочным значениям были зарегистрированы для сортов 'Boreal Beast' и 'Candy Blue' в NA (15,17% и 15,87%), у 'Boreal Beauty' и 'Usłada' в CA (6,23% и 6,48%) и у 'Boreal Beauty' в условиях MAP (5,92%). Напротив, наиболее выраженное изменение наблюдалось у сорта 'Usłada' в условиях NA (20,70%).

В 2022 году результаты DPPH-теста были согласованы с предыдущим годом: 'Boreal Beast' показал самый высокий процент ингибирования (81,78%), в то время как 'Boreal Beauty' (76,24%) и 'Boreal Blizzard' (76,96%) показали самые низкие (Таблица 3). Zehfus и др. [50], изучая пять канадских сортов жимолости, включая 'Boreal Blizzard', классифицировали его как сорт с более низкой антиоксидантной способностью. После семи дней хранения наиболее высокая способность связывать радикалы наблюдалась у 'Usłada' в условиях CA и MAP (77,46% и 77,31%), в то время как самая низкая была зарегистрирована у 'Boreal Beast' в NA (72,03%) (Таблица 5). После 14 дней у сорта 'Usłada' показало снижение антиоксидантной способности на 5,22% при хранении в NA (Рисунок 6). Наименьшее значение было зарегистрировано у 'Boreal Beauty' (68,95%), а наибольшее — у 'Sinij Utes' в условиях CA и MAP (75,55% и 75,50%).

Рисунок 6. Процентные изменения способности связывать радикалы в соке после семи и четырнадцати дней хранения в 2022 году в зависимости от сорта.

Изменения антиоксидантного потенциала отражали вариации общего содержания полифенолов (TPC) и следовали аналогичным тенденциям. Согласно существующей литературе, наиболее значительные изменения TAC и DPPH происходят во время замораживания [51], термической обработки и воздействия кислорода [42,48]. Исследования Grobelna и др. [1] также показали, что четырехмесячный период хранения сока из жимолости синей приводил к снижению как содержания полифенолов, так и антиоксидантной активности.

Научная литература свидетельствует, что биохимические процессы, такие как синтез фенольных соединений, продолжаются в плодах после сбора урожая, влияя на их способность связывать радикалы. Также хорошо установлено, что содержание полифенолов в хранящихся фруктах и овощах зависит от состава атмосферы, в частности концентрации CO₂ [3]. Настоящее исследование показало, что условия хранения в регулируемой атмосфере (CA) и модифицированной атмосфере (MAP) были более благоприятными, чем нормальная атмосфера (NA), особенно в контексте производства сока из жимолости синей, как ранее было продемонстрировано Krupa и др. [32]. Это отражается в амплитуде изменений содержания полифенолов (Рисунок 7A–C) и антиоксидантной активности (Рисунок 7D–F) в различных условиях хранения, усредненных за 2021 и 2022 годы.

Рисунок 7. Амплитуда изменений содержания полифенолов (A–C) и антиоксидантной активности (D–F) в различных условиях хранения, усредненная за 2021 и 2022 годы.

3.3. Качественные измерения

В зависимости от сорта, стадии зрелости и региона выращивания ягоды жимолости характеризуются твердостью в диапазоне от 2,9 до 4,9 N при сборе урожая [3,29]. В обоих годах различия в показателях твердости плодов между сортами могут объяснять изменения содержания полифенолов и антоцианов во время хранения в различных условиях, дополнительно подтверждая преимущества CA и MAP перед NA (Рисунок 8). Однако определение оптимального метода хранения остается сложной задачей, поскольку различные сорта плодов в разной степени реагируют на различные условия, что значительно влияет на качество сока жимолости синей, произведенного из одного сорта. В 2022 году наиболее значительные изменения твердости наблюдались после 14 дней у сорта 'Boreal Blizzard' независимо от метода хранения.

Рисунок 8. Процентные изменения твердости плодов в зависимости от метода хранения (NA—(A), CA—(B) или MAP—(C)) в 2021 и 2022 годах.

Кластерный анализ, включающий общее содержание полифенолов и антиоксидантную активность, позволил выделить две группы в 2021 (Рисунок 9) и 2022 (Рисунок 10) годах. Состав этих групп различался между годами, что подтверждает более ранние выводы о том, что общее содержание полифенолов не всегда коррелирует с высокой антиоксидантной активностью.

Рисунок 9. Сходство комбинаций методов хранения и сортов с точки зрения общего содержания полифенолов и антиоксидантной активности в 2021 году.

Рисунок 10. Сходство комбинаций методов хранения и сортов с точки зрения общего содержания полифенолов и антиоксидантной активности в 2022 году.

Это исследование оценило влияние краткосрочного хранения соков жимолости синей в условиях модифицированной атмосферы (MAP) и регулируемой атмосферы (CA) на их содержание полифенолов и антиоксидантную активность. Результаты подтвердили, что условия хранения играют значительную роль во влиянии на эти параметры, которые имеют ключевое значение для сохранения качества пищевых продуктов. Было показано, что использование передовых методов хранения, таких как CA и MAP, эффективно стабилизирует содержание полифенолов в соках, что подтверждается различиями в интенсивности дыхания плодов и биохимических изменениях.

Наблюдаемая вариабельность содержания полифенолов между 2021 и 2022 годами отражает влияние погодных условий на синтез фенольных соединений в плодах. Количество осадков и температура играют ключевую роль в этих процессах, что важно для планирования сборов урожая и хранения сырья.

Результаты DPPH-теста показали, что высокое содержание полифенолов не обязательно означает самую высокую антиоксидантную активность.

Стабильность полифенолов в соках зависит от условий хранения, таких как температура, влажность и состав атмосферы. Оптимизация этих факторов необходима для сохранения питательных и сенсорных качеств продуктов, что жизненно важно для производителей сока из жимолости синей, стремящихся предложить высококачественные, оздоровительные продукты на продовольственном рынке.

Различия между сортами и условиями хранения подчеркивают необходимость дальнейших исследований механизмов стабилизации полифенолов и их функциональности в соках жимолости синей, а также взаимосвязи между антиоксидантной активностью и качеством и питательной ценностью плодов. Такие исследования могут значительно повысить практическую ценность, предоставляя понимание того, как улучшить срок хранения и сохранить оздоровительные свойства фруктовых соков.

1.    Grobelna, A.; Kalisz, S.; Kieliszek, M. The Effect of the Addition of Blue Honeysuckle Berry Juice to Apple Juice on the Selected Quality Characteristics, Anthocyanin Stability, and Antioxidant Properties. Biomolecules 2019, 9, 744. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

2.    Česonienė, L.; Labokas, J.; Jasutienė, I.; Šarkinas, A.; Kaškonienė, V.; Kaškonas, P.; Kazernavičiūtė, R.; Pažereckaitė, A.; Daubaras, R. Bioactive Compounds, Antioxidant, and Antibacterial Properties of Lonicera caerulea Berries: Evaluation of 11 Cultivars. Plants 2021, 10, 624. [Google Scholar] [CrossRef]

3.    Dziedzic, E.; Błaszczyk, J.; Bieniasz, M.; Dziadek, K.; Kopeć, A. Effect of Modified (MAP) and Controlled Atmosphere (CA) Storage on the Quality and Bioactive Compounds of Blue Honeysuckle Fruits (Lonicera caerulea L.). Sci. Hortic. 2020, 265, 109226. [Google Scholar] [CrossRef]

4.    Li, F.; Zhao, H.; Xu, R.; Zhang, X.; Zhang, W.; Du, M.; Liu, X.; Fan, L. Simultaneous Optimization of the Acidified Water Extraction for Total Anthocyanin Content, Total Phenolic Content, and Antioxidant Activity of Blue Honeysuckle Berries (Lonicera caerulea L.) Using Response Surface Methodology. Food Sci. Nutr. 2019, 7, 2968–2976. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

5.    Luo, J.; Fan, Z.; Yang, X.; Bao, Y.H.; Liang, M.; Guo, Y. Anthocyanins and Antioxidant Activity of Lonicera caerulea Berry Wine during Different Processes. Food Sci. Technol. 2021, 42, e25121. [Google Scholar] [CrossRef]

6.    Negreanu-Pirjol, B.S.; Oprea, O.C.; Negreanu-Pirjol, T.; Roncea, F.N.; Prelipcean, A.M.; Craciunescu, O.; Iosageanu, A.; Artem, V.; Ranca, A.; Motelica, L.; et al. Health Benefits of Antioxidant Bioactive Compounds in the Fruits and Leaves of Lonicera caerulea L. and Aronia melanocarpa (Michx.) Elliot. Antioxidants 2023, 12, 951. [Google Scholar] [CrossRef]

7.    Piekarska, J.; Szczypka, M.; Gorczykowski, M.; Sokół-łętowska, A.; Kucharska, A.Z. Evaluation of Immunotropic Activity of Iridoid-Anthocyanin Extract of Honeysuckle Berries (Lonicera caerulea L.) in the Course of Experimental Trichinellosis in Mice. Molecules 2022, 27, 1949. [Google Scholar] [CrossRef]

8.    Raudonė, L.; Liaudanskas, M.; Vilkickytė, G.; Kviklys, D.; Žvikas, V.; Viškelis, J.; Viškelis, P. Phenolic Profiles, Antioxidant Activity and Phenotypic Characterization of Lonicera caerulea L. Berries, Cultivated in Lithuania. Antioxidants 2021, 10, 115. [Google Scholar] [CrossRef]

9.    Oszmiański, J.; Kucharska, A.Z. Effect of Pre-Treatment of Blue Honeysuckle Berries on Bioactive Iridoid Content. Food Chem. 2018, 240, 1087–1091. [Google Scholar] [CrossRef]

10. Sharma, A.; Lee, H.J. Lonicera caerulea: An Updated Account of Its Phytoconstituents and Health-Promoting Activities. Trends Food Sci. Technol. 2021, 107, 130–149. [Google Scholar] [CrossRef]

11. Auzanneau, N.; Weber, P.; Kosińska-Cagnazzo, A.; Andlauer, W. Bioactive Compounds and Antioxidant Capacity of Lonicera caerulea Berries: Comparison of Seven Cultivars over Three Harvesting Years. J. Food Compos. Anal. 2018, 66, 81–89. [Google Scholar] [CrossRef]

12. Shevchuk, L.; Tereshchenko, Y.; Vintskovska, Y.; Levchuk, L.; Babenko, S.; Hrynyk, R. Yield and Content of Biologically Active Substances in Blue Honeysuckle Fruit (Lonicera caerulea L.) Grown in the Forest Steppe of Ukraine. Agron. Res. 2022, 20, 814–826. [Google Scholar] [CrossRef]

13. Becker, R.; Szakiel, A. Phytochemical Characteristics and Potential Therapeutic Properties of Blue Honeysuckle Lonicera caerulea L. (Caprifoliaceae). J. Herb. Med. 2019, 16, 100237. [Google Scholar] [CrossRef]

14. Bors, B. Breeding the Boreal Series of Haskap (Lonicera Caerulea). 2017, p. 2017. Available online: https://research-groups.usask.ca/fruit/documents/haskap/cshs-Poster-2017.pdf (accessed on 4 June 2024).

15. De Silva, A.B.K.H.; Rupasinghe, H.P.V. Polyphenols Composition and Anti-Diabetic Properties in Vitro of Haskap (Lonicera caerulea L.) Berries in Relation to Cultivar and Harvesting Date. J. Food Compos. Anal. 2020, 88, 103402. [Google Scholar] [CrossRef]

16. Celli, G.B.; Ghanem, A.; Brooks, M.S.L. Haskap Berries (Lonicera caerulea L.)—A Critical Review of Antioxidant Capacity and Health-Related Studies for Potential Value-Added Products. Food Bioprocess Technol. 2014, 7, 1541–1554. [Google Scholar] [CrossRef]

17. Ochmian, I.; Grajkowski, J.; Skupień, K. Field Performance, fruit chemical composition and firmness under cold storage and simulated “shelf-life” conditions of three blue honey suckle cultigens (Lonicera caerulea). J. Fruit Ornam. Plant Res. 2008, 16, 83–91. Available online: https://www.inhort.pl/files/journal_pdf/journal_2008/full9%202008.pdf (accessed on 18 July 2024).

18. Levon, V.; Grygorieva, O.; Antoniewska-Krzeska, A.; Šramková, K.F.; Zhurba, M. Variation of Fruits Morphometric Parameters and Iridoid Content of Lonicera caerulea L. Germplasm Collection. Agrobiodivers. Improv. Nutr. Health Life Qual. 2022, 6, 262–271. [Google Scholar] [CrossRef]

19. Khattab, R.; Brooks, M.S.-L.; Ghanem, A. Phenolic Analyses of Haskap Berries (Lonicera caerulea L.): Spectrophotometry Versus High Performance Liquid Chromatography. Int. J. Food Prop. 2016, 19, 1708–1725. [Google Scholar] [CrossRef]

20. Rupasinghe, H.P.V.; Arumuggam, N.; Amararathna, M.; De Silva, A.B.K.H. The Potential Health Benefits of Haskap (Lonicera caerulea L.): Role of Cyanidin-3-O-Glucoside. J. Funct. Foods. 2018, 44, 24–39. [Google Scholar] [CrossRef]

21. Gerbrandt, E.M.; Bors, R.H.; Meyer, D.; Wilen, R.; Chibbar, R.N. Fruit Quality of Japanese, Kuril and Russian Blue Honeysuckle (Lonicera caerulea L.) Germplasm Compared to Blueberry, Raspberry and Strawberry. Euphytica 2020, 216, 59. [Google Scholar] [CrossRef]

22. Gazdik, Z.; Reznicek, V.; Adam, V.; Zitka, O.; Jurikova, T.; Krska, B.; Matuskovic, J.; Plsek, J.; Saloun, J.; Horna, A.; et al. Use of Liquid Chromatography with Electrochemical Detection for the Determination of Antioxidants in Less Common Fruits. Molecules 2008, 13, 2823–2836. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

23. Kalisz, S.; Polak, N.; Jodłowska, M. Wpływ Odmiany Surowca Na Wybrane Wyróżniki Jakościowe Soków z Jagody Kamczackiej. Przemysł Spożywczy 2022, 76, 26–32. [Google Scholar] [CrossRef]

24. Małodobry, M.; Bieniasz, M.; Dziedzic, E. Evaluation of the Yield and Some Components in the Fruit of Blue Honeysuckle (Lonicera caerulea Var. Edulis Turcz. Freyn.). Folia Hortic. 2010, 22, 45–50. [Google Scholar] [CrossRef]

25. Koort, A.; Moor, U.; Põldma, P.; Kaiser, C.; Starast, M. Comparison of Regular Atmospheric Storage versus Modified Atmospheric Packaging on Postharvest Quality of Organically Grown Lowbush and Half-Highbush Blueberries. Sustainability 2018, 10, 3916. [Google Scholar] [CrossRef]

26. Yan, H.; Mi, Y.; Li, Y.; Zang, H.; Guo, L.; Huo, J.; Man, Z.; Chen, Z.; Zhang, B.; Sang, M.; et al. First Report of Postharvest Fruit Rot Caused by Botrytis Cinerea on Blue Honeysuckle (Lonicera caerulea) Fruit in China. Plant Dis. 2024, 108, 527. [Google Scholar] [CrossRef]

27. Jurikova, T.; Ercişli, S.; Rop, O.; Mlcek, J.; Balla, S.; Zitny, R.; Sochor, J.; Hegedusova, A.; Benedikova, D.; Ďurišová, L. The Evaluation of Anthocyanin Content of Honeyberry (Lonicera kamtschatica) Clones during Freezing in Relation to Antioxidant Activity and Parameters of Nutritional Value. Zemdirb. Agric. 2014, 101, 215–220. [Google Scholar] [CrossRef]

28. Khattab, R.; Celli, G.B.; Ghanem, A.; Brooks, M.S.L. Effect of Frozen Storage on Polyphenol Content and Antioxidant Activity of Haskap Berries (Lonicera caerulea L.). J. Berry Res. 2015, 5, 231–242. [Google Scholar] [CrossRef]

29. Leisso, R.; Jarrett, B.; Richter, R.; Miller, Z. Fresh Haskap Berry Postharvest Quality Characteristics and Storage Life. Can. J. Plant Sci. 2021, 101, 1051–1063. [Google Scholar] [CrossRef]

30. Ziv, C.; Fallik, E. Postharvest Storage Techniques and Quality Evaluation of Fruits and Vegetables for Reducing Food Loss. Agronomy 2021, 11, 1133. [Google Scholar] [CrossRef]

31. Błaszczyk, J.; Bieniasz, M.; Nawrocki, J.; Kopeć, M.; Mierzwa-Hersztek, M.; Gondek, K.; Zaleski, T.; Knaga, J.; Bogdał, S. The Effect of Harvest Date and Storage Conditions on the Quality of Remontant Strawberry Cultivars Grown in a Gutter System under Covers. Agriculture 2022, 12, 1193. [Google Scholar] [CrossRef]

32. Krupa, T.; Klimek, K.; Zaraś-Januszkiewicz, E. Nutritional Values of Minikiwi Fruit (Actinidia arguta) after Storage: Comparison between DCA New Technology and ULO and CA. Molecules 2022, 27, 4313. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

33. Bishop, D. Controlled Atmosphere Storage. In Cold and Chilled Storage Technology; Springer: Boston, MA, USA, 1997; pp. 53–92. [Google Scholar] [CrossRef]

34. Fang, Y.; Wakisaka, M. A Review on the Modified Atmosphere Preservation of Fruits and Vegetables with Cutting-Edge Technologies. Agriculture 2021, 11, 992. [Google Scholar] [CrossRef]

35. Bors, B.; Sawchuk, E.; Dawson, J.; Sawatzky, R. Breeding and Selecting Haskap for Nutraceutical and Agronomic Suitability; Final Report on Saskatchewan Ministry of Agriculture: Saskatoon, SK, Canada, 2015; pp. 1–84. Available online: https://research-groups.usask.ca/fruit/documents/haskap/20080042.pdf (accessed on 26 July 2024).

36. Singleton, V.L.; Orthofer, R.; Lamuela-Raventós, R.M. Analysis of Total Phenols and Other Oxidation Substrates and Antioxidants by Means of Folin-Ciocalteu Reagent. Methods Enzymol. 1999, 299, 152–178. [Google Scholar] [CrossRef]

37. Sánchez-Rangel, J.C.; Benavides, J.; Heredia, J.B.; Cisneros-Zevallos, L.; Jacobo-Velázquez, D.A. The Folin–Ciocalteu Assay Revisited: Improvement of Its Specificity for Total Phenolic Content Determination. Anal. Methods 2013, 5, 5990–5999. [Google Scholar] [CrossRef]

38. Brand-Williams, W.; Cuvelier, M.E.; Berset, C. Use of a Free Radical Method to Evaluate Antioxidant Activity. LWT Food Sci. Technol. 1995, 28, 25–30. [Google Scholar] [CrossRef]

39. Wang, Z.; Svyantek, A.; Miller, Z.; Jarrett, B.; Kapus, A. Haskap Juicing Method Effects on Haskap Juice Quality. Appl. Sci. 2023, 13, 10784. [Google Scholar] [CrossRef]

40. Senica, M.; Bavec, M.; Stampar, F.; Mikulic-Petkovsek, M. Blue Honeysuckle (Lonicera caerulea Subsp. Edulis (Turcz. Ex Herder) Hultén.) Berries and Changes in Their Ingredients across Different Locations. J. Sci. Food Agric. 2018, 98, 3333–3342. [Google Scholar] [CrossRef]

41. Piasek, A.; Kusznierewicz, B.; Grzybowska, I.; Malinowska-Pańczyk, E.; Piekarska, A.; Azqueta, A.; Collins, A.R.; Namieśnik, J.; Bartoszek, A. The Influence of Sterilization with EnbioJet^® Microwave Flow Pasteurizer on Composition and Bioactivity of Aronia and Blue-Berried Honeysuckle Juices. J. Food Compos. Anal. 2011, 24, 880–888. [Google Scholar] [CrossRef]

42. Szajdek, A.; Dąbkowska, E.; Borowska, E.J. Wpływ obróbki enzymatycznej miazgi owoców jagodowych na zawartość polifenoli i aktywność przeciwutleniającą soku. Żywność 2006, 4, 59–67. Available online: https://wydawnictwo.pttz.org/magazine-archive/agnieszka-szajdek-ewa-dabkowska-eulalia-j-borowska-wplyw-obrobki-enzymatycznej-miazgi-owocow-jagodowych-na-zawartosc-polifenoli-i-aktywnosc-przeciwutleniajaca-soku/ (accessed on 18 July 2024).

43. Kobori, R.; Yakami, S.; Kawasaki, T.; Saito, A.; Popovi´c, J.; Djordjevi´c, P.-D.; Fernando, L.; De Oliveira, C. Changes in the Polyphenol Content of Red Raspberry Fruits during Ripening. Horticulturae 2021, 7, 569. [Google Scholar] [CrossRef]

44. Łysiak, G. The Sum of Active Temperatures as a Method of Determining the Optimum Harvest Date of “Šampion” and “Ligol” Apple Cultivars Impact of Transport Conditions on Storage and Shelf Life of Fruit View Project Impact of Climatic Conditions on the Quality of Frui. Acta Sci. Pol. Hortorum Cultus. 2012, 11, 3–13. Available online: https://bibliotekanauki.pl/articles/11542008.pdf (accessed on 24 March 2022).

45. Zhang, Y.; Truzzi, F.; D’amen, E.; Dinelli, G. Effect of Storage Conditions and Time on the Polyphenol Content of Wheat Flours. Processes 2021, 9, 248. [Google Scholar] [CrossRef]

46. Wu, X.; Zhang, S.; Li, X.; Zhang, F.; Fan, Y.; Liu, Q.; Wan, X.; Lin, T. Postharvest UV-B Radiation Increases Enzyme Activity, Polysaccharide and Secondary Metabolites in Honeysuckle (Lonicera japonica Thunb.). Ind. Crops Prod. 2021, 171, 113907. [Google Scholar] [CrossRef]

47. López, N.; Puértolas, E.; Condón, S.; Álvarez, I.; Raso, J. Application of Pulsed Electric Fields for Improving the Maceration Process during Vinification of Red Wine: Influence of Grape Variety. Eur. Food Res. Technol. 2008, 227, 1099–1107. [Google Scholar] [CrossRef]

48. Kalisz, S.; Polak, N.; Cacak-Pietrzak, G.; Cendrowski, A.; Kruszewski, B. Impact of Production Methods and Storage Time on the Bioactive Compounds and Antioxidant Activity of Confitures Made from Blue Honeysuckle Berry (Lonicera caerulea L.). Appl. Sci. 2023, 13, 12999. [Google Scholar] [CrossRef]

49. Lee, Y.S.; Cho, I.J.; Kim, J.W.; Lee, S.K.; Ku, S.K.; Lee, H.J. Evaluation of in Vitro Anti-Oxidant and Anti-Inflammatory Activities of Korean and Chinese Lonicera Caerulea. Nutr. Res. Pract. 2018, 12, 486–493. [Google Scholar] [CrossRef]

50. Zehfus, L.R.; Eskiw, C.; Low, N.H. Phenolic Profiles and Antioxidant Activities of Saskatchewan (Canada) Bred Haskap (Lonicera caerulea) Berries. BioRxiv. 2021. [Google Scholar] [CrossRef]

51. Khattab, R.; Ghanem, A.; Brooks, M.S.-L. Stability of Haskap Berry (Lonicera caerulea L.) Anthocyanins at Different Storage and Processing Conditions. J. Field Robot. 2016, 5, 67. [Google Scholar] [CrossRef]

Kowalczyk BA, Bieniasz M, Błaszczyk J. Effect of Short-Term Storage in Modified Atmosphere Packaging (MAP) and Controlled Atmosphere (CA) on Total Polyphenol Content and Antioxidant Activity in Juices from Haskap Berry (Lonicera caerulea L.). Agriculture. 2025; 15(3):253. https://doi.org/10.3390/agriculture15030253

Перевод статьи «Effect of Short-Term Storage in Modified Atmosphere Packaging (MAP) and Controlled Atmosphere (CA) on Total Polyphenol Content and Antioxidant Activity in Juices from Haskap Berry (Lonicera caeruleaL.)» авторов Kowalczyk BA, Bieniasz M, Błaszczyk J., оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык

Фото: freepik