Tutkimukset

Mustikan polyfenolit kestävät teollisen kuumennuksen

Mustikan polyfenolit kestävät teollisen lämpökäsittelyn     

Mustikoissa (Vaccinium myrtillus L.) on runsaasti bioaktiivisia yhdisteitä ja erityisesti polyfenoleja. Yli 90 % mustikoiden polyfenoleista on antosyaaneja. Antosyaanien tiedetään olevan helposti hajoavia molekyylejä. Aiemmissa tutkimuksissa on osoitettu, että antosyaanit hajoavat mustikkahillon valmistuksessa ja näin ollen hillojen antosyaanipitoisuus on pienempi kuin tuoreissa mustikoissa. Slovenialaisessa tutkimuksessa selvitettiin lämpökäsittelyjen vaikutuksia mustikoiden polyfenolipitoisuuteen valmistettaessa mustikkatahnaa / -levitettä.

Tutkimuksessa verrattiin neljän eri valmistusmenetelmän vaikutusta antosyaanien pysyvyyteen ja tuotteiden antioksidanttiaktiivisuuteen sekä määritettiin mustikan yleisimmät lämpöhajoamisyhdisteet. Tutkimuksen tavoitteena oli myös selvittää voidaanko kahden mustikassa eniten esiintyvän antosyaanin (delfinidiini 3-glukosidi ja syanidiini 3-glukosidi) hajoamisessa syntyviä fenolihappoja käyttää merkkiaineena antosyaanien hajoamiselle.

 

Mustikkatahnojen valmistus

Mustikat (V. myrtillus L.) kerättiin täysin kypsänä ja pakastettiin välittömästi - 20 °C:een. Tahnat valmistettiin noin kuukauden päästä mustikoiden keräämisestä. Tutkimuksessa valmistettiin neljää erilaista mustikkatahnaa. Kahdessa tahnassa käytettiin teollisia valmistusmenetelmiä ja kaksi tahnaa valmistettiin kotioloissa. Sekä teollisesti että kotioloissa valmistettiin yksi tahna kokonaisista mustikoista ja toinen tahna soseutetuista mustikoista.   

Teollisen tahnan valmistukseen käytettiin sulatettuja, kokonaisia mustikoita, sokeria, askorbiinihappoa ja sitruunahappoa. Seosta kuumennettiin 77 °C:een koko ajan sekoittaen teolliseen valmistukseen tarkoitetulla laitteella. Seosta pidettiin alussa sekoittaen yhteensä 23 minuuttia 77 °C:n lämpötilassa ja osan aikaa 80 % tyhjiössä. Valmistuksen loppuvaiheessa seokseen lisättiin sokeria, jonka seassa oli pektiiniä. Valmistuksen jälkeen tahna täytettiin kuumiin lasipurkkeihin. Purkit peitettiin, jäähdytettiin ja varastoitiin pimeään ja viileään paikkaan vuorokaudeksi. Toista tahnaa varten mustikat ensin soseutettiin tehosekoittimessa, mutta muuten tahna valmistettiin ja varastoitiin samalla tavalla kuin kokonaisista mustikoista tehty tahna.

Kotioloissa tahnat valmistettiin litran vetoisessa teräskattilassa. Ensin mustikat ja sokeri kuumennettiin kiehuvaksi. Kiehuvaan mustikka-sokeriseokseen lisättiin askorbiinihappoa ja sitruunahappoa. Seoksen annettiin kiehua hiljaa kokoajan sekoittaen noin 20 minuuttia, kunnes tahna alkoi tarttua kattilan pohjaan. Lopuksi seokseen lisättiin sokeria, jonka seassa oli pektiiniä. Tahna kaadettiin kuumiin lasipurkkeihin ja säilytettiin pimeässä ja viileässä vuorokauden ajan. Toiseen tahnaan mustikat soseutettiin ennen kuumennusta samalla tavalla kuin teollisen tahnan valmistuksessa.

 

Antosyaanit säilyivät hyvin teollisesti kokonaisista mustikoista valmistetussa tahnassa

Antosyaanit kestivät teollista valmistusmenetelmää paremmin kuin kotona tapahtunutta keittämistä ja ne säilyivät paremmin kokonaisista mustikoista valmistetuissa tahnoissa kuin mustikkasoseesta valmistetuissa tahnoissa. Teollisesti kokonaisista mustikoista valmistetussa tahnassa oli peräti 96 % tuoreiden mustikoiden antosyaaneista jäljellä, kun soseutetuista mustikoista tehdyssä tahnassa vastaava luku oli noin 74 %. Kotona tehdyissä tahnoissa antosyaaneista oli jäljellä 38-45 %. Sekä tuoreissa mustikoissa että mustikkatahnoissa 60 % antosyaaneista oli delfinidiinin ja syanidiinin glykosideja.           

Antosyaanien parempi säilyvyys teollisesti valmistetuissa tahnoissa selittyy sillä, että lämpötila oli matalampi ja hapen määrä pienempi kuin kotona käytetyssä valmistusmenetelmässä. Lämpötilan lisäksi myös mustikoiden soseutus kiihdytti antosyaanien tuhoutumista. Soseuttamisen johdosta mustikan kuoresta vapautuu antosyaaneja enemmän ja vapautuneet antosyaanit hajoavat herkemmin lämmön vaikutuksesta. Tässä tutkimuksessa happamuudella ei ollut vaikutusta antosyaaninen säilyvyyteen, koska tahnojen pH oli sama kuin tuoreissa mustikoissa.

 

Fenolihappopitoisuudet lisääntyivät tahnoissa

Mustikkatahnoissa noin 11 % polyfenoleista oli fenolihappoja, flavanoleja ja flavonoleja. Tahnojen valmistus lisäsi eri fenolihappojen pitoisuutta 1.5 - 2-kertaiseksi tuoreisiin mustikoihin verrattuna. Eniten lisääntyivät gallus-, vanilliini-, salisyyli- ja kahvihappopitoisuudet. Flavanoleja ja flavonoleja oli suunnilleen saman verran tahnoissa kuin tuoreissa mustikoissakin. Ainoastaan teollinen tahnan valmistus kokonaisista mustikoista lisäsi flavanolien ja flavonolien pitoisuutta. Flavanoli-  ja flavonolipitoisuuksien lisääntyminen voi johtua kuumentamisen aikana tapahtuneesta epikatekiini- ja kversetiinijohdannaisten (esim. glykosidien ja gallaattien) hydrolysoitumisesta.

 

Teollinen valmistusmenetelmä tuhosi vähiten mustikan yleisimpiä antosyaaneja 

Kaksi mustikan yleisintä antosyaania (delfinidiini 3-glukosidi ja syanidiini 3-glukosidi) hajoavat vastaaviksi fenolihapoiksi (gallus- ja protocatechuic-happo) ja 2,4,6-trihydroksibentsaldehydiksi (THBA). Teollisesti kokonaisista mustikoista valmistetussa tahnassa näiden antosyaaninen hajoamista ei juuri tapahtunut (vain noin 1 % ko. antosyaaneista tuhoutui). Teollisesti soseutetuista mustikoista valmistetussa tahnassa oli kahta yleisintä antosyaania 24 % vähemmän kuin tuoreissa mustikoissa. Kotitekoisissa tahnoissa näiden antosyaaninen pitoisuus oli vähentynyt puoleen tai alle puoleen. Kahta mustikan yleisintä antosyaania tuhoutui tahnojen valmistuksessa vähemmän kuin antosyaaneja keskimäärin. Tutkimuksessa havaittiin, että mustikan antosyaaneista syanidiini 3-glukosidi säilyi tahnojen valmistuksessa paremmin kuin delfinidiini 3-glukosidi. Tahnojen suuren gallushappopitoisuuden arveltiin johtuneen enemmän tanniinien kuin delfinidiini 3-glukosiidien hajoamisesta.  

 

Mustikoiden antioksidanttiaktiivisuus säilyi kokonaisista mustikoista valmistetuissa tahnoissa

Sekä teollisesti että kotona kokonaisista mustikoista valmistetuissa tahnoissa antioksidanttiaktiivisuus oli samaa luokkaa kuin tuoreissa mustikoissa, kun antioksidanttiaktiivisuus mitattiin DPPH-testillä sen jälkeen, kun näytteistä oli poistettu sokeri. Mustikkasoseesta valmistetuissa tahnoissa antioksidanttiaktiivisuus poikkesi tuoreista mustikoista: teollisesti valmistetussa tahnassa antioksidanttiaktiivisuus oli pienentynyt ja kotitekoisessa tahnassa suurentunut.    

 

Johtopäätökset

Mustikan antosyaanit kestivät hyvin teolliset mustikkatahnan valmistusmenetelmät etenkin kun tahna valmistettiin kokonaisista mustikoista. Kotona keittämällä valmistetuissa tahnoissa antosyaaneja tuhoutui huomattavasti enemmän kuin teollisten valmistusprosessien aikana. Tutkijoiden mielestä suuresta sokeripitoisuudesta huolimatta mustikkatahnat voidaan luokitella terveysvaikutteisiksi elintarvikkeiksi niiden sisältämien polyfenolien takia. Antioksidanttiaktiivisuus muuttui eniten tahnoissa, jotka oli tehty soseutetuista mustikoista. Tutkimuksessa havaittiin, että kumpaakaan fenolihappoa, jota tutkimuksessa seurattiin, ei voida käyttää antosyaanien pysyvyyden merkkiaineena, sillä niiden pitoisuudet eivät kuvastaneet tuhoutuneiden antosyaanien määrää mustikkatahnoissa.       

Lähde: Bornšek ŠM, Polak T, Skrt M, Demšar L, Ulrih NP: Effects of industrial and home-made spread processing on bilberry phenolics

 

Avainsanat:
Mustikka  mustikkatahna  mustikkavalmiste  antosyaani  keittäminen  kuumentaminen  polyfenoli  soseuttaminen  valmistusmenetelmät 


Takaisin