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