MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Zahradnická fakulta v Lednici Diplomová práce Srovnání antioxidační aktivity u nealkoholických nápojů doc. Ing. Josef Balík, Ph.D. Bc.Veronika Bednaříková Vedoucí práce Autorka ZADÁNÍ PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma „Srovnání antioxidační aktivity u nealkoholických nápojů“ vypracovala samostatně a použila pouze zdrojů uvedených v seznamu literatury. Souhlasím s tím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a byla přístupná studijním účelů. V Lednici dne……………………………….. Podpis:………………………………………. PODĚKOVÁNÍ Touto cestou chci poděkovat doc. Ing. Josefu Balíkovi, Ph.D. za užitečné rady a odborné vedení při zpracování diplomové práce. Také by jsem chtěla poděkovat všem z Ústavu posklizňových technologií za pomoc při experimentální části diplomové práce. OBSAH 1 ÚVOD ...................................................................................................................... 10 2 CÍL PRÁCE ............................................................................................................ 11 3 LITERÁRNÍ ČÁST ............................................................................................... 12 3.1 ROZDĚLENÍ NEALKOHOLICKÝCH NÁPOJŮ ........................................................... 12 3.2 VOLNÉ RADIKÁLY .............................................................................................. 14 3.3 ANTIOXIDANTY .................................................................................................. 15 3.3.1 Rozdělení antioxidantů ............................................................................... 16 3.3.2 Vitamíny jako antioxidanty ......................................................................... 17 3.3.3 Stopové prvky s antioxidačními účinky ....................................................... 22 3.3.4 Změny složek s antioxidační aktivitou ........................................................ 24 3.4 METODY STANOVENÍ ANTIOXIDAČNÍ AKTIVITY .................................................. 24 3.4.1 Antioxidační aktivita ................................................................................... 25 3.4.2 Metoda TEAC ............................................................................................. 25 3.4.3 Metoda DPPH ............................................................................................. 26 3.4.4 Metoda ORAC ............................................................................................. 26 3.4.5 Metody hodnotící eliminaci lipidové peroxidace ........................................ 27 3.4.6 Metoda FRAP ............................................................................................. 27 3.4.7 Cyklická voltametrie ................................................................................... 27 3.4.8 HPLC metoda s elektrochemickou detekcí ................................................. 28 4 EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST ................................................................................. 29 4.1 POUŽITÝ MATERIÁL ............................................................................................ 29 4.1.1 Použité nealkoholické nápoje z maloobchodní sítě .................................... 29 4.1.2 Jablka použitá na zpracování nealkoholických nápojů .............................. 31 4.1.3 Příprava mikrovzorků nápojů ..................................................................... 31 4.2 POUŽITÉ ANALYTICKÉ METODY .......................................................................... 33 4.2.1 Stanovení rozpustné sušiny ......................................................................... 33 4.2.2 Stanovení obsahu veškerých kyselin ........................................................... 33 4.2.3 Stanovení pH ............................................................................................... 34 4.2.4 Stanovení kyseliny L-askorbové .................................................................. 34 4.2.5 Stanovení antioxidační aktivity ................................................................... 34 5 4.2.6 Použité statistické metody ........................................................................... 36 5 VÝSLEDKY A DISKUZE ..................................................................................... 37 6 ZÁVĚR .................................................................................................................... 47 7 SOUHRN ................................................................................................................. 48 8 SUMMARY ............................................................................................................ 49 9 POUŽITÁ LITERATURA .................................................................................... 50 10 PŘÍLOHY ............................................................................................................... 55 6 SEZNAM TABULEK Tabulka 1: Spotřeba nealkoholických nápojů (na jednoho obyvatele za rok v litrech) v letech 2007 – 2011 Tabulka 2: Příklady volných radikálů a dalších reaktivních forem kyslíku, reaktivních forem dusíku a jejich biologický poločas Tabulka 3: Přírodní antioxidanty v potravinářských přísadách Tabulka 4: Množství kyseliny askorbové v nápojích z některých druhů citrusového ovoce Tabulka 5: Množství kyseliny L-askorbové v některých druzích ovoce (mg/l ovocného džusu) Tabulka 6. Obsah vitamínu E ve vybraných potravinách v (mg.kg-1 nebo mg.l-1) Tabulka 7: Obsah karotenoidů v čerstvé zelenině a ovoci Tabulka 8: Obsah flavonoidů v ovoci a zelenině Tabulka 9: Souhrnná tabulka minerálních látek obsažených v některých druzích potravin Tabulka 10: Antioxidační aktivita FRAP, TRAP (Total reactive antioxidant potential) a TEAC ve vybraných druzích ovoce Tabulka 11: Antioxidační aktivita metodou DPPH ve vybraných druzích ovocných šťáv Tabulka 12: Souhrnná tabulka nápojů z maloobchodní sítě k experimentálnímu stanovení Tabulka 13: Souhrnná tabulka vyrobených nápojů k analýze Tabulka 14A: Stanovení rozpustné sušiny (%) u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Tabulka 14B: Stanovení rozpustné sušiny (%) u mikrovzorků nealkoholických nápojů Tabulka 15A: Stanovení titračních kyselin (g.l-1) u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Tabulka 15B: Stanovení titračních kyselin (g.l-1) u mikrovzorků nealkoholických nápojů Tabulka 16A: Stanovení pH u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Tabulka 16B: Stanovení pH u mikrovzorků nealkoholických nápojů Tabulka 17A: Stanovení kyseliny L-askorbové (g.l-1) v experimentálních vzorcích nealkoholických nápojů 7 Tabulka 17B: Stanovení kyseliny L-askorbové (g.l-1) v mikrovzorcích nealkoholických nápojů Tabulka 18A: Stanovení antioxidační aktivity metodou DPPH (mmol.l-1) u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Tabulka 18B. Stanovení antioxidační aktivity metodou DPPH (mmol.l-1) u mikrovzorků nealkoholických nápojů Tabulka 19A: Stanovení antioxidační aktivity metodou FRAP (mmol.l-1) v experimentálních vzorcích nealkoholických nápojů Tabulka 19B: Stanovení antioxidační aktivity metodou FRAP (mmol.l-1) v mikrovzorcích nealkoholických nápojů Tabulka 20: Korelační matice stanovení antioxidační aktivity metodou FRAP a DPPH a stanovení kyseliny L-askorbové SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek 1: Chemická struktura kyseliny L-askorbové Obrázek 2 Chemická struktura α-tokoferolu Obrázek 3 Chemická struktura β-karotenu Obrázek 4: Jablko odrůdy Golden Delicious Obrázek 5: Jablko odrůdy Idared Obrázek 6: Grafické znázornění stanovené rozpustné sušiny (%) v experimentálních vzorcích nealkoholických nápojů Obrázek 7: Grafické znázornění stanovení titračních kyselin (g.l-1) u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Obrázek 8: Grafické znázornění stanovení pH u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Obrázek 9: Stanovení kyseliny L-askorbové (g.l-1) v experimentálních vzorcích nealkoholických nápojů Obrázek 10: Grafické znázornění stanovení průměrných hodnot antioxidační aktivity metodou DPPH (mmol.l-1) u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Obrázek 11: Stanovení průměrných hodnot antioxidační aktivity metodou FRAP (mmol.l-1) u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Obrázek 12: Jednofaktorová analýza rozptylu rozpustné sušiny u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů 8 Obrázek 13: Jednofaktorová analýza rozptylu kyseliny L-askorbové u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Obrázek 14: Jednofaktorová analýza rozptylu antioxidační aktivity metodou DPPH u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Obrázek 15: Jednofaktorová analýza rozptylu stanovení antioxidační aktivity metodou FRAP u experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Obrázek 16: Shluková analýza experimentálních vzorků nealkoholických nápojů Obrázek 17: Závislost antioxidační aktivity DPPH a obsahu kyseliny L-askorbové Obrázek 18: Závislost antioxidační aktivity FRAP a DPPH v experimentálních vzorcích nealkoholických nápojů Obrázek 19: Závislost antioxidační aktivity FRAP a obsahu kyseliny L-askorbové v experimentálních vzorcích nealkoholických nápojů 9 1 ÚVOD Tekutiny jsou pro lidské zdraví nezbytné, ať už je vypijeme ve formě obyčejné vody nebo koktejlů při slavnostních příležitostech. Nápoje zaujímají v našem těle celou řadu funkcí. V první řadě uspokojují naše okamžité potřeby, tedy tiší žízeň, ale mohou také ochladit a osvěžit. Nápoje mohou být plné prospěšných látek, které nás vyživují a posilují, dodávají suroviny a energii, dále mají schopnost dodat tělu vitalitu, ale i nás utěšit a uklidnit v době stresů a traumat (McINTYRE, 2000). Spotřeba nealkoholických nápojů u nás v posledních letech stagnovala a za poslední tři roky se dokonce snížila (Tab. 1) přílohy. Antioxidanty jsou v poslední době velmi aktuálním tématem, stávají se předmětem mnoha výzkumů a vědeckých prací. Hlavní úlohou antioxidantů je chránit lidské tělo před účinky volných radikálů. Jsou to reaktivní sloučeniny s nepárovým elektronem. Volné radikály vznikají v našem těle přirozeně jako produkty látkové výměny nebo je jejich zvýšený výskyt vyvolán kouřením, nemocí, extrémní tělesnou zátěží, duševním stresem, vyčerpávajícím tréninkem, intenzivním opalováním, ale i stárnutím. Pokud je v těle vyšší výskyt volných radikálů než antioxidantů dochází k tzv. oxidačnímu stresu a jeho důsledky jsou spojovány s celou řadou onemocnění např. nádorovými, srdečními a cévními onemocněními. Mezi hlavní zdroje antioxidantů patří ovoce a zelenina. Celková antioxidační kapacita potraviny se během posledního desetiletí stala intenzivně hodnocenou vlastností potravin. Metodické postupy se neustále zdokonalují a jejich výsledky se vyhodnocují pomocí paralelních metod. Dnes se antioxidační aktivita běžně považuje za jedno ze základních kritérií biologické hodnoty potravin (ZLOCH a kol., 2004 b). 10
Description: