PL: Owoce rokitnika pospolitego (Hippophae rhamnoides) w projektowaniu żywności o ukierunkowanym potencjale prozdrowotnym | EN: Sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides) fruits in designing foods with specific health-promoting potential

abstractPL: Obecne trendy żywieniowe i świadomość konsumentów zorientowane są na relację między spożywaną żywnością i stosowaniem naturalnej diety a wpływem na stan zdrowia i prewencją chorób. Konsekwentnie, rosnące zagrożenia zdrowotne związane z nieodpowiednim odżywianiem zwiększają presję rozwoju innowacji i produktów funkcjonalnych ukierunkowanych na surowce roślinne o udowodnionym działaniu prozdrowotnym. W tym kontekście, owoce rokitnika pospolitego (Hippophaë rhamnoides L.) wpisują się w strategię poszukiwania naturalnych czynników profilaktyki chorób niezakaźnych, jednak ich walory sensoryczne i złożoność fazy hydrofilowo-lipidowej stanowią wyzwanie nie tylko dla konsumentów, ale także dla przemysłu spożywczego. Celem pracy było określenie profilu prozdrowotnego owoców rokitnika pospolitego i opracowanie technologii otrzymywania funkcjonalnych i atrakcyjnych sensorycznie produktów o ukierunkowanych właściwościach prozdrowotnych na bazie owoców tej rośliny. Osiągnięcie celu oparto o realizację 4 etapów badawczych: (1) analiza frakcji biologicznie aktywnej rokitnika pospolitego; (2) optymalizacja procesu fermentacji jabłkowo-mlekowej soków na bazie owoców rokitnika pospolitego; (3) opracowanie recepturowe i optymalizacja technologii otrzymywania produktów funkcjonalnych z sokiem z owoców rokitnika pospolitego; (4) analiza właściwości fizykochemicznych i potencjału prozdrowotnego mikrokapsułek otrzymanych z soku z owoców rokitnika pospolitego. Wyniki uzyskane w pierwszym etapie pozwoliły na stwierdzenie, że jagody rokitnika pospolitego mają unikatową kompozycję lipofilowych i hydrofilowych związków bioaktywnych istotnie modulujących aktywność przeciwcukrzycową, przeciw otyłości, przeciwstarzeniową, przeciwzapalną i przeciwutleniającą. Określono różnorodność anatomicznych części rokitnika pospolitego (skórka, miąższ, nasiona, endokarp, pędy i liście) pod względem związków fenolowych, triterpenów i składników mineralnych. Analiza soków, powszechnej komercyjnie formy przetworzenia owoców rokitnika pospolitego, potwierdziła działanie przeciwcukrzycowe, przeciw otyłości i potencjał zwiększenia funkcjonalności soków w ograniczaniu zmian neurodegeneracyjnych z uwagi na obecność fitoprostanów, fitofuranów, tokoferoli, tokotrienoli i aminokwasów. W dalszej kolejności rozważono potencjał jakim owoce rokitnika pospolitego się charakteryzują przez aspekt technologiczny związany z projektowaniem żywności o ukierunkowanym potencjale prozdrowotnym. Określono dynamikę zmian zawartości kwasów organicznych, cukrów, związków fenolowych oraz aktywności przeciwutleniającej podczas fermentacji jabłkowo-mlekowej soku z owoców rokitnika pospolitego i soku mieszanego rokitnik – jabłko. Wybrane szczepy Lactobacillus plantarum i L. plantarum subsp. argentoratensis charakteryzowała wysoka aktywność metaboliczna, sprzyjały akumulacji flawonoli i wzrostowi aktywności przeciwutleniającej, stąd fermentację jabłkowo-mlekową z ich zastosowaniem uznano za obiecującą metodę biologicznego odkwaszania soków na bazie owoców rokitnika pospolitego. Zaprojektowano produkty typu smoothie zawierające wysoki udział soku z owoców rokitnika pospolitego (25% i 50%), jednocześnie o wysokim potencjale prozdrowotnym i akceptacji konsumenckiej. Nowatorskie formuły produktowe należy traktować jako uzupełnienie diety o potencjalnych właściwościach przeciwutleniających, przeciwstarzeniowych i przeciwcukrzycowych. Komponowanie soku z owoców rokitnika pospolitego z innymi owocami i warzywami, powszechnie dostępnymi dla przemysłu przetwórczego w Polsce, wpłynęło także na poprawę atrakcyjności smaku, barwy i aromatu produktów. Badania nad optymalizacją procesu mikroenkapsulacji soku z owoców rokitnika pospolitego pozwoliły na wskazanie maltodekstryny jako substancji powlekającej konkurencyjnej w porównaniu do inuliny, ze względu na wyższe stężenie związków fenolowych, aktywność przeciwutleniającą, niesprzyjanie brązowieniu nieenzymatycznemu i akumulacji HMF w mikrokapsułkach. W pracy przedstawiono wpływ nośników polisacharydowych i rodzajów suszenia w kontekście stabilności wybranych związków chemicznych i aktywności przeciwutleniającej soku z owoców rokitnika pospolitego po procesie suszenia i przechowywania. Na podstawie przeprowadzonych badań wskazano, że rokitnik pospolity stanowi wartościowy surowiec do produkcji jednocześnie funkcjonalnych i atrakcyjnych sensorycznie produktów. Stwierdzono wysoki potencjał owoców rokitnika pospolitego jako składnika żywności bogatej w związki bioaktywne o potencjale przeciwutleniającym, przeciwcukrzycowym, przeciw otyłości, przeciwzapalnym i przeciwstarzeniowym.

abstractEN: Current dietary trends and consumer awareness focus on the relationship between the consumed food, a natural diet and its impact on health and disease prevention. Therefore, growing health risks related to inadequate nutrition increase the pressure to develop innovative and functional products based on plant raw materials with proven health-promoting effects. In this context, sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides L.) berries fit in the strategy of searching for natural agents that may help prevent non-communicable diseases. However, their sensory qualities and the complexity of their hydrophilic-lipid phase pose a challenge not only for consumers but also for the food industry. The aim of the study was to determine the health-promoting profile of sea buckthorn berries and to develop a technology for the production of functional and tasteful products with targeted health-promoting properties based on sea buckthorn fruits. This objective was implemented in four research steps: (1) analysis of the biologically active fraction of sea buckthorn; (2) optimization of the malolactic fermentation of juices based on sea buckthorn fruits; (3) development of recipes and optimization of technology for obtaining functional products with sea buckthorn fruit juice; (4) analysis of physicochemical properties and health- promoting potential of microcapsules obtained from sea buckthorn fruit juice. The results obtained in the first step demonstrated a unique composition of lipophilic and hydrophilic bioactive compounds of sea buckthorn berries that significantly modulate anti-diabetic, anti-obesity, anti-aging, anti-inflammatory, and antioxidant activities. The diversity of the anatomical parts of sea buckthorn (skin, pulp, seeds, endocarp, shoots, and leaves) was determined in terms of their content of phenolic compounds, triterpenes, and mineral nutrients. Analysis of juices, a commercially common form of processing sea buckthorn fruits, confirmed their anti-diabetic and anti-obesity properties. It also indicated the potential to increase the functionality of juices in reducing neurodegenerative changes due to their content of phytoprostanes, phytofurans, tocopherols, tocotrienols, and amino acids. Further, the potential of sea buckthorn fruits was considered in the technological aspect related to the design of foods with targeted health-promoting properties. The dynamics of changes in the content of organic acids, sugars, phenolic compounds, and antioxidant activity during malolactic fermentation of sea buckthorn fruit juice and mixed sea buckthorn-apple juice was determined. Selected strains of Lactobacillus plantarum and L. plantarum subsp. argentoratensis were characterized by high metabolic activity. They promoted accumulation of flavonols and increased the antioxidant activity of the juices. Malolactic fermentation was therefore considered a promising method of biological deacidification of sea buckthorn fruit-based juices. The designed smoothie products, containing high proportion of sea buckthorn fruit juice (25% and 50%), achieved both high health-promoting potential and consumer acceptance. Novel product formulations should be considered as dietary supplements with potential antioxidant, anti-aging, and anti-diabetic properties. Mixing sea buckthorn fruit juice with other fruits and vegetables, commonly available for processing industry in Poland, improved the taste, color, and aroma of the final products. Studies on the optimization of microencapsulation of sea buckthorn fruit juice identified maltodextrin as a coating agent more valuable than inulin due to a higher content of phenolic compounds, greater antioxidant activity, lower non-enzymatic browning, and HMF accumulation in the microcapsules. This paper presents the effects of polysaccharide carriers and drying method type on the stability of selected chemical compounds and antioxidant activity of sea buckthorn fruit juice after drying and storage. The study confirmed that sea buckthorn is a valuable raw material for the production of both functional and palatable products. It corroborated a high potential of sea buckthorn berries as a food component rich in bioactive compounds with antioxidant, antidiabetic, anti-obesity, anti-inflammatory, and anti-aging properties.

status: finished

collation: 49