Tracking antioxidant properties and color changes in low-sugar bilberry jam as effect of processing, storage and pectin concentration

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Recently, an increased interest in the identification of valuable possibilities for preserving the antioxidant properties of products obtained by thermal processing of fruits rich in bioactive compounds can be noticed. In this regard, an extensive analysis is necessary in terms of thermal processed products behavior in relation to various factors. The purpose of the present study was to assess the effect which processing and storage at 20°C has on the antioxidant properties and color quality of low-sugar bilberry jam with different low-methoxyl pectin (LMP) concentrations.</p> <p>Results</p> <p>For all measured parameters, it should be noted that thermal processing induced significant alterations reported to the values registered for fresh fruit. Most important losses due to thermal processing were recorded for total monomeric anthocyanins (TMA) (81-84%), followed by L-ascorbic acid (L-AsAc) content (53-58%), total phenolics (TP) content (42-51%) and FRAP (ferric reducing antioxidant power) values (36-47%). Moreover, depreciation of the investigated compounds occurred during storage at 20°C. Jam storage for 7 months resulted in severe losses in TMA content in the range 58-72% from the value recorded one day after processing. This coincided with marked increases in polymeric color percent of these products after 7 months of storage. Also, bilberry jam storage for 7 months resulted in a decrease in L-AsAc content of 40-53% from the value recorded one day after processing, 41-57% in TP content and 33-46% from the value recorded one day after processing for FRAP values. By decreasing of LMP concentration in the jam recipe from 1 to 0.3% there has been an increase in losses of investigated compounds.</p> <p>Conclusion</p> <p>Overall, the results indicated that bilberry jams can also represent a good source of antioxidant compounds, although compared to the fruit, important losses seem to occur. Practical application of this work is that this kind of information will be very useful in optimizing the jam processing technology and storage conditions, in order to improve the quality of these products.</p

Effect of plant extract additives on the content of total polyphenols, anthocyanins, L-ascorbic acid, and antioxidant capacity of black currant nectars

Celem pracy było określenie zmian jakościowych nektarów z czarnej porzeczki przechowywanych przez 1, 2 i 4 miesiące w temp. 20 ºC bez dostępu światła. Badaniom poddano 3 warianty nektarów: bez dodatków, wzbogacane ekstraktem z jeżówki purpurowej i wzbogacane ekstraktem z zielonej herbaty. W nektarach oznaczono zawartość polifenoli ogółem, antocyjanów, witaminy C oraz pojemność przeciwutleniającą. Bezpośrednio po wytworzeniu nektary: bez dodatków oraz wzbogacane ekstraktem z jeżówki purpurowej i ekstraktem z zielonej herbaty wykazywały aktywność przeciwutleniającą na poziomie, odpowiednio, 9,3 µmoli Troloxu/ml, 11,8 µmoli Troloxu/ml i 16,3 µmoli Troloxu/ml. Z kolei zawartość antocyjanów wynosiła odpowiednio 89,7 oraz 100,2 i 105,2 mg/100 ml, a polifenoli 96,3 oraz 110,1 i 124,2 mg/100 ml. W trakcie 4-miesięcznego przechowywania stwierdzono zmniejszenie zawartości polifenoli ogółem, antocyjanów i witaminy C, co spowodowało obniżenie pojemności przeciwutleniającej. Po 4 miesiącach przechowywania nektary zawierały 70 % mniej antocyjanów niż próbki wyjściowe.The objective of the study was to determine the qualitative changes in black current nectars stored at 20 ºC during a period of 1, 2, and 4 months with no access to light. Three variants of nectars were analysed: nectars without the additives, nectars enriched in an echinacea purpurea extract, and nectars enriched in a green tea extract. In the nectars analysed, the following contents were determined: total polyphenols, anthocyanins, L-ascorbic acid, and, also the antioxidant activity was determined. Immediately after the production, the nectars without the additives, as well as those enriched in the echinacea extract and in the green tea extract were characterized by the following antioxidant activity levels: 9.3 µmol Troloxu/ml, 11.8 µmol Troloxu/ml, and 16.3 µmol Troloxu/ml, respectively. In the same nectars, the content of anthocyanins was 89.7, 100.2, and 105.2 mg/100 ml, respectively, whereas the content of polyphenols was 96.3, 110.1, and 124.2 mg/100 ml, respectively. It was found that during the 4 months of storage the content of total polyphenols, anthocyanins, and vitamin C decreased in all nectars, and this decrease caused the antioxidant activity to fall. After the 4 month storage, the content of anthocyanins in the nectars was 70% lower compared to the initial samples

Influence of freezing process and frozen storage on anthocyanin contents of highbush blueberries

Celem pracy było określenie stabilności barwników antocyjanowych w czasie produkcji mrożonek z owoców borówki wysokiej (Vaccinium corymbosum L). Ponadto zbadano wpływ czasu i temperatury przechowywania mrożonek na zawartość związków antocyjanowych. Podczas procesu zamrażania nie stwierdzono statystycznie istotnych zmian zawartości antocyjanów ogółem. Metodą chromatografii cieczowej wyodrębniono z owoców 14 związków antocyjanowych. Pochodne malwidyny i delfinidyny były dominującymi barwnikami, stanowiącymi ponad 75% wszystkich zidentyfikowanych antocyjanów. Owoce zamrożone, w porównaniu z surowcem świeżym, charakteryzowały się nieznacznie większą zawartością pochodnych delfinidyny oraz petunidyno-3-arabinozydu. Obserwowany przyrost zawartości antocyjanów w owocach mrożonych związany mógł być z poprawą efektywności ekstrakcji barwników. Podczas 6-miesięcznego przechowywania zamrażalniczego owoców w temp. -18 i -35°C nie następowały istotne zmiany zawartości antocyjanów.The aim of this study was to determine the anthocyanin dyes during production of frozen investigate highbush blueberries (Vaccinium corymbosum L). In addition, our objective was to determine the effect of frozen storage temperature and time on anthocyanins content. During the freezing process the significant changes of total anthocyanins content of blueberry were not observed. A HPLC method was used for the separation of 14 individual anthocyanins. Derivates of malvidin and delphinidin constituted about 75% of the total anthocyanin content of fruits. Measurements of the individual anthocyanins showed there were significant differences between fresh and frozen fruits in contents of delphinidin glycosides and peonidin-3-galactoside. It is the most probable that the anthocyanin in frozen fruits becomes more easily extractable. No significant changes in anthocyanins content of blueberries were found during the long-term frozen storage at -18°C and -35°C

Thermal degradation of anthocyanins in blueberry fruit

W pracy oceniono termiczną stabilność antocyjanów zawartych w ekstraktach otrzymanych z owoców borówki wysokiej poprzez ich ogrzewanie w temperaturze 95 °C przez 3 h. W próbkach oznaczono ogólną zawartość antocyjanów, udział barwy polimerycznej oraz określono barwę badanych ekstraktów. Metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej połączonej ze spektrometrią masową (HPLC/ESI-MS) zidentyfikowano i oznaczono zawartość poszczególnych antocyjanów. Proces obróbki termicznej powodował spadek zawartości antocyjanów ogółem w ekstraktach. Proces rozpadu antocyjanów przebiegał zgodnie z kinetyką reakcji pierwszego rzędu. Wykazano istotną korelację między zawartością antocyjanów a wartością L* w badanych ekstraktach co sugeruje, że parametr ten jest odpowiedni do szybkiego monitorowania zmian antocyjanów w produktach poddanych obróbce termicznej. W pracy wykazano także różną termostabilność poszczególnych monomerów antocyjanów. Galaktozydy i glukozydy były bardziej odporne na ogrzewanie w porównaniu z barwnikami, w skład których wchodziła arabinoza.In the paper, the heat stability was assessed of anthocyanins contained in the extracts prepared from blueberry fruit by heating them at 95 °C for 3 hours. In the samples, the following was determined: content of total anthocyanins, polymeric colour fraction, and colour of the extracts analysed. With the use of highperformance liquid chromatography coupled with mass spectrometry (HPLC/ESI-MS), the content of individual anthocyanins was identified and quantified. The heating process caused the total content of anthocyanins in the extracts to drop. The degradation process of anthocyanins went according to the kinetics of the first-order reaction. It was proved that a significant correlation existed between the content of anthocyanins and the L*value in the extracts analysed. This correlation suggests that the L*value may be a parameter suitable for quick monitoring the changes in anthocyanins in thermally processed products. In the paper, it was also shown that the individual monomers of anthocyanins had different heat-stability. The galactosides and glucosides were more resistant to heating compared to the containing arabinose

Effects of addition of plums on selected properties of pork burgers

Celem pracy było porównanie wpływu dodatku mrożonych śliwek (5 lub 10%) oraz kwasu askorbinowego (0,05%) na wybrane właściwości burgerów wieprzowych (wydajność, pH, zawartość wody i tłuszczu, wskaźnik TBARS oznaczany po 1 dniu i po 13 dniach przechowywania w opakowaniu próżniowym w temp. 3-7ºC). Dodawane śliwki zostały scharakteryzowane pod względem zawartości wybranych składników chemicznych (m.in. cukrów, kwasów ogółem, antocyjanów i polifenoli ogółem). Stwierdzono obecność w owocach substancji znanych ze swojej aktywności przeciwutleniającej. Właściwości przeciwutleniające śliwek zostały potwierdzone po ich wprowadzeniu do burgerów. Śliwki zmniejszały wskaźnik TBARS w burgerach o 69% lub 82% w porównaniu z próbą kontrolną, odpowiednio przy 5- i 10-procentowym dodatku, natomiast kwas askorbinowy obniżał ten wskaźnik o 90%. Pakowanie próżniowe produktów wyeliminowało w nich zmiany wskaźnika TBARS między 1 a 13 dniem przechowywania. Negatywnym skutkiem wprowadzenia śliwek do receptury burgerów wieprzowych było zmniejszenie ich wydajności po obróbce cieplnej.The aim of this work was to compare the effects of addition of plums (5 or 10%) or ascorbic acid (0.05%) on selected properties of pork burgers (yield, pH, water and fat contents, TBARS after 1 and 13 days of storage at 3-7ºC in vacuum packaging). Selected chemical characteristics of plums (sugar, total acid, antocyane, and phenolic contents among others) were determined. The fruit contained compounds which are known for their antioxidative activity. Antioxidative properties of plums were confirmed after their incorporation into burgers. The addition of plums (5 or 10%) decreased TBARS by 69% and 82%, respectively, whereas ascorbic acid decreased it by 90%. Vacuum packaging effectively inhibited changes of TBARS between the 1st and 13th day of storage. The negative effect of plums was the decrease of burger yield after heat treatment

Effect of storage conditions on the content of hydroxymethylfurfural, furfural, and ascorbic acid in berry jams

Celem pracy było określenie wpływu temperatury oraz czasu przechowywania na powstawanie hydroksymetylofurfuralu (HMF) w dżemach niskosłodzonych z czarnej porzeczki i borówki wysokiej. Badane dżemy przechowywano przez 180 dni w temperaturze 6 i 22 ºC. Zakres przeprowadzonych badań obejmował wyprodukowanie dżemów niskosłodzonych z owoców jagodowych, oznaczenie podstawowego składu chemicznego surowców i dżemów, jak również ocenę wpływu warunków przechowywania i temperatury na zawartość furfuralu, kwasu L-askorbinowego i cukrów oraz parametrów barwy otrzymanych przetworów. Do oznaczania zawartości HMF, furfuralu, glukozy, fruktozy i sacharozy zastosowano metodę wysokosprawnej chromatografii cieczowej, a kwas askorbinowy oznaczono metodę spektrofotometryczną. Pomiar barwy przeprowadzono w systemie CIE L*a*b* za pomocą kolorymetru. Stwierdzono istotny wpływ temperatury przechowywania na powstawanie HMF i furfuralu w badanych dżemach. Największy przyrost HMF zachodził w dwóch pierwszych miesiącach przechowywania, zwłaszcza w dżemach składowanych w temperaturze 22 ºC. Na zawartość sacharozy istotny wpływ miał czas przechowywania, natomiast temperatura w jakiej przechowywano dżemy nie wpłynęła istotnie na zawartość cukrów. Stwierdzono liniową zależność pomiędzy zawartością kwasu askorbinowego a zawartością furfuralu, co mogło być związane z procesem beztlenowej degradacji tego kwasu.The objective of the study was to determine both the effect of temperature and of the time period of storage on the formation of hydroxymethylfurfural (HMF) in low-sugar jams from blackcurrant and highbush blueberries. The jams analyzed were stored for 180 days at a temperature of 22 ºC and 6 ºC. The range of the analysis conducted comprised the production of low-sugar jams from berries; the determination of basic chemical composition of raw materials and jams; the assessment of the impact of storage conditions and temperature on the content of furfural, L-ascorbic acid, and sugars, as well as on the colour parameters of the jams analyzed. A method of high performance liquid chromatography for HMF was applied to determine the content of HMF, furfural, glucose, fructose, and sucrose, and a spectrophotometric method was used to determine the content of ascorbic acid. The measurement of colour was carried out in CIE L*a*b* system with the use of colorimetric method. In the jams analyzed, a significant impact of the temperature of storage was found on the formation of HMF and furfural. The highest increase in HMF occurred during the first two months of storage, especially, in the jams stored at a temperature of 22 °C. The content of sucrose was significantly impacted by the time period of storage, while the temperature of stored jams did not have any significant impact on the content of sugars. Based on the results of the correlation analysis, a linear dependence between the content of ascorbic acid and the content of furfural was reported. This dependence could be associated with the process of anaerobic degradation of this acid

Effect of storage conditions on colour of jams made from colourful fruits

Celem pracy była ocena wpływu długoterminowego przechowywania na barwę oraz zawartość antocyjanów w dżemach z owoców jagodowych. Dżemy wyprodukowane z owoców borówki wysokiej oraz czarnej porzeczki przechowywano bez dostępu światła w temperaturze 6 i 22 °C przez 8 miesięcy. Degradacja antocyjanów przebiegała zgodnie z kinetyką reakcji pierwszego rzędu, a czas połowicznego rozpadu tych związków był dłuższy w dżemach borówkowych w porównaniu z produktami otrzymanymi z owoców porzeczek. Temperatura przechowywania była czynnikiem istotnie wpływającym na straty antocyjanów. Dżemy przechowywane przez 8 miesięcy w temperaturze 6 °C zawierały od 4- do 7-krotnie więcej barwników w porównaniu z produktami przechowywanymi w 22 °C. Podczas przechowywania dżemów następował wzrost udziału barwy polimerycznej, co związane mogło być z reakcją polimeryzacji między antocyjanami a innymi związkami polifenolowymi. Obserwowano istotną korelację pomiędzy parametrami barwy i zawartością antocyjanów w dżemach otrzymanych z owoców borówki. Na barwę dżemów porzeczkowych nie miała wpływu zawartość monomerów antocyjanowych, co sugeruje że inne związki (produkty reakcji Maillarda, antocyjany spolimeryzowane) mogły kształtować barwę produktów porzeczkowych.The objective of the study was to assess the effect of long-term storage on the colour and content of anthocyanins in jams made from colourful fruits. The jams were prepared from highbush blueberries and blackcurrants, and stored at 6 and 22°C with no access to light during 8 months. The degradation of anthocyanins followed according to the kinetics of the first order reaction and the half-life time of those compounds was longer in the blueberry jams compared to blackcurrant products. The storage temperature was a factor significantly impacting the loss of anthocyanins. In the jams stored for 8 months at 6 °C, the content of pigments was from 4 to 7 times higher compared to the products stored at 22 °C. While the jams were stored, their polymeric colour increased and this fact could be attributed to the polymerization reaction between the anthocyanins and other phenolic compounds. A significant correlation was found between the parameters of colour and the content of antocyanins in the jams produced from blueberries. The content of monomeric anthocyanins did not impact the colour of blackcurrant jams, and this fact suggests that some other compounds (the Maillard reaction products, polymeric compounds) could shape the colour of blackcurrant products