ИЗУЧЕНИЕ ФЛАВОНОИДЫ В СУШЕНОМ СТОЛОВАЯ СВЕКЛА (Beta Vulgaris L.) ОПРЕДЕЛЕНЫ МЕТОДОМ ХРОМАТОГРАФИИ

АННОТАЦИЯ

В работе представлены результаты экспериментальных исследований по определению флавоноидного состава столовой свеклы (Beta vulgaris L.), высушенной различными способами. Целью исследования являлось изучение влияния конвективной и ультразвуково-конвективной сушки на количественное содержание отдельных флавоноидов в мякоти, листьях и стеблях столовой свеклы. Экспериментальные исследования по сушке проводились в лабораторных условиях при температуре 55 °C с варьированием скорости воздушного потока и параметров ультразвукового воздействия. Определение флавоноидов осуществлялось методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с диодно-матричным детектором. В результате исследований идентифицированы и количественно определены дигидрокверцетин, розавин, рутин, кверцетин и салидрозид. Установлено, что применение ультразвуково-конвективной сушки способствует увеличению суммарного содержания флавоноидов по сравнению с традиционной конвективной сушкой, особенно в листьях и стеблях столовой свеклы. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования ультразвукового воздействия при сушке растительного сырья с целью сохранения и повышения содержания биологически активных соединений.

ABSTRACT

This study presents the results of experimental investigations aimed at determining the flavonoid composition of table beet (Beta vulgaris L.) subjected to different drying methods. The objective of the research was to evaluate the effect of convective and ultrasound-assisted convective drying on the quantitative content of individual flavonoids in the pulp, leaves, and stems of table beet. Drying experiments were carried out under laboratory conditions at a temperature of 55 °C with variations in air velocity and ultrasound parameters. Flavonoid identification and quantification were performed using high-performance liquid chromatography equipped with a diode-array detector. As a result of the analysis, dihydroquercetin, rosavin, rutin, quercetin, and salidroside were identified and quantitatively determined. The findings demonstrate that ultrasound-assisted convective drying contributes to a higher total flavonoid content compared to conventional convective drying, particularly in beet leaves and stems. The obtained results confirm the effectiveness of ultrasound application in plant material drying processes aimed at preserving and enhancing biologically active compounds.

Ключевые слова: столовая свекла; флавоноиды; сушка; ультразвук; конвекция; хроматография; биоактивность; экстракция.

Keywords: table beet; flavonoids; drying; ultrasound; convection; chromatography; bioactivity; extraction.

Введение. Свекла (Beta vulgaris L.) принадлежит к семейству маревых и происходит из Азии и Европы. Семейство маревых включает около 1400 видов, разделенных на 105 родов и членов семейства двудольных. Свекла – это цветущее, истинно двулетнее или, реже, многолетнее растение, имеющее несколько разновидностей с основной окраской от желтой до красной [1]. Виды рода Beta – B. vulgaris ssp. maritima, B. vulgaris ssp. vulgaris, B. vulgaris ssp. adanensis, B. macrocarpa, B. macrocarpa Guss., B. patula, B. patula Ait., B. intermedia, B. intermedia Bunge, B. macrorhiza, B. macrorhiza Stev., B. tryina, B. corolliflora, B. corolliflora Zoss., B. patellaris, B. patellaris Moq., B. procumbens, B. procumbens Chr. Sm., B. webbiana, B. webbiana Moq., B. tranzschel, B. lomatogona F., B. trigyna W. и B. nana Boiss. Три подвида вида B. vulgaris, которые присутствуют в продаже, это B. vulgaris, B. maritima и B. adanensis. B. vulgaris ssp. vulgaris является наиболее важным и известен как обычная свекла/сахарная свекла/садовая свекла в продаже [1]. Съедобная часть свеклы (B. vulgaris L.) - это корень, имеющий среднюю высоту 1-2 м; главный корень длинный, конический и толстый; а боковые корни образуют плотную текстуру. Корни, как правило, имеют шаровидную или цилиндрическую форму с красно-фиолетовым/золотисто-желтым/красно-белым цветом в зависимости от сорта свеклы. Листья свеклы вырастают из коронки гипокотиля и различаются по размеру, форме и цвету. Семена известны как многозародышевые семена, поскольку из одного семени может вырасти более одного сеянца [1]. Пробковая внешняя часть семян содержит фенольные соединения и препятствует прорастанию в качестве физического барьера. Стебли полегающие, прямые и многоветвистые. Цветок очень маленький с пятью лепестками. Свекла доступна в течение всего года. Это овощ прохладного сезона и довольно устойчив к высоким температурам, оптимальная температура колеблется от 15 до 19 °C. Более низкая температура способствует развитию темно-красной пигментации в корнеплоде. Время сбора урожая корнеплода составляет 75-90 дней летом и 100-120 дней зимой. Содержание сахара в корнеплоде зависит от доступности азота, и азот вносится на ранних стадиях роста. Техника сбора урожая аналогична технике сбора урожая картофеля, а урожайность зависит от удобрения, климата, заражения болезнями и сорта растения [1].

Материалы и методы исследования. Среди биологически активных веществ пищи особое место занимают флавоноиды – наиболее многочисленная (более 8000 веществ) группа растительных полифенолов, являющихся природными вторичными метаболитами растений [2].

Флавоноиды – самая многочисленная группа природных полифенольных соединений, являющихся вторичными метаболитами растений, которым отводится важная роль в поддержании здоровья человека [2].

Флавоноиды, поступающие в организм с продуктами растительного происхождения, отличаются по физико-химическим характеристикам, биодоступности и биологическому действию. В связи с этим весьма важна информация об основных пищевых источниках флавоноидов, их природе и количественном содержании в различных, особенно широко употребляемых, пищевых продуктах. Это прежде всего необходимо для оценки уровней потребления флавоноидов населением при обычном режиме питания, что имеет важное значение для выяснения роли этих биологически активных веществ в поддержании здоровья человека и установления адекватных уровней их потребления с пищей [2].

Флавоноиды в образце определяли методом жидкостной хроматографии. 5-10 г образца взвешивали на аналитических весах и помещали в круглодонную колбу объемом 300 мл. К нему добавляли 50 мл 70% раствора этанола. Смесь нагревали до 70-80 °С при интенсивном перемешивании в течение 1 часа, а затем перемешивали при комнатной температуре в течение 2 часов. Смесь отстаивали и фильтровали. Оставшуюся часть дважды реэкстрагировали 25 мл 70% этанола. Фильтраты объединяли и помещали в мерную колбу объемом 100 мл и доводили до метки 70% этанолом. Полученный раствор центрифугировали при 6000-8000 об/мин в течение 20-30 минут. Полученный раствор из верхней части отбирали для анализа. В литературе для определения стероидов и флавоноидов методом ВЭЖХ в качестве элюентов использовались фосфатная, ацетатная буферные системы и ацетонитрил. Мы использовали фосфатную буферную систему и ацетонитрил.

Условия хроматографии:

- хроматограф Agilent-1200 (оснащенный автодозатором)

- колонка Exlipse XDB C 18 (обращенно-фазовая), 5 мкм, 4,6 x 250 мм

- диодно-матричный детектор (DAD), 254 нм, 272 нм были идентифицированы.

- скорость потока 0,8 мл/мин

- элюент фосфатный буфер: ацетонитрил: 0-5 мин 95:5; 6-12 мин 70:30; 12-13 мин 50:50; 13-15 мин 95:5.

Температура термостата 30 ⁰C, -10 мкл вводимый объем (vkol) Сначала в хроматограф вводили рабочие стандартные растворы, а затем приготовленные рабочие растворы.

Результаты и обсуждение. Экспериментальные исследования по сушке столовая свекла проводились в лаборатории Ташкентского государственного технического университета на кафедре «Техника оказания услуг» [3-6]. Высушенные образцы свекла исследовались в Институте биоорганической химии АН РУз имени академика А.С.Садыкова на содержание количество водорастворимых витаминов. Параметры эксперименты представлена таблица 1.

В таблице 2 представлены результаты лабораторных исследований состава флавоноиды в столовая свеклы.

Таблица 1.

Параметры эксперимента

Таблица 2.

Фловоноидов в составе столовая свекла при различных способах сушки

Результаты хроматограмма фловоноидов столовая свекла при различных способах сушки приведены на рис. 1-7.

Рисунок 1. Хроматограмма определено флавоноиды в составе сушенный мякоть столовая свекла при конвективном способом

Рисунок 2. Хроматограмма определено флавоноиды в составе сушенный мякоть столовая свекла при ультразвуковой-конвективном способом

Рисунок 3. Хроматограмма определено флавоноиды в составе не обработанный (контрольный) мякоть столовая свекла

Рисунок 4. Хроматограмма определено флавоноиды в составе сушенный листья столовая свекла при конвективном способом

Рисунок 5. Хроматограмма определено флавоноиды в составе сушенный листья столовая свекла при ультразвуковой-конвективном способом

Рисунок 6. Хроматограмма определено флавоноиды в составе сушенный стебле столовая свекла при конвективном способом

Рисунок 7. Хроматограмма определено флавоноиды в составе сушенный стебле столовая свекла при ультразвуковой-конвективном способом

Заключение. Результаты семь образцов из двух методов сушки столовая свекла, образец №2-мякоть свекла, высушенные в ультразвуковой-конвективной сушильной установке (метод сушки, предложенный автором) концентрация флавоноиды составляет: дигидрокверцитин – 0,12 мг/г; розавин – 0,44 мг/г; рутин – 0,32 мг/г; кверцитин – 0,31 мг/г; салидрозид – 4,05 мг/г. Листья сушенный свекла флавоноиды составляет: дигидрокверцитин – 0,62 мг/г; розавин – 0,51 мг/г; рутин – 0,95 мг/г; кверцитин – 0,33 мг/г; салидрозид – 11,22 мг/г. Стебле сушенный свекла флавоноиды составляет: дигидрокверцитин – 0,49 мг/г; розавин – 0,61 мг/г; рутин – 1,09 мг/г; кверцитин – 0,33 мг/г; салидрозид – 11,21 мг/г.

Список литературы:

1. Navnidhi Chhikara, Komal Kushwaha, Paras Sharma, Yogesh Gat, Anil Panghal. Bioactive compounds of beetroot and utilization in food processing industry: A critical review. Food Chemistry 272 (2019) 192–200.
2. Тутельян В.А., Лашнева Н.В. Биологически активные вещества растительного происхождения. Флавонолы и флавоны: распространенность, пищевые источники, потребление. Вопр. Питания. -2013, №1. С.4-22.
3. Najafli M.R., Safarov J.E., Usenov A.B. Kinetics of infrared drying of beetroot. XIII International scientific and practical conference “Scientific achievements in solving current problems of production and processing of raw materials, standardization and food safety”.  -Kiev, 2025. P.217-220.
4. Najafli M.R., Samandarov D.I., Sultanova Sh.A., Safarov J.E. Analysis of existing methods of drying beets. XIII International scientific and practical conference “Scientific achievements in solving current problems of production and processing of raw materials, standardization and food safety”.  -Kiev, 2025. P.220-222.
5. Safarov J.E., Sultanova Sh.A., Najafli M.R., Usenov A.B. Modeling the kinetics of drying beet roots. International scientific-online conference “Academic research in modern science”. USA, 2025. Vol.4(14). P.184-189. https://doi.org/10.5281/zenodo.15125094
6. Najafli M.R., Safarov J.E., Sultanova Sh.A., Samandarov D.I. Possibilities of ultrasound application in convective drying of food products. International scientific-online conference “Academic research in modern science”. USA, 2025. Vol.4(16). P.65-69. https://doi.org/10.5281/zenodo.15171975