ОЦЕНКА И АНАЛИЗ СЕМЯН ЛЬНА, КАК СЫРЬЯ С ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ

УДК 664.72+615.32

Аннотация

Семена льна (Linum usitatissimum L.) являются ценным растительным сырьём благодаря высокому содержанию полиненасыщенных жирных кислот, белка, пищевых волокон, слизистых веществ и антиоксидантов, что определяет их функциональные свойства и широкие перспективы использования в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности. В работе проведена оценка физико-химических показателей и функциональных свойств семян льна трёх сортов («Бахорикор», «Узбекистан 231», «Икар»), возделываемых в различных почвенно-климатических условиях Узбекистана. Для анализа использованы стандартизованные методы: гравиметрическое определение влаги и золы, экстракция жира по Сокслету, определение белка по Кьельдалю, газожидкостная хроматография жирно-кислотного состава, атомно-абсорбционная спектроскопия для микроэлементного анализа и спектрофотометрическая оценка антиоксидантной активности.

Установлено, что сорт «Икар» характеризуется наибольшим содержанием жира (43,0 %), белка (25,1 %), слизистых веществ (9,0 %) и антиоксидантной активностью (65,3 % ингибирования DPPH). Жирно-кислотный состав масла этого сорта содержит 63,2 % полиненасыщенных жирных кислот, в том числе α-линоленовую (омега-3) — 44,7 %. Выявлено значительное накопление селена (19,3 мкг/г). Полученные данные подтверждают высокую биологическую ценность семян льна сорта «Икар» и позволяют рекомендовать их в качестве перспективного сырья для производства функциональных пищевых продуктов и биологически активных добавок. Результаты исследования могут быть использованы для оптимизации технологий переработки и обогащения пищевых продуктов.

Abstract

Flax seeds (Linum usitatissimum L.) are a valuable plant raw material due to their high content of polyunsaturated fatty acids, protein, dietary fiber, mucilaginous substances, and antioxidants, which determine their functional properties and broad prospects for use in the food, pharmaceutical, and cosmetic industries. This study evaluates the physicochemical parameters and functional properties of flax seeds from three cultivars ('Bakhorikor', 'Uzbekistan 231', 'Ikar') grown under different soil and climatic conditions of Uzbekistan. Standardized methods were used for analysis: gravimetric determination of moisture and ash, Soxhlet fat extraction, Kjeldahl protein determination, gas-liquid chromatography of fatty acid composition, atomic absorption spectroscopy for microelement analysis, and spectrophotometric assessment of antioxidant activity.

It was established that the 'Ikar' cultivar is characterized by the highest content of fat (43.0 %), protein (25.1 %), mucilaginous substances (9.0 %), and antioxidant activity (65.3 % DPPH inhibition). The fatty acid composition of the oil from this cultivar contains 63.2 % polyunsaturated fatty acids, including α-linolenic acid (omega-3) — 44.7 %. Significant accumulation of selenium (19.3 μg/g) was revealed. The obtained data confirm the high biological value of 'Ikar' flax seeds and allow them to be recommended as a promising raw material for the production of functional food products and dietary supplements. The research results can be used to optimize processing technologies and food enrichment.

Ключевые слова: семена льна, функциональные свойства, жирно-кислотный состав, омега-3, антиоксидантная активность, слизистые вещества.

Keywords: flax seeds, functional properties, fatty acid composition, omega-3, antioxidant activity, mucilaginous substances.

Введение

Лен обыкновенный (Linum usitatissimum L.) считается одной из важнейших технических сельскохозяйственных культур комплексного использования [1-3].

Видовое название обозначает превосходную степень от слова «полезный» и имеет смысл «наиполезнейший» [4, 5].

Применяли лен в лечении разных заболеваний, используя главным образом льняное семя [6]. «Семя льна» выпускается для приготовления слизи для приема внутрь в качестве обволакивающего и смягчающего средства с целью уменьшения раздражения при воспалительных и язвенных процессах слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, а также для наружного применения в виде компрессов и припарок при различных местных воспалительных процессах [7]. Поэтому изучение оценка и анализ семян льня, как сырья с функциональными свойствами является актуальным.

Цель работы направлена на оценку и анализ семян льня, как сырья с функциональными свойствами

Объектами исследования являлись семена льна сортов «Бахорикор», «Узбекистан 231» и «Икар», выращенные на орошаемых и богарных землях Узбекистана. Образцы семян были предоставлены Научно-исследовательским институтом селекции и семеноводства хлопчатника и других культур..

Методы исследования

Для анализа и оценки свойств семян льна использованы следующие физико-химические методы:

1. Определение массовой доли влаги — гравиметрическим методом путём высушивания навески семян в сушильном шкафу при температуре 105 °С до постоянной массы (ГОСТ 10856-96).
2. Определение массовой доли жира — методом экстракции в аппарате Сокслета с использованием гексана в качестве растворителя (ГОСТ 13496.15-97). Экстракцию проводили в течение 6 часов при температуре кипения растворителя.
3. Определение массовой доли белка — методом Кьельдаля (ГОСТ 10846-91) с расчётом количества белка по содержанию общего азота с коэффициентом пересчёта 6,25.
4. Определение массовой доли углеводов — методом разницы (100 % минус содержание влаги, жира, белка и золы).
5. Определение массовой доли золы — методом озоления в муфельной печи при температуре 550 °С (ГОСТ 10847-74).
6. Определение жирно-кислотного состава масла — методом газожидкостной хроматографии на хроматографе «Agilent 7890B» с пламенно-ионизационным детектором, колонка DB-Wax (30 м × 0,25 мм × 0,25 мкм), газ-носитель — гелий, температурный режим: от 120 до 240 °С со скоростью нагрева 5 °С/мин. Идентификацию жирных кислот проводили методом сравнения времён удерживания со стандартными образцами метиловых эфиров жирных кислот (Supelco 37 Component FAME Mix).
7. Определение макро- и микроэлементного состава — методом атомно-абсорбционной спектроскопии на спектрометре «Shimadzu AA-7000».
8. Определение содержания слизистых веществ — гравиметрическим методом после набухания семян в дистиллированной воде при комнатной температуре в течение 24 часов и отделения слизи от семян с последующим высушиванием.
9. Определение антиоксидантной активности — спектрофотометрическим методом с использованием реактива DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидразил).

Все определения проводили в трёхкратной повторности. Статистическая обработка результатов выполнена с использованием пакета программ Microsoft Excel с расчётом среднего арифметического значения и стандартного отклонения.

Результаты и их обсуждения

В результате проведённых исследований установлены следующие физико-химические показатели семян льна сортов, возделываемых в Узбекистане (таблица 1).

Таблица 1. Физико-химические показатели семян льна различных сортов

Как видно из таблицы 1, сорт «Икар» характеризуется наибольшим содержанием жира (43,0 %), белка (25,1 %) и слизистых веществ (9,0 %), а также максимальной антиоксидантной активностью (65,3 % ингибирования DPPH), что делает его наиболее перспективным для использования в пищевых и фармацевтических целях. Сорт «Бахорикор» занимает промежуточное положение, а сорт «Узбекистан 231» характеризуется повышенным содержанием углеводов (24,8 %) и наименьшей антиоксидантной активностью.

Результаты газохроматографического анализа жирно-кислотного состава масла семян льна представлены в таблице 2.

Таблица 2. Жирно-кислотный состав масла семян льна (сорт «Икар»), % от суммы жирных кислот

Установлено, что масло семян льна сорта «Икар» характеризуется высоким содержанием α-линоленовой кислоты (омега-3) — 44,7 %, линолевой кислоты (омега-6) — 18,5 % и олеиновой кислоты (омега-9) — 17,2 %. Суммарное содержание незаменимых полиненасыщенных жирных кислот составляет 63,2 %, что подтверждает высокую биологическую ценность исследованных семян.

Микроэлементный состав семян льна сорта «Икар» представлен в таблице 3.

Таблица 3. Микроэлементный состав семян льна сорта «Икар» в сравнении с литературными данными, мкг/г

Высокое содержание селена в семенах льна сорта «Икар» (в 4–40 раз выше, чем в других растительных маслах) является его уникальной характеристикой. Отсутствие значительных отклонений по остальным элементам подтверждает, что микроэлементный профиль семян льна сорта «Икар» соответствует типичным значениям для данной культуры. Низкое содержание свинца (0,10 мкг/г) свидетельствует об экологической чистоте сырья. Сравнение с литературными данными подтверждает достоверность полученных результатов и позволяет использовать их для разработки функциональных продуктов питания.

Заключение

На основании проведённых исследований установлено, что семена льна сортов «Бахорикор», «Узбекистан 231» и «Икар», возделываемых в Узбекистане, являются ценным сырьём с высоким содержанием функциональных компонентов.

Наибольший интерес представляет сорт «Икар», характеризующийся максимальным содержанием жира (43,0 %), белка (25,1 %), слизистых веществ (9,0 %) и антиоксидантной активностью (65,3 %). Жирно-кислотный состав масла семян льна этого сорта содержит 63,2 % полиненасыщенных жирных кислот, включая α-линоленовую (омега-3) — 44,7 %, что подтверждает высокую пищевую и биологическую ценность продукта. Установлено значительное содержание селена (19,3 мкг/г), что указывает на способность льна концентрировать этот микроэлемент.

Полученные экспериментальные данные позволяют рекомендовать семена льна сорта «Икар» в качестве перспективного сырья для производства пищевых продуктов функционального назначения, а также в качестве сырья для фармацевтической и косметической промышленности. Для практического применения требуется дополнительное изучение технологии выделения слизистых веществ и белково-полисахаридных комплексов из семян льна, а также исследование стабильности функциональных свойств в процессе хранения и переработки.

Список литературы:

1. Степанова Н.Н., Степанова Э.Ф., Мыкоц Л.П. Изучение кинетики набухания льна семян // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. – Пятигорск, 2007. – Вып. 62. – С. 217–219.
2. Степанова Н.Н. Сравнительное исследование фракций, полученных классическими методами и фреоновой экстракцией семян льна // Вестн. развития науки и образования. – 2009. – № 1. – С. 8–15.
3. Толкачев О.Н., Жученко А.А. Биологически активные вещества льна: использование в медицине и питании (обзор) // Хим.-фармац. журн. – 2000. – Т. 34, № 7. – С. 23–30.
4. Миневич И.Э. Функциональная значимость семян льна и практика их использования в пищевых технологиях // Health, Food & Biotechnology. – 2019. – Т. 1, № 2. – DOI: 10.36107/hfb.2019.i2.s224. 
5. Поморова Ю.Ю., Овсепян С.К., Серова Ю.М. Химико-биологические свойства и потенциальная ценность семян масличного льна (обзор) // Масличные культуры. – 2023. – Вып. 1 (193). – С. 73–84. – DOI: 10.25230/2412-608Х-2023-1-193-73-84. 
6. Qin X., Li L., Yu X., Deng Q., Xiang Q., Zhu Y. Comparative Composition Structure and Selected Techno-Functional Elucidation of Flaxseed Protein Fractions // Foods. – 2022. – Vol. 11, No. 13. – P. 1820. – DOI: 10.3390/foods11131820. 
7. Koçak M.Z. Phenolic Compounds, Fatty Acid Composition, and Antioxidant Activities of Some Flaxseed (Linum usitatissimum L.) Varieties: A Comprehensive Analysis // Processes. – 2024. – Vol. 12, No. 4. – P. 689. – DOI: 10.3390/pr12040689. 

References:

1. Stepanova N.N., Stepanova E.F., Mykots L.P. [Study of the swelling kinetics of flax seeds]. Collection of scientific works on the development, research and marketing of new pharmaceutical products. Pyatigorsk, 2007, vol. 62, p. 217-219. (In Russ.)
2. Stepanova N.N. [Comparative study of fractions obtained by classical methods and freon extraction of flax seeds]. Bulletin of the development of science and education, 2009, no. 1, p. 8-15. (In Russ.)
3. Tolkachev O.N., Zhuchenko A.A. [Biologically active substances of flax: use in medicine and nutrition (review)]. Chemical-Pharmaceutical Journal, 2000, vol. 34, no. 7, p. 23-30. (In Russ.)
4. Minevich I.E. [Functional significance of flax seeds and their use in food technologies]. Health, Food & Biotechnology, 2019, vol. 1, no. 2. DOI: 10.36107/hfb.2019.i2.s224. (In Russ.)
5. Pomorova Yu.Yu., Ovsepyan S.K., Serova Yu.M. [Chemical-biological properties and potential value of oilseed flax seeds (review)]. Oilseed crops, 2023, no. 1 (193), p. 73-84. DOI: 10.25230/2412-608Х-2023-1-193-73-84. (In Russ.)
6. Qin X., Li L., Yu X., Deng Q., Xiang Q., Zhu Y. [Comparative composition structure and selected techno-functional elucidation of flaxseed protein fractions]. Foods, 2022, vol. 11, no. 13, p. 1820. DOI: 10.3390/foods11131820. (In Russ.)
7. Koçak M.Z. [Phenolic compounds, fatty acid composition, and antioxidant activities of some flaxseed (Linum usitatissimum L.) varieties: a comprehensive analysis]. Processes, 2024, vol. 12, no. 4, p. 689. DOI: 10.3390/pr12040689. (In Russ.)