Composition and antioxidant activity of kale (Brassica oleracea L. var. acephala) raw and cooked

• Autorzy: Sikora E. , Bodziarczyk I.

Warianty tytułu

PL

Skład i aktywność przeciwutleniająca jarmużu (Brassica oleracea L. var. acephala) surowego i gotowanego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Cabbage vegetables, like Brassica group, are perceived as very valuable food products. They have a very good nutritive value, high antioxidant activity and pro-healthy potential. Especially, kale (Brassica oleracea L. var. acephala) is characterized by good nutritional and pro-healthy properties, but this vegetable is not popular in Poland. The aim of this work was to assess the Chemical composition and antioxidant activity of kale variety Winterbor F, and investigation of cooking process on selected characteristics. Material and methods. The chemical composition and antioxidant activity were determined in leaves of kale Winterbor F, variety after three subsequent years of growing. In one season, analyses were performed on raw and cooked leaves. Results. The investigated kale was characterized by high average contents of: (3-carotene (6.40 mg/100 g f.m.), vitamin C (62.27 mg/100 g f.m.), alimentary fiber (8.39 g/100 g f.m.) and ash (2.11 g/100 g f.m.). The average amounts of nitrites (III) and (V) were 3.36 mgNaN02/kg f.m. and 1206.4 mg NaN03/kg f.m., respectively. The investigated kale contained polyphenolic compounds at average level of 574.9 mg of chlorogenic acid/100 g f.m., and its antioxidant activity measured as ABTS radical scavenging ability was 33.22 pM Trolox/g of fresh vegetable. It was observed a significant lowering of antioxidant compounds as a result of cooking. The losses of vitamin C were at about 89%, polyphenols at the level of 56%, in calculation on dry mass of the product. The highest stability was shown in the case of beta-carotene, for which the losses were at about 5%. Antioxidant activity of cooked vegetable lowered and reached the level of 38%. There were also some losses observed in macro-components from 13% for zinc to 47% for sodium. The contents of harmful nitrites and nitrates in calculation on dry mass were significantly lower as a result of cooking, by 67% and 78%, respectively. Conclusion. Winterbor F1 variety of kale has a great nutritive value and high antioxidant activity. The cooking process of kale resulted in lowering of the antioxidant activity of its antioxidants especially of vitamin C, polyphenols and to the lesser extent of β-carotene what confirms that vegetable should be eaten in raw form or just undergo little processing before consumption, for example blanching.

PL

Cel. Warzywa kapustowate (Brassicaceae) są uważane za produkty bardzo wartościowe. Mają one dużą wartość odżywczą, wysoką aktywność przeciwutleniajacą i działanie prozdrowotne. Szczególnie jarmuż (Brassica oleracea L. var. acephala) charakteryzuje się wysokimi walorami odżywczymi i prozdrowotnymi, ale jest warzywem mało popularnym w Polsce. Celem podjętej pracy było zbadanie składu chemicznego i aktywności antyutleniającej jarmużu odmiany ‘Winterbor F1’ oraz wpływu gotowania warzywa na wybrane składniki. Materiał i metodyka. Zbadano skład chemiczny i aktywność przeciwutleniającą liści jarmużu pochodzącego z trzech kolejnych lat uprawy. W jednym z sezonów badawczych oznaczono wybrane składniki w liściach surowych i po ich ugotowaniu. Wyniki. Badany jarmuż charakteryzował się wysoką średnią zawartością β-karotenu (6,40 mg/100 g), witaminy C (62,27 mg/100 g), błonnika pokarmowego (8,39 g/100 g) i popiołu (2,11 g/100 g). Średnia zawartość azotanów(III) i (V) wyniosła odpowiednio 3,36 mg NaN02/kg i 1206,4 mg NaN03/kg. Badany jarmuż zawierał związki polifenolowe na średnim poziomie 574,9 mg kwasu chlorogenowego/100 g, a jego aktywność przeciwutleniającą, mierzona zdolnością wygaszania rodnika ABTS', wyniosła 33,22 μM Trolox/g świeżego warzywa. W wyniku gotowania jarmużu stwierdzono istotne zmniejszenie zawartości składników o właściwościach antyutleniających. W odniesieniu do suchej masy produktu straty witaminy C wyniosły ok. 89%, a polifenoli - ok. 56%. Największą stabilność wykazał β-karoten, którego straty w wyniku gotowania wyniosły tylko ok. 5%, Aktywność anty oksydacyjna warzywa ugotowanego uległa zmniejszeniu o 38%. Zaobserwowano również straty makroskładników, które były zróżnicowane - od 13% cynku do ok. 47% sodu. Zawartość szkodliwych azotanów i azotynów w suchej masie produktu uległa w wyniku gotowania istotnemu zmniejszeniu odpowiednio o ok. 67% i 78%. Wnioski. Jarmuż odmiany ‘Winterbor F1 jest warzywem o dużej wartości odżywczej i zdrowotnej, przede wszystkim ze względu na dużą zawartość witaminy C, β-karotenu, błonnika pokannowego, związków fenolowych oraz makro- i mikroelementów. Proces gotowania jarmużu w istotny sposób przyczynia się do zmniejszenia aktywności przeciwutleniającej i poziomu zawartych w nim antyoksydantów, szczególnie witaminy C i polifenoli, w mniejszym stopniu β-karotenu, co przemawia za tym, że warzywo to najlepiej spożywać w stanie surowym lub nisko przetworzonym, np. po blanszowaniu.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2012
• Tom: 11
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.239-248,ref.

Twórcy

autor

Sikora E.

• Department of Human Nutrition, University of Agriculture in Krakow, Balicka 122, 30-149 Krakow, Poland

autor

Bodziarczyk I.

Bibliografia

• Almeida D., Rosa E., Monteiro A.A., 1996. Protein and mineral concentration of Portuguese kale (Brassica oleracea var. acephala) related to soil composition. Acta Hortic. 407, 269-276.
• Amin I., Lee W.Y., 2005. Effect of different blanching times on antioxidant properties in selected cruciferous vegetables. J. Sci. Food Agric. 85, 13, 2314-2320.
• AOAC. 1995. Official methods of analysis the association of official analytical chemists. Ed. K. Herlich.
• Ayaz F.A., Glew R.H., Millson M., Huang H.S., Chuang L.T., Sanz C., Hayirhoglu-Ayaz S., 2006. Nutrient contents of kale (Brassica oleraceae L. var. acephala DC.). Food Chem. 96, 572-579.
• Beecher Ch.W.W., 1994. Cancer preventive properties of varieties of Brassica oleracea'. a review. Am. J. Clin. Nutr. 59 (Suppl), 1166-1170.
• Borowski J., Borowska E.J., Szajdek A., 2005. Wpływ warunków obróbki cieplnej-brokułów (Brassica oleracea var. italica) na zmiany polifenoli i zdolność zmiatania rodnika DPPH [The influence of heat treatment of broccoli (Brassica oleracea var. italica) on the scavenging of polyphenols and DPPH]. Bromat. Chem. Toksykol. 38 (2), 125-131 [inPolish],
• Cao G., Sofie E., Prior R.L., 1996. Antioxidant capacity of tea and common vegetables. J. Agric. Food Chem. 44, 3426-3431.
• Cieślik E., Leszczyńska T., Filipiak-Florkiewicz A., Sikora E., Pisulewski P.M., 2007. Effects of some technological processes on glucosinolate contents in cruciferous veg- etables. Food Chem. 105, 976-981.
• Czamiecka-Skubina E., Gołaszewska B., 2001. Wpływ procesu kulinarnego na jakość wybranych warzyw [Effect of culinary process on selected vegetables quality]. Żywn. Nauka Techn. Jakość 2 (27), 103-115 [in Polish],
• Czerwińska D., 2003. Wpływ obróbki termicznej na wartość odżywczą żywności. Im krócej, tym lepiej [Effect of heat treatment on the nutritional value of food. The shorter the better]. Przegl. Gastron. 3, 16-18 [in Polish],
• Davey M., Van Montagu M., Inze D., Sanmartin M., Kanellis A., Smimoff N., Benzie I., Strain J., FavellD., Fletcher J., 2000. Plant L-ascorbic acid: chemistry, function, metabolism, bioavailability and effects of processing. J. Sci. Food Agric. 80 (7), 825-860.
• Eppendorfer W.H., Soren W.B., 1996. Free and total amino acid composition of edible parts of beans, kale, spinach, cauliflower and potatoes as influenced by nitrogen. J. Sci. Food Agric. 71,4, 449-458.
• Fahey J.W., Zhang Y., Talalay P., 1997. Broccoli sprouts: an exceptionally rich source of inducers of enzymes that protect against chemical carcinogens. In: Proceedings of the National Academy of Sciences 16, 94 (19), 10367-10372.
• Gapiński M., 1993. Warzywa mało znane i zapomniane [Vegetables little known and forgotten]. PWRiL Poznań, 91-94 [in Polish],
• Gawlik-Dziki U., 2009. Effect of hydrothermal treatment on antioxidant properties of broccoli (Brassica oleracea var. botrytis italica) florets. Food Chem. 109, 393-401.
• Grajek W., 2003. Zmiany potencjału przeciwutleniającego surowców roślinnych w procesach przetwórczych i w czasie trawienia [Changes of antioxidative potential of plant materials during processing and intestine digestion], Żywn. Nauka Techn. Jakość 4 (37), 26-35 [in Polish],
• Grudzień K., 1984. Liście do jedzenia i ozdoby. Jarmuż, kapusty [The leaves to the eating and decorations. Kale, cabbages]. PWRiL Warszawa, 5-7, 33-35 [in Polish],
• Heimler D., Vignołini P., Dini M.G., Vincieri F.F., Romani A., 2006. Anti-radical activity and polyphenol composition of local Brassicaceae ediable varieties. Food Chem. 99, 3, 464-469.
• Horbowicz M., Saniewski M., 2000. Likopen i inne karotenoidy występowanie i wartość biologiczna [Lycopene and other carotenoids - occurrence and biological value], Zesz. Nauk. AR Krak. 364, 13-18 [in Polish].
• Hunter K.J., Flechter J.M., 2002. The antioxidant activity and composition of fresh, jarred and canned vegetables. Innov. Food Sci. Emer. Techn. 3, 399-406.
• Kalt W., 2005. Effects of production and processing factors on major fruit and vegetable antioxidants. J. Food Sci. 70, 1, 11-19.
• Kopsell D.A., Kopsell D.E., Lefsrud M.G., Curran-Celentano J., Dukach L.E., 2004. Variation in lutein, [3-carotene, and chlorophyll concentrations among Brassica oleracea cultigens and seasons. Hort Sci. 39, 2, 361-364.
• Korus A., Kmiecik W., 2007. Content of carotenoids and chlorophyll pigments in kale (Brassica oleracea L. var. acephala) depending on the cultivar and the harvest date. EJPAU 10, 1.
• Korus A., Lisiewska Z., 2009. Effect of the cultivar and the harvest date of kale (Brassica oleracea L. var. acephala) on the content of nitrogen compounds. Polish J. Environ. Stud. 18 (2), 235-241.
• Kosterna E., Wadas W., 2004. Jarmuż cenne warzywo jesienno-zimowe [Kale as a valuable vegetable in autumn and winter]. Hasło Ogrodn. 12, 94-95 [in Polish],
• Kunachowicz H., Nadolna I., Przygoda B., Iwanow K., 2005. Tabele składu i wartości odżywczej żywności [Food composition tables]. Inst. Żywn. Żyw. Warszawa [in Polish].
• Kurilich A.C., Tsau G.J., Brown A., Howard L., Klein B.P., Jeffery E.H., Kushad M., Wallig M.A., Juvik J.A., 1999. Carotene, tocopherol, and ascorbate contents in subspecies of Brassica oleracea. J. Agric. Food Chem. 47, 1576-1681.
• Lisiewska Z., Kmiecik W., Korus A., 2008. The amino acid composition of kale (Brassica oleracea L. var. acephala), fresh and after culinary and technological processing. Food Chem. 108, 642-648.
• Łata B., Wińska-Krysiak M., 2006. Skład chemiczny jarmużu uprawianego na dwóch typach gleby [Chemical composition of kale cultivated on two types of soil]. Acta Agrophys. 7 (3), 663-670 [in Polish].
• Manach C., Scalbert A., Morand C., Remesy C., Jimenez L., 2004. Polyphenols: food sources and bioavailability. Am. J. Clin. Nutr. 79, 727-747.
• McCarthy M.A., Mathews R.H., 1994. Nutritional quality of fruits and vegetables subjected to minimal process. Horticult. Rev. 8, 101-127.
• Nicoli M.C., Anese M., Parpinel M., 1999. Influence of Processing on the antioxidant properties of fruit and vegetables. Trends Food Sci. Techn. 10, 94-100.
• Ninfali R, Bacchiocca M., 2003. Polyphenols and antioxidant capacity of vegetables under ffesh and frozen conditions. J. Agric. Food Chem. 51, 2222-2226.
• Pfendt L., Vukasinowic V.L., Blagojevic N.Z., 2003. Second order derivative spectrophotometric method for determination of vitamin C content in fruits, vegetables and fruit juices. Europ. Food Res. Techn. 217, 3, 269-272.
• PN-90/A-75101/12:1990. Przetwory owocowe i warzywne. Przygotowanie próbek i metody badań fizykochemicznych. Oznaczanie zawartości sumy karotenoidów i b-karotenu [Fruit and vegetable products. Preparation of samples and physico-chemical test methods. Determination of total carotenoids and beta-carotene], PKN Warszawa [in Polish].
• PN-92/A-75112:1992. Owoce, warzywa i ich przetwory. Oznaczanie zawartości azotynów i azotanów [Fruits, vegetables and their products. Determination of nitrite and nitrate]. PKN Warszawa [in Polish].
• PN-EN 15505:2009. Artykuły żywnościowe. Oznaczanie pierwiastków śladowych. Oznaczanie zawartości sodu i magnezu metodą płomieniowej absorpcyjnej spektrometrii atomowej (AAS) po mineralizacji mikrofalowej [Food products. Determination of trace elements. Determination of sodium and magnesium by flame atomie absorption spectrometry (AAS) after microwave mineralization]. PKN Warszwa [in Polish].
• PN-EN 14084:2004. Artykuły żywnościowe. Oznaczanie pierwiastków śladowych. Oznaczanie zawartości ołowiu, kadmu, cynku, miedzi i żelaza metoda atomowej spektrometrii absorpcyjnej (AAS) po mineralizacji mikrofalowej [Food products. Determination of trace elements. Determination of lead, cadmium, zinc, copper and iron by atomie absorption spectrometry (AAS) after microwave mineralization]. PKN Warszawa [in Polish],
• Podsędek A., 2007. Natural antioxidants and antioxidant capacity of Brassica vegetables. A review. LWT 40, 1-11.
• Podsędek A., Sosnowska D., Redzynia M., Anders B., 2006. Antioxidant capacity and content of Brassica oleracea dietary antioxidants. Int. J. Food Sci. Techn. 41 (Supp.), 49-58.
• Puupponen-Pimia R., Hakkinen S.T., Aami M., et al., 2003. Blanching and long-term freezing affect various bioactive compounds of vegetables in different ways. J. Sci. Food Agric. 83, 14, 1389-1402.
• Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radicał cation decolorization assay. Free Radical Biol. Med. 26, 9/10, 1231-1237.
• Rutkowska U., 1981. Wybrane metody badania składu i wartości odżywczej żywności [Selected methods of food composition and nutritional value investigation], PZWL Warszawa.
• Sikora E., Cieślik E., Leszczyńska T., Filipiak-Florkiewicz A., Pisulewski P.M., 2008. The antioxidant activity of selected cruciferous vegetables subjected to aquathermal processing. Food Chem. 107, 55-59.
• Singh J., Upadhyay A.K., Prasad K., Bahadur A., Mathura R., 2007. Variability of carotenes, vitamin C, E and phenolics in Brassica vegetables. J. Food Comp. Anal. 20, 2, 106-112.
• Skąpski H., Dąbrowska B., 1994. Uprawa warzyw w polu [Growing vegetables in the field]. Wyd. SGGW Warszawa, 76-81.
• Smith T.K., Mithen R., Johnson I.T., 2003. Effects of Brassica vegetable juice on the induction of apoptosis and aberrant erypt foci in rat colonie mucosal erypts in vivo. Carcinogenesis 24, 3, 491-495.
• USDA Nutrient Database for Standard References. [online], www.nal.usda.gov.
• Verhoeven D.T.H., Verhagen H., Goldbohm R.A., van den Brandt P.A.A., 1997. Review of mechanisms underlying anticarcinogenicity by brassica vegetables. Chem.-Biol. Interact. 103, 79-129.
• Whipker B.E., Gibson J.L., Cloyd R.A., Campbell C.R., Jones R., 1998. Success with omamental cabbage and kale. Hortic. Inf. Leaflet 507, 12, 1-9.
• Yadav S.K., Sehgal S., 1995. Effect of home processing on ascorbic acid and (β-carotene content of spinach (Spinacia oleracea) and amaranth (Amaranthus tricolor) leaves. Plant Foods Hum. Nutr. 47 (2), 125-131.
• Zhang D., Hamauzu Y., 2004. Phenolics, ascorbic acid, carotenoids and antioxidant activity of broccoli and their changes during conventional and microwave cooking. Food Chem. 88, 4, 503-509.

Uwagi

Rekord w opracowaniu