Streszczenie

Streszczenie

Charakterystyka składu chemicznego płatków róży Rosa rugosa i ich

przydatność technologiczna do produkcji konfitur i nalewek

Celem pracy była charakterystyka składu chemicznego płatków róży Rosa rugosa,

ze szczególnym uwzględnieniem frakcji polifenolowej oraz zbadanie wpływu procesu technologicznego produkcji konfitur i nalewek z płatków róży oraz warunków przechowywania otrzymanych produktów na stabilność związków polifenolowych
i powstawanie substancji niepożądanych (HMF). Badania zawarte w pracy realizowano
w czterech etapach. W pierwszym, przeprowadzono charakterystykę składu płatków z trzech sezonów zbioru. W drugim, oceniono wpływ warunków procesu technologicznego wytwarzania konfitur z płatków róży, w tym sposobu produkcji (gotowanie jedno-
i wielostopniowe), ekstraktu i kwasowości środowiska, a także czasu i temperatury przechowywania wytworzonych konfitur na stabilność polifenoli i antocyjanów oraz pojemność przeciwutleniającą, barwę i zawartość HMF. W trzecim, zbadano wpływ wybranych parametrów wytwarzania nalewek z płatków róży, w tym stężenia alkoholu etylowego, kwasowości, obecności sacharozy, czasu leżakowania na stabilność polifenoli, pojemność przeciwutleniającą i parametry barwy otrzymanych nalewek. W czwartym,
w układach modelowych określono: a) wpływ parametrów obróbki termicznej (temp., czas) oraz stężenia sacharozy i kwasowości na stabilność frakcji polifenolowej płatków róży oraz
b) wpływ parametrów maceracji alkoholowej płatków róży, w tym stężenia alkoholu etylowego, kwasowości, czasu i temperatury procesu na wybrane wyróżniki jakościowe nalewów.

Wykazano, że płatki róży Rosa rugosa charakteryzowały się wysoką zawartością związków fenolowych, antocyjanów oraz aktywnością przeciwutleniającą.

W płatkach róży Rosa rugosa zidentyfikowano cztery antocyjany: 3,5-di-O-glukozyd cyjanidyny, 3-O-soforozyd peonidyny, 3,5-di-O-glukozyd peonidyny i 3-O-glukozyd peonidyny oraz inne związki polifenolowe z grupy kwasów fenolowych, flawonoli, flawano-3-oli i elagotanin. Spośród ośmiu zidentyfikowanych flawonoli, dominującym związkiem był 3,4-O-diglukozyd kwercetyny. Wśród licznej grupy elagotanin zidentyfikowano sanguinę
H-2, cztery nieznane elagotaniny i izomer galloilo-bis-HHDP glukozy. Ponadto zidentyfikowano kwas cytrynowy, jabłkowy, fumarowy, szikimowy, chinowy, szczawiowy
i elagowy. Płatki róży charakteryzowały się wysoką zawartością kwasów tłuszczowych nasyconych z dominującym kwasem palmitynowym i stearynowym. Potwierdzono, także obecność kwasu dokozaheksaenowego (C 22:6, n-3), który jest szczególnie istotny dla prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego i krążenia.

Na podstawie analizy wyników wyróżników jakościowych zastosowanych do oceny wytworzonych z płatków róży konfitur, wykazano, że najlepsze cechy posiadały konfitury wysokosłodzone otrzymane metodą jednokrotnego gotowania w wyparce pod obniżonym ciśnieniem. O wysokiej jakości konfitur niskosłodzonych decydowała niska kwasowość

i chłodnicza temperatura przechowywania (6^oC). W konfiturach z płatków róży, podczas procesu technologicznego i przechowywania powstawał HMF. Stwierdzono, że podwyższona kwasowość (0,6%) konfitur nisko- i wysokosłodzonych sprzyjała powstawaniu HMF podczas przechowywania w obu temp. (6 i 22^oC). Badania w układach modelowych z udziałem polifenoli wyizolowanych z płatków róży potwierdziły, że parametry obróbki termicznej (temperatura i czas ogrzewania) oraz stężenie sacharozy mają istotny wpływ na stabilność antocyjanów, parametry barwy oraz ilość powstającego HMF. Nie stwierdzono natomiast istotnego wpływu kwasowości środowiska na zmiany zawartości i profilu antocyjanów
w ogrzewanych układach modelowych.
Wykazano, że jakość nalewek z płatków róży zależała od stężenia alkoholu etylowego użytego do maceracji płatków, dodatku sacharozy, kwasowości i czasu leżakowania. Ponadto, stwierdzono, że maceracja płatków w zakwaszonych roztworach alkoholu etylowego poprawiała skuteczność ekstrakcji polifenoli i antocyjanów z płatków róży. Doświadczenia
w układach modelowych, dowiodły, że skuteczność ekstrakcji antocyjanów wzrastała wraz ze wzrostem stężenia roztworów alkoholu etylowego użytego do maceracji płatków, natomiast w przypadku polifenoli ogółem ta zależność była odwrotna. Stwierdzono,
że ważnym czynnikiem determinującym ilość polifenoli i antocyjanów oraz parametry barwy nalewek z płatków róży jest oprócz stężenia alkoholu, czas maceracji.

Przedstawione wyniki potwierdziły, że płatki róży Rosa rugosa są wartościowym surowcem roślinnym, zasobnym w związki o właściwościach antyoksydacyjnych i mogą stanowić cenny surowiec do wytwarzania konfitur i nalewek. W wyniku przeprowadzonych badań zaproponowano metody wytwarzania konfitur i nalewek o wysokich walorach sensorycznych i potencjalnych właściwościach prozdrowotnych.

Słowa kluczowe – płatki róży, związki polifenolowe, HMF, stabilność antocyjanów, proces technologiczny, konfitury, nalewki alkoholowe

Summary

The chemical composition of Rosa rugosa petals and their

technological usefulness for the production of confitures and liquors
The aim of the work was the characteristic of chemical composition of Rosa rugosa including polyphenolic fraction in particular, as well as, examination of the effect
of technological process of the production of confitures and liquors from rose petals and the condition of storage of obtained products on the stability of polyphenolic compounds and the formation of undesirable compounds (HMF). Researches included in the work were carried out in 4 stages. The first one included the characteristic of the composition of petals from three harvesting seasons. The second one concentrated on the assessment of the effect of the condition of technological process of the production of confitures from rose petals including the way of production (one and multi stage boiling), soluble solids and acidity of the environment, as well as duration and temperature of storage of manufactured confitures on the stability of polyphenols and anthocyanins and the antioxidative capacity, color and the content
of HMF. The third stage contained the impact of chosen parameters of the production
of liquors from rose petals including the concentration of ethyl alcohol, environment acidity, the presence of saccharose, duration of maturing on the stability of polyphenols, antioxidative capacity and color of obtained liquors.

The fourth stage was determining, in model systems: a) the effect of the parameters

of heat treatment (temp., duration) and the concentration of saccharose and environment acidity on the stability of polyphenolic fraction of rose petals b) the impact of the parameters of alcoholic maceration of rose petals including the concentration of ethyl alcohol, acidity, duration and temperature of the process on chosen quality discriminates.

Researches demonstrated that chosen raw material was characterized by a high content of phenolic compounds, anthocyanins and antioxidative activity. Four anthocyanins were presented in petals of Rosa rugosa: cyanidin 3,5-di-O-glucoside, peonidin

3-O-sophoroside, peonidin 3,5-di-O-glucoside and peonidin 3-O-glucoside and other polyphenolic compounds belonging to phenolic acids, flavonols, flavan-3-ols and elagotanins. Among eight identified flavonols in rose petals in particular, quercetin 3,4-di-O-glucoside was the one which dominated. Among elagotanins were identified sanguain H-2, four unknown elagotanins and isomer galloilo-bis-glucose HHDP. Moreover, citric acid, malic acid, fumaric acid, shikimic, quinic acid, oxalic and ellagic acid were identified. Rose petals were characterized by increase content of saturated fatty acids with a dominant palmitic and stearic acid. The presence of docosahexaenoic acid (C 22:6, n-3) being essential for correct functioning of nervous and cordiovascular system was also confirmed.

On the basis of the analysis of results of chosen quality discriminates used for the assessment of manufactured confitures, it was demonstrated that the best features

of confitures had once been obtained by one time boiling method in evaporator under reduced pressure. However, in order to maintain a high quality of low sweetened confitures, it was important to keep low temperature of storage (6^oC), as well as to apply relatively low acidity
of confitures during production. During technological process and storage of confitures from rose petals, HMF was formed. It was proved that increased acidity of highly and low sweetened confitures contributed to the increase in HMF content during storage in both temperatures (6 and 22^oC). Undertaken experiments proved that in model systems involving polyphenols isolated from rose petals, the parameters of thermal treatment (temperature and duration of heating) and the concentration of saccharose had essential effect on the stability
of anthocyanins, color and formation of HMF. Any essential impact of environment acidity
on the changes in the content of anthocyanins in heated model systems has not been observed.

Researches demonstrated that the quality of liquors depends on the concentration

of ethyl alcohol applied for the maceration of petals, addition of saccharose, environment acidity and the time of maturation. What is more, it was stated that the extraction
of polyphenols in total and anthocyanins from rose petals acidified with ethanol was more effective than the extraction performed only with the use of ethanol. However, it was demonstrated that in alcohol model systems the effectiveness of the extraction of anthocyanins was increasing along with the increase in the concentration of ethanol applied for the preparation of alcohol filling, whereas in case of polyphenols in total this dependence was opposite. It has been found that except for alcohol concentration, the time of maceration is also an important factor in determining the amount of polyphenols and anthocyanins, as well as, color parameters of liquors from rose petals

Introduced results confirmed that petals of Rosa rugosa are rich in compounds with antioxidative properties and they constitute valuable raw material for the production

of confitures and liquors. As a result of undertaken researches the methods have been offered of manufacturing confitures and liquors with high sensory qualities and potential pro-health properties.
Key words – rose petals, polyphenols compounds, HMF, anthocyanins stability, technological process, confitures, liquors