Tea and Coffee Beverages Effec^vely Regenerates ...

3 downloads 0 Views 4MB Size Report
Tea and Coffee Beverages Effec^vely. Regenerates ... Soluble / Insoluble parts .... Red Wine Instant. Coffee. Espresso Black Tea Green Tea. AC (mmol TE / kg).
Tea  and  Coffee  Beverages  Effec1vely   Regenerates  An1oxidants  Bound  to   Insoluble  Food  Matrix   Vural  Gökmen     [email protected]   yunus.hace-epe.edu.tr/~vgokmen  

Some  Facts  to  remember     •  Foods  and  drinks    in  our  diet   •  Well  balanced  or  not     •  •  •  • 

Solid  /  Liquid     Soluble  /  Insoluble  parts     DigesBble  /  Non-­‐digesBble  (DFs)     Solubilized  /  Non-­‐solubilized    

•  Have  certain  funcBons     •  Free  /  Bound     •  AOXs    

Different  types  of  AOXs  in  foods   NATURALLY  OCCURRING  AOXs   •  Polyphenols     •  Ferulic  acid  (cereal  bran)     •  Chlorogenic  acid  (coffee  bean)     •  Flavan-­‐3-­‐ols  (green  tea)     •  Ascorbic  acid     •  Carotenoids     •  Tocopherols     •  Sulphur  compounds       NEO  FORMED  AOXs     •  Maillard  reacBon  products    

FA  

CQA  

EGCG  

Different  forms  of  AOXs  in  foods   Chemically  bound  to  food  matrix  

AOXs    

Physically  entrapped  in  food  matrix  

Ferulic  acids  in  plant  cell  wall   FA  

DFA  

Up  to  95%  of  ferulic  acid  is  bound  to  cell  wall  in  cereals.    

Lignin  in  plant  cell  wall  

3-­‐7%  of  lignin  in  cereal  bran  

QUENCHER  Approach  for  AOX  Capacity   Measurement  of  Foods  -­‐  Surface  Reac1on  

Insoluble  parBcle   with  AOX  groups    

RŸ   +    RH  

Free  radicals  (ABTS,   DPPH,  etc)    

AH  

RŸ  

AH  

RŸ   RŸ  

RŸ   RŸ  

A Ÿ  AH  

RŸ  

RŸ   AŸ  

Serpen,  Capuano,  Fogliano,  Gökmen  (2007)  Journal  of  Agricultural  and  Food  Chemistry     Gökmen,  Serpen,  Fogliano  (2009)  Trend  in  Food  Science  and  Technology    

RŸ  

AH  

A AŸ  H  

idea   No  need  to  solubilize  (hydrolysis)  bound  AOXs   to  let  them  react  with  free  radicals.  ReacBon   may  take  place  at  the  solid  surface  when  a   radical  soluBon  is  mixed  with  solid  food.    

RŸ  

AŸ  

+    RŸ  

AŸ  

AH  

AH  

AŸ  

Measurement    

0  

QUENCHER-­‐ABTS     red  beet  skin  

Mexican  beans  

black  pepper  

dried  blackcurrant  

dried  blueberry  

dried  prune  

dried  grape  

cocoa  

coffee  

pistachio  skin  

peanut  skin  

hazelnut  skin  

bread  crust  

rye  flakes  

oat  bran  

wheat  bran  

AOX  Capacity    (mmol  TE  /  kg)  

Total  AOX  Capacity  of  Insoluble  Parts  of  Selected   Food  Materials  by  QUENCHER  Approach   300  

250  

200  

150  

100  

50  

Is  it  possible  to  regenerate  the  AOXs  bound  to   insoluble  parts  of  foods  with  soluble  AOXs?     Measurement*step# +##R!#

A!# A! #

AH #

AH# AH #

+##RH# A! #

Regenera.on*step# AH# +##AH# A! # AH:  RegeneraBon  Agent  

AH #

A! #

A!#

+##A!# AH #

Experiment   Wheat  bran   Wash  with       •  Water     •  Alcohol    

3x   Washed  out       •  Soluble  AOXs     Measurement  of   ini1al  AOX  capacity    

Regenerate  with   •  Ascorbic     •  Catechins     •  Beverages     Wash  with     •  Water     •  Alcohol    

Measurement  of   regenated  AOX   capacity    

    •  Radicals  

  •  Regenerants        

RegeneraBon  of  iniBal  AOX  capacity  of  insoluble   food  materials  by  means  of  ascorbic  acid  

Recovery  of  Ini1al  AC  (%)  

IniBal  AC  

1st  RegeneraBon  

2nd  RegeneraBon  

3rd  RegeneraBon  

100   80   60   40   20   0  

wheat  bran  

oat  bran  

RegeneraBon  agent  concentraBon  is  100  mg/L     AOX  capacity  measurement  by  QUENCHER-­‐ABTS  

rye  flake  

dried  grape   hazelnut  skin   peanut  skin  

pistachio   skin  

20-­‐50%  of  AOX  capacity  recovered  

RegeneraBon  of  iniBal  AOX  capacity  of  insoluble   wheat  bran  by  means  of  different  free  AOXs   IniBal  AC   1st  RegeneraBon   2nd  RegeneraBon   3rd  RegeneraBon  

AC  (mmol  TE  /  kg)  

20   16   12   8   4   0  

AA  

EC  

RegeneraBon  agent  concentraBon  is  100  mg/L     AOX  capacity  measurement  by  QUENCHER-­‐ABTS  

CGA  

mix  of  AA-­‐EC-­‐CGA  

RegeneraBon  of  iniBal  AOX  capacity  of  insoluble   wheat  bran  by  means  of  different  beverages   IniBal  AC   1st  RegeneraBon   2nd  RegeneraBon   3rd  RegeneraBon  

AC  (mmol  TE  /  kg)  

30   25   20   15   10   5   0  

Orange   Juice  

Red  Wine  

Instant   Coffee  

Espresso  

Black  Tea   Green  Tea  

Green  tea  polyphenols  before  and  aier   regeneraBon  of  AOXs  bound  to  wheat  bran   Blue  :  Control     Red  :  5  min  aier  reacBon  

Gallic  acid     EC  &  C     EGC     ECG     EGCG  

+  

EGCG   LC-­‐ESI-­‐MS  in  negaBve  ionizaBon  mode  

PotenBal  role  of  soluble  anBoxidants  and  free  radicals   on  bound  anBoxidants  and  healthy  status  of  GI  tract    

Soluble  an1oxidants    >>    Soluble  free  radicals  

AH  

AH  

AH  

Reduced  environment  (healthy  GI  tract)    

Soluble  free  radicals    >>    Soluble  an1oxidants  

AŸ  

AŸ  

AŸ  

Oxidized  environment  (unhealthy  GI  tract)      

read  more  …  

Ecem  E.  Çelik   Dr.  Arda  Serpen         Prof.  Vincenzo  Fogliano  (UNINA,  WUR)