Evaluierung der phenolischen Inhaltsstoffe und der antioxidativen Aktivität von Kakao- und Schokoladeprodukten aus Österreich

Abstract

"Funktionellen Lebensmittel" werden in den letzten Jahren wachsende Aufmerksamkeit gewidmet, da ihre ernährungsphysiologische Wirksamkeit zur präventiven Gesundheitsförderung beitragen kann.<br />Besondere Bedeutung gewinnen jene Lebensmittel, welche einen hohen Polyphenolgehalt aufweisen, der maßgeblich die Radikalfängereigenschaften und antioxidative Wirkung bestimmt. Kakao und Kakaoprodukte enthalten beachtliche Mengen an polyphenolischen Substanzen und sind aufgrund ihrer Herstellung aus natürlichen pflanzlichen Rohstoffen von besonderem Interesse.<br />In dieser Arbeit wurde vergleichsweise der Gehalt an Gesamtpolyphenolen, Flavonoiden, Catechinen und Proanthocyanidinen, sowie der antioxidativen Aktivität und Radikalfängereigenschaften von Kakaopulver und verschiedenen in Österreich hergestellten Schokoladeprodukten mit unterschiedlichen Kakaoanteilen evaluiert. Der Gehalt an den polyphenolischen Substanzen wurde mit standardisierten photometrischen Methoden bestimmt. Die antioxidative Aktivität wurde sowohl mit der DPPH*-Radikalfänger-Methode als auch mit der ABTS-Radikalfänger-Methode analysiert und als mittlere inhibitorische Konzentration (IC50), mittlere effektive Konzentration (EC50) sowie als Trolox-Äquivalente (TE) bestimmt.<br />Sämtliche Kakao- und Schokoladeprodukte zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an Gesamtpolyphenolen, Flavonoiden, Catechinen und Proanthocyanidinen, sowie durch eine hohe antioxidative Aktivität aus, wobei Kakaopulver jeweils die höchsten Mengen an polyphenolischen Substanzen und höchste antioxidative Aktivität aufwies, gefolgt von den Schokoladeprodukten in Reihenfolge ihres prozentuellen Kakaoanteils. Der Gesamtpolyphenolgehalt lag im Bereich von 3,2 und 23,1 mg/g.<br />Signifikante Mengen an Flavonoiden (0,4 - 7,9 mg/g), Catechinen (0,7 - 2,6 mg/g) und Proanthocyanidinen (0,7 - 3,1 mg/g) konnten nachgewiesen werden. Prinzipiell ist eine gute Korrelation zwischen dem Kakaogehalt in den Produkten und dem Gehalt an Polyphenolen erkennbar. Die antioxidative Kapazität reicht von 21 umol TE/g bis 396 umol TE/g entsprechend dem Gehalt an Polyphenolen. Ein bemerkenswertes Ergebnis wurde bei Vollmilchschokolade festgestellt, die sowohl einen geringeren Gehalt an polyphenolischen Substanzen als auch geringere antioxidative Aktivität aufwies als es ihrem Kakao-Anteil entsprechen würde.<br />Daraus folgt, dass Kakao und Schokoladeprodukte, aufgrund ihres signifikanten Gehaltes an polyphenolischen Substanzen, beträchtliche antioxidative Aktivität aufweisen und als Radikalfänger fungieren. Unter Berücksichtigung dieser gesundheitsfördernden Eigenschaften können sie daher als ernährungsphysiologisch effektive und hochqualitative, funktionelle diätetische Nahrung-Supplemente angesehen werden.<br />

Cocoa and chocolate products are popular consumer goods all over the world. They have been identified as a rich source of dietary polyphenols which gained much interest recently due to its antioxidant capacity and its health benefits. Studies have already shown that polyphenol-rich foods amongst others cocoa and chocolate products promote health in regards of cardiovascular diseases, plasma antioxidant activity, low density lipoprotein (LDL) oxidation, blood pressure, arterial flow mediated dilation and platelet aggregation. This diploma thesis is focused on the Austrian market and on Austrian manufactured products. Cocoa powder and various chocolate products with different cocoa contents ranging between 32% and 85% were analyzed in regard to their content of polyphenol compounds and antioxidant properties. The aim of this diploma thesis is to analyze cocoa and chocolate products which were manufactured in Austria for their content of total polyphenols, flavonoids, catechins and proanthocyanidins by standardized photometric methods. The antioxidant activities were determined with the DPPH* radical scavenging method as well as with the ABTS-radical assay.<br />The content of total polyphenols was determined photometrically according to the Folin-Ciocalteu method and expressed as gallic acid equivalents, then the content of flavonoids was determined photometrically as aluminium chelate complex using quercetin as reference. The content of catechins was determined photometrically after reaction with DAC using (+)-catechin as reference and finally the content proanthocyanidins was determined photometrically after depolymerisation in an acidic environment and expressed as cyanidin equivalents. The methods for the determination of antioxidant activity and radical scavenging capacity were the DPPH* radical scavenging method and the ABTS-radical assay. Results of the antioxidant activity were expressed in IC50 (Inhibition Concentration), EC50 (Efficient Concentration) and in TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity).<br />In the different cocoa and chocolate products the content of total polyphenols was determined to be in the range of 3,2 to 23,1 mg/g with the highest amounts in cocoa powder followed by the different chocolate products in the order of their cocoa fraction percentage. The same trend was observed generally regarding their content of flavonoids (0,4 - 7.9 mg/g), catechins (0,7 - 2,6 mg/g) and proanthocyanidins (0,7 - 3,1 mg/g). All the cocoa and chocolate products showed considerable antioxidant activity in correlation to the content of polyphenol compounds with TEAC-values of 21 - 396 umol TE/g according to their cocoa fraction percentage. A remarkable result was found in milk chocolate which showed lower contents of polyphenolic substances, as well as lower antioxidant activities than expected.<br />The results of this study indicate that cocoa and chocolate products are a major source of dietary antioxidants and consumption of these products offer a potential beneficial impact in maintaining and promoting human health.