Pigwowiec japoński (Chaenomeles japonica (Thunb.) Lindl. ex Spach) to krzew należący do rodziny różowatych (Rosaceae) i podrodziny jabłkowych (Pomoideae) pochodzący z Japonii, który aktualnie na całym świecie jest uprawiany przede wszystkim jako roślina ozdobna (1, 2). Pigwowiec japoński odznacza się jajowatymi liśćmi (długość 3-5 cm) z dużymi przylistkami oraz łososioworóżowymi lub pomarańczowoczerwonawymi kwiatami (2, 3). Kwitnie często dwukrotnie, na wiosnę i jesienią, a po przekwitnięciu wydaje okrągłe, zielono-żółte, mocno kwaskowate owoce, które w przekroju przypominają małe jabłko z dużą komorą nasienną (ryc. 1a, b) (4, 5).

Owoce pigwowca zawierają 12-17% suchej masy, z czego większość, tj. 3,5-4,5%, przypada na kwasy organiczne (jabłkowy, chinowy i bursztynowy), 1,2-2,3% stanowią cukry, w tym głównie łatwo przyswajalne fruktoza i glukoza, a 0,7-1,3% – pektyny (2). Taka proporcja cukrów i kwasów uniemożliwia spożywanie owoców pigwowca na surowo, jednak mogą one stanowić cenny półprodukt dla przetwórstwa. Owoce charakteryzują się dużą zawartością błonnika, a 53% tego składnika zlokalizowane jest w miąższu. Należą też do zasobnych w składniki mineralne: żelazo, magnez, fosfor, cynk, molibden i miedź (6, 7).

Ze względu na bogaty skład chemiczny owoce Chaenomeles japonica wykazują liczne właściwości prozdrowotne, które od wieków są wykorzystywane w medycynie ludowej. W Chinach pigwowiec japoński jest stosowany w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów, zapalenia wątroby i astmy (8). Owoce pigwowca są bogatym źródłem witaminy C (ok. 100 mg/100 g), która wspomaga układ odpornościowy, chroni organizm przed infekcjami i działa jako silny przeciwutleniacz (7, 9). Ich regularne spożywanie może pomóc w walce z przeziębieniami i infekcjami dróg oddechowych. Ekstrakty z owoców pigwowca wykazują działanie przeciwzapalne i przeciwwirusowe, co czyni je pomocnymi w łagodzeniu objawów przeziębienia, grypy oraz stanów zapalnych gardła (10, 11). Ich kwaśny smak wspomaga produkcję soków żołądkowych, co sprzyja trawieniu, dlatego mogą być pomocne w przypadku niestrawności i problemów żołądkowych. Zawarty w owocach błonnik wspomaga pracę jelit, regulując perystaltykę i zapobiegając zaparciom. Dzięki obecności polifenoli i flawonoidów owoce pigwowca mają silne działanie antyoksydacyjne. Chronią komórki organizmu przed stresem oksydacyjnym i przedwczesnym starzeniem się, wspomagając ogólną kondycję zdrowotną, chronią przed chorobami sercowo-naczyniowymi oraz wykazują aktywność przeciwnowotworową, przeciwzapalną i przeciwdrobnoustrojową (7, 11) związaną z występowaniem charakterystycznych dla pigwowca kwasów ursolowego i oleanolowego (8). Wykazano też korzystny wpływ soku z pigwowca japońskiego w leczeniu raka prostaty i raka piersi (12). Regularne spożywanie przetworów z Chaenomeles japonica może przyczyniać się do obniżenia poziomu „złego” cholesterolu (LDL) we krwi, co korzystnie wpływa na układ krążenia (13). Wykazano hamujące działanie soku z pigwowca na rozwój cukrzycy spowodowane jego hipoglikemicznym działaniem (zapobiega nadmiernemu wzrostowi cukru we krwi). Owoce Chaenomeles japonica mają również właściwości antybakteryjne, dzięki czemu mogą wspomagać leczenie infekcji bakteryjnych, szczególnie w układzie pokarmowym (14).

Charakterystyczny aromat, duża zawartość pektyn, kwasów organicznych, błonnika, a także witaminy C decydują o wykorzystaniu owoców pigwowca w przemyśle spożywczym. Ze względu na wysoką zawartość witaminy C (60-100 mg/100 g), większą niż w cytrynie (40-60 mg/100 g), bywa stosowany jako jej zamiennik i dodatek do herbaty, w związku z czym często nazywany jest polską cytryną (15). Dzięki dużej zawartości pektyn można stosować go jako środek żelujący do produkcji dżemów i marmolad (16). Z owoców pigwowca wytwarza się soki (surowe i zagęszczone), koncentraty, lemoniady i lody. Wytłoki po produkcji soków z Chaenomeles japonica stosuje się do herbat i naparów lub jako wkład do przecierów spożywczych. Może być on również stosowany w przemyśle alkoholowym do produkcji nalewek, wódek i win (9). Owoce pigwowca, chociaż są bardzo kwaśne i cierpkie na surowo, po przetworzeniu zyskują szerokie zastosowanie nie tylko w przemyśle spożywczym, ale też kosmetycznym i olejarskim.

Celem pracy była charakterystyka zawartości składników bioaktywnych w produktach uzyskanych z owoców pigwowca z zastosowaniem różnych metod obróbki oraz zbadanie możliwości wykorzystania tych owoców jako zamiennika cytryny w syropach i naparach herbacianych.

Materiał badany stanowiły owoce Chaenomeles japonica o różnym stopniu dojrzałości zebrane w okresie jesiennym (październik) z krzewu uprawianego w prywatnym sadzie. Analizy przeprowadzono dla owoców świeżych oraz poddanych obróbce (tab. 1).

Zarówno owoce świeże, jak i przetworzone przechowywano w szczelnie zamkniętych słoikach szklanych do czasu analiz (maksymalnie 10 dni). Owoce suszone konwekcyjnie i liofilizowane przechowywano w temperaturze pokojowej (21 ± 2°C) bez dostępu światła. Pozostałe próbki przechowywano w lodówce w temperaturze 4?C. Syropy lecznicze poddawano analizom w dniu 0 oraz po 7 i 10 dniach przechowywania w lodówce.

W celu porównania efektywności ekstrakcji witaminy C ze świeżych owoców pigwowca i cytryny przygotowano ekstrakty z użyciem wody o temperaturze 100 i 50°C. W tym celu 14 g owoców (2 plastry grubości 3 mm) zalano 100 ml wody o odpowiedniej temperaturze i po 15 minutach w odsączonych ekstraktach dokonano oznaczenia zawartości witaminy C. Eksperyment wykonano w 3 powtórzeniach.

Do analiz przygotowano wodne ekstrakty badanych form owoców (świeże, mrożone, suszone i kandyzowane), w tym celu 10 g rozdrobnionego surowca zalewano 100 ml wody destylowanej, całość wytrząsano w wytrząsarce laboratoryjnej (30 min, 300 obr./min), odfiltrowany ekstrakt użyto do kolejnych analiz (17). Całkowitą zawartość rozpuszczalnych substancji stałych w ekstrakcie określono refraktometrycznie z użyciem elektronicznego refraktometru Hanna Instruments HI 96801 (Woonsocket, RI, USA) i wyrażono w skali Brix (0-100%) (17). Kwasowość miareczkową oznaczono według procedury opisanej przez Dżugan i Pasternakiewicz (18). Ekstrakt zobojętniano 0,1 M NaOH wobec pH-metru do pH 8, wyniki wyrażono w równoważnikach kwasu jabłkowego w 100 g produktu (g/100 g). Zawartość wody w świeżych owocach oceniono za pomocą wagosuszarki Radwag MA110.R.NS (Radom, Polska). Wszystkie oznaczenia przeprowadzano w powtórzeniu.

Do oznaczenia zawartości witaminy C w owocach świeżych, przetworzonych oraz syropie zastosowano modyfikację metody Tillmansa zaproponowaną przez Dżugan i Pasternakiewicz (18), a wyniki wyrażono w mg/100 g. Do oznaczenia witaminy C w syropach leczniczych wykorzystano reflektometr RQflex 10 (Merck Millipore, Niemcy) oraz paski testowe Reflectoquant dedykowane do oznaczania kwasu askorbinowego w zakresie 25-450 mg/l. Oznaczenia wykonano dwukrotnie, a zawartość witaminy C wyrażono w mg/l bez przeliczania na surowiec.