A növényi szövetek barnulási reakcióinak jellemzése mechanikai kezelés után

Manuela Schratzer, B.Sc. A barnulási reakciók jellemzése a növényi szövetekben mechanikai kezelés után. FŐMUNKATÉZIS a diplomáciai-ingenieurin biotechnológiai mester fokozat megszerzéséhez, amelyet a grazi Műszaki Egyetem felügyelőjének, Ao-nak nyújtottak be. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Michael Murkovic Biokémiai Intézet, Graz Műszaki Egyetem, Graz, 2016. május

reakcióinak

SVÁJCI NYILATKOZAT Az eskü helyett kijelentem, hogy a jelen munkát önállóan írtam, a megadott forrásokon/segédeszközökön kívül semmit nem használtam, és szó szerint és tartalmi szempontból is azonosítottam a felhasznált forrásokból vett passzusokat. A TUGRAZonline-ra feltöltött szöveges dokumentum megegyezik a készülő diplomamunkával. Graz, am. (Aláírás), 2. oldal

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Szeretnék köszönetet mondani témavezetõmnek, stb. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Michael Murkovic, aki felügyelt és támogatott a diplomamunkám során. Ezúton is szeretnék köszönetet mondani a barátságos fogadásért a csapatban. Ezúton is szeretnék köszönetet mondani Murkovic professzor munkacsoportjának a kellemes munkahelyi légkörért és a jó együttműködésért. Ezúton is szeretnék köszönetet mondani családomnak és barátaimnak a tanulmányaim során nyújtott érzelmi támogatásukért. Ezúton is szeretnék köszönetet mondani az Obst Gössl gyümölcs nagykereskedő cégnek az alma biztosításáért. 3. oldal

Összegzés A cserzés folyamatának jellemzése növényi szövetekben mechanikai sérülés után A projekt célja egy új tartósítási módszer kidolgozása volt, amely javítja az alma ízét, színét és pépét. A barnulási folyamat megakadályozása érdekében az almákat különféle kémiai módszerekkel kezelték. Először a négyféle almát figyeltük meg oxigén és nitrogén körülmények között, míg az almákat különböző vegyszerekkel kezeltük. Különösen a nitrogén környezet alkalmazásával a barnulási folyamat megakadályozásának eredményei jobbak voltak, mint az oxigén körülmények között végzett kezelés. Valószínűleg a barnulás mértékének oka az lehet, hogy a különböző típusú almáknak eltérő a polifenol tartalma. Ezenkívül a kezelt és kezeletlen almák polifenol-tartalmát HPLC-vel (High-Performance-Liquid-Chromatography) elemeztük. Amint az a 27., 28. és 29. ábrán látható, az almákban a polifenolok különböző százalékos arányát detektálták. A diplomamunka eredményei azt mutatják, hogy az alma megőrzése vegyszerekkel lehetséges. A vegyszeres kezelés következtében az alma magasabb polifenol-tartalmat mutatott, mint a kezeletlen alma. 5. oldal

Tartalomjegyzék 1. Bevezetés. 9 2. alma. 10 2.1. A gyümölcs osztályozása. 10 2.2. Az alma eredete. 10 2.3. Az alma osztályozása. 11 2.4. Almalé készítése. 13 2.5. Alma tárolása. 14 2.6. Statisztikai értékelések. 16 3. Megőrzés. 19 3.1. Hideg kezelés. 20 3.2. Hőkezelés. 20 3.3. A víztevékenység elvesztése. 21 3.4. Sugárkezelés. 21 3.5. Tartósítószerekkel történő kezelés. 21 3.6. Kezelés a gáz atmoszférájának megváltoztatásával. 22 4. C-vitamin 23 4.1. A C-vitamin története 23 4.2. Mi a C-vitamin. 24 Az L-aszkorbinsav néhány fizikai tulajdonságát a 7. táblázat foglalja össze. 25 4.3. Milyen funkciói vannak a C-vitaminnak 26 5. Polifenolok. 28 5.1. A polifenolok kémiai tulajdonságai. 29 5.2. Polifenolok reakciója. 30 6. Fenol-oxidázok. 31 6.1. A polifenolok osztályozása. 32 6.1.1. Fenol-karbonsavak. 32 6. oldal

6.1.2. Flavonoidok. 33 6.2. Polifenolok almában és almalében. 35 6.2.1. Polifenoltartalom az almában. 35 6.2.2. Polifenoltartalom az almalében. 36 7. A kísérletekhez használt alma. 38 7.1. Ünnepi. 38 7.2. Fuji. 38 7.3. Elstar. 39 7.4. Jonagold. 39 8. Kísérletek. 40 8.1. Az almák kezelése különböző oldószerekkel. 40 8.1.1. Módszer. 40 8.1.2. Anyag. 40 8.1.3. Végrehajtás. 40 8.1.4. Eredmények. 40 8.2. Az almák kezelése különféle oldószerekkel, beleértve O2 és N2 kezelést. 43 8.2.1. Módszer. 43 8.2.2. Anyag. 43 8.2.3. Végrehajtás. 43 8.2.4. Eredmények. 44 8.3. A polifenolok meghatározása. 50 8.3.1. Módszer. 50 8.3.2. Anyag. 50 8.3.3. Végrehajtás. 51 8.3.4. Eredmények. 51 8.4. A C-vitamin tartalom meghatározása. 54 8.4.1. Módszer. 54 7. oldal

8.4.2. Anyag. 54 8.4.3. Végrehajtás. 54 8.4.4. Eredmények. 55 8.5. Alma kivonat különböző időpontokban. 58 8.5.1. Módszer. 58 8.5.2. Anyag. 58 8.5.3. Végrehajtás. 58 8.5.4. Eredmények. 60 8.6. Almakivonatok különböző kémiai kezelésekkel. 63 8.6.1. Módszer. 63 8.6.2. Anyag. 63 8.6.3. Végrehajtás. 63 8.6.4. Eredmények. 64 Irodalomjegyzék. 69 Internet könyvtár. 72 Táblázatok felsorolása. 74 Ábra lista. 75 Rövidítések listája. 79 8. oldal

1. Bevezetés Az alma Európában az egyik leggyakrabban fogyasztott gyümölcs. 2014-ben Ausztriában az egy főre eső almafogyasztás 19,3 kg volt, ezzel az osztrákok kedvenc gyümölcsfajtája, majd banán és narancs következett. Az alma szaftos és friss íze van, és értékes összetevőkben gazdag. Egy felnőtt C-vitamin-szükséglete 100 mg/nap. További fontos anyagok a B 1, B 2, B 6, E vitaminok, kalcium, vas és magnézium. 2013-ban Ausztriában mintegy 429 401 tonna almát takarítottak be. Ezt a terméket almalé és szárított gyümölcsök előállítására használják. A szárított almaék az összetevőket koncentrált formában tartalmazzák [Weber, 2002]. 1 1 http://de.statista.com; http://www.bmlfuw.gv.at/land/lebensmittel 9. oldal

2. Apple 2.1. A gyümölcsök osztályozása A gyümölcsök ehető nyers gyümölcsökként ismertek, és fontos szerepet játszanak az emberi táplálkozásban, mivel a gyümölcsökben sok vitamin, ásványi anyag és rost található. A számos gyümölcsöt öt csoportba sorolják. Bogyókban, almában, diófélékben, csonthéjasokban és trópusi gyümölcsökben [Georg Schwedt, 1999]. Puha gyümölcs: szeder és málna Almabogyó: alma, körte stb. Diófélék: mandula, földimogyoró stb. Csonthéjasok: cseresznye, szilva stb. Trópusi gyümölcsök: citrom, narancs stb. 2.2. Az alma eredete Az alma eredetileg Közép- és Nyugat-Ázsiából származik, és már Kazahsztán régiójában termesztették Kr. E. Az ország fővárosát Almatynak hívják, ami fordításban olyasmit jelent, mint az almák városa. A gyümölcs a régi kereskedelmi utakon (Selyemút) jutott el Dél- és Kelet-Európába, ahol a rómaiak és a görögök termesztették. Az alma a Kr. E. 100 körüli római hadjáratok során érkezett Dél-Európából Közép- és Észak-Európába. 1. ábra: Az alma eredete. Kereskedelmi út Közép- és Nyugat-Ázsiából Közép- és Észak-Európába. 2 2 http://www.suedtirolerapfel.com/ 10. oldal

Ma körülbelül 30 000 almafajta létezik, a fajták jellemzői között némi nagy hasonlóság van. Ennek eredményeként LICHONOS (1972) szerint osztályozták a tíz alfajtát, amely figyelembe veszi a gyümölcs jellemzőit és a földrajzi fókuszt is. 2. ábra: Az alma (Malus domestica) keresztmetszete a gyümölcsön [Lieberei és Reisdorff, 2007]. Minden szőnyeg két petesejtből áll, amelyekből általában csak egy alakul ki. A beporzás után a virág húsos gyümölcsgé nő (2. ábra), amely rengeteg összetevővel rendelkezik (2. táblázat). A szár és a csésze növés közben tölcsér alakú gödrökben nyugszik. A bőr legkülső rétegét, az epidermist gyakran viasz borítja [Lieberei és Reisdorff, 2007]. 2. táblázat: Az almamogyoró összetevői 100 g ehető adagban (átlagértékek) [Souci és mtsai, 1994]. 5 alma 100 g almában 100 g-ban Hozzávalók ehető adag Hozzávalók ehető adag Energia (kcal) 54 E-vitamin (mg) 0,5 Zsír (g) 0,6 B-vitamin 1 (mg) 0,04 Fehérje (g) 0, 3 B-vitamin 2 (mg) 0,03 Szénhidrát (g) 11,4 Niacin (mg) 0,3 Élelmi rost (g) 2 B6-vitamin (mg) 0,1 Kálium (mg) 122 Folsav (µg) 7,5 Kalcium (mg) 7 C-vitamin (mg) 12 Magnézium (mg) 6 Vas (mg) 0,5 5 https://www.gesundheit.gv.at 12. oldal