Характеризиране на реакциите на тен в растителните тъкани след механична обработка
Мануела Шратцер, бакалавър Характеризиране на реакциите на дъбене в растителни тъкани след механична обработка МАГИСТЪРСКА ТЕЗА за придобиване на академична степен Diplom-Ingenieurin Магистърска степен по биотехнологии, подадена на ръководителя на Техническия университет в Грац Ao. Унив.-проф. Dipl.-Ing. Д-р техн. Институт по биохимия на Майкъл Муркович, Технически университет в Грац, Грац, май 2016 г.
ШВЕЙЦАРСКА ДЕКЛАРАЦИЯ Декларирам вместо клетва, че съм написал настоящата работа самостоятелно, не съм използвал други, освен посочените източници/помагала и съм идентифицирал пасажите, взети от използваните източници, както дословно, така и по отношение на съдържанието. Текстовият документ, качен в TUGRAZonline, е идентичен с магистърската теза. Грац, am. (Подпис) стр. 2
БЛАГОДАРНОСТИ Бих искал да благодаря на моя ръководител, ао. Унив.-проф. Dipl.-Ing. Д-р техн. Майкъл Муркович, който ме ръководи и подкрепя по време на магистърската ми работа. Бих искал също да ви благодаря за приятелския прием в екипа. Бих искал също да благодаря на работната група на проф. Муркович за приятната работна атмосфера и доброто сътрудничество. Бих искал също да благодаря на моето семейство и приятели за емоционалната им подкрепа по време на следването ми. Бих искал също да благодаря на компанията за търговия на едро с плодове Obst Gössl за предоставянето на ябълките. Страница 3
РЕЗЮМЕ Характеристика на процеса на дъбене в растителните тъкани след механично нараняване Целта на проекта беше да се разработи нов метод за консервиране, който подобрява вкуса, цвета и пулпата на ябълките. За да се предотврати процесът на потъмняване, ябълките са били третирани с различни химични методи. На първо място, четирите различни вида ябълки бяха наблюдавани в условия на кислород и азот, докато ябълките бяха третирани с различни химикали. Особено при използване на азотна среда резултатите от предотвратяването на процеса на дъбене са по-добри от обработката при условия на кислород. Вероятно причината за скоростта на дъбене може да бъде, че различните видове ябълки имат различно съдържание на полифеноли. Освен това съдържанието на полифеноли в третирани и необработени ябълки се анализира с HPLC (High-Performance-Liquid-Chromatography). Както е показано на фигури 27, 28 и 29, в ябълките са открити различни проценти на полифеноли. Резултатите от тази магистърска теза показват, че опазването на ябълките е възможно чрез използване на химикали. Поради факта на химическа обработка ябълките показват по-високо съдържание на полифеноли, отколкото необработените ябълки. страница 5
Съдържание 1. Въведение. 9 2-ра ябълка. 10 2.1. Класификация на плодовете. 10 2.2. Произход на ябълката. 10 2.3. Класификация на ябълката. 11 2.4. Приготвяне на ябълков сок. 13 2.5. Съхранение на ябълки. 14 2.6. Статистически оценки. 16 3. Запазване. 19 3.1. Студено лечение. 20 3.2. Топлинна обработка. 3.3. Загуба на водна активност. 21 3.4. Лечение чрез лъчение. 21 3.5. Лечение с консерванти. 3.6. Лечение чрез промяна на газовата атмосфера. 22 4. Витамин С. 23 4.1. Историята на витамин С. 23 4.2. Какво представлява витамин С. 24 Някои физични свойства на L-аскорбиновата киселина са обобщени в таблица 7. 25 4.3. Какви са функциите на витамин С. 26 5. Полифеноли. 28 5.1. Химични свойства на полифенолите. 29 5.2. Реакция на полифеноли. 30 6. Фенол оксидази. 31 6.1. Класификация на полифенолите. 32 6.1.1. Фенол карбоксилни киселини. 32 стр. 6
6.1.2. Флавоноиди. 33 6.2. Полифеноли в ябълките и ябълковия сок. 35 6.2.1. Съдържание на полифенол в ябълките. 35 6.2.2. Съдържание на полифенол в ябълков сок. 36 7. Ябълки, използвани за експериментите. 38 7.1. Гала. 38 7.2. Фуджи. 38 7.3. Елстар. 39 7.4. Джонаголд. 39 8. Експерименти. 40 8.1. Третиране на ябълките с различни разтворители. 40 8.1.1. Метод. 40 8.1.2. Материал. 40 8.1.3. Екзекуция. 40 8.1.4. Резултати. 8.2. Обработка на ябълките с различни разтворители, включително обработка с O 2 и N 2. 43 8.2.1. Метод. 43 8.2.2. Материал. 43 8.2.3. Екзекуция. 43 8.2.4. Резултати. 8.3. Определяне на полифенолите. 50 8.3.1. Метод. 50 8.3.2. Материал. 50 8.3.3. Екзекуция. 51 8.3.4. Резултати. 51 8.4. Определяне съдържанието на витамин С. 54 8.4.1. Метод. 54 стр. 7
8.4.2. Материал. 54 8.4.3. Екзекуция. 54 8.4.4. Резултати. 55 8.5. Екстракт от ябълка по различно време. 58 8.5.1. Метод. 58 8.5.2. Материал. 58 8.5.3. Екзекуция. 58 8.5.4. Резултати. 60 8.6. Екстракти от ябълка с различни химически обработки. 63 8.6.1. Метод. 63 8.6.2. Материал. 63 8.6.3. Екзекуция. 63 8.6.4. Резултати. 64 Библиография. 69 Интернет директория. 72 Списък на таблици. 74 Списък на фигурите. 75 Списък на съкращенията. 79 стр. 8
1. Въведение Ябълките са един от най-често консумираните плодове в Европа. През 2014 г. консумацията на ябълки на глава от населението в Австрия е била 19,3 кг, което го прави любимият плод на австрийците, последван от банани и портокали. Ябълките са на вкус сочни и свежи и са богати на ценни съставки. Нуждата от витамин С при възрастен е 100 mg/ден. Други важни вещества са витамините В 1, В 2, В 6, Е, калций, желязо и магнезий. През 2013 г. в Австрия са събрани около 429 401 тона ябълки. Този продукт се използва за производството на ябълков сок и сушени плодове. Изсушените ябълкови клинове съдържат съставките в концентрирана форма [Weber, 2002]. 1 1 http://de.statista.com; http://www.bmlfuw.gv.at/land/lebensmittel Страница 9
2. Apple 2.1. Класификация на плодовете Плодовете са известни като годни за консумация сурови плодове и играят важна роля в храненето на човека, тъй като плодовете са богати на витамини, минерали и фибри. Многобройните видове плодове са разделени на пет групи. В плодовете, семената, ядките, костилковите плодове и тропическите плодове [Georg Schwedt, 1999]. Меки плодове: къпини и малини Плодове плодове: ябълки, круши и др. Ядки: бадеми, фъстъци и др. Костилкови плодове: череши, сливи и др. Тропически плодове: лимони, портокали и др. 2.2. Произход на ябълката Ябълката първоначално идва от Централна и Западна Азия и вече е култивирана в Казахстанския регион около 10 000 г. пр. Н. Е. (Фиг. 1). Столицата на страната се нарича Алмати, което в превод означава нещо като града на ябълките. Плодът е дошъл в Южна и Източна Европа по старите търговски пътища (Пътят на коприната), където е бил култивиран от римляните и гърците. Ябълката е дошла от Южна Европа в Централна и Северна Европа по време на римските кампании около 100 г. пр. Н. Е. Фигура 1: Произходът на ябълката. Търговски път от Централна и Западна Азия до Централна и Северна Европа. 2 2 http://www.suedtirolerapfel.com/ страница 10
Днес има около 30 000 сорта ябълки, с някои големи прилики в характеристиките между сортовете. Това доведе до класификацията на десетте подвида според LICHONOS (1972), която отчита както характеристиките на плодовете, така и географския фокус. Фигура 2: Напречно сечение на ябълка (Malus domestica) през плода [Lieberei и Reisdorff, 2007]. Всеки плодник се състои от две яйцеклетки, от които обикновено се развива само една. След опрашването цветето прераства в месест плод (фиг. 2), който е богат на съставки (таблица 2). Стъблото и чашката почиват във фуниевидни ями, докато растат. Най-външният слой на кожата, епидермисът, често е покрит с восък [Lieberei and Reisdorff, 2007]. Таблица 2: Съставки на плодове от семена в 100 g ядлива порция (средни стойности) [Souci et al, 1994]. 5 ябълки в 100 g ябълка в 100 g Съставки ядлива порция Съставки ядлива порция Енергия (kcal) 54 Витамин Е (mg) 0,5 Мазнини (g) 0,6 Витамин B 1 (mg) 0,04 Протеин (g) 0, 3 Витамин B 2 (mg) 0,03 Въглехидрати (g) 11,4 Ниацин (mg) 0,3 Диетични фибри (g) 2 Витамин B 6 (mg) 0,1 Калий (mg) 122 Фолиева киселина (µg) 7,5 Калций (mg) 7 Витамин C (mg) 12 Магнезий (mg) 6 Желязо (mg) 0,5 5 https://www.gesundheit.gv.at страница 12