Характеристика реакцій дублення в тканинах рослин після механічної обробки
Мануела Шратцер, бакалавр Характеристика реакцій засмаги в тканинах рослин після механічної обробки МАГІСТЕРСЬКИЙ ТЕЗ для здобуття вченого ступеня Диплома-Інгєньєуріна ступінь магістра з біотехнологій, поданий керівнику Технологічного університету Граца Ао. Ун-т-проф. Dipl.-Ing. Лікар. техн. Інститут біохімії імені Майкла Мурковича, Грацький технологічний університет, Грац, травень 2016 р
ШВЕЙЦАРСЬКА ДЕКЛАРАЦІЯ Заявляю замість присяги, що написав цю роботу самостійно, не використовував жодних інших, окрім зазначених джерел/посібників, і позначив місця, взяті з використаних джерел, як дослівно, так і з точки зору змісту. Текстовий документ, завантажений у TUGRAZonline, ідентичний магістерській дисертації. Грац, ам. (Підпис) сторінка 2
ПОДЯКИ Я хотів би подякувати своєму керівнику, ао. Ун-т-проф. Dipl.-Ing. Лікар. техн. Майкл Муркович, який керував і підтримував мене під час моєї магістерської роботи. Також я хотів би подякувати вам за дружній прийом у колективі. Я також хотів би подякувати робочій групі професора Мурковича за приємну робочу атмосферу та гарну співпрацю. Я також хотів би подякувати родині та друзям за емоційну підтримку під час навчання. Я також хотів би подякувати Obst Gössl оптовій торговій компанії за надання яблук. Сторінка 3
АННОТАЦІЯ Характеристика процесу засмаги в тканинах рослин після механічних пошкоджень Метою проекту було розробити новий метод консервації, який покращує смак, колір та м’якоть яблук. Для запобігання процесу підрум’янення яблука обробляли різними хімічними методами. Перш за все спостерігали за чотирма різними видами яблук в умовах кисню та азоту, а яблука обробляли різними хімічними речовинами. Особливо, використовуючи азотне середовище, результати запобігання процесу засмаги були кращими, ніж обробка в кисневих умовах. Можливо, причиною швидкості дублення могло бути те, що різні види яблук мають різний вміст поліфенолів. Крім того, вміст поліфенолів у оброблених та необроблених яблуках аналізували за допомогою ВЕРХ (високоефективної рідинної хроматографії). Як показано на малюнках 27, 28 та 29, у яблуках було виявлено різний відсоток поліфенолів. Результати даної магістерської роботи показують, що збереження яблук можливо за допомогою хімічних речовин. Через факт хімічної обробки яблука виявили більший вміст поліфенолів, ніж необроблені яблука. сторінка 5
Зміст 1. Вступ. 9 2-е яблуко. 10 2.1. Класифікація фруктів. 10 2.2. Походження яблука. 10 2.3. Класифікація яблука. 11 2.4. Виготовлення яблучного соку. 13 2.5. Зберігання яблук. 14 2.6. Статистичні оцінки. 16 3. Збереження. 19 3.1. Лікування холодом. 20 3.2. Термічна обробка. 20 3.3. Втрата активності води. 21 3.4. Лікування радіацією. 21 3.5. Лікування консервантами. 3.6. Лікування шляхом зміни газової атмосфери. 22 4. Вітамін С. 23 4.1. Історія вітаміну С. 23 4.2. Що таке вітамін С. 24 Деякі фізичні властивості L-аскорбінової кислоти зведені в таблиці 7. 25 4.3. Які функції виконує вітамін С. 26 5. Поліфеноли. 28 5.1. Хімічні властивості поліфенолів. 29 5.2. Реакція поліфенолів. 30 6. Фенолоксидази. 31 6.1. Класифікація поліфенолів. 32 6.1.1. Фенол карбонові кислоти. 32 сторінка 6
6.1.2. Флавоноїди. 33 6.2. Поліфеноли в яблуках та яблучному соку. 35 6.2.1. Вміст поліфенолу в яблуках. 35 6.2.2. Вміст поліфенолу в яблучному соку. 36 7. Яблука, використані для експериментів. 38 7.1. Гала. 38 7.2. Фудзі. 38 7.3. Ельстар. 39 7.4. Джонаголд. 39 8. Експерименти. 40 8.1. Обробка яблук різними розчинниками. 40 8.1.1. Метод. 40 8.1.2. Матеріал. 40 8.1.3. Виконання. 40 8.1.4. Результати. 40 8.2. Обробка яблук різними розчинниками, включаючи обробку O 2 та N 2. 43 8.2.1. Метод. 43 8.2.2. Матеріал. 43 8.2.3. Виконання. 43 8.2.4. Результати. 44 8.3. Визначення поліфенолів. 50 8.3.1. Метод. 50 8.3.2. Матеріал. 50 8.3.3. Виконання. 51 8.3.4. Результати. 51 8.4. Визначення вмісту вітаміну С. 54 8.4.1. Метод. 54 сторінка 7
8.4.2. Матеріал. 54 8.4.3. Виконання. 54 8.4.4. Результати. 55 8,5. Екстракт яблука в різний час. 58 8.5.1. Метод. 58 8.5.2. Матеріал. 58 8.5.3. Виконання. 58 8.5.4. Результати. 60 8.6. Екстракти яблука з різними хімічними обробками. 63 8.6.1. Метод. 63 8.6.2. Матеріал. 63 8.6.3. Виконання. 63 8.6.4. Результати. 64 Бібліографія. 69 Інтернет-довідник. 72 Список таблиць. 74 Список рисунків. 75 Список скорочень. 79 сторінка 8
1. Вступ Яблука є одними з найбільш вживаних фруктів у Європі. У 2014 році споживання яблук на душу населення в Австрії становило 19,3 кг, що робить його улюбленим фруктовим сортом австрійців, а потім бананами та апельсинами. На смак яблука соковиті та свіжі, багаті цінними інгредієнтами. Потреба у вітаміні С дорослої людини становить 100 мг/добу. Іншими важливими речовинами є вітаміни В 1, В 2, В 6, Е, кальцій, залізо і магній. У 2013 році в Австрії було зібрано близько 429 401 тонн яблук. Цей продукт використовується для виробництва яблучного соку та сухофруктів. Висушені клинки яблук містять інгредієнти у концентрованому вигляді [Вебер, 2002]. 1 1 http://de.statista.com; http://www.bmlfuw.gv.at/land/lebensmittel Сторінка 9
2. Яблуко 2.1. Класифікація фруктів Фрукти відомі як їстівні сирі фрукти і відіграють важливу роль у харчуванні людини, оскільки фрукти містять багато вітамінів, мінералів та клітковини. Численні види фруктів діляться на п’ять груп. У ягодах, ямках, горіхах, кісточкових та тропічних фруктах [Георг Шведт, 1999]. М'які фрукти: ожина та малина Фрукти плодів помелу: яблука, груші та ін. Горіхи: мигдаль, арахіс тощо. Кісточкові фрукти: вишня, слива та ін. Тропічні фрукти: лимони, апельсини тощо 2.2. Походження яблука Яблуко спочатку походить із Центральної та Західної Азії і вже культивувалося в Казахстані близько 10000 р. До н. Е. (Рис. 1). Столиця країни називається Алмати, що в перекладі означає щось на зразок міста яблук. Плід потрапив до Південної та Східної Європи за старими торговими шляхами (Шовковий шлях), де його культивували римляни та греки. Яблуко прийшло з Південної Європи до Центральної та Північної Європи під час римських походів близько 100 р. До н. Рисунок 1: Походження яблука. Торговий шлях із Центральної та Західної Азії до Центральної та Північної Європи. 2 2 http://www.suedtirolerapfel.com/ стор.10
На сьогоднішній день існує близько 30000 сортів яблук, які мають деякі високі подібності в характеристиках між сортами. Це призвело до класифікації десяти підвидів згідно LICHONOS (1972), яка враховує як характеристики плодів, так і географічну спрямованість. Рисунок 2: Поперечний переріз яблуні (Malus domestica) через плоди [Lieberei and Reisdorff, 2007]. Кожен плодолисток складається з двох яйцеклітин, з яких зазвичай розвивається лише одна. Після запилення квітка переростає в м’ясистий плід (рис. 2), який багатий на інгредієнти (табл. 2). Стебло і чашечка відпочивають у воронкоподібних ямках, коли ростуть. Найбільш зовнішній шар шкіри, епідерміс, часто покритий воском [Lieberei and Reisdorff, 2007]. Таблиця 2: Інгредієнти плодів ягід у 100 г їстівної порції (середні значення) [Souci et al, 1994]. 5 яблук у 100 г яблуко в 100 г Інгредієнти їстівна порція Інгредієнти їстівна порція Енергія (ккал) 54 Вітамін Е (мг) 0,5 Жир (г) 0,6 Вітамін В 1 (мг) 0,04 Білок (г) 0, 3 Вітамін B 2 (мг) 0,03 Вуглеводи (г) 11,4 Ніацин (мг) 0,3 Харчові волокна (г) 2 Вітамін В 6 (мг) 0,1 Калій (мг) 122 Фолієва кислота (мкг) 7,5 Кальцій (мг) 7 Вітамін С (мг) 12 Магній (мг) 6 Залізо (мг) 0,5 5 https://www.gesundheit.gv.at стор.12