Caracterizarea reacțiilor de bronzare în țesuturile plantelor după tratament mecanic

Manuela Schratzer, B.Sc. Caracterizarea reacțiilor de bronzare în țesuturile plantelor după tratamentul mecanic TEZĂ DE MASTER pentru obținerea diplomei universitare Diplom-Ingenieurin Master în biotehnologie prezentat la Universitatea de Tehnologie din Graz, Supervizor Ao Prof. univ. Dipl.-Ing. Dr. tehn. Institutul de Biochimie Michael Murkovic, Universitatea de Tehnologie din Graz, Graz, mai 2016

bronzare

DECLARAȚIE ELVEȚIANĂ Declar, în locul jurământului, că am scris prezenta lucrare în mod independent, nu am folosit altceva decât sursele/ajutoarele specificate și am identificat pasajele preluate din sursele utilizate, atât textual, cât și conținut. Documentul text încărcat în TUGRAZonline este identic cu teza de master la îndemână. Graz, am. (Semnătură) pagina 2

Mulțumiri Aș dori să mulțumesc supraveghetorului meu, ao. Prof. univ. Dipl.-Ing. Dr. tehn. Michael Murkovic, care m-a supravegheat și susținut în timpul lucrării de masterat. Aș dori, de asemenea, să vă mulțumesc pentru primirea prietenoasă din echipă. Aș dori, de asemenea, să mulțumesc grupului prof. Murkovic pentru atmosfera plăcută de lucru și buna cooperare. Aș dori, de asemenea, să mulțumesc familiei și prietenilor pentru sprijinul emoțional acordat în timpul studiilor mele. Aș dori, de asemenea, să mulțumesc companiei en-gros de fructe Obst Gössl pentru furnizarea merelor. Pagina 3

REZUMAT Caracterizarea procesului de tăbăcire în țesuturile plantelor după leziuni mecanice Scopul proiectului a fost dezvoltarea unei noi metode de conservare care să îmbunătățească aroma, culoarea și pulpa merelor. Pentru a preveni procesul de rumenire, merele au fost tratate cu diferite metode chimice. În primul rând, cele patru tipuri diferite de mere au fost monitorizate în condiții de oxigen și azot, în timp ce merele au fost tratate cu substanțe chimice diferite. Mai ales prin utilizarea mediului cu azot, rezultatele prevenirii procesului de bronzare au fost mai bune decât tratamentul în condiții de oxigen. Probabil, motivul ratei de bronzare ar putea fi faptul că diferite tipuri de mere au un conținut diferit de polifenoli. Mai mult, conținutul polifenolilor din mere tratate și netratate a fost analizat prin HPLC (High-Performance-Liquid-Chromatography). După cum se arată în figurile 27, 28 și 29, procente diferite de polifenoli au fost detectate în mere. Rezultatele acestei teze de master arată că conservarea merelor este posibilă prin utilizarea substanțelor chimice. Datorită faptului că tratamentul chimic merele au prezentat un conținut mai mare de polifenoli decât merele netratate. pagina 5

Cuprins 1. Introducere. 9 al 2-lea măr. 10 2.1. Clasificarea fructelor. 10 2.2. Originea mărului. 10 2.3. Clasificarea mărului. 11 2.4. Prepararea sucului de mere. 13 2.5. Depozitarea merelor. 14 2.6. Evaluări statistice. 16 3. Conservarea. 19 3.1. Tratament la rece. 20 3.2. Tratament termic. 20 3.3. Pierderea activității apei. 21 3.4. Tratamentul prin radiații. 21 3.5. Tratamentul cu conservanți. 21 3.6. Tratament prin schimbarea atmosferei gazoase. 22 4. Vitamina C. 23 4.1. Povestea vitaminei C. 23 4.2. Ce este vitamina C. 24 Unele proprietăți fizice ale acidului L-ascorbic sunt rezumate în Tabelul 7. 25 4.3. Care sunt funcțiile vitaminei C. 26 5. Polifenoli. 28 5.1. Proprietățile chimice ale polifenolilor. 29 5.2. Reacția polifenolilor. 30 6. Fenol oxidaze. 31 6.1. Clasificarea polifenolilor. 32 6.1.1. Acizi fenol carboxilici. 32 pag. 6

6.1.2. Flavonoide. 33 6.2. Polifenoli în mere și suc de mere. 35 6.2.1. Conținutul de polifenoli din mere. 35 6.2.2. Conținutul de polifenoli din sucul de mere. 36 7. Merele utilizate pentru experimente. 38 7.1. Gală. 38 7.2. Fuji. 38 7.3. Elstar. 39 7.4. Jonagold. 39 8. Experimente. 40 8.1. Tratarea merelor cu diferiți solvenți. 40 8.1.1. Metodă. 40 8.1.2. Material. 40 8.1.3. Execuţie. 40 8.1.4. Rezultate. 40 8.2. Tratarea merelor cu diferiți solvenți, inclusiv tratamentul cu O 2 și N 2. 43 8.2.1. Metodă. 43 8.2.2. Material. 43 8.2.3. Execuţie. 43 8.2.4. Rezultate. 44 8.3. Determinarea polifenolilor. 50 8.3.1. Metodă. 50 8.3.2. Material. 50 8.3.3. Execuţie. 51 8.3.4. Rezultate. 51 8.4. Determinarea conținutului de vitamina C. 54 8.4.1. Metodă. 54 pag. 7

8.4.2. Material. 54 8.4.3. Execuţie. 54 8.4.4. Rezultate. 55 8.5. Extract de mere în momente diferite. 58 8.5.1. Metodă. 58 8.5.2. Material. 58 8.5.3. Execuţie. 58 8.5.4. Rezultate. 60 8.6. Extracte de mere cu diferite tratamente chimice. 63 8.6.1. Metodă. 63 8.6.2. Material. 63 8.6.3. Execuţie. 63 8.6.4. Rezultate. 64 Bibliografie. 69 Director Internet. 72 Lista tabelelor. 74 Lista figurilor. 75 Lista abrevierilor. 79 pag. 8

1. Introducere Merele sunt unul dintre cele mai frecvent consumate fructe din Europa. În 2014, consumul pe cap de locuitor de mere în Austria a fost de 19,3 kg, ceea ce îl face soiul de fruct preferat al austriacilor, urmat de banane și portocale. Merele au gust suculent și proaspăt și sunt bogate în ingrediente valoroase. Necesarul de vitamina C al unui adult este de 100 mg/zi. Alte substanțe importante sunt vitaminele B 1, B 2, B 6, E, calciu, fier și magneziu. În 2013, în Austria au fost recoltate aproximativ 429.401 tone de mere. Acest produs este utilizat pentru producerea sucului de mere și a fructelor uscate. Panele uscate de mere conțin ingredientele în formă concentrată [Weber, 2002]. 1 1 http://de.statista.com; http://www.bmlfuw.gv.at/land/lebensmittel Pagina 9

2. Apple 2.1. Clasificarea fructelor Fructele sunt cunoscute ca fructe crude comestibile și joacă un rol important în nutriția umană, deoarece fructele sunt bogate în vitamine, minerale și fibre. Numeroasele tipuri de fructe sunt împărțite în cinci grupe. În fructe de pădure, nuci, fructe cu pietre și fructe tropicale [Georg Schwedt, 1999]. Fructe moi: mure și zmeură Fructe de nucă: mere, pere etc. Nuci: migdale, arahide etc. Fructe cu pietre: cireșe, prune etc. Fructe tropicale: lămâi, portocale etc. 2.2. Originea mărului Marul provine inițial din Asia Centrală și de Vest și a fost deja cultivat în regiunea Kazahstanului în jurul valorii de 10.000 î.Hr. (Fig. 1). Capitala țării se numește Almaty, care tradus înseamnă ceva de genul orașul merelor. Fructul a venit în sudul și estul Europei prin vechile căi comerciale (Drumul Mătăsii), unde a fost cultivat de romani și greci. Mărul a venit din sudul Europei în Europa Centrală și de Nord, cu campaniile romane în jurul anului 100 î.Hr. Figura 1: Originea mărului. Traseu comercial din Asia Centrală și de Vest spre Europa Centrală și de Nord. 2 2 http://www.suedtirolerapfel.com/ pagina 10

Astăzi există aproximativ 30.000 de soiuri de mere, cu unele asemănări ridicate în caracteristicile dintre soiuri. Acest lucru a dus la clasificarea celor zece subspecii conform LICHONOS (1972), care ia în considerare atât caracteristicile fructelor, cât și concentrarea geografică. Figura 2: Secțiunea transversală a mărului (Malus domestica) prin fruct [Lieberei și Reisdorff, 2007]. Fiecare carpel este format din două ovule, dintre care de obicei se dezvoltă doar unul. După polenizare, floarea crește într-un fruct cărnos (Fig. 2), care este bogat în ingrediente (Tabelul 2). Tulpina și caliciul se odihnesc în gropi în formă de pâlnie pe măsură ce cresc. Stratul cel mai exterior al pielii, epiderma, este adesea acoperit cu ceară [Lieberei și Reisdorff, 2007]. Tabelul 2: Ingrediente ale fructelor de pom în 100 g porție comestibilă (valori medii) [Souci și colab., 1994]. 5 mere în 100 g măr în 100 g Ingrediente porție comestibilă Ingrediente porție comestibilă Energie (kcal) 54 Vitamina E (mg) 0,5 Grăsimi (g) 0,6 Vitamina B 1 (mg) 0,04 Proteine ​​(g) 0, 3 Vitamina B 2 (mg) 0,03 Carbohidrați (g) 11,4 Niacină (mg) 0,3 Fibre dietetice (g) 2 Vitamina B 6 (mg) 0,1 Potasiu (mg) 122 Acid folic (µg) 7,5 Calciu (mg) 7 Vitamina C (mg) 12 Magneziu (mg) 6 Fier (mg) 0,5 5 https://www.gesundheit.gv.at pagina 12