wpływ ozonowania na właściwości prozdrowotne owoców truskawki

wpływ ozonowania na właściwości prozdrowotne owoców truskawki

WPŁYW OZONOWANIA NA
WŁAŚCIWOŚCI PROZDROWOTNE
OWOCÓW TRUSKAWKI
Anna Onopiuk, Małgorzata Moczkowska, Arkadiusz Szpicer, Andrzej Półtorak
Katedra Techniki i Projektowania Żywności
Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
WPROWADZENIE
RYNEK TRUSKAWEK W EUROPIE
• Polska jest trzecim- po Hiszpanii i Niemczech- producentem
truskawek w Europie oraz dziesiątym na świecie
• w 2015 r udział produkcji polskich truskawek w zbiorach
unijnych i światowych wyniósł odpowiednio 15% i 3%
Produkcja truskawek w Polsce (tys. ton)
1
2011
2012
2013
2014
2015
20161
166.2
150.2
192.6
202.5
204.9
185.0
dane wg IERiGŻ, źródło: Wyniki produkcji roślinnej GUS
2
WPROWADZENIE
Szara pleśń – choroba pleśniowa m.in. truskawek, wywoływana
przez stadium kolonijne w postaci gronowca szarego (Botrytis
cinerea), grzyba z klasy workowców (Botryotinia fuckeliana).
Najbardziej charakterystycznym objawem występowania patogenu
szarej pleśni są ślady pylącego nalotu i przebarwienia (plamy).
b)
a)
x1
x6
Fot. 1 Truskawki zaatakowane szarą pleśnią w 6 dniu przechowywania; badania własne:
a) obraz rzeczywisty b) obraz 6-krotnie powiększony za pomocą mikroskopu Nicon Eclipse
E200.
Josuttis i wsp. 2012
3
WPROWADZENIE
• Truskawki (Fragaria X ananassa Duch.) są cennym źródłem kwasu
askorbinowego, związków fenolowych i spośród owoców mają jedną z
najwyższych aktywności przeciwutleniających.
• Związki te inaktywują reaktywne formy tlenu i wolne rodniki, przez
co ich spożywanie jest korzystne dla zdrowia człowieka.
• Obecność truskawek w diecie zwiększa ochronę przed nowotworami i
chorobami sercowo-naczyniowymi.
Sezonowa podaż świeżych owoców truskawek powoduje, że muszą
one być poddawane procesom utrwalania i przechowywania, między
innymi poprzez zamrażanie oraz ozonowanie.
Aaby i wsp, 2012; Nuñez-Mancilla i wsp., 2013
4
WPROWADZENIE
Ozon- tritlen (O3) – alotropowa odmiana tlenu składająca się z trójatomowych
cząsteczek, posiadające silne właściwości bakterio- i grzybobójcze.
hʋ
hʋ
hʋ
Zaletą stosowania ozonu jest szybki rozpad tego związku do tlenu, przy czym
nie ma innych produktów tej reakcji, a powstają tylko nieliczne produkty
uboczne dezynfekcji. Wykorzystanie ozonowania w zakładach przemysłu
spożywczego pozwala określić tę technologię jako bezpieczną i przyjazną dla
środowiska naturalnego.
EPA. (1999). United States Environmental Protection Agency
5
CEL I ZAKRES BADAŃ
Celem badań było określenie wpływu stężenia i czasu ozonowania na
wybrane właściwości prozdrowotne, całkowitą zdolność antyoksydacyjną
oraz straty przechowalnicze truskawek odmiany Honeoye.
Zakres badań obejmował:
- pomiary kwasowości ogólnej,
- zawartość cukrów,
- zawartość związków fenolowych,
- całkowitą zdolność antyoksydacyjną,
- straty masy owoców w trakcie przechowywania
temp. 4±1 oC
6 dni przechowywania
Tecan SparkTM 10M, Switzerland
6
MATERIAŁ BADAWCZY
- materiał badawczy stanowiły owoce truskawki odmiany Honeoye,
pozyskane w lipcu 2015.
- bezpośrednio po zbiorze materiał roślinny w postaci całych owoców
został posortowany pod względem wielkości i stopnia dojrzałości owoców
i podzielony na siedemnaście grup o masie 1.0 kg każda.
- pierwsza grupa stanowiła próbę kontrolną (c0t0), a pozostałe zostały
umieszczone w komorze chłodniczej do której doprowadzony był ozon w
postaci gazowej.
stężenie O3 :
c1 0.3 ppm
c2 0.6 ppm
c3 0.9 ppm
c4 1.2 ppm
czas ozonowania:
t1 60 min
t2 120 min
t3 150 min
t4 180 min
+ KONTROLA
7
MATERIAŁ I METODY
- do wzbogacenia powietrza w
gazowy ozon wykorzystano
generator ozonu Korona 02/10
(EkoOzon, Poland), generujący
ozon z wydajnością 13g/h
- poziom generowanego ozonu
mierzono głowicą pomiarową
GDX-70 (Alter S.A., Poland) o
zakresie pomiarowym od 0 do 5
ppm.
8
WYNIKI BADAŃ
9
Stężenie
Czas ozonowania
Kwasowość ogólna (%)
KONTROLA
60 min
120 min
0.3 ppm
150 min
180 min
D0
1.01 ± 0.02Bh
0.95 ± 0.01Beh
0.92 ± 0.01Bde
0.93 ± 0.01Bde
0.88 ± 0.01Bc
D6
0.81 ± 0.00Aij
0.77 ± 0.00Afg
0.78 ± 0.00Agh
0.70 ± 0.01Ac
0.75 ± 0.00Adef
0.6 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
1.09 ± 0.01Bi
0.78 ± 0.01Ba
0.99 ± 0.01Bg
0.95 ± 0.01Bef
0.66 ± 0.01Aab
0.68 ± 0.01Ab
0.66 ± 0.00Aab
0.71 ± 0.00Ade
0.9 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
1.08 ± 0.01Bi
1.01 ± 0.01Bh
0.92 ± 0.00Bd
0.95 ± 0.01Be
0.77 ± 0.01Ahi
0.78 ± 0.00Agh
0.73 ± 0.01Ad
0.80 ± 0.00Ahi
1.2 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
1.14 ± 0.01Bj
0.85 ± 0.01Bd
0.97 ± 0.00Bfg
0.97 ± 0.01Bfg
0.76 ± 0.00Aefhi
0.65 ± 0.01Aa
0.67 ± 0.00Ab
0.82 ± 0.00Aj
*A-B- wartości średnie oznaczone różnymi literami w wierszach wykazują istotne statystycznie różnice przy poziomie
istotności p <0.05.
*a - j - wartości średnie oznaczone różnymi literami w kolumnach wykazują istotne statystycznie różnice przy poziomie
10
istotności p <0.05.
Stężenie
Czas ozonowania
Zawartość cukrów (oBx)
KONTROLA
60 min
120 min
0.3 ppm
150 min
180 min
D0
8.26 ± 0.04Aa
8.59 ± 0.07Abc
8.64 ± 0.06Abcd
8.44 ± 0.07Aab
8.75 ± 0.08Acde
D6
10.17 ± 0.07Bhi
9.14± 0.07Bab
9.06 ± 0.06Ba
9.20 ± 0.07Bab
9.33 ± 0.09Bbc
0.6 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
8.86 ± 0.06Ade
8.97 ± 0.07Aef
9.13 ± 0.09Afg
9.12 ± 0.09Afg
9.39 ± 0.07Bbcd
9.56 ± 0.11Bcde
9.59 ± 0.05Bde
9.91 ± 0.08Bfg
0.9 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
9.33 ± 0.06Agh
9.13 ± 0.15Ag
9.76 ± 0.12Ai
9.85 ± 0.08Ahi
9.98 ± 0.08Bgh
10.01 ± 0.09Bgh
10.12 ± 0.07Bi
10.15 ± 0.07Bghi
1.2 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
8.99 ± 0.08Aef
9.11 ± 0.11Aefg
9.17 ± 0.07Afgh
9.41 ± 0.07Ah
9.31 ± 0.04Babc
9.33 ± 0.08Bbc
9.51 ± 0.03Bcde
9.71 ± 0.08Bef
*A-B- wartości średnie oznaczone różnymi literami w wierszach wykazują istotne statystycznie różnice przy poziomie
istotności p <0.05.
*a - j - wartości średnie oznaczone różnymi literami w kolumnach wykazują istotne statystycznie różnice przy poziomie
11
istotności p <0.05.
Stężenie
Czas ozonowania
Całkowita zawartość fenoli (mg GA/100g)
KONTROLA
60 min
120 min
0.3 ppm
150 min
180 min
D0
165.15 ±2.85Bb
192.77 ± 1.18Bf
178.54 ± 1.00Bd
179.63 ± 2.41Bd
184.17 ± 3.68Be
D6
159.33 ± 0.51Aefg
176.27 ± 4.79Aj
157.91 ± 1.14Ade
167.75 ± 2.74Agh
171.09 ± 0.51Aghi
0.6 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
169.15 ± 3.41Bb
191.72 ± 3.06Bf
183.69 ± 1.03Bde
179.00 ± 1.63Bd
155.20 ± 3.49Acd
171.17 ± 0.64Aghi
164.56 ± 2.38Ag
158.09 ± 3.23Aef
0.9 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
175.99 ± 0.97Bc
198.99 ± 0.54Bg
192.26 ± 0.80Bf
190.09 ± 2.31Bf
167.44 ± 3.37Agh
173.16 ± 2.21Ahij
172.24 ± 2.05Aghi
158.03 ± 1.98Adef
1.2 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
150.15 ± 4.94a
147.22 ± 3.93a
166.25 ± 0.88Bb
146.89 ± 4.15a
145.49 ± 3.37b
144.08 ± 3.49b
147.68 ± 3.37Abc
141.33 ± 2.37a
*A-B- wartości średnie oznaczone różnymi literami w wierszach wykazują istotne statystycznie różnice przy poziomie
istotności p <0.05.
*a - j - wartości średnie oznaczone różnymi literami w kolumnach wykazują istotne statystycznie różnice przy poziomie
12
istotności p <0.05.
Stężenie
Czas ozonowania
Całkowita zdolność antyoksydacyjna (%DPPH)
KONTROLA
60 min
120 min
0.3 ppm
150 min
180 min
D0
43.04 ± 0.69Ab
51.86 ± 0.68Adef
48.30 ± 1.56Acde
50.69 ± 0.51Adef
45.45 ± 0.84Abc
D6
50.65 ± 0.87Bb
70.39 ± 0.97Bfgh
76.99 ± 1.04Bi
71.52 ± 0.93Bgh
67.67 ± 0.86Befgh
0.6 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
54.55 ± 0.72Af
63.29 ± 0.61g
65.82 ± 0.76Ag
48.57 ± 1.01Acde
63.11 ± 0.97Bde
59.59 ± 1.34cd
70.78 ± 0.93Bfgh
56.49 ± 0.65Bc
0.9 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
46.51 ± 1.56Acd
55.15 ± 1.35Af
53.86 ± 1.13Aef
45.08 ± 0.77Abcd
64.51 ± 0.73Bdef
62.16 ± 1.38Bde
69.50 ± 1.17Bfgh
67.63 ± 0.61Bfgh
1.2 ppm
60 min
120 min
150 min
180 min
43.86 ± 1.24Abc
38.10 ± 0.77Aa
42.36 ± 1.95Abc
41.90 ± 0.91Abcd
64.22 ± 0.98Bdef
45.36 ± 3.27Ba
51.74 ± 0.96Bb
51.47 ± 0.84Bb
*A-B- wartości średnie oznaczone różnymi literami w wierszach wykazują istotne statystycznie różnice przy poziomie
istotności p <0.05.
*a - j - wartości średnie oznaczone różnymi literami w kolumnach wykazują istotne statystycznie różnice przy poziomie
13
istotności p <0.05.
WYNIKI BADAŃ
Wykres 1. Ocena ubytku masy owoców w trakcie przechowywania grupy kontrolnej oraz poddanej ozonowaniu
*a – d – wartości średnie oznaczone różnymi literami wykazują znaczące różnice statystyczne przy
14 poziom
istotności p < 0.05.
WNIOSKI
Zastosowanie w przemyśle spożywczym ozonu jako czynnika przedłużającego
trwałość oraz bakteriobójczego może ograniczyć stosowanie do tego celu
tradycyjnych, szkodliwych dla środowiska naturalnego związków chemicznych.
Prezentowane wyniki wskazują na występowanie zależności między
stabilnością składników antyoksydacyjnych, a dawką ozonu i czasem
ozonowania truskawek.
Najkorzystniejsze rezultaty osiągnięto przy ozonowaniu dawką 0.6 ppm przez
120 i 150 minut.
Ozonowanie pozwoliło zmniejszyć straty masy truskawek w trakcie
przechowywania, nie wpływając przy tym negatywnie na ich właściwości
prozdrowotne.
15
LITERATURA
•
•
•
•
•
•
AOAC. (2000). Official methods of analysis (17th ed., pp. 27). Gaithersburg, DS:
Association of Official Analytical Chemists.
Aaby, K., Mazur, S., Nes, A., & Skrede, G. (2012). Phenolic compounds in strawberry
(Fragaria x ananassa Duch.) fruits: Composition in 27 cultivars and changes during
ripening. Food Chemistry, 132, 86–97. doi:10.1016/j.foodchem.2011.10.037
EPA. (1999). United States Environmental Protection Agency: Alternative
disinfectants and oxidants guidance manual, 815 R 99014.
Nuñez-Mancilla, Y., Pérez-Won, M., Uribe, E., Vega-Gálvez, A., & Di Scala, K.
(2013). Osmotic dehydration under high hydrostatic pressure: Effects on antioxidant
activity, total phenolics compounds, vitamin C and colour of strawberry (Fragaria
vesca).
LWTFood
Science
and
Technology,
52,
151-156.
doi:
10.1016/j.lwt.2012.02.027
Josuttis, M., Carlen, C., Crespo, P., Nestby, R., Toldam-Andersen, T. B., Dietrich,
H., & Krüger, E. (2012). A comparison of bioactive compounds of strawberry fruit
from Europe affected by genotype and latitude. Journal of Berry Research, 2, 73–95.
doi: 10.3233/JBR-2012-029
Wyniki produkcji roślinnej, Główny Urząd Statystyczny, Departament Rolnictwa,
Warszawa 2015
16
Dziękuję za uwagę
17