Modifikuotos atmosferos įtaka Senga Sengana braškių kokybei

Transcription

1 ISSN MAISTO CHEMIJA IR TECHNOLOGIJA.. T. 38, Nr. 1 Modifikuotos atmosferos įtaka Senga Sengana braškių kokybei P. Viškelis Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės institutas, LT 333 Babtai, Kauno r.; [email protected] Ištirta paplitusios ir pramoniniuose uogynuose auginamos braškių (Fragaria x ananassa D.) Senga Sengana veislės šviežių ir laikytų 1 parų C, C ir 1 C temperatūroje įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje ( % / % C ; % / % C ; % / 1 % C ; 1 % / % C ; 1 % /,3 % C ) uogų cheminė sudėtis, audinių tvirtumas, spalva (antocianinų kiekis), kvėpavimo intensyvumas bei jusliniai rodikliai. Nustatyta, kad geriausiai Senga Sengana braškės išsilaiko modifikuotoje atmosferoje % / 1 % C ir 1 % / % C C temperatūroje. Didesnę reikšmę braškių kokybei turi laikymo temperatūra, o ne modifikuotos atmosferos sudėtis. Modifikuota atmosfera tik padeda ilgiau išlaikyti kokybiškas uogas, tačiau negali kompensuoti prastų (aukštesnės negu optimali temperatūra) laikymo sąlygų. Raktažodžiai: braškės, cheminė sudėtis, kokybė, laikymas, modifikuota atmosfera. Įvadas Šviežių braškių uogų vartojimo trukmė labai trumpa kelios valandos kambario temperatūroje arba 1 paros laikant šaldytuve. Braškių išvaizda, jų gedimas yra svarbiausi rodikliai, pagal kuriuos vartotojas sprendžia apie uogų prekinę kokybę. Nors išoriškai braškių uogos atrodo sveikos, tačiau dažnai jos yra pažeistos Botrytis cinerea [1], todėl audiniai skystėja, įgyja nemalonų skonį ir kvapą. Botrytis cinerea infekcija yra svarbiausias veiksnys, lemiantis braškių laikymąsi bei jų kokybę [, 3]. Siekiant kuo ilgiau išsaugoti prekinę braškių uogų kokybę, tiriami, bandomi ir diegiami įvairūs apdorojimo bei laikymo būdai [ 16]: tręšimas kalcio trąšomis[1 16], fluorescencinis švitinimas [3], pakavimas su etileno absorbentais [], fumigavimas azoto oksidu [6], labai greitas atšaldymas [7], apdorojimas anglies dioksidu [1], laikymas bei pakavimas modifikuotoje atmosferoje [, 8 11, 13]. Braškių pakavimas modifikuotoje atmosferoje yra vertingas ir perspektyvus prekinės kokybės išsaugojimo ir vartojimo trukmės pailginimo būdas. Esant didelei anglies dioksido koncentracijai žymiai sulėtėja mikrobiologiniai procesai bei kvėpavimo intensyvumas. Modifikuotoje atmosferoje laikomose uogose dėl lėtesnės medžiagų apykaitos mažesni angliavandenių nuostoliai. Maža deguonies koncentracija stabdo krakmolo virtimą cukrumi, protopektino virtimą pektinu. Todėl uogos ilgiau išlieka tvirtos, stangrios. Dėl sumažėjusios deguonies koncentracijos sulėtėja etileno sintezė [17], todėl uogos noksta lėčiau. Nors braškių pakavimas modifikuotoje atmosferoje yra vertingas ir perspektyvus prekinės kokybės išsaugojimo ir vartojimo trukmės pailginimo būdas, Lietuvoje tokie tyrimai nebuvo atliekami. Darbo tikslas ištirti Lietuvoje paplitusios ir pramoniniuose uogynuose auginamos Senga Sengana veislės braškių uogų kokybę laikant jas C, C ir 1 C temperatūroje įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje. Bandymų vykdymo vieta, sąlygos ir metodika Tyrimams braškių (Fragaria x ananassa D.) uogos imtos iš Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės instituto (LSDI) braškių veislių kolekcijos. Braškynas prižiūrėtas prisilaikant LSDI patvirtintų verslinių braškių auginimo technologijų [18]. Tyrimams naudotos Senga Sengana veislių uogos. Braškių biocheminė sudėtis tirta standartiniais metodais. Tirpios sausosios medžiagos nustatytos refraktometru [19], monosacharidai bei sacharozė Bertrano metodu [], titruojamasis rūgštingumas, išreikštas citrinos rūgštimi, titruojant,1 N natrio šarmo tirpalu, vitaminas C titruojant,6-dichlorfenolindofenolio natrio druskos tirpalu [], nitratai potenciometriškai, su jonselektyviu elektrodu [1], sausosios medžiagos gravimetriškai, džiovinant 1 C temperatūroje iki pastovios masės []. Braškių uogų tvirtumas tirtas penetrometru IDP-. Iš kiekvieno varianto pakartojimo imta po 1 vaisių (kiekvieno varianto n=3). 17

2 Braškių laikymo tyrimai atlikti LSDI Biochemijos ir technologijos laboratorijos šaldytuvuose C, C ir 1 C temperatūroje. Modifikuotos atmosferos sudėtis buvo % / % C (azoto atmosfera), % / % C ; % /1 % C ; 1 % / % C ; 1 % /,3 % C (aplinkos oras). Modifikuota atmosfera sudaryta iš gryno azoto, anglies dioksido dujų bei oro, maišant juos atitinkamu santykiu ir matuojant modifikuotos atmosferos sudėtį dujų analizatoriumi Anagas 9. Uogos laikytos specialiuose, l talpos hermetiškai uždarytuose stiklainiuose trimis pakartojimais. Laikymo trukmė 1 parų. Kvėpavimo intensyvumas nustatytas matuojant anglies dioksido kiekio kitimą modifikuotoje atmosferoje dujų analizatoriumi Anagas 9 [3]. Kiekybinei braškių pigmentų sudėčiai nustatyti analizuotas ekstraktas, gautas ekstrahuojant šviežias uogas parūgštintu (,1 N HCl) etanoliu. Bendras antocianinų kiekis, išreikštas cianidin-3-rutinozidu, nustatytas spektrofotometriškai. Šviežios uogos sutrintos grūstuvėlyje su kvarciniu smėliu ir ekstrahuotos parūgštintu etanoliu (,1N HCl) o C temperatūroje 6 minučių []. Ekstraktą nufiltravus, užpilta nauja etanolio porcija. Taip kartota, kol uogos liko bespalvės. Ekstraktas praskiestas ir matuota absorbcija spektrofotometru (bangos ilgis λ nm). Antocianų koncentracija apskaičiuota pagal cianidin-3-rutinozido (Danija, Arslev, Sodininkystės tyrimo centras) gradavimo grafiką. Duomenys apdoroti Excel bei statistiškai įvertinti ANOVA for Excel vers.. programomis. Tyrimų rezultatai Braškių uogos vertinamos dėl savo biocheminės sudėties. Šviežios Senga Sengana uogos turi daug cukraus (6, %), tirpių sausųjų medžiagų (11,3 %), vitamino C (6, mg 1 g -1 ), organinių rūgščių (1,1 %). Laikant braškes natūralioje bei modifikuotoje atmosferoje pastebėta statistiškai patikima (R =1,) tendencija, kad bendras cukraus kiekis lyginant su šviežiomis uogomis truputį padidėja (1 lentelė). Tokią tendenciją galima paaiškinti tuo, kad laikant uogas 1 parų jos noksta, nors aplamai braškių uogos yra neklimakterinės. Laikymo metu, nepriklausomai nuo modifikuotos atmosferos sudėties, mažėja sacharozės kiekis, o monosacharidų kiekis didėja. Tai liudija, kad vyksta disacharidų hidrolizė. Senga Sengana uogos sukaupia labai nedaug nitratų. Didžiausias kiekis rastas šviežiose uogose mg kg -1. Nitratų kiekis laikant natūralioje (1 % /,3 % C ) bei įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje nežymiai, bet statistiškai patikimai (R =1,) sumažėja (1 lentelė). 1 lentelė. Braškių Senga Sengana cheminė sudėtis Modifikuotos atmosferos sudėtis, O / CO, proc. Temperatūra, C monosacharidai Cukrus, proc. sacharozė bendras Tirpios sausosios medžiagos, proc. Titruojamasis rūgštingumas, proc. Nitratai, mg kg -1 Šviežios,33 1,7 6, 11,3 1,1, / 1 6,8,9 7,76 1, 1,31 33, 7,8,8 7,6 1,1 1,39 3, 6,96,3 7,8 11,6 1,9 7, / 1 7,8,91 8,7 13,6 1,38 31,7 7,3 1, 8,9 1,1 1,8 3, 6,96, 7, 11,6 1,3 7, / 1 1 6,79,9 7,8 11,7 1,3 7, 7,19 1,1 8,3 11,9 1,3 7, 7,8,6 7, 1,1 1,3 7, 1 / 1 6,63,39 7, 11,6 1,9 7, 6,73,36 7,9 11,1 1,33 7, 6,, 6,9 11,1 1,31 7, 1 /,3 1 6,,88 7,3 11,1 1, 9, 6,76,69 7, 11,6 1,33 7, 7,1,1 7, 11,8 1, 7, 18

3 Įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje laikant braškių Senga Sengana uogas statistiškai patikimai (R =3,1) sumažėja vitamino C kiekis lyginant su šviežiomis uogomis (1 pav.). Nepriklausomai nuo modifikuotos atmosferos sudėties, laikant uogas 1 C temperatūroje vitamino C išlieka statistiškai patikimai daugiau, lyginant su laikytomis C ir C temperatūroje, išskyrus variantus % / 1 % C ir 1 % / % C, kur skirtumai statistiškai nepatikimi. Senga Sengana braškių saldumo indeksas (tirpių sausųjų medžiagų ir titruojamojo rūgštingumo santykis) laikant natūralioje ir įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje įvairuoja nuo,31 iki 6,71 (šviežių uogų,99), tačiau statistiškai šie skirtumai nepatikimi ( pav.). Vitamino C kiekis, mg 1 g R=3,1 Šviežios uogos Po laikymo 1 C Po laikymo C Po laikymo C 1 / / / 1 1 / 1 /,3 Modifikuotos atmosferos sudėtis, / C, proc. 1 pav. Vitamino C kiekis šviežiose ir laikytose įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje braškių uogose Saldumo indeksas 7 6 R=,98 Šviežios Po laikymo 1 C Po laikymo C Po laikymo C 3 1 / / / 1 1 / 1 /,3 Modifikuotos atmosferos sudėtis, O / CO, proc. pav. Šviežių ir laikytų įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje braškių Senga Sengana uogų saldumo indeksas 19

4 Literatūroje teigiama [, 8 11, 13], kad laikant braškių uogas modifikuotoje atmosferoje ilgiau išlaikoma tvirta uogų konsistencija. Mūsų tyrimų duomenimis, po 1 parų laikymo bet kokios tirtos sudėties modifikuotoje atmosferoje Senga Sengana uogų audinių tvirtumas sumažėjo (3 pav.), lyginant su šviežiomis braškėmis, tačiau visų modifikuotos atmosferos variantų išlieka didžiausias laikant C, palyginus su laikytomis 1 C ar C temperatūroje. Harker F. R. ir bendraautorių duomenimis, Pajaro veislės braškes laikant atmosferoje su dideliu anglies dioksido kiekiu, audinių tvirtumas netgi padidėja, lyginant su šviežiomis uogomis []. Tačiau mūsų bandymai su Senga Sengana uogomis šių teiginių nepatvirtina. Audinių tvirtumo mažėjimą laikymo metu galima paaiškinti uogų tolimesniu nokimu ir senėjimu, nes, kaip rodo mūsų duomenys ( pav.), ne visai sunokusių ir labai sunokusių uogų audinių tvirtumas skiriasi netgi N cm -. Audinių tvirtumas, N cm / / / 1 1 / 1 /,3 Modifikuotos atmosferos sudėtis, / C, proc. Šviežios uogos Po laikymo 1 C Po laikymo C Po laikymo C 3 pav. Šviežių ir po laikymo skirtingose temperatūrose ir įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje braškių Senga Sengana uogų audinių tvirtumas Audinių tvirtumas, N cm Nevisai sunokusios R=1,7 Techninė branda Labai sunokusios Branda pav. Skirtingos brandos Senga Sengana uogų tvirtumas 11

5 Antocianinų Senga Sengana šviežiose uogose randama gan daug,3 mg 1 g -1. Visų modifikuotos atmosferos variantų laikant uogas C temperatūroje antocianinų kiekis sumažėjo statistiškai patikimai (R =,1), išskyrus % / % C variantą ( pav.). Tuo tarpu laikant santykinai aukštoje 1 C temperatūroje modifikuotos atmosferos % /1 % C ir 1 % / % C variantuose antocianinų net padaugėjo, o laikant 1 % /,3 % C liko toks pat kaip ir šviežiose uogose. Tai paaiškinama tuo, kad aukštesnėje temperatūroje braškių uogos noksta ir kaupia antocianinus. Antocianinų kiekis, mg 1 ḡ 1 kkkk Šviežios uogos Po laikymo 1 C Po laikymo C Po laikymo C / / / 1 1 / 1 /,3 Modifikuotos atmosferos sudėtis, / C, proc. pav. Antocianinų kiekis šviežiose ir po laikymo skirtingoje temperatūroje ir įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje braškių Senga Sengana uogose Watkins su bendraautoriais [6] teigia, kad braškių uogas apdorojus didelės koncentracijos anglies dioksidu, uogose antocianų kiekis sumažėja. Mūsų tyrimuose tokia tendencija nepastebėta. Tai, gal būt, galima paaiškinti tirtos veislės genetinėmis savybėmis arba tuo, kad net didžiausia anglies dioksido koncentracija mūsų variantų buvo per maža neigiamam anglies dioksido efektui konstatuoti. Braškių Senga Sengana kvėpavimo intensyvumas, apibūdinantis fiziologinius procesus, priklauso nuo modifikuotoje atmosferoje esančio anglies dioksido koncentracijos (6 pav.). Kvėpavimo intensyvumo priklausomybė nuo anglies dioksido koncentracijos C temperatūroje apibrėžiama antro laipsnio polinomo lygtimi y =,17,161x,161x + 8,19 su determinacijos koeficientu,9696. Gauta lygtis tiksliai apibūdina braškių uogų kvėpavimo intensyvumą laikant jas modifikuotoje atmosferoje. Vartotojui svarbiausias kokybės rodiklis yra uogų juslinės savybės. Šviežios Senga Sengana uogos buvo įvertintos, balo. Geriausiomis juslinėmis savybėmis pasižymėjo Senga Sengana uogos, laikytos modifikuotoje atmosferoje % / 1 % C ir 1 % / % C C temperatūroje (7 pav.). Po laikymo braškės savo kokybe nusileido šviežioms uogoms, tačiau nežymiai. 111

6 Kvėpavimo intensyvumas, mg CO kg -1 h y =,17x -,161x + 8,19 R =, CO koncentracija, proc. 6 pav. Braškių Senga Sengana uogų kvėpavimo intensyvumo priklausomybė nuo CO koncentracijos C temperatūroje Balai, 3, 3, 1, 1, / / / 1 1 / 1 /,3 Modifikuotos atmosferos sudėtis, / C, proc. Šviežios uogos Po laikymo 1 C Po laikymo C Po laikymo C 7 pav. Šviežių ir po laikymo skirtingose temperatūrose bei įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje braškių Senga Sengana uogų jusliniai rodikliai 11

7 Įvertinus šviežių ir po laikymo C, C ir 1 C temperatūroje įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje braškių Senga Sengana uogų cheminės sudėties, audinių tvirtumo, spalvos (antocianinų kiekio), kvėpavimo intensyvumo bei juslinius rodiklius, nustatyta, kad geriausiai braškės išsilaiko modifikuotoje atmosferoje % / 1 % C ir 1 % / % C C temperatūroje. Taip pat tyrimų duomenys akivaizdžiai rodo, kad didesnę reikšmę turi laikymo temperatūra, o ne modifikuotos atmosferos sudėtis. Modifikuota atmosfera tik padeda ilgiau išlaikyti kokybiškas uogas, tačiau negali kompensuoti prastų laikymo sąlygų. Išvados 1. Įvertinus šviežių ir po laikymo C, C ir 1 C temperatūroje įvairios sudėties modifikuotoje atmosferoje braškių Senga Sengana uogų cheminės sudėties, audinių tvirtumo, spalvos (antocianų kiekio), kvėpavimo intensyvumo bei juslinius rodiklius, nustatyta, kad geriausiai braškės išsilaiko modifikuotoje atmosferoje % / 1 % C ir 1 % / % C C temperatūroje.. Didesnę reikšmę braškių Senga Sengana kokybei turi laikymo temperatūra, o ne modifikuotos atmosferos sudėtis. Modifikuota atmosfera tik padeda ilgiau išlaikyti kokybiškas uogas, tačiau negali kompensuoti prastų (aukštesnės negu optimali temperatūra) laikymo sąlygų. Literatūra 1. De los Santos B., Barrau C., Romero F. Strawberry fungal diseases // Food, Agriculture and Environment. 3. Vol. 1 (3 ). P Wszelaki A. L., Mitcham E. J. Effects of superatmospheric oxygen on strawberry fruit quality and decay // Postharvest Biology and Technology.. Vol.. P Saks Y., Copel A., Barkai-Golan R. Improvement of harvested strawberry quality by illumination: colour and Botrytis infection // Postharvest Biology and Technology Vol. 8 (1). P Hertog M. L. A. T. M., Boerrigter H. A. M., van den Boogaard G. J. P. M., Tijskens L. M. M., van Schaik A. C. R. Predicting keeping quality of strawberries (cv. `Elsanta') packed under modified atmospheres: an integrated model approach // Postharvest Biology and Technology Vol. 1. P Wills R. B. H., Kim G. H. Effect of ethylene on postharvest life of strawberries // Postharvest Biology and Technology Vol. 6(3-). P Wills R. B. H., Ku V. V. V., Leshem Y. Y. Fumigation with nitric oxide to extend the postharvest life of strawberries // Postharvest Biology and Technology.. Vol. 18 (1). P Nunes M. C. N., Brecht J. K., Morais A. M. M. B., Sargent S. A. Physical and chemical quality characteristics of strawberries after storage are reduced by a short delay to cooling // Postharvest Biology and Technology Vol. 6 (1 ). P Silva F. M., Chau K. V., Brecht J. K., Sargent S. A. Modified atmosphere packaging for mixed loads of horticultural commodities exposed to two postharvest temperatures // Postharvest Biology and Technology Vol. 17 (1). P Holcroft D. M., Kader A. A. Controlled atmosphere-induced changes in ph and organic acid metabolism may affect color of stored strawberry fruit // Postharvest Biology and Technology Vol. 17 (1). P Agar I. T., Streif J., Bangerth F. Effect of high CO and controlled atmosphere (CA) on the ascorbic and dehydroascorbic acid content of some berry fruits // Postharvest Biology and Technology Vol. 11 (1). P Larsen M., Watkins Ch. B. Firmness and concentrations of acetaldehyde, ethyl acetate and ethanol in strawberries stored in controlled and modified atmospheres // Postharvest Biology and Technology Vol. (1 ). P Harker F. R., Elgar H. J., Watkins Ch. B., Jackson P. J., Hallett I. C. Physical and mechanical changes in strawberry fruit after high carbon dioxide treatments // Postharvest Biology and Technology.. Vol. 19. P Holcroft D. M., Kader A. A. Controlled atmosphere-induced changes in ph and organic acid metabolism may affect color of stored strawberry fruit // Postharvest Biology and Technology Vol. 17. P Chung H. D., Youn S. J. The effect of CaCl foliar application on membrane protein profiles and cell wall structure of strawberry fruits // Journal of the Korean Society for Hort. Science Vol. 36 (). P Chung H. D., Kang K. Y. Effect of foliar application of calcium chloride on storage and quality of strawberries // Journal of the Korean Society for Hort. Sciences Vol. 3 (1). P Smolarz K., Sas L., Markowski J. Effect of Wuxal combi and Wuxal calcium fertilizers on the quality of strawberry fruits // Acta Horticulturae Vol. 73. P Метлицкий Л. В. и др. Хранение плодов в регулируемой газовой среде. Москва, Intensyvios uoginių augalų auginimo technologijos / Sud. N. Uselis. Aut. L. Buskienė, N. Uselis, P. Viškelis ir kt. Babtai, LSDI,. 19 p. 19. Петербургский А. В. Практикум по агрономической химии. М., Изд. с.-х. лит., с.. Методы биохимического исследования растений/ Под ред. А. И. Ермакова. Ленинград, с. 1. Metodiniai nurodymai nitratams nustatyti augalininkystės produkcijoje. Vilnius, p. 113

8 . Food analysis: general techniques, additives, contaminants, and composition. Rome, FAO, p. 3. Viškelis P. Terminio apdorojimo įtaka obuolių kokybei bei laikymuisi // Maisto chemija ir technologija.. T. 36. P Wrolstad R. E. Color and pigment analyzes in fruit products // Station Bulletin No. 6. Oregon State University, P... Harker F. R., Elgar H. J., Watkins C. B. et al. Physical and mechanical changes in strawberry fruit after high carbon dioxide treatments // Postharvest Biology and Technology.. Vol. 19. P Watkins C. B., Manzano-Mendez J., Nock J. F., Zhang J., Maloney K. E. Cultivar variation in response of strawberry fruit to high carbon dioxide treatments // J. Sci. Food Agric Vol. 79 (6). P Pateikta spaudai P. Viškelis IMPACT OF A MODIFIED ATMOSPHERE ON THE QUALITY OF SENGA SENGANA STRAWBERRIES Summary The chemical composition, firmness of tissues, color (the amount of anthocyanines), respiration and sensory characteristics of Senga Sengana (Fragaria x ananassa D.), a widespread strawberry cultivar grown in industrial berry plantations, was studied, both fresh and kept for 1 days at C, C and 1 C temperature in a modified atmosphere of various composition ( % / % C ; % / % C ; % / 1 % C ; 1 % / % C ; 1 % /,3 % C ). The Senga Sengana cultivar was found to preserve best in the modified atmosphere of % / 1 % C and 1 % / % C at C. The temperature of storage was found to have a bigger impact on the quality of the strawberries rather than the composition of a modified atmosphere. The modified atmosphere only helps to preserve quality beers for a longer period, but cannot compensate poor storage conditions. Keywords: modified atmosphere packing, Senga Sengana, strawberry, quality. П. Вишкялис ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЫ НА КАЧЕСТВО ЗЕМЛЯНИКИ САДОВОЙ СОРТА СЕНГА СЕНГАНА Резюме Изучен химический состав, прочность тканей, цвет (содержание антоцианинов), интенсивность дыхания и органолептические показатели распространенных и выращиваемых в промышленных садах ягод земляники садовой (Fragaria x ananassa D.) сорта Сенга Сенгана. Исследовались свежие ягоды и хранимые в течение 1 суток при температуре C, C и 1 C в модифицированной газовой среде различного состава ( % / % C,; % / % C ; % / 1 % C ; 1 % / % C ; 1 % /,3 % C ). Установлено, что лучше всего ягоды земляники садовой сорта Сенга Сенгана сохраняются в модифицированной газовой среде % / 1 % C и 1 % / % C при температуре C. Большее влияние на качество ягод оказывает не состав модифицированной газовой среды, а температура хранения. Упаковка в модифицированной газовой среде способствует лучшей сохраняемости качественной продукции, но не компенсирует плохих (температура выше оптимальной) условий хранения. 11