Studium fyzikálně-chemických vlastností plodů broskví a švestek

Ing. Jana Kaňová

Doctoral thesis

Study of physical chemical features in fruits of peaches and plums

Abstract:

Disertační práce Studium fyzikálně chemických vlastností plodů broskví a švestek byla vypracována na Ústavu posklizňové technologie zahradnických produktů na Zahradnické fakultě Mendelovy univerzity v Brně. Tato práce byla zaměřena na stanovení látkových složek v plodech broskví odrůdy 'Red Haven' v období zrání plodů a posklizňového skladování v různých typech atmosfér dle zastoupení CO2 a O2. V analyzovaných pěti odrůdách broskví 'Flamingo', 'Harbele', 'Harblaze', 'Harbrite', 'Maria Marta' byly stanoveny zralostní hodnoty v průběhu zrání na stromě. V odrůdách plodů švestek 'Valjevka', 'President', 'Stanley' byla zjištěna jejich odolnost vůči plynným směsím. V období zrání odrůd broskví byly stanoveny těkavé složky (etanol, acetaldehyd) a byla vyjádřena koncentrace etylenu v kritickém období zrání. V literárním přehledu jsou charakterizovány látkové složky dužnatých plodů, jak chemické složení ovoce, tak i těkavé aromatické látky a jejich biogeneze, detailně jsou popsány látkové složky plodů, mezi které patří biologické, fyzikální, senzorické, technologické znaky jakosti a posklizňové vlivy na plody ovoce. Dále je charakterizován etylen v posklizňovém období skladování, jeho fyziologické vlastnosti a metody pro jeho omezení účinku, faktory odezvy rostliny vůči etylenu a chemická inhibice příjmu etylenu. Další část je věnována metodám posuzování jakosti a technikám skladování ovoce, dále plodům švestek, broskví a jejich obecným charakteristikám. Experimentální část vyhodnocuje několik dílčích metodik. Hodnocení odrůd broskví ve třech stádiích zralosti a stanovení indexu zralosti, vliv nízkého obsahu kyslíku na tvorbu anaerobních metabolitů a těkavých látek stanovených u plodů švestek, distribuci četnosti plodů broskví dozrávajících na stromě v pěti stupních zralosti, produkci etylenu dle stupňů zralosti u odrůdy broskví, jejich senzorické hodnocení a stanovení těkavých aromatických sloučenin. V odrůdě 'Red Haven' byly hodnoceny stupně zralosti v rozsahu nezralé až přezrálé, které termínově představovaly pět postupných sběrů. Každý postupný termín byl sestaven ze 40ti plodů o průměrné váze pro daný stupeň zralosti. Produkce etylenu byla hodnocena distribucí plodů v daném sklizňovém termínu, která se významně lišila distribucí plodů podle etylenu dle termínů sklizně. Z provedených měření plodů broskví odrůdy 'Red Haven' dozrávaných na stromě ve stupních zralosti od nezralých, zralých, přezrálých při jejich četnosti 5 až 7 kusů se přímým nástřikem šťávy do náplňové analytické kolony stanovila koncentrace etanolu a acetaldehydu vyjádřena v mg*l-1. Koncentrace acetaldehydu se v průběhu zrání plodů neměnilo a tento metabolit lze považovat za průběžný, který se alkoholovou dehydrogenázou přeměnil na etanol. Koncentrace etanolu v přezrálých plodech je charakteristická svým vyšším obsahem, který nepředstavuje násobné koncentrace při přezrávání v normální kyslíkaté atmosféře. Hodnocení bylo provedeno pouze u jedné odrůdy, avšak podobné tendence by se daly předpokládat i u jiných odrůd. U pěti odrůd broskví byl formulovaný index zralosti (IZ = RS*pevnost/TK), který vyjadřuje procesy zrání plodů dozrávajících na stromě a významné rozdíly jsou pro plody nezralé a zralé, při čemž mezi plody zralými a přezrálými se index zralosti mění pouze několika jednotkami. Při sledování zralostních poměrů odrůd byly zjištěny rozdíly ve fázi nezralé až zralé pro odrůdy 'Harblaze' a 'Maria Marta'. Dále byly tyto odrůdy ohodnoceny i senzorickou analýzou. Analytickou metodou HP/GC/MS bylo stanoveno 42 těkavých aromatických sloučenin ze skupiny alkoholů

Abstract:

, aldehydů, esterů, terpenů, laktonů a organických kyselin u plodů švestek odrůdy 'Valjevka' a 'Stanley'. Tukeyovým testem byly vyhodnoceny produkce, každé ze stanovených těkavých sloučenin. U odrůdy 'Red Haven' ošetřené čtyřmi různými plynnými směsi (ULO, CA, RA, FAN) dle procentického zastoupení nastaveného množství CO2 a O2 skladovaných v těchto atmosférách po dobu 29 dní byly analytickou metodou HP/GC/MS stanoveny některé těkavé aromatické látky.

Abstract:

Dissertation thesis Study of physical chemical features in fruits of peaches and plums was developed at the Institute of Post Harvest Technology of Horticulture Products at Faculty of Horticulture of Mendel University in Brno. This thesis concentrated on setting of material elements in fruits of peaches, the variety 'Red Haven' in the period of ripening and post-harvest storage in different types of atmosphere according to contents of CO2 and O2. In five analysed varieties of peaches 'Flamingo', 'Harbele', 'Harblaze', 'Harbrite', and 'Maria Marta' were set ripening values during ripening on tree. In varieties of plum fruits 'Valjevka', 'President', 'Stanley' was found their tolerance against gas mixtures. During ripening of peach varieties were set volatile elements (ethanol, acetaldehyde) and was stated the concentration of ethylene in the critical period of ripening. In literary review there are characterized material elements of pulp fruits, both chemical structure of fruits, and volatile aromatic substances and their biogenesis, there are described in detail material substances of fruits, amongst which belong biological, physical, sensory, technological signs of quality and post harvest influences on fruits. Further ethylene is characterized in post-harvest period and its physiological features and methods of its effect limitation, factors of plant reaction against ethylene, and chemical inhibition of ethylene reception. Next part deals with methods of quality evaluation and techniques of fruit storage, further on with fruits of plums, peaches and their general characteristics. Experimental part evaluates several fractional methodics. Assessment of peach varieties in three stages of ripening and setting of ripening index, influence of low content of oxygen on production of anaerobic metabolites and volatile materials stated in plum fruits, distribution of frequency of peach fruits ripening on tree in five stages of ripening, production of ethylene according to the grades of ripening in peach varieties, their sensory evaluation and setting of volatile aromatic compounds. In variety 'Red Haven' there were evaluated grades of ripening in the range: unripe to over ripe, which represented in dates five successive harvests. Each successive term was compiled of 40 fruits of average weight for the set grade of ripening. Production of ethylene was evaluated through distribution of fruits in settled harvest date, and was distinctively different in fruit distribution according to ethylene content pursuant to harvest date. In executed measurements of fruits of peach variety 'Red Haven' ripening on tree in grades of ripening unripe, ripe, over ripe, in their frequency five to seven there was stated concentration of ethanol and acetaldehyde expressed in mg*l-1 by direct spraying of juice into filling analytic colon. Concentration of acetaldehyde did not change during fruit ripening, and this metabolite can be assessed as interim which changed by alcohol dehydrogenase into ethanol. Concentration of ethanol in over ripe fruits is characteristic with higher content which does not represent multiple concentrations in over ripening in common oxygenated atmosphere. Evaluation was executed only in one variety, however, similar tendencies should be supposed in other varieties as well. Index of ripening (IZ = RS* strength/TK) was formulated in five peach varieties, which represents processes of fruit ripening on tree and important differences were found for ripe and unripe fruits, whereas index of ripening between ripe and over-ripe fruits differs only in several units. With following ripening rates in varieties there were determined differences in phases unripe to ripe for varieties 'Harblaze' and 'Maria Marta'. Furthermore these varieties were evaluated by sensory analysis as well. In analytical method HP/GC/MS 42 volatile aromatic compounds were specified in groups of alcohols, aldehydes, esters, terpenes, lactones, and organic acids in pl

Abstract:

um fruits in varieties 'Valjevka' and 'Stanley'. In Tukey´s test productions of each specified volatile compounds were evaluated. In variety 'Red Haven' treated with four different gas mixtures (ULO, CA, RA, FAN) according to percentage of content of set amount of CO2 and O2, and stored in these atmospheres during 29 days, there were specified several volatile aromatic materials through analytical method HP/GC/MS.

Keywords

plody broskve, švestky, acetaldehyd, etanol, etylen, těkavé aromatické látky, Fyzikálně-chemické vlastnosti

Keywords

ethylene, acethaldehyde, ethanol, ripening, plums, peaches, volatiles aromatic compounds

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 9. 2016

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Jan Goliáš, DrSc.
• Reader: Vlastimil Fic, externi, Vojtěch Řezníček, externi, Jaroslav Jedllička, externi

Mendel University in Brno

Faculty of Horticulture

Doctoral programme / field:
Horticultural Engineering / Horticulture