Vliv různých způsobů skladování na stabilitu anthokyanů v plodech borůvek (Vaccinium myrtillus L.)

Anna Martanová

Master's thesis

The influence of various storage conditions on the stability of anthocyanins in blueberries (Vaccinium myrtillus L.)

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá vlivem různých způsobů skladování na stabilitu anthokyanů v plodech borůvek. V teoretické části práce byla na základě nastudované literatury popsána brusnice borůvka (Vaccinium myrtillus L.), anthokyanová barviva a jejich stabilita, je zde také zpracován přehled nejpoužívanějších metod jejich stanovení v rostlinných materiálech. V metodické části práce jsou popsány metody stanovení obsahu a míry degradace anthokyanů v borůvkách při různých způsobech skladování. Anthokyanová barviva obsažená v borůvkách byla podrobena kyselé hydrolýze, jejich obsah byl vyjádřen ve formě volných aglykonů (anthokyanidinů). Při první analýze bylo provedeno měření obsahu anthokyanidinů v čerstvých borůvkách, dále proběhla příprava vzorků do různých variant skladování. Byly testovány tři varianty skladování, vzorky usušené při 80 °C, vzorky lyofilizované a mražené. V průběhu osmiměsíčního skladování bylo provedeno pět dalších měření míry degradace anthokyanů v čase. Vzorky byly analyzovány vždy ve třech paralelních opakováních. Pro analýzu byl použit hmotnostní spektrometr 3200 QTRAP s trojitým kvadrupólem s ESI ionizací spojený s kapalinovým chromatografem typu UHPLC. Hodnoty byly následně zprůměrovány a vyhodnoceny pomocí grafů a tabulek. Výsledky diplomové práce ukázaly, že nejšetrnější variantou uchování vzorku byla lyofilizace, a to zejména pro první dva měsíce skladování. V tomto období množství anthokyanů v této variantě téměř nekleslo. Varianta mražení byla také vhodnou metodou pro uchování vzorku. Mražení bylo vyhodnoceno jako výhodná metoda uchování vzorku spíše pro dlouhodobější skladování, jelikož hodnoty klesaly v závislosti na čase pozvolněji a při posledním odběru vykazovaly vyšší hodnoty než varianta borůvek lyofilizovaných. Varianta borůvek sušených byla oproti předchozím variantám nejméně stabilní. K rapidnímu poklesu všech anthokyanů došlo již samotným sušením, v závislosti na čase hodnoty klesaly i nadále. Ve variantě sušení byl jako nejstabilnější anthokyanidin vyhodnocen petunidin, naopak jako nejméně stabilní byly vyhodnoceny kyanidin a delfinidin. Ve variantách mražení a lyofilizace byl jako nejstabilnější vyhodnocen delfinidin, jako nejméně stabilní petunidin ve variantě mražení a kyanidin ve variantě lyofilizace.

Abstract:

This diploma thesis deals with the influence of different storage methods on the stability of anthocyanins in the fruits of blueberries. The theoretical part describes blueberry (Vaccinium myrtillus L.), anthocyanin pigments and their stability based on the studied literature. Moreover, an overview of the most common methods for their determination in plant materials is given. The methodical part depicts the methods of determining the content and the extent of the degradation of anthocyanins in blueberries using the different ways of storage. Anthocyanin dyes contained in the blueberries were subjected to acid hydrolysis and their content was expressed in the form of free aglycones (anthocyanidins). During the initial analysis, the measurement of the content of anthocyanidins in the fresh blueberries was done. Furthermore, a sample preparation was carried out applying the different storage methods. Three storage variants were tested, dried samples at 80 ° C, lyophilized and frozen samples. During the eight-month storage, five further measuring of the degradation rate of anthocyanins in time was performed. All samples were analyzed in triplicates. A mass spectrometer 3200 QTRAP with triple quadrupole and ESI ionization, coupled with a liquid chromatograph, type UHPLC was used for the analysis. Afterward, the values were averaged and presented using graphs and tables. The results of the thesis pointed out that the least intrusive variant of preserving the sample was lyophilisation, especially than for the first two months of storage. The amount of the anthocyanins did not changed during this period. Moreover, also the freezing variant was a suitable method for preserving the sample. Freezing was assessed as the favorable method for preserving the sample for longer periods since the value has decreased in the relation to time more gradually and during the final collection have shown higher values than the variant of the lyophilized blueberries. The variant of dried blueberries was the least stable compared to the previous variants. The rapid decline of anthocyanins occurred already during drying, depending on the time the values continued to decline In the variant of drying, petunidin was evaluated as the most stable anthocyanidin, while kyanidin and delphinidin were determined as the least stable. Delphinidin was determined to be the most stable anthocyanin in the variant of both freezing and lyophilization whilst the least stable the anthocyanins were petunidin in the variant of freezing and cyanidin in the variant of lyophilization.

Keywords

Brusnice borůvka, Anthokyany, Anthokyanidiny, Stabilita, Sušení, Mražení, Lyofilizace

Keywords

Blueberry, Anthocyanins, Anthocyanidins, Stabilyty, Drying, Freezeing, Lyophilization

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Zora Kotíková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs