Změny obsahu látek v plodech mražených jahod v závislosti na délce jejich skladování

Bc. Kateřina Želinská

Master's thesis

Changes of substances contained in frozen strawberry fruit in relation to their storing

Abstract:

Jahody patří mezi nejpopulárnější drobné ovoce pěstované v České republice. Tyto plody jsou pěstovány nejenom pro vynikající chuť a aroma, ale také pro širokou škálu zpracování a vysoký obsah zdraví prospěsných látek. Obsahují především velké množství vitaminů A, B, C a E. Vitamin C tvoří dvě biologicky aktivní látky, L-askorbová kyselina a L-dehydroaskorbová kyselina. Askorbová kyselina je účinným antioxidantem a je kofaktorem několika enzymů. Účastní se biosyntézy kolagenu, karnitinu, v metabolismu cholesterolu, steroidů a při amidaci peptidů. Množství kyseliny askorbové v zelenině a ovoci je ovlivněno mnoha faktory, zejména klimatickými podmínkami působícími na rostlinu během růstu, genotypem rostliny, stupněm zralosti během sklizně a způsobem dalšího posklizňového zpracování. Jedním ze šetrnějších způsobů dlouhodobého skladování potravin je zmrazení. Vlivem nízkých teplot dochází především ke zpomalení životních dějů v ovoci.Dále se v jahodách nachází celá řada sekundárních metabolitů rostlin, jako jsou anthokyany, flavonoly a fenolové kyseliny. Anthokyany jsou ve vodě rozpustné pigmenty nacházející se ve vakuolách některých druhů rostlin. Koncentrace těchto pigmentů v jahodách je různorodá, závislá na odrůdě, datu sklizně, stupni zralosti a klimatických faktorech.Cílem praktické části bylo porovnání obsahu askorbové kyseliny v jednotlivých odrůdách jahod a stanovení závislosti obsahu vitaminu C na délce skladování. Dalším cílem bylo porovnání obsahu celkových anthokyanů v jednotlivých odrůdách a stanovení závislosti obsahu celkových anthokyanů na délce skladování plodů. Pro účely diplomové práce byly vybrány tři odrůdy, které byly očištěny a skladovány při teplotě -18 ℃ v jednotlivých připravených sáčcích. Samotné měření pak proběhlo ve třech opakováních, po 15 dnech od sklizně, po přibližně 4 měsících a po 8 měsících od sklizně. K vlastnímu stanovení obsahu askorbové kyseliny byla použita metoda HPLC. Ke stanovení celkových anthokyanů byla využita metoda spektrofotometrie v okyseleném extraktu ve viditelné oblasti.Výsledky a statistické vyhodnocení potvrdilo hypotézy, že obsah kyseliny askorbové a obsah celkových anthokyanů je rozdílný v závislosti na zkoumané odrůdě. Závislost obsahu askorbové kyseliny na délce skladování jahod nebylo možné statisticky potvrdit, protože u jedné z odrůd došlo k odchylce při třetím měření. Pro přesnější statistické výsledky by bylo vhodnější stanovit vyšší množství zkoumaných vzorků, nicméně dvě odrůdy vykazovaly pokles askorbové kyseliny v závislosti na délce skladování. Nebylo možné potvrdit, že obsah celkových anthokyanů je rozdílný v závislosti na délce skladování plodů, protože při druhém měření docházelo k vzestupu množství anthokyanů ve vzorcích. Třetí měření pak téměř odpovídalo měření prvnímu. K významnějším degradacím anthokyanů dochází až při skladování ovoce po dobu šesti měsíců a déle. Obsahy askorbové kyseliny a obsahy anthokyanů ve vzorcích korelovaly s výsledky deklarovanými v literatuře.

Abstract:

Strawberries are among the most popular fruits cultivated in the Czech Republic. The fruit is appreciated for its taste, aroma, and usage in wide range of foods but also as a good source of essential nutrients, such as vitamins A, B, C, and E. Vitamin C is made of two bioactive substances, L-ascorbic acid and its oxidized form dehydroascorbic acid. Ascorbic acid is a potent antioxidant, a cofactor for several enzymes, is also involved in formation of collagen, in carnitine synthesis, metabolism of cholesterol and steroids, as well as during the amidation of peptide synthesis. Many factors influence the amount of ascorbic acid in fruit and vegetables, such as the climate, the plant genotype, the degree of ripeness and the method of post-harvest handling. As a result of low temperatures, freezing represents one of the most preservative long-term storage options due to the slowing down of biological processes in the fruit. Additionally, strawberries also contain a wide range of secondary metabolites such as anthocyanins, flavonoids, and phenolic acids. Anthocyanins are water-soluble vacuolar pigments which are part of certain plants. The levels of these pigments similarly depend on fruit ripeness, plant variety, climatic factors and the time in the harvest season.The aim of the practical part of the thesis is to compare the contents of ascorbic acid and anthocyanins in different strawberry cultivars, as well as determining the effect of storage time on vitamin C and anthocyanin content. For the purposes of the thesis, three strawberry varieties were cleaned and stored in individually separated bags at a temperature of -18°Celsius. The measurements itself took place in three instances – fifteen days of storage, secondly approximately 4 months of storage, and lastly after 8 months of storage. The HPLC method was used to determine the content of ascorbic acid and UV-VIS spectrophotometry was used to ascertain the total content of anthocyanins.The results and statistical evaluation confirmed two of the hypotheses - the content of ascorbic acid and anthocyanins differs based on studied strawberry variety. However, the third hypothesis, the dependency of ascorbic acid content on the length of frozen storage, could not be statistically proven even though two varieties were consistently affected by the storage and both showed a decrease of ascorbic acid, one of the varieties deviated after its third measurement. To avoid such discrepancies, more samples would need to be examined to statistically confirm the effect of freezing on strawberry fruit.Lastly, it could not be confirmed that the content of anthocyanins is significantly affected by storage time because it increased after its second measurement but decreased again after third measurement corresponding almost to the values of first measurement. This is consistent with the fact that significant degradation and decrease of anthocyanins occurs only from after 6-month period.The actual value content of ascorbic acid and anthocyanins in the examined fruit samples corresponded to common values cited in literature.

Keywords

jahody, askorbová kyselina, anthokyany, HPLC, spektrofotometrie

Keywords

strawberries, ascorbic acid, anthocyanins, HPLC, UV-VIS spectrophotometry

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Matyáš Orsák, Ph.D.
• Reader: František Hnilička, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

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