Tuoreiden omenoiden entsymaattisen tummumisen estäminen apuaineilla

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201906122675
Title: Tuoreiden omenoiden entsymaattisen tummumisen estäminen apuaineilla
Author: Anni, Silvennoinen
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2019
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201906122675
http://hdl.handle.net/10138/303094
Thesis level: master's thesis
Abstract: Tuorekasvistuotteiden yleinen laatuongelma on entsymaattinen tummuminen. Prosessoinnissa voidaan käyttää komission asetuksessa (EU) N:o 1129/2011 mainittuja tummumisenestoaineita, joihin kasvikset yleensä dipataan pesun ja pilkkomisen jälkeen. Kasvisten polyfenolioksidaasi-entsyymi hapettaa fenolisia yhdisteitä kinoneiksi, ja ruskeita melaniinipigmenttejä muodostuu, kun reaktiiviset kinonit polymeroituvat. Tutkielman kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin ome-noiden fenolisiin yhdisteisiin, polyfenolioksidaasin toimintamekanismiin ja sen inhibointiin. Li-säksi käsiteltiin aiemmin testattuja tummumisenestoaineita ja entsymaattisen tummumisen fysi-kaalisia inhibitiomenetelmiä. Kokeellisen osan tavoitteena oli löytää koeasetelman avulla apuaineeksi luokiteltava tummu-misenestoaineseos tuoreelle pilkotulle omenalle. Lisäksi tutkittiin pelkän kalsiumaskorbaatin toi-mivuutta kolmella eri pitoisuudella. Omenoiden värimuutoksia seurattiin värimittarilla, poly-fenolioksidaasi-entsyymin aktiivisuus määritettiin spektrofotometrisesti ja Granny Smithin ylei-simpien fenolisten yhdisteiden pitoisuudet määritettiin erittäin korkean erotuskyvyn nestekroma-tografilla (UHPLC). PLSR-mallissa seosten tummumisenestoaineiden pitoisuudet eivät vaikuttaneet tilastollisesti merkitsevästi väriin ja mallin selitysaste oli tyydyttävä. Värin perusteella koeasetelman näytteet säilyivät tummumattomina yli yhden mutta alle viisi vuorokautta ja kalsiumaskorbaatilla käsitel-lyt omenat säilyivät tavoitteena olleen viikon ajan. Koeasetelman näytteillä entsyymin aktiivisuus kasvoi säilytyksen aikana, mutta kalsiumaskorbaatilla käsitellyillä omenoilla sitä ei havaittu ol-lenkaan. Fenolisten yhdisteiden pitoisuuksien hajonnat olivat suuria eikä pitoisuuksien muutok-sessa tummumisen suhteen ollut havaittavissa selvää trendiä. Granny Smithin yleisimmät fenoli-set yhdisteet olivat (-)-epikatekiini, (+)-katekiini ja klorogeenihappo. Katekiinien pitoisuudet oli-vat suuremmat omenan kuoressa kuin hedelmälihassa, mutta klorogeenihapon osalta tilanne oli päinvastainen. Kolmen yhdisteen seoksilla ei saavutettu viikon säilyvyyttä, mutta kalsiumaskorbaatti toimi toi-votulla tavalla. Myös seosten yhdisteillä oli kyky estää entsyymin toiminta, koska koeasetelman omenat eivät alkaneet tummua heti kuten veteen dipatut vertailunäytteet. Tulokset vahvistivat kirjallisuudessa esitettyjä toteamuksia siitä, että kalsiumaskorbaatti on tehokas tummumisenes-toaine ja siksi yksi tuorekasvisteollisuuden yleisimmistä tummumisenestoaineista.A common quality issue in fresh-cut vegetables is enzymatic browning. Anti-browning agents regulated by (EU) N:o 1129/2011 can be used in processing and vegetables are usually treated with compounds after washing and cutting. Polyphenol oxidase enzyme (PPO) in vegetables ox-idises phenolic compounds to quinones and brown melanin pigments are formed when reactive quinones polymerize. The literature review focused on phenolic compounds of apples, the mech-anism of action and inhibition of PPO. In addition, the review covered anti-browning agents in-vestigated in previous studies and physical inhibition methods for enzymatic browning. The aim of the experimental study was to find a mixture of anti-browning agents classified as a processing aid for fresh-cut apple with the help of the experimental design. In addition, apples treated with three different concentrations of calcium ascorbate were also investigated. The colour of the treated apples was measured using a colorimeter, the activity of PPO was determined spec-trophotometrically and the concentrations of the most common phenolic compounds of Granny Smith were determined by Ultra-High Performance Liquid Chromatography (UHPLC). The concentrations of anti-browning agents of the mixtures in PLSR model did not have a statis-tically significant effect on colour and the coefficient of determination was satisfactory. The ap-ples from the experimental design maintained their colour over one but less than five days and the apples treated with calcium ascorbate maintained their colour for one week which was the targeted shelf life. The PPO activity of the samples from the experimental design increased during the storage but activity of the samples treated with calcium ascorbate was zero all the time. The standard deviations of concentrations of phenolic compounds were high and no clear trend re-garding the change of concentrations and browning was noticed. The three major phenolic com-pounds of Granny Smith were (-)-epicatechin, (+)-catechin and chlorogenic acid. The concentra-tions of catechins were higher in the peel than in the flesh but for chlorogenic acid it was the opposite. The shelf life of one week was not achieved with the mixtures of the experimental design but calcium ascorbate acted effectively. Also compounds in the mixtures had the ability to inhibit the PPO because the apples did not start to brown immediately as the control samples treated with water. The results confirmed previous results from the literature that calcium ascorbate is an effective anti-browning agent and therefore it is one of the most common anti-browning agents in the fresh-cut industry.
Subject: Omena
apuaine
tummumisenestoaine
väri
polyfenolioksidaasi
UHPLC
spektrofotometri
Discipline: Elintarviketeknologia
Food Technology
Livsmedelsteknologi
Full text embargoed until: 2021-06-11


Files in this item

Files Size Format View

Embargo on files ends: 2021-06-11

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record