AUTOREFERAT Joanna Kapusta-Duch. Opis dorobku i osiągnięć naukowych. (załącznik 2)

Transkrypt

1 Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Wydział Technologii Żywności Katedra Żywienia Człowieka AUTOREFERAT Joanna Kapusta-Duch Opis dorobku i osiągnięć naukowych (załącznik 2) Kraków, 2017

2 1 IMIĘ I NAZWISKO Joanna Kapusta-Duch Miejsce pracy: Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Technologii Żywności, Katedra Żywienia Człowieka, ul. Balicka 122, Kraków 2 POSIADANE DYPLOMY, STOPNIE NAUKOWE/ARTYSTYCZNE Z PODANIEM NAZWY, MIEJSCA I ROKU ICH UZYSKANIA ORAZ TYTUŁU ROZPRAWY DOKTORSKIEJ Matura III Liceum Ogólnokształcące im. Jana Kochanowskiego w Krakowie; Dyplom inżyniera towaroznawstwa, Akademia Ekonomiczna w Krakowie; Dyplom magistra inżyniera towaroznawstwa, Akademia Ekonomiczna w Krakowie; Dyplom doktora nauk rolniczych w zakresie technologii żywności i żywienia, Akademia Rolnicza im. Hugona Kołłątaja w Krakowie; 2009 r. na podstawie rozprawy Porównanie wybranych cech jakości zdrowotnej warzyw kapustnych uprawianych w byłej strefie ochronnej Huty im. T. Sendzimira, w gospodarstwach ekologicznych oraz dostępnych w sprzedaży bezpośredniej, promotor pracy: prof. dr hab. inż. Teresa Leszczyńska. 3 INFORMACJE O DOTYCHCZASOWYM ZATRUDNIENIU W JEDNOSTKACH NAUKOWYCH/ARTYSTYCZNYCH asystent naukowo-dydaktyczny, Katedra Żywienia Człowieka, Akademia Rolnicza im. Hugona Kołłątaja w Krakowie obecnie adiunkt, Katedra Żywienia Człowieka, Akademia Rolnicza im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, aktualnie Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie. 4 WSKAZANIE OSIĄGNIĘCIA* WYNIKAJĄCEGO Z ART. 16 UST. 2 USTAWY Z DNIA 14 MARCA 2003 R. O STOPNIACH NAUKOWYCH I TYTULE NAUKOWYM ORAZ O STOPNIACH I TYTULE W ZAKRESIE SZTUKI (DZ. U R. POZ. 882 ZE ZM. W DZ. U. Z 2016 R. POZ ): a) Tytuł osiągnięcia naukowego Osiągnięciem naukowym będącym podstawą złożonego przeze mnie wniosku o wszczęcie postępowania habilitacyjnego jest jednotematyczny cykl 8 publikacji pod zbiorczym tytułem: Wielokierunkowość zmian wartości wybranych parametrów jakości zdrowotnej warzyw kapustnych pod wpływem obróbki hydrotermicznej i przechowywania w niestandardowych opakowaniach Joanna Kapusta-Duch AUTOREFERAT: Opis dorobku i osiągnięć naukowych (załącznik 1)

3 b) Publikacje wchodzące w skład osiągnięcia naukowego 1. Kapusta-Duch J. (80%), Kopeć A., Piątkowska E., Borczak B., Leszczyńska T The beneficial effects of Brassica vegetables on human health. Roczniki Państwowego Zakładu Higieny, 63 (4), pkt. MNiSW, liczba cytowań wg Web of Science 0 (Scopus 10) 2. Kapusta-Duch J. (55%), Kusznierewicz B., Leszczyńska T., Borczak B Effect of cooking on the contents of glucosinolates and their degradation products in selected Brassica vegetables. Journal of Functional Foods, 23, IF=3.973, 45 pkt. MNiSW, liczba cytowań wg Web of Science 2, bez autocytowań 2 (Scopus 2) 3. Kapusta-Duch J. (75%), Kusznierewicz B., Leszczyńska T., Borczak B Effect of culinary treatment on changes in the contents of selected nutrients and non-nutrients in curly kale (Brassica oleracea Var. acephala). Journal of Food Processing and Preservation, 40 (6), IF= 0.894, 20 pkt. MNiSW 4. Kapusta-Duch J. (75%), Borczak B., Kopeć A., Filipiak-Florkiewicz A., Leszczyńska, T The influence of packaging type and time of frozen storage on antioxidative properties of Brussels sprouts. Journal of Food Processing and Preservation, 38, IF= 1.159, 20 pkt. MNiSW, liczba cytowań wg Web of Science 0 (Scopus 1) 5. Kapusta-Duch J. (75%), Leszczyńska T., Borczak B., Florkiewicz A., Załubska A Impact of different packaging systems on selected antioxidant properties in frozen-stored cauliflower (Brassica oleracea L. var. Botrytis). Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, 67 (3), 0 0. (wydanie on-line) DOI: /pjfns IF= 0.679, 15 pkt. MNiSW 6. Kapusta-Duch J. (85%), Kusznierewicz B., Leszczyńska T., Borczak B Effect of Package Type on Selected Parameters of Nutritional Quality of Chilled Stored White Sauerkraut. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, 67 (2), IF= 0.679, 15 pkt. MNiSW 7. Kapusta-Duch J. (80%), Kusznierewicz B., Leszczyńska T., Borczak B The effect of package type on selected parameters of nutritional quality of the chilled stored red sauerkraut. Journal of Food Processing and Preservation. (wydanie on-line) DOI: /jfpp IF= 0.894, 20 pkt. MNiSW 8. Kapusta-Duch J. (90%), Leszczyńska T., Borczak B Effect of packages on nitrates and nitrites contents in sauerkrauts. Ecological Chemistry and Engineering A, 23 (1), pkt. MNiSW Liczba punktów za cykl publikacji (dane z roku publikacji): 153 pkt. MNiSW Wartość IF (dane z roku publikacji): Oświadczenia współautorów prac określające indywidualny wkład każdego z nich w powstanie publikacji zamieszczono w załączniku 5. Strona 3 z 31

4 c) Omówienie celu naukowego/artystycznego ww. prac i osiągniętych wyników wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania Tytuł osiągnięcia: Wielokierunkowość zmian wartości wybranych parametrów jakości zdrowotnej warzyw kapustnych pod wpływem obróbki hydrotermicznej i przechowywania w niestandardowych opakowaniach WPROWADZENIE Warzywa kapustne (Brassicaceae kapustowate, dawniej krzyżowe) to rodzina roślin o ogromnym znaczeniu gospodarczym, obejmująca około 340 rodzajów i 3700 gatunków. Warzywa te są popularne i chętnie spożywane na obu kontynentach amerykańskich, w Chinach, Indiach, Japonii, a także w większości krajów europejskich dzięki ich smakowitości, relatywnie niskiej cenie oraz bardzo dużej wartości odżywczej, związanej z koncentracją składników bioaktywnych, jak również zawartością składników mineralnych i błonnika pokarmowego [Herr i Büchler, 2010; Hounsome i wsp., 2009; Nugrahedi i wsp., 2016;Traka i Mithen, 2009]. Liczne badania epidemiologiczne, czy przeprowadzone na zwierzętach doświadczalnych wykazały, że dieta obfitująca w produkty roślinne w istotny sposób może zmniejszać ryzyko zapadnięcia na przewlekłe choroby niezakaźne [Dos Reis i wsp., 2015; Shahidi i Ambigaipalan, 2015]. Warzywa kapustne wspomagają naturalny mechanizm zmiatania wolnych rodników i zmniejszają ryzyko wystąpienia stresu oksydacyjnego, za co odpowiadają licznie występujące w nich substancje biologicznie czynne, m.in. witaminy C i E, karotenoidy, czy polifenole, w tym flawonoidy i kwasy fenolowe [Olsen i wsp., 2012; Kapusta-Duch i wsp., 2012; Manchali i wsp., 2012]. Inne składniki glukozynolany i produkty ich rozpadu poprzez indukcję układów enzymatycznych I i II fazy metabolizmu ksenobiotyków mogą natomiast wpływać na wydalanie bądź neutralizowanie czynników rakotwórczych i mutagennych [Cieślik i wsp., 2007]. Ze względu na masę spożycia i dostępność przez cały rok (dzięki zastosowanym procesom technologicznym), warzywa kapustne stanowią istotne źródło składników bioaktywnych w przeciętnej racji pokarmowej [Olsen i wsp., 2012; Pedras i Yaya, 2010] (Publikacja 1). Wpływ obróbki technologicznej i warunków przechowywania na zmiany zawartości składników odżywczych, nieodżywczych o prozdrowotnym działaniu, a także aktywność antyoksydacyjną surowców roślinnych oraz ich biodostępność dla organizmu ludzkiego jest nadal tematem aktualnym i intensywnie badanym [Dolinsky i wsp., 2016; Florkiewicz i wsp., 2014; Jiménez-Monreal i wsp., 2009; Kao i wsp., 2014; Korus i wsp., 2014; Larsen i Wold, 2016; Leong i Oey, 2012; Mansour i wsp., 2015; Murador i wsp., 2016; Pinela i wsp., 2016; Volden i wsp., 2009; Zhong i wsp., 2015]. Mimo licznych doniesień literaturowych, nie można jednoznacznie określić kierunku zmian, szczególnie w odniesieniu do zawartości substancji o działaniu antyoksydacyjnym, jak również samej aktywności antyoksydacyjnej żywności poddanej obróbce technologicznej. Aktywność antyoksydacyjna żywności pod wpływem zastosowanych procesów przetwórczych może się zarówno zmniejszać jak i ulegać zwiększeniu, czy pozostawać bez zmian [Bongoni i wsp., 2014; Bureau i wsp. 2015; Fabbri i Crosby, 2015; Grajek (red.), 2007; Mahn i Reyes, 2012; Miglio i wsp., 2008; Murador i wsp., 2014; Palermo i wsp., 2013; Różańska i wsp., 2014]. Zjawiska te mogą Joanna Kapusta-Duch AUTOREFERAT: Opis dorobku i osiągnięć naukowych (załącznik 1)

5 być powodowane np. ubytkiem składników antyoksydacyjnych pod wpływem zastosowanego procesu, formowaniem się nowych związków o charakterze pro- lub przeciwutleniającym, zwiększaniem właściwości antyoksydacyjnych naturalnie występujących związków, czy możliwymi interakcjami przeciwutleniaczy z pozostałymi składnikami występującymi w produkcie lub też brakiem oddziaływania zastosowanego procesu na aktywność antyoksydacyjną produktu [Fabbri i Crosby, 2015; Grajek (red.), 2007; Palermo i wsp., 2013]. Obecność składników o działaniu antyoksydacyjnym w żywności, głównie jako substancji naturalnie w niej występujących, może wiązać się z przedłużeniem trwałości, a także z zachowaniem lub zwiększeniem wartości żywieniowej, czy prozdrowotnej. Stąd też wymagania stawiane przez konsumentów potencjalnych odbiorców, a dotyczące ochrony żywności i zachowania jak najdłużej jej wysokiej jakości przyczyniają się do wzrostu zainteresowania tematyką pakowania żywności i uczynienia opakowania integralną częścią produktu. Równie ważnymi parametrami w kształtowaniu jakości produktów są warunki ich składowania i przechowywania. Niezmiernie ważnym aspektem jest dobór odpowiedniego materiału i formy opakowania, uwzględniających indywidualne cechy fizykochemiczne przechowywanego produktu. Duże znaczenie mają właściwości barierowe użytych materiałów opakowaniowych, szczególnie wobec pary wodnej, tlenu i innych substancji. Obok powszechnie stosowanego do pakowania warzyw tworzywa sztucznego, takiego jak polietylen (ale mogą być też inne polieny, takie jak: poliamid, polipropylen, poliestry, polichlorek winylu, czy kopolimer etylenu z alkoholem winylowym), w niniejszej pracy do przechowywania wykorzystano niestandardowe torebki z metalizowanego politereftalanu etylenu z polietylenem (PET met/pe), nie stosowane jak dotąd do przemysłowego pakowania warzyw, jak również rzadziej stosowane opakowania (do zamrażalniczego składowania), tj. z orientowanego polistyrenu (OPS) [Van Ooijen i wsp., 2016]. Prześledzenie zmian wartości wybranych parametrów jakości zdrowotnej popularnych w żywieniu człowieka warzyw kapustnych, pod wpływem zwykle nieuniknionych procesów technologicznych i przechowywania, miało na celu nie tylko lepsze poznanie kierunku i przyczyn tych zmian, ale także wskazanie metod i sposobów pakowania takich, które zapewnią utrzymanie maksymalnie wysokiej jakości, skutkującej dla konsumenta m.in. obniżaniem ryzyka chronicznych chorób niezakaźnych. HIPOTEZA BADAWCZA I CEL PRACY Warzywa kapustne są często i chętnie spożywane, zarówno oddzielnie jak również w postaci dodatku do potraw. Wadą warzyw jest ich sezonowość oraz krótki okres trwałości, dlatego ważnym aspektem w technologii żywności jest opracowanie takich metod ich przetwarzania i przechowywania, które byłyby korzystne, przede wszystkim z żywieniowego punktu widzenia. Stwierdzane w dostępnym piśmiennictwie zmiany wartości omawianych parametrów jakości zdrowotnej pod wpływem procesów hydrotermicznych oraz chłodniczego i zamrażalniczego składowania warzyw, w tym warzyw kapustnych, są niejednoznaczne, często przeciwstawne, dlatego istnieje uzasadniona potrzeba oceny i skonfrontowania kierunku tych zmian. Celem pracy była ocena wpływu podstawowych metod kulinarno-technologicznych, tj. gotowania tradycyjnego w wodzie, blanszowania, a także chłodniczego i zamrażalniczego składowania przez zakładane okresy badawcze w różnych rodzajach opakowań, w tym niestandardowych, na wybrane właści- Strona 5 z 31

6 wości prozdrowotne świeżych i fermentowanych warzyw kapustnych. W niniejszych badaniach oceniano i porównywano wpływ powszechnie stosowanego materiału opakowaniowego do przechowywania warzyw, tj. polietylenu małej gęstości (PE-LD), w stosunku do niestandardowego, dotychczas nie wykorzystywanego w chłodniczym przechowalnictwie warzyw kiszonych, metalizowanego politerftalanu etylenu z powłoką polietylenową (PET met/pe), bądź stosowanego w ograniczonym zakresie w zamrażalniczym przechowalnictwie warzyw orientowanego polistyrenu (OPS) na zmiany zawartości wybranych składników odżywczych i nieodżywczych, a także aktywność antyoksydacyjną i poziom niektórych zanieczyszczeń chemicznych w warzywach kapustnych. Postawiono następujące hipotezy badawcze: 1. obróbka hydrotermiczna istotnie wpływa na obniżenie zawartości wybranych składników odżywczych, nieodżywczych, a także aktywności antyoksydacyjnej i poziomu niektórych zanieczyszczeń chemicznych w warzywach kapustnych; 2. kiszonki kapustne składowane chłodniczo w niestandardowym opakowaniu z metalizowanego politereftalanu etylenu z powłoką polietylenową (PET met/pe) zachowują w wyższym stopniu oceniane parametry jakości zdrowotnej, w stosunku do przechowywanych w opakowaniach z polietylenu niskiej gęstości (PE-LD), powszechnie stosowanych; 3. warzywa kapustne składowane zamrażalniczo w opakowaniu z orientowanego polistyrenu (OPS), nie stosowanym powszechnie, wykazują lepsze właściwości antyoksydacyjne, w porównaniu do przechowywanych w opakowaniu tradycyjnym z polietylenu niskiej gęstości (PE-LD). Wyniki tych badań miały na celu poszerzyć wiedzę z zakresu technologii żywności (istotnej zarówno dla producenta jak i konsumenta), dotyczącej obróbki kulinarno-technologicznej oraz doboru optymalnego rodzaju opakowania przeznaczonego do chłodniczego lub zamrażalniczego przechowywania warzyw kapustnych, w celu zachowania w najwyższym stopniu ocenianych parametrów ich jakości zdrowotnej. MATERIAŁ I METODY Materiał Materiał badawczy stanowiły następujące gatunki warzyw kapustnych: kalafior o róży zielonej (Brassica oleracea L. var. botrytis L.) odmiany Vita Verde, kalafior o róży fioletowej (Brassica oleracea L. var. botrytis L.) odmiany Graffiti, brukiew (Brassica napus L. var. napobrassica) odmiany Wilhelmburskiej (Publikacja 2), jarmuż (Brassica oleracea var. acephala) odmiany Winterbor F 1 (Publikacja 3), kapusta brukselska (Brassica oleracea var. gemmifera) odmiany Ajax F 1 (Publikacja 4), kalafior o róży białej (Brassica oleracea L. var. botrytis L.) odmiany Flamenco (Publikacja 5), kapusta kiszona biała ((Brassica oleracea L. var. capitata L.) odmiany Kamienna Głowa (Publikacje 6 i 8), kapusta kiszona czerwona (Brassica oleracea L. var. capitata L.) odmiany Langedijker (Publikacje 7 i 8). Wymienione warzywa wyhodowano w Krakowskiej Hodowli i Nasiennictwa Ogrodniczego Polan sp. z o.o. Kraków oraz w Spółdzielni Producentów Traf w Tropiszowie (Poland) (Publikacje 2 i 3). Pozostałe warzywa zostały zakupione w pięciu wybranych punktach sprzedaży bezpośredniej na terenie Joanna Kapusta-Duch AUTOREFERAT: Opis dorobku i osiągnięć naukowych (załącznik 1)

7 miasta Krakowa. Wszystkie warzywa pochodziły ze zbioru jesiennego i zostały zakupione w okresie ich dojrzałości zbiorczej (Publikacje 4 i 5) lub jako gotowy, przetworzony produkt (Publikacje 6 8). Materiałem badawczym były części jadalne warzyw: świeżych, poddanych blanszowaniu, ugotowanych do konsystencji konsumpcyjnej, składowanych w chłodni oraz w stanie zamrożenia. Obróbka wstępna, poprzedzająca zabiegi kulinarno-technologiczne, obejmowała usuwanie zewnętrznych liści, mycie, dzielenie na różyczki lub wykrawanie wzdłuż osi (Publikacje 2 5). Próbki warzyw do analiz przygotowywano natychmiast po zbiorze lub zakupie. Z masy 5 kg każdego z wymienionych warzyw (z części użytkowej) wykrawano wzdłuż osi 1:4 lub 1:8 części (w zależności od wielkości), myto pod bieżącą wodą, obsuszano na bibule filtracyjnej, rozdrabniano mechanicznie, zamrażano w temp. -22 o C, a następnie liofilizowano w aparacie Christ Alpha 1 4. Materiał po liofilizacji dodatkowo rozdrabniano w młynku firmy Tecator, typ Knifetec 1095 Sample Mill, aż do uzyskania jednolitej próby o możliwie najmniejszej średnicy cząstek. Jednocześnie część ww. warzyw została ugotowana w tradycyjny sposób (stosowany w gospodarstwach domowych), w naczyniu ze stali nierdzewnej na elektrycznym trzonie kuchennym, w nieosolonej wodzie, w początkowej fazie obróbki hydrotermicznej (kulinarnej) bez przykrycia, zgodnie z zasadą od pola do stołu. Podczas gotowania surowców w wodzie uwzględniono zalecany stosunek produktu do wody wynoszący 2:1 (v/v). Czas gotowania wynosił 15 minut (Publikacje 2 i 3). Zgodnie z danymi, zamieszczonymi w publikacjach 4 i 5, wstępna obróbka materiału obejmowała blanszowanie w naczyniu ze stali nierdzewnej, poprzez umieszczenie warzyw na 2 3 minuty w wodzie o temperaturze C. Po blanszowaniu materiał schładzano i osuszano na sitach w temperaturze pokojowej. Tak przygotowany materiał dzielono na dwie części i umieszczano w dwóch rodzajach opakowań, tj. w torebkach wykonanych z folii polietylenowej o małej gęstości (PE-LD) (0,915 0,935 g/cm 3 ), o wymiarach mm, z zamknięciem strunowym i pojemnikach wykonanych z orientowanego polistyrenu (OPS) (o wymiarach x 75 mm i gęstości 1,05 g/cm³). Hermetycznie zapakowane warzywa przechowywano w komorze zamrażalniczej typu Liebherr GTS 3612, w temperaturze 22 C. Analizy przeprowadzono na materiale surowym, zblanszowanym, mrożonym przez 24 godziny oraz po 1-, 2- i 3-miesięcznym okresie zamrażalniczego przechowywania. Z każdego rodzaju opakowania pobierano materiał, a następnie homogenizowano, w celu pozyskania średniej próby reprezentatywnej. W publikacjach 6 8 pierwsze oznaczenia wykonano bezpośrednio przed zapakowaniem. Pozostały materiał podzielono na dwie części i umieszczono w torebkach wykonanych z folii polietylenowej o małej gęstości (PE-LD) (0,91 0,92 g/cm 3 ), o wymiarach mm, z zamknięciem strunowym oraz w torebkach z folii metalizowanej wykonanych z laminatu metalizowanego politereftalanu etylenu (PET met/pe) (polimer z grupy poliestrów, otrzymywany na drodze polikondensacji z tereftalanu dimetylowego (DMT) i glikolu etylenowego (GE), numer CAS: , o gęstości 1,370 g/cm 3 ) z polietylenem, o podobnych wymiarach, uzyskując próbki reprezentatywne, które przechowywano w warunkach chłodniczych (4 5 C) w chłodziarce (8 torebek, po 4 z każdego rodzaju opakowania, które zawierały około pół kilograma analizowanego materiału). Badania analityczne wykonywano na materiale: przed zapakowaniem oraz po 1-, 2, 3-, i 4-miesięcznym okresie chłodniczego składowania. Strona 7 z 31

8 Metody W ww. materiale badawczym przed i po każdej obróbce termicznej, czy zakładanym okresie przechowywania, wykonano następujące oznaczenia: zawartość suchej masy [wg PN-90/A-75101/03] (Publikacje 4 i 5), zawartość witaminy C [wg PN-A-04019:1998] (Publikacje 3 7), zawartość β-karotenu [wg PN-90/A-75101/12] (Publikacje 3 i 4), zawartość polifenoli ogółem [Poli-Swain i Hillis, 1959] (Publikacje 3 7), aktywność antyoksydacyjną na podstawie zdolności wygaszania wolnego rodnika ABTS + [Re i wsp., 1999] (Publikacje 3 7), zawartość tiocyjanianów [Brzozowska (red.), 2004] (Publikacja 7), zawartość glukozynolanów ogółem, w tym indywidualnych glukozynolanów, takich jak: glukoiberyna (GIB), progoitryna (PRO), sinigryna i glukorafanina (SIN/GRA), glukonapoleiferyna (GNF), glukonapina (GNA), glukobrassikanapina (GBN), glukotropaeolina (GTL), glukoiberwiryna (GIV), glukoerucyna (GER), glukoalizyna (GAL), glukobrassycyna (GBS), metoksyglukobrassycyna (mgbs) i neoglukobrassycyna (neogbs), glukonasturcyna (GNT) [ISO ; Clarke, 2010; Kusznierewicz i wsp., 2013] (Publikacja 2), zawartość produktów rozpadu glukozynolanów, w tym indolo-3-karbinol (I3C), kwas indolowo-3- octowy (I3AA), indolo-3-acetonitryl (I3ACN), diindolilometan (DIM) oraz sumę izotiocyjanianów (ITC) i sumę indoli [Zhang i wsp., 1996; Piekarska i wsp., 2014; Pilipczuk i wsp., 2015] (Publikacje 3 i 8), zawartości azotanów(v) i azotanów(iii) [wg PN-92/A-75112] (Publikacje 3 i 8). OPRACOWANIE WYNIKÓW Omówienie wyników przeprowadzono w oparciu o jednostkę suchej masy, eliminując w ten sposób wpływ rozcieńczenia wodą na zmiany poziomu składnika w jednostce masy materiału badawczego, a wykazując jedynie wpływ zastosowanego procesu technologicznego. ANALIZA STATYSTYCZNA Wszystkie oznaczenia wykonywano w trzech równoległych powtórzeniach (n=3), a dla uzyskanych wartości średnich obliczono odchylenie standardowe (SD). W celu sprawdzenia istotności różnic między zawartością omawianych składników w badanych warzywach w zależności od: zastosowanych procesów kulinarno-technologicznych, rodzaju użytego opakowania do przechowywania oraz czasu przechowywania przeprowadzono analizę wariancji jedno- lub dwuczynnikowej. Wszystkie obliczenia wykonano przy pomocy programu Statistica (StatSoft Inc., Tulsa, OK, USA). W celu sprawdzenia istotności różnic zastosowano test rozstępu Duncan a, przy krytycznym poziomie istotności p 0,05. Joanna Kapusta-Duch AUTOREFERAT: Opis dorobku i osiągnięć naukowych (załącznik 1)

9 ŚWIEŻE WARZYWA KAPUSTNE I KISZONKI (PUBLIKACJE 2 5) W świeżych warzywach kapustnych, opisywanych w ww. publikacjach, oznaczono aktywność antyoksydacyjną (jarmuż, kapusta brukselska), zawartość wybranych składników odżywczych, nieodżywczych (jarmuż, kapusta brukselska, kalafior o róży białej, zielonej i fioletowej, brukiew) oraz azotanów(v) i azotanów(iii) (jarmuż). Wymienione składniki oznaczono również w kiszonej kapuście białej i czerwonej przed zapakowaniem. Uzyskane wyniki potwierdziły doniesienia licznych badaczy o dużej wartości odżywczej warzyw kapustnych, wskazując tym samym na zasadność ich uwzględniania w codziennej diecie. PROCES BLANSZOWANIA (PUBLIKACJA 4 I 5) Zmiany zawartości suchej masy, witaminy C, β-karotenu i polifenoli ogółem oraz aktywności antyoksydacyjnej Zgodnie z danymi, zamieszczonymi w publikacjach 4 i 5 proces blanszowania spowodował istotne statystycznie (p 0,05) obniżenie zawartości suchej masy w kapuście brukselskiej i kalafiorze o róży białej, w porównaniu do warzywa surowego (kolejno o 5 i 7%). Według informacji podawanych w ww. publikacjach pod wpływem omawianego procesu nie zaobserwowano istotnych statystycznie (p>0,05) zmian zawartości witaminy C w kapuście brukselskiej i kalafiorze, w stosunku do surowych warzyw. Jak przedstawiono w publikacji 4 analiza statystyczna nie wykazała także istotnej różnicy (p>0,05) pomiędzy zawartością β-karotenu w świeżej kapuście brukselskiej i poddanej procesowi blanszowania. Jak przedstawiono w publikacji 4 zawartość polifenoli ogółem (w przeliczeniu na kwas chlorogenowy) w kapuście brukselskiej poddanej procesowi blanszowania uległa istotnemu obniżeniu (p 0,05), o 11,7%, w stosunku do surowego warzywa. Z kolei według wyników badań, zamieszczonych w publikacji 5, zawartość omawianych związków w kalafiorze blanszowanym była zbliżona (p>0,05) do zawartości tych składników w surowym warzywie. W publikacji 4 stwierdzono, że proces blanszowania kapusty brukselskiej spowodował istotne statystycznie (p 0,05) obniżenie aktywności antyoksydacyjnej, o 3,6%. Zgodnie z informacjami zawartymi w publikacji 5, ten sam proces nie wpłynął istotnie na aktywność antyoksydacyjną kalafiora (p>0,05). PROCES GOTOWANIA (PUBLIKACJE 2 I 3) Zmiany zawartości glukozynolanów, produktów rozpadu glukozynolanów, witaminy C oraz β karotenu W publikacji 2 oceniono zmiany zawartości glukozynolanów w wyniku procesu gotowania wybranych warzyw kapustnych. W analizowanych warzywach kapustnych, tj. w kalafiorze zielonym, fioletowym oraz brukwi zidentyfikowano następujące glukozynolany alifatyczne: glukoiberyna (GIB), progoitryna (PRO), sinigryna i glukorafanina (SIN/GRA), glukonapoleiferyna (GNF), glukonapina (GNA), glukobrassikanapina (GBN), glukotropaeolina (GTL), glukoiberwiryna (GIV), glukoerucyna (GER), glukoalizyna (GAL), jak również indolowe: glukobrassycyna (GBS), metoksyglukobrassycyna (mgbs) Strona 9 z 31

10 i neoglukobrassycyna (neogbs), a także jeden arylowy glukonasturcyna (GNT) oraz jeden nieznany (w brukwi), oznaczony jako X, o masie molowej 435 Da. W wyniku gotowania ww. warzyw kapustnych stwierdzano na ogół istotne statystycznie (p 0,05) obniżenie ogólnej ilości glukozynolanów od 6,6% w brukwi, poprzez 68,9% w kalafiorze zielonym i 69,2% w kalafiorze fioletowym, w porównaniu do surowych warzyw. W przypadku kalafiora zielonego i fioletowego zaobserwowano wyższą wrażliwość glukozynolanów indolowych na proces gotowania, gdyż pod jego wpływem straty wynosiły kolejno 80,0 i 88,4%, w tym m.in. zawartość glukobrassycyny (GBS) zmniejszyła się odpowiednio o 82,3 i 93,6%, w porównaniu do surowych warzyw. Jednocześnie w kalafiorach: zielonym i fioletowym stwierdzono nieco mniejsze straty glukozynolanów alifatycznych (~67,0%), w tym poziom sinigryny i glukorafaniny (SIN/GRA) obniżył się kolejno o 60,8 i 71,6%, w stosunku do warzyw przed obróbką termiczną. W brukwi z kolei zaobserwowano obniżenie poziomu glukozynolanów indolowych o 23,1%, natomiast alifatycznych jedynie o 2,3%, w stosunku do surowych warzyw. W ww. publikacji wykazano istotne (p 0,05) obniżenie, w wyniku procesu gotowania, zawartości indolo-3-karbinolu (I3C) w kalafiorze zielonym, kalafiorze fioletowym i brukwi, kolejno o 37,7, 68,0 i 42,9%, w porównaniu do warzyw surowych. Poza brukwią, w pozostałych surowych warzywach stwierdzono śladowe ilości diindolilometanu (DIM), a także jego całkowite (100%) straty pod wpływem zastosowanej obróbki hydrotermicznej. We wszystkich analizowanych warzywach kapustnych zaobserwowano istotny (p 0,05) wzrost zawartości indolo-3-acetonitrylu (I3ACN) pod wpływem procesu gotowania, w stosunku do surowych warzyw. Pod wpływem procesu gotowania suma zawartych indoli obniżyła się w przypadku kalafiora zielonego i kalafiora fioletowego, kolejno o 48,5 i 75,8%, a wzrosła o 142,9%, w przypadku brukwi, w porównaniu do warzyw przed obróbką. Podobnie kształtowały się zmiany w przypadku izotiocyjanianów (suma ITC), których zawartość pod wpływem obróbki kulinarnej istotnie (p 0,05) obniżyła się w kalafiorze zielonym i fioletowym, o 11,0 i 42,4%, a wzrosła o 329,4% w przypadku brukwi, w stosunku do surowych warzyw. Wyniki analiz chemicznych, opisane w publikacji 3 wykazały, że proces tradycyjnego gotowania w wodzie spowodował istotne statystycznie (p 0,05) obniżenie zawartości witaminy C, o 78,8%, w porównaniu do świeżego warzywa. Z kolei w przypadku β-karotenu zaobserwowano istotny statystycznie (p 0,05) wzrost jego zawartości, o 11,3%, w porównaniu do warzywa przed ugotowaniem. Wzrost zawartości β-karotenu mógł być spowodowany uwalnianiem karotenoidów z kompleksów białkowo-karotenoidowych, a także większym, w stosunku do omawianego składnika, wypłukiwaniem do wody innych składników rozpuszczalnych [Scott i Eldridge, 2005]. W wymienionej publikacji w surowym jarmużu zostały opisane następujące produkty rozpadu glukozynolanów: indolo-3-karbinol (I3C) 0,022, kwas indolowo-3-octowy (I3AA) 0,075, indolo-3-acetonitryl (I3ACN) 0,032, diindolilometan (DIM) 0,003 oraz suma indoli 0,132 i suma izotiocyjanianów (ITC) 0,213. W wyniku zastosowanej obróbki hydrotermicznej stwierdzono 100% straty kwasu indolowo- 3-octowego (I3AA) oraz diindolilometanu (DIM), w porównaniu do warzyw surowych. Pod wpływem procesu gotowania jarmużu zaobserwowano istotny (p 0,05) wzrost poziomu indolo-3-karbinolu (I3C), indolo-3-acetonitrylu (I3ACN), a także sumy indoli i sumy izotiocyjanianów, kolejno o: 309,1; 300,0; 36,4 i 938,1%, w stosunku do surowych warzyw. Joanna Kapusta-Duch AUTOREFERAT: Opis dorobku i osiągnięć naukowych (załącznik 1)

11 Najprawdopodobniej zastosowana obróbka wstępna w przypadku ww. warzyw kapustnych w mniejszym stopniu uwolniła enzym mirozynazę, a dopiero stopniowy wzrost temperatury wody przed rozpoczęciem procesu gotowania spowodował jej aktywację. Mirozynaza katalizuje proces hydrolizy wiązań tioglikozydowych glukozynolanów, w wyniku czego powstaje niestabilny produkt przejściowy tiohydroksan-o-sulfonowy, który w zależności od środowiska reakcji oraz dodatkowych czynników białkowych (np. obecności białka epitiospecyficznego ESP) może zostać przekształcony do izotiocyjanianów, tiocyjanianów, nitryli lub epinitryli. Specyficzne białka ESP są natomiast mniej odporne termicznie niż mirozynaza i wcześniej ulegają dezaktywacji pod wpływem procesów cieplnych, co umożliwia spontaniczne tworzenie się większej ilości niestabilnych izotiocyjanianów, a następnie indoli w gotowanym materiale, w porównaniu do surowego [Rungapamestry et al., 2006]. Wzrost I3C, I3ACN, a także sumy indoli i izotiocyjanianów w suchej masie gotowanego jarmużu mógł być także spowodowany bardziej efektywnym wymywaniem innych składników rozpuszczalnych do gotującej wody, wskutek czego wzrósł udział tej grupy związków w jednostce suchej masy (w 1 g) produktu. Zmiany zawartości azotanów(v) i azotanów(iii) W publikacji 3 zamieszczono wyniki poziomu azotanów(v) i azotanów(iii). Proces gotowania przyczynił się do istotnego statystycznie obniżenia zawartości omawianych związków, odpowiednio o 20,8 i 73,7%, w porównaniu do świeżego warzywa. CHŁODNICZE PRZECHOWYWANIE W RÓŻNYCH RODZAJACH OPAKOWAŃ (PUBLIKACJE 6 8) Zmiany zawartości witaminy C, polifenoli ogółem, tiocyjanianów oraz aktywności antyoksydacyjnej Zgodnie z wynikami zmieszczonymi w publikacji 6, w kapuście kiszonej białej, chłodniczo przechowywanej w torebkach z PE-LD, przez 4 kolejne miesiące, odnotowano istotne statystycznie (p 0,05) straty witaminy C, wynoszące: 46,6; 51,3; 36,4 i 51,7%, natomiast w warzywach przechowywanych w torebkach z PET met/pe odnotowano obniżenie na poziomie 51,6; 48,9; 46,8 i 53,6%, w stosunku do warzywa przed zapakowaniem. Badania nie wykazały wpływu rodzaju użytego opakowania na różnice w zawartości witaminy C (p>0,05) w przechowywanej chłodniczo kapuście kiszonej białej. W publikacji 7, podobnie jak w publikacji 6, w kapuście kiszonej czerwonej przechowywanej chłodniczo w torebkach z PE-LD, przez 4 kolejne miesiące, odnotowano istotne statystycznie (p 0,05) straty witaminy C, wynoszące: 52,0; 58,1; 57,3 i 59,2%, natomiast w warzywach przechowywanych w torebkach z PET met/pe odnotowano obniżenie na poziomie 68,9; 69,3; 68,1 i 69,7%, w stosunku do warzywa przed zapakowaniem. Po każdym miesiącu chłodniczego przechowywania zaobserwowano istotnie wyższą (p 0,05) zawartość omawianego składnika w kapuście składowanej w woreczkach z PE LD, w porównaniu do składowanej w torebkach z PET met/pe. Jednakże porównując średnie wartości omawianego składnika można stwierdzić, że nie zaobserwowano wpływu rodzaju użytego opakowania na zmiany zawartości witaminy C (p>0,05) w przechowywanej chłodniczo kapuście kiszonej czerwonej. Strona 11 z 31

12 W publikacji 6 zamieszczono wyniki, zgodnie z którymi dopiero po okresie 3- i 4-miesięcznego chłodniczego przechowywania kapusty kiszonej białej zaobserwowano istotne statystycznie (p 0,05) obniżenie polifenoli ogółem, wynoszące w przypadku warzyw przechowywanych w torebkach z PE-LD kolejno: 12,2 i 19,4%, natomiast w warzywach przechowywanych w torebkach z PET met/pe 12,3 i 25,0%, w stosunku do warzywa przed zapakowaniem. Badania równocześnie wykazały zbliżoną zawartość polifenoli ogółem (p>0,05) w przechowywanej chłodniczo kapuście kiszonej białej w dwóch wymienionych rodzajach opakowań. Podobnie jak w przypadku kapusty kiszonej białej (Publikacja 6) po okresie 3- i 4-miesięcznego chłodniczego przechowywania kapusty kiszonej czerwonej (Publikacja 7) w torebkach z PE-LD zaobserwowano istotne (p 0,05) obniżenie poziomu polifenoli ogółem, wynoszące kolejno: 13,3 i 13,4%, natomiast w warzywach przechowywanych w torebkach z PET met/pe odnotowano straty na poziomie 18,1 i 18,6%, w stosunku do warzywa przed zapakowaniem. Podobnie jak w badaniach opisanych w publikacji 6, nie wykazano wpływu rodzaju opakowania na wielkość zmian zawartości polifenoli ogółem (p>0,05) w przechowywanej chłodniczo kapuście kiszonej czerwonej. W publikacji 6 opisano istotne statystycznie (p 0,05), lecz niejednokierunkowe zmiany aktywności antyoksydacyjnej, które w przypadku kapusty kiszonej białej składowanej w torebkach z PE- LD po okresie 2-, 3- i 4-miesięcznego chłodniczego przechowywania wynosiły kolejno: +23,0% (wzrost) oraz 11,6 i -24,7% (obniżenie), w stosunku do warzywa przed zapakowaniem. Z kolei w warzywach przechowywanych w torebkach z PET met/pe zaobserwowano istotny (p 0,05) wzrost wartości omawianego parametru jedynie po okresie 1- i 2-miesięcznego chłodniczego składowania, kolejno o 19,1 i 28,4%, w porównaniu do warzywa przed zapakowaniem. Badania wykazały, że wyższą aktywnością przeciwutleniającą (p 0,05) cechowała się kapusta kiszona biała pochodząca z torebek z PET met/pe, w porównaniu z kapustą kiszoną przechowywaną w torebkach strunowych z PE-LD. Aktywność antyoksydacyjna żywności związana jest z zawartością w niej substancji mających zdolność wchodzenia w reakcje z wolnymi rodnikami. Zmiany poziomu składników o charakterze przeciwutleniającym (np. flawonoidów, kwasów fenolowych, aminokwasów, kwasu askorbinowego, tokoferoli, ß-karotenu i niektórych innych barwników), interakcje zachodzące między nimi, a także powstawanie nowych związków przeciwutleniających, czy kompleksów z innymi składnikami żywności, mogą przyczyniać się do wzrostu lub obniżenia potencjału antyoksydacyjnego podczas przechowywania warzyw [Bongoni i wsp., 2014; Bureau i wsp. 2015; Fabbri i Crosby, 2015; Grajek (red.), 2007; Mahn i Reyes, 2012; Miglio i wsp., 2008; Murador i wsp., 2014; Palermo i wsp., 2013; Różańska i wsp., 2014]. Dodatkowo kapusta kiszona wykazuje wyższą aktywność antyoksydacyjną niż surowa, prawdopodobnie w wyniku sprzężenia dwóch efektów: uszkodzenia tkanek, co powoduje wzrost zawartości polifenoli ogółem oraz działalności enzymów bakteryjnych na ściany komórkowe, przez co dochodzi do uwolnienia związków fenolowych z połączeń glikozydowych i estrowych, a co za tym idzie wzrostu aktywności antyoksydacyjnej [Kusznierewicz i wsp., 2007]. Według wyników zamieszczonych w publikacji 7 istotne statystycznie (p 0,05) obniżenie aktywności antyoksydacyjnej zaobserwowano dopiero po okresie 3- i 4-miesięcznego chłodniczego przechowywania kapusty kiszonej czerwonej, a wynosiło ono w przypadku składowanej w torebkach z PE-LD Joanna Kapusta-Duch AUTOREFERAT: Opis dorobku i osiągnięć naukowych (załącznik 1)

13 13,4 i 18,8%, natomiast w przechowywanej w torebkach z PET met/pe 13,8 i 22,7%, w stosunku do warzywa przed zapakowaniem. Aktywność antyoksydacyjna przechowywanej chłodniczo kapusty kiszonej czerwonej w wymienionych dwóch rodzajach opakowań była zbliżona (p>0,05). Zgodnie z danymi zawartymi w publikacji 7 po kolejnych miesiącach chłodniczego składowania czerwonej kapusty kiszonej nastąpiło istotne statystycznie (p 0,05) obniżenie zawartości tiocyjanianów, w porównaniu do warzyw kiszonych przed ich zapakowaniem. Zaobserwowano też porównywalne obniżenie zawartości omawianych składników w obu rodzajach użytych opakowań, które kształtowały się następująco: po 2-miesięcznym okresie chłodniczego składowania wynosiło ono ~62,0%, po 3-, i 4 miesięcznym kolejno 79,0 i 95,0%, w stosunku do kapusty kiszonej czerwonej przed zapakowaniem. W związku z tym, nie stwierdzono różnic istotnych statystycznie (p>0,05) w zawartości tiocyjanianów w czerwonej kapuście kiszonej chłodniczo składowanej, w zależności od rodzaju zastosowanego opakowania. Zmiany zawartości azotanów(v) i azotanów(iii) Jak wykazano w publikacji 8, po 1-, 2- i 3-miesięcznym okresie chłodniczego przechowywania kapusty białej kiszonej w torebkach z PE-LD, nastąpiło istotne (p 0,05) obniżenie zawartości azotanów(v), kolejno o 83,7; 52,7 i 66,2%, w stosunku do produktu przed zapakowaniem. W przypadku kiszonki zapakowanej w torebki wykonane z PET met/pe zaobserwowano istotne (p 0,05) obniżenie zawartości omawianych związków po 1- i 3-miesięcznym okresie chłodniczego składowania (kolejno o 73,3 i 70,1%), a po 4 miesięcznym odnotowano istotny statystycznie (p 0,05) wzrost zawartości tych związków, o 19,6%, w porównaniu do kiszonki przed zapakowaniem. Po 1-, 2- i 3-miesięcznym okresie chłodniczego przechowywania kapusty kiszonej czerwonej w torebkach z PE-LD i w torebkach z PET met/pe wykazano istotne statystycznie (p 0,05) obniżenie zawartości omawianych związków, kolejno o 48,1; 13,1; 39 oraz o 56,7; 19,8; 49,5%, w porównaniu do produktu przed zapakowaniem. Po czwartym miesiącu chłodniczego przechowywania nie zaobserwowano istotnych (p>0,05) zmian w zawartości omawianych związków, niezależnie od rodzaju zastosowanego opakowania, w stosunku do kiszonki przed zapakowaniem. Badania nie wykazały wpływu rodzaju użytego opakowania na zmiany zawartości azotanów(v) (p>0,05) w przechowywanych chłodniczo kiszonkach. W przypadku białej kapusty kiszonej, składowanej chłodniczo w torebkach strunowych z PE-LD, zaobserwowano istotny (p 0,05) wzrost zawartości azotanów(iii) jedynie po dwóch miesiącach składowania (o 122,4%), natomiast w kiszonce pochodzącej z drugiego ocenianego opakowania wzrost stwierdzono po drugim i po trzecim miesiącu chłodniczego składowania ( o 293,1 i 138,0%) w stosunku do warzyw przed zapakowaniem. Po okresie 2-miesięcznego chłodniczego składowania nastąpił istotny wzrost (p 0,05) zawartości azotanów(iii) w kapuście kiszonej czerwonej przechowywanej w torebkach strunowych z PE-LD (o 63%) i torebkach z PET met/pe (o 18,9%), natomiast po 3- i 4-miesięcznym okresie chłodniczego przechowywania kiszonki stwierdzono istotne statystycznie (p 0,05) obniżenie zawartości omawianych związków, kolejno o 26,2 i 61,5% (torebki PE-LD) oraz o 59,8 i 50,0% (torebki PET met/pe), w porównaniu do produktu przed zapakowaniem. Strona 13 z 31

14 Zmniejszenie zawartości azotanów(v) w przechowywanych warzywach mogło być spowodowane ich przekształcaniem do azotanów(iii). Niewłaściwe warunki składowania surowców roślinnych, w wyższej niż zalecana temperaturze oraz brak dostępu tlenu, mogą być przyczyną niepożądanych przemian biochemicznych, które mogą wpływać na zmiany zawartości azotanów(v). Poziom azotanów(iii) w świeżych, nieuszkodzonych i prawidłowo przechowywanych warzywach jest niski, prawdopodobnie dzięki zachowanej równowadze pomiędzy reduktazą azotynową a reduktazą azotanową. Podczas fermentacji stężenie azotanów(iii) wzrasta w wyniku mikrobiologicznego rozkładu azotanów(v) i działania endogennej reduktazy azotanowej. Na ilość tych związków wpływa liczba i rodzaj szczepów bakterii kwasu mlekowego. Podczas chłodniczego przechowywania akumulacja azotanów(iii) może zostać zahamowana [Hou i in., 2013]. Badania nie wykazały wpływu rodzaju użytego opakowania na wielkość zmian zawartości azotanów(iii) (p>0,05) w przechowywanych chłodniczo kiszonkach. PROCES MROŻENIA I ZAMRAŻALNICZE SKŁADOWANIE W RÓŻNYCH RODZAJACH OPAKOWAŃ (PUBLIKACJE 4 I 5) Zmiany zawartości suchej masy, witaminy C, β-karotenu, polifenoli ogółem oraz aktywności antyoksydacyjnej Zgodnie z danymi zamieszczonymi w publikacji 4, po pierwszym, drugim i trzecim miesiącu zamrażalniczego przechowywania brukselki w torebkach strunowych z polietylenu małej gęstości (PE-LD) i pudełkach z orientowanego polistyrenu (OPS) zaobserwowano istotne statystycznie (p 0,05) obniżenie zawartości suchej masy, wynoszące kolejno 2,3, 3,2 i 7,7% oraz 3,2, 4,9 i 10,3%, w stosunku do warzywa blanszowanego. Badania nie wykazały wpływu rodzaju opakowania na różnice w zawartości suchej masy (p>0,05) przechowywanych warzyw. Według danych z ww. publikacji podczas zamrażalniczego składowania istotnie (p 0,05) zmniejszyła się zawartość witaminy C w warzywach przechowywanych w wymienionych dwóch rodzajach opakowań. W kapuście brukselskiej przechowywanej w workach strunowych były to straty wynoszące kolejno 27,5 po pierwszym, 41,4 po drugim oraz 63,8% po trzecim miesiącu zamrażalniczego składowania, w stosunku do warzywa blanszowanego. Straty analizowanego składnika w brukselce umieszczonej w pudełkach z OPS wynosiły kolejno 29,0, 55,5 oraz 71,2%, w porównaniu do warzyw blanszowanych. Analiza statystyczna nie wykazała statystycznie istotnych różnic (p>0,05) pomiędzy zawartością witaminy C w warzywach przechowywanych w workach strunowych PE-LD i w pudełkach z OPS. Jak wykazano w publikacji 5, w przypadku warzyw składowanych w torebkach z PE-LD zaobserwowano w wyniku procesu mrożenia, jak również 1- i 2-miesięcznego okresu zamrażalniczego przechowywania nieistotne statystycznie (p>0,05) obniżenie zawartości witaminy C. Dopiero po trzecim miesiącu zamrażalniczego składowania warzyw w torebkach z PE-LD stwierdzono istotne statystycznie, (p 0,05), 69% obniżenie zawartości witaminy C, w stosunku do warzywa blanszowanego. Dużo wyższe, istotne statystycznie (p 0,05), obniżenie wartości omawianego parametru stwierdzono w kalafiorze składowanym w pudełkach z OPS. Sam proces mrożenia, a następnie zamrażalnicze składowanie przez okres Joanna Kapusta-Duch AUTOREFERAT: Opis dorobku i osiągnięć naukowych (załącznik 1)

15 kolejnych trzech miesięcy poskutkowały obniżeniem poziomu tej witaminy kolejno o 56, 62, 66 i 80% w porównaniu do warzyw blanszowanych. Badania nie wykazały istotnych różnic (p>0,05) w zawartości witaminy C w zależności od rodzaju użytego opakowania do składowania omawianych warzyw. Jak przedstawiono w publikacji 4, w wyniku procesu mrożenia i przechowywania przez 24 godziny nie zaobserwowano istotnych statystycznie (p>0,05) zmian w zawartości β-karotenu. Po pierwszym miesiącu zamrażalniczego przechowywania zawartość tej prowitaminy obniżyła się istotnie (p 0,05), zarówno w warzywach składowanych w workach PE-LD jak i w pudełkach z OPS, odpowiednio o 7,1 i o 9,7%. W kolejnych etapach zamrażalniczego przechowywania obniżanie zawartości β-karotenu pogłębiało się istotnie (p 0,05) i wynosiło po drugim miesiącu 16,8% (torebki PE-LD) oraz 19,4% (pudełka z OPS), a po trzecim kolejno 17,4 i 19,6%, w stosunku do warzywa blanszowanego. Analiza statystyczna nie wykazała różnic (p>0,05) pomiędzy zawartością β-karotenu w warzywach przechowywanych w workach PE-LD oraz w pudełkach z orientowanego polistyrenu. W publikacji 4 przedstawiono zmiany zawartości polifenoli ogółem (w przeliczeniu na kwas chlorogenowy) w kapuście brukselskiej podczas procesu mrożenia i zamrażalniczego składowania. W okresie zamrażalniczego przechowywania warzyw w torebkach strunowych z PE-LD pierwsze istotne zmniejszenie, o 5,1%, zawartości polifenoli ogółem w stosunku do warzyw blanszowanych, stwierdzono po dwóch miesiącach składowania brukselki. Straty te nie zwiększyły się istotnie po trzecim miesiącu składowania. Wyższe straty zaobserwowano w przypadku surowca przechowywanego w pudełkach z orientowanego polistyrenu (OPS). Pierwsze istotne statystycznie zmiany (p 0,05) zaszły już po 24 godzinach mrożenia i wyniosły 11,5%. Dalsze istotne obniżenie zawartości polifenoli ogółem, o 19,5 oraz ~20,7%, w porównaniu do warzywa blanszowanego, zaobserwowano w pierwszym, drugim i trzecim miesiącu zamrażalniczego składowania brukselki. Po całkowitym, analizowanym okresie składowania zawartość polifenoli ogółem była istotnie wyższa (p 0,05) w warzywach przechowywanych zamrażalniczo w torebkach z PE-LD, w stosunku do warzyw składowanych w pudełkach z OPS. Według wyników badań, zamieszczonych w publikacji 5, w wyniku procesu mrożenia, jak również miesięcznego, zamrażalniczego składowania zawartość polifenoli ogółem obniżyła się istotnie (p 0,05), kolejno o 8 i 7% w warzywach przechowywanych w torebkach z PE-LD oraz o 11 i 14% w warzywach przechowywanych w pudełkach z OPS, w porównaniu do warzyw blanszowanych. Po drugim i trzecim miesiącu zamrażalniczego składowania nie stwierdzono istotnych zmian w zawartości tych związków (p>0,05) w stosunku do warzyw blanszowanych, z wyjątkiem kalafiora przechowywanego w torebkach z PE-LD, w którym po 3-miesięcznym okresie składowania stwierdzono niewielki, lecz istotny statystycznie (p 0,05) wzrost poziomu omawianych składników w stosunku do warzyw blanszowanych. Zgodnie z danymi przedstawionymi w publikacji 4 istotne (p 0,05) obniżenie aktywności antyoksydacyjnej w kapuście brukselskiej stwierdzono już po 24-godzinnym okresie przechowywania w dwóch rodzajach opakowań, wynoszące 5,3% (torebka PE-LD) i 12,7% (pudełko z OPS), w porównaniu do warzyw blanszowanych. Kolejne trzy miesiące zamrażalniczego składowania spowodowały dalsze istotne (p 0,05) obniżenie aktywności antyoksydacyjnej warzyw przechowywanych w torebkach strunowych PE-LD i pudełkach z OPS, wynoszące kolejno 10 i 16,8% po pierwszym oraz po ~23 i ~23,9% po drugim i trzecim miesiącu składowania, w porównaniu do warzyw blanszowanych. Badania nie Strona 15 z 31

16 wykazały wpływu rodzaju opakowania na wielkość zmian aktywności antyoksydacyjnej (p>0,05) przechowywanej zamrażalniczo kapusty brukselskiej. Natomiast według wyników zamieszczonych w publikacji 5, po 1-, 2- i 3-miesięcznym okresie zamrażalniczego składowania nie nastąpiły istotne statystycznie (p>0,05) zmiany aktywności antyoksydacyjnej w kalafiorze przechowywanym zarówno w pudełkach z OPS, jak i w torebkach z PE-LD, w odniesieniu do warzywa blanszowanego. Nie wykazano również, podobnie jak w przypadku kapusty brukselskiej (Publikacja 4), wpływu (p>0,05) rodzaju użytego opakowania na wielkość zmian aktywności antyoksydacyjnej (p>0,05) składowanego zamrażalniczo warzywa. PODSUMOWANIE Wyniki badań nad wpływem wybranych procesów technologiczno-kulinarnych i sposobów przechowywania na zmiany zawartości wybranych składników odżywczych, nieodżywczych, aktywności antyoksydacyjnej oraz azotanów(v) i azotanów(iii) w warzywach kapustnych, pozwalają na sformułowanie wymienionych poniżej obserwacji. 1. Proces blanszowania powodował: na ogół istotne obniżenie zawartości suchej masy, polifenoli ogółem oraz aktywności antyoksydacyjnej oraz brak istotnych zmian w zawartości β-karotenu i witaminy C, w stosunku do surowych warzyw. 2. Proces gotowania powodował: istotne obniżenie zawartości witaminy C, polifenoli ogółem, glukozynolanów ogółem, a także azotanów(v) i azotanów(iii), istotny wzrost zawartości β-karotenu oraz niektórych glukozynolanów alifatycznych (progoitryna, glukoalizyna, glukoiberwiryna, glukonapoleiferyna) i indolowych (glukobrassycyna) (jedynie w brukwi), istotne obniżenie (kalafior zielony i kalafior fioletowy) lub istotny wzrost (brukiew i jarmuż) produktów rozpadu glukozynolanów, m.in. sumy indoli i sumy izotiocyjanianów, w stosunku do surowych warzyw. 3. Chłodnicze składowanie warzyw skutkowało: na ogół istotnym obniżeniem zawartości witaminy C, tiocyjanianów, a także polifenoli ogółem, istotnym obniżeniem, wzrostem lub brakiem zmian (po zakładanych okresach badawczych) w przypadku aktywności antyoksydacyjnej oraz zawartości azotanów(v) i azotanów(iii), w stosunku do warzyw przed zapakowaniem. istotnie wyższą aktywnością antyoksydacyjną kapusty kiszonej białej podczas składowania w torebkach z politereftalanu etylenu z etylenem (PET met/pe), w stosunku do warzyw przechowywanych chłodniczo w torebkach z PE-LD. 4. Zamrażalnicze przechowywanie warzyw powodowało: na ogół istotne obniżenie zawartości witaminy C, polifenoli ogółem i aktywności antyoksydacyjnej i brak istotnych zmian w zawartości suchej masy i β-karotenu (proces mrożenia po 24 godzinach), Joanna Kapusta-Duch AUTOREFERAT: Opis dorobku i osiągnięć naukowych (załącznik 1)

17 istotne obniżenie zawartości suchej masy, witaminy C i β-karotenu (zamrażalnicze przechowywanie), zmienne tendencje (zarówno istotne obniżenie, jak i wzrost czy brak zmian) w przypadku zawartości polifenoli ogółem i aktywności antyoksydacyjnej, w zależności od gatunku warzywa i czasu zamrażalniczego przechowywania, w stosunku do warzyw blanszowanych, istotnie wyższą zawartość polifenoli ogółem w kapuście brukselskiej składowanej w torebkach strunowych wykonanych z polietylenu niskiej gęstości (PE-LD), w porównaniu do warzyw składowanych w drugim typie opakowania (pudełka z orientowanego polistyrenu OPS). 5. Zastosowane niestandardowe (PET met/pe) lub rzadziej wykorzystywane w przechowalnictwie warzyw materiały opakowaniowe (OPS) nie okazały się jednoznacznie skuteczniejszymi w zachowaniu ocenianych parametrów jakości zdrowotnej składowanych w nich warzyw kapustnych, ponieważ jedynie w przypadku kapusty kiszonej białej, chłodniczo składowanej w pierwszym z ww. rodzajów opakowań (PET met/pe), stwierdzono istotnie wyższą aktywność antyoksydacyjną, w porównaniu do przechowywanej w alternatywnym, powszechnie stosowanym opakowaniu (PE LD). W przypadku warzyw składowanych w drugim omawianym materiale opakowaniowym stwierdzono zbliżone zawartości wybranych składników, w stosunku do warzyw składowanych w tradycyjnych torebkach z PE-LD, a w jednym przypadku (zawartości polifenoli ogółem w kapuście brukselskiej) tradycyjne opakowanie okazało się korzystniejsze od zaproponowanego, rzadziej wykorzystywanego pudełka z OPS. Uzyskane wyniki badań, dotyczące wpływu wybranych procesów technologicznych, tj. gotowania tradycyjnego w wodzie, blanszowania, a także chłodniczego i zamrażalniczego składowania przez zakładane okresy badawcze w różnych rodzajach opakowań na wybrane wskaźniki właściwości prozdrowotnych świeżych i fermentowanych warzyw kapustnych mają charakter poznawczy i utylitarny. Przyczyniają się one do usystematyzowania i poszerzenia wiedzy o wybranych warzywach kapustnych, w tym rzadziej opisywanych w literaturze kolorowych odmianach kalafiora, czy traktowanej często jak warzywo pastewne brukwi, o ich zasobności w składniki odżywcze, w tym szczególnie związki biologicznie aktywne. Aspektem naukowym badań było prześledzenie zmian aktywności antyoksydacyjnej oraz zawartości wybranych składników odżywczych i nieodżywczych, a także ilości niektórych zanieczyszczeń chemicznych pod wpływem zastosowanej obróbki kulinarno-technologicznej oraz warunków przechowywania. WNIOSKI 1. Nie potwierdzono jednoznacznie hipotezy, że obróbka hydrotermiczna istotnie wpływa na obniżenie wartości ocenianych parametrów jakości zdrowotnej warzyw kapustnych, ponieważ w przypadku niektórych składników, wymienionych w podsumowaniu, odnotowano również wzrost bądź brak różnic. 2. Niestandardowe opakowanie z metalizowanego politereftalanu etylenu z powłoką polietylenową (PET met/pe) skutkowało zachowaniem wyższej aktywności antyoksydacyjnej przechowywanej chłodniczo kapusty kiszonej białej, w stosunku do składowanej w powszechnie używanym Strona 17 z 31