Wpływ kontrolowanej atmosfery na jakość kapusty włoskiej przechowywanej chłodniczo Mgr inż. MARIA WITKOWSKA Dr hab. inż. LUCJAN KRALA Zakład Technologii Chłodnictwa Żywności Instytut Chemicznej Technologii Żywności Politechnika Łódzka Zasadniczym celem badań było określenie wpływu kontrolowanej atmosfery CA (4% CO 2, 3% O 2, 93% N 2 ) na kinetykę zmian zawartości witaminy C i barwników chlorofilowych podczas chłodniczego przechowywania dwóch odmian kapusty włoskiej (Brassica oleracea L. var. sabauda), to jest OWASA i WIROSA. Warzywa przechowywano w CA oraz dla porównania wyników w powietrzu (K), w temperaturze 0 1 C. Wykazano, że CA spowalnia degradację witaminy C oraz barwników chlorofilowych w przechowywanych warzywach i przedłuża okres zachowania wysokiej wartości biologicznej tych warzyw o około dwukrotnie w stosunku do przechowywania w powietrzu. EFFECT OF CONTROLLED ATMOSPHERE ON THE QUALITY OF SAVOY CABBAGE DURING COLD STORAGE The main aim of the research was to define the influence of the controlled atmosphere CA (4% CO 2, 3% O 2 and 93% N 2 ) on the kinetics of changes of vitamin C content and chlorophyll pigments during cold storage of two varieties of savoy cabbage (Brassica oleracea L. var. sabauda) OWASA and WIROSA. The cabbage was stored under CA and under air (control samples K), in temperature 0-1 C. Storage time: 42 (variety or 60 days ( variety OWASA). It was proved that CA slowed down the degradation of vitamin C and chlorophyll pigments in the stored vegetables in comparison to the storage in the air. The controlled atmosphere prolongs the period when vegetables maintain their high biological value during cold storage. Liczne badania potwierdziły skuteczność diety bogatej w warzywa oraz ich przetwory w zapobieganiu procesom starzenia i powstawania wielu chorób cywilizacyjnych, głównie sercowo-naczyniowych i nowotworowych oraz wielu innych schorzeń, w tym m.in. reumatoidalnego zapalenia stawów, chorób płuc, zaćmy, choroby Parkinsona czy Alzheimera. Warzywa mają takie właściwości dzięki znacznej zawartości różnych substancji o działaniu antyutleniającym [Mitek i Kalisz, 2003; Guo et al., 2001; Gil et al., 2002]. Stosunkowo wysoką zawartość sulforafanu, związku o właściwościach anty nowotworowych posiada kapusta, która jest atrakcyjnym składnikiem surówek. Kolosalne znaczenie w zachowaniu wymienionych wyżej właściwości biologicznych świeżych warzyw mają warunki ich przechowywania, w tym także stabilność optymalnej temperatury. Najwyżej pod tym względem ocenia się przechowywanie w kontrolowanej atmosferze [Bastrash et al., 1993; Gajewski, 2001; Pawłowicz, 2001; Krala i Witkowska, 2002; Krala i Witkowska, 2004; Krala i Witkowska, 2005]. Oprócz spowalniania szybkości oddychania, stosowanie kontrolowanej atmosfery sprzyja zachowaniu lepszej jakości mikrobiologicznej warzyw [Adamicki i Czerko, 2002; Gajewski, 2001; Kalemba i Kunicka, 2003; Holley i Patel, 2005]. Prowadzone są również badania nad możliwością stosowania olejków eterycznych do poprawy jakości mikrobiologicznej warzyw kapustnych przechowywanych w kontrolowanej atmosferze [Krala i Witkowska, 2006]. W literaturze przedmiotowej brakuje jednak bliższych informacji odnośnie wpływu kontrolowanej atmosfery na przemiany głównych składników odżywczych w kapuście włoskiej podczas przechowywania. Dotychczas opublikowane wyniki badań ograniczały się głównie do cech sensorycznych tego warzywa [Dębski i Dębska, 1989; Gajewski, 2001; Babik, 2004]. Zasadniczym celem podjętych badań było określenie wpływu kontrolowanej atmosfery na kinetykę zmian zawartości witaminy C i barwników chlorofilowych oraz na podstawowe cechy sensoryczne dwóch odmian kapusty włoskiej. MATERIAŁ BADANY Badano kapustę włoską z upraw gruntowych, ze zbiorów jesiennych, z plantacji kwalifikowanych z rejonu Sieradza: kapusta (Brassica oleracea var. sabauda) odmiana OWASA, pobrana bezpośrednio z plantacji. Czas od momentu zbioru do rozpoczęcia badań wynosił 2 doby, 52 Chłodnictwo tom XLI 2006 r. nr 4
kapusta (Brassica oleracea var. sabauda) odmiana WIROSA, do momentu rozpoczęcia eksperymentu przechowywana była w chłodni u plantatora, w temperaturze 0±1 C przez okres około miesiąca. Jest to odmiana bardzo późna, o główkach średniej wielkości, o silnie intensywnym kolorze zielonym. Przed rozpoczęciem przechowywania z główek kapusty usunięto luźno przylegające liście zewnętrzne. METODYKA DOŚWIADCZEŃ Poszczególne warzywa podzielono na dwie grupy doświadczalne, po 30 główek. Jedną z nich przechowywano w kontrolowanej atmosferze (CA) o składzie: 4% CO 2, 3% O 2, 93% N 2, ustalonym na podstawie dotychczasowego stanu wiedzy i doświadczeń własnych [Krala i Witkowska, 2004], drugą zaś traktowano jako próbę kontrolną (K) i przechowywano w powietrzu. Wilgotność względna CA i powietrza utrzymywana była na poziomie 95±2%, przez umieszczenie wewnątrz komór doświadczalnych z warzywami płaskich naczyń z wodą. Temperaturę utrzymywano w przedziale 0 1 C. Skład CA systematycznie kontrolowano i korygowano. Podstawą oceny jakości warzyw były wyniki niżej wymienionych oznaczeń, wykonywanych co 7 dni. Każdorazowo do analiz pobierano po trzy główki kapusty z każdego wariantu przechowywania: Analizy powtarzano czterokrotnie. Oznaczano: zawartość witaminy C metodą Tillmansa po uprzedniej redukcji kwasu dehydroaskorbinowego do kwasu askorbinowego metodą Pijanowskiego [PN- 90/A-75101/ 11], zawartość barwników chlorofilowych metodą Vernona [Vernon, 1960], wygląd, barwę, zapach. W celu ustalenia istotności wpływu składu kontrolowanej atmosfery na zmiany badanych cech warzyw podczas przechowywania wyniki opracowano statystycznie stosując jednoczynnikową analizę wariancji, na poziomie ufności 0,05. Obliczenia wykonano korzystając z arkusza kalkulacyjnego Excel z dodatkiem Analysis ToolPak i Solver. OMÓWIENIE WYNIKÓW Zmiany zawartości witaminy C w kapuście włoskiej następowały w różny sposób, w zależności od warunków przechowywania oraz odmiany. Kontrolowana atmosfera znacznie TABELA 1. Wartości parametrów kinetycznych dla rozkładu witaminy C, chlorofilu a, b w kapuście włoskiej przechowywanej w kontrolowanej. Badany wyróżnik Witamina C Chlorofil a Chlorofil b Surowiec OWASA) OWASA) Warunki przechowywania ograniczyła straty witaminy C we wszystkich badanych warzywach. Zawartość witaminy C w kapuście włoskiej odmiany OWA- SA przechowywanej w kontrolowanej atmosferze była statystycznie istotnie wyższa w trakcie całego okresu przechowywania, w porównaniu do prób kontrolnych przechowywanych w powietrzu (rys.1). Ubytek zawartości witaminy C w kapuście włoskiej odmiany OWASA po zakończeniu przechowywania w powietrzu (K) wynosił 95%, Stała szybkości k 0 [1/doba] Połowiczny czas rozpadu τ 1/2 [doba] CA 1,2944 38 K 1,4607 18 CA 1,1531 36 K 1,3316 21 CA 0,0221 55 K 0,0389 31 CA 0,034 45 K 0,0543 25 CA 0,0126 59 OWASA) K 0,0224 31 CA 0,0252 48 K 0,0328 27 1. Zawartość witaminy C w kapuście włoskiej odmiany OWASA, przechowywanej w kontrolowanej, * różnice między porównywalnymi warunkami przechowywania są istotne (p<0,05) natomiast w kontrolowanej atmosferze (CA) 75%. Analiza kinetyki degradacji witaminy C w badanych warzywach wykazała, że przechowywanie w kontrolowanej atmosferze około dwukrotnie wydłuża czas połowicznej przemiany tej witaminy (tabela). Zawartość witaminy C w kapuście włoskiej odmiany WIROSA obniżała się szybciej niż w kapuście odmiany OWASA przechowywanej w CA. Prawdopodobnie stwierdzone Chłodnictwo tom XLI 2006 r. nr 4 53
2. Zawartość witaminy C w kapuście włoskiej odmiany WIROSA, przechowywanej w kontrolowanej, * różnice między porównywalnymi warunkami przechowywania są istotne (p<0,05) 3. Zawartość chlorofilu a w kapuście włoskiej odmiany OWASA, przechowywanej w kontrolowanej wcześniejszych naszych pracach [Krala i Witkowska, 2004; Krala i Witkowska, 2005] można wysnuć hipotezę, że dużo lepsza zachowalność witaminy C w warzywach przechowywanych w kontrolowanej atmosferze ma związek z obniżeniem intensywności ich oddychania, w stosunku do warzyw przechowywanych w powietrzu. Podczas przechowywania kapusty włoskiej odmiany OWASA w kontrolowanej atmosferze zaobserwowano mniejsze ubytki zawartości barwników chlorofilowych w stosunku do kapusty przechowywanej w powietrzu (rys. 3, 4). Po dwóch miesiącach przechowywania tego warzywa w CA zawartość chlorofilu a zmniejszyła się o 55% (rys.3), a chlorofilu b o 50% (rys.4). Natomiast w próbach przechowywanych w powietrzu odpowiednio o 93% i o 80%. Korzystny wpływ kontrolowanej atmosfery na zawartość chlorofili a i b potwierdzają także obliczone wartości czasów połowicznej przemiany (t 1/2 ) tych barwników. W kontrolowanej atmosferze t 1/2 są istotnie większe niż w powietrzu (tabela). Stwierdzono ponadto, że kontrolowana atmosfera korzystnie wpływa na zachowanie barwy główek przechowywanej kapusty włoskiej. Analogiczna konkluzja nasuwa się po analizie wyników analiz degradacji chlorofilu a i b w kapuście włoskiej odmiany WIROSA (rys.5, 6). Czas połowicznego rozpadu chlorofili a i b w tej kapuście przechowywanej w CA jest około dwukrotnie dłuższy niż w próbach kontrolnych (tabela). Korzystny wpływ kontrolowanej atmosfery na zachowanie barwników chlorofilowych w innych warzywach kapustnych, to jest w brokułach włoskich, w kapuście pekińskiej, w kapuście brukselskiej potwierdzili Adamicki i Czerko [2002], Bastrash et al. [1993]. 4. Zawartość chlorofilu b w kapuście włoskiej odmiany OWASA, przechowywanej w kontrolowanej atmosferze (CA i w powietrzu (K) zróżnicowanie szybkości zmian zawartości witaminy C w obu odmianach kapusty było spowodowane zróżnicowaniem czasu od momentu zbioru do rozpoczęcia przechowywania w CA. Po całym okresie przechowywania w kontrolowanej atmosferze, to jest po 42 dniach, kapusta odmiany WIROSA odznaczała się o 22% wyższą zawartością witaminy C w porównaniu do prób kontrolnych przechowywanych w powietrzu (rys.2). Zatem CA sprzyja lepszemu zachowaniu witaminy C niż tradycyjne chłodnicze przechowywanie. Biorąc pod uwagę wyniki badań opisane we Ocena organoleptyczna jakości wykazała, że w chwili rozpoczęcia doświadczeń badana kapusta odznaczała się charakterystycznym zapachem oraz intensywną zieloną barwą. Nie posiadała uszkodzeń mechanicznych oraz zmian mikrobiologicznych. Główki były twarde (rys. 7). Po 47 dniach przechowywania tej kapusty w powietrzu stwierdzono zauważalne zmiany jakości. Na liściach zewnętrznych pojawiły się ciemne plamy spowodowane zmianami mikrobiologicznymi, czego nie zaobserwowano na kapuście przechowywanej w kontrolowanej atmosfe- 54 Chłodnictwo tom XLI 2006 r. nr 4
rze. Po 60 dniach przechowywania próby kontrolne zdyskwalifikowano ze względu na duże przebarwienia, natomiast jakość prób przechowywanych w CA była nadal dobra (rys. 8, 9). Biorąc pod uwagę wyniki analiz chemicznych można ogólnie stwierdzić, że kontrolowana atmosfera umożliwia około dwukrotne przedłużenie okresu zachowania wysokiej wartości biologicznej kapusty włoskiej w stosunku do tradycyjnego chłodniczego przechowywania w powietrzu. 5. Zawartość chlorofilu a w kapuście włoskiej odmiany WIROSA, przechowywanej w kontrolowanej WNIOSKI 1. Badane odmiany kapusty włoskiej różniły się znacznie zawartością witaminy C, co miało związek z czasem, jaki upłynął od momentu zbioru analizowanych odmian kapusty do rozpoczęcia chłodniczego przechowywania. 2. W kapuście włoskiej obu odmian przechowywanej w kontrolowanej atmosferze zawartość witaminy C zmniejsza się około dwukrotnie wolniej w stosunku do przechowywania w powietrzu. W konsekwencji kontrolowana atmosfera sprzyja lepszemu zachowaniu wartości biologicznej kapusty podczas przechowywania. 3. Kontrolowana atmosfera spowalnia rozkład barwników chlorofilowych oraz sprzyja zachowaniu barwy zielonej przechowywanej kapusty włoskiej, niezależnie od jej odmiany. 4. Czas zachowania wysokiej wartości żywieniowej kapusty włoskiej przechowywanej chłodniczo w kontrolowanej atmosferze jest około dwukrotnie dłuższy niż przechowywanej w powietrzu i wynosi około dwa miesiące. LITERATURA [1] ADAMICKI F., CZERKO Z.: Przechowalnictwo warzyw i ziemniaka, 2002, PWR i ADAMICI Poznań, s. 19 26, 86 89. [2] BABIK J.: Ekologiczne metody uprawy kapusty, 2004, Wydawnictwo Krajowe Centrum Rolnictwa Ekologicznego Regionalne Centrum Doradztwa Rozwoju Rolnictwa i Obszarów Wiejskich w Radomiu, Radom. [3] BASTRASH S., MAKHLOUF J., CASTAIGNE F., WILLEMOT C.: Optimal controlled atmosphere conditions for storage of broccoli florets. J. Food Sci., 1993, 58, 2, 338 341. Chłodnictwo tom XLI 2006 r. nr 4 6. Zawartość chlorofilu b w kapuście włoskiej odmiany WIROSA, przechowywanej w kontrolowanej 7. przed rozpoczęciem przechowywania [4] DĘBSKI H., DĘBSKA D.: Warzywa w kuchni. Instytut Wydawniczy Związków Zawodowych, Warszawa, 1989, 37, 487. [5] GAJEWSKI M.: Przechowalnictwo warzyw, 2001, SGGW, Warszawa, s. 11 37, 67 73, 109 125. [6] GIL M., FRANCISCO A., BARBERAN T., HESS-PIERCE B., KADER A.: Antioxidant capacities, phenolic compounds, carotenoids and vitamin C of nectarine, peach and plum cultivars from California. J. Agric. Food Chem., 2002, 50, 11, 4976 4982. 55
8. odmiany WIROSA po 42 dniach przechowywania w kontrolowanej [7] GUO J.T., LEE H.L., CHIANG S.H., LIN F.: Antioxidant properties of the extracts from different parts of broccoli in Taiwan. J. Food and Drug Analysis, 2001, 9, 2, 96 101. [8] HOLLEY R.A., PATEL D.: Improvement in shelf-life and safety of perishable foods by plant essential oils and smoke antimicrobials. Food Microbiol., 2005, 22, 273 292. [9] KALEMBA D., KUNICKA A.: Antibacterial and antifungal properties of essential oils. Curr. Med. Chem., 2003, 10, 813 829. [10] KRALA L., WITKOWSKA M.: Niektóre aspekty chłodniczego przechowywania wa- 9. odmiany OWASA po 60 dniach przechowywania w kontrolowanej rzyw w kontrolowanej atmosferze. Chłodnictwo, 2002, 37, 12, 35 39. [11] KRALA L., WITKOWSKA M.: Intensywność oddychania, zawartość witaminy C i barwników chlorofilowych w warzywach kapustnych w kontrolowanej atmosferze. Chłodnictwo 2004, 39, 7, 44 47. [12] KRALA L., WITKOWSKA M.: Kinetyka degradacji witaminy C w warzywach kapustnych przechowywanych w kontrolowanej atmosferze. Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny, 2005, 49 (12), 30 32. [13] KRALA L., WITKOWSKA M., KUNICKA A., KALEMBA D.: The quality of savoy cabbage stored under controlled atmosphere with the addition of essential oils. Polish J. of Food and Nutrition Sci., 2006, praca w druku. [14] MITEK M., KALISZ S.: Współczesne poglądy na właściwości przeciw utleniające soków owocowych i warzywnych. Przem. Spoż., 2003, 57, 5, 37 40. [15] PAWŁOWICZ B.: Kontrolowana atmosfera sposób na jakość przechowywanych jabłek. Chłodnictwo, 2001, 36, 4, 38 42. Warunki prenumeraty Zamówienia na prenumeratę Chłodnictwa wydawanego przez Wydawnictwo SIGMA-NOT można składać w dowolnym terminie. Mogą one obejmować dowolny okres czasu, tzn. dotyczyć dowolnej liczby kolejnych zeszytów. Zamawiający po dokonaniu wpłaty będzie otrzymywał Chłodnictwo począwszy od następnego miesiąca. Zamówienia na zeszyty sprzed daty otrzymania wpłaty będą realizowane w miarę możliwości z posiadanych zapasów magazynowych. Prenumerata roczna Chłodnictwa jest możliwa w dwóch wariantach: prenumerata wersji papierowej, prenumerata w pakiecie (pakiet zawiera całoroczną prenumeratę wersji papierowej + rocznik czasopisma na jednej płycie CD, wysyłany po zakończeniu roku wydawniczego). Prenumeratorzy, podpisujący z Wydawnictwem umowę prenumeraty ciągłej (odnawianej automatycznie co roku), otrzymują 10% bonifikaty od cen katalogowych. Członkowie stowarzyszeń naukowo-technicznych zrzeszonych w FSNT-NOT oraz uczniowie szkół technicznych każdego szczebla mają prawo do zaprenumerowania 1 egz. Chłodnictwa po cenie ulgowej pod warunkiem przesłania do Wydawnictwa formularza zamówienia (lub kserokopii blankietu wpłaty), ostemplowanych pieczęcią koła SNT lub szkoły. Prenumeratę można zamówić: faksem: (22) 891 13 74, 840 35 89, 840 59 49, 818 65 21 mailem: kolportaz@sigma-not.pl, chlodnictwo@sigma-not.pl poprzez Internet: www.sigma-not.pl listownie: Zakład Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT Sp. z o.o., ul. Ku Wiśle 7, 00-707 Warszawa telefonicznie: (22) 840 30 86 lub 840 35 89, 818 65 21 Na życzenie klienta wysyłamy blankiety zamówień. Warunkiem przyjęcia i realizacji zamówienia jest otrzymanie z banku potwierdzenia dokonania wpłaty przez prenumeratora. Dokument wpłaty jest równoznaczny ze złożeniem zamówienia. Wpłat na prenumeratę można dokonywać na ogólnie dostępnych blankietach w urzędach pocztowych (przekazy pieniężne) lub w bankach (polecenie przelewu), przekazując środki na konto: Wydawnictwo SIGMA-NOT Sp. z o.o.: ul. Ratuszowa 11, 00-950 Warszawa, skr. pocz. 1004 nr 53 1060 0076 0000 4282 1000 0012 Na blankiecie wpłaty należy czytelnie podać nazwę zamawianego czasopisma, liczbę zamawianych egzemplarzy, okres, wersję i cenę prenumeraty oraz adres zamawiającego. Dla prenumeratorów pakietu na rok 2006 Wydawnictwo oferuje dodatkowo roczniki archiwalne z lat 2004-2005 na płytach CD w cenie 20 pln netto (+ 22% VAT) za każdy rocznik. Pojedyncze zeszyty archiwalne dostępne są w wersji papierowej i od 2004 roku elektronicznej (cena 1 egz. netto wg aktualnego cennika). Na życzenie klienta wystawiamy faktury VAT. Sprzedaż zeszytów archiwalnych prowadzi: Zakład Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT Sp. z o.o. (adres jw.) Klub Prasy Technicznej Wydawnictwa SIGMA-NOT Sp. z o.o. Warszawa, ul. Mazowiecka 12, tel.: (22) 827 43 65 W przypadku zmiany cen w okresie objętym prenumeratą lub zmian stawki VAT, Wydawnictwo zastrzega sobie prawo do wystąpienia o dopłatę różnicy cen oraz prawo do realizowania prenumeraty tylko w pełni opłaconej. Cena 1 egzemplarza miesięcznika Chłodnictwo wynosi 15,00- zł (w tym 0% VAT) Cena prenumeraty rocznej w wersji papierowej 180,00- zł (w tym 0% VAT) Cena prenumeraty rocznej w pakiecie 204,40- zł brutto Prenumerata ulgowa rabat 50 % od ceny podstawowej OGŁOSZENIA przyjmuje Dział Reklamy i Marketingu 00-950 Warszawa, ul. Mazowiecka 12, tel. 827 43 66, fax 826 80 16, e-mail: reklama@sigma-not.pl Redakcja 03-450 Warszawa, ul. Ratuszowa 11, tel./fax 818 65 21, e-mail: chłodnictwo@sigma-not.pl 56 Chłodnictwo tom XLI 2006 r. nr 4