Dorota Wichrowska, tadeusz Wojdyła
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy
WpŁyW NAWADNiANiA KrOpLOWeGO NA ZAWArtOść prZeciWUtLeNiAcZy W OWOcAcH DyNi śWieŻeJ
i UtrWALONeJ
Streszczenie: Celem pracy było określenie stopnia zmian w części jadalnej owoców dyni, pochodzących z doświadczenia polowego, zawartości sumy karotenoidów oraz witaminy C w materiale świeżym i utrwalonym poprzez zamrażanie i marynowanie oraz przecho- wywanym przez sześć miesięcy. Zastosowane w okresie wegetacji nawadnianie kroplowe dyni wpłynęło na wzrost zawartości sumy karotenoidów w owocach odmiany „Junona”
(wzrost w stosunku do nienawadnianych o 131,0%). Największy zaś wzrost witaminy C (o 44,3%) w stosunku do nienawadnianych wykazały owoce odmiany „Miranda”. Naj- wyższe straty sumy karotenoidów i witaminy C, wynoszące odpowiednio 61,4 i 56,5%
wystąpiły w materiale utrwalonym poprzez marynowanie, podczas gdy w mrożonkach obniżenie zawartości badanych związków wynosiło odpowiednio 25,4 i 37,4% w stosun- ku do świeżych owoców.
Słowa kluczowe: nawadnianie, owoce dyni, marynata, mrożonka, przeciwutleniacze.
Wstęp
Dynia zwyczajna (Cucurbita pepo L.) jest cennym źródłem karotenoidów w tym β-karotenu jako prekursora witaminy A [Sudhakar i in. 2003]. Według Ru i współautorów [1998, s. 141–144] hiszpańskie odmiany dyni zawierają wię- cej β-karotenu niż marchew. W niektórych polskich odmianach dyni zawartość związków karotenoidowych jest porównywalna z zawartościami w marchwi.
W odróżnieniu od marchwi, dynia nie wiąże metali ciężkich i azotanów, w związ- ku z czym może być warzywem konkurencyjnym w stosunku do niej, na przy- kład jako surowiec do produkcji soków, past, przecierów dla dzieci [Krzysik i Bogucka 1981; Świetlikowska 2006]. Dzięki swoim właściwościom antyoksy-
Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu ZESZYTY NAUKOWE 2011 (205)
dacyjnym związki karotenoidowe pełnią istotną rolę w ochronie organizmu przed szkodliwym działaniem nadmiernych ilości wolnych rodników i nadlenków lipi- dowych [Sembratowicz i Czech 2005], przypisuje się im także działanie antyno- wotworowe [Danilchenko i in. 2000; Dąbrowska 2002]. Zawartość witaminy C w dyni jest mniejsza (około 70 mg ∙ kg–1 świeżej masy) w porównaniu z innymi warzywami, na przykład z ziemniakiem, gdzie wynosi około 220 mg ∙ kg–1 świe- żej masy [Rogozińska, Wszelaczyńska i Wichrowska 2005]. Jednakże jej forma biologicznie czynna – kwas askorbinowy – jest czynnikiem służącym do ochrony innych składników żywności, które mogą ulegać niekorzystnym zmianom w trak- cie procesu technologicznego oraz przechowywania, głównie na drodze utlenia- nia [ Gasik 1990]. β-karoten jako rozpuszczalny w tłuszczach związek wchodzi w skład lipoprotein, stanowiąc składnik zabezpieczający przed działaniem enzy- mów utleniających, natomiast witamina C jako rozpuszczalna w wodzie może wywierać ochronne działanie w miejscach, gdzie lipoproteiny wchodzą w inter- akcje z komórkami śródnabłonka [Białkowska i in. 1993]. Kwas askorbinowy neutralizuje wolne rodniki, przekształcając je w związki nietoksyczne lub mniej toksyczne dla organizmu człowieka [Borek-Wojciechowska 2000].
Celem pracy było określenie, w jakim stopniu stosowane w nowoczesnej agro- technice nawadnianie kroplowe dyni przyczynia się do zmiany zawartości wybra- nych substancji biologicznie czynnych (sumy karotenoidów, witaminy C) w owo- cach świeżych i utrwalonych oraz przechowywanych przez 6 miesięcy.
1. Materiał i metody
Materiałem do badań były trzy odmiany dyni zwyczajnej pochodzącej z doświad- czeń polowych, założonych na glebie bardzo lekkiej, zaliczanej do V klasy boni- tacyjnej przeprowadzonych w dwóch kolejnych sezonach wegetacyjnych (2004 i 2005), w Kruszynie Krajeńskim pod Bydgoszczą. Doświadczenia założono jako dwuczynnikowe, w układzie zależnym, w czterech powtórzeniach. Pierwszym czynnikiem było nawadnianie zastosowane w dwóch wariantach: bez nawad- niania (kontrola) i powierzchniowe nawadnianie kroplowe. Drugim czynnikiem były trzy odmiany uprawne dyni: oleista – „Danka”, bezłupinowa – „Junona”
i „Miranda”. Terminy wykonywania nawodnień ustalano na podstawie potencja- łu wodnego gleby, określanego przy użyciu tensjometrów. Nawadnianie rozpo- czynano, gdy siła ssąca gleby wynosiła minus 0,04 MPa. W pierwszym roku ba- dań zastosowano łącznie 85,5 mm (suma opadów w okresie IV-IX: 244,5 mm), a w drugim 99,5 mm (suma opadów w okresie IV-IX: 203,0 mm). Materiał bada- ny stanowiła część technologiczna świeżych owoców dyni. Próby pocięte w sze- ściany (20 × 20 × 20 mm) poddano blanszowaniu (w temperaturze 99°C, 30 s).
Część dyni umieszczono w woreczkach foliowych i utrwalano poprzez szybkie
Wpływ nawadniania kroplowego na zawartość przeciwutleniaczy w owocach dyni 85 zamrażanie (– 30°C) oraz marynowanie (zalewa: 3% kwas octowy z 3% sacha- rozą) w słoikach typu twist-off. Po zamknięciu słoika marynatę pasteryzowano przez 15 min. Próby przechowywano przez sześć miesięcy w zróżnicowanych warunkach, tj. mrożonkę w temperaturze –18°C, a marynatę w pomieszczeniu za- cienionym w temperaturze 7°C.
W próbach owoców świeżych i utrwalonych określono zawartość przeciw- utleniaczy, tj. witaminę C [PN-A-04019:1998] oraz sumę karotenoidów [PN-90/-75101/12].
Uzyskane wyniki poddano ocenie statystycznej, stosując analizę wariancji we- dług modelu zgodnego z układem doświadczenia. Istotność różnic zweryfikowa- no testem Tukeya na poziomie 95% ufności.
2. Wyniki i dyskusja
Rośliny dyniowate ze względu na wysoką plenność oraz wytwarzanie olbrzymiej masy nadziemnej (wysoki współczynnik transpiracji) są zaliczane do roślin o wy- sokich potrzebach wodnych szacowanych na 400 mm [Kaniszewski 2005], a ich uprawa na gruntach wyposażonych w instalacje nawadniające jest uzasadniona [Rolbiecki i Rolbiecki 2003]. Wyniki badań wskazują, że w największym stopniu na zawartość witaminy C oraz sumy karetonoidów w owocach dyni wpłynęło sto- sowanie w okresie wegetacji nawadniania i uwarunkowania genetyczne badanych odmian (tabela). Nawadnianie kroplowe zwiększyło zawartość sumy karotenoidów i witaminy C w miąższu świeżych owoców dyni odpowiednio o 73,6 i 29,9%.
Największą zawartością witaminy C, niezależnie od postępowania, charaktery- zowała się odmiana „Danka” i „Junona”, odpowiednio 80,2 i 81,1 mg · kg–1, a naj- niższą „Miranda” – 47,8 mg · kg–1. Największą zawartość sumy karotenoidów wy- kazywały owoce odmiany „Danka” i „Miranda”, odpowiednio 63,4 i 59,7 mg · kg–1. Reakcja odmian na nawadnianie kroplowe była również zróżnicowana pod względem zawartości omawianych składników, na co wskazuje istotna interakcja między badanymi czynnikami.
Spośród badanych odmian największą reakcją wzrostową zawartości sumy karotenoidów (prowie dwuipółkrotnym) charakteryzowały się nawadniane owo- ce odmiany „Junona”. Również zawartość witaminy C wzrosła w materiale po- chodzącym z poletek nawadnianych w stosunku do nienawadnianych, średnio o 18,1 mg · kg–1 i wynosiła 78,7 mg · kg–1.
Witamina C jest jedną z najbardziej labilnych witamin. Jest wrażliwa na dzia- łanie tlenu, światła, odczyn zasadowy, a także wysoką temperaturę [Pijanowski i in. 1996 s. 112, 113]. Straty witaminy C w badanych owocach dyni wynosiły 56,5% w materiale utrwalonym poprzez marynowanie, a 37,4% w mrożonce (ry- sunek 1).
rysunek 1. Straty witaminy c w trzech odmianach dyni uprawianej z zastosowaniem i bez stosowania nawadniania w zależności od metod konserwacji (w %)
z nawadnianiem bez nawadniania
z nawadnianiem bez nawadniania
z nawadnianiem bez nawadniania
MirandaJunonaDanka
42,2 62,7
28,1 50,9
21,6 46,5
31,7 61,6
47,3 58,2
54,0 59,3
mrożonka marynata
trzech odmian dyni analizowanej po zbiorach w zależności od stosowanego nawadniania (średnia z lat 2004-2005)
Nawadnianie (i) Odmiany (ii) Witamina c [mg ∙ kg–1 świeżej
masy]
Suma karotenoidów [mg ∙ kg–1 świeżej
masy]
Nienawadniane Danka
Junona Miranda
66,2 76,6 39,1
48,3 26,1 47,1
Średnia 60,6 40,5
Nawadniane Danka
Junona Miranda
94,1 85,6 56,4
78,4 60,3 72,3
Średnia 78,7 70,3
Średnia Danka
Junona Miranda
80,2 81,1 47,8
63,4 43,2 59,7
Średnio z obiektów 69,7 55,4
LSD p = 0,05
II I I/II II/I
0,5 0,6 0,7 0,8
n.s.
0,4 0,4 0,5
Wpływ nawadniania kroplowego na zawartość przeciwutleniaczy w owocach dyni 87 W badanym materiale marynowanym przeciętne straty zawartości sumy ka- rotenoidów były bardzo wysokie i wynosiły 61,4%, natomiast w mrożonkach analizowanych po 6 miesiącach straty tych składników wynosiły ponad 25% (ry- sunek 2).
Według Sembratowicza i Czecha [2005] podczas niewłaściwego przechowy- wania żywności straty prekursorów witaminy A mogą sięgać nawet 70%, a pod- czas przetwarzania około 25% w stosunku do wartości wyjściowej. Utrwalanie poprzez marynowanie jest poprzedzane blanszowaniem. Barrett i współautorzy [2000] uważają, że jest to główny czynnik odpowiedzialny za straty witami- ny C w trakcie procesu technologicznego. Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach (takie, jak witamina A), zdaniem Pijanowskiego i współpracowników [1996, s. 112, 113], stosunkowo dobrze znoszą wysokie temperatury. Jednakże wpływ temperatury na rozpad karotenoidów jest szczególnie istotny, gdy współdziała- ją przy tym takie czynniki, jak tlen i niskie pH. W środowisku kwaśnym związ- ki karotenoidowe są nietrwałe. Marynowanie poprzez dodatek kwasu octowego oraz wysoka temperatura mogły więc być przyczyną tak wysokich strat sumy karotenoidów w badanym materiale. Odmiana „Miranda” zachowywała najwię- cej omawianych substancji biologicznie czynnych, niezależnie od sposobu kon- serwacji, podobnie jak odmiana „Junona” pod względem zawartości sumy karo- tenoidów.
rysunek 2. Straty karotenoidów w trzech odmianach dyni uprawia- nej z zastosowaniem i bez stosowania nawadniania w zależności od metod konserwacji (w %)
z nawadnianiem bez nawadniania
z nawadnianiem bez nawadniania
z nawadnianiem bez nawadniania MirandaJunonaDanka
34,7 64,8
17,0 62,8
27,0 55,5
22,4 67,3
32,8 63,5
18,8 54,4
mrożonka marynata
Wnioski
1. Zastosowane nawadnianie kroplowe przyczyniło się do wzrostu zawartości karotenoidów oraz witaminy C w miąższu świeżych owoców dyni. Najwięk- szą zawartością karotenoidów po procesie nawadniania, charakteryzowały się owoce dyni odmiany „Junona”, a największy wzrost zawartości witaminy C wykazały owoce dyni odmiany „Miranda”.
2. Zawartość witaminy C oraz karotenoidów w owocach dyni zależała od uwa- runkowań genetycznych odmian. Odmiana „Danka” i „Junona” zawierały wię- cej witaminy C w porównaniu z odmianą „Miranda”, a odmiany „Miranda”
i „Danka” więcej sumy karotenoidów w porównaniu z osmianą „Junona”.
3. Po sześciu miesiącach przechowywania, zawartość witaminy C i karoteno- idów była wyższa w owocach dyni zamrożonej niż w marynowanej.
Bibliografia
Barrett, D.M., Garcia, E.L., Russel, G.F., Ramirez, E., Shirazi, A., 2000, Blanch Time and Cultivar Effects on Quality of Frozen and Stored Corn and Broccoli, J. Food Sci. 65, 534–540.
Białkowska, M., Szostak, W.B., Nowicka, G., Szostak-Węgierek, D., 1993, Wpływ pre- paratu CRP na lipidy surowicy u pacjentów z hiperlipidemią, Wiadomości Lekarskie XLVI, nr 9–10, 351–355.
Borek-Wojciechowska, R., 2000. Znaczenie witaminy C dla organizmu człowieka, Prze- mysł Spożywczy nr 2.
Danilchenko, H., Paulauskiene, A., Dris, R., Niskanen, R., 2000, Biochemical Composi- tion and Processability of Pumpkin Cultivars, Acta Hort. vol. 510, 493–497.
Dąbrowska, B., 2002, Dynia zasługuje na większe rozpowszechnienie, Owoce – Warzywa – Kwiaty nr 10, 14–16.
Gasik, A., 1990, Kwas askorbinowy – właściwości i zastosowanie w technologii żywności, Przemysł Spożywczy nr 6, 130–133.
Kaniszewski, S., 2005, Nawadnianie warzyw polowych, Plantpress, Kraków.
Krzysik, K., Bogucka, W., 1981, Dynie – wartościowy surowiec do produkcji przetworów dla dzieci, Zesz. Prob. Post. Nauk Roln. nr 497, 339–345.
Pijanowski, E., Dłużewski, M., Dłużewska, A., Jarczyk, A., 1996, Ogólna technologia żywności, WNT, Warszawa.
PN-A-04019:1998. Produkty spożywcze. Oznaczanie zawartości witaminy C.
PN-90/-75101/12. Przetwory owocowe i warzywne. Oznaczanie zawartości sumy karote- noidów i β-karotenu.
Rogozińska, I., Wszelaczyńska, E., Wichrowska, D., 2005, Effect of Bioelements (Mg, N, K) and Herbicides on Vitamin C Content in Potato Tubers, part I: Vitamin C Content in Potato Tubers Immediately After Harvest, J. Elementol., 10(4), 999–1008.
Wpływ nawadniania kroplowego na zawartość przeciwutleniaczy w owocach dyni 89 Rolbiecki, R., Rolbiecki, S., 2003, The Effectiveness of Microirrigation of Summer Squash
„Miranda” in Sandy Soil Conditions, Folia Hort. 15/2, 97–102.
Ru, W.Z., Jin, T.M., Wu, J.R., Jin, T.M., 1998, Determination of Beta-carotene in Diffe- rent Pumpkin Varieties by HPL, Acta Agri. Boreali Sinica vol. 13, 141–144.
Sembratowicz, I., Czech, A., 2005, Naturalne przeciwutleniacze występujące w żywności, Post. Nauk Roln. nr 1, 75–88.
Sudhakar, P., Jagdish, S., Upadhyay, A.K., Ram, D., Mathura Rai, 2003, Ascorbate and Carotenoid Content in a Indian Collection of Pumpkin (cucurbita moschata Duch. Ex Poir.), Cucurbit Genetics Cooperative Report vol. 26, 51–53.
Świetlikowska, K. (red.), 2006, Surowce spożywcze pochodzenia roślinnego, SGGW, Warszawa.
iNfLUeNce Of Drip-irriGAtiON ON tHe cONteNt Of ANtiOxiDANtS iN freSH AND preServeD pUMpKiN
Summary: The aim of this study was to determine the degree of changes in the content of carotenoids as well as vitamin C in fresh and stabilized material of edible part of fruit squash collected from field experiment. Applied drip-irrigation during vegetation time in- fluenced the increase of the studied components, especially in fruit of „Danka” cultivar (the content of carotenoids and β-carotin – 78,4 mg ∙ kg–1 of fresh matter and vitamin C – 94,1 mg ∙ kg–1 of fresh matter). The highest losses of carotenoids and β-carotin and vi- tamin C, amounting to 61,4% and 56,5%, respectively, occurred in pickled material, how- ever in frozen material decrease of the studied substances amounted to 25,4% and 37,4%
respectively, as compared with fresh fruits analyzed after harvest.
