Jablečné výlisky z jedenácti kultivarů: přístup k identifikaci zdrojů bioaktivních látek

CROP PRODUCTION

Apple pomace from eleven cultivars: an approach to identify sources of bioactive compounds

Bagaço de maçã de 11 cultivares:

Mariana Fátima Sato; Renato Giovanetti Vieira; Danianni Marinho Zardo; Leila Denise Falcão; Alessandro Nogueira; Gilvan Wosiacki*

Departamento de Engenharia de Alimentos, Setor de Ciências Agrárias e de Tecnologia, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Av. Carlos Cavalcanti, 4748, 84030-900, Ponta Grossa, Paraná, Brazílie

ABSTRACT

V této práci bylo hodnoceno složení sušených jablečných výlisků jedenácti odrůd. Proces sušení jablečných výlisků rozložených v tenké vrstvě v zásobnících sušárny s prací. Proces sušení jablečných výlisků rozprostřených v tenké vrstvě v zásobnících sušárny s cirkulujícím ohřátým vzduchem při 60 ºC vykazoval polynomickou tendenci 3. řádu a po 10 hodinách vykazoval produkt s rovnovážnou vlhkostí 10 % homogenní vzhled podle kolorimetrických parametrů. Byly zjištěny významné rozdíly v obsahu lipidů, bílkovin, celkových titrovatelných kyselin, celkových redukujících cukrů, dietetických vláken, celkových fenolových sloučenin a také v oxidační aktivitě. Celkový obsah dietní vlákniny zahrnuje pektin, 35 %, a nerozpustnou vlákninu (65 %). Obsah celkových fenolových sloučenin, stanovený pomocí Folinova Ciocalteuova činidla a vyjádřený jako katechin, se pohybuje od 2,29 do 7,15 g kg-1 sušených jablečných výlisků a antioxidační kapacita, vyjádřená jako celkový ekvivalent (TEAC), od 17,41 do 77,48 mMol g-1. Mezi oběma těmito kvalitativními faktory byla zjištěna 82% korelace. Analýza hlavních komponent stanovila účinnost celkové fenolové sloučeniny, antioxidační kapacity, celkové vlákniny a celkových redukujících cukrů pro určení nejlepšího souboru odrůd jako zdroje bioaktivní sloučeniny. Jako nejvhodnější se ukázala odrůda Cv. M-2/00 vykazuje vysoký obsah celkové fenolové sloučeniny a antioxidační kapacity, cv. Catarina, pektinu, zatímco cv. MRC 11/95, M-12/00, M-8/00, M6/00 e M-11/00, kyseliny jablečné a celkových redukujících cukrů. Ostatní odrůdy vykazují vysoký obsah vlákniny, popelovin a lipidů.

Klíčová slova: sušené jablečné výlisky, invertovaný cukr, vláknina, celkové fenolické sloučeniny, antioxidační kapacita.

RESUMO

A composição do bagaço seco de maçã de 11 novas cultivares foi determinada neste trabalho. Sušení jablečných výlisků uspořádaných v tenké vrstvě v konvekční sušárně se vzduchem ohřátým na 60 °C vykazovalo kubický polynomický trend a po 10 hodinách výrobek obsahoval rovnovážnou vlhkost 10 % s homogenním vzhledem podle kolorimetrických parametrů bez známek přehřátí. Mezi analyzovanými vzorky byly zjištěny významné rozdíly v obsahu lipidů, kyseliny jablečné, celkových fenolických látek, celkových redukujících cukrů a vlákniny. Celková vláknina se skládala z 35 % z pektinu a 65 % z nerozpustné vlákniny. Obsah celkových fenolických látek (CFT), stanovený pomocí Folin-Ciocalteuova činidla a vyjádřený jako katechin, se pohyboval od 2,29 do 7,15 g kg-1 jablečných výlisků a antioxidační kapacita, vyjádřená jako celkové ekvivalentní hodnoty (TEAC), se pohybovala od 17,41 do 77,48 mMol g-1. Mezi těmito dvěma atributy kvality byla zjištěna 82% korelace. Analýza hlavních komponent určila význam celkových fenolických sloučenin, antioxidační kapacity, celkové vlákniny a celkových redukujících cukrů u kvalifikovaných vzorků jablečných výlisků jako zdroje bioaktivních látek. Odrůda M-2/00 vykazovala vyšší obsah fenolických látek a antioxidační kapacitu a odrůda Catarina se více vztahuje k obsahu pektinů, zatímco odrůdy MRC 11/95, M-12/00, M-8/00, M6/00 a M-11/00 vykazují vyšší obsah kyseliny jablečné a celkových redukujících cukrů. Ostatní odrůdy vykazovaly vysoký obsah vlákniny, popela a lipidů.

Klíčová slova: sušené jablečné výlisky, invertní cukr, vláknina, celkové fenolické sloučeniny, antioxidační kapacita.

Úvod

Tradiční technologie sklizně jablek považuje výlisky za odpad, protože jejich likvidace způsobuje nákladné ekologické problémy. Jablečné výlisky jsou však zajímavou surovinou a přitahují značnou pozornost jako potenciální zdroj cukru, vlákniny, pektinu a fenolických látek. Tyto produkty lze pak využít k mnoha účelům ve farmaceutickém, kosmetickém a potravinářském průmyslu.

Komerční produkce jablek v Brazílii, založená pouze na dvou odrůdách, byla vedena snahou zásobovat vysoce náročné národní maloobchodní prodejce a v poslední době i průmysl jablečných šťáv a vína. Sedmdesát procent produkce je komerčně využíváno pro spotřebu in natura, zatímco 30 % je považováno za průmyslové ovoce. Třetinu této frakce tvoří ovoce horší kvality, které se vyřazuje nebo se používá na kvašení octa a výrobu destilovaných nápojů, a zbylé 2/3 tvoří ovoce, které lze použít na výrobu jablečné šťávy (WOSIACKI et al., 2002). Z posledně jmenované frakce se 75 % produktu stává šťávou nebo moštem a 25 % jsou zvlhčené výlisky, i když v současné době jsou vyvinuty technologie, které pomocí enzymů nové generace mění tato čísla na 91 %, resp. 9 % (ISSENHUTH; SCHNEIDER, 2008).

Průmyslové jablečné výlisky se skládají z lisovacích zbytků z jablečných moštů, vín, pálenek, destilátů nebo lihovin a octů (SMOCK; NEUBERT, 1950) a také ze složek ze zbytků pokožky a endokarpu získaných při poloprůmyslových procesech zmrazování, konzervování, dehydratace a dalších zpracováních (VIRK; SOGI, 2004). Sušení jablečných výlisků se zdá být ekonomicky nejvýhodnějším přístupem ke stabilizaci, protože výrazně snižuje objem a umožňuje nižší náklady na přepravu. Výtěžnost sušení při 60 ºC je přibližně 50,0 g kg-1 za 10 hodin, což představuje 5 % ze suroviny.

Vzhled sušených výlisků závisí na teplotě sušení. Od 50 do 60 ºC jsou stimulovány enzymatické reakce hnědnutí (WOSIACKI; SATAQUE, 1987), zatímco od 90 do 100 ºC dochází k Maillardovým reakcím, přičemž produkty se jeví tmavší než produkty získané v rozmezí 70 až 80 ºC. Pokud je však kritériem pro zastavení procesu okamžik, kdy teplota výlisků začne stoupat, nebude tato teplota nikdy vyšší než 52 °C a konečný vzhled produktu bude mít tendenci být homogenní.

Nestabilita jablečných výlisků souvisí s jejich fyzikálně-chemickým složením a s přítomností enzymů aktivovaných po rozpadu rostlinných tkání (ENDREB, 2000; KENNEDY et al., 1999; SMOCK; NEUBERT, 1950). Jablečné výlisky se skládají z vody (76,3 %) a sušiny (23,7 %) a vznikají z dužniny a pokožky (95,5 %), semen (4,1 %) a stopek (1,1 %). Obsahuje průměrně 80 % vlhkosti a 14 % celkové rozpustné sušiny tvoří glukóza, fruktóza a sacharóza. Jeho složení souvisí s odrůdou jabloně a se způsobem zpracování (KENNEDY et al., 1999). Obsah vlákniny se pohybuje od 11,6 do 44,5 % a zahrnuje celulózu (12,0 až 23,2 %), lignin (6,4 až 19,0 %), pektin (3,5 až 18,0 %) a hemicelulózu (5,0 až 6,2 %). Vláknina (35,8 %) a zbytkové cukry (54,4 %) tvoří v průměru 91,2 % výlisků, zbývající složky jsou bílkoviny, lipidy a popeloviny (CARSON et al., 1994). Ve vzorku jablečných výlisků byly stanoveny chromatické charakteristiky L=51,8, a=5,4 a b=18,2 (SHUDA et AL., 2007).

Použití jablečných výlisků jako potenciálního zdroje živin pro produkci glukosidázy Aspergillus foetidus navrhli Hang a Woodams (1994). O deset let později navrhli Schieber et al. (2004) jeho využití pro další technologické účely, jako je získávání polyfenolických sloučenin. Výlisky byly také doporučeny pro biotechnologické aplikace, jako je výroba etanolu (PAGANINI et al., 2005), vonných látek, kyseliny citronové, pektinu, enzymů a plísní po extrakci vlákniny a rostlinného uhlí (TSURUMI et al., 2001).

Fuji a Gala jsou nejpěstovanější odrůdy v Brazílii, ale neodpovídají standardu průmyslové kvality jablek kvůli nízkému obsahu kyselin a celkovému obsahu fenolických látek. Průmyslová sadařská praxe v Brazílii teprve začíná (WOSIACKI et al., 2007) a je třeba získat informace o potenciálních nových odrůdách, například o jejich využitelnosti pro zpracování šťávy nebo vína a o jejich výliscích. Cílem této práce bylo charakterizovat fyzikálně-chemické složení a antioxidační kapacitu výlisků z jedenácti odrůd jablek, které jsou dosud předmětem zemědělského výzkumu, a určit nejlepší zdroj bioaktivních látek, které zůstávají v tomto důležitém vedlejším produktu zpracování jablečné šťávy.

Materiál a metody

Materiál

Vzorky (10 kg) vybraných odrůd jablek byly poskytnuty společností Empresa de Pesquisa e Extensão Agropecuária de Santa Catarina – Estações Experimentais de Caçador e de São Joaquim, kodifikované cv. 1 (Catarina), cv. 2 (Joaquina), cv. 3 (M-11/00), cv. 4 (M-11/01), cv. 5 (M-11/00 AGR), cv. 6 (M-12/00), cv. 7 (M-13/00), cv. 8 (M-2/00), cv. 9 (M-6/00), cv. 10 (M-8/01) a cv. 11 (MRC-11/95). Chemické produkty byly v kvalitě „pro analýzu“ (p.a.).

Metody

Postup

Po extrakci šťávy ve vertikálním lisu byly jablečné výlisky jednou propláchnuty vodou z vodovodu (1:1:š:v) a odstředěny při 860 x g v malém domácím zařízení až do úplného odvodnění. Opláchnuté jablečné výlisky byly poté rozprostřeny v tenké vrstvě na kruhové bambusové podložky v každém ze šesti podnosů laboratorní sušárny a byly ponechány sušit za cirkulace vzduchu při teplotě 60 °C. Teplota jablečných výlisků i jejich hmotnost byly sledovány každou hodinu, aby bylo možné určit konec procesu sušení buď zvýšením teploty, nebo stabilizací hmotnosti. Usušený produkt byl rozmělněn ve Waringově mixéru, prosezen, aby se oddělily úlomky slupek, semen a stopek od frakce 60 MESH, která byla poté uložena při teplotě 22 ºC ± 3 ºC v hermeticky uzavřených nádobách pro další analýzu.

Extrakce pektinu byla provedena v souladu s postupy, které dříve popsali Fertonani et al. (2006). Směs suroviny (10 g) se 400 ml vodného roztoku HCl (100 mM) byla vařena po dobu 10 minut a reakce byla zastavena v ledové lázni; suspenze byla filtrována přes sýrařské plátno a pektin byl vysrážen z čirého extraktu pomocí alkoholu (1:2::v:v). Po filtraci přes sýrařské plátno a sušení v sušárně s cirkulujícím suchým ohřátým vzduchem při 50 °C byl pektin triturován v mixéru Waring a uložen při teplotě 22 °C ± 3 °C v plastových sáčcích obsahujících silikagel pro další analýzu.

Analýza

Vzhled byl hodnocen na základě relativních barevných atributů měřených metodou CIELAB, která měří světlost (L*) a chromatické souřadnice (a* a b*) pomocí fotoaparátu Sony Cyber-shot 4. Na základě této metody bylo zjištěno, že vzhled pektinů je v rozmezí od 1,5 do 3,5 %.1Mpixelů k pořízení snímků a softwaru Corel® Photo Paint 12.0 k jejich úpravě (CAMELO; GOMEZ, 2004). pH bylo měřeno digitálním pH-metrem (Tecnal TEC3MP, Sao Paulo, Brazílie), který byl kalibrován standardními roztoky o pH 7,0 a 4,0. Při měření pH byly použity standardní roztoky o pH 7,0 a 4,0, které byly kalibrovány. Celkový obsah rozpustných látek byl stanoven pomocí refraktometru při teplotě 20 °C. Obsah vlhkosti a minerálních látek byl stanoven úbytkem hmotnosti při 105 ºC (do konstantní hodnoty), resp. 550 ºC (AOAC, 1998). Obsah lipidů byl vypočten jako gravimetrický rozdíl ve vzorku po 4 hodinách extrakce hexanem v Soxhletově přístroji a obsah bílkovin byl vypočten s ohledem na obsah dusíku a faktor 6,25 (AOAC, 1998). Redukující cukry a celkové redukující cukry byly po mírné hydrolýze HCl stanoveny podle klasické metodiky Somogyiho (1945) modifikované Nelsonem (1944) a vyjádřeny jako glukóza v g 100 g-1. Sacharóza byla vypočtena jako rozdíl mezi celkovým redukujícím cukrem a redukujícím cukrem. Obsah glukózy byl stanoven oxidací na kyselinu glukonovou pomocí soupravy GOD (AOAC, 1998) a obsah fruktózy byl vypočten jako rozdíl mezi redukujícím cukrem a glukózou. Celková kyselost, stanovená titrací 0,1 N NaOH, byla vyjádřena jako kyselina jablečná v g 100 g-1 za použití konverzního faktoru 0,64 (AOAC, 1998). Vláknina byla stanovena gravimetricky po amylolýze a proteolýze komerčními enzymy (AOAC, 1998). Celkový obsah fenolických látek byl stanoven pomocí Folin-Ciocalteuova činidla podle Singletona a Rossiho (1965) a vyjádřen jako mg katechinového ekvivalentu na kg jablečných výlisků. Antioxidační aktivita byla stanovena pomocí testu FRAP (Ferric Reducing Ability of Plasma), který byl proveden podle Benzieho a Straina (1996) s úpravami podle Pulida et al. (2000).

Výsledky a diskuse

Dehydratace výlisků

Kinetika sušení jablečných výlisků odpovídá kubickému modelu nebo modelu 3. řádu takto:

Y = -a – x3 + b – X2 -c – x + d

kde:

y = hodnota celkové hmotnosti (v kilogramech) a x = čas (v hodinách)

Zpracování za standardních podmínek v laboratorní konvekční sušárně s ohřívaným cirkulujícím vzduchem o teplotě 60 ºC nám umožnilo pozorovat 50% úbytek hmotnosti za 4 hodiny, ačkoliv hmotnost byla považována za konstantní až po 10 hodinách, protože křivka je asymptotická k časové ose a dosahuje rovnovážné vlhkosti kolem 10 %. Dehydratace se v tomto případě skládá ze tří různých fází: zahřívání výlisků až do dosažení rovnovážné teploty kolem 42 °C, sušení výlisků odpařováním při konstantní teplotě, které vede ke ztrátě hmotnosti, a zahřívání výlisků až do dosažení teploty cirkulujícího vzduchu při zachování konstantní hmotnosti. Poslední krok by se měl vynechat, aby nedošlo ke zkáze sloučenin citlivých na teplotu, nebo dokonce aby se zabránilo oxidačním reakcím, jejichž výsledkem je čirý produkt. Produktem sušení je po rozemletí v mixéru Waring prášek, který lze prosévat přes síto 60 MESH a který je stabilní, pokud je skladován při teplotě 22 °C ± 3 °C v uzavřené nádobě.

Obrázek 1A ukazuje sušení jablečných výlisků jako polynomický model 3. řádu, jak je vidět na izotermě 60 ºC asymptotické k časové ose. Přestože se během prvních 4 hodin ztratí 50 % hmotnosti, celý proces si teoreticky vyžádá 15 hodin, ale za 10 h se získá rovnovážná vlhkost 12 %, kterou lze přerušit, a zabránit tak přehřátí. Teplota jablečných výlisků během celého procesu sušení nikdy nedosáhla 45 °C. Na obrázku 1B je znázorněna první derivace předchozí rovnice, která představuje rychlost úbytku hmotnosti odpařováním vody, čímž se rovnice stává zápornou, a na obrázku 1C je znázorněno lineární zpomalení protínající časovou osu, které přesněji označuje konec procesu, poněkud delší než 15 hodin. Wang et al. (2002) při hledání matematického modelu pro horkovzdušné sušení tenkovrstvých jablečných výlisků studovali proces při teplotách 75, 85, 97 a 105 ºC v konvekční sušárně vzduchu jako tenkou vrstvu o tloušťce 10 mm. Vzhledem k tomu, že zvyšování teploty urychluje proces sušení, a tím zkracuje dobu sušení, stanovili autoři celou délku procesu, která je podobná zde uváděné.

Obrázek 2 ukazuje výsledky ze sušených vzorků jablečných výlisků týkající se barevných parametrů, kde je dobře patrná homogenita všech produktů. Tato kolorimetrická analýza byla provedena za účelem stanovení vzhledových charakteristik výrobku při procesu sušení, jehož cílem bylo zabránit jakémukoli kažení v důsledku teplotního stresu. Teplota vzduchu byla 60 °C a teplota výlisků 42,5 °C a za těchto podmínek se hodnoty světlosti výrobku pohybovaly od 56 do 63 na stupnici 0-100, přičemž průměrná hodnota byla 59,7 ± 2,93 %, což ukazuje na homogenní skupinu sušených jablečných výlisků. Nízký variační koeficient pro všechny kolorimetrické parametry svědčí o tom, že všechny vzorky mají skutečně podobný vzhled díky stejným postupům sušení a naznačuje určitou homogenitu složení. S odlišnými údaji Shuda et al. (2007) zjistili větší rozdíly mezi studovanými odrůdami. Je třeba zdůraznit, že na konečný vzhled mají vliv nejméně dva faktory: samotná odrůda a použitý postup sušení.

Fyzikálně-chemické složení a antioxidační aktivita

Tabulka 1 uvádí složení minoritních složek nalezených v sušených jablečných výliskách oproti sušenému jablku. zvlhčených výlisků, přičemž významné rozdíly mezi nimi jsou ve vlhkosti, obsahu lipidů a kyseliny jablečné vypočtené pomocí ANOVA (Fcal/Ftab = 21,50, 1,68 a 90,36)

Vlhkost (průměrně 11,43 %) je dostatečně nízká pro zachování mikrobiologické stability. Po jednom roce skladování při teplotě 22ºC ± 3ºC bylo mikrobiologické zatížení stejné jako na začátku pokusu a nižší než limity stanovené federálními zákony. Smock a Neubert (1950) uváděli rozmezí 11,00 až 12,50 g 100 g -1 jako vlhkost, která se obvykle vyskytuje ve Spojených státech. Shuda et al. (2007) popsali vlastnosti komerčních sušených jablečných výlisků v Indii, které vykazovaly hodnoty vlhkosti 10,80 ± 0,03 g 100 g-1.

Frakce popela se v naší studii objevuje v průměrné koncentraci 1,84 g 100 g-1 . Smock a Neubert (1950) uvádějí podobné výsledky v rozmezí 2,11 až 3,50 g 100 g-1, Cho a Hwang (2000) 0,56 g 100 g-1) a Teixeira et al (2007) 0,56 G 100 G-1.

Obsah lipidů byl v průměru 1,72 g 100 g-1, což je méně než výsledky uváděné jinými autory, od 3,01 do 4,70 g 100 g-1 (SMOCK; NEUBERT, 1950; CHO; HWANG, 2000; SHUDA et al., 2007). Nejpravděpodobnějším zdrojem variability lipidové frakce je složení semen, které se může pohybovat od 2,20 do 4,40 g 100 g-1 (CARSON et al., 1994; KENNEDY et al., 1999).

Co se týče obsahu bílkovin, naše vzorky se pohybovaly v rozmezí 3,75 až 4,65 g 100 g-1, což je více než průměr 2,06 g 100 g-1 zjištěný Shuda et al., (2007), ale méně než rozmezí 4,45 až 5,67 g 100 g-1 uváděné Smockem a Neubertem (1950) a 11,40 g 100 g-1 uváděné Cho a Hwangem (2000). Obsah bílkovin v jablečných výliskách vede k možnosti jejich využití jako složky pro kvašení Saccharomyces cerevisiae k získání stabilních produktů nebo dokonce ke zrání destilovaného alkoholu v dubových sudech (PAGANINI et al., 2005).

Kyselina jablečná je složka, která je ve výliscích přítomna v různém množství a tato variabilita je umocněna přesností metodiky detekce. Kyselina jablečná je funkční sloučenina, která hraje roli při peristaltických pohybech v lidském střevě. Množství zjištěné ve výliscích bylo v průměru 1,08 g 100 g-1, což je více než množství zjištěné v jablečné šťávě. Kyselina jablečná je také ukazatelem kvality, který odlišuje sladkou jablečnou šťávu od trpké jablečné šťávy nebo komerčního a průmyslového ovoce, přičemž referenční hodnota 4,5 g l-1 obecně funguje jako mezní hodnota, která má určitý vliv na ceny koncentrované jablečné šťávy (HALBWARE-PREISNOTIERUNG, 2007).

Průměrný celkový obsah polyfenolů zjištěný v naší studii byl 4620 mg kg-1 a průměrná antioxidační aktivita byla 36,69 mMol g-1. U těchto údajů R2 = 0,82 ukazuje, že zbývající polyfenolické sloučeniny v jablečných výliskách mají vysokou korelaci s antioxidační aktivitou. Ještě vyšší korelace se předpokládala, pokud by byl celkový profil fenolových sloučenin homogennější. V pokožce jablek lze nalézt mnoho polyfenolických sloučenin, jako jsou antocianiny, a při loupání plodů (SMOCK; NEUBERT, 1950) se tyto bioaktivní sloučeniny ztrácejí. Je známo, že tyto epidermální sloučeniny vykazují vyšší bioaktivitu než dužina (WOLFE et al., 2003).

Tabulka 2 uvádí obsah cukru a vlákniny v jablečných výliskách. Obsah cukru ve výliscích byl v průměru 40 g 100 g-1 . Pro měření obsahu cukru se musí výlisky nejprve opláchnout vodou z vodovodu, aby se nevytvořila vrstva, která by mohla zabránit odpařování vody, a tím se zabránilo vysušení výlisků s vysokým stupněm vlhkosti. Opláchnutí výlisků podporuje proces sušení, což vede ke stabilitě výlisků. Mezi odrůdami byl zjištěn rozdíl v obsahu cukru. Jednoduché cukry, známé jako „obrácené cukry“, jsou obvykle přítomny v jablečné šťávě s poměrem glukóza:fruktóza:sacharóza 1,00:3,51:1,64 (WOSIACKI et al., 2007), ale v těchto vzorcích výlisků byly tyto poměry odlišné. Fruktóza je stále převládajícím cukrem, ale průměrný poměr cukrů byl glukóza:fruktóza:sacharóza 1,00:1,43:0,56. Množství celkového „redukujícího cukru“ nebo „invertovaného cukru“ v jablečných výliskách a snadná extrakce tohoto cukru umožňuje použít tuto surovinu k získání přírodních sladidel.

Frakce vlákniny, obsahující rozpustnou i nerozpustnou vlákninu, byla považována za heterogenní, s hodnotami od 33,40 g 100 g-1 do 51,85 g 100 g-1 a významnými rozdíly mezi odrůdami (Fcal/Fta b 3,2340). Shuda et al. (2007), ve své studii uvedli 51,10 g 100 g-1 vlákniny, přičemž 36,50 g 100 g-1 byla nerozpustná vláknina a 14,60 g 100 g-1 rozpustná.

Přitažlivost potravin bohatých na vlákninu vychází z fyziologického pozorování, že mohou hrát roli v enterohepatálním cyklu cholesterolu, čímž přispívají ke snížení hladiny cholesterolu v krvi.

Jablečné výlisky jsou proto ještě přitažlivější než jablka, protože vláknina je koncentrovanější.

Minimální sloučeniny, jako jsou minerální látky, lipidy a bílkoviny, jsou mezi jednotlivými odrůdami relativně homogenní (p < 0,05). Hlavní sloučeniny, i bez přesné kvantifikace poměru Fcal/Ftab, byly v různých odrůdách přítomny v různém množství. Tyto rozdíly byly patrné u celkového cukru (glukózy, fruktózy a sacharózy) a alimentárních vláknin, jako je pektin, nikoli však škrobů a bílkovin.

Obrázek 3 ukazuje výsledky analýzy hlavních komponent (PCA) fyzikálně-chemického profilu deseti různých jablečných výlisků. PCA byla provedena na základě korelační matice. Osy faktor 1 x faktor 2 vysvětlují 57,00 % celkového rozptylu mezi daty; první představuje 32,40 % a druhá 24,60 % celkového rozptylu.

Výsledky odrůd jablek vycházejí z těchto prvních dvou komponent a překryvných zátěží (umístění původních proměnných v prostoru PC). Faktorová souřadnice ukazuje, že lipidy a celková vláknina byly silně pozitivně korelovány s faktorem 1, zatímco antioxidační aktivita, TPC a bílkoviny byly silně negativně korelovány s faktorem 1. Faktorová souřadnice ukazuje, že lipidy a celková vláknina byly silně pozitivně korelovány s faktorem 2. Faktor 2 představuje celkovou opozici mezi proměnnými kyselina jablečná a bílkoviny, které jsou silně pozitivně, resp. negativně korelovány. Faktor 2 byl silně pozitivně korelován s proměnnými celkový cukr a pektin. Projekce těchto případů na obě osy ukázala, že odrůda M-2/00 má zřejmě vyšší hodnoty pro TPC a antioxidační vlastnosti. cv.1 byla více korelována s pektinem a odrůdy cv.11, cv.6, cv.10, cv.9, cv.3 mají zřejmě vyšší hodnoty pro proměnné kyselina jablečná a celkový cukr, zatímco Joaquina, M-11/01 a M-13/00 vykazovaly vysoké hodnoty pro celkovou vlákninu, popeloviny a lipidy.

Závěr

Jablečné výlisky sušené při 60 ºC mají rovnovážnou vlhkost 10 %. Byly kvantifikovány vedlejší (minerální látky, lipidy, bílkoviny a celkové polyfenoly) a hlavní (kyselina jablečná, invertní cukry a vláknina) složky s významnými rozdíly mezi vzorky ve vztahu k obsahu kyseliny jablečné, invertních cukrů a vlákniny (p < 0,05). Polyfenolické sloučeniny mají vysokou korelaci s antioxidační aktivitou. Jablečné výlisky jsou zdrojem sloučenin, které jsou potenciálně zajímavé pro průmysl funkčních potravin. Výsledky PCA ukázaly, že jablečné výlisky z různých odrůd lze rozlišit podle fyzikálně-chemického složení a antioxidační aktivity.

Poděkování

Autoři děkují Státní univerzitě Ponta Grossa, CNPq, CAPES a Empresa de Pesquisa e Extensão Agropecuária de Santa Catarina Estações Experimentais de Caçador e de São Joaquim za infrastrukturu, granty a odrůdy jablek.

AOAC-Asociace oficiálních analytických chemiků. Oficiální analytické metody. 65. ed. Washington, D.C.: AOAC, 1998.

BENZIE, I. F. F.; STRAIN, J. J. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of ‚antioxidant power‘: the FRAP assay. Analytical Biochemistry, v. 239, č. 1, s. 70-76, 1996.

CAMELO, A. F. L.; GÓMEZ, P. A. Comparison of colour indexes for tomato ripening. Horticultura Brasileira, v. 22, č. 3, s. 534-537, 2004.

CARSON, K. J.; COLLINS, J. L.; PENFIELD, M. P. Unrefined, dried apple pomace as a potential food ingredient. Journal of Food Science, roč. 59, č. 6, s. 1213-1215, 1994.

CHO, Y. J.; HWANG, J. K. Modelování výtěžnosti a vnitřní viskozity pektinu při kyselé solubilizaci jablečných výlisků. Journal of Food Engineering, roč. 44, č. 5, s. 85-89, 2000.

ENDREβ, H. U. Vysoká kvalita vyplývající z integrované ochrany životního prostředí výrobku – PIUS. Zpracování ovoce, v. 10, č. 7, s. 273-276, 2000.

FERTONANI, H. C. R.; SCABIO, A.; SCHEMIN, H. C.; CARNEIRO, E. B. B.; NOGUEIRA, A.; WOSIACKI, G. Influência da concentração de ácidos no processo de extração e na qualidade de pectina de bagaço de maçã. Semina: Ciências Agrárias, v. 27, n. 4, p. 617-630, 2006.

HALBWARE-PREISNOTIERUNG. Flüssiges Obst, v. 74, č. 7, s. 350-351, 2007.

HANG, Y. D.; WOODAMS, E. E. Apple pomace: a potential substrate for production of β-galactosidase by Aspergillus foetidus. Lebensmittel-Wissenschaft Technologie, v. 27, s. 587-589, 1994.

ISSENHUTH, F.; SCHNEIDER, I. Die neue Generation der Maischeenzyme. Fruit Processing, v. 75, č. 7, s. 334-335, 2008.

KENNEDY, M.; LIST, D.; LU, Y.; FOO, L. Y.; NEWMAN, R. H.; SIMS, I. M.; BAIN, P. J. S.; HAMILTON, B.; FENTON, G. Apple pomace and products derived from apple pomace: uses, composition and analysis. Modern Methods of Plant Analysis, v. 20, s. 75-119, 1999.

NELSON, N. Fotometrická úprava somogyiho metody pro stanovení glukózy. The Journal of Biological Chemistry, v. 153, č. 2, s. 375-380, 1944.

PAGANINI, C.; NOGUEIRA, A.; SILVA, N. C. C.; WOSIACKI, G. Aproveitamento de bagaço de maça para a produção de álcool e obtenção de fibras alimentares. Ciência e Agrotecnologia, v. 29, č. 6, s. 1231-1238, 2005.

PULIDO, R.; BRAVO, L.; SAURA-CALIXTO, F. Antioxidant activity of dietary polyphenols as determined by a modified ferric reducing/antioxidant power assay. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 48, č. 8, s. 3396-3402, 2000.

SCHIEBER, A.; HILT, P.; BERARDINI, N.; CARLE, R. Recovery of Pectin and Polyphenolics from Apple Pomace and Mango Peels. In: WALDRON, K.; FAULDS, C.; SMITH, A. (Ed.). Total food 2004, exploiting coproducts minimising waste. Norwich: Institute of Food Research, 2004. s. 144-149.

SHUDA, M. L.; BASKARAN, V.; LEELAVATHI, K. Apple pomace as a source of dietary fiber and polypolyphenols and its effect on the rheological characteristics and cake making. Food Chemistry, sv. 104, č. 2, s. 686-692, 2007.

SINGLETON, V.; ROSSI, J. A. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, v. 16, č. 3, s. 144-158, 1965.

SMOCK, R. M.; NEUBERT, A. M. Apples and Apple Products. Interscience Publishers: New York, 1950. s. 486.

SOMOGYI, M. A new reagent for the determination of sugar. The Journal of Biological Chemistry, v. 160, č. 1, s. 61-68, 1945.

TEIXEIRA, S. H.; TOLENTINO, M. C.; DEMIATE, I. M.; WOSIACKI, G.; NOGUEIRA, A. Influência do escurecimento enzimático no perfil iônico de sucos de maçãs. Publicatio UEPG: Exact and Earth Sciences, Agrarian Sciences and Engineering, v. 13, n. 2, p. 55-61, 2007.

TSURUMI, R.; SHIRAISHI, S.; ANDO, Y.; YANAGIDA, M.; TAKEDA, K. Production of flavour compounds from apple pomace. Journal of the Japanese Society for Food Science and Technology, v. 48, č. 8, s. 564-569, 2001.

VIRK, B. S.; SOGI, D. S. Extraction and characterization of pectin from apple (Malus pumila, cv Amri) peel waste. International Journal of Food Properties, v. 7, č. 3, s. 693-703, 2004.

WOLFE, K.; WU , X.; LIU, R. H. Antioxidant activity of apple peels. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 5, č. 3, s. 609-614, 2003.

WOSIACKI, G.; SATAQUE, E. Y. Caracterização da polifenoloxidase da maçã (Malus domestica, variedade Gala). Arquivos de Biologia e Tecnologia, v. 30, č. 2, s. 287-299, 1987.

WOSIACKI, G.; NOGUEIRA, A.; DENARDI, F.; VIEIRA, R. G. Composição de açucares em sucos de maças despectinizados. Semina: Ciências Agrárias, v. 28, n. 4, p. 645-652, 2007.

WOSIACKI, G.; NOGUEIRA, A.; SILVA, N. C. C.; DENARDI, F.; CAMILO, A. P. Apple cultivars growing in subtropical areas. Situace v Santa Catarina – Brazílie. Zpracování ovoce, roč. 12, č. 1, s. 19-28, 2002.

WANG, Q.; PAGAN, J.; SHI, J. Pectins from fruits. In: Sborník příspěvků z konference o ovocných cedulích. SHI, J.; MAZZA, G.; MAGUER, M.L. (Ed.). Funkční potraviny, biochemické a zpracovatelské aspekty. CRC Press: New York, 2002. s. 263-309.

Přijato 22. října 2007.
Přijato 30. dubna 2008

.