Appeldroesem van elf cultivars: een benadering voor het identificeren van bronnen van bioactieve bestanddelen

CROPPRODUCTIE

Appeldroesem van elf cultivars: een benadering voor het identificeren van bronnen van bioactieve bestanddelen

Bagaço de maçã de 11 cultivares: uma abordagem identificando fontes de compostos bioativos

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, Brazil

ABSTRACT

In dit werk werd de samenstelling van gedroogd appelpulp van elf cultivars beoordeeld. Het droogproces van appeldroesem werd in een dunne laag uitgesmeerd in de schalen van een oven met werk. Het droogproces van appeldroesem, uitgespreid in een dunne laag in de bakjes van een oven met circulerende verwarmde lucht bij 60ºC, vertoonde een polynomiale tendens van de derde orde en na 10 uur vertoonde het product, met een evenwichtsvochtgehalte van 10%, een homogeen uiterlijk volgens colorimetrische parameters. Er zijn significante verschillen in het gehalte aan lipiden, eiwitten, totaal titreerbare zuren, totaal reducerende suikers, voedingsvezels totaal fenolverbindingen en ook in een oxidantactiviteit. Het totaal aan voedingsvezels omvat pectine, 35%, en onoplosbare vezels (65%). Het gehalte aan totale fenolische verbindingen, bepaald met het Folin Ciocalteu-reagens en uitgedrukt als catechine, varieert van 2,29 tot 7,15 g kg-1 gedroogde appelpulp en de antioxidantcapaciteit, uitgedrukt als totaal equivalent (TEAC), van 17,41 tot 77,48 mMol g-1. Tussen deze twee kwaliteitsfactoren werd een correlatie van 82% gevonden. De hoofdcomponentenanalyse stelde de efficiëntie vast van de totale fenolverbinding, de antioxidatieve capaciteit, de totale vezel en de totale reducerende suikers om de beste cultivarreeks als bron van bioactieve verbindingen te identificeren. Cv. M-2/00 vertoont een hoog gehalte aan totale fenolverbinding en antioxidatieve capaciteit, cv. Catarina, van pectine, terwijl cv. MRC 11/95, M-12/00, M-8/00, M6/00 en M-11/00, aan appelzuur en aan totaal reducerende suikers. De andere cultivars vertonen een hoog gehalte aan vezels, as en vetten.

Sleutelwoorden: gedroogde appeldroesem, invertsuiker, voedingsvezels, totaal fenolisch bestanddeel, antioxidantcapaciteit.

RESUMO

De samenstelling van bagaço seco de maçã van 11 nieuwe cultivares werd in dit onderzoek bepaald. Het drogen van appeldroesem in een dunne laag in een convectiedroogoven met tot 60°C verwarmde lucht vertoonde een kubisch polynomiaal verloop en na 10 uur bevatte het product een evenwichtsvochtgehalte van 10% met een homogeen uiterlijk, volgens colorimetrische parameters, zonder tekenen van oververhitting. Er waren significante verschillen tussen de gehaltes aan lipiden, appelzuur, totaal fenolische verbindingen, totaal reducerende suikers en voedingsvezels van de geanalyseerde monsters. De totale hoeveelheid voedingsvezels bestond voor 35% uit pectine en voor 65% uit onoplosbare vezels. Het gehalte aan totale fenolische verbindingen (CFT), bepaald met het Folin-Ciocalteu-reagens en uitgedrukt als catechine, varieerde van 2,29 tot 7,15 g kg-1 appelpulp en de antioxidantcapaciteit, uitgedrukt als totale equivalente waarden (TEAC), varieerde van 17,41 tot 77,48 mMol g-1. Tussen deze twee kwaliteitskenmerken werd een correlatie van 82% waargenomen. Principale componentenanalyse identificeerde de significantie van totaal fenolische verbindingen, antioxidantcapaciteit, totaal vezelgehalte en totaal reducerende suikers in het kwalificeren van appeldroesemmonsters als een bron van bioactieve verbindingen. De cultivar M-2/00 vertoonde hogere gehalten aan fenolverbindingen en antioxidantcapaciteit en de variëteit Catarina heeft meer te maken met de gehalten aan pectines, terwijl de cultivars MRC 11/95, M-12/00, M-8/00, M6/00 en M-11/00 hogere gehalten aan appelzuur en totaal reducerende suikers vertoonden. De andere cultivars vertoonden hoge gehaltes aan vezels, as en vetten.

Keywords: gedroogde appeldroesem, invertsuiker, voedingsvezels, totaal fenolische verbindingen, antioxidantcapaciteit.

Inleiding

Traditionele appeloogsttechnologie behandelt afvallen als afval omdat de verwijdering ervan dure milieuproblemen oplevert. Appelpulp is echter een interessante grondstof en heeft veel aandacht getrokken als potentiële bron van suiker, voedingsvezels, pectine en fenolen. Deze producten kunnen vervolgens worden gebruikt voor vele doeleinden in de farmaceutische, cosmetische en voedingsmiddelenindustrie.

De commerciële appelproductie in Brazilië, gebaseerd op slechts twee cultivars, werd gestimuleerd om te leveren aan de zeer veeleisende nationale detailhandel en, meer recentelijk, aan de appelsap- en wijnindustrie. Zeventig procent van de productie wordt gecommercialiseerd voor consumptie in de natuur, terwijl 30% wordt beschouwd als industrieel fruit. Een derde van deze fractie bestaat uit fruit van inferieure kwaliteit, dat wordt weggegooid of gebruikt voor azijngisting en de productie van gedistilleerde dranken, en de overige 2/3 bestaat uit fruit dat kan worden gebruikt voor de productie van appelsap (WOSIACKI et al., 2002). Van deze laatste fractie wordt 75% sap of most en 25% vochtige pulp, hoewel er tegenwoordig technologie is ontwikkeld om deze aantallen te veranderen in respectievelijk 91% en 9%, met behulp van enzymen van de nieuwe generatie (ISSENHUTH; SCHNEIDER, 2008).

Industriële appelpulp bestaat uit persresidu van ciderappels, wijnen, brandewijnen, gedistilleerd of sterke drank en azijn (SMOCK; NEUBERT, 1950) en componenten uit de resterende epidermis en endocarp die worden verkregen in de semi-industriële processen van invriezen, inblikken, dehydrateren en andere verwerking (VIRK; SOGI, 2004). Het drogen van appeldroesem lijkt de economisch meest haalbare aanpak voor stabilisatie, omdat het volume drastisch wordt verminderd en de transportkosten lager zijn. Het droogrendement bij 60ºC bedraagt ongeveer 50,0 g kg-1 in 10 uur, of 5% van de grondstof.

Het uiterlijk van gedroogde afvallen is afhankelijk van de droogtemperatuur. Van 50 tot 60ºC worden de enzymatische bruiningsreacties gestimuleerd (WOSIACKI; SATAQUE, 1987), terwijl van 90 tot 100ºC Maillardreacties optreden, waarbij de producten er donkerder uitzien dan die welke bij 70 tot 80ºC worden verkregen. Als het criterium om het proces te stoppen echter het tijdstip is waarop de temperatuur van de afvallen begint te stijgen, zal die temperatuur nooit hoger zijn dan 52ºC en zal het eindproduct er meestal homogeen uitzien.

De instabiliteit van appeldroesem hangt samen met de fysisch-chemische samenstelling en met de aanwezigheid van enzymen die geactiveerd worden na het uiteenvallen van het plantenweefsel (ENDREB, 2000; KENNEDY et al., 1999; SMOCK; NEUBERT, 1950). Appelpulp bestaat uit water (76,3%) en droge vaste stof (23,7%), en wordt verkregen uit pulp en epidermis (95,5%), zaden (4,1%), en steeltjes (1,1%). De appel bevat een gemiddelde vochtigheid van 80% en 14% van het totaal aan oplosbare vaste stoffen bestaat uit glucose, fructose en sacharose. De samenstelling is gerelateerd aan de appelcultivar en aan de verwerking (KENNEDY et al., 1999). Het vezelgehalte varieert van 11,6 tot 44,5%, en omvat cellulose (12,0 tot 23,2%), lignine (6,4 tot 19,0%), pectine (3,5% tot 18,0%), en hemicellulose (5,0 tot 6,2%). De gemiddelde voedingsvezels (35,8%) en restsuikers (54,4%) maken 91,2% van de pulp uit, en de overige bestanddelen zijn eiwitten, vetten en as (CARSON et al., 1994). In een monster van appelpulp zijn de chromatische kenmerken L=51,8, a = 5,4 en b=18,2 vastgesteld (SHUDA et AL., 2007).

Het gebruik van appeldroesem als een potentiële bron van voedingsstoffen voor de productie van glucosidase door Aspergillus foetidus werd gesuggereerd door Hang en Woodams (1994). Tien jaar later stelden Schieber et al. (2004) het gebruik ervan voor andere technologische doeleinden voor, zoals de terugwinning van polyfenolische verbindingen. Pomace werd ook aanbevolen voor biotechnologische toepassingen zoals de productie van ethanol (PAGANINI et al., 2005), geurstoffen, citroenzuur, pectine, enzymen, en schimmels na de extractie van voedingsvezels en plantaardige kool (TSURUMI et al., 2001).

Fuji en Gala zijn de meest geteelde variëteiten in Brazilië, maar zij voldoen niet aan de industriële kwaliteitsnorm voor appels vanwege hun lage zuurgehalte en totaal gehalte aan fenolische verbindingen. De industriële boomgaardpraktijk begint nu pas in Brazilië (WOSIACKI et al., 2007) en informatie over potentiële nieuwe cultivars, zoals hun bruikbaarheid voor sap- of wijnverwerking en hun pomphoeveelheid, is noodzakelijk. Het doel van dit werk was het karakteriseren van de fysisch-chemische samenstelling en de antioxidatieve capaciteit van afvallen van elf appelcultivars die nog in landbouwkundig onderzoek zijn en het identificeren van de beste bron voor de bioactieve verbinding die overblijft in dit belangrijke bijproduct van de appelsapverwerking.

Materialen en methoden

Materialen

Stalen (10 kg) van geselecteerde appelcultivars werden door de Empresa de Pesquisa e Extensão Agropecuária de Santa Catarina – Estações Experimentais de Caçador e de São Joaquim, gecodeerd 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) en cv. 11 (MRC-11/95). De chemische producten waren van “pro analyse” (p.a.)-kwaliteit.

Methoden

Proces

Na de sapwinning in een verticale pers werd de appeldroesem eenmaal gespoeld met leidingwater (1:1:w:v) en gecentrifugeerd bij 860 x g in een kleinschalige huishoudelijke apparatuur tot volledige drainage. De gespoelde appeldroesem werd vervolgens als een dunne laag uitgespreid in cirkelvormige bamboesteunen in elk van de zes bakjes van een laboratoriumoven, en men liet ze drogen onder circulatielucht bij 60ºC. De temperatuur en het gewicht van de appeldroesem werden om het uur gecontroleerd om het einde van het droogproces te bepalen, hetzij door verhoging van de temperatuur, hetzij door stabilisatie van het gewicht. Het gedroogde product werd gemalen in een Waring-menger en gezeefd om schil-, pit- en steelfragmenten te scheiden van de 60 MESH-fractie, die vervolgens bij 22ºC±3ºC in hermetisch afgesloten recipiënten werd opgeslagen voor verdere analyse.

De extractie van pectine gebeurde volgens de eerder door Fertonani et al. (2006) beschreven procedures. Een mengsel van grondstof (10 g) met 400 mL waterig HCl (100 mM) werd gedurende 10 minuten gekookt en de reactie werd gestopt in een ijsbad; de slurry werd door kaasdoek gefiltreerd en de pectine werd uit het heldere extract geprecipiteerd met alcohol (1:2::v:v). Na filtratie door kaasdoek en droging in een oven met circulerende droge verwarmde lucht bij 50 ºC werd de pectine in een Waring-menger getritureerd en bij 22 ºC±3 ºC in plastic zakken met silicagel bewaard voor verdere analyse.

Analyse

Het uiterlijk werd geëvalueerd door te kijken naar relatieve kleureigenschappen gemeten met de CIELAB-methode, die helderheid (L *) en chromatische coördinaten (a* en b*) meet met een Sony Cyber-shot 4.1Mpixel camera om de beelden te verwerven en Corel® Photo Paint 12.0 software om ze te behandelen (CAMELO; GOMEZ, 2004). De pH werd gemeten met een digitale pH-meter (Tecnal TEC3MP, Sao Paulo, Brazilië), die werd geijkt met standaardoplossingen van pH 7,0 en 4,0. Het totaal aan oplosbare vaste stoffen werd bepaald met een refractometer bij 20ºC. Vocht- en mineraalgehalten werden bepaald door gewichtsverlies bij 105ºC (tot constante waarde) en 550ºC, respectievelijk (AOAC, 1998). Het lipidegehalte werd berekend als het gravimetrische verschil in het monster na 4 uur extractie met hexaan in Soxhlet, en het eiwitgehalte werd berekend rekening houdend met het stikstofgehalte en de factor 6.25 (AOAC, 1998). Reducerende suikers en totaal reducerende suikers, na milde hydrolyse met HCl, werden bepaald volgens de klassieke methode van Somogyi (1945), gewijzigd door Nelson (1944), en uitgedrukt als glucose in g 100g-1. Sacharose werd berekend als het verschil tussen totaal reducerende suiker en reducerende suiker. Het glucosegehalte werd bepaald door oxidatie tot gluconzuur met de GOD-kit (AOAC, 1998) en het fructosegehalte werd berekend als het verschil tussen reducerende suiker en glucose. De totale zuurgraad, bepaald door titrimetrie met 0,1 N NaOH, werd uitgedrukt als appelzuur in g 100 g-1 met 0,64 als omrekeningsfactor (AOAC, 1998). Voedingsvezels werden gravimetrisch bepaald na amylolyse en proteolyse met commerciële enzymen (AOAC, 1998). Het totaal aan fenolische verbindingen werd bepaald met het Folin-Ciocalteu-reagens volgens Singleton en Rossi (1965) en uitgedrukt in mg catechine-equivalent per kg appeldroesem. De antioxidantwerking werd bepaald met behulp van de Ferric Reducing Ability of Plasma (FRAP) assay, uitgevoerd zoals beschreven door Benzie en Strain (1996) met de modificaties van Pulido et al. (2000).

Resultaten en discussie

Dehydratie van appeldroesem

De droogkinetiek van appeldroesem past als volgt in een kubisch of 3e-orde model:

Y = -a – x3 + b – X2 -c – x + d

waar:

y = waarde van de totale massa (in kg) en x = tijd (in uren)

Bij verwerking onder standaardomstandigheden in de convectieve laboratoriumdroger met verwarmde circulatielucht van 60ºC kon in 4 uur een gewichtsverlies van 50 % worden geconstateerd, hoewel het gewicht pas na 10 uur constant werd geacht omdat de curve asymptotisch is ten opzichte van de tijdas en een evenwichtsvochtgehalte van ongeveer 10 % bereikt. De dehydratie bestaat in dit geval uit drie verschillende fasen: het verwarmen van de pulp tot de evenwichtstemperatuur is bereikt, ongeveer 42ºC; het drogen van de pulp door verdamping bij een constante temperatuur, waardoor gewichtsverlies optreedt; en het verwarmen van de pulp tot de temperatuur van de circulerende lucht is bereikt, waarbij het gewicht constant blijft. De laatste stap moet achterwege worden gelaten om bederf van de temperatuurgevoelige bestanddelen te voorkomen of zelfs om oxidatieve reacties te voorkomen die een helder produkt tot gevolg hebben. Het product van het droogproces is, na vermaling in een Waring-menger, een poeder dat door 60 MESH kan worden gezeefd, en dat stabiel is als het in een gesloten recipiënt bij 22ºC±3ºC wordt bewaard.

Figuur 1A toont het drogen van appeldroesem als een polynomiaal model van de derde orde, zoals te zien is in het isotherm van 60 ºC dat asymptotisch op de tijdas ligt. Hoewel 50% van het gewicht verloren gaat in de eerste 4 uur, vergt het gehele proces theoretisch 15 uur, maar in 10 uur is het evenwichtsvocht van 12% bereikt en kan het worden onderbroken, waardoor oververhitting wordt voorkomen. De temperatuur van de appeldroesem bereikte nooit 45ºC gedurende het gehele droogproces. Figuur 1B toont de eerste afgeleide van de vorige vergelijking, die de snelheid van het gewichtsverlies door waterverdamping weergeeft, waardoor de vergelijking negatief wordt, en figuur 1C toont de lineaire vertraging die de tijdas kruist en die het einde van het proces nauwkeuriger aangeeft, iets langer dan 15h. Wang et al. (2002), op zoek naar een wiskundig model voor het drogen met hete lucht van dunne lagen appeldroesem, bestudeerde het proces bij 75, 85, 97 en 105ºC in een convectieve luchtdroger bij een dikte van de dunne laag van 10 mm. Aangezien verhoging van de temperatuur het droogproces versnelt en dus de droogtijd verkort, bepaalden de auteurs de volledige duur van het proces, die vergelijkbaar is met die welke hier wordt gerapporteerd.

Figuur 2 toont de resultaten van gedroogde appelpulpmonsters met betrekking tot de kleurparameters, waarbij de homogeniteit van alle producten goed te zien is. Deze colorimetrische analyse werd uitgevoerd om de uiterlijke kenmerken van het product te bepalen tijdens het droogproces, met het doel bederf als gevolg van temperatuurstress te voorkomen. De temperatuur van de lucht en van de pulp bedroeg respectievelijk 60ºC en 42,5ºC, en onder die omstandigheden varieerden de helderheidswaarden van het product van 56 tot 63 op een schaal van 0-100, met een gemiddelde van 59,7±2,93%, wat wijst op een homogene groep gedroogde appelpulp. De lage variatiecoëfficiënt voor alle colorimetrische parameters wijst erop dat alle monsters er inderdaad ongeveer hetzelfde uitzien als gevolg van dezelfde droogprocedures, en suggereert een zekere homogeniteit in samenstelling. Shuda et al. (2007) vonden met andere cijfers meer verschil tussen de cultivars die zij bestudeerden. Benadrukt moet worden dat er ten minste twee factoren zijn die het uiteindelijke uiterlijk beïnvloeden: de cultivar zelf en het toegepaste droogproces.

Fysisch-chemische samenstelling en antioxidantwerking

Tabel 1 toont de samenstelling van de minder belangrijke componenten die werden aangetroffen in gedroogde appelpulp ten opzichte van bevochtigde appelpulp. bevochtigde pomace, met de significante verschillen tussen de twee in vochtgehalte, vetgehalte, en appelzuur berekend met ANOVA (Fcal/Ftab = 21,50, 1,68 en 90,36, respectievelijk).

Het vochtgehalte (gemiddeld 11,43%) is laag genoeg om de microbiologische stabiliteit te behouden. Na een jaar opslag bij 22ºC±3ºC was de microbiologische belasting dezelfde als bij het begin van het experiment, en lager dan de door de federale wetgeving opgelegde limieten. Smock en Neubert (1950) noemden het bereik van 11,00 tot 12,50 g 100 g -1 als de vochtigheid die gewoonlijk in de Verenigde Staten wordt aangetroffen. Shuda et al. (2007) beschreven de kenmerken van commerciële gedroogde appeldroesem in India, die vochtigheidswaarden van 10,80 ± 0,03 g 100 g-1 vertoonden.

De asfractie komt in onze studie voor in een gemiddelde concentratie van 1,84 g 100 g-1. Smock en Neubert (1950) rapporteerden soortgelijke resultaten, variërend van 2,11 tot 3,50 g 100 g-1, Cho en Hwang (2000) van 0,56 g 100 g-1), en Teixeira et al. (2007) van 0,56 G 100 G-1.

Het vetgehalte was gemiddeld 1,72 g 100 g-1, lager dan de door andere auteurs gerapporteerde resultaten, van 3,01 tot 4,70 g 100 g-1 (SMOCK; NEUBERT, 1950; CHO; HWANG, 2000; SHUDA et al., 2007). De meest waarschijnlijke bron van variatie in de lipidefractie is de zaadsamenstelling, die kan variëren van 2,20 tot 4,40 g 100 g-1 (CARSON et al., 1994; KENNEDY et al., 1999).

Wat het eiwitgehalte betreft, varieerden onze monsters van 3,75 tot 4,65 g 100 g-1, wat hoger was dan de gemiddelde 2,06 g 100 g-1 die werd gevonden door Shuda et al., (2007), maar lager dan de 4,45 tot 5,67 g 100 g-1 range die werd gemeld door Smock en Neubert (1950) en de 11,40 g 100 g-1 die werd gemeld door Cho en Hwang (2000). Het eiwitgehalte in appeldroesem leidt tot de mogelijkheid om het te gebruiken als ingrediënt voor fermentatie door Saccharomyces cerevisiae om stabiele producten te verkrijgen of zelfs om gedistilleerde alcohol in eiken vaten te laten rijpen (PAGANINI et al., 2005).

Maalzuur is een bestanddeel dat in granaatappel aanwezig is in uiteenlopende hoeveelheden en deze variatie wordt nog versterkt door de nauwkeurigheid van de opsporingsmethodologie. Appelzuur is een functionele verbinding die een rol speelt bij de peristaltische bewegingen in de menselijke darm. De in de draf aangetroffen hoeveelheid bedroeg gemiddeld 1,08 g 100 g-1, wat meer is dan de in appelsap aangetroffen hoeveelheid. Appelzuur is ook een kwaliteitsindicator die een onderscheid maakt tussen zoet appelsap en zuur appelsap of tussen commercieel en industrieel fruit, waarbij de referentie 4,5 g L-1, over het algemeen als cutoff fungeert, met enige invloed op de prijzen van geconcentreerd appelsap (HALBWARE-PREISNOTIERUNG, 2007).

Het gemiddelde totale polyfenolgehalte dat in onze studie werd vastgesteld, was 4620 mg kg-1 en de gemiddelde antioxidantactiviteit was 36,69 mMol g-1. Voor deze gegevens blijkt uit de R2 = 0,82 dat de resterende polyfenolverbindingen in de appeldroesem een hoge correlatie hebben met de antioxidantwerking. Een nog hogere correlatie zou gevonden moeten worden als het totale fenolverbindingenprofiel homogener zou zijn. In de epidermis van appels kunnen veel polyfenolische verbindingen zoals antocianines worden aangetroffen, en wanneer de vruchten worden geschild (SMOCK; NEUBERT, 1950), gaan deze bioactieve verbindingen verloren. Het is bekend dat deze epidermale verbindingen een hogere bioactiviteit vertonen dan het vruchtvlees (WOLFE et al., 2003).

Tabel 2 toont het suiker- en vezelgehalte in appeldroesem. Het suikergehalte in de pulp bedroeg gemiddeld 40 g 100 g-1. Om het suikergehalte te meten, moet de pulp eerst met leidingwater worden gespoeld om te voorkomen dat een laag wordt gevormd die de verdamping van water kan verhinderen, zodat gedroogde pulp met een hoog vochtgehalte wordt vermeden. Het spoelen van de afvallen bevordert het droogproces, waardoor een stabiele afvallen wordt verkregen. Er was een verschil in suikergehalte tussen de cultivars. De enkelvoudige suikers, bekend als “omgekeerde suikers”, zijn gewoonlijk aanwezig in appelsap met de verhouding glucose:fructose:sucrose van 1,00:3,51:1,64 (WOSIACKI et al., 2007), maar in deze pomace monsters waren de verhoudingen verschillend. Fructose is nog steeds de overheersende suiker, maar de gemiddelde verhouding van suikers was glucose:fructose:sucrose 1,00:1,43:0,56. De hoeveelheid totale “reducerende suiker” of “invertsuiker” in de appeldroesem en het gemak waarmee deze suiker kan worden geëxtraheerd, maken het mogelijk deze grondstof te gebruiken om natuurlijke zoetstoffen te verkrijgen.

De voedingsvezelfractie, die zowel oplosbare als onoplosbare vezels bevat, werd als heterogeen beschouwd, met waarden van 33,40 g 100 g-1 tot 51,85 g 100 g-1, en significante verschillen tussen variëteiten (Fcal/Fta b van 3,2340). Shuda et al. (2007), rapporteerden 51,10 g 100 g-1 voedingsvezels in hun studie, met 36,50 g 100 g-1 als onoplosbare vezels, en 14,60 g 100 g-1 oplosbare.

De aantrekkingskracht van voedingsmiddelen die rijk zijn aan voedingsvezels is gebaseerd op de fysiologische waarneming dat ze een rol kunnen spelen in de enterohepatische cyclus van cholesterol, en zo kunnen bijdragen aan de verlaging van het cholesterolgehalte in het bloed.

Appeldroesem is daarom nog aantrekkelijker dan appels, omdat de vezels geconcentreerder zijn.

Minder belangrijke bestanddelen zoals mineralen, lipiden en eiwitten zijn betrekkelijk homogeen tussen de verschillende cultivars (p < 0,05). De hoofdbestanddelen, zelfs zonder precieze kwantificering van de verhouding Fcal/Ftab, waren in de verschillende cultivars in verschillende hoeveelheden aanwezig. Deze verschillen werden waargenomen in totaal suiker (glucose, fructose en sacharose), en voedingsvezels, zoals pectine, maar niet zetmeel en eiwitten.

Figuur 3 toont de resultaten van de principale-componentenanalyse (PCA) van het fysisch-chemische profiel van tien verschillende appelpomodaces. De PCA werd uitgevoerd op een correlatiematrix. De assen Factor 1 x Factor 2 verklaren 57,00% van de totale variantie onder de gegevens; de eerste vertegenwoordigt 32,40% en de tweede 24,60% van de totale spreiding.

De scores van de appelcultivars zijn gebaseerd op deze eerste twee componenten en de overlay-beladingen (de plaats in de PC-ruimte van de oorspronkelijke variabelen). De factorial coördinaten laten zien dat lipiden en totaal vezels sterk positief gecorreleerd waren met Factor 1, terwijl antioxidant activiteit, TPC, en proteïnen sterk negatief gecorreleerd waren met Factor 1. Factor 2 geeft de algemene tegenstelling weer tussen de appelzuur- en eiwitvariabelen, die respectievelijk sterk positief en negatief gecorreleerd zijn. Factor 2 was sterk positief gecorreleerd met de variabelen totale suiker en pectine. Projectie van deze zaken op de twee assen toonde aan dat de cultivar M-2/00 hogere waarden lijkt te hebben voor TPC en antioxiderende eigenschappen. cv.1 was meer gecorreleerd met pectine, en de cultivars cv.11, cv.6, cv.10, cv.9, cv.3 blijken hogere waarden te hebben voor appelzuur en totale suiker variabelen, terwijl Joaquina, M-11/01 en M-13/00 hoge waarden vertoonden voor totale vezel, as, en vetten.

Conclusie

Apple pomace gedroogd bij 60ºC heeft een evenwichtsvochtgehalte van 10%. De minder belangrijke (mineralen, vetten, eiwitten en totaal aan polyfenolen) en belangrijke (appelzuur, invertsuikers en voedingsvezels) componenten werden gekwantificeerd met significante verschillen tussen de monsters met betrekking tot het gehalte aan appelzuur, invertsuikers en voedingsvezels (p < 0,05). De polyfenolische verbindingen hebben een hoge correlatie met antioxidant activiteit. Appelpulp is een bron van verbindingen die potentieel interessant zijn voor de functionele voedingsindustrie. PCA-resultaten toonden aan dat appeldroesem van verschillende cultivars kan worden onderscheiden door hun fysisch-chemische samenstelling en antioxidantactiviteiten.

Aankondigingen

De auteurs zijn dank verschuldigd aan de Staatsuniversiteit van Ponta Grossa, CNPq, CAPES en Empresa de Pesquisa e Extensão Agropecuária de Santa Catarina Estações Experimentais de Caçador e de São Joaquim voor infrastructuur, subsidies en appelcultivars.

AOAC-Association of Official Analytical Chemists. Officiële analysemethoden. 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. Analytische Biochemie, v. 239, n. 1, p. 70-76, 1996.

CAMELO, A. F. L.; GÓMEZ, P. A. Comparison of colour indexes for tomato ripening. Horticultura Brasileira, v. 22, n. 3, p. 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, v. 59, n. 6, p. 1213-1215, 1994.

CHO, Y. J.; HWANG, J. K. Modelling the yield and the intrinsic viscosity of pectin in acidic solubilization of apple pomace. Journal of Food Engineering, v. 44, n. 5, p. 85-89, 2000.

ENDREβ, H. U. Hoge kwaliteit als gevolg van productgeïntegreerde milieubescherming – PIUS. Fruit Processing, v. 10, n. 7, blz. 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, n. 7, p. 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, p. 587-589, 1994.

ISSENHUTH, F.; SCHNEIDER, I. Die neue Generation der Maischeenzyme. Fruit Processing, v. 75, n. 7, p. 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, p. 75-119, 1999.

NELSON, N. A photometric adaptation of the somogyi method for determination of glucose. The Journal of Biological Chemistry, v. 153, n. 2, p. 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, n. 6, p. 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, n. 8, p. 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.). Totale voeding 2004, benutting van bijproducten en minimalisering van afval. Norwich: Institute of Food Research, 2004. p. 144-149.

SHUDA, M. L.; BASKARAN, V.; LEELAVATHI, K. Appelpulp als bron van voedingsvezels en polypolyfenolen en het effect ervan op de rheologische eigenschappen en het maken van cake. Food Chemistry, v. 104, n. 2, p. 686-692, 2007.

SINGLETON, V.; ROSSI, J. A. Colorimetrie van totale fenolen met fosfomolybdic-fosfotungstic zuur reagentia. American Journal of Enology and Viticulture, v. 16, n. 3, p. 144-158, 1965.

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

SOMOGYI, M. A new reagent for the determination of sugar. The Journal of Biological Chemistry, v. 160, n. 1, p. 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: Exacte en Aardwetenschappen, Agrarische Wetenschappen en Ingenieurswetenschappen, 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, n. 8, p. 564-569, 2001.

VIRK, B. S.; SOGI, D. S. Extractie en karakterisering van pectine uit appel (Malus pumila, cv Amri) schilafval. International Journal of Food Properties, v. 7, n. 3, p. 693-703, 2004.

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

WOSIACKI, G.; SATAQUE, E. Y. Caracterização da polifenoloxidase da maçã (Malus domestica, variëteit Gala). Arquivos de Biologia e Tecnologia, v. 30, n. 2, p. 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. Appelcultivars die in subtropische gebieden groeien. De situatie in Santa Catarina – Brazilië. Fruit Processing, v. 12, n. 1, p. 19-28, 2002.

WANG, Q.; PAGAN, J.; SHI, J. Pectinen uit fruit. In. SHI, J.; MAZZA, G.; MAGUER, M.L. (Ed.). Functionele voedingsmiddelen, biochemische en verwerkingsaspecten. CRC Press: New York, 2002. p. 263-309.

Ontvangen op 22 oktober 2007.
Accepted on April 30, 2008.