ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΝΩΠΟΥ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟΥ ΠΡΑΣΟΥ (Allium porrum L.)

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΟΠΩΡΟΚΗΠΕΥΤΙΚΩΝ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΝΩΠΟΥ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟΥ ΠΡΑΣΟΥ (Allium porrum L.) ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΠΑΥΛΟΣ ΤΣΟΥΒΑΛΤΖΗΣ Γεωπόνος MSc Επιβλέπων: Αναστάσιος Σιώμος, Αναπληρωτής καθηγητής ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2008

2 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΟΠΩΡΟΚΗΠΕΥΤΙΚΩΝ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΝΩΠΟΥ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟΥ ΠΡΑΣΟΥ (Allium porrum L.) ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΠΑΥΛΟΣ ΤΣΟΥΒΑΛΤΖΗΣ Γεωπόνος MSc Ημερομηνία προφορικής εξέτασης: 14 Φεβρουαρίου 2008 Εξεταστική επιτροπή: Αναστάσιος Σιώμος, αναπληρωτής καθηγητής Δημήτρης Γερασόπουλος, επίκουρος καθηγητής Μιλτιάδης Βασιλακάκης, καθηγητής Δημήτριος Βογιατζής, καθηγητής Μαγδαληνή Κουκουρίκου-Πετρίδου, καθηγήτρια Αρτέμιος Μποζαμπαλίδης, καθηγητής Γεώργιος Νάνος, αναπληρωτής καθηγητής ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2008

3

4 Παύλος Τσουβαλτζής Α.Π.Θ. ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΝΩΠΟΥ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟΥ ΠΡΑΣΟΥ (Allium porrum L.) ISBN «Η έγκριση της παρούσης Διδακτορικής Διατριβής από τη Σχολή Γεωπονίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης δεν υποδηλώνει αποδοχή των γνωμών του συγγραφέως» (Ν. 5343/1932, άρθρο 2002, παρ. 2)

5 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Αισθάνομαι την υποχρέωση να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες στον αναπληρωτή καθηγητή Λαχανοκομίας και επιβλέποντα καθηγητή μου κ. Αναστάσιο Σιώμο για την ανάθεση της παρούσης διατριβής, την καθοδήγηση κατά τη διάρκεια διεξαγωγής της έρευνας, την ενεργή συμμετοχή κατά την εκτέλεση των πειραμάτων, τη συγγραφή της διδακτορικής διατριβής και των δημοσιευμένων εργασιών που προέκυψαν από αυτή και κυρίως για τις ποικίλες γνώσεις που απέκτησα κοντά του όλα αυτά τα χρόνια. Θα ήθελα επίσης να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες στον επίκουρο καθηγητή του Εργαστηρίου Επεξεργασίας και Μηχανικής Τροφίμων του Α.Π.Θ. κ. Δημήτριο Γερασόπουλο, μέλους της τριμελούς συμβουλευτικής επιτροπής, για την άριστη συνεργασία μας σε όλη τη διάρκεια της έρευνας στα πλαίσια της διατριβής αυτής, για τη σημαντική συμβολή του στο σχεδιασμό και την εκτέλεση των πειραμάτων, καθώς και τη συγγραφή των ερευνητικών εργασιών που προέκυψαν από την έρευνα αυτή. Ευχαριστώ επίσης θερμά τον ομότιμο καθηγητή Λαχανοκομίας κ. Κωνσταντίνο Ντόγρα για την κριτική ανάγνωση της παρούσης διατριβής και των εργασιών που υποβλήθηκαν για δημοσίευση. Θεωρώ υποχρέωσή μου να ευχαριστήσω θερμά τον αναπληρωτή καθηγητή του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας κ. Γεώργιο Νάνο, για τη δυνατότητα που μου έδωσε να συμμετάσχω στο διεθνές Πρόγραμμα ICPT, ανταλλαγής φοιτητών του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας και του Πανεπιστημίου της Φλόριντα, των Η.Π.Α. την περίοδο Μαρτίου- Αυγούστου Mέσω του Προγράμματος αυτού, συνεργάστηκα με τον καθηγητή του Εργαστηρίου Μετασυλλεκτικής Βιολογίας και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου της Φλόριντα, κ. Jeffrey Brecht, υπό την καθοδήγηση του οποίου πραγματοποιήθηκε μέρος της έρευνας. Επίσης, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον καθηγητή κ. Αρτέμιο Μποζαμπαλίδη για τη συνεργασία μας που αφορούσε στη μελέτη της ανατομίας των κυττάρων των ψευδοβλαστών του πράσου καθώς και τον Δρ. Γεώργιο Κωφίδη και τους παρασκευαστές του Εργαστηρίου Βοτανικής, για τη βοήθεια και τη συμμετοχή τους στη μελέτη αυτή. Ευχαριστώ επίσης τους κ.κ. Μιλτιάδη Βασιλακάκη, καθηγητή, Μαγδαληνή Κουκουρίκου-Πετρίδου, καθηγήτρια και Δημήτριο Βογιατζή, καθηγητή, μέλη της εξεταστικής επιτροπής, για την κριτική ανάγνωση του κειμένου και τις υποδείξεις τους. Ευχαριστίες οφείλω επίσης στο φίλο μου και συνάδελφο Δρ. Αθανάσιο Κουκουνάρα, καθώς και στους συναδέλφους και φίλους μου για την αμέριστη συμπαράσταση και βοήθειά που μου παρείχαν κατά τη διεξαγωγή της έρευνας αυτής.

6 Για την προμήθεια του φυτικού υλικού θεωρώ υποχρέωσή μου να ευχαριστήσω τους Γεωπόνους κ.κ. Παναγιώτη Μάρκου και Μόσχο Μαυρουδή, καθώς και παραγωγούς της περιοχής Βασιλικών και Παρθενίου. Τέλος, ιδιαίτερα θερμές ευχαριστίες οφείλω στον πατέρα μου Γιάννη, τη μητέρα μου Γιώτα και τον αδερφό μου Νίκο, που με στήριξαν όλα αυτά τα χρόνια των προπτυχιακών και μεταπτυχιακών μου σπουδών. Αφιερώνεται στον παππού μου Παύλο

7 Η διατριβή έγινε στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος Ανάπτυξη νέων, έτοιμων προς χρήση νωπών προϊόντων σπαραγγιού και πράσου. Το έργο συγχρηματοδοτήθηκε κατά 75% της Δημόσιας Δαπάνης από την Ευρωπαϊκή Ένωση- Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο, 25% της Δημόσιας Δαπάνης από το Ελληνικό Δημόσιο- Υπουργείο Ανάπτυξης-Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας και από τον Ιδιωτικό Τομέα (Agrocom Α.Ε., Κρύα Βρύση) στο πλαίσιο του Μέτρου 8.3 του Επιχειρησιακού Προγράμματος Ανταγωνιστικότητα-Γ Κοινοτικό Πλαίσιο Στήριξης.

8 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Επίδραση της θερμοκρασίας διατήρησης και του τμήματος των ψευδοβλαστών στην ποιότητα του νωπού τεμαχισμένου πράσου 12 Περίληψη 12 Εισαγωγή 12 Υλικά και μέθοδοι 14 Αποτελέσματα και συζήτηση 15 Βιβλιογραφία 19 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Επίδραση της αφαίρεσης της βάσης και του μήκους των τμημάτων των τεμαχισμένων ψευδοβλαστών πράσου στην αύξηση φύλλων και μελέτη της ανατομίας και μορφολογίας καθώς και της μεταβολικής δραστηριότητας φύλλων διαφορετικής φυσιολογικής ηλικίας 29 Περίληψη 29 Εισαγωγή 30 Υλικά και μέθοδοι 31 Αποτελέσματα 33 Συζήτηση 36 Βιβλιογραφία 39 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Επίδραση της χαμηλής συγκέντρωσης O 2 και της υψηλής συγκέντρωσης CO 2 της ατμόσφαιρας διατήρησης πριν και μετά την ελάχιστη επεξεργασία του νωπού τεμαχισμένου πράσου στην ποιότητα των ψευδοβλαστών 50 Περίληψη 50 Εισαγωγή 51 Υλικά και μέθοδοι 52 Αποτελέσματα 56 Συζήτηση 60 Βιβλιογραφία 62 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Επίδραση της θερμικής μεταχείρισης στην αύξηση των εσωτερικών φύλλων, την απώλεια βάρους και το χρώμα του νωπού τεμαχισμένου πράσου 72 Περίληψη 72 Εισαγωγή 72 Υλικά και μέθοδοι 73 Αποτελέσματα και συζήτηση 74 Βιβλιογραφία 77

9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Επίδραση της αφαίρεσης της βάσης και της θερμικής μεταχείρισης στην ποιότητα νωπού τεμαχισμένου πράσου 83 Περίληψη 83 Εισαγωγή 84 Υλικά και μέθοδοι 85 Αποτελέσματα 89 Συζήτηση 91 Βιβλιογραφία 94 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Η θερμική μεταχείριση τροποποιεί την εσωτερική συγκέντρωση CO 2 και O 2 και αναστέλλει την αύξηση των εσωτερικών φύλλων στο τεμαχισμένο πράσο 102 Περίληψη 102 Εισαγωγή 102 Υλικά και μέθοδοι 103 Αποτελέσματα 105 Συζήτηση 106 Βιβλιογραφία 108 ΓΕΝΙΚΗ ΣΥΖΗΤΗΣΗ 115 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 127 ΠΕΡΙΛΗΨΗ 128 ABSTRACT 130

10 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Πλήθος επιδημιολογικών ερευνών που έχουν πραγματοποιηθεί τα τελευταία χρόνια, επισημαίνουν την ευεργετική επίδραση της κατανάλωσης λαχανικών στην ανθρώπινη υγεία, κυρίως στον τομέα της πρόληψης χρόνιων ασθενειών (Steinmerz and Potter, 1996; Nicoli et al., 1999; Duyn and Pivonka, 2000), με συνέπεια την αύξηση της κατανάλωσή τους, ιδίως στις χώρες της Ευρώπης και των Η.Π.Α. (Southon, 2000; Stables at al., 2002). Η ευεργετική αυτή επίδραση της κατανάλωσης των λαχανικών αποδίδεται στην υψηλή περιεκτικότητά τους σε διάφορες ουσίες, με κυριότερες τις βιταμίνες, τις φαινόλες και τα φλαβονοειδή που έχουν έντονη αντιοξειδωτική δράση (Pottegente et al., 2002; Ismail et al., 2004; Nicolle et al, 2004). Η αυξημένη ζήτηση λαχανικών για κατανάλωση, καθώς και ο περιορισμένος διαθέσιμος χρόνος των καταναλωτών για προετοιμασία των γευμάτων, οδήγησε στην παραγωγή νωπών προϊόντων, τα οποία έχουν υποστεί κατάλληλη επεξεργασία, ώστε αυτά να είναι 100% εδώδιμα και έτοιμα για κατανάλωση ή χρήση (Hobson and Tucker, 1996; Watada et al., 1996). Πλήθος προϊόντων αυτής της μορφής είναι σήμερα διαθέσιμα στον καταναλωτή, όπως νωπά τεμαχισμένα φυλλώδη λαχανικά (μαρούλι, ρόκα, σέλινο, μαϊντανός κ.α.), καρότο, λάχανο, και κρεμμύδι, έτοιμα για κατανάλωση, καθώς και μπρόκολο, κουνουπίδι, σπανάκι και πατάτα, έτοιμα για χρήση, ενώ νέα είδη προϊόντων παράγονται συνεχώς, ώστε να καλύψουν τις αυξανόμενες απαιτήσεις της αγοράς. Το πράσο υπάγεται στην οικογένεια Alliaceae, όπως και το κρεμμύδι και σκόρδο, λαχανοκομικά προϊόντα των οποίων η κατανάλωση συνδέεται με την προστασία της ανθρώπινης υγείας από διάφορες ασθένειες (Keusgen, 2002; Jakubowski, 2003; Osmont et al., 2003), ιδιότητα που αποδίδεται κυρίως στην υψηλή περιεκτικότητά τους σε χαρακτηριστικές για τα είδη αυτά ουσίες, μεταξύ των οποίων τα θειοσουλφινικά οξέα (Block, 1992; Griffiths et al., 2002; Mondy et al., 2002). Για το λόγο αυτό, η κατανάλωσή των ειδών αυτών έχει αυξηθεί, αλλά και η διάθεσή τους με τη μορφή των νωπών τεμαχισμένων προϊόντων (Soares et al., 2002; Hong and Kim, 2004). Ειδικότερα, η διαδικασία επεξεργασίας του πράσου, για την παραγωγή νωπού τεμαχισμένου προϊόντος, περιλαμβάνει την αφαίρεση των εξωτερικών αλλοιωμένων φύλλων και των ριζών καθώς και τον τεμαχισμό των ψευδοβλαστών σε συγκεκριμένο μέγεθος. Ωστόσο, οι προσπάθειες που έγιναν μέχρι σήμερα, είχαν περιορισμένη επιτυχία, λόγω της

11 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2 ταχείας υποβάθμισης της ποιότητας του προϊόντος. Οι κυριότερες αιτίες υποβάθμισης της ποιότητας του νωπού τεμαχισμένου πράσου είναι η συνεχιζόμενη μετά τη συγκομιδή και επεξεργασία, αύξηση των φύλλων του ψευδοβλαστού, οι μεταβολές του χρώματος στις επιφάνειες τομής και στα φύλλα και ειδικότερα το καφέτιασμα στην τομή της βάσης, το κιτρίνισμα του κατώτερου λευκού τμήματος και του ανώτερου πράσινου τμήματος του εξωτερικού φύλλου του ψευδοβλαστού, η αυξημένη απώλεια βάρους και η ανάπτυξη νέων ριζών στη βάση (Εικόνα 1). Οι παραπάνω μεταβολές έχουν ως συνέπεια την υποβάθμιση της εμφάνισης του τεμαχισμένου πράσου, η οποία αποτελεί το σημαντικότερο κριτήριο ποιότητας για την αγορά των νωπών τεμαχισμένων προϊόντων (Ragaert et al., 2004). Εικόνα 1. Η αύξηση των φύλλων, οι μεταβολές του χρώματος στις επιφάνειες τομής και στα φύλλα (καφέτιασμα στην τομή της βάσης, κιτρίνισμα του κατώτερου λευκού τμήματος και του ανώτερου πράσινου τμήματος του εξωτερικού φύλλου) και η ανάπτυξη νέων ριζών στη βάση των νωπών τεμαχισμένων ψευδοβλαστών πράσου. Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης του φυτού, η αύξηση των φύλλων που σχηματίζουν τον αποκαλούμενο ψευδοβλαστό οφείλεται στη δραστηριότητα του ακραίου μεριστώματος από το οποίο προκύπτουν τα φύλλα. Ο πραγματικός βλαστός του φυτού είναι ένας μικρός, κωνικός δίσκος, από το κάτω μέρος του οποίου εκφύονται οι ρίζες και από το επάνω τα

12 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 3 φύλλα, όπως και σε άλλα μονοκότυλα είδη (De Mason, 1990; Van Der Meer and Hanelt, 1990; Brewster, 1994). Τα κατώτερα τμήματα των φύλλων του πράσου αλληλοκαλύπτονται και σχηματίζουν, μαζί με τα ανώτερα τμήματα του άνω μέρους του ελάσματος τον αποκαλούμενο ψευδοβλαστό. Στο ακραίο μερίστωμα της βάσης των μονοκότυλων ειδών, τα κύτταρα διαιρούνται, επιμηκύνονται και απομακρύνονται συνεχώς από τη βάση του ψευδοβλαστού (βασιπέταλη ανάπτυξη) (Hay and Brown, 1988), λόγω του σχηματισμού νέων κυττάρων στη βάση, όπου βρίσκεται το μερίστωμα (ζώνη διαίρεσης ). Με τον παραπάνω τρόπο, τα φύλλα αυξάνονται συνεχώς σε μήκος, ακόμη και μετά την εκρίζωση των φυτών (Hruschka, 1978; Le Bohec et al., 1993). Αύξηση των φύλλων μετασυλλεκτικά έχει αναφερθεί και στο νωπό τεμαχισμένο πράσινο κρεμμυδάκι (Hong et al, 2000; Cantwell et al, 2001). Το σοβαρότερο πρόβλημα που παρουσιάζεται στα περισσότερα νωπά τεμαχισμένα λαχανικά κατά τη διατήρησή τους, αφορά στις μεταβολές στο χρώμα τους, με σημαντικότερη το καφέτιασμα στις επιφάνειες τομής τους, που οφείλεται σε προϊόντα οξείδωσης των φαινολικών ουσιών, που παράγονται από τη δράση των ενζύμων phenylalanine ammonia lyase (PAL) και polyphenol oxidase (PPO) (Salveit, 2000). Επίσης, κιτρίνισμα έχει παρατηρηθεί στο τεμαχισμένο ξερό κρεμμύδι (Blanchard et al., 1996), ενώ απώλεια του πράσινου χρώματος, που οφείλεται στη διάσπαση της χλωροφύλλης, έχει αναφερθεί για περισσότερα φυλλώδη λαχανικά (Heaton and Marangoni, 1996). Ο τραυματισμός που προκαλείται κατά την προετοιμασία και παραγωγή των νωπών τεμαχισμένων λαχανικών είναι η αιτία πολλών φυσιολογικών και βιοχημικών μεταβολών που εκδηλώνονται κατά τη διατήρηση που ακολουθεί (Ohlsson, 1994, Ahvenainen, 1996). Ειδικότερα, έχει βρεθεί ότι ο τραυματισμός προκαλεί, μεταξύ άλλων, την αύξηση της αναπνευστικής δραστηριότητας (Cantwell et al., 2001) και της παραγωγής αιθυλενίου (Hyodo, 1991, Tomas-Barberan et al., 1997; Bhowmik and Matsui, 2004), την de novo σύνθεση ή την οξείδωση ουσιών που προϋπάρχουν, λόγω της επαγωγής της δράσης ενζύμων όπως της phenylalanine ammonia-lyase (PAL) και της polyphenol-oxidase (PPO) (Brecht, 1995; Ke and Salveit, 1996; López-Gálvez et al., 1996; Nicoli et al., 1999), την παραγωγή πτητικών θειούχων ουσιών, λόγω της δράσης του ενζύμου αλιινάση (Block, 1992), τη μεταβολή γενικά της σύστασης των ιστών (Reyes and Cisneros-Zevallos, 2003) καθώς και μικροβιακές προσβολές, λόγω της καταστροφής των κυτταρικών μεμβρανών με την έξοδο κυτταρικού χυμού που αποτελεί υπόστρωμα για την ανάπτυξη των παθογόνων μικροοργανισμών καθώς και διάφορα άλλα φαινόμενα, ανάλογα με το προϊόν (Guerzoni et

13 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 4 al., 1996). Για την αντιμετώπιση των προβλημάτων που επάγονται από τον τραυματισμό των λαχανικών, κατά την παραγωγή των νωπών τεμαχισμένων προϊόντων, απαιτείται η διατήρηση των προϊόντων αυτών σε συνθήκες τροποποιημένης ατμόσφαιρας, χαμηλής θερμοκρασίας και υψηλής σχετικής υγρασίας (Brecht et al., 2003). Επίσης, έχουν προταθεί και διάφορες πρόσθετες μεταχειρίσεις, ανάλογα με το προϊόν. Η θερμοκρασία διατήρησης των συγκομισμένων προϊόντων επηρεάζει τις περισσότερες από τις φυσιολογικές και βιοχημικές μεταβολές, καθώς και το βαθμό των μικροβιολογικών προσβολών. Ειδικότερα, η χαμηλή θερμοκρασία περιορίζει το ρυθμό αναπνοής (Watada et al., 1996; Hong and Kim, 2001), την παραγωγή αιθυλενίου (Jayas and Jeyamkondan, 2002), τη δράση διαφόρων ενζύμων, τις μεταβολές του χρώματος, τη μείωση της περιεκτικότητας σε διατροφικής αξίας ουσίες, την ανάπτυξη των παθογόνων μικροοργανισμών και γενικότερα τον βαθμό υποβάθμισης της ποιότητας (Watada and Qi, 1999; Jayas and Jeyamkondan, 2002; Ihl et al., 2003). Ωστόσο, πολλές φορές τα τεμαχισμένα προϊόντα παράγονται και διακινούνται σε θερμοκρασίες υψηλότερες από τις συνιστώμενες, με συνέπεια τη μείωση της διάρκειας διατήρησής τους, λόγω της ταχείας υποβάθμισης της ποιότητάς (Watada et al., 1996). Η εφαρμογή της θερμικής μεταχείρισης των ακέραιων οπωροκηπευτικών προϊόντων, είτε με έκθεση σε θερμό αέρα ή ατμό, είτε με εμβάπτιση σε θερμό νερό, περιορίζει σημαντικά την υποβάθμιση της ποιότητας κατά τη διατήρηση που ακολουθεί (Lurie, 1998; Ferguson et al., 2000; Fallik, 2004). Ειδικότερα, φαινόμενα αύξησης και ανάπτυξης, που παρατηρούνται μετασυλλεκτικά σε ορισμένα οπωροκηπευτικά προϊόντα, όπως η κάμψη και κύρτωση των βλαστών του πράσινου σπαραγγιού (Paull and Chen, 1999) και η εκβλάστηση των οφθαλμών των κονδύλων πατάτας (Ranganna et al., 1998) περιορίζονται σημαντικά με την εφαρμογή της θερμικής μεταχείρισης των προϊόντων αυτών πριν από τη διατήρηση. Η θερμική μεταχείριση, μειώνει την παραγωγή αιθυλενίου (Suzuki et al., 2005), περιορίζει τις μεταβολές του χρώματος (Forney et al., 1995; Tian et al., 1996; Civello et al., 1997; Vicente et al., 2002), αναστέλλει τη δράση της PAL και τη σύνθεση φαινολικών ουσιών που προκαλούν καφέτιασμα (Salveit, 2000) και γενικά επηρεάζει τη σύσταση των τεμαχισμένων λαχανικών (Lurie, 1998; Nicoli et al., 1999; Paull and Chen, 2000). Στο νωπό τεμαχισμένο πράσινο κρεμμυδάκι, η θερμική μεταχείριση (εμβάπτιση σε νερό 55 o C για 2 min) περιόρισε σημαντικά την αύξηση των φύλλων και παρέτεινε τη διάρκεια διατήρησης (Hong et al., 2000; Cantwell et al., 2001). Ωστόσο, είναι απαραίτητο η θερμοκρασία και η

14 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 5 διάρκεια της μεταχείρισης να μελετηθούν για κάθε προϊόν, ώστε να καθοριστούν τα όρια ανοχής κάθε λαχανικού και να αποφευχθούν αρνητικές συνέπειες που μπορεί να προκληθούν από την εφαρμογή της μεταχείρισης σε υψηλότερη θερμοκρασία ή/και μεγαλύτερη διάρκεια, από εκείνες που το προϊόν ανέχεται. Η διατήρηση νωπών τεμαχισμένων φρούτων και λαχανικών σε συνθήκες τροποποιημένης ατμόσφαιρας (ΤΑ), δηλαδή χαμηλής συγκέντρωσης O 2 ή/και υψηλής συγκέντρωσης CO 2 της ατμόσφαιρας που δημιουργείται, με συσκευασία με ημιπερατές μεμβράνες, έχει θετική επίδραση στην ποιότητα των προϊόντων (Brecht et al., 2004). Είναι γνωστό ότι η χαμηλή συγκέντρωση O 2 και η υψηλή συγκέντρωση CO 2 μειώνουν την αναπνευστική δραστηριότητα των φυτικών ιστών (Kader, 1986; Hong and Kim, 2001). Η μείωση του ρυθμού αναπνοής συνοδεύεται γενικά από μείωση του μεταβολισμού, γεγονός που παρατείνει τη διατήρηση των προϊόντων (Beaudry, 1999). Φαινόμενα αύξησης όπως εκβλάστηση ακέραιων ξηρών βολβών κρεμμυδιού, κονδύλων πατάτας και βολβομερών σκόρδου, καθώς επίσης και σχηματισμό νέων ριζών σε κρεμμύδια και σκόρδα αναστέλλονται κατά τη διατήρηση σε συνθήκες ατμόσφαιρας χαμηλής συγκέντρωσης O 2 και/ή υψηλής συγκέντρωσης CO 2 (Kader, 1986; Smittle, 1988; Yoo et al., 1997; Cantwell et al., 2003a, 2003b). Οι Hong et al. (2000) αναφέρουν ότι η αύξηση των φύλλων πράσινου κρεμμυδιού επιβραδύνθηκε, ενώ η ανάπτυξη των ριζών περιορίστηκε σημαντικά κατά τη διατήρηση του νωπού τεμαχισμένου πράσινου κρεμμυδιού σε ατμόσφαιρα με 0,2% O 2, είτε σε συνδυασμό με 7,5% CO 2 και θερμοκρασία 5 o C για 3 εβδομάδες. Έχει βρεθεί (Gariépy et al., 1984; 1994) ότι το χρώμα και το νωπό βάρος ακέραιων ψευδοβλαστών πράσου δε μεταβλήθηκε σημαντικά κατά τη διατήρηση στους 1,5 o C για 5 μήνες σε συνθήκες 2,2-2,7% O 2 + 3,5-4,9% CO 2. Οι Uddin and MacTavish (2003) παρατήρησαν μικρότερη απώλεια βάρους σε ακέραιους βολβούς κρεμμυδιού που διατηρήθηκαν σε 2% O 2 + 2% CO 2 ή σε 2% O 2 + 8% CO 2 στους 0 o C για 9 εβδομάδες, συγκριτικά με βολβούς που διατηρήθηκαν στον αέρα. Σύμφωνα με τους Beaudry (1999), Siomos et al. (2001) και Kader (2003), οι άριστες συνθήκες της ατμόσφαιρας διατήρησης επιβραδύνουν την απώλεια χλωροφύλλης (πράσινο χρώμα), καθώς και τη σύνθεση καροτινοειδών (κίτρινο και πορτοκαλί χρώμα), ανθοκυανών (κόκκινο και κυανό χρώμα) και φαινολικών ουσιών (καφέ χρώμα). Η βαθμολογία με βάση την οπτική εκτίμηση του τεμαχισμένου κίτρινου ξηρού κρεμμυδιού αυξάνονταν καθώς μειώνονταν η συγκέντρωση του O 2 της ατμόσφαιρας διατήρησης, ενώ αυξήθηκε ακόμη

15 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 6 περισσότερο όταν αυξήθηκε η συγκέντρωση CO 2 (Blanchard et al., 1996). Ωστόσο, η υπερβολική μείωση της συγκέντρωσης O 2 και αύξηση της συγκέντρωσης CO 2, μπορεί να προκαλέσουν ζημιά στο προϊόν, με σημαντικότερη την επαγωγή της αναερόβιας αναπνοής των ιστών, που τελικά καθιστούν το προϊόν ακατάλληλο για εμπορία. Από τα παραπάνω δεδομένα της βιβλιογραφίας προκύπτει ότι δεν υπάρχουν στοιχεία για τη φυσιολογία και την ποιότητα του νωπού τεμαχισμένου πράσου. Γι αυτό, σκοπός της διατριβής αυτής ήταν η μελέτη των σημαντικότερων μεταβολών που παρατηρούνται κατά τη διατήρηση των νωπών τεμαχισμένων ψευδοβλαστών πράσου, καθώς και η μελέτη διαφόρων μεταχειρίσεων που περιορίζουν την υποβάθμιση της ποιότητας του προϊόντος αυτού. Βιβλιογραφία Ahvenainen R., New approaches in improving the shelf life of minimally processed fruit and vegetables. Trends Food Sci. Technol. 7: Beaudry R.M., Effect of O 2 and CO 2 partial pressure on selected phenomena affecting fruit and vegetable quality. Postharvest Biol. Technol. 15: Bhowmik P.K. and T. Matsui, Changes in the activity and expression of 1- aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) synthase, ACC oxidase, and phenylalanine ammonia-lyase in asparagus spears in response to wound-induced ethylene synthesis. HortScience 39: Blanchard M., F. Castaigne, C. Willemot and J. Makhlouf, Modified atmosphere preservation of freshly prepared diced yellow onion. Postharvest Biol. Technol. 9: Block E., S. Naganathan, D. Putman and S.H. Zhao, Allium chemistry: HPLC analysis of thiosulfinates from onion, garlic, wild garlic (ramsoms), leek, scallion, shallot, elephant (great-headed) garlic, chive, and chinese chive-uniquely high allyl-to-methyl ratios in some garlic samples. J. Agr. Food Chem. 40: Brecht J.K., K.V. Chau, S.C. Fonseca, F.A.R. Oliveira, F.M. Silva, M.C.N. Nunes, R.J. Bender, Maintaining optimal atmosphere conditions for fruits and vegetables throughout the postharvest handling chain. Postharvest Biol. Technol. 27: Brecht J.K., M.E. Saltveit, S.T. Talcott, K.R. Schneider, K. Felkey and J.A. Bartz, Fresh-cut vegetables and fruits. Hort. Rev. 30:

16 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 7 Brecht J.K., Physiology of lightly processed fruits and vegetables. HortScience 30: Brewster J.L., Onions and other Vegetable Alliums. CAB International, Wallingford, UK, 236 pp. Cantwell M.I., G. Hong and T.V. Suslow, Heat treatments control extension growth and enhance microbial disinfection of minimally processed green onions. HortScience 36: Cantwell M.I., G. Hong, J. Kang and X. Nie, 2003a. Controlled atmospheres retard sprout growth, affect compositional changes, and maintain visual quality attributes of garlic. Acta Hort. 600: Cantwell M.I., J. Kang and G. Hong, 2003b. Heat treatments control sprouting and rooting of garlic cloves. Postharvest Biol. Technol. 30: Civello P.M., G.A. Martínez, A.R. Chaves and M.C. Aňón, Heat treatments delay ripening and postharvest decay of strawberry fruit. J. Agr. Food Chem. 45: De Mason D.A., Morphology and anatomy of Allium. In: Rabinowitch H.D. and Brewster J.L. (eds) Onions and Allied Crops, Vol. I. Botany, Physiology, and Genetics. CRS Press, Boca Raton, Florida, pp Fallik E., Prestorage hot water treatments (immersion, rinsing and brushing). Postharvest Biol. Technol. 32: Ferreira Soares N.F., R.M. Geraldine, R. Pushmann and C.S. Teles, PVC and LDPE for packing minimally processed garlic. Packaging Technol. Sci. 15: Ferguson I.B., S. Ben-Yehoshua, E.J. Mitcham, R.E. McDonald and S. Lurie, Postharvest heat treatments: introduction and workshop summary. Postharvest Biol. Technol. 21: 1 6. Forney C.F., Hot-water dips extend the shelf life of fresh broccoli. HortScience 30: Gariépy Y., G.S.V. Raghavan, R. Plasse, R. Theriault and C.T. Phan, Long-term storage of cabbage, celery, and leeks under controlled atmosphere. Acta Hort. 157: Gariépy Y., G.S.V. Raghavan and J.A. Munroe, Long-term storage of leek stalks under regular and controlled atmospheres. Intl. J. Refrigeration 17: Griffiths G., L. Trueman, T. Crowther, B. Thomas and B. Smith, Onions - A global benefit to health. Phytotherapy Res. 16:

17 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 8 Guerzoni M.E., A. Gianotti, M.R. Corbo, M. Sinigaglia, Shelf-life modelling for freshcut vegetables. Postharvest Biol. Technol. 9: Hay R.K.M. and J.R. Brown, Field studies of leaf development and expansion in the leek (Allium porrum). Ann. Appl. Biol. 113: Heaton J.W., A.G. Marangoni, Chlorophyll degradation in processed foods and senescent plant tissues. Trends Food Sci. Technol. 7: Hobson G.E. and W.G. Tucker, Lightly-processed horticultural products. Postharvest Biol. Technol. 9: Hong S. and D. Kim, Influence of oxygen concentration and temperature on respiratory characteristics of fresh-cut green onion. Intl. J. Food Sci. Technol. 36: Hong S.I. and D. Kim, The effect of packaging treatment on the storage quality of minimally processed bunched onions. Intl. J. Food Sci. Technol. 39: Hong G., G. Peiser and M.I. Cantwell, Use of controlled atmospheres and heat treatment to maintain quality of intact and minimally processed green onions. Postharvest Biol. Technol. 20: Hruschka H.W., Storage and shelf life of packaged leeks. U.S. Department of Agriculture Market Research Report Hyodo H., Stress/wound ethylene. In: Mattoo A.K. and J.C. Suttle (Eds.), The Plant Hormone Ethylene. CRC Press, Boca Raton, FL, pp Ihl M., L. Aravena, E. Scheuermann, E. Uquiche and V. Bifani, Effect of immersion solutions on shelf-life of minimally processed lettuce. Lebensmittel-Wissenschaft Technol. 36: Ismail A., Z.M. Marjan, C.W. Foong, Total antioxidant activity and phenolic content in selected vegetables. Food Chem. 87: Jakubowski H., On the health benefits of Allium sp. Nutr. 19: Jayas D.S. and S. Jeyamkondan, Modified atmosphere storage of grains, meats, fruits and vegetables. Biosystems Eng. 82: Kader A.A Physiology of CA treated produce. Acta Hort. 600: Kader A.A Biochemical and physiological basis for effects of controlled and modified atmospheres on fruits and vegetables. Food Technol. 40(5): & Ke D. and M.E. Salveit, Effects of calcium and auxin on russet spotting and phenylalanine ammonia-lyase activity in iceberg lettuce. HortScience 21:

18 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 9 Keusgen M., Health and alliums. In: Rabinowitch, H.D. and Currah L. (Eds) Allium Crop Science: Recent Advances. CAB International, Oxon, UK, pp Le Bohec J., P. Erard and J. Leteinturier, Le poireau: guide pratique. CTIFL, Paris, pp López-Gálvez G., M. Salveit and M. Cantwell, Wound-induced phenylalanine ammonia lyase activity: factors affecting its induction and correlation with the quality of minimally processed lettuces. Postharvest Biol. Technol. 9: Lurie S., Postharvest heat treatments. Postharvest Biol. Technol. 14: Mondy N., D. Duplat, J.P. Christides, I. Arnault and J. Auger, Aroma analysis of fresh and preserved onions and leek by dual solid-phase microextraction-liquid extraction and gas chromatography-mass spectrometry. J. Chromatography A 963: Nicoli M.C., M. Anese and M. Parpinel, Influence of processing on the antioxidant properties of fruit and vegetables. Trends Food Sci.Technol. 10: Nicolle C., N. Cardinault, E. Gueux, L. Jaffrelo, E. Rock, A. Mazur, P. Amouroux and C. Rémésy, Health effect of vegetable-based diet: Lettuce consumption improves cholesterol metabolism and antioxidant status in the rat. Clinical Nutr. 23: Ohlsson T., Minimal processing - preservation methods of the future: an overview. Trends Food Sci. Technol. 5: Osmont K.S., C.R. Arnt and I.L. Goldman, Temporal aspects of onion-induced antiplatelet activity. Plant Foods Human Nutr. 58: Paull R.E. and N.J. Chen, Heat treatment prevents postharvest geotropic curvature of asparagus spears (Asparagus officinalis L.). Postharvest Biol. Technol. 16: Paull R.E., N.J. Chen, Heat treatment and fruit ripening. Postharvest Biol. Technol. 21: Proteggente A.R., A.S. Pannala, G. Paganga, L. Van Buren, E. Wagner, S. Wiseman, F. Van De Put, C. Dacombe and C.A. Rice-Evans, The antioxidant activity of regularly consumed fruit and vegetables reflects their phenolic and vitamin C composition. Free Radicals Res. 36: Ragaert P., W. Verbeke, F. Devlieghere and J. Debevere, Consumer perception and choice of minimally processed vegetables and packaged fruits. Food Quality Preference 15: Ranganna B., G.S.V. Raghavan and A.C. Kushalappa, Hot water dipping to enhance storability of potatoes. Postharvest Biol. Technol. 13:

19 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 10 Reyes L.F., L. Cisneros-Zevallos, Wounding stress increases the phenolic content and antioxidant capacity of purple-flesh potatoes (Solanum tuberosum L.). J. Agr. Food Chem. 51: Saltveit M.E., Wound induced changes in phenolic metabolism and tissue browning are altered by heat shock. Postharvest Biol. Technol. 21: Siomos A.S., C.C. Dogras and E.M. Sfakiotakis, Color development in harvested white asparagus spears in relation to carbon dioxide and oxygen concentration. Postharvest Biol. Technol. 23: Smittle D.A., Evaluation of storage methods for Granex onions. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 113: Southon S., Increased fruit and vegetable consumption within the EU: potential health benefits. Food Res. Intl. 33: Stables G.J., A.F. Subar, B.H. Patterson, K. Dodd, J. Heimendinger, M.A.S. Van Duyn and L. Nebeling, Changes in vegetable and fruit consumption and awareness among US adults: Results of the 1991 and A Day for Better Health Program surveys. J. Amer. Dietetic Assn. 102: Steinmetz K. and J.D. Potter, Vegetables, fruit, and cancer prevention: A review. J. Amer. Dietetic Assn. 96: Suzuki Y., T. Asoda, Y. Matsumoto, H. Terai and M. Kato, Suppression of the expression of genes encoding ethylene biosynthetic enzymes in harvested broccoli with high temperature treatment. Postharvest Biol. Technol. 36: Tian M.S., A.B. Woolf, J.H. Bowen and I.B. Ferguson, Changes in color and chlorophyll fluorescence of broccoli florets following hot water treatment. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 121: Tomas-Barberan F.A., J. Loaiza-Velarde, A. Bonfanti and M.E. Saltveit, Early woundand ethylene-induced changes in phenylpropanoid metabolism in harvested lettuce. J. Amer. Soc. Hortic. Sci. 122: Uddin Md.M. and H.S. MacTavish, Controlled atmosphere and regular storage-induced changes in S-alk(en)yl-L-cysteine sulfoxides and alliinase activity in onion bulbs (Allium cepa L. cv. Hysam). Postharvest Biol. Technol. 28: Van der Meer Q.P. and P. Hanelt, Leek (Allium ampeloprassum var. porrum). In: Brewster, J.L. and Rabinowitch, H.D. (Eds) Onions and Allied Crops, Vol. III.

20 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 11 Biochemistry, Food Science, and Minor Crops. CRS Press, Boca Raton, Florida, pp Van Duyn M.A.S. and E. Pivonka, Overview of the health benefits of fruit and vegetable consumption for the dietetics professional: Selected literature. J. Amer. Dietetic Assn. 100: Vicente A.R., G.A. Martínez, R.M. Civello and A.R. Chaves, Quality of heat-treated strawberry fruit during refrigerated storage. Postharvest Biol. Technol. 25: Watada A.E. and L. Qi, Quality of fresh-cut produce. Postharvest Biol. Technol. 15: Watada A.E., N.P. Ko and D.A. Minott, Factors affecting quality of fresh-cut horticultural products. Postharvest Biol. Technol. 9: Yoo K.S., C.R. Andersen and L.M. Pike Internal CO 2 concentrations in onion bulbs at different storage temperatures and in response to sealing of the neck and base. Postharvest Biol. Technol. 12:

21 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 12 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Επίδραση της θερμοκρασίας διατήρησης και του τμήματος των ψευδοβλαστών στην ποιότητα του νωπού τεμαχισμένου πράσου Περίληψη Νωποί τεμαχισμένοι ψευδοβλαστοί πράσου προέκυψαν με τεμαχισμό νωπών συγκομισμένων φυτών πράσου (Allium porrum L.) σε τμήματα 0-22, 0-11 και cm. Οι τεμαχισμένοι ψευδοβλαστοί διατηρήθηκαν στους 0, 10 και 20 o C για 8 ημέρες, με σκοπό να μελετηθεί η επίδραση της θερμοκρασίας και του τμήματος στην αύξηση των εσωτερικών φύλλων, την απώλεια βάρους και τη μεταβολή του χρώματος στην επιφάνεια του εξωτερικού φύλλου και στις τομές, κατά τη διάρκεια της διατήρησης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η αύξηση των εσωτερικών φύλλων των τεμαχισμένων ψευδοβλαστών ήταν γραμμική σε σχέση με τη θερμοκρασίας διατήρησης. Η διατήρηση των τμημάτων των τεμαχισμένων ψευδοβλαστών στους 0 o C περιόρισε στο ελάχιστο (4 mm), αλλά δεν ανέστειλε την αύξηση αυτή. Τα τμήματα 0-22 cm εμφάνισαν τη μεγαλύτερη αύξηση των εσωτερικών φύλλων και τα τμήματα cm τη μικρότερη, τα οποία όμως είχαν μεγαλύτερη απώλεια βάρους κατά τη διατήρηση. Σε όλες τις θερμοκρασίες, η αύξηση των εσωτερικών φύλλων και της απώλειας βάρους ήταν γραμμική σε σχέση με τη διάρκεια διατήρησης. Παρατηρήθηκαν διαφορές στο χρώμα μεταξύ των τριών τμημάτων, λόγω διαφορετικού χρώματος κατά μήκος των ακέραιων ψευδοβλαστών. Οι μεταβολές του χρώματος περιορίστηκαν σημαντικά με τη διατήρηση στους 0 o C, εκτός από τις μεταβολές στην τομή της βάσης του ψευδοβλαστού που εμφάνισε καφέτιασμα. Από τα παραπάνω δεδομένα προκύπτει ότι απαιτείται να βρεθούν άλλες, αποτελεσματικότερες μεταχειρίσεις, ώστε να περιορισθεί η υποβάθμιση της ποιότητας του τεμαχισμένου πράσου. Εισαγωγή Η ζήτηση των καταναλωτών για νωπά τεμαχισμένα φρούτα και λαχανικά, έτοιμα προς χρήση και κατανάλωση, έχει αυξηθεί τα τελευταία χρόνια (Hong and Kim, 2001). Έτσι, σήμερα προσφέρονται στους χώρους μαζικής εστίασης, αλλά και στη λιανική αγορά διάφορα νωπά τεμαχισμένα λαχανικά όπως μαρούλι, λάχανο, καρότο, ρόκα, κρεμμύδι, πιπεριά κ.α. Το πράσο είναι ένα από τα λαχανικά που ενδιαφέρει η παραγωγή του ως νωπό τεμαχισμένο,

22 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 13 έτοιμο προς χρήση προϊόν. Τα συγκομισμένα φυτά πράσου αποτελούνται από τις ρίζες, τον ψευδοβλαστό και τα φύλλα (De Mason, 1990). Η διαδικασία παραγωγής των νωπών τεμαχισμένων προϊόντων του περιλαμβάνει το πλύσιμο για την απομάκρυνση του χώματος, την αφαίρεση των ριζών, των κορυφών των φύλλων και των αλλοιωμένων φύλλων και τον τεμαχισμό σε τμήματα, ανάλογα με τις απαιτήσεις της αγοράς. Όμως, οι προσπάθειες που έγιναν μέχρι σήμερα δεν είχαν την ανάλογη επιτυχία, λόγω της σημαντικής υποβάθμισης της ποιότητας του τεμαχισμένου προϊόντος που ακολουθεί κατά τη διατήρησή του. Η κυριότερη αιτία υποβάθμισης της ποιότητας των νωπών τεμαχισμένων πράσων είναι η αύξηση των εσωτερικών φύλλων των ψευδοβλαστών, λόγω της συνεχιζόμενης και μετά τη συγκομιδή αύξησης και ανάπτυξης (Hruschka, 1978; Le Bohec et al., 1993) και σε μικρότερο βαθμό οι μεταβολές του χρώματος στις επιφάνειες τομής και η απώλεια βάρους. Παρόμοιο πρόβλημα αύξησης των εσωτερικών φύλλων έχει αναφερθεί και στο νωπό τεμαχισμένο πράσινο κρεμμυδάκι (Hong et al., 2000). Η αύξηση των εσωτερικών φύλλων των τεμαχισμένων ψευδοβλαστών πράσου υποβαθμίζει αφενός την εμφάνισή του, η οποία είναι το σημαντικότερο κριτήριο του καταναλωτή κατά την αγορά των νωπών τεμαχισμένων προϊόντων γενικά (Ragaert et al., 2004) και αφετέρου μπορεί να προκαλέσει τη διάρρηξη του υλικού συσκευασίας. Συγκομισμένοι ψευδοβλαστοί πράσου, από τους οποίους αφαιρέθηκε μόνο η κορυφή των φύλλων, εμφάνισαν αύξηση και κάμψη, μεταβολές που επιβραδύνθηκαν κατά τη διατήρηση στους 0 o C. Η άριστη θερμοκρασία διατήρησης ακέραιων ψευδοβλαστών πράσου είναι 0 o C, ενώ διατήρηση σε υψηλότερες θερμοκρασίες προκαλεί κιτρίνισμα των φύλλων. Ωστόσο, συνήθως κατά τη διακίνηση των νωπών τεμαχισμένων ή ακέραιων ψευδοβλαστών πράσου επικρατούν υψηλότερες θερμοκρασίες από την άριστη. Υψηλή σχετική υγρασία (>95%) είναι απαραίτητη, για τη αποφυγή της αφυδάτωσης του προϊόντος, που παρατηρείται σε απώλειες βάρους υψηλότερες από 15% (Hruschka, 1978). Στη βιβλιογραφία δεν υπάρχουν αναφορές σχετικά με την επίδραση της θερμοκρασίας διατήρησης στην ποιότητα των νωπών τεμαχισμένων ψευδοβλαστών πράσου. Επιπλέον, η βιομηχανία ενδιαφέρεται για παραγωγή προϊόντων νωπού τεμαχισμένου πράσου με διάφορο μήκος τμημάτων ψευδοβλαστών. Στη βιβλιογραφία δεν υπάρχουν αναφορές σχετικά με την επίδραση του τμήματος του ψευδοβλαστού στην ποιότητα του νωπού τεμαχισμένου προϊόντος. Σκοπός της εργασίας αυτής ήταν η μελέτη των μεταβολών της ποιότητας του νωπού

23 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 14 τεμαχισμένου πράσου (αύξηση των εσωτερικών φύλλων, απώλεια βάρους και μεταβολές του χρώματος), σε σχέση με τη θερμοκρασία διατήρησης και το τμήμα των τεμαχισμένων ψευδοβλαστών. Υλικά και μέθοδοι Φυτικό υλικό Πράσα (Allium porrum L.) συγκομίσθηκαν από καλλιέργεια της περιοχής Βασιλικών του Ν. Θεσσαλονίκης, μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο, πλύθηκαν με νερό και διατηρήθηκαν στους 0, 10 ή 20 o C μέχρι την επόμενη ημέρα, οπότε κόπηκαν οι ρίζες και οι κορυφές των φύλλων, αφαιρέθηκαν τα εξωτερικά αλλοιωμένα φύλλα και πλύθηκαν εκ νέου με νερό, πριν από τον τεμαχισμό τους στα 22 cm από τη βάση του ψευδοβλαστού για την παραγωγή τμημάτων 0-22 cm. Ορισμένοι από τους τεμαχισμένους ψευδοβλαστούς των 22 cm τεμαχίστηκαν στη μέση, για την παραγωγή των τμημάτων 0-11 cm και cm. Τα τρία τμήματα των τεμαχισμένων ψευδοβλαστών (0-22, 0-11 και cm) τοποθετήθηκαν σε πλαστικούς δίσκους και διατηρήθηκαν στον αέρα στους 0, 10 ή 20 o C για 8 ημέρες, καλυμμένοι με βρεγμένο απορροφητικό χαρτί, ώστε να εξασφαλιστούν συνθήκες υψηλής σχετικής υγρασίας. Μετρήσεις Η αύξηση του κάθε φύλλου από τα 11 που είχαν συνολικά οι νωποί τεμαχισμένοι ψευδοβλαστοί μετρήθηκε με ψηφιακό μέτρο. Η μεγαλύτερη αύξηση ανάμεσα στα φύλλα του κάθε ψευδοβλαστού παρουσιάζεται στα αποτελέσματα ως η μέγιστη αύξηση των εσωτερικών φύλλων. Η απώλεια βάρους προσδιορίσθηκε μετά από καταγραφή του νωπού βάρους των ψευδοβλαστών. Το χρώμα προσδιορίσθηκε με χρωματόμετρο Minolta CR-200 (Minolta, Osaka, Japan) εξοπλισμένο με κεφαλή μέτρησης 8 mm και μέσο φωτισμού C (6774Κ). Το όργανο ρυθμιζόταν με το εργοστασιακό πρότυπο λευκό χρώμα (Υ = 93,9, Χ = 0,313 και y = 0,3209). Από τις ενδείξεις του οργάνου, χρησιμοποιήθηκε η παράμετρος L* (φωτεινότητα, με τιμές από 0= μαύρο έως 100=λευκό), ενώ από τις παραμέτρους a* και b* προσδιορίσθηκαν το Chroma [C* = (a* 2 + b* 2 ) 0.5 ] (κορεσμός του χρώματος, με τις χαμηλές τιμές να δείχνουν θαμπό χρώμα και τις υψηλές έντονο) και το hue angle [h ο = tan 1 (b*/a*), όταν a*> 0 και b*>0 ή h ο = 180 ο + tan 1 ( b*/a*), όταν a*< 0 και b*> 0) (κόκκινο-πορφυρό χρώμα στις 0 o,

24 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 15 κίτρινο στις 90 o, κυανό-πράσινο στις 180 o και κυανό στις 270 o ) (Lancaster et al., 1997). Οι μετρήσεις του χρώματος γίνονταν στο μέσο της επιφάνειας του εξωτερικού φύλλου και στις επιφάνειες τομής. Στατιστική ανάλυση Για τη στατιστική επεξεργασία των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε το τελείως τυχαιοποιημένο σχέδιο. Η ανάλυση της παραλλακτικότητας πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του στατιστικού προγράμματος MSTAT version 4.00/EM (Michigan State University) και η σύγκριση των μέσων όρων έγινε με την ΕΣΔ ή με το νέο τεστ πολλαπλών ευρών Duncan σε επίπεδο 0,05. Σε κάθε μεταχείριση χρησιμοποιήθηκαν 5 επαναλήψεις, με έναν τεμαχισμένο ψευδοβλαστό ανά επανάληψη. Αποτελέσματα και συζήτηση Αύξηση των εσωτερικών φύλλων Η θερμοκρασία και η διάρκεια διατήρησης, το μήκος των τμημάτων του ψευδοβλαστού, καθώς και οι μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις είχαν σημαντική επίδραση στη μέγιστη αύξηση των εσωτερικών φύλλων. Ωστόσο, το μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής παραλλακτικότητας (54,1% και 27,5%) οφείλονταν στις διαφορές μεταξύ των θερμοκρασιών διατήρησης και του μήκους των τμημάτων των ψευδοβλαστών, αντίστοιχα (Πίνακας 1). Η αύξηση των εσωτερικών φύλλων και των τριών τμημάτων του ψευδοβλαστού ήταν γραμμική στη διάρκεια των 8 ημερών διατήρησης και στις τρεις θερμοκρασίες (Πίνακας 2). Στα τμήματα 0-22 cm που διατηρήθηκαν στους 0 ο C παρατηρήθηκε η μικρότερη αύξηση (4 mm), ενώ στα αντίστοιχα τμήματα που διατηρήθηκαν στους 10 και 20 o C παρατηρήθηκε αύξηση 39 και 93 mm, αντίστοιχα στο τέλος της διάρκειας διατήρησης (Σχήμα 1). Η αύξηση των εσωτερικών φύλλων των τμημάτων 0-11 και cm που διατηρήθηκαν στους 0 o C, δεν διέφερε σημαντικά από εκείνη των τμημάτων 0-22 cm. Ωστόσο, στα τμήματα 0-11 cm παρατηρήθηκε μικρότερη αύξηση στους 10 και 20 o C, σε σύγκριση με τα αντίστοιχα τμήματα 0-22 cm. Στα τμήματα cm μετά από 8 ημέρες διατήρησης στους 0, 10 και 20 o C, παρατηρήθηκε αύξηση 3, 5 και 13 mm, αντίστοιχα. Η επίδραση της θερμοκρασίας διατήρησης στην αύξηση των εσωτερικών φύλλων των ψευδοβλαστών είναι πιθανόν να σχετίζεται με την επίδραση της θερμοκρασίας στη μεταβολική δραστηριότητα του νωπού τεμαχισμένου πράσου. Ο ρυθμός αναπνοής του νωπού συγκομισμένου πράσου στους 10 και 20 o C είναι 60 και 110 mg CO 2 kg -1 h -1, αντίστοιχα, ενώ

25 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 16 στους 0 o C είναι πολύ χαμηλότερος (10-20 mg CO 2 kg -1 h -1 ) (Hruschka, 1978). Στα νωπά τεμαχισμένα προϊόντα, οι υψηλές θερμοκρασίες διατήρησης προκαλούν ακόμη μεγαλύτερη αύξηση του ρυθμού αναπνοής (Watada et al., 1996) και του ρυθμού παραγωγής αιθυλενίου (Jayas and Jeyamkondan, 2002) καθώς και υποβάθμιση της ποιότητάς τους (Watada and Qi, 1999). Ο ρυθμός αύξησης των εσωτερικών φύλλων (mm ημέρα -1 ) όλων των τμημάτων των ψευδοβλαστών παρουσίασε γραμμική συμμεταβολή με τη θερμοκρασία διατήρησης (Σχ. 2). Ο ρυθμός αύξησης των εσωτερικών φύλλων ήταν 0,60, 0,33 και 0,31 mm ημέρα -1 στα τμήματα 0-22, 0-11 και cm, αντίστοιχα, κατά τη διατήρηση στους 0 o C. Ο ρυθμός αύξησης στους 10 ο C ήταν 4,9 και 2,7 mm ημέρα -1 στα τμήματα 0-22 και 0-11 cm, αντίστοιχα, ενώ στα τμήματα cm δεν διέφερε σημαντικά από εκείνον στους 0 ο C. Ο ρυθμός αύξησης στους 20 ο C ήταν μέγιστος (11,7 και 7,9 mm ημέρα -1, αντίστοιχα) στα τμήματα 0-22 ή 0-11 cm. Ο Hruschka (1978) αναφέρει επίσης συσχέτιση της αύξησης των φύλλων και της θερμοκρασίας διατήρησης ακέραιων ψευδοβλαστών πράσου. Ειδικότερα, ο ρυθμός αύξησης των φύλλων ανά εβδομάδα ήταν 3% στους 0 o C και 22% στους 10 o C. Αύξηση των φύλλων (1-3 mm) παρατηρήθηκε από την πρώτη ώρα μετά τον τεμαχισμό στα τμήματα 0-22 και 0-11 cm (Σχ. 1Α), πιθανόν ως αποτέλεσμα της συσσωρευμένης πίεσης στον ακέραιο ψευδοβλαστό για αύξηση των ιστών. Τα τμήματα τα οποία περιλάμβαναν τη βάση του ψευδοβλαστού, όπου βρίσκεται το μερίστωμα (0-22 και 0-11 cm) εμφάνισαν σημαντικά μεγαλύτερη αύξηση των φύλλων σε όλες τις θερμοκρασίες, σε σχέση με τα τμήματα cm, στα οποία το κατώτερο τμήμα του ψευδοβλαστού που περιλαμβάνει και το μερίστωμα είχε αφαιρεθεί (Σχ. 1, 2). Αντίστοιχα φαινόμενα αύξησης μετασυλλεκτικά έχουν αναφερθεί σε προϊόντα τα οποία περιλαμβάνουν μερίστωμα σε κατάσταση δραστηριότητας, όπως οι βλαστοί σπαραγγιού (Siomos, 2003) και ζέρμπερας (Gerasopoulos and Chebli, 1998). Σε όλα τα τμήματα και όλες τις θερμοκρασίες διατήρησης, η αύξηση ήταν μηδενική ή ελάχιστη στα 3-4 εξωτερικά φύλλα και μέγιστη στα 4-5 εσωτερικά φύλλα (Σχ. 3). Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι η αύξηση κάθε φύλλου σχετίζεται προφανώς με το στάδιο ανάπτυξής του. Έτσι, κατά τη συγκομιδή των φυτών, τα εξωτερικά φύλλα έχουν ολοκληρώσει την αύξηση και ανάπτυξή τους, ενώ αντίθετα τα εσωτερικά φύλλα συνεχίζουν να αυξάνονται και να αναπτύσσονται μετασυλλεκτικά.

26 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 17 Απώλεια βάρους Η θερμοκρασία, η διάρκεια διατήρησης και το τμήμα των ψευδοβλαστών, καθώς και οι μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις είχαν σημαντική επίδραση στην απώλεια βάρους (Πίν. 1). Ωστόσο, το μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής παραλλακτικότητας (55,4, 19,8 και 20,1%) οφείλονταν στις διαφορές μεταξύ των θερμοκρασιών διατήρησης, του τμήματος του ψευδοβλαστού και της διάρκειας διατήρησης, αντίστοιχα. Η απώλεια βάρους αυξήθηκε γραμμικά σε όλες τις μεταχειρίσεις κατά τη διάρκεια διατήρησης των 8 ημερών (Πίν. 3). Η απώλεια βάρους των τμημάτων 0-22 cm ήταν 3,5% μετά από 8 ημέρες διατήρησης στους 0 o C, ενώ στα τμήματα 0-11 και cm έφτασε το 8% (Σχ. 4). Η απώλεια βάρους κατά τη διατήρηση στους 10 o C δεν διέφερε σημαντικά από εκείνη στους 0 o C, ενώ η διατήρηση στους 20 o C είχε ως συνέπεια μεγαλύτερη απώλεια βάρους (10% για τα τμήματα 0-22 cm και 16% για τα 0-11 και cm) μετά από 8 ημέρες (Σχ. 4). Μετασυλλεκτικά, συρρίκνωση των ακέραιων ψευδοβλαστών πράσου παρατηρείται όταν η απώλεια βάρους είναι >15% (Hruschka, 1978). Γενικά, οι απώλειες βάρους ήταν σημαντικά υψηλότερες στα τμήματα 0-11 και cm, σε σύγκριση με τα τμήματα 0-22 cm. Οι Roura et al. (2000) αναφέρουν ότι η απώλεια βάρους φύλλων σέσκουλου αυξάνονταν με την ένταση του τραυματισμού κατά την επεξεργασία. Για το λόγο αυτό, οι μεγαλύτερες απώλειες βάρους παρατηρήθηκαν στους ψευδοβλαστούς με τη μεγαλύτερη επιφάνεια τραυματισμού ανά μονάδα όγκου. Τα τμήματα cm είχαν παρόμοια απώλεια βάρους με τα τμήματα 0-11 cm, γεγονός που υποδηλώνει ότι η τομή στη βάση του ψευδοβλαστού, όπου βρίσκεται ο πραγματικός βλαστός του πράσου, προκαλεί παρόμοια απώλεια βάρους με τη τομή σε οποιαδήποτε σημείο του ψευδοβλαστού. Τα τμήματα 0-22 cm, που είχαν μεγαλύτερη αναλογία συνολικής επιφάνειας/επιφάνεια τομής, εμφάνισαν μικρότερη απώλεια βάρους, σε σχέση με τα τμήματα 0-11 cm (Σχ. 4). Η απώλεια βάρους αποδίδεται κυρίως στην αφυδάτωση της επιφάνειας των ιστών που εκτίθεται στον αέρα (Ihl et al., 2003) και σε μικρότερο βαθμό στην αναπνευστική δραστηριότητα των ιστών συμπεριλαμβανομένου του ακραίου μεριστώματος καθώς και σε άλλες μεταβολικές διεργασίες που παρατηρούνται κατά τη διατήρηση (Watada and Qi, 1999). Προφανώς, όσο μεγαλύτερο είναι το τμήμα του τεμαχισμένου ψευδοβλαστού, που περιλαμβάνει και τη βάση του πράσου με το ακραίο μερίστωμα, τόσο μικρότερη είναι η μεταβολική δραστηριότητα και η διαπνοή και συνεπώς και η απώλεια βάρους. Η αυξημένη απώλεια βάρους που παρατηρείται στους τεμαχισμένους

27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 18 ψευδοβλαστούς πράσου επιβάλλει τη συσκευασία του προϊόντος με κατάλληλη ημιπερατή μεμβράνη. Χρώμα Η θερμοκρασία, η διάρκεια διατήρησης, καθώς και το τμήμα του ψευδοβλαστού είχαν σημαντική επίδραση στο χρώμα της ανώτερης τομής. Ωστόσο, το μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής παραλλακτικότητας της παραμέτρου L* οφείλονταν σε διαφορές μεταξύ των τμημάτων του ψευδοβλαστού (45,1%) και των θερμοκρασιών διατήρησης (24,8%). Όσον αφορά στην παράμετρο C* το μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής παραλλακτικότητας οφείλονταν σε διαφορές της διάρκειας διατήρησης (40,1%) και της θερμοκρασίας (39,1%) και σχετικά με την παραμέτρου h ο το μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής παραλλακτικότητας οφείλονταν σε διαφορές μεταξύ των τμημάτων του ψευδοβλαστού (80,0%) (Πίν. 4). Η παράμετρος L* του χρώματος της ανώτερης τομής μειώθηκε κατά τη διατήρηση, ενώ οι παράμετροι C* και h ο των τριών τμημάτων διέφεραν σημαντικά μεταξύ τους (Πίν. 5), προφανώς λόγω του διαφορετικού χρώματος που είχαν οι επιφάνειες της ανώτερης τομής των διαφόρων τμημάτων του ψευδοβλαστού. Ειδικότερα, η τομή στα 11 cm από τη βάση του φυτού είχε λευκό-πράσινο χρώμα, ενώ η τομή στα 22 cm ήταν περισσότερο πράσινη. Η θερμοκρασία διατήρησης και το τμήμα του ψευδοβλαστού είχαν σημαντική επίδραση στο χρώμα της επιφάνειας στο μέσο του μήκους των τμημάτων (Πίν. 6). Οι μεταβολές των παραμέτρων του χρώματος της επιφάνειας ήταν ελάχιστες στους 0 ο C και οι διαφορές που καταγράφηκαν μεταξύ των τμημάτων αποδίδονται σε διαφορές στο χρώμα της επιφάνειας των φύλλων κατά μήκος του ακέραιου ψευδοβλαστού (Πίν. 5). Από τις μετρήσεις του χρώματος προκύπτει ότι τα εξωτερικά φύλλα δεν εμφάνισαν κίτρινο μεταχρωματισμό στους 0 ο C, αντίθετα με τα νωπά τεμαχισμένα πράσινα κρεμμυδάκια (Hong et al., 2000). Η θερμοκρασία διατήρησης και το τμήμα των ψευδοβλαστών είχαν σημαντική επίδραση στο χρώμα της κατώτερης τομής. Ωστόσο, το μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής παραλλακτικότητας της παραμέτρου L* οφείλονταν σε διαφορές μεταξύ των θερμοκρασιών διατήρησης (53,8%) και του τμήματος του ψευδοβλαστού (31,2%), ενώ στις παραμέτρους C* και h ο οφείλονταν σε διαφορές μεταξύ των τμημάτων του ψευδοβλαστού (91,0%) (Πίν. 7). Αμέσως μετά τον τεμαχισμό, το χρώμα της κατώτερης τομής, όπως αυτό εκφράζεται από τις παραμέτρους L*, C* και h ο των τμημάτων 0-22 και 0-11 cm ήταν περίπου 80, 27 και 95, αντίστοιχα, ενώ στο τέλος της διατήρησης έγινε περισσότερο σκούρο και κίτρινο-καφέ. Κατά

28 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 19 τη διατήρηση, οι μεταβολές του χρώματος στη βάση του ψευδοβλαστού πράσου, που προκαλούνται λόγω του τεμαχισμού, οφείλονται πιθανόν σε αυξημένη δραστηριότητα του ενζύμου PAL (Ke and Salveit, 1986; López-Gálvez et al., 1996). Τα τμήματα cm είχαν χαμηλότερη τιμή L* και υψηλότερες τιμές C* και h ο, συγκριτικά με τα άλλα τμήματα (Πίν. 5), προφανώς λόγω της διαφοράς του χρώματος στη βάση και στα 11 cm υψηλότερα από αυτήν. Οι περισσότερες διαφορές που παρατηρήθηκαν στο χρώμα μεταξύ των τμημάτων των ψευδοβλαστών οφείλονται σε διαφορές του χρώματος των ακέραιων βλαστών πράσου πριν τον τεμαχισμό και συγκεκριμένα στη διαβάθμιση του χρώματος κατά μήκος του ψευδοβλαστού από λευκό-πράσινο, στο κατώτερο τμήμα της βάσης, σε σκούρο πράσινο, στο ανώτερο τμήμα των φύλλων. Με δεδομένο ότι το χρώμα αποτελεί σημαντικό χαρακτηριστικό της ποιότητας, η διαφοροποίησή του κατά μήκος του ψευδοβλαστού είναι δυνατόν να καθορίζει το βαθμό αποδοχής από τον καταναλωτή των διαφόρων τμημάτων του τεμαχισμένου ψευδοβλαστού. Συμπερασματικά, η αύξηση των εσωτερικών φύλλων των νωπών τεμαχισμένων ψευδοβλαστών πράσου ήταν γραμμική σε σχέση με τη θερμοκρασία διατήρησης. Η διατήρηση των νωπών τεμαχισμένων ψευδοβλαστών στους 0 o C περιόρισε, αλλά δεν ανέστειλε την αύξηση αυτή. Τα τμήματα 0-22 cm εμφάνισαν τη μεγαλύτερη αύξηση των εσωτερικών φύλλων και τα τμήματα cm τη μικρότερη, που όμως παρουσίασαν μεγαλύτερη απώλεια βάρους κατά τη διατήρηση. Οι μεταβολές του χρώματος περιορίστηκαν σημαντικά με τη διατήρηση στους 0 o C, εκτός από τις μεταβολές στην τομή της βάσης του ψευδοβλαστού που εμφάνισε καφέτιασμα. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι απαιτείται να μελετηθούν άλλες, πιο αποτελεσματικές μεταχειρίσεις, ώστε να περιορισθεί η υποβάθμιση της ποιότητας του προϊόντος. Βιβλιογραφία De Mason D.A., Morphology and anatomy of Allium. In: Rabinowitch H.D. and Brewster J.L. (eds) Onions and Allied Crops, Vol. I. Botany, Physiology, and Genetics. CRS Press, Boca Raton, Florida, pp Gerasopoulos D. and B. Chebli, Effects of scape-injected 1-aminocyclopropane-1- carboxylic acid on vase life of Testarossa cut gerberas. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 123:

29 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 20 Hardenburg R.E., A.E. Watada and C.Y. Wang, The commercial storage of fruits, vegetables, and florist and nursery stocks. U.S. Department of Agriculture: Agriculture Handbook 66, 60 p. Hong G., G. Peiser and M.I. Cantwell, Use of controlled atmospheres and heat treatment to maintain quality of intact and minimally processed green onions. Postharvest Biol. Technol. 20: Hong S. and D. Kim, Influence of oxygen concentration and temperature on respiratory characteristics of fresh-cut green onion. Intl. J. Food. Sci. Technol. 36: Hruschka H.W., Storage and shelf life of packaged leeks. U.S. Department of Agriculture Market Research Report Ihl M., L. Aravena, E. Scheuermann, E. Uquiche and V. Bifani, Effect of immersion solutions on shelf-life of minimally processed lettuce. Lebensmittel-Wissenschaft Technol. 36: Jayas D.S. and S. Jeyamkondan, Modified atmosphere storage of grains, meats, fruits and vegetables. Biosystems. Eng. 82: Jacxsens L., F. Devlieghere and J. Debevere, Temperature dependence of shelf-life as affected by microbial proliferation and sensory quality of equilibrium modified atmosphere packaged fresh produce. Postharvest Biol. Technol. 26: Ke D. and M.E. Salveit, Effects of calcium and auxin on russet spotting and phenylalanine ammonia-lyase activity in iceberg lettuce. HortScience 21: Lancaster J.E., C.E. Lister, P.F. Reay and C.M. Triggs, Influence of pigment composition on skin color in a wide range of fruit and vegetables. J.Amer. Soc. Hort. Sci. 122: Le Bohec J., P. Erard and J. Leteinturier, Le poireau: guide pratique. CTIFL, Paris, pp López-Gálvez G., M. Salveit and M. Cantwell, Wound-induced phenylalanine ammonia lyase activity: factors affecting its induction and correlation with the quality of minimally processed lettuces. Postharvest Biol. Technol. 9: Ragaert P., W. Verbeke, F. Devlieghere and J. Debevere, Consumer perception and choice of minimally processed vegetables and packaged fruits. Food Quality Preference 15: