Fysikaalisten hoitojen vaikutus tuoretuotteiden fytokemiallisiin muutoksiin varastoinnin ja markkinoinnin jälkeen

Ota yhteyttä oscar.xiao@wecistanche.com saadaksesi lisätietoja

Abstrakti:Lisää ravintosisältöä sisältäviä elintarvikkeita tarvitaan ruokkimaan kasvavaa maailman ihmispopulaatiota, jonka odotetaan saavuttavan 10 miljardia naulaa vuoteen 2050 mennessä. Hedelmät ja vihannekset sisältävät suurimman osan ihmisten ravitsemuksen ja terveyden kannalta välttämättömistä mineraaleista, hivenravinteista ja fytoravinteista. Näiden fytokemikaalien määrä riippuu sadon genetiikasta, sää- ja ympäristötekijöistä, kasvuolosuhteista sekä sadonkorjuuta edeltävästä ja sadonkorjuun jälkeisestä käsittelystä. Näillä fytokemikaaleilla tiedetään olevan syöpää estäviä ominaisuuksia ja ne säätelevät immuniteettia hypolipideemisten, antioksidanttisten, ikääntymistä ehkäisevien, verenpainetta alentavien, hypoglykeemisten ja muiden farmakologisten ominaisuuksien lisäksi. Fysikaalisten hoitojen on raportoitu olevan tehokkaita useiden sadonkorjuun jälkeisten sairauksien ja fysiologisten häiriöiden hoidossa. Nämä hoidot voivat vaikuttaa hedelmien ja vihannesten ulkoisiin, sisäisiin ja ravitsemuksellisiin ominaisuuksiin. Siksi tämän katsauksen tavoitteena on tehdä yhteenveto äskettäin raportoiduista tiedoista, jotka koskevat fyysisten käsittelyjen käyttöä joko suoraan tai yhdessä muiden keinojen kanssa tuoreiden ja tuoreiden sekä tuoreiksi leikattujen tai jalostettujen hedelmien ja vihannesten fytokemiallisen sisällön maksimoimiseksi ja ylläpitämiseksi.

Avainsanat:hedelmät; lämpökäsittelyt; ennen sadonkorjuuta; sadonkorjuun jälkeen; säilyvyys; vihannekset

1. Esittely

Kasvava väestö asettaa maataloudelle ennennäkemättömiä haasteita. Lisää ravintosisältöä sisältäviä elintarvikkeita, erityisesti hedelmiä ja vihanneksia, tarvitaan ruokkimaan maailman väestö, jonka odotetaan kasvavan lähes 10 miljardiin vuoteen 2050 mennessä[1]. Tuoreet hedelmät ja vihannekset ovat tärkeitä ravintoaineiden ja terveyttä edistävien fytokemikaalien lähteitä. Ruokavalioohjeiden mukaan tasapainoiseen ja terveelliseen ruokavalioon tulee sisältyä päivittäinen hedelmien ja vihannesten nauttiminen. Fytokemikaaleja, kuten vitamiineja, polyfenoleja, karotenoideja, fytoestrogeenejä, glukosinolaatteja ja antosyaniinia, on runsaasti tuoreissa tuotteissa [2] ja ne auttavat ehkäisemään sairauksia, kuten syöpää, ja hallitsemaan kroonisia sairauksia, kuten liikalihavuutta; tyypin 2 diabetes; sydän- ja verisuonisairaudet, mukaan lukien verenpainetauti ja aivohalvaus; osteoporoosi ja hypoglykemia [1-8]. Riittämättömällä määrällä välttämättömiä hivenravinteita ja kivennäisaineita ruokavaliossa voi olla pitkäaikaisia ​​kielteisiä vaikutuksia ihmisten terveyteen ja johtaa klassisiin hivenravinteiden puutossairauksiin [9,10]. Erilaisten tuotteiden fytokemialliseen sisältöön vaikuttavat suuresti genotyyppi, sää- ja ympäristöolosuhteet, tuotantojärjestelmät ja sadonkorjuu, varastointia edeltävä ja sadonkorjuun jälkeinen käsittely, kylmävarastointi ja markkinointiolosuhteet[11-14]. Tämän artikkelin tarkoituksena on käydä läpi viimeisimmät tiedot uusimmasta tutkimuksesta tuoretuotteiden sekä tuoreiden hedelmien ja vihannesten fytokemiallisista muutoksista, jotka johtuvat varastointia edeltäneistä fysikaalisista käsittelyistä.

Napsauta tätä saadaksesi lisätietoja

2. Sadonkorjuuta edeltävät tekijät, jotka vaikuttavat fytokemikaalien muutoksiin varastoinnin aikana

Lajikkeiden ja sadonkorjuuta edeltävien tekijöiden merkitys on otettava huomioon, sillä tuoretuotteiden laatua ei voida parantaa sadonkorjuun ja pitkäaikaisen varastoinnin jälkeen, vaan se vain säilytetään. Viljelijät valitsevat lajikkeet yleensä niiden markkinoitavuuden (markkinakohtaiset visuaaliset ominaisuudet) ja sadon perusteella, koska nämä tekijät vaikuttavat suoraan niiden tulokseen. Lajikkeiden geneettinen tausta, kasvuolosuhteet ja desinfiointikäsittelyt sekä valo-, lämpötila-, kosteus-, bioti- ja abioottiset stressit vaikuttavat kuitenkin kokonaislaatuun. Lisäksi kypsyysaste, sadonkorjuuaika, säilytysaika ja lämpötilat sekä ilmakehän muutokset varastoinnin aikana vaikuttavat kaikki tuoretuotteiden ulkoisiin ja sisäisiin ominaisuuksiin [15,16]. Lämpöstressi on yleinen abioottinen stressi kuumissa maissa, kuten Välimeren alueella, ja se on tärkeä ongelma kasvihuoneissa tai muovitunneleissa kesällä kasvatetuille kasveille. Korkeat lämpötilat vaikuttavat suoraan kasvien aineenvaihduntaan ja entsyymitoimintaan ja siten hedelmän tai vihanneksen ravintosisältöön. Korkeat lämpötilat hidastavat tai heikentävät monia fysiologisia prosesseja. Erityisesti korkeat lämpötilat voivat aiheuttaa antioksidanttien kertymistä, jotka suojaavat solukalvoa hajoamiselta ja peroksidaatiolta. Lämpöstressi aiheuttaa yleensä ROS:n kertymistä ja detoksifikaatiojärjestelmien aktivoitumista[17]. Tomaattikasveissa (Solanum lycopersicum L.), jotka altistettiin 35 asteen lämpötilalle, askorbiinihapon (C-vitamiinin) tasot lisääntyivät ja askorbaattiin/glutationiin liittyvien entsyymien aktiivisuus parantui[18]. Hiljattain Rocchetti et ai. [19] tutki 4 asteen säilytyksen 10 päivän ajan ja ruoansulatuskanavan ruoansulatuskanavan in vitro -vaikutusta punajuurikkaan (Beta vulgaris) ja amarantin (Amaranthus sp.) mikrovihreiden fytokemialliseen profiiliin. Vaikutus fenolin kokonaispitoisuuteen havaittiin: fenolin kokonaispitoisuuden maksimaalinen nousu havaittiin 10-päivän varastointijakson jälkeen sekä punajuurten mikrovihreillä (plus 1.{14}}kertainen) että amarantin mikrovihreillä (plus 1). .1-fold)Toisaalta sekä punajuurikkaan että amarantin mikrovihreiden pilkkominen in vitro lisäsi merkittävästi fenolin kokonaispitoisuutta (36-88 prosenttia), antioksidantteja (6-43 prosenttia) ja kokonaisbetalainit (41-57 prosenttia), joiden enimmäistasot havaittiin, kun materiaalia säilytettiin 10 päivää ennen pilkkomista. Käyttämällä erilaisia ​​viljelyjärjestelmiä Pignata et ai. [20] raportoi, että 9 päivän varastoinnin jälkeen 4 asteessa, maaperäisistä viljelyjärjestelmistä korjattu vauvavihreä ja punainen lehtisalaatti (Lactuca sativa L.) säilytti fytokemiallisen sisältönsä paremmin kuin perinteisissä maaperän viljelyjärjestelmissä kasvatettu salaatti. Genotyypin ja sadonkorjuupäivän vaikutuksia fytokemiallisiin määriin arvioitiin kahdessa loquat (Eriobotrya japonica) -hedelmälajikkeessa [21]. Tutkimus osoitti, että fenolipitoisuuteen ja antioksidanttikapasiteettiin vaikuttivat lajike ja varastointiolosuhteet, mutta ei sadonkorjuupäivä. Samanlaisia ​​tuloksia raportoitiin mango (Mangifera indica L.) hedelmistä tutkimuksessa, jossa arvioitiin 10 mangolajikkeen fysikaalis-kemiallisia, ravitsemuksellisia, antioksidanttisia ja fytokemiallisia ominaisuuksia, mikä paljasti merkittäviä vaihteluja lajikkeiden välillä [22].

Cistanche voi estää ikääntymistä

Raaka-aineen laatu sadonkorjuuhetkellä ja sen soveltuvuus jalostukseen ovat perustavanlaatuisia tuoreen leikatun tuotteen säilyvyyden kannalta [23]. Lisäksi lisääntynyt yleisön huoli kasvinviljelyssä käytettävistä torjunta-aineista on saanut monet kuluttajat suosimaan luomutuoretuotteita. Monien julkaisujen meta-analyysissä havaittiin, että luomukasvit sisältävät keskimäärin huomattavasti korkeampia fytokemikaalipitoisuuksia kuin perinteiset tuoretuotteet [24].

3. Fyysiset hoidot

Sadonkorjuun jälkeiset teknologiat antavat puutarhateollisuudelle mahdollisuuden vastata maailmanlaajuisiin vaatimuksiin paikallisen ja laajamittaisen tuotannon sekä tuoreiden ja tuoreleikkattujen tuotteiden mannertenvälisestä jakelusta korkean ravitsemuksellisen ja aistinvaraisen laadun kanssa. Useiden fyysisten hoitojen on raportoitu olevan tehokkaita monien sadonkorjuun jälkeisten sairauksien ja fysiologisten häiriöiden hoidossa [25,26]. Näitä hoitoja ovat kuumavesihoidot, lyhyet huuhtelujaksot kuumassa vedessä harjauksen kera, kuumailma- ja höyryhoidot yksinään tai yhdessä muiden hoitojen kanssa.cistanche-varsiNämä menetelmät ovat turvallisia, eivät jätä kemiallisia jäämiä ja antavat hedelmien säilyttää laatunsa pitkäaikaisen kylmäsäilytyksen aikana ja hyllyssä [25,26]Lämpötila on myös tärkein abioottinen tekijä, joka säätelee kasvien kasvua ja kehitystä sekä vaikuttaa metaboliittien ja fytokemikaalien tasot. Lämpökäsittelyillä voidaan aktivoida tai deaktivoida ja vähentää entsyymitoiminnan vaikutuksia, jotka voivat vaikuttaa tuoretuotteen fytoravinnepitoisuuteen [27]. Erilaisten lämpöesikäsittelyjen on raportoitu vaikuttavan hedelmien laatuun, mukaan lukien höyry, kuumaan veteen upottaminen ja harjaus, korkean kosteuden kuumailmahöyry, kuumailmakuivaus ja mikroaaltouunilämmitys [26]. Toinen fysikaalisen hoidon tyyppi on radiotaajuus (RF). RF on dielektrinen lämmitysmenetelmä, jonka taajuusalue on 3-300 MHz ja jota käytetään laajasti teollisuudessa, tieteellisessä tutkimuksessa ja lääketieteellisissä yhteyksissä. RF tuottaa lämpöä vuorottelevan sähkömagneettisen kentän indusoiman polaaristen molekyylien edestakaisen pyörimisen ja törmäyksen kautta. Elintarvikkeiden jalostuksessa radiotaajuutta käytetään pääasiassa tuholaisten torjuntaan, maataloustuotteiden kuivaamiseen sekä hedelmien ja vihannesten valkaisuun [28].

4. Fyysiset hoidot ja fytokemikaalit

Fysikaalisten hoitojen on todistettu muuntavan laatuominaisuuksia. Riittävä lämpötilan ja ajan yhdistelmä voi vaikuttaa kypsymisprosesseihin sekä ulkoiseen ja sisäiseen sadonkorjuun jälkeiseen laatuun [26]. Fysikaalisten käsittelyjen on myös raportoitu vaikuttavan juuri korjattujen hedelmien ja vihannesten fytokemiallisiin profiileihin ja antioksidanttikapasiteettiin lyhyen tai pitkittyneen varastoinnin jälkeen sekä niiden säilyvyyteen (katso taulukko 1).

Paprikan (Capsicum annum L.) antioksidanttikapasiteetti (AOX) kasvoi kuumavesihuuhtelun ja lyhyen harjauksen (55 astetta) jälkeen ennen varastointia, yhdistettynä alhaiseen lämpötilaan (2 astetta) kolmen viikon varastoinnin aikana, verrattuna kuumentamattomiin hedelmiin [29]. Toinen kuumavesikäsittely (55 astetta 60 s) auttoi säilyttämään kirsikkapaprikan laadun 14 päivän varastoinnin jälkeen. Tämä käsittely säilytti paprikan laadun, esti fenyylialaniiniammoniakilaasi (PAL) -aktiivisuutta eikä vaikuttanut merkittävästi paprikan antioksidanttipitoisuuteen varastoinnin aikana [30]. Murskattavien tomaattien upottaminen veteen 52 asteessa 5 minuutiksi lisäsi merkittävästi (17 prosenttia) niiden lykopeenipitoisuutta 2 viikon varastoinnin jälkeen 5 asteessa. Tämä käsittely lisäsi myös tomaattien askorbiinihappopitoisuutta--11 prosentilla, lipofiilisen fenolipitoisuuden 18 prosentilla ja kokonaisfenolipitoisuutta 6,5 ​​prosentilla [31]. Toisessa tutkimuksessa kypsiä vihreitä tomaatteja upotettiin kuumaan veteen (52 astetta) 5 minuutiksi [32]. Tämä käsittely edisti karotenoidien ja lipofiilisten fenolien kertymistä ja johti myös hieman korkeampaan antioksidanttipotentiaaliin, mutta ei muuten vaikuttanut kypsän hedelmän koostumukseen. Tomaatit kypsyivät normaalisti upotuksen jälkeen. Käsitellyt hedelmät olivat tummemman punaisia ​​ja vähemmän kelta-oranssinvärisiä. Korkeammat AOX-arvot ja fenolit yhdistettiin lämpökäsittelyyn, joka lisäsi näihin fytokemikaaleihin liittyviä entsyymejä[32].

Parsakaaliin (Brassica oleracea var. italic) suoritettiin sadonkorjuun jälkeisiä lämpökäsittelyjä vanhenemisen viivyttämiseksi ja sen laadun säilyttämiseksi. Tehokkaimpia lämpökäsittelyjä havaittiin olevan 41-52 asteen lämpötilat [33]. Sadonkorjuun jälkeistä kuumavesikäsittelyä (50 astetta 1 min) ei suositella varastoituille porkkanoille vesihäviön ja juurien kuihtumisen vuoksi, mutta se on vaihtoehto niiden karoteenin ja C-vitamiinin säilyttämiseksi [34] Lehtikaali (Brassica) oleracea) ituja upotettiin kuumaan veteen 40, 50 ja 60 asteessa 10, 30 tai 60 sekunniksi ja pidettiin sitten vielä 2 päivää ympäristön lämpötilassa. Käsittely 50 asteessa vähintään 20 sekuntia indusoi merkittävästi fenoliyhdisteiden ja glukosinolaattien kertymistä sekä antioksidanttikapasiteettia verrattuna käsittelemättömään kontrolliin [35].

Tutkimus kurkkujen (Cucumis sativus L.) käsittelyn vaikutuksista lyhyessä kuumassa vedessä 45 ja 55 asteessa 5 minuutin ajan verrattuna hedelmään, joka kastettiin 25 asteen veteen. 55 asteessa käsitellyillä hedelmillä oli alhaisin peroksidaasiaktiivisuus, mutta niillä oli myös paras ulkonäkö, väri, maku ja korkein katalaasiaktiivisuus kylmäsäilytyksen aikana ja hyllyssä verrattuna kontrolliin (25 astetta) ja 45 astetta käsiteltyyn. hedelmä [36].

Jaksottaisen lämpökäsittelyn vaikutuksia bataattien juurien laatuun ja hapettumisenestokykyyn tutkittiin kylmäsäilytyksen aikana 5±0,5 asteessa ja 80-85 prosentin suhteellisessa kosteudessa. Juuret lämpökäsiteltiin ilmauunissa (45 astetta) 3 tuntia jatkuvasti tai ajoittain. Jaksottainen käsittely saavutettiin antamalla lämpötilan palata huoneenlämpötilaan jokaisen 1 tunnin jatkuvan käsittelyn jälkeen. Tämän ajoittaisen lämpökäsittelyn havaittiin olevan turvallinen, fyysinen menetelmä juuren laadun säilyttämiseksi alhaisessa lämpötilassa lisäämällä antioksidanttien aineenvaihduntaa oksidatiivisten vaurioiden lievittämiseksi [37].

Fysikaaliset käsittelyt voivat myös vaikuttaa hedelmien fytokemikaaleja.cistanche tubulosa hyödyt ja sivuvaikutuksetMyskimelonin hedelmän (Cucumis melo) fenoliyhdisteet ja flavonoidit lisääntyivät merkittävästi kuumavesikäsittelyllä 53 asteessa 3 minuutin ajan [38]. "Punaiset Fuji"-omenat (Malus domestica Borkh), jotka altistettiin paineilmalämmölle 45 asteessa 3 tunnin ajan, säilyttivät korkeimman kokonaisfenolipitoisuuden ja antioksidanttikapasiteetin verrattuna 60 asteeseen 3 tunnin ajan tai käsittelemättömien hedelmien aikana. "Golden Delicious" -omenat olivat herkempiä lämpökäsittelylle niiden titrattavan happamuuden (TA) menetyksen perusteella [39]. Maghoumi et ai. [27] raportoi, että kuumavesikäsittely 55 asteessa 30 sekunnin ajan optimoi granaattiomenan (Punica granatum) arilsien vaalenemisen ja vähensi niiden entsymaattista aktiivisuutta. Vaikka kuumaan veteen upottaminen tukahdutti tehokkaasti polyfenolioksidaasin aktiivisuutta tuoreissa raaoissa, peroksidaasiaktiivisuus lisääntyi 14 päivän varastoinnin jälkeen 5 °C:ssa.

Kuumavesikäsittelyn vaikutuksia antioksidanttipitoisuuteen ja hedelmien laatuun tutkittiin myös banaanihedelmillä (Musa sp.). Banaaneissa, joita oli käsitelty 53-asteisella vedellä 9 minuuttia tai 55-asteisella vedellä 7 minuuttia, oli korkeampi kokonaissokeripitoisuus, suurempi happamuus ja enemmän karoteenia kuin käsittelemättömissä hedelmissä. Käsiteltyjen banaanien C-vitamiinipitoisuus kuitenkin pieneni [40]. Mango (Mangifera indica L.) on kaupallinen hedelmäsato, jota tuotetaan trooppisilla ja subtrooppisilla alueilla. Sitä kulutetaan laajalti ja arvostetaan sen herkullisen maun, miellyttävän aromin ja sen vuoksi, että se on rikas 1 ravinteiden ja fytokemikaalien lähde (eli C-vitamiini, E-vitamiini, karoteeni, luteiini, kversetiini, angiferiini, omega 3 ja 6 monityydyttymätön rasvahapot. Mangohedelmät upotettiin veteen 46,1 C 70-110 minuutiksi ja hedelmien laatu arvioitiin 4 päivän jälkeisen varastoinnin jälkeen 25 asteessa polyfenolipitoisuuden, antioksidanttikapasiteetin ja hedelmän laadun muutosten perusteella. Varastointipäivien aikana havaittiin vain pieniä muutoksia polyfenoliyhdisteiden pitoisuuksissa, kun taas liukoisten fenolien kokonaistasot ja antioksidanttikapasiteetti laskivat kaikissa kuumalla vedellä käsitellyissä hedelmissä[41]. Kuumaa vettä voidaan käyttää myös karanteenikäsittelynä. Pakistanista Kiinaan vietylle mangolle pakollisena karanteeniprotokollana määrätyllä kuumavesikäsittelyllä (48 astetta 60 min) ei ollut negatiivista vaikutusta hedelmien visuaaliseen tai biokemialliseen laatuun, ja käsitellyt mangot olivat hei Gher markkinoitavuusindeksi. Käsitellyillä mangoilla oli parempi maku, hieman lisääntynyt liukoinen kiintoainepitoisuus, korkeampi sokeri-happosuhde ja askorbiinihappo kuin vertailuhedelmillä[42]. Höyrylämpökäsittelytekniikkaa käytetään karanteenitarkoituksiin erilaisissa vientiin tarkoitetuissa trooppisissa hedelmissä. Kypsät vihreät guava-hedelmät (Psidium guajava L.) altistettiin höyrylämpökäsittelylle kaupallisessa sertifioidussa laitoksessa pitäen massan sisälämpötila 47,5 astetta 0,12 ja 25 minuutin ajan, minkä jälkeen hedelmät pidettiin ympäristöolosuhteissa (28). ± 2 astetta) 6 päivän ajan. Hedelmissä, joita käsiteltiin 47,5 asteen höyryllä 25 minuutin ajan, oli korkeampi sokeri-happo-suhde, askorbiinihappotasot ja kokonaisfenolipitoisuus, ja ne olivat parempia syömislaatua verrattuna hedelmiin, jotka saivat 12-minuutin höyrylämpökäsittelyn ja käsittelemättömät kontrollihedelmät. Höyrylämpökäsittelyn kesto ei kuitenkaan vaikuttanut hedelmien antioksidanttien kokonaispitoisuuteen ja TA-happamuuteen [43].

Mumen (Prunus mume Sieb.et Zucc.) hedelmät korjataan ja kulutetaan kypsässä vihreässä vaiheessa, ja niillä on lyhyt säilytysaika huoneenlämmössä. Varastointia edeltävä kuumavesikäsittely, jossa "Nankou"-hedelmät upotettiin 45-asteiseen veteen 5 minuutiksi, pidensi säilytysaikaa 3-kertaiseksi 6 asteessa. Kuumavesikäsittely viivästytti askorbaattipitoisuuden ja kokonaismäärän laskua. antioksidanttikapasiteetti, joka yleensä havaitaan varastoinnin aikana. Kylmävarastoinnin aikana antioksidantteihin liittyvien entsyymien, mukaan lukien askorbaattiperoksidaasi ja monodehydroaskorbaattireduktaasi, aktiivisuus oli korkeampi kuumalla vedellä käsitellyissä hedelmissä kuin kontrollihedelmissä[44].

Tuoreiden hedelmien ja vihannesten laatua voidaan ylläpitää fyysisellä käsittelyllä vaikuttamatta niiden ulkoisiin ja sisäisiin laatuparametreihin. Esileikkauksen kuumavesikäsittelyn vaikutusta minimaalisesti käsiteltyjen kiivien (Actinidia deliciosa) laatuun tutkittiin. Kokonaiset hedelmät upotettiin kuumaan veteen (45 astetta) 25 tai 75 minuutiksi, käsiteltiin minimaalisesti, pakattiin ja säilytettiin 0 asteessa 8 päivää. Käsittelemättömien kontrollihedelmien fenolipitoisuus oli merkittävästi korkeampi kuin havaittu haarukkahedelmä, joka kastettiin kuumaan veteen 25 tai 75 minuutiksi. C-vitamiinipitoisuus laski varastoinnin aikana, eivätkä erilaiset käsittelyt tai säilytysajat merkittävästi vaikuttaneet tähän laskuun [45].

5. Lämpökäsittelyt, joita käytetään yhdessä muiden käsittelyjen kanssa, vaikuttavat fytokemikaalien muutoksiin varastoinnin aikana

Toisin kuin yksittäinen lämpökäsittely, yhdistelmähoidot voivat olla tehokkaampia tuoreiden ja leikattujen hedelmien ja vihannesten ulkoisten ja sisäisten ominaisuuksien ylläpitämisessä ja häiriöiden rajoittamisessa. Kuumavesihuuhtelu (55 astetta 15 s) harjojen päällä yhdistettynä yksittäisiin paprikahedelmien kutistepakkauksiin piti hedelmän laadun säilytyksen aikana alhaisessa lämpötilassa. Kääritty hedelmä kypsyi normaalisti säilytysaikana, jolloin paprikat siirrettiin 20 asteeseen purkamisen jälkeen. Tämä tutkimus osoitti, että pippurin hedelmien antioksidanttitasot saattavat säilyä varastoinnin aikana[46]. Kuumavesikäsittelyn on myös todistettu lievittävän kylmyysvammoja paprikalla (Capsicum annuum L.) ja muilla Solanaceae-lajilla. Tämä ilmiö on yhdistetty metaboliittien, kuten sokereiden ja polyamiinien, läsnäoloon, jotka suojaavat plasmakalvoa [47]. Pippurin hedelmien upottaminen 1 minuutiksi kuumaan veteen 53 asteessa vähensi Closs-vitamiinia ja aiheutti jäähdytystoleranssia, mikä liittyi korkeampaan fenolipitoisuuteen 21 päivän varastoinnin aikana 5 asteessa plus 7 päivää 21 asteessa [47]. Kypsien, vihreiden poimittujen tomaattien kuumavesikäsittely (52 astetta 5 minuuttia) yhdessä eteenin kanssa 30 asteessa 24, 48 tai 72 tuntia tai 35 astetta 24, 48 tai 72 tuntia, jota seurasi kypsytys 20 asteessa, antoi synergistisen vaikutuksen. vaikutus, joka edistää värin kehittymistä ja lisää kypsän hedelmän antioksidanttipitoisuutta [32]. Luumulla tehdyssä työssä (Prunus salicina Lindl. cv. Sanhua) lämpökäsittelyn (kuuma ilma 37 asteessa 6 tuntia) ja kitosaanin käytön syötävänä pinnoitteena on raportoitu lisäävän kokonaisfenoli- ja flavonoidipitoisuuksia ja antioksidanttiaktiivisuus sadonkorjuun jälkeisen varastoinnin aikana [48]. Kokonaisfenolien ja antioksidanttiaktiivisuuden lisääntyminen johtui myös kitosaanista itsestään, koska sen tiedetään aktivoivan puolustusmekanismia ja antioksidantteja hedelmäkudoksissa [48].

Mikroaaltolämmityksestä ja ruoanlaitosta on tullut yleinen käytäntö keittiöissä.cistanche tubulosa -uuteTutkimuksessa arvioitiin mikroaalloilla (1000 W) 30 ja 300 sekuntia kuumennettujen tomaattiviipaleiden fytokemiallisia ainesosia ja antioksidanttiaktiivisuutta. Polyfenolien, flavonoidien ja lykopeenin pitoisuudet olivat merkittävästi korkeammat 300 sekuntia käsitellyissä tomaateissa verrattuna käsittelemättömiin ja 30 sekuntia mikroaaltouuniin kuumennettuihin tomaatteihin[49].

Yao et al.[50] tutki radiotaajuisen (RF) energian ja tavanomaisen kuumavesivalkaisun (95 astetta 2 min) vaikutuksia varsalaatin (Lactuca sativa L.) fysiokemiallisiin ominaisuuksiin. C-vitamiinin jäännöspitoisuus kasvoi merkittävästi RF-kuumennuslämpötilan noustessa (65-85 astetta). Lisäksi 75 asteessa RF:llä käsitellyt varsalaatit osoittivat paremman ravinteiden säilyvyyden kuin kuumassa vedessä valkaistu salaatti.

Sipuli (Allium cepa L.) on runsas bioaktiivisten yhdisteiden lähde, mukaan lukien flavonoidit ja orgaaniset rikkiyhdisteet. Sipulia syödään yleensä joko tuoreena tai sen jälkeen, kun sille on tehty monenlaisia ​​kypsennysmenetelmiä, jotka saavat aikaan merkittäviä muutoksia sipulin koostumuksessa ja bioaktiivisissa yhdisteissä [51,52]. Uusi, kaupallisesti saatavilla oleva sipulista johdettu tuote, joka tunnetaan nimellä "musta sipuli", kehitettiin käsittelemällä (vanhentamalla) raakaa sipulia lämpötila- ja kosteuskontrolloidussa huoneessa. Tuoretta sipulia pidettiin 65 tai 70 asteessa ja 90 prosentin suhteellisessa kosteudessa 28 päivää, minkä jälkeen sipuleita kuivataan 15 prosentin RH:ssa ja 50 asteessa 24 tuntia. Flavonoidien kokonaispitoisuus on laskenut jopa 12-kertaiseksi mustassa sipulissa verrattuna tuoreeseen sipuliin, kun taas isoalliinin, mustan sipulin tärkeimmän orgaanisen rikkiyhdisteen, määrä on dramaattisesti suurempi kuin tuoreen sipulin. Organorikkiyhdisteen korkeampi taso johtui luultavasti välituoteyhdisteiden, kuten tiosulfinaattien, muodostumisesta ja sitä seuranneesta muuttumisesta haihtuviksi organorikkiyhdisteiksi lämpökäsittelyn seurauksena [53]. Myös fruktoosi- ja glukoositasot nousivat merkittävästi käsittelyn aikana, mikä vaikutti mustasipulin makeuteen. Kuumentaminen vähentää sipulin antioksidanttiaktiivisuutta [53].

Persikat (Prunus persica) sisältävät runsaasti vitamiineja, fenoleja ja prosyanidiini B3:a, ja ne ovat hyvä kivennäisaineiden, kuten fosforin, raudan ja kaliumin lähde [54] Persikan hedelmät upotettiin veteen 0, 4{ {6}} ja 60 astetta 60 sekunnin ajan ja sitten altistettiin 0,5 tai 1,0 kGy gammasäteilylle.cistanche tubulosa arvostelutSitten niitä säilytettiin 25 ± 2 asteessa ja 70 prosentin suhteellisessa kosteudessa 2 viikkoa. Persikoiden askorbiinihappopitoisuus laski lämpötilan ja säteilyannoksen noustessa [54]. Lämpökäsittelyllä yhdessä 1-metyylisyklopropaanin (1-MCP) kanssa voi olla synergistinen vaikutus, joka parantaa antioksidanttipotentiaalia ja ylläpitää persikan hedelmien laatua. Säilytystä edeltävä lämpökäsittely oli tehokkaampi hapettumisstressin tukahduttamisessa ja hedelmien laadun parantamisessa, kun hedelmiä pidettiin huoneenlämmössä, toisin kuin matalissa lämpötiloissa [55].

Tuoreet 'Braeburn'-omenaviipaleet upotettiin kylmään veteen (4 astetta 2 min) tai kuumaan veteen (48 tai 55 astetta 2 min), minkä jälkeen ne upotettiin 0 tai 6 % w/v vesipitoiseen kalsiumaskorbaattiin (CaAsc, 2 min) ,0 astetta )ja säilytetään ilmassa 28 päivään asti 4 asteen lämpötilassa. 48 asteen käsittelyn ja CaAsc-dipoinnin yhdistelmä johti 7-nkertaiseen askorbiinihapon pitoisuuteen omenan sisällä kudosta (0.25-1.85 g kg-1) ja lisäsi siten antioksidanttiaktiivisuutta Kuumavesikäsittely ei lisännyt askorbiinihappopitoisuutta, kun sitä käytettiin yksinään ilman CaAsc:tä hoito [56].

Toisessa tutkimuksessa arvioitiin karanteenin kuumavesikäsittelyn (46,1 astetta 75-90 min), kalsiumlaktaatin (CaLac,0.05 prosenttia) ja niiden yhdistelmän vaikutusta antioksidanttientsyymit 'Keitt' mangossa säilytettynä 20 päivää (5 asteessa) ja kypsymisen aikana (21 asteessa). Kuumavesi-CaLac-yhdistelmäkäsittely lisäsi hedelmien antioksidanttientsyymien aktiivisuutta [ 57]. Samankaltaisessa tutkimuksessa tutkittiin kuuman veden (48 astetta /20 min) kalsiumkloridin (1 prosentti /20 min) vaikutuksia ja niiden yhdistelmää bioaktiivisten yhdisteiden tasoon ja antioksidanttiaktiivisuuteen papaijassa. (Carica papaya L.). Sekä kuumalla vedellä että CaClylla käsitellyt papaijat osoittivat korkeampia askorbiinihappopitoisuuksia, fenolipitoisuuksia ja antioksidanttiaktiivisuutta kuin käsittelemättömät hedelmät ja hedelmät, jotka saivat joko kuumavesi- tai CaClo-käsittelyn. Tämä korreloi niiden askorbiinihappo-, fenoli- ja kryptoksantiinipitoisuuksien kanssa [58]. Thaimaan guava (Psidium guajau L.) hedelmät upotettiin veteen 40 asteessa 30 minuutiksi (H), 0,1 mMMeJA:ksi 10 minuutiksi (0,1 mMMeJA) tai H, jota seurasi 0,1 mM MeJA (H＋0,1 mM MeJA) tutkimuksessa, jossa kontrollina käytettiin käsittelemättömiä hedelmiä. H plus 0,1 mM MeJA-käsittely tehosti sekä antioksidanttiaktiivisuutta että vapaita radikaaleja poistavaa aktiivisuutta. Näihin muutoksiin liittyi muutoksia bioaktiivisten yhdisteiden, kuten askorbiinihapon, kokonaisfenolien ja flavonoidien, tasoissa ja muutoksia peroksidaasiaktiivisuudessa. Myös odotettu katalaasiaktiivisuuden väheneminen väheni osittain [59].

Hami-melonit (Cucumis melo var. saccharine) upotettiin 55-asteiseen veteen 3 minuutiksi ja kuivattiin, minkä jälkeen ne päällystettiin kastamalla 1-prosenttiseen (w) O-karboksimetyylikitosaani (CMC) liuokseen 15 sekunniksi ja ilmakuivattiin. käyttämällä tuulettimia. Melonien kokonaisantioksidanttikapasiteetti ja fenolin kokonaispitoisuus olivat yleensä korkeammat kuin käsittelemättömissä hedelmissä [60].

Mansikalla (Fragaria x ananassa) tehdyssä tutkimuksessa hedelmät kastettiin aluksi kuumaan veteen, joka sisälsi 1 mM salisyylihappoa, 2 % CaClz:a ja salisyylihapon ja CaCla:n yhdistelmää kahdessa eri veden lämpötilassa (20 ja 45 astetta) 5 minuutiksi ja sitten. säilytetty 4 asteessa 14 päivää. Salisyylihappo- ja CaClz-kastokäsittelyjen yhdistäminen kuumavesikäsittelyyn (45 astetta) säilytti mansikan hedelmän laadun varastoinnin aikana tehokkaammin kuin silloin, kun salisyylihappo- ja CaClz-käsittelyä käytettiin ilman kuumavesikäsittelyä. Tarkemmin sanottuna salisyylihappo plus CaCl2 plus kuumavesikäsittely yhdistettiin parantuneeseen antioksidanttikapasiteettiin ja korkeampiin fenoliyhdisteiden, C-vitamiinin ja kokonaisproteiinin tasoihin, mutta se myös vähensi polyfenolioksidaasin (PO) aktiivisuutta [61].

6. Johtopäätökset

Hedelmien ja vihannesten päivittäisen kulutuksen on osoitettu edistävän ihmisen hyvinvointia. Tuoreiden ja tuoreiksi leikattujen tai jalostettujen hedelmien tai vihannesten ja muiden runsaasti fytokemikaaleja ja kuituja sisältävien elintarvikkeiden lisääntynyt kulutus on hyödyllistä ihmisten terveydelle. Monissa maissa hedelmien ja vihannesten päivittäinen kulutus on kuitenkin hyvin rajallista, mikä johtuu tuotteiden fysiologisesta ja patologisesta heikkenemisestä varastoinnin aikana, puutarhojen monimuotoisuuden puutteesta, huonoista kasvuolosuhteista sekä riittämättömistä sadonkorjuun jälkeisistä käytännöistä ja tietämyksestä tuotteen ylläpitämiseksi. laatu pitkäaikaisen varastoinnin tai käsittelyn jälkeen.

Yksi kestävän maatalouden strategioista on suunnitella viljelyjärjestelmiä, joilla on minimaaliset tai pienemmät vaikutukset ympäristöön, ja geneettisten lähestymistapojen käyttö sadon ravintosisällön parantamiseksi. Tämä strategia on houkutteleva, koska viljelykasvien genetiikka on ensisijainen kasvien ravinnepitoisuuden tekijä. Kasvinviljelyalojen hallinta keskittyen kasvien ravinnepitoisuuteen on kuitenkin erittäin haastavaa, ellei mahdotonta[19]. On myös kiireellinen tarve testata vastasyntyneitä viljelykasvilajikkeita eri viljelyjärjestelmissä sekä vasta kehitettyjen viljelyjärjestelmien vaikutusta eri viljelykasvilajeista tuotettujen elintarvikkeiden ravitsemukselliseen laatuun. Tarvitaan vankat viljelykasvilajikkeet, jotka ilmaisevat johdonmukaisesti ominaisuuksia eri agroekosysteemeissä ja ympäristöissä [19]. Korkean antioksidanttipotentiaalin tai maatiaislajikkeiden ja paikallisesti kiinnostavien perinteisten lajikkeiden valinnan odotetaan lisäävän puutarhahyödykkeiden kulutusta. Markkinointistrategioiden pitäisi myös tarjota lisäpotkua viljelijöille ohjaamalla terveystietoisia kuluttajia tuottamaan tuotteita, jotka sisältävät runsaasti antioksidantteja [2].

Matalan lämpötilan varastointi on yleensä yksi tehokkaimmista sadonkorjuun jälkeisistä tekniikoista, ja sitä käytetään laajasti tuoretuotteiden laadun ylläpitämiseen. Useiden fyysisten hoitojen on kuitenkin raportoitu olevan tehokkaita useiden sadonkorjuun jälkeisten sairauksien ja fysiologisten häiriöiden hallinnassa. Nämä menetelmät ovat turvallisia, eivät jätä kemiallisia jäämiä ja antavat hedelmien säilyttää laatunsa pitkäaikaisen kylmäsäilytyksen aikana ja hyllyssä [25,26]Nämä esisäilytyskäsittelyt voivat kuitenkin vaikuttaa tuoreiden ulkoisiin ja sisäisiin ominaisuuksiin. tuottaa [26]. Kasvikemikaalien lisääntyminen ja kertyminen kuumennetuissa hedelmissä ja vihanneksissa voidaan selittää avainentsyymitranskriptien induktiolla, jotka liittyvät suoraan näiden fytoravinteiden synteesiin. On myös mahdollista, että korkeammat fytokemikaalit lämpökäsitellyissä hedelmissä johtuivat lämpökäsittelyistä, jotka auttoivat vapauttamaan ne solumatriisista hedelmälihaan. Lämpökäsittelyillä voidaan hidastaa kypsymistä ja hidastaa fytokemiallisten yhdisteiden vähenemistä lihatuotteissa varastoinnin aikana, mikä lisää niiden bioaktiivisten yhdisteiden pitoisuutta tuoretuotteessa. Lämpökäsittelyjen on myös raportoitu tuottavan signaaleja, jotka indusoivat tiettyjen proteiinien synteesiä, joista osa on joidenkin fytokemikaalien entsyymiaineenvaihduntaa. Näiden entsyymien lisääntynyt aktiivisuus johtaa bioaktiivisten yhdisteiden kertymiseen hedelmiin tai vihanneksiin sadonkorjuun jälkeen [29,32,43,49,59,66].

Tuleviin tutkimuksiin tulisi sisältyä kvantitatiivisia analyysejä ja aineiden eristämistä hedelmistä ja vihanneksista, mikä edistää näiden aineiden lisääntymistä estäviä, antimikrobisia, anti-inflammatorisia, hermostoa suojaavia ja valolle herkistäviä vaikutuksia. Tieto näiden ihmisten terveydelle hyödyllisten aineiden vaikutusmekanismeista antaa tutkijoille mahdollisuuden ymmärtää näiden ympäristöystävällisten fysikaalisten hoitojen pitoisuuden, tehokkuuden ja toivottujen ja ei-toivottujen vaikutusten välisiä suhteita.cistanche UKTämä tieto on perustavanlaatuista terapeuttisen suunnittelun kannalta yhdessä fyysisten hoitojen kanssa sekä päihtymystapauksissa tehtävissä interventioissa.

Tämä artikkeli on poimittu julkaisusta Agronomy 2021, 11, 788. https://doi.org/10.3390/agronomy11040788 https://www.mdpi.com/journal/agronomy