Der Einfluss physikalischer Behandlungen auf phytochemische Veränderungen in Frischprodukten nach Lagerung und Vermarktung

Bitte kontaktieren Sie oscar.xiao@wecistanche.com für weitere Informationen

Abstrakt:Es werden mehr Lebensmittel mit hohem Nährstoffgehalt benötigt, um die wachsende Weltbevölkerung zu ernähren, die bis 2050 voraussichtlich 10 Milliarden Pfund erreichen wird. Obst und Gemüse enthalten die meisten Mineralien, Mikronährstoffe und Phytonährstoffe, die für die menschliche Ernährung und Gesundheit unerlässlich sind. Die Menge dieser sekundären Pflanzenstoffe hängt von der Pflanzengenetik, Wetter- und Umweltfaktoren, Wachstumsbedingungen und Behandlungen vor und nach der Ernte ab. Diese Phytochemikalien sind dafür bekannt, Anti-Krebs-Eigenschaften zu haben und die Immunität zu regulieren, zusätzlich zu hypolipidämischen, antioxidativen, Anti-Aging-, hypotensiven, hypoglykämischen und anderen pharmakologischen Eigenschaften. Es wurde berichtet, dass physikalische Behandlungen bei der Behandlung mehrerer Nacherntekrankheiten und physiologischer Störungen wirksam sind. Diese Behandlungen können die äußeren, inneren und ernährungsphysiologischen Eigenschaften von Obst und Gemüse beeinträchtigen. Daher ist es das Ziel dieser Übersicht, die kürzlich gemeldeten Informationen über die Verwendung physikalischer Behandlungen zusammenzufassen, die entweder direkt oder in Kombination mit anderen Mitteln angewendet werden, um den Phytochemikaliengehalt von frischem und frisch geschnittenem oder verarbeitetem Obst und Gemüse zu maximieren und aufrechtzuerhalten.

Schlüsselwörter:Früchte; Wärmebehandlungen; Vorernte; nach der Ernte; Haltbarkeit; Gemüse

1. Einleitung

Die wachsende Bevölkerung stellt die Landwirtschaft vor beispiellose Herausforderungen. Mehr Lebensmittel mit höherem Nährstoffgehalt, insbesondere Obst und Gemüse, werden benötigt, um die Weltbevölkerung zu ernähren, die bis 2050 auf fast 10 Milliarden geschätzt wird[1]. Frisches Obst und Gemüse sind wichtige Nahrungsquellen für Nährstoffe und gesundheitsfördernde sekundäre Pflanzenstoffe. Laut Ernährungsleitlinien gehört zu einer ausgewogenen und gesunden Ernährung der tägliche Verzehr von Obst und Gemüse. Phytochemikalien wie Vitamine, Polyphenole, Carotinoide, Phytoöstrogene, Glucosinolate und Anthocyane sind in frischen Produkten reichlich vorhanden [2] und helfen, Krankheiten wie Krebs vorzubeugen und chronische Krankheiten wie Fettleibigkeit zu kontrollieren; Typ 2 Diabetes; Herz-Kreislauf-Erkrankungen, einschließlich Bluthochdruck und Schlaganfall; Osteoporose und Hypoglykämie [1-8]. Unzureichende Mengen an essentiellen Mikronährstoffen und Mineralstoffen in der Nahrung können sich langfristig negativ auf die menschliche Gesundheit auswirken und zu klassischen Mikronährstoffmangelerkrankungen führen [9,10]. Die phytochemischen Inhaltsstoffe verschiedener Arten von Produkten werden stark von Genotyp, Wetter- und Umweltbedingungen, Produktionssystemen und Ernte, Behandlungen vor und nach der Ernte, Kühllagerung und Vermarktungsbedingungen beeinflusst[11-14]. Dieser Artikel zielt darauf ab, die neuesten Informationen aus der aktuellsten Forschung zu den phytochemischen Veränderungen in frischen Produkten sowie frisch geschnittenem Obst und Gemüse zu überprüfen, die durch physikalische Behandlungen vor der Lagerung verursacht werden.

Bitte klicken Sie hier, um mehr zu erfahren

2. Faktoren vor der Ernte, die Änderungen der sekundären Pflanzenstoffe während der Lagerung beeinflussen

Die Bedeutung von Sorten- und Vorerntefaktoren muss berücksichtigt werden, da die Qualität frischer Produkte nach der Ernte und längerer Lagerung nicht verbessert, sondern nur aufrechterhalten werden kann. Züchter wählen Sorten in der Regel auf der Grundlage ihrer Marktfähigkeit (visuelle Qualitäten, die für den ausgewählten Markt spezifisch sind) und ihres Ertrags aus, da diese Faktoren ihren Gewinn direkt beeinflussen. Aber auch der genetische Hintergrund der Sorten, Wachstumsbedingungen und Sanitisierungsbehandlungen sowie Licht, Temperatur, Feuchtigkeit, biotische und abiotische Belastungen beeinflussen die Gesamtqualität, außerdem Reifestadium, Erntezeit, Lagerdauer und -temperaturen atmosphärische Veränderungen während der Lagerzeit wirken sich alle auf die äußeren und inneren Qualitäten frischer Produkte aus [15,16]. Hitzestress ist ein häufiger abiotischer Stress in heißen Ländern wie denen im Mittelmeerraum und ein wichtiges Problem für Pflanzen, die im Sommer in Gewächshäusern oder Plastiktunneln angebaut werden. Hohe Temperaturen wirken sich direkt auf den Pflanzenstoffwechsel und die Enzymaktivitäten und damit auf den Nährstoffgehalt in Obst oder Gemüse aus. Viele physiologische Prozesse werden durch hohe Temperaturen verlangsamt oder beeinträchtigt. Insbesondere hohe Temperaturen können die Anreicherung von Antioxidantien induzieren, die die Zellmembran vor Abbau und Peroxidation schützen. Hitzestress induziert normalerweise die Akkumulation von ROS und die Aktivierung von Entgiftungssystemen[17]. Tomatenpflanzen (Solanum lycopersicum L.), die einer Temperatur von 35 Grad ausgesetzt wurden, zeigten einen erhöhten Gehalt an Ascorbinsäure (Vitamin C) und eine verbesserte Aktivität ihrer mit Ascorbat/Glutathion verwandten Enzyme[18]. Kürzlich haben Rocchetti et al. [19] untersuchten die kombinierte Wirkung einer 10-tägigen Lagerung bei 4 Grad und einer gastrointestinalen Verdauung in vitro auf das phytochemische Profil von Roter Bete (Beta vulgaris) und Amaranth (Amaranthus sp.) Microgreens. Es wurde eine Auswirkung auf den Gesamtphenolgehalt beobachtet, wobei maximale Anstiege des Gesamtphenolgehalts nach einer 10-tägigen Lagerzeit sowohl für Rote-Beete-Microgreens (plus 1,3--fach) als auch für Amaranth-Microgreens (plus 1,3-fach) beobachtet wurden .1--fach) Andererseits führte die In-vitro-Verdauung sowohl von Roter Beete als auch von Amaranth-Microgreens zu einem signifikanten Anstieg des Gesamtgehalts an Phenolen (36-88 Prozent), Antioxidantien (6-43 Prozent) und Gesamt-Betalaine (41-57 Prozent), wobei die Höchstwerte beobachtet wurden, wenn das Material vor dem Verdau 10 Tage lang gelagert wurde. Unter Verwendung verschiedener Kultivierungssysteme haben Pignata et al. [20] berichteten, dass grüner und roter Blattsalat (Lactuca sativa L.), der aus erdlosen Anbausystemen geerntet wurde, nach 9 Tagen Lagerung bei 4 Grad seinen phytochemischen Gehalt besser beibehielt als Salat, der in traditionellen erdbasierten Anbausystemen angebaut wurde. Die Auswirkungen des Genotyps und des Erntetages auf die phytochemischen Mengen wurden in zwei Sorten von Mispelfrüchten (Eriobotrya japonica) untersucht [21]. Die Studie zeigte, dass der Phenolgehalt und die antioxidative Kapazität von der Sorte und den Lagerbedingungen beeinflusst wurden, nicht jedoch vom Erntedatum. Ähnliche Ergebnisse wurden für Mangofrüchte (Mangifera indica L.) in einer Studie berichtet, in der die physikalisch-chemischen, ernährungsphysiologischen, antioxidativen und phytochemischen Eigenschaften von 10 Mangosorten bewertet wurden, wobei signifikante Unterschiede zwischen den Sorten aufgedeckt wurden [22].

Cistanche kann Anti-Aging

Die Qualität des Rohmaterials bei der Ernte und seine Eignung zur Verarbeitung sind von grundlegender Bedeutung für die Haltbarkeit von Fresh-Cut-Produkten [23]. Darüber hinaus hat die zunehmende Besorgnis der Öffentlichkeit über die in der Pflanzenproduktion verwendeten Pestizide viele Verbraucher dazu veranlasst, frische Bio-Produkte zu bevorzugen. Eine Metaanalyse vieler Publikationen ergab, dass Bio-Pflanzen im Vergleich zu konventionellen Frischprodukten im Durchschnitt deutlich höhere Konzentrationen an sekundären Pflanzenstoffen enthalten [24].

3. Körperliche Behandlungen

Nacherntetechnologien ermöglichen es der Gartenbauindustrie, die globalen Anforderungen der lokalen und groß angelegten Produktion und des interkontinentalen Vertriebs von frischen und frisch geschnittenen Produkten mit hoher ernährungsphysiologischer und sensorischer Qualität zu erfüllen. Es wurde berichtet, dass mehrere physikalische Behandlungen zur Behandlung vieler Nacherntekrankheiten und physiologischer Störungen wirksam sind [25,26]. Diese Behandlungen umfassen Heißwasserbehandlungen, kurze Spülungen in heißem Wasser, begleitet von Bürsten, Heißluft und Dampfbehandlungen, allein oder in Kombination mit anderen Behandlungen.Cistanche-StammDiese Methoden sind sicher, hinterlassen keine chemischen Rückstände und ermöglichen es der Frucht, ihre Qualität bei längerer Kühllagerung und im Regal zu bewahren [25,26] Die Temperatur ist auch der wichtigste abiotische Faktor, der das Pflanzenwachstum und die Entwicklung reguliert und beeinflusst Gehalt an Metaboliten und sekundären Pflanzenstoffen. Wärmebehandlungen können verwendet werden, um die Auswirkungen der Enzymaktivität zu aktivieren oder zu deaktivieren und zu reduzieren, die den Gehalt an Phytonutrienten in frischen Produkten beeinflussen kann [27]. Es wurde berichtet, dass verschiedene Arten von Wärmevorbehandlungen die Fruchtqualität beeinflussen, darunter Dampf, Eintauchen in heißes Wasser und Bürsten, heißer Luftdampf mit hoher Luftfeuchtigkeit, Heißlufttrocknung und Mikrowellenerwärmung [26]. Eine andere Art der physikalischen Behandlung beinhaltet Radiofrequenz (RF). RF ist eine dielektrische Erwärmungsmethode mit einem Frequenzbereich von 3-300 MHz und wird in der Industrie, wissenschaftlichen Forschung und im medizinischen Kontext weit verbreitet eingesetzt. HF erzeugt Wärme durch die gegenseitige Rotation und Kollision polarer Moleküle, die durch ein elektromagnetisches Wechselfeld induziert werden. In der Lebensmittelverarbeitung wird RF hauptsächlich zur Schädlingsbekämpfung, zum Trocknen landwirtschaftlicher Produkte und zum Blanchieren von Obst und Gemüse eingesetzt [28].

4. Physikalische Behandlungen und sekundäre Pflanzenstoffe

Physikalische Behandlungen verändern nachweislich Qualitätsmerkmale. Eine angemessene Kombination von Temperatur und Zeit könnte die Reifungsprozesse sowie die äußere und innere Nacherntequalität beeinflussen [26]. Es wurde auch berichtet, dass physikalische Behandlungen die phytochemischen Profile und antioxidativen Kapazitäten von frisch geerntetem Obst und Gemüse nach kurzer oder längerer Lagerung und ihre Haltbarkeit beeinflussen (siehe Tabelle 1).

Die antioxidative (AOX) Kapazität in Paprika (Capsicum annum L.) wurde nach Behandlung in heißem Wasser gespült und kurz gebürstet (55 Grad) vor der Lagerung, in Kombination mit niedriger Temperatur (2 Grad) während 3 Wochen Lagerung, erhöht. im Vergleich zu nicht erhitzten Früchten [29]. Eine weitere Heißwasserbehandlung (55 Grad für 60 s) trug dazu bei, die Qualität der Kirschpaprikaschoten nach 14 Tagen Lagerung zu erhalten. Diese Behandlung bewahrte die Qualität der Paprika, hemmte die Aktivität der Phenylalanin-Ammoniak-Lyase (PAL) und beeinflusste den Gehalt an Antioxidantien während der Lagerung nicht merklich [30]. Das 5-minütige Eintauchen von bruchzerstörenden Tomaten in Wasser bei 52 Grad erhöhte ihren Lycopingehalt signifikant (um 17 Prozent) nach 2-wöchiger Lagerung bei 5 Grad. Diese Behandlung erhöhte auch den Ascorbinsäuregehalt der Tomaten um 11 %, ihren Gehalt an lipophilen Phenolen um 18 % und ihren Gesamtphenolgehalt um 6,5 % [31]. In einer anderen Studie wurden reife grüne Tomaten 5 Minuten lang in heißes Wasser (52 Grad) getaucht [32]. Diese Behandlung förderte die Akkumulation von Carotinoiden und lipophilen Phenolen und führte auch zu einem etwas höheren antioxidativen Potential, beeinflusste aber ansonsten nicht die Zusammensetzung der reifen Frucht. Die Tomaten reiften nach dem Eintauchen normal. Die behandelten Früchte waren dunkler rot und weniger gelb-orange gefärbt. Die höheren AOX und Phenole wurden mit der Wärmebehandlung in Verbindung gebracht, die die mit diesen Phytochemikalien verbundenen Enzyme verstärkte[32].

Brokkoli (Brassica oleracea var. italic) wurde nach der Ernte wärmebehandelt, um die Alterung zu verzögern und seine Qualität zu erhalten. Als wirksamste Wärmebehandlungen erwiesen sich Temperaturen zwischen 41 und 52 Grad [33]. Die Heißwasserbehandlung nach der Ernte (50 Grad für 1 min) wird für gelagerte Karotten mit Hinweis auf Wasserverlust und Wurzelschrumpfung nicht empfohlen, ist aber eine Option zur Erhaltung ihres -Carotin- und Vitamin-C-Gehalts [34] Grünkohl (Brassica oleracea)-Sprossen wurden in heißes Wasser bei 40, 50 und 60 Grad für 10, 30 oder 60 s eingetaucht und dann für 2 weitere Tage bei Umgebungstemperatur gehalten. Die Behandlung bei 50 Grad für mindestens 20 s induzierte im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle signifikant die Akkumulation von Phenolverbindungen und Glucosinolaten sowie die antioxidative Kapazität [35].

Eine Studie über die Auswirkungen der Behandlung von Gurken (Cucumis sativus L.) mit kurzem 5-minütigem Eintauchen in heißes Wasser bei 45 und 55 Grad im Vergleich zu Früchten, die in 25-Grad-Wasser getaucht wurden. Die bei 55 Grad behandelte Frucht hatte die niedrigste Peroxidase-Aktivität, hatte aber auch das beste Aussehen, die beste Farbe, den besten Geschmack und die höchste Katalase-Aktivität während der Kühllagerung und im Regal, verglichen mit der Kontrolle (25 Grad) und der 45 Grad-behandelten Obst [36].

Die Auswirkungen der intermittierenden Wärmebehandlung auf die Wurzelqualität und die antioxidative Kapazität von Süßkartoffeln wurden während der Kühllagerung bei 5±0,5 Grad und 80-85 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit untersucht. Die Wurzeln wurden in einem Heißluftofen (45 Grad) für 3 h kontinuierlich oder intermittierend wärmebehandelt. Eine diskontinuierliche Behandlung wurde erreicht, indem man die Temperatur nach jeweils 1 h kontinuierlicher Behandlung auf Raumtemperatur zurückgehen ließ. Diese intermittierende Wärmebehandlung hat sich als eine sichere, physikalische Methode zur Erhaltung der Wurzelqualität bei niedriger Temperatur herausgestellt, indem der antioxidative Metabolismus erhöht wird, um oxidative Schäden zu lindern [37].

Auch die sekundären Pflanzenstoffe von Früchten können durch physikalische Behandlungen beeinträchtigt werden.cistanche tubulosa vorteile und nebenwirkungenPhenolische Verbindungen und Flavonoide in der Frucht der Zuckermelone (Cucumis melo) wurden durch eine 3-minütige Heißwasserbehandlung bei 53 Grad signifikant verstärkt [38]. 'Red Fuji'-Äpfel (Malus domestica Borkh), die 3 Stunden lang Heißluft bei 45 Grad ausgesetzt wurden, behielten den höchsten Gesamtphenolgehalt und die höchste antioxidative Kapazität im Vergleich zu 60 Grad für 3 Stunden oder unbehandelte Früchte. 'Golden Delicious'-Äpfel reagierten aufgrund ihres Verlusts an titrierbarer Säure (TA) empfindlicher auf Hitzebehandlung [39]. Maghoumiet al. [27] berichteten, dass eine Heißwasserbehandlung bei 55 Grad für 30 Sekunden das Blanchieren von Granatapfelkernen (Punica granatum) optimierte und ihre enzymatische Aktivität reduzierte. Obwohl das Eintauchen in heißes Wasser die Polyphenoloxidase-Aktivität in den frisch geschnittenen Samenkernen wirksam unterdrückte, war die Peroxidase-Aktivität nach 14 Tagen Lagerung bei 5 Grad erhöht.

Die Auswirkungen der Heißwasserbehandlung auf den Gehalt an Antioxidantien und die Fruchtqualität wurden auch bei Bananenfrüchten (Musa sp.) untersucht. Bananen, die 9 Minuten lang mit 53-Grad-Wasser oder 7 Minuten lang mit 55-Grad-Wasser behandelt wurden, hatten einen höheren Gesamtzuckergehalt, einen höheren Säuregehalt und mehr -Carotin als die unbehandelten Früchte. Allerdings war der Vitamin-C-Gehalt der behandelten Bananen reduziert [40]. Mango (Mangifera indica L.) ist eine kommerzielle Fruchtpflanze, die in tropischen und subtropischen Regionen angebaut wird. Es wird weithin konsumiert und wegen seines köstlichen Geschmacks, seines angenehmen Aromas und der Tatsache, dass es eine reiche Quelle von 1Nährstoffen und Phytochemikalien ist (z Mangofrüchte wurden 70 bis 110 min lang in Wasser bei 46,1 °C eingetaucht und die Fruchtqualität wurde nach 4 Tagen anschließender Lagerung bei 25 Grad hinsichtlich Änderungen des Polyphenolgehalts, der antioxidativen Kapazität und der Fruchtqualität bewertet Tage der Lagerung wurden nur geringfügige Veränderungen in den Mengen an Polyphenolverbindungen beobachtet, während die Gesamtmenge an löslichen Phenolen und die antioxidative Kapazität in allen mit heißem Wasser behandelten Früchten abnahmen.[41] Heißes Wasser kann auch als Quarantänebehandlung verwendet werden. Die Behandlung mit heißem Wasser (48 Grad für 60 Minuten), die als obligatorisches Quarantäneprotokoll für aus Pakistan nach China exportierte Mangos auferlegt wurde, hatte keine negativen Auswirkungen auf die visuelle oder biochemische Qualität der Früchte, und die behandelten Mangos hatten einen hi Gher Marktfähigkeitsindex. Die behandelten Mangos hatten ein besseres Aroma, leicht erhöhte Gehalte an löslichen Feststoffen, ein höheres Zucker-Säure-Verhältnis und Ascorbinsäure als die Kontrollfrüchte[42]. Die Dampfwärmebehandlungstechnologie wird zu Quarantänezwecken bei verschiedenen tropischen Früchten für den Export eingesetzt. Reife grüne Guavenfrüchte (Psidium guajava L.) wurden der Dampfwärmebehandlung in einer kommerziell zertifizierten Einrichtung unterzogen, wobei eine Kernfleischtemperatur von 47,5 Grad für 0, 12 und 25 Minuten aufrechterhalten wurde, gefolgt von einer Aufbewahrung der Frucht bei Umgebungsbedingungen (28 ± 2 Grad) für 6 Tage. Die Früchte, die 25 Minuten lang mit 47,5-Grad-Dampf behandelt wurden, hatten höhere Zucker-Säure-Verhältnisse, Ascorbinsäuregehalte und Gesamtphenolgehalte und waren von besserer Essqualität im Vergleich zu Früchten, die eine 12--minütige Dampf-Hitze-Behandlung erhielten die unbehandelten Kontrollfrüchte. Der Gesamtgehalt an Antioxidantien und die TA-Azidität der Früchte wurden jedoch nicht durch die Dauer der Dampf-Hitze-Behandlung beeinflusst [43].

Mume-Früchte (Prunus mume Sieb.et Zucc.) werden im reifen grünen Stadium geerntet und verzehrt und haben bei Umgebungstemperatur eine kurze Haltbarkeit. Eine Heißwasserbehandlung vor der Lagerung, bei der 'Nankou'-Früchte 5 Minuten lang in 45-Grad-Wasser getaucht wurden, verlängerte die Lagerfähigkeit um das 3-fache bei 6 Grad. Die Heißwasserbehandlung verzögerte die Abnahme des Ascorbatgehalts und der Gesamtmenge antioxidative Kapazität, die normalerweise während der Lagerung nachgewiesen wird. Während der Kühllagerung waren die Aktivitäten antioxidativer Enzyme, einschließlich Ascorbatperoxidase und Monodehydroascorbatreduktase, in den mit heißem Wasser behandelten Früchten höher als in Kontrollfrüchten[44].

Die Qualität von frisch geschnittenem Obst und Gemüse kann durch physikalische Behandlung aufrechterhalten werden, ohne ihre äußeren und inneren Qualitätsparameter zu beeinträchtigen. Die Auswirkung einer Heißwasserbehandlung vor dem Schneiden auf die Qualität von minimal verarbeiteten Kiwis (Actinidia deliciosa) wurde untersucht. Ganze Früchte wurden 25 oder 75 Minuten lang in heißes Wasser (45 Grad) getaucht, minimal verarbeitet, verpackt und 8 Tage lang bei 0 Grad gelagert. Der Gesamtphenolgehalt der unbehandelten Kontrollfrüchte war signifikant höher als der beobachtete bei Kiwifrüchten, die 25 oder 75 Minuten lang in heißes Wasser getaucht wurden. Der Vitamin-C-Gehalt nahm während der Lagerung ab, und diese Abnahme wurde durch die unterschiedlichen Behandlungen oder Lagerzeiten nicht signifikant beeinflusst [45].

5. Wärmebehandlungen, die in Kombination mit anderen Behandlungen angewendet werden, wirken sich auf Veränderungen der sekundären Pflanzenstoffe während der Lagerung aus

Im Gegensatz zu einer einzelnen Wärmebehandlung können kombinierte Behandlungen wirksamer sein, um die äußeren und inneren Eigenschaften von frischem und frisch geschnittenem Obst und Gemüse zu erhalten und Störungen zu begrenzen. Eine Heißwasserspülung (55 Grad für 15 s) über Bürsten in Kombination mit einer individuellen Schrumpfverpackung der Paprikafrüchte bewahrte die Fruchtqualität während der Lagerung bei niedriger Temperatur. Die verpackten Früchte reiften während der Shelf-Periode normal, wenn die Paprikaschoten nach dem Auspacken auf 20 Grad gekühlt wurden. Diese Studie zeigte, dass der Gehalt an Antioxidantien in Pfefferfrüchten während der Lagerung erhalten bleiben könnte[46]. Auch bei Paprika (Capsicum annuum L.) und anderen Nachtschattengewächsen lindert die Heißwasserbehandlung nachweislich Kälteschäden. Dieses Phänomen wurde mit dem Vorhandensein von Metaboliten wie Zuckern und Polyaminen in Verbindung gebracht, die die Plasmamembran schützen [47]. Das Eintauchen von Pfefferfrüchten für 1 Minute in heißes Wasser bei 53 Grad reduzierte den Vitamingehalt und induzierte eine Kältetoleranz, die mit einem höheren Phenolgehalt während 21 Tagen Lagerung bei 5 Grad plus 7 Tagen bei 21 Grad verbunden war [47]. Die Heißwasserbehandlung (52 Grad für 5 Minuten) von reifen, grün geernteten Tomaten, angewendet in Kombination mit Ethylen bei 30 Grad für 24, 48 oder 72 Stunden oder 35 Grad für 24, 48 oder 72 Stunden, gefolgt von der Vollendung der Reifung bei 20 Grad, lieferte eine Synergie Wirkung, Förderung der Farbentwicklung und Erhöhung des Antioxidansgehalts der reifen Frucht [32]. Bei Arbeiten an Pflaumen (Prunus salicina Lindl. cv. Sanhua) wurde berichtet, dass die Kombination aus Wärmebehandlung (Heißluft bei 37 Grad für 6 h) und der Verwendung von Chitosan als essbare Beschichtung den Gesamtgehalt an Phenolen und Flavonoiden erhöht antioxidative Aktivität während der Lagerung nach der Ernte [48]. Die Steigerung der Gesamtphenole und der antioxidativen Aktivität war auch auf das Chitosan selbst zurückzuführen, da es dafür bekannt ist, den Abwehrmechanismus und die Antioxidantien im Fruchtgewebe zu aktivieren [48].

Das Erhitzen und Kochen mit Mikrowellen ist in Küchen zu einer gängigen Praxis geworden.cistanche tubulosa-ExtraktEs wurde eine Studie durchgeführt, um die phytochemischen Bestandteile und antioxidativen Aktivitäten von Tomatenscheiben abzuschätzen, die mit Mikrowellen (1000 W) für 30 und 300 s erhitzt wurden. Die Gehalte an Polyphenolen, Flavonoiden und Lycopin waren bei den Tomaten, die 300 Sekunden lang behandelt wurden, signifikant höher als bei den unbehandelten Tomaten und Tomaten, die 30 Sekunden lang in der Mikrowelle behandelt wurden[49].

Yao et al.[50] untersuchten die Auswirkungen von Hochfrequenzenergie (RF) und herkömmlichem Heißwasserblanchieren (95 Grad für 2 Minuten) auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Stängelsalat (Lactuca sativa L.). Der Restvitamin-C-Gehalt wurde mit zunehmender RF-Erhitzungstemperatur (65-85 Grad) signifikant erhöht. Darüber hinaus zeigte mit RF bei 75 Grad behandelter Stängelsalat eine bessere Nährstoffretention als Salat, der in heißem Wasser blanchiert wurde.

Zwiebel (Allium cepa L.) ist eine reiche Quelle bioaktiver Verbindungen, einschließlich Flavonoiden und Organoschwefelverbindungen. Zwiebeln werden üblicherweise entweder frisch verzehrt oder nachdem sie einer Vielzahl von Kochmethoden unterzogen wurden, die erhebliche Veränderungen in der Zusammensetzung und den bioaktiven Verbindungen der Zwiebel hervorrufen [51,52]. Ein neuartiges, im Handel erhältliches Zwiebelprodukt, bekannt als "schwarze Zwiebel", wurde durch Verarbeitung (Alterung) von rohen Zwiebeln in einem temperatur- und feuchtigkeitskontrollierten Raum entwickelt. Die frischen Zwiebeln wurden 28 Tage lang bei 65 oder 70 Grad und 90 Prozent RH aufbewahrt, wonach die Zwiebeln 24 Stunden lang bei 15 Prozent RH und 50 Grad getrocknet wurden. Der Gesamtgehalt an Flavonoiden war in schwarzen Zwiebeln im Vergleich zu frischen Zwiebeln um das 12--Fache verringert, während die Menge an Isoallin, der wichtigsten Organoschwefelverbindung in schwarzen Zwiebeln, dramatisch höher ist als in frischen Zwiebeln. Der höhere Gehalt an Organoschwefelverbindungen war wahrscheinlich auf die Bildung von Zwischenverbindungen wie Thiosulfinaten und die anschließende Umwandlung in flüchtige Organoschwefelverbindungen aufgrund der Wärmebehandlung zurückzuführen [53]. Der Fruktose- und Glukosespiegel stieg während des Behandlungsprozesses ebenfalls signifikant an, was zur Süße der schwarzen Zwiebeln beitrug. Das Erhitzen verringert die antioxidative Aktivität der Zwiebel [53].

Pfirsiche (Prunus persica) enthalten hohe Mengen an Vitaminen, Phenolen und Procyanidin B3 und sind eine gute Quelle für Mineralien wie Phosphor, Eisen und Kalium [54] Pfirsichfrüchte wurden bei 0,4{ {6}} und 60 Grad für 60 s und dann 0,5 oder 1,0 kGy Gammastrahlung ausgesetzt.cistanche tubulosa bewertungenSie wurden dann 2 Wochen lang bei 25 ± 2 Grad und 70 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Der Ascorbinsäuregehalt der Pfirsiche nahm mit steigender Temperatur und Strahlendosis ab [54]. Die Anwendung einer Wärmebehandlung in Kombination mit 1-Methylcyclopropan (1-MCP) kann einen synergistischen Effekt haben, der das antioxidative Potenzial erhöht und die Qualität von Pfirsichfrüchten erhält. Die Wärmebehandlung vor der Lagerung war wirksamer zur Unterdrückung von oxidativem Stress und zur Verbesserung der Fruchtqualität, wenn die Früchte bei Raumtemperatur gelagert wurden, im Gegensatz zu niedrigen Temperaturen [55].

Frisch geschnittene 'Braeburn'-Apfelscheiben wurden in kaltes Wasser (4 Grad für 2 Minuten) oder heißes Wasser (48 oder 55 Grad für 2 Minuten) getaucht, gefolgt von Eintauchen in 0 oder 6-prozentiges w/v wässriges Calciumascorbat (CaAsc, 2 Minuten ,0 Grad) und bis zu 28 Tage bei 4 Grad an der Luft gelagert. Die Kombination aus der 48-Grad-Behandlung und dem CaAsc-Dip führte zu einem 7-fachen Anstieg des Ascorbinsäurespiegels im Inneren des Apfels Gewebe (0.25-1,85 g kg-1) und erhöhte folglich die antioxidative Aktivität. Die Heißwasserbehandlung erhöhte den Ascorbinsäuregehalt nicht, wenn sie allein ohne das CaAsc angewendet wurde Behandlung [56].

Eine weitere Studie bewertete die Wirkung einer Quarantäne-Warmwasserbehandlung (46,1 Grad 75-90 min), Calciumlactat (CaLac, 0,0 5 Prozent) und ihrer Kombination auf die Aktivität von antioxidative Enzyme in 'Keitt'-Mango, die 20 Tage (bei 5 Grad) und während der Reifung (bei 21 Grad) gelagert wurden. Die kombinierte Heißwasser-CaLac-Behandlung erhöhte die Aktivität der antioxidativen Enzyme in der Frucht [ 57]. Eine ähnliche Studie untersuchte die Auswirkungen von heißem Wasser (48 Grad/2 0 Min.) und Kalziumchlorid (1 Prozent/2 0 Min.) und deren Kombination auf den Gehalt an bioaktiven Verbindungen und die antioxidative Aktivität in Papaya (Carica Papaya L.). Die Papayas, die sowohl mit heißem Wasser als auch mit CaCly behandelt wurden, zeigten höhere Ascorbinsäuregehalte, Phenolgehalte und antioxidative Aktivität als die unbehandelten Früchte und die Früchte, die entweder nur mit heißem Wasser oder nur mit CaClo behandelt wurden. Dies korrelierte mit ihrem Ascorbinsäure-, Phenol- und -Cryptoxanthingehalt [58]. Früchte der Thai-Guave (Psidium guajau L.) wurden bei 40 Grad für 30 min (H), 0,1 mMMeJA für 10 min (0,1 mMMeJA) oder H gefolgt von 0,1 mM MeJA (H＋0,1 mM MeJA) eingetaucht. in einer Studie, in der unbehandelte Früchte als Kontrolle verwendet wurden. Die Behandlung mit H plus 0,1 mM MeJA verstärkte sowohl die antioxidative Aktivität als auch die Aktivität zum Einfangen freier Radikale. Diese Veränderungen wurden von Veränderungen der Konzentrationen bioaktiver Verbindungen wie Ascorbinsäure, Gesamtphenole und Flavonoide sowie Veränderungen der Peroxidaseaktivität begleitet. Auch die erwartete Abnahme der Katalaseaktivität wurde teilweise unterdrückt [59].

Hami-Melonen (Cucumis melo var. saccharine) wurden bei 55 Grad für 3 min in Wasser getaucht und getrocknet, wonach sie durch Eintauchen in 1 % (w) O-Carboxymethylchitosan (CMC)-Lösung für 15 s überzogen und luftgetrocknet wurden Ventilatoren verwenden. Die gesamte antioxidative Kapazität und der gesamte Phenolgehalt dieser Melonen waren im Allgemeinen höher als die, die in den unbehandelten Früchten beobachtet wurden [60].

In einer Studie mit Erdbeeren (Fragaria x ananassa) wurden Früchte zunächst in heißes Wasser getaucht, das 1 mM Salicylsäure, 2 Prozent CaClz und eine Kombination aus Salicylsäure und CaCla bei zwei verschiedenen Wassertemperaturen (20 und 45 Grad) für 5 Minuten und dann enthielt 14 Tage bei 4 Grad gelagert. Das Kombinieren der Salicylsäure- und CaClz-Eintauchbehandlungen mit der Heißwasserbehandlung (45 Grad) bewahrte die Fruchtqualität der Erdbeere während der Lagerung effektiver als wenn die Salicylsäure plus CaClz-Behandlung ohne die Heißwasserbehandlung angewendet wurde. Insbesondere die Behandlung mit Salicylsäure plus CaCl2 plus heißem Wasser war mit einer verbesserten antioxidativen Kapazität und höheren Gehalten an Gesamtphenolverbindungen, Vitamin C und Gesamtprotein verbunden, verringerte aber auch die Aktivität der Polyphenoloxidase (PO) [61].

6. Schlussfolgerungen

Es hat sich gezeigt, dass der tägliche Verzehr von Obst und Gemüse das menschliche Wohlbefinden fördert. Ein erhöhter Verzehr von frischem und frisch geschnittenem oder verarbeitetem Obst oder Gemüse und anderen Lebensmitteln, die reich an sekundären Pflanzenstoffen und Ballaststoffen sind, wirkt sich positiv auf die menschliche Gesundheit aus. In vielen Ländern ist der tägliche Verzehr von Obst und Gemüse jedoch aufgrund der physiologischen und pathologischen Verschlechterung der Produkte während der Lagerung, des Mangels an gärtnerischer Vielfalt, schlechter Wachstumsbedingungen und unzureichender Nacherntepraktiken und -kenntnissen zur Erhaltung des Produkts sehr begrenzt Qualität nach längerer Lagerung oder Verarbeitung.

Eine Strategie für eine nachhaltige Landwirtschaft besteht darin, Anbausysteme zu entwerfen, die minimale oder reduzierte Auswirkungen auf die Umwelt haben, und genetische Ansätze zu verwenden, um den Nährstoffgehalt der Pflanzen zu verbessern. Diese Strategie ist attraktiv, da die Pflanzengenetik der primäre Faktor für den Nährstoffgehalt der Pflanze ist. Die Bewirtschaftung von Anbauflächen mit Fokus auf den Nährstoffgehalt der Pflanzen ist jedoch äußerst schwierig, wenn nicht gar unmöglich[19]. Es besteht auch ein dringender Bedarf, neu erzeugte Kultursorten in verschiedenen Anbausystemen zu testen, sowie die Auswirkungen neu entwickelter Anbausysteme auf die Nährwertqualität der aus verschiedenen Kultursorten erzeugten Lebensmittel. Es werden robuste Kultursorten benötigt, die Eigenschaften über verschiedene Agrarökosysteme und Umgebungen hinweg konsistent ausdrücken [19]. Es wird erwartet, dass die Auswahl von Sorten mit hohem antioxidativem Potenzial oder Landrassen und traditionellen Sorten von lokalem Interesse den Verbrauch von Gartenbauprodukten erhöhen wird. Marketingstrategien sollten den Züchtern auch einen zusätzlichen Schub geben, indem sie gesundheitsbewusste Verbraucher anweisen, Produkte zu produzieren, die einen hohen Anteil an Antioxidantien enthalten [2].

Die Lagerung bei niedrigen Temperaturen ist im Allgemeinen eine der effektivsten Nacherntetechnologien und wird häufig verwendet, um die Qualität frischer Produkte zu erhalten. Es wurde jedoch berichtet, dass mehrere physikalische Behandlungen zur Behandlung mehrerer Nacherntekrankheiten und physiologischer Störungen wirksam sind. Diese Methoden sind sicher, hinterlassen keine chemischen Rückstände und ermöglichen es den Früchten, ihre Qualität bei längerer Kühllagerung und im Regal zu bewahren produzieren [26]. Die Verstärkung und Akkumulation von Phytochemikalien in erhitztem Obst und Gemüse kann durch die Induktion von Schlüsselenzymtranskripten erklärt werden, die in direktem Zusammenhang mit der Synthese dieser Phytonährstoffe stehen. Es ist auch möglich, dass die höheren sekundären Pflanzenstoffe in den wärmebehandelten Früchten auf die Wärmebehandlungen zurückzuführen sind, die dazu beigetragen haben, sie aus der Zellmatrix in das Fruchtfleisch freizusetzen. Wärmebehandlungen sind machbar, um die Reifung zu verzögern und die Reduktion von phytochemischen Verbindungen in Fleischwaren während der Lagerung zu verzögern, wodurch der Gehalt an bioaktiven Verbindungen in den frischen Produkten erhöht wird. Es wurde auch berichtet, dass Wärmebehandlungen Signale erzeugen, die die Synthese spezifischer Proteine ​​induzieren, von denen einige Enzyme des Stoffwechsels einiger sekundärer Pflanzenstoffe sind. Die erhöhte Aktivität dieser Enzyme führt nach der Ernte zur Akkumulation bioaktiver Verbindungen im Obst oder Gemüse [29,32,43,49,59,66].

Zukünftige Studien sollten quantitative Analysen und die Isolierung von Substanzen aus Obst und Gemüse umfassen, um das Verständnis der mit diesen Substanzen verbundenen antiproliferativen, antimikrobiellen, entzündungshemmenden, neuroprotektiven und photosensibilisierenden Wirkungen zu fördern. Das Wissen um die Wirkungsmechanismen dieser gesundheitsfördernden Substanzen wird es den Forschern ermöglichen, die Zusammenhänge zwischen Konzentration, Wirksamkeit sowie erwünschten und unerwünschten Wirkungen dieser umweltfreundlichen physikalischen Behandlungen zu verstehen.cistanche UKDieses Wissen ist grundlegend für die Therapieplanung, in Kombination mit physikalischen Behandlungen, sowie Interventionen bei Vergiftungen.

Dieser Artikel ist ein Auszug aus Agronomy 2021, 11, 788. https://doi.org/10.3390/agronomy11040788 https://www.mdpi.com/journal/agronomy