Effect of 1-methylcyclopropene and ULO conditions on bioactive composition and organoleptic properties of apples during storage

• Autorzy: Wichrowska Dorota

Identyfikatory

DOI

10.14597/INFRAECO.2023.012

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to analyze the effect of the use of an agent inhibiting ethylene release - 1-Methylcyclopropene in the storage of selected apple varieties ‘Szampion’, ‘Gloster’, ‘Elstar’, ‘Ligol’, ‘Idared’, ‘Jonagold’, and ‘Honeygold’ originating from orchards of the Fruit Plant in Wtelno and stored in chambers with a controlled atmosphere. Laboratory analyzes were performed immediately after harvest and after 6 months of storage in chambers under ULO conditions (<2% O2, <2%CO2) at a temperature of 1.5-2.0°C and relative air humidity of 95-96%. Fruits treated with 1-MCP were characterized by significantly lower losses of bioactive compounds, especially vitamin C, compared to untreated apples. The contents of total polyphenols and chlorogenic acid remained at a similar level as after harvest in untreated apple samples. After the storage period, the ‘Szampion’ variety contained significantly the most polyphenolic compounds, and the least - the ‘Honeygold’ variety, where the highest decrease was also recorded during storage (26.7%) in fruits not treated with 1-MCP. After storage, the ‘Ligol’ and ‘Elstar’ cultivars had the significantly highest content of chlorogenic acid. The highest losses of chlorogenic acid during apple storage (32.4%) were observed in the ‘Honeygold’ variety. The lowest loss of ascorbic acid during apple storage ((34.9%) was observed in the ‘Idared’ variety, and the highest loss in the ‘Honeygold’ variety (66.8%).

Słowa kluczowe

EN

vitamin C; chlorogenic acid; total polyphenols; FRAP oxidative capacity; storage

PL

witamina C; kwas chlorogenowy; polifenole; przechowywanie

• Wydawca: Stowarzyszenie Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2023
• Tom: nr I/1
• Strony: 221--239
• Opis fizyczny: Bibliogr. 43 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wichrowska Dorota

• University of Science and Technology, Faculty of Agriculture and Biotechnology, Department of Microbiology and Food Technology, Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-0037-2309

Bibliografia

• 1. Adamczyk M., Rembiałkowska E., Wasiak- Zys G. (2006). Porównanie jakości sensorycznej jabłek z produkcji ekologicznej i konwencjonalnej oraz po przechowywaniu, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2 (47), 11-19.
• 2. Awad M. A., De Jager A., Van Westing L.M. (2000). Flavonoid and chlorogenic acid levels in apple fruit: characterization of variation. Sci. Hort., 83, 249-263.
• 3. Benzie, I.F.; Strain, J.J. (1999). Ferric reducing/antioxidant power assay: Direct measure of total antioxidant activity of biological fluids and modified version for simultaneous measurement of total antioxidant power and ascorbic acid concentration. Methods Enzymol. 299, 15-27.
• 4. Biegańska-Marecik R., Czapski J. (2003). The Comparison of Suitability of Apple Cultivars for Minimally Procesing. Acta Sci.Pol. Technol. Aliment. 2(2), 115-128.
• 5. Błaszczyk J., Gasparski K. (2019). Influence of 1-methylocyclopropene (1- MCP) on the quality and storability of ‘Red Jonaprince’ apples stored in different conditions. Acta Sci. Pol. Hortorum Cultus, DOI: 10.24326/asphc.2019.6.1. 18(6) 2019, 7-15.
• 6. Budryn G., Nebesny E. (2006). Fenolokwasy - ich właściwości, występowanie w surowcach roślinnych, wchłanianie i przemiany metaboliczne. Bromat. Chem. Toksykol. 2, 103-110.
• 7. Butkeviciute A.; Viskelis J., Liaudanskas M., Viskelis P.; Bobinas C.; Janulis V. (2021). Variation of triterpenes in apples stored in a controlled atmosphere. Molecules 26, 3639.
• 8. DeEll J.R., Ehsani-Moghaddam B. (2010). Preharvest 1-methylcyclopropene treatmentreduces soft scald in ‘honeycrisp’ apples during storage. HortScience horts 45,414-417.
• 9. DeEll, J.R., Lum, G.B., Ehsani-Moghaddam B. (2016). Effects of delayed controlledatmosphere storage on disorder development in ‘Honeycrisp’ apples. Can. J. Plant Sci. 96, 621-629.
• 10. Fang Z., Zhang M., Sun Y., Sun J. (2006). How To Improve Bayberry (Myrica rubra Sieb. et Zucc.) Juice Color Quality: Effect of Juice Processing on Bayberry Anthocyanins and Polyphenolics. J. Agric. Food Chem. 54 (1), 99-106.
• 11. Gawlik-Dziki U. (2004). Fenolokwasy jako bioaktywne składniki żywności, Nauka. Technologia. Jakość., 4(41), 29-40.
• 12. Griffiths, D. W., H. Bain & M.F.B. Dale (1992). Development of rapid colometric method for the determination of chlorogenic acid in freeze-dried potato tubers, J. Sci. Food Agric. 58, 41-48.
• 13. Guan J.Hu M., Shen C., Zhou S., Cheng Y., He J. (2013). Effects of 1- Methylcyclopropene on Active Composition in Fruits, Processing and Impact on Active Components in Food, 133-137.
• 14. Hallmann E. Łabanowska-Bury D. Paszko D. Woźniak M. Majewski M. Grzęda M. Widłak Ł., Jankowska K. (2023). Strategia „Jabłkowa Perspektywa 2030” - Unia Owocowa Stowarzyszenie Polskich Dystrybutorów Owoców i Warzyw.
• 15. Ivanov, B. (2014). Role of ascorbic acid in photosynthesis, Biochemistry 79, 282-289.
• 16.Jarczyk A. (2006). Technologia żywności, Wydawnictwo WSiP, Warszawa, str. 63-65.
• 17.Juhņeviča-Radenkova K., Vitalijs Radenkovs V. (2016). Influence Of 1- Methylcyclopropene and ULO Conditions On Sensory Characteristics Of Apple Fruit Grown In Latvia, Journal of Horticultural Research vol. 24(1), 37-46.
• 18. Mac Lean D.D., Murr D.P., DeEll J.R., Horvath C.R. (2006). Postharvest variation in apple (Malus x Borkh.) Flavonoids following harvest, storage, and 1-MCP treatment, J. Agric. Food Chem., 54(3), 870-8.
• 19. Marks N. (2011). Wpływ mikroklimatu przechowalni na jakościowe i ilościowe wskaźniki i cechy jabłek, Inżynieria Rolnicza 5 (130), 171-177.
• 20. Mikulič Petkovšek M., Veberič R., Štampur F. (2009). Changes in the inner quality parameters of apple fruit from technological to edible maturity. Acta Agriculturae Slovenica, 17-29.
• 21. Oszmiański J., Lachowicz S., Gławdel E., Cebulak T. Ochmian I. (2018). Determination of phytochemicalcomposition and antioxidant capacity of 22 old apple cultivars grown in Poland. Eur. Food Res.Technol., 244, 647-662.
• 22. Paradowski A., Badowski P. (2009). System jakości SmartFresh - jakość przechowywanych owoców pod kontrolą, Biuletyn Najnowsze Technologie i Doradztwo w Dziedzinie Sadownictwa, 4, 6-11.
• 23. Polska Norma PN-A-75101/04. Przetwory owocowe i warzywne - przygotowanie próbek i metody badań fizykochemicznych. Oznaczenie kwasowości ogólnej.
• 24. Polska Norma PN-A-04019. Produkty spożywcze, oznaczenie zawartości witaminy C.
• 25. Polska Norma PN-ISO 6658:1998 Analiza sensoryczna - metodologia - wytyczne ogólne.
• 26. Podymniak M. (2012) Przechowywanie owoców coraz dłuższe. Sad Nowoczesny 6, 30-33.
• 27. Pyryt B., Wrześniak M. (2011). Ocena jakości wybranych odmian jabłek deserowych dostępnych w sprzedaży detalicznej, Bromat. Chem. Toksykol. - XLIV, nr 3, 934-938.
• 28. Róth E., Berna A., Beullens K., Yarramraju S., Lammertyn J., Schenk A., Nicolai B. (2007). Postharvest quality of integrated and organically produced apple fruit, Postharvest Biol. Technol. 45, 11-19.
• 29. Rudell, D.R. and Mattheis, J.P. (2008). Synergism Exists between Ethylene and Methyl Jasmonate in Artificial Light-Induced Pigment Enhancement of “Fuji” Apple Fruit Peel. Postharvest Biology and Technology, 47, 136-140.
• 30. Rupasinghe H.P.V., Murr D.P., Paliyath G., Skog L. (2000). Inhibitory effect of 1-MCP on ripening and superficial scald development in 'McIntosh' and 'Delicious' apples, J. Hort. Sci. Biotechnology, 75 (3), 271-276.
• 31. Sikora M. (2008). Wpływ 1-metylocyklopropenu (1-MCP) na jakość i zdolność przechowalniczą jabłek odmiany 'Melrose'®, Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego, 2, 47-51.
• 32. Sganzerla W.G., Melo M.D., Ferrareze J.P., Ana Paula de Lima Veeck A.D.L., Ferreira P.I., César Luis Girardi C.L. (2018). Postharvest treatment with 1-MCP in apple ‘Gala’ mutants: physicochemical characterization, bioactive compounds and antioxidant activity. Communications in Plant Sciences, 8, 40-47.
• 33. Skrzyński J. (2007). Wpływ traktowania inhibitorem działania etylenu na wybrane cechy przechowywanych jabłek, Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu - CCCLXXXIII, str. 377-382.
• 34. Świetlikowska K., Kazimierczak R., Wasiak-Zys G. (2008). Surowce spożywcze pochodzenia roślinnego, Wydawnictwo SGGW, 251-265.
• 35. Tomala K., Al-Sharfi A.Y.A., Dziuban R., Stępniewska M., Karol R., Kamiński Sz., Szeroczyński P., Sławiński A. (2013). Regulowanie wzrostu jabłoni, dokarmianie owoców wapniem i innowacyjne przechowywanie jabłek. (W:) Materiały konferencyjne IX Międzynarodowe Targi Agrotechniki Sadowniczej. Czynniki wpływające na plonowanie i jakość owoców roślin sadowniczych. Red. SGGW i BASF Polska Sp. z o.o.. Warszawa. 133-146.
• 36. Tomala K., Wasiak P., Jeziorek K., Stępniewska M. (2014). Warunki przechowywania jabłek Szampion. Sad Nowoczesny 9, 70-72.
• 37. Vijay, P.; Rakesh, P. (2010). Technical information for use of 1- methylcyclopropene (1-MCP) on fruits and vegetables for extending their shelf-life. In Laboratory Manual on “Post-Harvest Physiology of Fruits and Flowers” Division of Plant Physiology; JARJ: New Delhi, India, 59-64.
• 38. Vilaplana R., Carme Valentines M., Toivonen P., Larrigaudière C. (2006). Anitoxidant Potential and Peroxidative State of 'Golden Smoothee' Apples Treated with 1-Methylocyclopropene, J. Amer. Hort. Sci., 131(1), 104-109.
• 39. Wichrowska D., Kozera W., Knapowski T., Prus P., Ligocka A. (2021). Assessment of the Interactive Effect of the Use of 1-Methylcyclopropene and Cultivars on the Nutritional Value of Broccoli during Storage. Agronomy 11, 12.
• 40. Wojcieszyńska D., Wilczek A. (2006). Związki fenolowe pochodzenia naturalnego. Nauka i technika, 6, 6-12.
• 41. Wojdyło A., Oszmiański J., Bielicki P. (2010). Chemical composition, phenolic compounds and anitoxidant activity of three varieties of apple from organic and conventional farming. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 55(4), 173-177.
• 42. Watkins C.B., Nock J.F., Whitaker B.D. (2000). Responses of early, mid and late season apple cultivars to postharvest application of 1- methylcyclopropene (1-MCP) under air and controlled atmosphere storage conditions. Postharvest Biol. Technol. 19(1), 17-32.
• 43. Zujko M.E., Cyuńczyk M., Zujko K. (2018). Polifenole jabłek w profilaktyce chorób układu sercowo-naczyniowego. Postepy Hig Med Dosw (online), 72, 740-750.