Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta
Tvorba látkových složek v průběhu dozrávání odrůd rajčat Diplomová práce
prof. Ing. Jan Goliáš, DrSc.
Soňa Drábková
Vedoucí práce
Autorka práce
Lednice 2013
Mendelova univerzita v Brně Ústav posklizňové technologie zahradnických produktů
Zahradnická fakulta 2012/2013
ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Autorka práce:
Bc. Soňa Drábková
Studijní program:
Zahradnické inženýrství
Obor:
Řízení zahradnických technologií
Název tématu:
Tvorba látkových složek v průběhu dozrávání odrůd rajčat
Rozsah práce:
40 stran textu,10 tabulek,10 grafů
Zásady pro vypracování: 1.
Připravte literární rozbor procesů zrání u plodové zeleniny obecně, s přihlédnutím k plodu rajčete. Uveďte látkové složky, které se významně mění v období zrání,popište fyzikální změny, zejmena celková pevnost plodu.Vyjádřete klimakterické fáze s ohledem na látkové složky a hodnoty barvy slupky.
2.
Založte pokusy se třemi odrůdami rajčat ve třech stupních zralosti, pěstovaných na jednom stanovišti. Jako parametry zralosti vezmete rozpustnou sušinu, titrační kyselost, barvu slupky, pevnost plodu.
3.
Výsledky statisticky zhodnoťte analýzou variance a uveďte do tabulek a grafů.
Seznam odborné literatury: 1.
KYZLINK, V. Základy konzervace potravin. Praha: SNTL -- Nakladatelství technické literatury, 1980. 516 s.
2.
GOLIÁŠ, J. -- LEBEDA, A. Mechanicko-fyzikální vlastnosti a látkové složení během entogenetického vývoje plodů rajčat. I. Změny intenzity dýchání ve vztahu k látkovému složení. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis. 1976. sv. 24, s. 109--113. ISSN 1211-8516.
3.
LEBEDA, A. -- GOLIÁŠ, J. Metody hodnocení textury (I). zahradnictvo. 1979. sv. 4, s. 550--551.
Datum zadání diplomové práce:
prosinec 2011
Termín odevzdání diplomové práce:
květen 2013
Bc. Soňa Drábková Autorka práce
prof. Ing. Jan Goliáš, DrSc. Vedoucí práce
doc. Ing. Josef Balík, Ph.D. Vedoucí ústavu
doc. Ing. Robert Pokluda, Ph.D. Děkan ZF MENDELU
Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma „Tvorba látkových složek v průběhu dozrávání odrůd rajčat“ vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Lednici dne………………………. Podpis………………………………
Poděkování Děkuji vedoucímu mé práce prof. Ing. Janu Goliášovi, DrSc. za odborné vedení, poskytnutí informací k řešené problematice a za pomoc při laboratorním pokusu. Dále děkuji Ing. Havlovi za poskytnutí rostlinného materiálu. Děkuji také své rodině za důvěru a pomoc při studiu.
OBSAH 1
ÚVOD ................................................................................................................... 10
2
CÍL PRÁCE ......................................................................................................... 11
3
LITERÁRNÍ PŘEHLED .................................................................................... 12 3.1
Obecná charakteristika plodové zeleniny..................................................... 12
3.1.1.
Historie ...................................................................................................... 12
3.1.2.
Rozšíření v ČR a ve světě .......................................................................... 12
3.1.3.
Význam ...................................................................................................... 13
3.1.4.
Nároky na prostředí ................................................................................... 13
3.2
Obecná charakteristika plodu rajčete .......................................................... 13
3.2.1.
Původ a rozšíření rajčete............................................................................ 13
3.2.2.
Botanická charakteristika .......................................................................... 14
3.2.3.
Nároky na půdní a klimatické podmínky .................................................. 15
3.2.4.
Technologie pěstování rajčat podle odrůd ................................................. 15
3.3
Látkové složení plodové zeleniny .................................................................. 16
3.3.1
Voda .......................................................................................................... 16
3.3.2
Bílkoviny ................................................................................................... 17
3.3.3
Lipidy ........................................................................................................ 17
3.3.4
Sacharidy ................................................................................................... 17
3.3.5
Minerální látky .......................................................................................... 18
3.3.6
Vitaminy .................................................................................................... 18
3.3.7
Organické kyseliny .................................................................................... 19
3.3.8
Vláknina včetně pektinů ............................................................................ 19
3.3.9
Barviva ...................................................................................................... 20
3.3.10 Aromatické látky ....................................................................................... 20 3.4
Významné látkové složky rajčat a jejich změny během zrání .................... 21
3.4.1
Zastoupení aromatických a chuťových látek ............................................. 21
3.4.2
Změny organických kyselin ...................................................................... 22
3.4.3
Změny látek sacharidové povahy a jejich obsazenost ............................... 22
3.4.4
Zastoupení a změny kyseliny askorbové ................................................... 23
3.4.5
Změny hladiny škrobu (látky polysacharidové povahy) ........................... 23
3.4.6
Zastoupení a změny pigmentových složek ................................................ 23
3.4.7
Zastoupení a změny glykoalkaloidů .......................................................... 24
3.5
Mechanické a fyzikální vlastnosti a jejich změny během zrání .................. 25
3.5.1
Texturální parametry ................................................................................. 26
3.5.2
Měrná hmotnost ......................................................................................... 27
3.5.3
Pevnost plodu a jeho změny ...................................................................... 27
3.6
Techniky používané k určování mechanických vlastností rajčat ............... 28
3.7
Proces zrání plodů u plodové zeleniny obecně (dýchání plodů) ................. 28
3.8
Proces zrání u plodů rajčat ............................................................................ 29
3.9
Faktory ovlivňující dozrávání a uchovatelnost plodu ................................. 30
3.9.1
Intenzita dýchání........................................................................................ 30
3.9.2
Vliv teploty na intenzitu dýchání .............................................................. 31
3.9.3
Vliv okolní atmosféry na intenzitu dýchání .............................................. 31
3.10 Kritéria stupně zralosti .................................................................................. 32 3.11 Stanovení sklizňové zralosti ........................................................................... 32 3.12 Klimakterium plodů ....................................................................................... 33 3.13 Rozdělení zeleniny podle typu klimakteria .................................................. 33 3.14 Obecné požadavky na jakost plodů rajčat ................................................... 34 3.15 Jakost plodů rajčat dle legislativy ................................................................. 34 MATERIÁL A METODY .................................................................................. 36
4 4.1
Rostlinný materiál a jeho odběr .................................................................... 36
4.2
Popis odrůd použitých k měření.................................................................... 36
4.3
Stanovení hmotnosti plodů ............................................................................ 37
4.4
Stanovení rozpustné sušiny refraktometricky ............................................. 37
4.5
Stanovení obsahu veškerých kyselin ............................................................. 37
4.6
Stanovení pevnosti plodů penetrometricky .................................................. 38
4.7
Stanovení barevnosti plodů............................................................................ 38
4.8
Statistické vyhodnocení .................................................................................. 39 VÝSLEDKY ......................................................................................................... 40
5 5.1
Hmotnost plodů rajčat ................................................................................... 40
5.2
Obsah rozpustné sušiny u plodů rajčat ........................................................ 41
5.3
Obsah veškerých kyselin u plodů rajčat ....................................................... 43
5.4
Pevnost plodů stanovena penetrometricky ................................................... 44
5.5
Barevnost plodů .............................................................................................. 46
5.6
Korelační analýza měřených parametrů ...................................................... 50
5.7
Tukeyův test .................................................................................................... 59
6
DISKUZE ............................................................................................................. 61
7
ZÁVĚR ................................................................................................................. 63
8
ABSTRAKT ......................................................................................................... 65
9
RESUME .............................................................................................................. 65
10
SEZNAM LITERATURY .................................................................................. 66
SEZNAM TABULEK A GRAFŮ Graf 1: Analýza rozptylu pro hmotnost plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1','Start S F1' ve třech stupních zralosti ....................................................................................... 41 Graf 2: Analýza rozptylu pro obsah rozpustné sušiny stanovené u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti. ..................................... 42 Graf 3: Analýza rozptylu pro obsah veškerých kyselin stanovených u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti. ..................................... 44 Graf 4: Analýza rozptylu pro pevnost plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti ....................................................................................... 45 Graf 5: Analýza rozptylu jasu (L*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti ....................................................................................... 46 Graf 6: Analýza rozptylu červené barvy (a*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralost ............................................................................ 48 Graf 7: Analýza rozptylu žluté barvy (b*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti ........................................................................... 49 Graf 8: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami rozpustné sušiny a veškerými kyselinami ....................................................................................................................... 51 Graf 9: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami rozpustné sušiny a pevnosti .... 51 Graf 10: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami veškerých kyselin a pevnosti 52 Graf 11: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami jasu (L*) a rozpustné sušiny . 53 Graf 12: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami jasu (L*) a veškerých kyselin 53 Graf 13: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami jasu (L*) a pevnosti .............. 54 Graf 14: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami červené barvy (a*) a rozpustné sušiny .............................................................................................................................. 55 Graf 15: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami červené barvy (a*) a veškerých kyselin ............................................................................................................................. 56 Graf 16: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami červené barvy (a*) a pevnosti56 Graf 17: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami žluté barvy (b*) a rozpustné sušiny .............................................................................................................................. 58 Graf 18: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami žluté barvy (b*) a veškerých kyselin ............................................................................................................................. 58 Graf 19: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami žluté barvy (b*) a pevnosti ... 59
Tabulka 1: Průměrné nutriční hodnoty rajčete (Petříková a Hlušek, 2012) ................... 25 Tabulka 2: Obsah tomatinu v rajčatech (Velíšek a Hajšlová, 2009) .............................. 25 Tabulka 3: Základní znaky obecného texturního profilu (Goliáš a Lebeda, 1979) ........ 26 Tabulka 4: Hmotnost plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1', 'Start S F1' ve třech stupních zralosti .............................................................................................................. 40 Tabulka 5: Obsah rozpustné sušiny u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1', 'Start S F1' ve třech stupních zralosti ....................................................................................... 41 Tabulka 6: Obsah veškerých kyselin u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1', 'Start S F1' ve třech stupních zralosti ....................................................................................... 43 Tabulka 7: Pevnost plodů stanovena penetrometricky u odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti ........................................................................... 44 Tabulka 8: Změny jasu (L*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti ..................................................................................................... 46 Tabulka 9: Barevné změny červené barvy (a*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti ..................................................................... 47 Tabulka 10: Barevné změny žluté barvy (b*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti ..................................................................... 48 Tabulka 11: Vzájemné vztahy naměřených průměrných hodnot rozpustné sušiny, kyselin a pevnosti mezi odrůdami .................................................................................. 50 Tabulka 12: Vzájemné vztahy naměřených průměrných hodnot jasu, rozpustné sušiny, kyselin a pevnosti mezi odrůdami .................................................................................. 52 Tabulka 13: Vzájemné vztahy naměřených průměrných hodnot červené barvy, rozpustné sušiny, kyselin a pevnosti mezi odrůdami ...................................................... 55 Tabulka 14: Vzájemné vztahy naměřených průměrných hodnot žluté barvy, rozpustné sušiny, kyselin a pevnosti ............................................................................................... 57 Tabulka 15: Analýza mnohonásobného porovnávání (95 %) ......................................... 59
1
ÚVOD Zelenina tvoří nedílnou součást našeho jídelníčku. Velice oblíbenou, u
spotřebitelů nepostradatelnou je skupina plodové zeleniny, ačkoli je to kategorie z pěstitelského hlediska náročná na klimatické podmínky. Její spotřeba u nás stále roste. Mezi nejoblíbenější plodovou zeleninu patří rajčata, která jsou cenná pro svou osvěžující chuť a mnohostranné využití. Plodová zelenina a zejména rajčata jsou nutričně hodnotnou zeleninou především pro svůj obsah minerálních látek, jsou zdrojem velkého množství vitaminu C a provitaminu A. Významný je obsah látek podmiňující antioxidační účinky. Typické zbarvení propůjčují rajčatům karotenoidy, zejména lykopen, který je současně i již zmiňovaným antioxidantem. Obsahují nežádoucí alkaloid tomatin, jehož množství je ovlivněno stupněm zralosti. I přes veškerý zástup významných a zdraví prospěšných látek mají plody rajčat velice nízkou energetickou hodnotu. Proces zrání probíhá v plodech, jejichž růst je už ukončen. V průběhu tohoto období, dochází ke změnám v intenzitě dýchání, obsahu nutričně důležitých látek a zabarvení plodů. Dozrávání charakterizují i fyzikální a mechanické změny. Konkrétně dochází ke změnám kyselosti, která bývá nejvyšší před začátkem klimakteria. Naopak obsah sacharidů, minerálních látek, vitaminů, barviv a aromatických látek se v plodech výrazně zvyšuje. Dokonce i tvorba tomatinu v plodech je dočasná, během zrání jeho obsah klesá na velmi nízkou koncentraci. Postupným dozráváním klesá i pevnost plodu a měrná hmotnost. Tyto látkové přeměny, typické u plodů klimakterického typu, mají vliv na výsledné chemické složení a mechanické vlastnosti plodů. Tyto hodnoty jsou zároveň kritériem pro určení stupně zralosti, které je rozhodujícím faktorem použitelnosti, kvality a skladovatelnosti plodin. Zrání je řízený, avšak nevratný proces, který lze vnějšími podmínkami zpomalit, ale ne zastavit. Pochody látkových přeměn jsou do určité míry žádoucí, avšak v dalším období, ve fázi přezrávání, vedou ke zhoršování jakosti plodů. Technologická jakost plodů je silně ovlivňována těmito kvalitativními a kvantitativními změnami. A nelze jednoznačně určit nejvhodnější stádium pro jednorázovou sklizeň. Plody rajčat by se měly vyznačovat dobrými chuťovými vlastnostmi, odolností vůči praskání, rychlému měknutí, a také by měly mít delší uchovatelnost.
10
2
CÍL PRÁCE
připravit literární rozbor obecné charakteristiky a procesů zrání u plodové zeleniny obecně s přihlédnutím k plodu rajčete
uvést látkové složky, které se mění v období zrání, popsat fyzikální změny a pevnost plodu
vyjádřit klimakterické fáze
založit pokus se třemi odrůdami rajčat ve třech stupních zralosti
vyhodnotit parametry zralosti – rozpustnou sušinu, titrační kyselost, barevnost slupky a pevnost plodu
11
3
LITERÁRNÍ PŘEHLED
3.1 Obecná charakteristika plodové zeleniny Plodová zelenina představuje skupinu zelenin z pěstitelského hlediska náročnou na klimatické podmínky, u spotřebitelů však velmi oblíbenou a rozšířenou. Plodové zeleniny patří do dvou hlavních botanických čeledí- Solanaceae (lilkovité), Cucurbitaceae (tykvovité) a několika málo dalších. Patří zde rajčata, která se ve světové produkci řadí na první místo, dále okurky, paprika, lilek jedlý, cukety, tykve, meloun cukrový a vodní, kukuřice cukrová a pukancová a některé méně známé druhy, např. lufa, artyčoky a mochyně (Pekárková, 2001; Petříková, 2012).
3.1.1. Historie Až do 19. století byla u nás tradičním zástupcem plodových zelenin pouze okurka, v teplejších oblastech tykev a melouny. Ve 20. Století se však rozšířilo pěstování rajčat. Dříve se považovala pouze za okrasné nebo dokonce jedovaté rostliny. Zájem také stoupl o papriku, která předtím byla využívána jen jako ostrá pochutina. Rychlost vzniku těchto dvou zeleninových druhů nemá v naší historii obdobu. Ve druhé polovině 20. století se staly pro české spotřebitele zajímavé cukety a také lilek (Pekárková, 2001). 3.1.2. Rozšíření v ČR a ve světě Plodové zeleniny jsou rozšířené ve všech zemích světa. Ze věch zeleninových druhů představují 35 procent světové produkce. Také u nás jsou spotřebitelsky i obchodně jednou z nejzajímavějších skupin zelenin. Její spotřeba u nás roste. Největší zájem je především o čerstvá rajčata, která jsou ve světové produkci na prvním místě, papriku a okurky, a to během celého roku. (Pekárková, 2001; Petříková a Hlušek, 2012). Rok 2011 pro ČR lze z pěstitelského pohledu pro plodovou zeleninu hodnotit jako nejlepší rok za posledních deset let. Došlo k více jak 5% meziročnímu nárůstu na 14 108 ha. Podle údajů ČSÚ vzrostla produkce zeleniny v roce 2011 o 27 % v porovnání se sklizní předchozího roku. K největšímu nárůstu došlo z plodové zeleniny u rajčat. Rok 2012 pro ČR lze z hlediska produkce plodové zeleniny hodnotit jako průměrný až podprůměrný. Snížila se také celková pěstební plocha zeleniny 12
v porovnání s předchozím rokem. Pěstební plochy zeleniny pro rok 2012 dosahují 9 171 ha (eagri.cz, 2012). 3.1.3. Význam Užitkovou částí této skupiny zelenin jsou výhradně plody, které se sklízejí a konzumují během vegetace, tudíž je řadíme mezi jednoleté druhy. Ze zdravotního hlediska je významné, že se konzumují většinou v syrovém stavu (výjimkou jsou lilek a tykve), dá se však i různě tepelně zpracovat, konzervovat, sušit, zmrazit a některé druhy se mohou i skladovat. Podle druhu a způsobu využití se sklízejí v různém stádiu vývoje (Pekárková, 2001; Kopec, 2010). 3.1.4. Nároky na prostředí Charakteristickým znakem celé skupiny plodové zeleniny je její vysoká náročnost na půdní a klimatické podmínky, především na teplotu a pravidelné zásobení vodou a živinami. Plodová zelenina je teplomilná a citlivá na mráz. Nejvhodnějším způsobem závlahy je kapková, která je úsporná a dobře kombinovatelná s přihnojováním. Všechny druhy plodové zeleniny vyžadují půdy provzdušněné a dobře zásobené humusem. Plodovou zeleninu řadíme do I. tratě s hnojení, statkovými hnojivy, kompostem nebo zeleným hnojením, které se doplňuje minerálními hnojivy. Potřebná dávka chlévského hnoje je 30 – 50 t/ha. Všechny druhy jsou citlivá na vysokou koncentraci solí v půdě, proto se dávají průmyslová hnojiva už 2 – 3 týdny předem. Pěstování rajčat a okurek je náročné na ochranu. Plody mohou být napadeny závažnými chorobami, jako je plíseň okurková a plíseň bramborová u rajčat (Petříková, 2006; Petříková a Hlušek, 2012).
3.2 Obecná charakteristika plodu rajčete 3.2.1. Původ a rozšíření rajčete Rajčata (Lycopersicon esculentum) pochází z oblasti Peru, Ekvádoru a Bolívie, kde je původní obyvatelé pěstovali již v 5. stol. př. n. l. Po objevení Ameriky se dostala do Španělska, kde se již v 16. století využívala jako zelenina. V ostatních částech Evropy se rajčatům nedůvěřovalo a považovala se za jedovaté rostliny. Dlouhou dobu se proto pěstovala jen jako botanické rostliny. Jako zelenina se začala pěstovat 13
v 18. století v Itálii a ve Francii. V našich zemích se rajče na trhu objevilo teprve začátkem 20. století. Pěstitelské plochy a produkce rajčat jsou největší na světě a jejich spotřeba stále roste. V Evropě představuje produkce 23 % z celkové produkce zeleniny (Petříková a Hlušek, 2012; Pekárková, 2001). 3.2.2. Botanická charakteristika Rajče je jednoletá bylina z čeledi Solanaceae (lilkovité), která patří mezi nejoblíbenější plodovou zeleninu. Jsou typickou teplomilnou zeleninou vytvářející bohatý kořenový systém. Svou oblibu si získala pro svou výraznou chuť, mnohostranné využití a lákavý vzhled barevně i tvarově různých plodů. Pekárková Stonek u mladých rostlin je zpočátku bylinný, později však dřevnatí. Na povrchu stonku, ale i listů jsou žláznaté trichomy, které vylučují látku na vzduchu tuhnoucí, s typickým zápachem. Listy jsou střídavě přetrhovaně lichozpeřené, rozdělené hlubokými výřezy na jednotlivé páry lístků různé velikosti. Mezi jednotlivými páry lístků jsou vyvinuty listové úkrojky. Za každým druhým až třetím listem, a to v závislosti na odrůdě, se tvoří jednoduchý nebo složený vijan. Podle členění okraje listové čepele se rozlišuje pravý rajčatový list, imunový a list typu mikádo (s hladkým okrajem). Listy obsahují steroidní alkaloid tomatin. Květenství představuje jednoduchý nebo složitý vijan. Jednotlivé květy jsou žluté, pětičetné, kališní lístky jsou špičaté. Tyčinky nemají nitku, nebo je silně zkrácená. Prašníky jsou dvoudílné a kuželovitě srostlé okolo pestíku. Otevírají se štěrbinou dovnitř, takže pyl vypadává na níže položenou kulovitou bliznu. Květy jsou samosprašné. Plodem rajčat jsou různě velké dvou až vícekomorové dužnaté bobule kulovitého nebo protáhlého tvaru, které jsou zároveň tržní částí. Charakteristická je harmonická, kořenitá, výrazná rajčatová chuť. Barva plodu je nejčastěji červená tzn., že převažuje barvivo lykopen. U oranžových nebo žlutých plodů převažuje karoten. Nezralé plody jsou různě zeleně zbarveny s tmavším žíháním okolo kalichu. Obsahují nežádoucí alkaloid solanin, který se při dozrávání plodu odbourává. Semena jsou umístěna v placentě, u většiny odrůd jsou pokryta chloupky. HTS je 2,5 až 3,5 g, minimální klíčivost 80 % a čistota 96 % (Petříková, 2006; Petříková a Hlušek, 2012; Kopec, 2010). 14
3.2.3. Nároky na půdní a klimatické podmínky Rajčata patří k teplomilným zeleninám. Jsou citlivá na nízké teploty, ale tolerantní k vysokým. Vhodná teplota pro pěstování je od 18 do 28 °C. Pro pěstování jsou nejvhodnější záhřevné, humózní, hlinitopísčité až písčitohlinité půdy. Nevhodné jsou zamokřené, těžké půdy nebo naopak půdy extrémně lehké. Rajčata vyžadují dostatek vláhy, především rajčata z přímého výsevu. Závlaha je nutná u rajčat tyčkových, u nichž je vysoká intenzita pěstování. Nejdůležitější je dostatek vláhy v průběhu nasazování plodů. Nejvhodnější je kapková závlaha s přidáním živin formou vodorozpustných hnojiv. Na pěstování rajčat vybíráme pozemky, na kterých se v posledních 4 letech nepěstovaly plodiny z čeledi lilkovitých. Při nedodržení osevního postupu dochází ke snížení výnosu. Jsou citlivá na vyšší koncentraci solí a chloridů. Optimální pH půd je neutrální nebo mírně kyselé. Zařazují se do I. tratě, dávky chlévského hnoje jsou 40 až 50 t/ha. Výnos 1 t odčerpá z půdy 2,75 kg N, 0,38 kg P, 3 kg K, 2,25 kg Ca a 0,25 kg Mg. Je proto nutné doplňovat minerální hnojiva. Nároky rajčat na živiny jsou odlišné v různých fázích vývoje. Nároky na dusík narůstají do fáze kvetení, nároky na draslík jsou největší v období tvorby plodů. Na fosfor mají největší nároky v prvních fázích vývoje. Také hořčík je významnou živinou pro růst a vývoj rajčat (Petříková, 2006; Pokluda, 2009; Petříková a Hlušek, 2012). 3.2.4. Technologie pěstování rajčat podle odrůd Rozlišujeme technologii pěstování odrůd keříčkových- determinantních, určené pro průmyslové zpracování a odrůd tyčkových- indeterminantních, které jsou určené k přímé spotřebě. Keříčkové odrůdy mají pevné plody zrající téměř najednou, které po dozrání neopadávají. Plody jsou však dost tuhé vlivem vysokého množství pektinu, a proto se nehodí pro přímý konzum. Jsou odolné vůči praskání a hnilobám. Jejich stonek je ukončen květenstvím, v růstu pokračují pouze postranní výhony. Tyčkové odrůdy jsou až na výjimky hybridní. Vyznačují se dlouhou uchovatelností plodů (plody neměknou a nepraskají), jsou rané, vyrovnané a zdravé. Plody těchto odrůd po dozrání z rostliny neopadávají, neměknou a mohou se sklízet teprve za dva až tři týdny. Růst hlavního stonku je neomezený, květy se 15
vyvíjejí po stranách. Existují také polodeterminantní odrůdy u kterých se na hlavním stonku vytvoří pět až šest vijanů (Pekárková, 2001; Petříková, 2006).
3.3 Látkové složení plodové zeleniny Nutriční hodnota většiny druhů je velmi vysoká. V některých druzích je značný obsah bioaktivních složek, zvláště v paprice a rajčatech. Zejména rajče a paprika jsou mimořádně bohaté na vitaminy, hlavně vitamin C a provitamin A, na cukry, organická barviva, kyseliny a aromatické látky. Okurky a zeleninové tykve mají sice významných obsahových látek méně, cenná je však jejich nízká energetická hodnota, obsah minerálií a jejich celkově příznivý vliv na zažívání. Některé plody této skupiny zelenin obsahuje významné množství karotenů a flavonoidů. Jsou přítomny i další vitaminy a minerální látky. Ve všech druzích zeleniny se vyskytují také fenolické sloučeniny, zejména pak polyfenoly, které jsou zdraví prospěšné a působí například antioxidačně. Zlepšují senzorickou jakost zeleniny. Důležitou látkou je lykopenu, který u rajčat podmiňuje antioxidační účinky, a tím i zdravotní význam. Zajímavé jsou druhy méně využívané, například lilek vejcoplodý, který se vyznačuje vysokým obsahem pektinu a ten má také léčivé účinky. Celá skupina plodové zeleniny hromadí jen velmi málo dusičnany, takže nehrozí nebezpečí překročení limitu. Je ze všech zelenin nejchudší na dusičnany, hromadí je v listech, stoncích, kořenech a nejméně pak v plodech. Výhodou plodových zelenin je, že se jejich plody jedí většinou v čerstvém stavu, proto se v nich zachovávají všechny biologické hodnoty. Navíc je lze konzumovat ve značném množství (Prugar a kol., 2008; Pekárková, 2001; Kopec, 2010; Petříková a Hlušek, 2010).
3.3.1 Voda Společným znakem pro většinu zeleninových druhů je vysoký obsah vody v pletivech, která může představovat až 90 % z celkové hmotnosti. Maximální obsah vody se pohybuje v rozmezí jednotlivých druhů. Voda je v rostlinných produktech z hlediska výživy člověka zvláště hodnotná, protože je v ní rozpuštěna řada živin ve fyziologicky přijatelné koncentraci. Množství vody v zelenině, respektive aktivita vody, zásadně ovlivňuje charakteristické organoleptické vlastnosti potravin (texturu, vůni, chuť, barvu) a také jejich údržnost, odolnost vůči mikrobiálnímu ataku, enzymové 16
(biochemické) a neenzymové (chemické) reakce, ke kterým dochází při zpracování a skladování. Celkový obsah vody u plodové zeleniny se pohybuje kolem 60 až 95 % v závislosti na druhu, stáří, vegetačních podmínkách apod. Plody rajčat obsahují kolem 95 % vody. Voda se v potravinách nachází volná nebo vázaná ionty a koloidy (Rop a kol., 2005; Velíšek a Hajšlová, 2009; Florkowski, 2009; Kopec, 2010). 3.3.2 Bílkoviny Proteiny jsou základní složkou živých organizmů, složené z několika set až několika tisíc aminokyselin (Kopec, 2010). Pro lidský organismus jsou bílkoviny stavebním materiálem a nemohou se ve výživě nahradit žádnou jinou živinou. Dospělý organismus nezbytně potřebuje 8 z nich, což jsou tzv. esenciální aminokyseliny. Do esenciálních aminokyselin se řadí valin, leucin, metionin, treonin, fenylalanin, izoleucin, lysin a tryptofan (Rop a kol, 2005). Jen malou část potřeby rostlinných bílkovin kryje zelenina, v níž je podle druhu a odrůdy pouze 0,5 až 5 % bílkovin (Kopec, 2010). Podle Velíška a Hajšlové (2009) se v plodové zelenině nachází jen 0,7 až 1,7 % proteinů.
3.3.3 Lipidy Látky lipidové povahy jsou zdrojem a rezervou energie a patří k energeticky nejbohatší potravě. Jejich oxidací se uvolní energie 38 kJ.g-1 (Rop a kol., 2005). Tuky (lipidy) přítomné v zelenině nejsou jako zdroj energie významné. V 1 kg zeleniny je jich méně než 10 g. Malá množství lipidů, přítomná v zeleninách, jsou vázána v různých aromatických složkách, a podílejí se tak na tvorbě chuti a vůně (Kopec, 2010).
3.3.4 Sacharidy Sacharidy patří mezi jedny ze zásadních složek ovlivňující chuťové vlastnosti zralých plodů (Goliáš, 1977). Jsou zastoupeny různými druhy cukrů (monosacharidy, oligosacharidy, polysacharidy) a škrobů, celulózou a ligninem. Cukry vznikají v rostlinách jako první produkty fotosyntézy. Jejich obsah v zelenině závisí na druhu i na vegetačních podmínkách, na stupni vyspělosti či zralosti (Kopec, 2010). Dle Balaštíka (2001) cukry se v rostlině tvoří fotosyntézou z vody, vzdušného oxidu uhličitého a chlorofylu. V plodech se vytvoří tím více cukrů, čím je více slunečního
17
svitu, tepla a vodních srážek a také dostatku živin v půdě. Zráním zeleniny cukrů neustále přibývá. Podle Goliáše (1977) z volných jednoduchých cukrů hlavní podíl tvoří glukózy a fruktózy. Kopec (2010) dodává, že řepný neboli třtinový cukr (sacharóza) je přítomný jen v některých zeleninách. V některých zeleninových druzích, jako je rajče se vyskytuje i mléčný cukr- galaktóza. A podle. Ropa (2005) zelenina obsahuje 1 až 6 % hroznového cukru (glukózy). Průměrný obsah sacharidů v zelenině je asi 5 %. Kopec (2010) uvádí, že celulóza, která je složena z monomerů glukosy, je přítomná v buněčných stěnách rostlinných pletiv. Spolu s hemicelulózou tvoří významný podíl vlákniny v potravě. Celulóza mladé zeleniny je částečně stravitelná. 3.3.5 Minerální látky Zelenina je dobrým zdrojem mnoha minerálních látek. Minerální látky se uvádějí pod názvem popeloviny. Jednotlivé minerální látky jsou přítomny většinou ve formě dobře přijatelných organických i anorganických sloučenin. Celkově se vyskytuje v zelenině přes 50 různých prvků (Kopec, 2010). Minerální látky jsou podle významu rozdělovány na esenciální (nezbytné), biogenní (prospěšné) a anabiogenní (toxické). A podle množství potřebného ve výživě se biogenní prvky označují jako makrobiogenní (majoritní)- vápník, hořčík, sodík, draslík, fosfor, chlor a síra, oligobiogenní- železo, zinek a na mikrobiogenní (stopové) molybden, fluór, jod, chrom, mangan, měď a selen. Makroprvky jsou esenciální a přítomné ve všech zdravých tkáních (Kopec, 1998). Zelenina obsahuje v čerstvém stavu asi 0,5 až 2 % popelovin. V největším množství jsou obsaženy draslík a fosfor, dále síra, vápník, sodík, hořčík, železo a v menších až nepatrných koncentracích jsou zde i další minerálie (Rop a kol., 2005).
3.3.6 Vitaminy Florkowski a kol. (2009) uvádí, že vitaminy jsou organické molekuly potřebné pro normální vývoj člověka, jsou však v potravinách obsaženy ve stopovém množství. Podle Prugara a kol. (2008) mají funkci katalyzátorů biochemických reakcí, tzn., že se podílejí na metabolismu bílkovin, sacharidů a tuků. Lidský organismus je nedokáže sám syntetizovat, a proto musí být získávány z potravy. Podle Kopce (2010) významnou položkou nutriční hodnoty zeleniny je vitaminový komplex téměř dvou desítek vitaminů a vitagenů. Dle Florkowski a kol. (2009) rozeznáváme 14 vitaminů- vitamin A 18
(retinol), B komplex (B1 thiamin, B2 riboflavin, B3 niacin, B5 kys. pantotenová, B6 pyridoxin, B9 kys. listová, biotin, cholin a B12 kobalamin) a vitaminy C, D, E a K. Rop a kol. (2005) uvádí, že z chemického hlediska jsou vitaminy velmi početné sloučeniny s rozmanitými funkčními skupinami. Dle Florkowski a kol. (2009) se vitaminy dělí na lipofilní (rozpustné v tucích - A,D,E,K) a hydrofilní (rozpustné ve vodě- skupina vitaminu B a C). Plodová zelenina v čerstvém stavu (dle druhu) obsahuje okolo 590 – 1100 m.j. retinolu (vitamin A) ve 100 g, dále obsahuje 40 až 160 μg thiaminu (vitamin B1), 30 až 70 μg riboflavinu (vitamin B2) a 5 až 400 mg kys. L-askorbové (vitamin C). Karoten, ve formě cis-β-karotenu, je přítomen i v zelenině červené- rajčatech, zelené a žluté
tykve
(Rop
vitaminu C je obsaženo
a
kol.,
ve
Kopec
2005).
zralých
odrůdách
(2010)
dodává,
červené
že
zeleninové
nejvíce papriky,
až 4000 mg.kg-1. 3.3.7 Organické kyseliny Nejvýznamnějšími karboxylové
kyseliny.
mikrobiologickou
organickými Ovlivňují
stabilitu
během
kyselinami
průběh
rostlinných
enzymových
skladování
a
a
produktů
chemických
zpracování,
jsou reakcí,
organoleptické
a technologické vlastnosti. Jako vonné látky se uplatňují hlavně nižší karboxylové kyseliny a aromatické kyseliny. Jako chuťové látky mají největší význam vícesytné karboxylové kyseliny. V zelenině se vyskytuje kyselina mravenčí ve volné i esterifikované formě. Běžnou složkou zeleniny bývá i kyselina šťavelová, která se v rajčatech pohybuje v množství od 50 do 100 mg-kg-1 (Velíšek, 2009). Podle Goliáše (1977) převažujícími kyselinami jsou kyseliny citronová a jablečná. Jejich poměr je odrůdově typický. Rop a kol. (2005) udává, že čerstvá zelenina je na kyseliny chudá, a řadíme ji proto k potravinám, které jsou technologicky málo kyselé nebo nekyselé s pH5,0 až 6,5, kromě rajčat, jejichž pH je okolo 4,3, kyselost je tedy vyšší. 3.3.8 Vláknina včetně pektinů Vláknina je také významnou složkou zeleniny. Je to soubor látek, které nejsou rozložitelné trávicími enzymy a nemohou být využity v tenkém střevě. Vlákninu tvoří celulóza, hemicelulózy, pektiny, gumy, slizy, dále nestravitelné oligosacharidy, lignin a doprovodné látky (kutin, třísloviny). 19
Obsah celkové vlákniny v zelenině je od 3 g.kg-1 do 50 g.kg-1. Jednu třetinu vlákniny zeleniny tvoří celulóza, třetinu hemicelulózy a více než pětinu pektiny. Zelenina se podílí na celkové spotřebě vlákniny asi z 11 %. Ve vláknině zeleniny je pozitivně hodnocen vysoký podíl pektinových látek. Obsah pektinu v zelenině je až 17 g.kg-1 (Kopec, 2010). Rop a kol (2005) udává, že obsah pektinu v zelenině je poměrně malý a pohybuje se většinou v mezích 0,2 do 1,5 %. Obsah pektinu se odvíjí od stupně zralosti. Nezralé plody obsahují více pektinu než plody zralé nebo přezrálé.
3.3.9 Barviva Neboli
pigmenty,
jsou
látky,
jejichž
přítomnost
v buňkách
určuje
charakteristickou barvu založenou na selektivní absorpci světla. Jsou významnou skupinou senzoricky aktivních látek potravin. Hlavními zástupci v zelenině jsou karotenoidy a flavonoidy, jejichž nejvýznamnější skupinou jsou anthokyany. Anthokyany jsou nejrozšířenější skupinou rostlinných barviv, které propůjčují červenou, fialovou a modrou barvu. Anthokyanová barviva se nacházejí v rostlinách čeledi lilkovitých, např. u lilku vejcoplodého (Velíšek a Hajšlová, 2009). Karotenoidy jsou podle Ing. Ropa a kol (2005) provitaminem vitaminu A a obsahují značně rozšířené žluté, oranžové a také červené lipofilní pigmenty rostlin a podle autora Florkowski a kol. (2009) jsou antioxidantem. Podle Kopce (2010) jsou v zelenině zastoupeny hlavně karoten, lykopenen, luteinen a zeaxantinen. Velké množství lykopenu je obsaženo v rajčatech, až 10 mg.kg-1. Flavonoidy jsou žlutá, ve vodě rozpustná barviva. Za určitých podmínek působí jako stabilizátory kyseliny askorbové (Rop a kol., 2005). Kvalitativní a kvantitativní složení karotenoidů závisí na mnoha faktorech, jako je druh a odrůda rostliny, sezóna, stupeň zralosti, způsob zpracování apod. Ve většině druhů zelenin jsou přítomny v desítkách mg.kg-1, v rajčatech a paprikách se nacházejí stovky mg.kg-1 karotenoidů. Například v paprice se vyskytuje vysoké množství barviva β- karotenu, a to 51 až 275 mg.kg-1 (Velíšek a Hajšlová, 2009). 3.3.10 Aromatické látky Tyto látky dodávají surovinám charakteristickou vůni a ovlivňují i chuť. Intenzita a kvalita vůně i chuti však závisí nejen na přítomných vonných látkách, ale také na dalších složkách, především bílkovinách, sacharidech a lipidech, se kterými vonné 20
látky interagují (Velíšek a Hajšlová, 2009). Kopec (1998) dodává, že vonné látky jsou zastoupeny ve velkém počtu v malých množstvích. Pachovými látkami jsou většinou aldehydy, ketony, fenoly, éterické oleje, aminy, alkoholy a estery a mnoho dalších. Obsah aromatických látek v zelenině podle Rop a kol. (2005) nebývá vysoký, dosahuje 10 až 400 mg.kg-1 a hlavní podíl arómatu se vytváří při tzv. klimakterickém stadiu zrání plodů. V dobře vyzrálých plodech je obsah antioxidantů, lykopenu, fenolických sloučenin a vitaminu C zvláště vysoký. Solanin nezralých plodů během zrání zcela mizí. Slupky rajčat jsou sice bohatší na cenné složky, ale jsou hůře stravitelné.
3.4
Významné látkové složky rajčat a jejich změny během zrání Látkové složení rajčat samozřejmě kolísá v závislosti jednak na faktorech
genetických, zejména odrůdě, jednak vnějších, mezi něž patří agrotechnika, počasí během růstu a sklizně, posklizňové ošetření a další (vyzivaspol.cz, 2009). Rajčata jsou nutričně hodnotnou zeleninou především pro svůj obsah minerálních látek (zejména draslíku, fosforu, vápníku a hořčíku), provitaminu A, vitaminů C, B, E, K a niacinu. Energetická hodnota plodů je nízká, asi 1030 kJ.kg-1 (Prugar a kol., 2008). Na stránkách (vyzivaspol.cz, 2009) se uvádí, že rajčata mají jen nízký obsah sušiny kolem 6 až 7 %. Rozhodující složku sušiny tvoří sacharidy. Dle internetového zdroje (fitvit.cz, 2009) je potřeba opomenout i přítomnost vlákniny, a to až 2 g v průměrně velkém rajském jablku. Nalezneme v něm také asi 1 g bílkovin a okolo 5 g sacharidů. 3.4.1 Zastoupení aromatických a chuťových látek Zelenina je jedinou potravinovou skupinou, která obsahuje tak pestrou paletu smyslových vjemů, jako je chuť a vůně, které jsou zastoupeny ve velkém počtu v malých množstvích. Aroma je senzorickým parametrem, který ovlivňuje jakost plodu a přijatelnost pro konzumenty (Kopec a Balík, 2008; Kopec, 2010). Aroma rajčat souvisí s obsahem více než 200 pachových látek, z nichž typické jsou 3-methylnitrobutan a 2-isobutylthiazol, který je nositelem typického aroma celé rostliny (Prugar a kol., 2008). Dle Velíška a Hajšlové (2009) aroma rajčat tvoří asi 400 různých sloučenin. Dalšími důležitými složkami aroma jsou C6 aldehydy, (2E)-hex-2enal, hexanal, (3Z)-hex-3-enal, a také 3-methylbutanal, 2-methylbutanal a furanem. Baldwin (2008) popisuje, že rajčatovou typickou sladkokyselou chuť zmírňuje směs
21
právě aromatických těkavých látek, které interagují s cukry a organickými kyselinami (netěkavými sloučeninami). Hlavní složkou ovlivňující chuťové vlastnosti zralých plodů rajčat jsou již zmiňované sacharidy, které zároveň zesilují vnímání aromatických látek (Tandon, 2003). Na chuti se také podílí malé množství kyseliny citronové, jablečné a malonové a hroznový a ovocný cukr. Sladší rajčata jsou pro spotřebitele přijatelnější. 3.4.2 Změny organických kyselin Změny kyselin, které probíhají v období zrání, jsou odrůdově typické. Protože malé plody mají menší proporci buněčných tkání a placenty, přičemž v buněčné tkáni je nižší kyselost než v placentální tkáni. Poměr kyseliny jablečné a citronové je odrůdově typický a kolísá v rozsahu 0,55 až 0,11 % (Goliáš, 1977). Velíšek (2009) uvádí, že v rajčatech bývá obsah jablečné kyseliny 1350 až 4700 mg.kg-1 a citronové 8800 až 26300 mg.kg-1. Podle Goliáše (1977) je více jak 50 % celkové kyselosti neutralizováno ve formě solí, významná je také korelace mezi totální kyselostí a obsahem K+ (Goliáš, 1977). V počátečních fázích vývoje plodů rajčat se dynamika titrační kyselosti vyznačuje stagnací nebo mírným poklesem na minimum, ke kterému dochází ve stádiu přechodu zelené barvy do světle zelené. V dalším období se zvyšuje hladina titračních kyselin a vrcholí na začátku vybarvování plodů, ve stádiu růžovění. U červených a plně červených plodů je patrný víceméně lineární pokles titrační kyselosti (Goliáš a Lebeda, 1978). Podle Chiesa (1998) titrační kyselost plodu ovlivňuje stádium zralosti při sklizni. 3.4.3 Změny látek sacharidové povahy a jejich obsazenost Cukry jsou jednou ze zásadních složek, které ovlivňují chuťové vlastnosti zralých plodů. Rozpustné sacharidy se u plodů rajčat vyskytují převážně ve formě redukujících cukrů v množství 1,5 % až 4,5 % čerstvé hmoty, což představuje 65 % v rozpustné sušině. Z volných cukrů představuje hlavní podíl glukóza fruktóza. Sacharóza málokdy přesahuje 0,1 %. V genetickém materiálu rodu Lycopersicum jsou relativně malá množství glukózy a fruktózy ve prospěch sacharózy (Goliáš, 1977). Goliáš a Lebeda (1978) píši, že u refraktometrické sušiny se projevuje obdobná dynamika změn jako u titračních kyselin. Refrakce dosahuje svého maxima u plodů plně vybarvených, tzn. až po klimakteriu. Goliáš (1977) se ve své publikaci zmiňuje, že během nastupujícího zrání obsah cukrů progresivně stoupá, zejména v časovém 22
úseku intenzivní tvorby lykopenu. Goliáš a Lebeda (1978) uvádějí, že hodnoty maxima refrakce a poklesu jsou závislé na odrůdě a klimatických podmínkách. Požadavkem je, aby oba parametry během přezrávání klesaly co nejméně. 3.4.4 Zastoupení a změny kyseliny askorbové Kyselina askorbová neboli vitamin C je nejvýznamnějším vitaminem ovoce a zeleniny a je zároveň antioxidantem. Významné množství tohoto vitaminu obsahují rajčata v množství 224 mg.kg-1 (Kopec, 1998) a podle Dumase (2003) se obsah kyseliny askorbové u čerstvých plodů pohybuje v rozmezí 150 až 230 mg.kg-1. Tato hodnota se může během růstu a vývoje mírně odlišovat, důvodem mohou být světelné podmínky, odlišnost odrůd (Goliáš, 1977) nebo také roční období, obsah živin v půdě a stav životního prostředí (Dumas, 2003). Proto plody vypěstované na přímém slunci mají více kyseliny askorbové, než plody též odrůdy vypěstované pod sklem nebo ve stínu (Goliáše, 1977). Zvýšená teplota a světlo právě urychluje rozkladné reakce vitaminu C (Kopec, 1998). Umístění obsahu kyseliny askorbové je v rámci plodu rozdílné. Tím je možno též částečně vysvětlit i nekonzistentní data během vyzrávání. V závěrečné fázi přezrávání je mírný pokles z maxima, do kterého byl zřejmý kontinuální nárůst (Goliáš, 1977). 3.4.5 Změny hladiny škrobu (látky polysacharidové povahy) Změna hladiny škrobu v plodech rajčat se vyznačuje počátečním vzestupem. Podle Goliáše (1977) dynamické přeměny škrobu mají svoje charakteristické maximum, které je zřetelné krátce před nástupem fáze zbarvování, objevuje se až při světle zeleném vybarvení plodů. V tomto stadiu, podle Goliáše a Lebedy (1978), také existuje souvislost mezi nástupem odbourávání škrobu a klimakterickou fází. Hladina škrobu se snižuje asi z 3 % na 0,09 až 0,03 %. V období přezrávání je pokles minimální. Zpomalení hydrolýzy škrobu souvisí s dosažením klimakterického maxima. 3.4.6 Zastoupení a změny pigmentových složek Barevná struktura rajčete je důležitým a prvním hlediskem, které spotřebitel hodnotí (Chiesa, 1998). Lykopen se svými antioxidačními účinky je hlavním karotenoidním barvivem rajčat (Dumas, 2003), jeho biosyntéza má největší rychlost během zrání a jeho množství se odvíjí od druhu odrůdy, teplotních a vegetačních podmínkách (Javanmardi, 2006). Podle Dumase (2003) teploty pod 12 °C silně inhibují 23
biosyntézu lykopenu a teploty nad 32 °C tento proces zastaví úplně. Rychlý nárůst obsahu lykopenu ovlivňuje období zralosti (Chiesa, 1998), obsah lykopenu prudce stoupá od fáze růžovění (Dumas, 2003). Pro syntézu karotenu a lykopenu jsou vhodné příznivé teploty v rozmezí 22 až 25 °C. Obsah většiny karotenoidů v období plné zralosti dosahuje 43 až 181 mg.kg-1 (Dumas, 2003). Dle Velíška a Hajšlové (2009) obsahují plody rajčat 16 až 750 mg.kg-1 tohoto barviva, což představuje 85 % všech karotenoidů. Alfa-karoten a beta-karoten jsou významnými barevnými složkami polo vybarvených plodů rajčat (Goliáš, 1977). Beta-karotenu se v plodech nachází do 6 mg.kg-1
a asi
1
mg.kg-1
gama-karotenu (Velíšek a Hajšlová, 2009).
Na internetovém portálu (vyzivaspol.cz) uvádí, že v odrůdách se sytě oranžovými plody převažuje prolykopen a ve žlutě zbarvených rajčatech je lykopenu málo ale převažuje beta- karoten. V menším množství jsou zastoupeny oxidované karotenoidy (lutenin, violaxanthin, neoxanthin), které zpravidla nepřesahují 6 % veškerých karotenoidních barviv (Goliáš, 1977). Uvedené látky pigmentové povahy mají ochranné účinky, které jsou znásobovány přítomným vitaminem C. V dobře vyzrálých plodech se vyskytuje zvláště vysoké množství lykopenu (Kopec, 2010). 3.4.7 Zastoupení a změny glykoalkaloidů Do této skupiny steroidních glykoalkaloidů patří především látka alfa-tomatin. Distribuce glykoalkaloidů se obecně liší v různých částech rostlin. Množství alkaloidů je silně závislé na půdních a klimatických podmínkách (Velíšek a Hajšlová, 2009). Tomatin obsažený v rajčatech se skládá z aglykonu tomatidinu (Rop a kol., 2005). V rajčatech je alfa-tomatin prakticky jediným glykoalkaloidem. Nachází se ve všech částech rostliny. V nejvyšším množství se nachází v listech, květech a malých zelených plodech (Velíšek a Hajšlová, 2009). Jeho množství je ovlivněno stupněm zralosti (Prugar a kol., 2008). Nejvyšší obsah tomatinu je v ještě zelených nevyzrálých rajčatech na počátku jejich vývoje (vyzivaspol.cz, 2009). Tvorba tomatinu v plodech je dočasná, během jejich zrání množství v plodu klesá (Velíšek a Hajčlová, 2009). Dle Prugara a kol. (2008) obsah klesá z 200 na 10 mg.kg-1. Ve zralých červených plodech je jeho koncentrace velmi nízká (Velíšek a Hajšlová, 2009). A podle Ropa a kol. (2005) jeho koncentrace ve zralých plodech nepřekračují hodnoty, které by mohly být zdravotně závadné, tj. 1,4 až 3,4 mg/100 g čerstvé hmoty. V nezralých plodech bývá tomatinu
24
i několik set miligramů na 100 g. Petříková a Malý (1998) uvádějí, že nezralé plody obsahují 0,3 % tohoto glykoalkaloidu. Tabulka 1: Průměrné nutriční hodnoty rajčete (Petříková a Hlušek, 2012) Plodina/složka (%)
Sušina Vláknina
Sacharidy
Bílkoviny
Tuky
Popeloviny
5,48
1,2
2,63
0,88
0,20
0,50
A
B1
B2
B6
C
E
Rajče
5,04
0,37
0,19
0,80
137
5,4
Plodina/min.l. (mg/kg)
Ca
Fe
Na
Mg
P
K
Rajče
100
2,7
50
110
240
2370
Rajče Plodina/vit (mg/kg)
Tabulka 2: Obsah tomatinu v rajčatech (Velíšek a Hajšlová, 2009) Obsah (mg.kg-1) v původní hmotě
Stav zralosti plodů Plody malé zelené
69
Plody velké zelené
45
Plody růžové
2,5
Plody světle červené
3,9
Plody velmi červené, zralé
1,6
3.5 Mechanické a fyzikální vlastnosti a jejich změny během zrání Při dozrávání plodů rajčat se uplatňuje soubor dějů, které ovlivňují jak mechanické
vlastnosti,
tak
i
chemické
složení.
Změny
odrážející
se
v mechanicko fyzikálních vlastnostech plodů jsou přímo podmíněny fyziologickými pochody. Mechanicko-fyzikální vlastnosti jsou představovány především velikostí, tvarem, pevností, měrnou hmotností a texturou. Důležitými fyzikálními vlastnostmi hlavně z hlediska spotřebitelských preferencí a posouzení kvality jsou velikost a tvar. Mechanické vlastnosti plodů rajčat jsou kromě chemického složení silně ovlivňovány morfologickou a histologickou stavbou (Goliáš, 1978).
25
Na utváření mechanických vlastností plodu se nejvíce podílí perikarp, který se člení na exokarp, mezokarp a endokarp. Struktura a tloušťka exokarpu ovlivňuje odolnost vůči mechanickému působení. Exokarp odpovídá za 71 až 84 % odolnosti k mechanickým vlivům vnějšího prostředí. Mezokarp je tvořen různě velkými parenchymatickými buňkami. Velikost mezokarpu a tloušťka buněčných stěn ovlivňují náchylnost plodů k praskání a mechanickému poškození (Goliáš, 1976). 3.5.1 Texturální parametry Textura charakterizuje mechanické a fyzikální vlastnosti ovoce a zeleniny, je to neobvykle komplexní pojem. Je fyzikální pojem, který v doslovném překladu znamená tkanivo. Význam sledování textury má stále větší praktický význam. Jednotlivé druhy zelenin lze podle parametrů textury rozdělit do skupin, které se rozdělují dle oblastí použití. Použitelné parametry charakterizují základní mechanické vlastnosti plodů. Je to například výběr vhodných odrůd pro mechanizovanou sklizeň, výběr odrůd vhodných k přepravě a posklizňové úpravě, objektivizace vlastností z konzervárenského a konzumního hlediska, stanovení optimální doby sklizně, a zjištění odolnosti proti vnějším poškozujícím činitelům. Pro praktické využití není nutné sledovat veškeré prvky texturálního profilu. U ovoce a zeleniny se využívají ukazatelé získaní určitým deformačním zatěžováním vzorku. Nejčastěji se sleduje závislost mezi deformací, tlakem a časem, po který na plod působí tlak za určitých podmínek (Goliáš a Lebeda, 1979). Tabulka 3: Základní znaky obecného texturního profilu (Goliáš a Lebeda, 1979) Mechanické znaky Primární
Sekundární
parametry
parametry
Geometrické znaky
Jiné znaky
tvrdost
křehkost
velikost a tvar částic obsah tuku
soudržnost
žvýkatelnost
(buněk)
elesticita
gumovitou
orientace částic
viskozita adhezivita
26
vlhkost
3.5.2 Měrná hmotnost Obecně lze konstatovat, že během vývoje a zrání plodů rajčat dochází ke zvyšování měrné hmotnosti. Hodnoty se mohou lišit jednak v závislosti na obsahu rozpustných pevných látek nebo vlivem některých poruch jako je dutost plodů a skvrnité zrání. Hmotnost plodů je kritériem pro posouzení technologické kvality. Plody určené pro jednorázovou mechanizovanou sklizeň by měly mít měrnou hmotnost 1000 kg.m-3 nebo větší. Plody s nižší měrnou hmotností můžeme považovat z technologického hlediska za nestandardní (Goliáš a Lebeda, 1978). 3.5.3 Pevnost plodu a jeho změny Pevnost pletiva je velmi často používaným parametrem při hodnocení mechanických vlastností ovoce a zeleniny. Hodnotí se objektivními mírami, silou, která je nutná pro dosažení požadované deformace. Dále deformací nastávající při působení neměnné síly a poměrem silové deformace v materiálu během mechanické zátěže. Z těchto hodnot je zřejmé, že čím menší je deformace, tím pevnější je produkt. Hraničním bodem pevnosti pletiva je tzv. mez biologické makrodeformace. Při překročení této meze, dochází k projevům vnitřního zhroucení pletiva a zároveň k narušení soudržnosti buněk, což vede k prasknutí buněčných stěn (Goliáš, 1979). Pro plody rajčat je důležitým kritériem jejich pevnost a odolnost k dynamickým nárazům. Plody, které zůstávají na keřích po době optimální sklizňové zralosti, mají minimálně ztrácet pevnost (Goliáš a Lebeda, 1976). I pro plody určené pro přímý konzum je pevnost plodu rovněž rozhodujícím kvalitativním faktorem, protože vyšší pevnost rajčat umožňuje snazší konzumaci a delší uchovatelnost (Nunes, 2008). Pevnost plodů, tedy jejich perikarpu je charakterizována odolností k proniknutí penetračního hrotu (Goliáš a Lebeda, 1978). Odolnost perikarpu proti vpichu kromě stupně zralosti je také ovlivněna homogenitou mezokarpu a endokarpu (Goliáš, 1976). Pevnost je tedy odolnost plodu proti deformaci a není významně ovlivňována velikostí plodů. Dle Goliáše a Lebedy (1978) lze během vývoje plodů pozorovat téměř lineární pokles pevnosti. Pokles mechanické pevnosti exokarpu i celého plodu je dán zvýšeným hydrolytickým účinkem pektolytických enzymů. K výraznému poklesu pevnosti dochází až po klimakterickém období. Rychlost změn v období přezrávání je rovněž odrůdově specifická a měla by být brána v úvahu při výběru rajčat pro jednorázovou mechanizovanou sklizeň.
27
3.6 Techniky používané k určování mechanických vlastností rajčat K testování mechanických vlastností rajčat jsou používány techniky a metody, které lze rozdělit na nejčastěji používané destruktivní, semidestruktivní a nedestruktivní. Semidestruktivní metody, jak uvádí Goliáš (1976) jsou dobře použitelné pro rozlišení odrůdových vlastností po sklizni. Nedestruktivní metody se u rajčat téměř nepoužívají. Pro plodovou zeleninu se nejčastěji používají metody penetrační. Jsou to metody založené na měření pevnosti ve střihu. Zaznamenávají mez biologické pevnosti v průběhu dozrávání plodů. Tyto metody charakterizují lokální prasknutí slupky penetrační technikou. Většina aparátů konstruovaných na mechanickém principu zaznamenává zpravidla jen veličinu meze pevnosti, a to nejen pro rajčata, ale i ostatní druhy zelenin (Goliáš, 1977).
3.7 Proces zrání plodů u plodové zeleniny obecně (dýchání plodů) Průběh zrání plodů je komplexní proces, který vrcholí dramatickými změnami barvy, textury, chuti a chemickým složením. Goliáš (1996) uvádí, že proces zrání probíhá v plodech, jejichž růst je ukončen. Následuje fáze vybarvování plodů, sládnutí a měknutí dužniny, tvorby vonných látek, tedy typické projevy počátku fáze zrání u plodů klimakterického typu. Goliáš (2011) dodává, že se v této fázi zrání produkce CO2 na přechodnou dobu náhle zvyšuje, a podle Javanmardiho (2006) dochází tak k dramatickým změnám barvy, textury, chuti, vůně a chemického složení. A naopak dochází-li v této vývojové fázi k trvalému poklesu intenzity dýchání, označují se tyto plody jako neklimakterické. Goliáš (1996) popisuje, že fáze klimakteria (dozrávání) je tedy zahájena před vzestupem respirace. V mezibuněčných prostorách plodu začíná biosyntéza etylenu. Klimakterium označuje přechod od růstových a vývojových stádií k začátku stárnutí. V období nejnižší intenzity dýchání (klimakterické minimum) je plod sklizňově zralý a zahajuje se fáze zrání, která je fyziologicky ukončena konzumní zralostí (klimakterické maximum). Po dosažení tzv. klimakterického maxima, tedy maximální hodnoty intenzity dýchání, které splývá s konzumní zralostí a vyznačuje se maximálním vybarvením, plným aroma a dostatečně pevnou dužninou, následuje rychlý pokles intenzity dýchání. Tento zlom charakterizuje úplnou fyziologickou zralost, resp. počátek přezrávání plodů. Je to období, kdy jsou plody nejvhodnější ke konzumu, avšak se už nehodí ke skladování. A dle Goliáše (2011) se následná fáze označuje jako stárnutí plodu (senescence), v níž má intenzita dýchání stále klesající 28
tendenci. Pokud se plodová zelenina sklízí ve skoro úplně vyspělém stavu, po sklizni dále dozrává. Podle Kopce (1997) v průběhu dozrávání probíhají látkové přeměny, které jsou do určitého stupně žádoucí, ale v dalším období vedou ke zhoršení jakosti, tzv. období přezrávání. Dozrávání je charakteristické změnami fyzikálních a chemických vlastností plodů. Přeměňují se sacharidy a pektinové látky, mění se obsah kyselin, vitaminů, barviv a aromatických látek a tím se dle Chiesa (1998) koordinovaně mění barva, chuť, vůně a struktura plodu. Kopec (1997) uvádí, že se také při dozrávání hromadí zplodiny anaerobního
dýchání
(alkohol,
acetaldehyd,
atd.),
které
dodávají
plodům
charakteristickou chuť. Přirozeným důsledkem přezrávání je snižování uchovatelnosti. Přezrálé plody se zvýšeným podílem anaerobního dýchání jsou málo odolné proti mikrobiálním chorobám. Zrání je, jak popisuje Goliáš (1996), procesem nevratným, který je možné vnějšími podmínkami zpomalit, ale ne zastavit. Dozrávání probíhá ve dvou fázích: 1. Období zvyšování objemu, kdy plody na mateřské rostlině jsou pevné a hromadí se v nich materiál na další vývoj. Z listů do plodu proudí jednoduché cukry, kde se ukládají. Asimilace a dýchání jsou velmi intenzivní. Období většinou končí dosáhnutím konečné velikosti plodu 2. Období vlastního dozrávání, plody se už nezvětšují, ale zvyšuje se jejich měrná hmotnost. Zásobní molekuly škrobu, buničiny, protopektinu se štěpí, plod sládne a chuť se zjemňuje. Plody se vybarvují a dosahují konečné chuti a vůně. Toto období může probíhat, buď na mateřské rostlině, nebo po sběru (Kopec, 1977).
3.8 Proces zrání u plodů rajčat V průběhu dozrávání plodů rajčat se uplatňuje soubor metabolických dějů, které ovlivňují výsledné chemické složení i mechanické vlastnosti plodů. Oba aspekty jsou závažné pro hodnocení technologických hodnot určených ke zpracování, ale i pro konzum v čerstvém stavu. Klimakterické období rajčat je spojeno s výraznými změnami, u kterých dochází ke zvýšené intenzitě dýchání a nárůstu etylenu, mění se obsah nutričně důležitých látek a zabarvení plodu. Tyto změny se rovněž odrážejí v dynamice mechanicko - fyzikálních vlastností plodů, které jsou přímo podmíněny fyziologickými pochody. Zrání rajčete je tedy regulovaný proces, při němž
29
se koordinovaně mění barva, chuť, vůně a struktura. Maximum výdeje CO2 u plodů rajčat nastává ve stádiu světle červených až červených plodů a současně vrcholí produkce endogenního ethylenu. Aktivita dýchání se zásadním způsobem podílí na dynamice sledovaných nutričně významných látek Ideální typ rajčete z hlediska významně nutričních látek má splňovat tyto požadavky kvality sklízené suroviny: 0,6 % titračních kyselin, 8 % refraktometrické sušiny, 5 % cukrů, 40 mg% kyseliny askorbové, 1 mg% karotenu. Dalšími významnými požadavky jsou jednorázovost dozrávání, dostatečná odolnost k mechanickému poškození a pomalé přezrávání (Goliáš a Lebeda, 1978; Goliáš, 1977; Chiesa, 1998).
3.9 Faktory ovlivňující dozrávání a uchovatelnost plodu Mezi vnější činitelé patří teploty, které ovlivňují rychlost dozrávání a jeho kvalitu. Na dozrávání plodů působí i složení atmosféry. Pro úplné dozrávání je třeba dostatečný přísun kyslíku. Pro rajčata je konstantní množství okolo 5 l kyslíku na 1 kg plodů. Snížením přívodu kyslíku můžeme zpomalit dozrávání, a tak prodloužit čas uchovatelnosti. Dozrávání se zpomaluje při zvýšení obsahu oxidu uhličitého a snížení obsahu kyslíku (Kopec, 1977). 3.9.1 Intenzita dýchání Intenzita dýchání nejlépe charakterizuje vývoj a zrání plodů. Vývoj plodů doprovází výrazné změny v intenzitě dýchání. Aktivita dýchání se zásadním způsobem podílí na dynamice sledovaných nutričně významných látek (Goliáš a Lebeda, 1978). Goliáš (1996) popisuje intenzitu dýchání a její závislost na řadě faktorů. Kromě přirozených rozdílů mezi zeleninovými odrůdami a druhy je regulována vnějšími, ale i vnitřními faktory. Mezi vnější faktory náleží teplota a složení atmosféry. Vnitřními faktory jsou například chemické složení, struktura pletiv, stupeň zrání a další činitelé. Po opylení dýchají mladé rostlinné organizmy velmi intenzivně. Rychlost produkce CO2 se postupně tlumí až k minimální hodnotě, která se časově shoduje se závěrem růstové fáze tzv. klimakterické minimum. Ve fázi zrání, se produkce CO2 nápadně zvýší. Po dosažení klimakterického maxima, tedy maximální hodnoty intenzity dýchání, které splývá s konzumní zralostí, pak rychle následuje pokles intenzity dýchání. Časový úsek mezi oběma charakteristickými znaky v dýchací aktivitě (tzv. klimakterium), je etapou, která je předmětem uchování plodů.
30
3.9.2 Vliv teploty na intenzitu dýchání Podle Goliáše (1996) zvyšující se teplota může dýchání plodů podstatně urychlovat a Kopec (1997) uvádí, že zvyšování teploty vede k rychlejšímu vypařování vody z plodiny a urychlují se tak fyziologické procesy. Goliáš (1996) uvádí, že se to děje
především
v klimakterickém
období,
protože
ovlivňuje
jednak
výšku
klimakterického vrcholu, ale i časový interval mezi klimakterickým minimem a maximem. Tento interval se vlivem vyšší teploty během uložení zkracuje. Čím nižší bude teplota u posklizňového skladování, tím i klimakterický vrchol bude méně zřetelný. V teplotách 0 až 3 °C lze předpokládat téměř lineární průběh. U plodin sklizených
v předklimakterickém
období,
se
klimakterické
minimum
projeví
po chladírenském skladování. Plody s pozdější sklizní reagují na nízkou teplotu klimakterickým vzestupem intenzity dýchání, protože už klimakterickou fázi zahájily během vegetace. Období klimakterické fáze se může účinkem teploty významně prodloužit. Musí se však pečovat, aby se nízkou teplotou nepřivodil nestejnoměrný vývoj jednotlivých vlastností plodu. Znamená to, že teplota nerovnoměrně ovlivňuje jednotlivé reakce. Chlazením se zpomaluje dozrávání, snižuje se obsah cukrů, kyselin a vitaminu. Nízká teplota také zvyšuje mechanickou pevnost plodin. Zchlazené plodiny jsou proto odolnější proti mechanickému otlačení a poškození. Nízká teplota značně omezuje klíčení, růst spor a rozvoj původců rozkladu (Goliáš, 1996; Kopec, 1997). 3.9.3 Vliv okolní atmosféry na intenzitu dýchání Každá plynná složka zpomaluje proces dýchání a látkové výměny. K tomu, aby plod dozrál, potřebuje konstantní množství kyslíku, ať zraje pomalu či rychle. Celkové množství CO2, uvolněné od klimakterického minima do období klimakterického maxima, je stálé. Sníží- li se v předklimakterickém období příjem kyslíku (uložením plodu v atmosféře, která je navíc obohacena CO2), může se bod počínajícího stárnutí i bod maximální respirační aktivity oddálit a skladovatelnost plodů prodloužit. Obsah kyslíku ve vzduchu ovlivňuje rychlost metabolických procesů a následně ovlivňuje změny jakosti plodin. Vyšší obsah O2 urychluje látkové přeměny plodin. A naopak nižší obsah O2 je zpomaluje. Při kritickém obsahu 2,5 % O2 dochází k poruchám plodin. Vyšší koncentrace CO2 tlumí dýchací procesy, snižuje hmotnostní ztráty a zpomaluje dozrávání. Čím vyšší je jeho koncentrace, tím dříve se objevuje fyziologické
poškození.
Zvýšený
obsah
oxidu
uhličitého
omezuje
rozvoj
mikroorganizmů. Působí na oxidační enzymatický systém a zpomaluje průběh 31
dýchacích reakcí. Vysoká koncentrace CO2 také zpomaluje přijímání O2 ze vzduchu. Oxid uhličitý zpomaluje produkci etylénu (Goliáš, 1996; Kopec, 1977).
3.10 Kritéria stupně zralosti Goliáš a Lebeda (1978) popisují kritéria stupně zralosti, která mají splňovat požadavek expeditivnosti a dostatečné reprodukovatelnosti použitých metod. Jako kritéria pro určení stupně zralosti některých kvalitativních ukazatelů jakosti lze využítzabarvení plodů, titrační kyselost, refraktometrickou sušinu, obsah škrobu, pevnost slupky plodů a měrnou hmotnost. Důležitými požadavky při zrání plodů rajčat jsou také jednorázové dozrávání, dostatečná odolnost k mechanickému poškození a pomalé přezrávání. Stupeň zralosti v okamžiku sklizně je rozhodujícím faktorem použitelnosti, kvality a skladovatelnosti plodin. Zralost zeleniny je většinou určována obdobím ukončení vegetace (etext.czu.cz, 2003). Abychom získaly ty nejkvalitnější plody, sklízíme především plně vybarvené zralé plody, když dosáhnou patřičné velikosti pro daný druh a odrůdu. Optimální chuť záleží na správném termínu sklizně, a to mnohem více než na odrůdě. Sklízet je však třeba nejméně jednou týdně, protože vyzrálé plody jsou náchylné k pukání a přezrálé měknou a ztrácejí chuť (Pekárková, 2001). Opožděné sklizně znamenají ztráty praskáním plodů i poškozením mrazy (Petříková, 2006). Na internetových stránkách (etext.czu.cz, 2003) se uvádí, že stupeň konzumní zralosti například rajčete je zcela jednoznačný, vyžadují na trh plody plně vybarvená ale ne měkká. Paprika se do obchodní sítě dostává v zeleném nebo žlutém stavu podle odrůd, ale i v plně vyzrálém stavu vybarvená červeně nebo žlutě. Okurky salátové dosáhnou sklizňové zralosti v době, kdy se vyrovná jejich povrch. Okurky nakládačky se sklízejí v době, kdy dosáhnou požadované velikosti.
3.11 Stanovení sklizňové zralosti Poměrně velmi rychlé kvalitativní a kvantitativní změny silně ovlivňují technologickou jakost plodů. Nelze zcela jednoznačně určit nejvhodnější stádium pro jednorázovou sklizeň. Je však možné doporučit jako nejvhodnější sklizňový termín období, kdy plody jsou plně červené, to znamená, že dosáhly maximální hodnoty rozpustné sušiny. V tomto stupni zralosti je zřetelný pokles titračních kyselin. Velkým nedostatkem může být předčasný, popřípadě velmi opožděný termín sklizně, který nelze 32
vizuálně podle vybarvení definovat. Ve vývojovém stádiu plodů je ještě tendence ke zvyšování rozpustné sušiny i měrné hmotnosti. Při opožděné sklizni je zřetelná ztráta refrakce i titračních kyselin (Goliáš, Lebeda, 1978). Z hlediska klíčivosti semen a s přihlédnutím k vhodnému zpracování rozdělujeme typy zralosti:
Fyziologická zralost (botanická, semenná)- stupeň vývinu plodu, kdy jsou semena plně vyvinutá a schopná klíčit
Sklizňová zralost- nastává tehdy, pokud jde plod lehce oddělit od větévky, tj. krátce předtím než začne opadávat
Konzumní zralost- vykazuje nejlepší senzorické hodnoty pro přímý konzum, plody jsou tedy schopné konzumu v čerstvém stavu
Technologická zralost- stupeň zralosti, který nejlépe vyhovuje požadavkům ke zpracování (Rop a kol., 2005).
3.12 Klimakterium plodů Období klimakteria se vyznačuje jako přechod od růstových a vývojových stádií k začátku stárnutí. Je to „začátek konce“, období, v němž se plod aktivně připravuje na své stárnutí. Klimakterium probíhající v plodech je charakterizované dvěma změnami aktivity dýchání. Vzestup dýchání je možno považovat za jednu z četných změn, souvisejících s reorganizací metabolizmu. Je ohraničeno dvěma mezními body, klimakterickým minimem a maximem. Nejprve se intenzita dýchacího procesu a výdeje CO2 snižuje na minimum, následuje období vybarvování plodů, které je spojováno se zvýšeným výdejem CO2. Maximálním výdejem CO2 se zahajují rozkladné procesy a přezráváni (Kopec, 1977; Goliáš a Lebeda, 1978; Goliáš, 2011).
3.13 Rozdělení zeleniny podle typu klimakteria Dle Goliáše (2011) se v období od končící růstové fáze a začátku typického zrání projevují rozdílné časové průběhy výdeje CO2 a O2, které jsou u jednotlivých druhů odlišné. Zeleninu lze proto, podle Goliáše (1996), z hlediska respirace rozlišit na tzv. klimakterický a neklimakterický typ. Mezi druhy, které se vyznačují obdobím klimakteria, patří např. rajčata a okurky. Klimakterické plody reagují zkrácením časového úseku mezi klimakterickým minimem a maximem bez toho, že by se měnil charakter respirační křivky. Plody 33
klimakterického typu dozrávají na rostlině, procházejí klimakterickou fází sice pomaleji, ale výsledné hodnoty intenzity dýchání plodů zralých i přezrávajících jsou mnohem vyšší (Goliáš, 1996). Ve své publikaci Goliáš (2011) píše, že klimakterické plody podléhající klimakterickému zrání mají typickou křivku dýchání vyjádřenou klimakterickým minimem (období sklizňové zralosti a následným vzestupem dýchání do plného zrání (konzumní zralost). Následný pokles intenzity dýchání představuje období stárnutí. Plodiny tohoto typu mají vysokou produkci etylenu. Druhy, u nichž průběh respirace má v časové závislosti téměř lineární pokles, se označují jako typ neklimakterický. U těchto plodů dochází k trvalému poklesu intenzity dýchání během fáze zrání. Jsou to například melouny (Goliáš, 2011).
3.14 Obecné požadavky na jakost plodů rajčat Tyčkové odrůdy rajčat by se měly vyznačovat dobrými chuťovými vlastnostmi plodů, odolností vůči praskání, rychlému měknutí, a také by měly být schopny se dlouhou dobu uchovávat. Tyto odrůdy jsou určené především k přímé spotřebě, a proto by měly dobře snášet transport a být rezistentní vůči houbovým chorobám. U keříčkových odrůd určených k průmyslovému zpracování je kladen důraz na odolnost plodů vůči praskání, hnilobám, na pevnost. Plody by neměly z keře po dozrání opadat a při sběru vyzrálých plodů, kdy jejich stupeň refrakce je vysoký, je nutno je oddělovat bez kalichu (Petříková a Malý, 1998).
3.15 Jakost plodů rajčat dle legislativy Státní technická norma ČSN 46 3157 přesně definuje kvalitu rajčat zralých plodů po sklizni. Rajčata se zařazují do tří jakostních tříd: výběr, I. jakost a II. jakost. Rajčata všech tříd jakosti musí být: celá, zdravá, čistá, čerstvého vzhledu, bez nadměrné povrchové vlhkosti, bez cizího pachu a chuti. A podle tvaru se rozlišují tři tržní druhy rajčat: kulatá, žebernatá a podlouhlá. Plody zařazené do třídy Výběr musí být vynikající jakosti, mít pevnou dužninu a vykazovat tvar, vzhled a vývin typický pro typ odrůdy. Nedovoluje se zelené zbarvení kolem stopečné jamky, ani jiné vady. Rajčata kulatá musí dosahovat 35 mm příčného průměru a podlouhlá nejméně 30 mm. Rajčata v I. jakosti musí být dobré jakosti, musí být dostatečně pevná a musí vykazovat znaky typické pro typ odrůdy. Musí být bez prasklin zjevného zeleného 34
zbarvení kolem stopečné jamky. Dovolují se lehké vady, např. lehká vada tvaru a vybarvení a lehké otlaky. Jejich průměr jsou stejných hodnot jako u rajčat v jakostní třídě Výběr. Mezi rajčata II. jakostí třídy se zařazují plody, které nemohou být zařazena do vyšších tříd jakosti, ale které odpovídají minimálním požadavkům. Musí být dostatečně pevná, a bez nezhojených prasklin. Dovolují se vady tvaru, vývinu, zabarvení a slupky (rajcata.com, 2009).
35
4
MATERIÁL A METODY
4.1 Rostlinný materiál a jeho odběr Rajčata, která byla použita v praktické části diplomové práci, byla vypěstována na Mendeleu Zahradnické fakulty v Lednici. Byl založen pokus se třemi tyčkovými odrůdami rajčat 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1've třech stupních zralosti, pěstovaných na jednom stanovišti. Vzorky byly odebírány pro sledování parametrů zralosti. Hodnotila se hmotnost plodů, obsah rozpustné sušiny a titračních kyselin, barevnost slupky a pevnost plodů. Ke zhotovení bylo náhodně vybráno 5 ks plodů z každé odrůdy, a to v každém stupni zralosti. Rajčata nezralá s růžovým povrchem, zralá červené barvy a přezrálá plně červená. Celkem tak bylo hodnoceno 45 ks plodů.
4.2 Popis odrůd použitých k měření Rajče jedlé 'Bejbino F1' Koktejlové tyčkové rajče (indeterminantní) s mimořádně chutnými plody o průměru 2 až 3 cm a hmotností 30 až 40g, dozrávající do jasně červené barvy. Je to velmi raný hybrid, rychle rostoucí a velmi úrodný. Odrůda se vyznačuje dostatečně pevnými, dobře skladovatelnými plody. Rajčata jsou díky své mimořádné chuti vhodná zvláště k přímé konzumaci (semo.cz, 2007). Rajče jedlé 'Toro F1' Velmi raná hybridní odrůda indeterminantního typu poskytující vysoký výnos rychle zrajících, ve tvaru i velikosti vyrovnaných plodů. Plody jsou velmi oblíbené pro svou jedinečnou chuť. Vyniká především při pěstování ve volné půdě (semo.cz, 2007). Rajče jedlé 'Start S F1' Je raná tyčková odrůda (indeterminantní) vyznačující se středně velkými plody, sladké chuti, odolnými proti praskání, se slabým náznakem žeber. Vhodná jak k přímé konzumaci, tak i k tepelnému zpracování. Plody jsou středně velké o hmotnosti 70 až 90 g a dozrávají do sytě červené barvy. Doba zrání je 70 až 75 dní (rostliny.net, 2007).
36
4.3 Stanovení hmotnosti plodů U mnou zvolených tří odrůd rajčat byla po sklizni zjišťována hmotnost plodů. Zváženo bylo 5 ks plodů z každé odrůdy v nezralém, zralém a přezrálém stupni zralosti, které byly hned po sběru zřetelně označeny. Váhové jednotky byly určeny celkem u 45 ks plodů, ze kterých byly následně zpracovány další výsledky.
4.4 Stanovení rozpustné sušiny refraktometricky Refraktometrická sušina je definována jako celkové množství rozpustných látek (zejména cukrů, organických kyselin, organických a anorganických solí), odpovídající zjištěnému indexu lomu. Refraktometrická sušina je takový obsah sušiny, jaký by byl ve vodném roztoku sacharózy o stejném indexu lomu, změřeném za stejných podmínek. Sušina stanovená refraktometricky je tedy konvenční hodnota, která se liší od skutečné sušiny o odchylku způsobenou přítomností rozpuštěných látek jiných vlastností než je sacharóza. Stanovení obsahu rozpustné sušiny se provádělo na ručním digitálním refraktometru PR-32a Palette, ATAGO. Měřící metoda je založena na průchodu světla vzorkem. Na čidlo se vlila kapka zkoušeného tekutého materiálu a po asi třech sekundách se zobrazil výsledek [°Brix]. Přístroj je vybaven automatickou teplotní kompenzací a kalibruje se pomocí čisté vody stisknutím jednoho tlačítka. Stanovení obsahu refraktometrické sušiny se provádělo na pěti plodech z každé ze tří odrůd ve třech stupních zralosti.
4.5 Stanovení obsahu veškerých kyselin Vzorek zeleniny se homogenizoval, přefiltroval přes gázu a z tekutého podílu se odebralo potřebné množství k titraci. Obsah veškerých kyselin byl stanoven na indikátor fenolftalein, který při pH 8,1 barví titrovaný roztok červeně. Z rajčatové šťávy se odvážily 2 g, které se následně převedly pipetou do titrační baňky. Vzorek se podle potřeby naředil destilovanou vodou. K roztoku se přidaly 3 až 4 kapky fenolftaleinu a titrovalo se 0,1 M NaOH za stálého míchání do prvního postřehnutelného růžovofialového zabarvení. Obsah veškerých kyselin se vyjádřil na převládající organickou kyselinu obsaženou v titrovaném vzorku. U rajčete byl proveden přepočet na kyselinu citronovou. 1 ml 0,1 M NaOH odpovídá 0,0064 g kyseliny citronové. 37
Stanovení obsahu veškerých kyselin se provádělo na pěti plodech z každé ze tří odrůd ve třech stupních zralosti.
a – je spotřeba 0,1 NaOH [ml] n – množství vzoru [g] f - zřeďovací faktor 0,1 M NaOH
4.6 Stanovení pevnosti plodů penetrometricky Ke stanovení pevnosti plodů byl použit ruční penetrometr, který rajče zatěžuje razidlem válcovitého tvaru o průměru 8 mm. Každý plod se uložil na podložku a páčkou se razidlo zatlačilo do plodu asi 0,5 cm (po rysku). Naměřená hodnota x s se použila k výpočtu penetračního napětí slupky. Měření jednoho plodu se provádělo celkem 2x (z obou stran plodu). A = π * d2 /4 F = xs * 9,806 P = F/A A - plocha razidla [mm2] F - síla penetrometru [N] P - penetrační napětí slupky [MPa] x - hodnota odečtená z penetrometru odpovídající pevnosti slupky [kg] d - průměr razidla [mm]
4.7 Stanovení barevnosti plodů U plodů se stanovily barevné změny povrchu plodů v barevných souřadnicích L*, a*, b* pravoúhlého a cylindrického prostoru CIELAB. Hodnoty barevných souřadnic byly naměřeny spektrofotometricky přístrojem Chroma Meter- CR 200 firmy Minolta. Souřadnice L* je označována jako jas, barevný odstín je charakterizován souřadnicemi a* a b*. Hodnoty souřadnice a* zachycují v kladných hodnotách barevné tóny červené a v záporných hodnotách barevné tóny zelené barvy. Souřadnice b* se pohybují 38
v kladných hodnotách v barevných tónech žluté barvy a v záporných hodnotách v barevných tónech modré barvy. Souřadnice může dosáhnout maximálně ve všech směrech hodnoty 100. Barevnost plodů byla změřena na všech třech zkoumaných odrůdách ve třech stupních zralosti.
4.8 Statistické vyhodnocení Naměřené výsledky jsou zpracovány tabelárně a graficky za pomocí programů Excel a Statistica. Statistické vyhodnocení bylo provedeno vícefaktorovou analýzou variance ANOVA. Výsledky byly také vyhodnoceny pomocí Analýzy porovnáníTukeyův HSD test a analýzy korelace.
39
5
VÝSLEDKY
5.1 Hmotnost plodů rajčat Tabulka 4: Hmotnost plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1', 'Start S F1' ve třech stupních zralosti Odrůda
Stupeň zralosti
Bejbino
nezralá
Bejbino
Hmotnost plodů (g) N
± SE
Min
Max
42,4
5
3,5777
38
46
zralá
48,4
5
2,6076
46
52
Bejbino
přezrálá
35,2
5
6,4187
24
40
Toro
nezralá
38,4
5
10,8995
30
56
Toro
zralá
62,8
5
10,8027
49
78
Toro
přezrálá
72,4
5
22,7771
42
96
Start
nezralá
56,4
5
12,6015
46
76
Start
zralá
74
5
16,2480
52
94
Start
přezrálá
77
5
13,8996
64
98
Tabulka 4 a graf 1 znázorňují průměrné hmotnostní hodnoty (g) u tří odrůd rajčat ve třech stupních zralosti. U odrůdy 'Toro F1' a 'Start S F1' se hmotnost plodů v průběhu dozrávání mírně zvyšovala, zatím co hmotnost plodů odrůdy 'Bejbino' kolísala. Hmotnost plodů se mezi odrůdami většinou statisticky liší. Významný statistický rozdíl je mezi odrůdami 'Toro F1' a 'Start S F1' v nezralé fázi, u odrůdy 'Bejbino F1' a 'Toro F1' ve zralé a přezrálé fázi a mezi odrůdami 'Bejbino F1' a 'Start S F1' ve všech stupních zralosti. Samostatně u odrůdy 'Bejbino F1' se hmotnost plodů mezi stupni zralosti statisticky liší a odrůdy 'Toro F1' a 'Start S F1' se statisticky liší v nezralé a zralé fázi zralosti.
40
Odrůda*Stupeň zralosti; Průměry MNČ Současný efekt: F(4, 36)=3,5253, p=,01582 Dekompozice efektivní hypotézy Vertik. sloupce označ. +/- sm. chyby 90
80
Hmotnost plodů [g]
70
60
50
40
Odrůda Bejbino Odrůda Toro Odrůda Start
30
20 nezralá
zralá
přezrálá
Stupeň zralosti
Graf 1: Analýza rozptylu pro hmotnost plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1', 'Start S F1' ve třech stupních zralosti
5.2 Obsah rozpustné sušiny u plodů rajčat Tabulka 5: Obsah rozpustné sušiny u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1', 'Start S F1' ve třech stupních zralosti Odrůda
Stupeň zralosti
Bejbino
nezralá
Bejbino
°Bx
± SE
Min
Max
4,6
0,5761
4,1
5,6
zralá
4,9
0,4037
4,3
5,4
Bejbino
přezrálá
5,9
0,1870
5,7
6,1
Toro
nezralá
5,4
0,4582
4,6
5,7
Toro
zralá
4,7
0,4324
4,3
5,4
Toro
přezrálá
6
0,5540
5,1
6,5
Start
nezralá
5,4
0,1341
5,3
5,6
Start
zralá
5,8
0,1788
5,6
6
Start
přezrálá
6,4
0,0836
6,3
6,5
41
Hodnotilo se zastoupení refraktometrické sušiny u plodů rajčete odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti. Z tabulky 5 vyplývá, že nejvyššího průměrného obsahu refraktometrické sušiny 6,4 °Bx v období zrání dosáhla odrůda 'Start S F1' ve stavu přezrálém. Průměrný obsah rozpustné sušiny se během dozrávání plodů téměř vždy zvyšoval. Za jedinou výjimku lze označit odrůdu 'Toro F1' ve fázi plné zralosti, kdy její obsah sušiny klesl na 4,7 °Bx. Z grafu 2 vyplývá, že během období zrání se významně statisticky liší odrůda 'Toro F1'. Jednotlivé odrůdy 'Bejbino F1' a 'Start S F1' se významně liší pouze ve zralé a přezrálé fázi.
Odrůda*Stupeň zralosti; Průměry MNČ Současný efekt: F(4, 36)=3,2045, p=,02382 Dekompozice efektivní hypotézy Vertik. sloupce označ. +/- sm. chyby 7,0
obsah rozpustné sušiny [°Bx]
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0 nezralá
zralá
přezrálá
Stupeň zralosti
Odrůda Bejbino Odrůda Toro Odrůda Start
Graf 2: Analýza rozptylu pro obsah rozpustné sušiny stanovené u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti.
42
5.3 Obsah veškerých kyselin u plodů rajčat Tabulka 6: Obsah veškerých kyselin u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1', 'Start S F1' ve třech stupních zralosti Odrůda
Stupeň zralosti
± SE
Min
Max
Bejbino
nezralá
0,790
0,1412
0,65
0,98
Bejbino
zralá
0,692
0,1018
0,59
0,82
Bejbino
přezrálá
0,630
0,0700
0,58
0,75
Toro
nezralá
0,556
0,0960
0,46
0,69
Toro
zralá
0,528
0,0618
0,45
0,59
Toro
přezrálá
0,422
0,1338
0,25
0,58
Start
nezralá
0,872
0,1028
0,75
1,02
Start
zralá
0,770
0,0771
0,68
0,85
Start
přezrálá
0,622
0,0544
0,55
0,68
% TK
Titrovalo se 0,1 M NaOH o známém faktoru 1,0253 na fenolftalein. Tabulka 6 znázorňuje, že průměrné obsahy veškerých titračních kyselin v průběhu zrání lineárně klesaly. Nejvyšší hladiny kyselin byly naměřeny na začátku vybarvování plodů, v nezralé fázi. U plodů v plné zralosti a přezrálé fázi byl zaznamenán zřetelný pokles titrační kyselosti na minimum. Nejnižší titrační kyselosti dosáhla odrůsa 'Toro F1'. Z grafu 3 vyplývá, že zkoumané odrůdy mezi sebou v obsahu titračních kyselin vykazují statisticky významné rozdíly. Pouze odrůda 'Bejbino F1' a 'Start S F1' ve zralé a přezrálé fázi nevykazují žádný statisticky významný rozdíl. Samostatná odrůda 'Toro F1' se liší ve zralém a přezrálém stupni zralosti, odrůda 'Bejbino F1' v nezralé a zralé fázi a odrůda 'Start S F1' vykazuje významné rozdíly během celého období zrání.
43
Odrůda*Stupeň zralosti; Průměry MNČ Současný efekt: F(4, 36)=,63784, p=,63889 Dekompozice efektivní hypotézy Vertik. sloupce označ. +/- sm. chyby 1,0
obsah veškerých kyselin [%]
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
Odrůda Bejbino Odrůda Toro Odrůda Start
0,4
0,3 nezralé
zralé
přezralé
Stupeň zralosti
Graf 3: Analýza rozptylu pro obsah veškerých kyselin stanovených u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti.
5.4 Pevnost plodů stanovena penetrometricky Tabulka 7: Pevnost plodů stanovena penetrometricky u odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti Odrůda
Stupeň zralosti
± SE
Min
Max
Bejbino
nezralá
0,67
0,0812
0,56
0,83
Bejbino
zralá
0,52
0,0674
0,40
0,59
Bejbino
přezrálá
0,39
0,0453
0,30
0,46
Toro
nezralá
0,39
0,0742
0,27
0,55
Toro
zralá
0,37
0,1347
0,16
0,59
Toro
přezrálá
0,23
0,1120
0,06
0,43
Start
nezralá
0,60
0,1969
0,34
0,91
Start
zralá
0,32
0,1086
0,19
0,49
Start
přezrálá
0,18
0,0805
0,04
0,33
P (MPa)
44
Tabulka 7 zaznamenává pevnost plodů stanovenou penetrometricky. Stanovená pevnost je porovnávána u odrůd rajčat ve třech stupních zralosti. Z grafu 4 vyplývá, že u všech zkoumaných odrůd ve třech stupních zralosti pevnost plodů pozvolna klesala. Tudíž odrůdy rajčat ve fázi nezralé měly pevnost slupky nejvyšší a plody ve fázi přezrálé měly pevnost nejnižší. Při měření pevnosti mezi těmito odrůdami byl u některých prokázán statisticky významný rozdíl. Statistický rozdíl se naměřil u všech odrůd v nezralé fázi, u odrůdy 'Bejbino F1' a 'Toro F1' ve druhém a třetím stupni zralosti.
Odrůda*Stupeň zralosti; Průměry MNČ Současný efekt: F(4, 81)=4,5516, p=,00229 Dekompozice efektivní hypotézy Vertik. sloupce označ. +/- sm. chyby 0,8
0,7
Pevnost plodů P [Mpa]
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0 nezralá
zralá
přezrálá
Stupeň zralosti
Odrůda Bejbino Odrůda Toro Odrůda Start
Graf 4: Analýza rozptylu pro pevnost plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti
45
5.5 Barevnost plodů Tabulka 8: Změny jasu (L*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti Odrůda
Stupeň zralosti
± SE
Min
Max
Bejbino
nezralá
53,33
2,8764
50,38
56,45
Bejbino
zralá
41,17
1,0870
40,16
42,91
Bejbino
přezrálá
38,86
0,4864
38,24
39,55
Toro
nezralá
53,16
0,9636
51,88
54,41
Toro
zralá
41,71
0,5592
41,28
42,35
Toro
přezrálá
36,74
1,4390
35,64
38,42
Start
nezralá
50,45
3,2164
47,89
55,5
Start
zralá
41,54
1,7683
39,55
43,65
Start
přezrálá
38,45
0,8903
37,14
39,51
L*
Odrůda*stupeň zralosti; Průměry MNČ Současný efekt: F(4, 36)=2,6701, p=,04766 Dekompozice efektivní hypotézy Vertik. sloupce označ. +/- sm. chyby 56 54 52 50 48
L*
46 44 42 40 38 36 34
nezralá
zralá
přezrálá
Stupeň zralosti
Odrůda Bejbino Odrůda Toro Odrůda Start
Graf 5: Analýza rozptylu jasu (L*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti 46
V tabulce 8 a grafu 5 jsou znázorněny průměrné hodnoty jasu u tří odrůd ve třech stupních zralosti. Z těchto údajů je zřejmé, že u každé odrůdy docházelo k poklesu jasu (L*) během dozrávání. Mezi jednotlivými odrůdami a jejich stupních zralosti v hodnotách jasu byl stanoven statisticky významný rozdíl. Také u odrůdy 'Start S F1' v prvním stupni zralosti byl prokázán statisticky významný rozdíl oproti odrůdám 'Bejbino F1' a 'Toro F1'. U odrůd 'Bejbino F1' a 'Toro F1' v první fázi zralosti, mezi všemi odrůdami ve druhém a třetím stupni zralosti nebyl naměřen statisticky významný rozdíl. Tabulka 9: Barevné změny červené barvy (a*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti Odrůda
Stupeň zralosti
± SE
Min
Max
Bejbino
nezralá
18,75
13,3116
8,26
41,66
Bejbino
zralá
25,78
0,9412
24,41
26,52
Bejbino
přezrálá
26,72
2,1742
24,53
29,83
Toro
nezralá
16,08
7,7996
5,97
27,42
Toro
zralá
29,06
1,2343
27,76
30,97
Toro
přezrálá
23,28
5,2680
19,34
30,56
Start
nezralá
14,01
4,3539
9,28
19,01
Start
zralá
27,12
3,8347
20,75
30,47
Start
přezrálá
27,33
2,3913
25,05
31,33
a*
Tabulka 9 a graf 6 zobrazují barevné tóny červené barvy (a*) a jejich změny v průběhu dozrávání u tří odrůd ve třech stupních zralosti. Během zrání u většiny odrůd docházelo k nárůstu červené barvy, výjimkou je odrůda 'Toro F1', u které červený tón od fáze plné zralosti klesal. Mezi jednotlivými odrůdami nebyl prokázán statisticky významný rozdíl. Průkazný statistický rozdíl během zrání byl samostatně vyhodnocen u všech odrůd mezi nezralým a zralým stupněm zralosti. Odrůda 'Toro F1' se statisticky liší ve všech stupních zralosti. U odrůdy 'Bejbino F1'a 'Start S F1' ve zralé a přezrálé fázi nebyl prokázán statisticky významný rozdíl.
47
Odrůda*stupeň zralosti; Průměry MNČ Současný efekt: F(4, 36)=,88290, p=,48390 Dekompozice efektivní hypotézy Vertik. sloupce označ. +/- sm. chyby 35
30
a*
25
20
15
Odrůda Bejbino Odrůda Toro Odrůda Start
10
5 nezralá
zralá
přezrálá
Stupeň zralosti
Graf 6: Analýza rozptylu červené barvy (a*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralost Tabulka 10: Barevné změny žluté barvy (b*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti Odrůda
Stupeň zralosti
± SE
Min
Max
Bejbino
nezralá
35,04
3,8429
29,98
40,69
Bejbino
zralá
25,53
1,5254
23,44
27,26
Bejbino
přezrálá
20,94
1,1641
19,33
22,23
Toro
nezralá
44,03
1,0843
42,90
45,79
Toro
zralá
26,92
0,5579
26,05
27,41
Toro
přezrálá
17,58
3,2348
15,21
22,00
Start
nezralá
36,02
2,0096
33,17
38,36
Start
zralá
25,80
3,1374
23,49
29,34
Start
přezrálá
21,01
1,3719
19,27
22,65
b*
48
Odrůda*stupeň zralosti; Průměry MNČ Současný efekt: F(4, 36)=11,734, p=,00000 Dekompozice efektivní hypotézy Vertik. sloupce označ. +/- sm. chyby 50
45
40
b*
35
30
25
20
15
10 nezralá
zralá
přezrálá
Stupeň zralosti
Odrůda Bejbino Odrůda Toro Odrůda Start
Graf 7: Analýza rozptylu žluté barvy (b*) u plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti Tabulka 10 a graf 7 vyobrazují barevné tóny žluté barvy (b*) a jejich změny v průběhu dozrávání u tří odrůd ve třech stupních zralosti. Během zrání u všech odrůd docházelo k viditelnému poklesu žluté barvy. Samostatně u všech odrůd byl stanoven statisticky významný rozdíl ve žluté barvě v průběhu dozrávání, mezi zralostními stupni. Odrůda 'Toro F1' se liší od odrůd 'Bejbino F1' a 'Start S F1' v nezralé a přezrálé fázi. U dalších parametrů nebyly prokázány statistické rozdíly.
49
5.6 Korelační analýza měřených parametrů Tabulka 11: Vzájemné vztahy naměřených průměrných hodnot rozpustné sušiny, kyselin a pevnosti mezi odrůdami Rajče jedlé Odrůda
Stupeň zralosti
Graf 8
Graf 9
°Bx
% TK
°Bx
pevnost (Mpa)
Graf 10 % TK
pevnost (Mpa)
Bejbino
nezralá
4,6
0,079
4,6
0,67
0,079
0,67
Bejbino
zralá
4,9
0,067
4,9
0,52
0,067
0,52
Bejbino
přezrálá
5,9
0,077
5,9
0,39
0,077
0,39
Toro
nezralá
5,4
0,043
5,4
0,39
0,043
0,39
Toro
zralá
4,7
0,05
4,7
0,37
0,05
0,37
Toro
přezrálá
6
0,084
6
0,23
0,084
0,23
Start
nezralá
5,4
0,089
5,4
0,6
0,089
0,6
Start
zralá
5,8
0,098
5,8
0,32
0,098
0,32
Start
přezrálá
6,4
0,086
6,4
0,18
0,086
0,1
V tabulce 11 jsou zaznamenány vzájemné vztahy dvou proměnných, respektive průměrné hodnoty vždy ze tří měření z jednotlivých znaků měřených u třech odrůd rajčat ve třech stupních zralosti. Z těchto znaků se stanovila vzájemná závislost mezi refraktometrickou sušinou a titračními kyselinami, refraktometrickou sušinou a pevností a mezi titračními kyselinami a pevností. Tabulka znázorňuje korelaci u grafů 8, 9 a 10. Graf 8 ukazuje, že u třech odrůd rajčete ve třech stupních zralosti byly vyhodnoceny průměrné hodnoty rozpustné sušiny a titračních kyselin. Mezi těmito znaky se sledovala korelační závislost, která byla vyhodnocena lineární spojnicí trendu. Mezi obsahovými hodnotami refraktometrické sušiny a hodnotami veškerých kyselin je velmi slabá, ale kladná korelační závislost. Koeficient determinace je 0,244, z čehož vyplývá, že závislost je popsána z 24 %.
50
závislost mezi °Bx a % TK 0,110 0,100 0,090 0,080
% TK
0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 4
4,5
5
5,5
6
6,5
7 y = 0,0144x - 0,0039 R² = 0,244
°Bx
Graf 8: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami rozpustné sušiny a veškerými kyselinami Graf 9 zaznamenává korelační vztah mezi veličinami refraktometrické sušiny a pevností plodu, který je velmi slabý a záporný. Koeficient determinace je 0,578, což znamená, že závislost je mezi těmito veličinami popsána z 57 %.
závislost mezi °Bx a pevnosti 0,8
Pevnost [MPa]
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 4
4,5
5
5,5
°Bx
6
6,5
7
y = -0,1979x + 1,4874 R² = 0,578
Graf 9: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami rozpustné sušiny a pevnosti
51
V grafu 10 korelační závislosti měří vztah mezi jednotlivými veličinami, jejich korelační závislost je velmi slabá až téměř žádná a záporná. Koeficient determinace je 0,0058, což vykazuje minimální procentuální nebo téměř žádnou závislost, a to 0,5%.
závislost mezi % TK a pevnosti 0,8
Pevnost [MPa]
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,1
y = -0,6785x + 0,4585 R² = 0,0058
% TK
Graf 10: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami veškerých kyselin a pevnosti Tabulka 12: Vzájemné vztahy naměřených průměrných hodnot jasu, rozpustné sušiny, kyselin a pevnosti mezi odrůdami Rajče jedlé Odrůda
Stupeň zralosti
Graf 11 L*
Graf 12
°Bx
L*
% TK
Graf 13 L*
pevnost (Mpa)
Bejbino
nezralá
53,33
4,6
53,33
0,079
53,33
0,67
Bejbino
zralá
41,17
4,9
41,17
0,067
41,17
0,52
Bejbino
přezrálá
38,86
5,9
38,86
0,077
38,86
0,39
Toro
nezralá
53,16
5,4
53,16
0,043
53,16
0,39
Toro
zralá
41,71
4,7
41,71
0,05
41,71
0,37
Toro
přezrálá
36,74
6
36,74
0,084
36,74
0,23
Start
nezralá
50,45
5,4
50,45
0,089
50,45
0,6
Start
zralá
41,54
5,8
41,54
0,098
41,54
0,3
Start
přezrálá
38,45
6,4
38,45
0,086
38,45
0,18
52
Tabulka 12 popisuje průměry měřených hodnot u odrůd rajčat ve třech stupních zralosti. Stanovené hodnoty jsou použity k analýze vzájemných závislostí. Korelace se prováděla vždy mezi průměrnými výsledky jasu (L*), ke kterým byly přirovnávány hodnoty ostatních ukazatelů: pevnosti, veškerých kyselin a rozpustné sušiny. Graf 11 znázorňuje, že mezi průměrnými hodnotami jasu (L*) a rozpustné sušiny je korelační závislost slabá a záporná. Koeficient determinace je 0,2994. Podle této hodnoty je zřejmé, že závislost mezi hodnotami je popsána z 29 %.
závislost mezi L* a °Bx 7 6
°Bx
5 4 3 2 1 0 35
40
45
50
55 y = -0,0523x + 7,7533 R² = 0,2994
L*
Graf 11: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami jasu (L*) a rozpustné sušiny
závislost mezi L* a % TK 0,12 0,1
% TK
0,08 0,06 0,04 0,02 0 35
40
45
L*
50
55 y = -0,0008x + 0,1106 R² = 0,0856
Graf 12: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami jasu (L*) a veškerých kyselin 53
Hodnoty grafu 12 vykazují velmi slabou až téměř žádnou korelační zápornou závislost mezi dvěma veličinami, kterými jsou hodnoty jasu (L*) a titrační kyseliny. Koeficient determinace je 0,0856, což vykazuje pouze 8,5% závislost V grafu 13 jsou zaznamenány průměrné hodnoty jasu (L*) a pevnosti u tří odrůd ve třech stupních zralosti. Korelační závislost mezi těmito veličinami je slabá, ale kladná. Koeficient determinace je 0,5239. Tato hodnota určuje závislost, která je popsána z 52 %.
závislost mezi L* a pevnosti 0,8
Pevnost [MPa]
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 35
40
45
L*
50
55 y = 0,018x - 0,3834 R² = 0,5239
Graf 13: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami jasu (L*) a pevnosti
54
Tabulka 13: Vzájemné vztahy naměřených průměrných hodnot červené barvy, rozpustné sušiny, kyselin a pevnosti mezi odrůdami Rajče jedlé Odrůda
Stupeň zralosti
Graf 14
a*
Graf 15
°Bx
a*
% TK
Graf 16
a*
pevnost (Mpa)
Bejbino
nezralá
18,75
4,6
18,75
0,079
18,75
0,67
Bejbino
zralá
25,78
4,9
25,78
0,067
25,78
0,52
Bejbino
přezrálá
26,72
5,9
26,72
0,077
26,72
0,39
Toro
nezralá
16,08
5,4
16,08
0,043
16,08
0,39
Toro
zralá
29,06
4,7
29,06
0,05
29,06
0,37
Toro
přezrálá
23,28
6
23,28
0,084
23,28
0,23
Start
nezralá
14,01
5,4
14,01
0,089
14,01
0,6
Start
zralá
27,12
5,8
27,12
0,098
27,12
0,32
Start
přezrálá
27,33
6,4
27,33
0,086
27,33
0,18
V tabulce 13 jsou popsány výchozí průměry potřebné ke zhotovení korelační analýzy. Vzájemná závislost se stanovila vždy mezi hodnotami červené barvy (a*), ke které byly přirovnávány hodnoty ostatních ukazatelů: pevnosti, veškerých kyselin a rozpustné sušiny.
závislost mezi a* a °Bx 7 6
°Bx
5 4 3 2 1 0 13
18
23
a*
28 y = 0,0237x + 4,9069 R² = 0,0434
Graf 14: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami červené barvy (a*) a rozpustné sušiny 55
V grafu
14
vidíme
stanovené
průměrné
hodnoty červené
barvy (a*)
a refraktometrické sušiny vykazují korelační závislost velmi slabou a také kladnou. Jejich koeficient determinace je 0,0434, což vykazuje jen 4,3% závislost. Graf 15 znázorňuje korelační závislost mezi znaky červené barvy (a*) a veškerých kyselin. Korelační závislost je velmi slabá a kladná. Koeficient determinace je 0,0052, což vykazuje minimální procentuální nebo téměř žádnou závislost, a to 0,5%.
závislost mezi a* a % TK 0,12 0,1
% TK
0,08 0,06 0,04 0,02 0 13
18
23
28 y = 0,0002x + 0,0693 R² = 0,0052
a*
Graf 15: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami červené barvy (a*) a veškerých kyselin
závislost mezi a* a pevnosti 0,8
Pevnost [MPa]
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 13
18
23
a*
28 y = -0,017x + 0,8017 R² = 0,3301
Graf 16: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami červené barvy (a*) a pevnosti 56
Dle grafu 16 lineární spojnice trendu pro hodnoty červené barvy (a*) a pevnosti vykazují slabou a zápornou korelační závislost. Koeficient determinace je 0,3301 a závislost je tedy popsána z 33 %. Tabulka 14: Vzájemné vztahy naměřených průměrných hodnot žluté barvy, rozpustné sušiny, kyselin a pevnosti Rajče jedlé Odrůda
Stupeň zralosti
Graf 17 b*
Graf 18
°Bx
b*
% TK
Graf 19 b*
pevnost (Mpa)
Bejbino
nezralá
35,04
4,6
35,04
0,079
35,04
0,67
Bejbino
zralá
25,53
4,9
25,53
0,067
25,53
0,52
Bejbino
přezrálá
20,94
5,9
20,94
0,077
20,94
0,39
Toro
nezralá
44,03
5,4
44,03
0,043
44,03
0,39
Toro
zralá
26,92
4,7
26,92
0,05
26,92
0,37
Toro
přezrálá
17,58
6
17,58
0,084
17,58
0,23
Start
nezralá
36,02
5,4
36,02
0,089
36,02
0,6
Start
zralá
25,8
5,8
25,8
0,098
25,8
0,32
Start
přezrálá
21,01
6,4
21,01
0,086
21,01
0,18
V tabulce 14 jsou vyznačeny tři odrůdy rajčat ve třech stupních zralosti. Jejich již stanovené průměrné hodnoty žluté barvy, refraktometrické sušiny, titračních kyselin a pevnosti, které jsou použitelné ke stanovení korelační závislosti. Vzájemná závislost se hodnotila vždy u žluté barvy (b*), ke které byly přirovnávány hodnoty ostatních ukazatelů: pevnosti, veškerých kyselin a rozpustné sušiny. Graf 17 zaznamenává závislost mezi barevnými změnami žluté barvy (b*) a rozpustnou sušinou. Dle zvolené lineární spojnice trendu je korelační závislost slabá a záporná. Koeficient determinace je 0,2472, což znázorňuje 24 % závislost.
57
závislost mezi b* a °Bx 7 6 5
°Bx
4 3 2 1 0 15
20
25
30
35
40
45 y = -0,0362x + 6,4716 R² = 0,2472
b*
Graf 17: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami žluté barvy (b*) a rozpustné sušiny V grafu 18 jsou znázorněny průměrné hodnoty barevných změn žluté barvy (b*) a veškerých kyselin. Jejich korelační závislost je velmi slabá a záporná. Koeficient determinace je 0,2005. Tento koeficient určuje, že závislost těchto znaků je popsána jen z 20%.
závistlost mezi b* a % TK 0,12 0,1
% TK
0,08 0,06 0,04 0,02 0 15
20
25
30
35
a*
40
45
y = -0,001x + 0,1015 R² = 0,2005
Graf 18: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami žluté barvy (b*) a veškerých kyselin
58
Zadané průměrné hodnoty v grafu 19 vykazují dle lineární spojnice trendu závislost mezi znaky žluté barvy (b*) a pevností. Znázorněná korelační závislost je slabá, ale kladná. Koeficient determinace je 0,352. Podle něj je závislost 35%.
závislost mezi b* a pevnosti 0,8
Pevnost [Mpa]
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 15
20
25
30
35
40
45 y = 0,0112x + 0,0921 R² = 0,352
b*
Graf 19: Stanovení korelační závislosti mezi hodnotami žluté barvy (b*) a pevnosti
5.7 Tukeyův test Tabulka 15: Analýza mnohonásobného porovnávání (95 %) Stupeň Odrůda
zralosti
Bejbino
nezralá
Bejbino
P °Bx
% TK
(MPa)
L*
a*
4,6b
0,079ab
0,67e
53,33c
18,75abc
35,04d
zralá
4,9bc
0,067be
0,52ce
41,17ab 25,78abc
25,53bc
Bejbino
přezrálá
5,9ad
0,077ab
0,39bc
38,86ab 26,72abc
20,94ab
Toro
nezralá
5,4abc
0,044d
0,39abc
53,16c
16,08ac
44,03e
Toro
zralá
4,7bc
0,051de
0,37abc 41,71ab
29,06b
26,92c
Toro
přezrálá
6ad
0,084abc
0,23ad
6,74b
23,28abc
20,94a
Start
nezralá
5,4ac
0,089ac
0,6e
50,45c
14,01c
36,02d
Start
zralá
5,8ad
0,099c
Start
přezrálá
6,4d
0,086ac
0,32abd 41,54ab 27,12abc 0,18d
59
38,45ab 27,33abc
b*
25,8c 21,01ab
Tabulka 11 znázorňuje získané průměrné výsledky s naznačenými statisticky významnými rozdíly na základě Tukeyova testu, který porovnává vzájemné rozdíly mezi hodnotami a posuzuje statistickou významnost těchto rozdílů. Z výsledků získaných při měření cukernatosti plodů rajčat byl naměřen statisticky průkazný rozdíl mezi odrůdami 'Bejbino F1' a 'Start S F1' v nezralé fázi. Odrůda 'Start S F1' vykazovala od ostatních odrůd statisticky významný rozdíl ve zralé fázi. V přezrálé fázi nebyl naměřen žádný statisticky průkazný rozdíl. Hladina veškerých kyselin naměřená v průběhu dozrávání byla významná u odrůdy 'Toro F1' v prvním stupni zralosti od odrůd 'Bejbino F1' a 'Start S F1'. Ve fázi plné zralosti se od dvou zbývajících odrůd významně lišila odrůdy 'Start S F1'. Statisticky průkazný rozdíl pevnosti plodů byl vyznačen u odrůdy 'Toro F1', která se lišila v nezralém stupni zrání. Ve druhém stupni zralosti se od ostatních lišila odrůda 'Start S F1' a v přezrálém stupni se významně lišila odrůda 'Bejbino F1'. Získané průměrné hodnoty jasu a barevného odstínu červené barvy během dozrávání odrůd nebyly hodnoceny jako statisticky průkazné. Pouze barevné tóny žluté barvy vykazovaly statistické rozdíly během zrání, ale jen na počátku fáze vybarvování plodů, kdy se odrůda 'Toro F1' lišila od odrůd 'Bejbino F1' a 'Start S F1'.
60
6
DISKUZE Diplomová práce se zabývá tvorbou látkových složek v průběhu dozrávání odrůd
rajčat. Byly použity tři odrůdy tyčkových rajčat, 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1', u kterých byly sledovány změny během zrání, ve třech stupních zralosti. Hodnotila se hmotnost plodů, obsah rozpustné sušiny, obsah titračních kyselin, barevnost slupky a pevnost plodu. E. A. Baldwin a M.O. Nisperos (1991) uvádějí, že celková hladina rozpustné sušiny (cukrů) projevovala všeobecný nárůst následovaný beze změny nebo s mírným poklesem v průběhu zrání. V mém hodnocení se v průběhu dozrávání průměrný obsah rozpustné sušiny u většiny odrůd také zvyšoval. Pouze u odrůdy 'Toro F1' byla naměřena nižší hladina cukrů ve fázi plné zralosti. Podle Goliáše a Lebedy (1978) by mělo během zrání docházet k postupnému nárůstu rozpustné sušiny, nejvyšší obsah byl naměřen v nejvyšším stupni zralosti. Toto tvrzení se s mými výsledky shoduje. I přesto, že hodnota rozpustné sušiny u odrůdy 'Toro F1' se ve zralé fázi snížila, následně se však její obsah zvýšil. Nejvyšší množství rozpustné sušiny bylo naměřeno u přezrálých plodů, ve třetí fázi zralosti. Podle Goliáše a Lebedy (1978) se hladina titračních kyselin zvyšuje a vrcholí až na začátku vybarvování plodů (stádium růžovění) v rozmezí 0,25 – 0,90 % podle odrůdy. Obsah kyselin lineárně klesá u červených a plně červených plodů. Naměřené výsledky v mé práci se s uvedenými poznatky shodují. V nezralé fázi (stádium růžovění) byl naměřen průměrný obsah titračních kyselin v rozmezí 0,55 % ('Toro F1') až 0,87 % ('Start S F1'). Ve fázi plné zralosti (červené, plně červené plody) hladina kyselin klesla na hodnoty 0,52 % ('Toro F1') až 0,77 % ('Start S F1'). V přezrálé fází rajčata obsahovala 0,42 % ('Toro F1') až 0,63 % ('Bejbino F1') veškerých kyselin. Z mých výsledků se pevnost slupky v průběhu dozrávání snižovala. U odrůdy 'Bejbino F1' pevnost klesala z 0,67 MPa na 0,39 MPa, u odrůdy 'Toro F1' z 0,39 MPa na 0,23 MPa a u odrůdy 'Start S F1' hodnota klesala v rozmezí od 0,60 MPa do 0,18 MPa. Snižování pevnosti slupky během zrání plodů odpovídá i výsledkům Kittlerové (2009), která studovala změny pevnosti slupky u jiných odrůd, z čehož vyplývá, že mechanická odolnost plodu je odvislá od zvolené odrůdy. Ve výsledcích Kittlerové (2009) se pevnost slupky snižovala z původních hodnot 1, 16 na 0,37 MPa u odrůdy 'Tipo F1' a u odrůdy 'Tornádo F1' z 0,86 na 0,31 MPa. Snižování pevnosti je zřejmé, jen je tyto hodnoty mohou lišit dle odrůdy.
61
Podle Camelo A. L. a Goméz P. A. (2004) byla analyzována barevnost rajčat (L*, a*, b*) v šesti stupních zralosti. Výzkum prokázal, že v zelené fázi (nezralé) nebyly pozorovány žádné barevné změny. Nárůst barevného tónu červené barvy (a*) byl zaznamenán až mezi druhým a pátým stupněm zralosti, kdy se tento odstín měnil z negativní zelené barvy na pro spotřebitele přijatelnou červenou barvu. Také hodnoty jasu (L*) v zelené fázi nevykazovaly žádné změny, jakmile ale došlo k syntéze červeného barviva, hodnoty jasu začaly klesat. Barevné tóny žluté barvy (b*) se v průběhu zrání měnily nepatrně, i přesto byl mírný nárůst zaregistrován ve světel růžové a červené fázi. Mé dosažené výsledky se s uvedenou studií shodují, až na odstín žluté barvy, u kterého během dozrávání docházelo k viditelnému poklesu. Výsledky, které se v mé práci mírně odlišují, mohou být způsobeny náhodným výběrem plodů, odlišnou odrůdou nebo také vnějšími podmínkami.
62
7
ZÁVĚR Během ontogeneze plodů rajčat odrůd 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' byly
hodnoceny parametry zralosti u nezralých plodů s růžovým povrchem, zralých červených a přezrálých. U každého plodu byly stanoveny charakteristické znaky týkající se chemického složení a mechanicko-fyzikálních vlastností. Změny byly především zaznamenány v obsahu refraktometrické sušiny a titračních kyselin. Došlo také k barevným změnám povrchu plodů a ke změně pevnosti a hmotnosti. Hmotnost plodů u odrůd 'Toro F1' a 'Start S F1' se v průběhu dozrávání mírně zvyšovala, zatím co hmotnost plodů odrůdy 'Bejbino F1' od stupně plné zralosti klesala. Mezi odrůdami byly naměřeny statistické rozdíly. Významný statistický nárůst hmotnosti byl prokázán samostatně u odrůd 'Start S F1' a 'Toro F1' v nezralé a zralé fázi. Sledované hodnoty rozpustné sušiny v průběhu dozrávání u odrůdy 'Bejbino F1' a 'Start S F1' výrazně narůstaly. Výjimkou je odrůda 'Toro F1', u které se obsah rozpustné sušiny snížil ve fázi plné zralosti a poté se opět navýšil. Během období zrání se významně statisticky liší odrůda 'Toro F1'. Jednotlivé odrůdy 'Bejbino F1' a 'Start S F1' se významně liší pouze ve zralé a přezrálé fázi. Průměrný obsah veškerých titračních kyselin v průběhu zrání klesal. Nejvyšší hladina kyselin byla naměřena na začátku vybarvování plodů, v nezralé fázi. U plodů v plné zralosti a přezrálé fázi byl zaznamenán zřetelný pokles titrační kyselosti. V průběhu dozrávání mezi odrůdami byly naměřeny významné rozdíly, jen odrůdy 'Bejbino F1' a 'Start S F1' ve zralé a přezrálé fázi nevykazují žádný statistický rozdíl. Samostatná odrůda 'Toro F1' se liší ve zralém a přezrálém stupni zralosti, odrůda 'Bejbino F1' v nezralé a zralé fázi a odrůda 'Start S F1' vykazuje významné rozdíly během celého období zrání. V průběhu zrání tří odrůd rajčat byl prokázán lineární pokles pevnosti plodů. Nejpevnější vlastnosti plodů byly naměřeny vždy v nezralé fázi. Nejvíce odolná odrůda 'Bejbino F1' vykazovala nejvyšší mechanickou odolnost, naopak nejnižší odolnost byla naměřena u odrůdy 'Start S F1' ve fázi přezrálé. Statistický rozdíl se naměřil u všech odrůd v nezralé fázi a u odrůdy 'Bejbino F1' a 'Toro F1' ve druhém a třetím stupni zralosti. Byly stanoveny barevné změny povrchu plodů v barevných souřadnicích L*, a*, b*. Během dozrávání odrůd docházelo k viditelnému poklesu jasu (L*) a barevného odstínu žluté barvy (b*), zatímco tóny červené barvy narůstaly, až na odrůdu 'Toro F1',
63
u které červený tón od fáze plné zralosti klesal. Mezi jednotlivými stupni zralosti byl pozorován statisticky průkazný pokles u jasu a žluté barvy. Zvyšující se odstínu červené barvy byl průkazný u všech odrůd pouze v nezralém a zralém stupni zralosti. Odrůda 'Toro F1' se statisticky liší ve všech stupních zralosti, nicméně od zralé fáze byl naměřen pokles zabarvení. Z toho vyplývá, že ve stavu nezralých plodů se lykopen téměř netvořil a převažoval chlorofyl až po plody přezrálé, kde docházelo k nárůstu obsahu lykopenu. Lykopen nebyl chemicky stanovován. Korelační analýza byla stanovena pro refraktometrickou sušinu, titrační kyselost, pevnost a barevné složky. Korelační koeficient R2 pro rozpustnou sušinu a titrační kyselost je 0,244 a pro jas (L*) a rozpustnou sušinu je 0,299. Vyšší hodnoty byly naměřeny pro vztah pevnost plodů a rozpustnou sušinu (R2 = 0,578), rovněž mezi jasem (L*) a pevností byl zaznamenán koeficient korelace R2 je 0,523. Korelační koeficient na úrovni 0,3301 a 0,3521 byl také prokázán pro hodnoty a* a b* ve vztahu k pevnosti. Ostatní korelační vztahy byly málo významné. Korelační analýzou lze, sice nízkými koeficienty, prokázat procesy zrání týkající se vzestupu rozpustné sušiny, snižování titrační kyselosti a pevnosti. Barevné hodnoty rovněž prokazují změny barevnosti slupky při zrání. Ze statistického hodnocení pozorovaných odrůd byly prokázány statisticky významné rozdíly u všech stanovených kritérií. Nejvhodnější pro přímý konzum i pro průmyslové zpracování se zdá být odrůda 'Start S F1', která vzhledem k dvěma dalším vykazovala lepší vlastnosti. Dosáhla nejvyšších hodnot rozpustné sušiny ve stavu přezrálosti a přitom byla i dostatečně mechanicky odolná i přes to, že u odrůdy 'Bejbino F1' byla naměřena nejvyšší mechanická odolnost, její pevnost v průběhu zrání poměrně rychle klesala, proto bych upřednostnila odrůdu 'Start S F1'. Odrůda 'Bejbino F1' v pořadí s menším obsahem rozpustné sušiny nebyla srovnatelná s odrůdou 'Start S F1'. Odrůda 'Toro F1'je standardní odrůdou, která ve sledovaných parametrech prokazovala nižší hodnoty rozpustné sušiny, titračních kyselin a pevnosti.
64
8
ABSTRAKT Diplomová práce je zaměřena na téma „Tvorba látkových složek v průběhu
dozrávání odrůd rajčat“. Literární část obsahuje obecnou charakteristiku a procesy zrání plodové zeleniny s přihlédnutím k plodu rajčete. Uvedeny jsou zde významné látkové složky a mechanicko-fyzikální vlastnosti rajčat (pevnost a hmotnost) měnící se během zrání. Popsány jsou i kritéria stupně zralosti a klimakterické fáze plodu. Pro analýzu byly vybrány tři odrůdy indeterminantních rajčat 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start S F1' ve třech stupních zralosti. Byla hodnocena hmotnost plodů, změny obsahu refraktometrické sušiny a titračních kyselin, pevnost plodů a barevné změny povrchu plodů během dozrávání odrůd rajčat. Během ontogeneze plodů byly prokázány statisticky významné rozdíly u všech stanovených kritérií. Korelační analýza prokázala pouze slabou vzájemnou závislost mezi hodnocenými znaky. Klíčová slova: látkové složení, změny během zrání, rozpustná sušina, obsah veškerých kyselin, barevnost, pevnost
9
RESUME The thesis is focused on Production of material components during ripening of
tomatoes varieties. Theoretical part contains general characteristics and ripening process of fruit vegetable considering tomato plant. This part includes important material components and physic-mechanical properties of tomatoes (strength and weight) that are changing during maturation. Described are also criteria of maturity degree and climacteric stages of tomato plant. For the analysis were selected three varieties of indeterminace tomatoes named 'Bejbino F1', 'Toro F1' a 'Start s F1' in three degrees of maturity. There was evaluated the weight and strength of fruit, changes of soluble solids content and titratable acids and color changes on the surface of fruit during maturation. During fruit ripening have been proven statistically significant differences in all given criterions. Correlation analysis showed only a weak dependence between evaluated characters.
Key words: material composition, changes during maturation, soluble solid, content of total acids, color scheme, strength
65
10 SEZNAM LITERATURY 1. BALDWIN, E.A., GOODNER, K. AND PLOTTO, A. (2008), Interaction of Volatiles, Sugars, and Acids on Perception of Tomato Aroma and Flavor Descriptors. Journal of Food Science, 73: S294–S307. doi: 10.1111/j.17503841.2008.00825.x 2.
CAMELO, A. L, and GOMEZ, P. A. Comparação dos índices de cor para maturação do tomate. Hortic. Bras. [online]. 2004, vol.22, n.3 [cited 2013-0508], pp. 534-537 . Available from:
3. Česká republika. Situační a výhledová zpráva : Zelenina. In Ministerstvo zemědělství České republiky. 2012, 39, s. 63. Dostupný také z WWW: <eagri.cz>. ISSN 1211-7692. 4. DUMAS, Y., DADOMO, M., DI LUCCA, G. AND GROLIER, P. (2003), Effects
of
environmental
factors
and
agricultural
techniques
on
antioxidantcontent of tomatoes. J. Sci. Food Agric., 83: 369–382. doi: 10.1002/jsfa.1370 5. EDITED BY WOJCIECH J. FLORKOWSKI, Edited by Wojciech J.Robert L. Postharvest
handling:
a
systems
approach.
2nd
ed.
Amsterdam:
Elsevier/Academic Press, 2009. ISBN 978-012-3741-127. 6. Fitvit.
Www.fitvit.cz
[online].
2009
[cit.
2013-05-08].
Dostupné
z:
http://www.fitvit.cz/clanek/rajcata 7. GOLIÁŠ, J., LEBEDA, A. 1976a. Mechanicko-fyzikální vlastnosti a látkové složení během ontogeneze plodů rajčat- Změny intenzity dýchání ve vztahu k látkovému složení. Acta Universitatis Agriculturae, roč. 24, č. 1, s. 109- 113. 8. GOLIÁŠ, J., LEBEDA, A. 1976a. Mechanicko-fyzikální vlastnosti a látkové složení během ontogeneze plodů rajčat – II. Vliv doby sklizně na pevnost plodu, tloušťku slupky a specifickou hmotnost. Acta Universitatis Agriculturae, roč. 24, č. 2, s. 277 – 286. 9. GOLIÁŠ, J., LEBEDA, A. 1978. Co ovlivňuje zrání rajčat? Zahradníctvo (6), s. 260-262. 10. GOLIÁŠ, Jan. Skladování a zpracování I : Základy chladírenství. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 1996. 158 s. ISBN 80-715229-2.
66
11. GOLIÁŠ, Jan. Skladování a zpracování ovoce a zeleniny : Návody do cvičení. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2009. 97 s. ISBN 978-807375-331-3. 12. GOLIÁŠ, Jan. Skladování ovoce v řízené atmosféře. Vyd. 1. Praha: Brázda, 2011, 122 s. ISBN 978-80-209-0386-0. 13. CHIESA, A., et al. Acta horticulturae 464 : International postharvest science conference postharvest 96 [online]. [s.l.] : [s.n.], 1998 [cit. 2011-04-19]. Acidity and pigment changes in tomato (Lycopersicon esculentum mill.) fruit ripening, s. . Dostupné z WWW:
. 14. JAVANMARDI, J., KUBOTA, CH. (2006), Variation of lykopene, antioxidant activity, total soluble solids and weight loss of tomato during postharvest storage. Postharvest Biology and Technology (41), 151 – 155. 15. KOPEC, Karel. Tabulky nutričních hodnot ovoce a zeleniny. Vyd. 1. Praha: ÚZPI, 1998, 72s. ISBN 80-861-5364-9. 16. KOPEC, Karel. Uskladňovanie záhradníckych plodín. Bratislava : Príroda, 1977. 318 s. 17. KOPEC, Karel. Zelenina ve výživě člověka. Vyd. 1. Praha: Grada, 2010. ISBN 978-802-4728-452. 18. KOPEC, Karel; BALÍK, Josef. Kvalitologie zahradnických produktů : nauka o hodnocení a řízení jakosti produktů a produkčních procesů. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2008. 171 s. ISBN 978-807-3751-982. 19. KOPEC, Karel; HORČIN, Vojtěch. Senzorická analýza ovocia a zeleniny. Brno : UNIVERSUM, 1997. 194 s. 20. NUNES, M. C. DO NASCIMENTO, 2008. Color atlas of postharvest quality of fruits and vegetables. 1st. ed. Ames, Iowa: Blackwell, 463 s. ISBN 978-0813817-521. 21. PEKÁRKOVÁ, Eva. Pěstujeme rajčata, papriky a další plodové zeleniny. 1. vyd. Praha: Grada, 2001, 68 s. Česká zahrada. ISBN 80-247-0170-7. 22. PETŘÍKOVÁ, Kristína . Zelenina : pěstování, ekonomika, prodej. 1. vydání. Praha : Profi Press, s.r.o., 2006. 240 s. ISBN 80-86726-20-7. 23. PETŘÍKOVÁ, Kristína a Ivan MALÝ. Základy pěstování plodové zeleniny. Vyd. 1. V Praze: Institut výchovy a vzdělávání Ministerstva zemědělství ČR, 1998, 44 s. Rostlinná výroba. ISBN 80-710-5165-9.
67
24. PETŘÍKOVÁ, Kristína a Jaroslav HLUŠEK. Zelenina: pěstování, výživa, ochrana a ekonomika. Praha: Profi Press, s.r.o., 2012, 191 s. ISBN 978-8086726-50-2. 25. POKLUDA, Robert. Pěstujeme zeleninu: kapesní příručka pro zahrádkáře. Vyd. 1. Velké Bílovice: TeMi CZ, 2009, 139 s. ISBN 978-80-87156-36-0. 26. PRUGAR, Jaroslav. Kvalita rostlinných produktů na prahu 3. tisíciletí. 1. vyd. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, 2008, 327 s., [13] s. barev. obr. příl. ISBN 978-808-6576-282. 27. Rajčata. Www.rajcata.com [online]. 2009 [cit. 2013-05-08]. Dostupné z: http://www.rajcata.com/rajcata-v-obchode/ 28. ROP, Otakar, Pavel VALÁŠEK a Ignác HOZA. Teoretické principy konzervace potravin I. Vyd. 1. Zlín: Univerzita Tomáše Bati, 2005, 130 s. ISBN 80-7318339-0. 29. Rostliny. Www.rostliny.cz. [online]. 2007 [cit. 2013-05-08]. Dostupné z: http://rostliny.net/ 30. Semo. Www.semo.cz . [online]. 2007 [cit. 2013-05-08]. Dostupné z: http://www.semo.cz/homegardencz/index.php. 31. SMEP: systém multimediální elektronické publikace [online]. 2003 [cit. 201305-08]. Dostupné z: http://etext.czu.cz/sekce.php?id=oaplikaci 32. Společnost pro výživu. Www.vyzivaspol.cz [online]. 2009 [cit. 2013-05-08]. Dostupné
z:
http://www.vyzivaspol.cz/clanky-casopis/lykopen-a-tomatin-v-
rajcatech.html 33. TANDON, K.S., BALDWIN, E.A., SCOTT, J.W. and SHEWFELT, R.L. (2003), Linking Sensory Descriptors to Volatile and Nonvolatile Components of Fresh Tomato Flavor. Journal of Food Science, 68: 2366–2371. doi: 10.1111/j.1365-2621.2003.tb05774.x 34. VELÍŠEK, Jan a Jana HAJŠLOVÁ. Chemie potravin I. Tábor: OSSIS, 2009, 602 s. ISBN 978-80-86659-15-2. 35. VELÍŠEK, Jan a Jana HAJŠLOVÁ. Chemie potravin II. Tábor: OSSIS, 2009, 644 s. ISBN 978-80-86659-16-9.
68
