KAPITEL 8. Vitaminer, aromastoffer og farvestoffer        

Index

8.1. Vitamin C

8.2. Aromastoffer

8.2.1. Komponenter og udvikling

8.2.2. Andre faktorers virkning på aromadannelse

8.3. Farvestoffer

8.3.1. Grønne farvestoffer

8.3.2. Gule farvestoffer

8.3.3. Røde farvestoffer

8.3.4. Faktorers indvirkning på farveudvikling

8.4. Litteratur

Foran er omtalt, hvordan fx frugtens sukker- og syreindhold gradvist ændrer sig med frugtens udvikling. I modsætning hertil er syntesen af aromastoffer og farvestoffer næsten udelukkende knyttet til selve modningsforløbet (bilag 6-6).

8.1 Vitamin C

Vitamin C omfatter askorbinsyre og dens iltede form, dehydro-askorbinsyre. Det er især askorbinsyren, som findes i frugter. Som tidligere omtalt (bilag 6-2) varierer indholdet meget med frugtarten, og der kan også være betydelige forskelle mellem sorter (bilag 6-3).

Udvikling af og virkning af dyrkningsfaktorer på indholdet af C-vitamin er kun lidt undersøgt.

Udviklingsgrad og belysningsgrad er nok de faktorer, som kraftigst påvirker C-vitaminindholdet. Hovedparten af C-vitamin synes dannet, når modningen indledes. Under modningen kan indholdet være næsten uændret (eksempler med jordbær og solbær), der kan være tale om et fald (eksempler med solbær og surkirsebær), eller der kan ske en stigning (æble) (bilag 8-1).

Bilag 8-1. Eksempler på indhold af C-vitamin (mg/100 g friskvægt) ved forskellige modenhedsgrader. Efter Meer (1983) a); Matzner (1976) b); Dalbro & Gumpel (1953) c).

d) Inkl. eftermodning efter plukning.

Men under opbevaring og eftermodning af æbler sker der tydelige fald i C-vitaminindholdet, det kan også påvirkes af opbevaringsformen (bilag 8-2). Det ser altså ud til, at C-vitamindholdet begynder at aftage på et eller andet tidspunkt i udviklings- eller modningsforløbet. Både i æble og surkirsebær er der fundet en højere koncentration i små end i større frugter inden for træet, og dette forklares ved, at de små frugter er længst tilbage i udvikling.  

Bilag 8-2. Ændring i C-vitamin og askorbinsyre i æble (Cox's Orange') under opbevaringen. Efter Dalbro & Gumpel (1954).

Lyset har indflydelse på C-vitaminindholdet. Både hos æbler og surkirsebær har belyste frugter eller frugtdele et lidt højere indhold end ved skygge, og indholdet er højere på syd- end på nordsiden af træet (bilag 8-3). De farvede dele på et æble har derfor også et højere indhold end de ufarvede dele. Derudover er indholdet højest i skrællen (bilag 8-4).

Bilag 8-3. Virkning af lys på C-vitaminindhold (mg/100 g friskvægt). Efter Matzner (1962, 1976).Frugt eller frugtdel Frugter på træets

Bilag 8-4. Askorbinsyreindhold i forskellige dele af æbler. Gennemsnit af fem sorter (Matzner 1962).

Virkninger, som er fundet af kvælstoftilførsel, beskæring og grundstamme på C-vitaminindholdet forklares via virkninger på frugternes belysningsgrad eller udviklingsgrad.

8.2. Aromastoffer

8.2.1. Komponenter og udvikling

Frugter har "aroma" (engelsk: flavour), som giver et specielt duftmæssigt indtryk foruden den egentlige smag (engelsk: taste), der omfatter bl.a. sødt og surt. Aromastoffer er flygtige og kan ret let påvises i en gaskromatograf (selv om den enkelte analyse er ret arbejdskrævende og langvarig). Der kan være flere hundrede stoffer inden for aromafraktionen i en bestemt frugtart, men som regel er det højst 4-5, som er ansvarlige for det karakteristiske duftsmæssige indtryk, som mennesker opfatter. Det er især aldehyder og estere, hvor aldehyder giver indtryk af friskhed ('grønne æbler'), mens estere giver et mere parfumeagtigt indtryk. Hos æble er hexanal og capronaldehyd vigtige aldehyder, og methyl-ethylacetat, butylacetat og propylactetat vigtige estere. Forskellig "aroma" hos forskellige sorter skyldes forskellig aromastof-sammensætning. Aromastofferne udvikles naturligt, når æblerne modner på træet (bilag 8-5).

Bilag 8-5. Eksempel på aromaudvikling i 'Ingrid Marie'-æbler på træet. Relative værdier (Kaack 1977).:

Der sker også aromaudvikling i plukkede æbler, medmindre de plukkes særligt tidligt, ligesom aromaudviklingen bliver mest fuldstændig, jo mere æblerne er nået ind i den egentlige modningsfase inden plukningen. Af hensyn til holdbarheden plukkes æbler oftest på det tidspunkt, hvor aromadannelsen netop er begyndt. Det udelukker dog ikke en fortsat aromadannelse, men den går meget langsomt i kølerum ved 3-5°C. Desuden sker der ofte en forskydning, så indholdet af aldehyder falder, mens indholdet af estere stiger (bilag 8-6). Når frugterne tages ud af lageret og eftermodnes ved fx 20°C, forstærkes aromadannelsen kraftigt. Jo længere frugten har været lagret, desto mindre fuldstændig bliver aromaudviklingen i forhold til en udvikling i friskplukkede frugter. Forskydningen fra aldehyder mod estere gør desuden, at frugtens "friskhed" aftager.

Bilag 8-6. Regressionskoefficienter for tidsmæssige ændringer i aromakomponenter henholdsvis under køleopbevaring (5 mdr. ved 3°C) og påfølgende eftermodning (12 døgn ved 20°C) (Kaack 1977).

*Signifikante koefficienter.

  Andre lagerfaktorer kan også påvirke aromadannelsen. Den reduceres især ved meget lavt O₂-indhold (ultra-low-oxygen, 1% mod normalt ca. 3%, bilag 8-7), selv om det giver en længere holdbarhed. Hvis O₂-koncentrationen øges i den sidste periode på lageret, sker der dog en vis kompensation. Lavt O₂-indhold kan også øge indholdet af alkohol, der opfattes som "negativ" aroma, dvs. ubehagelig lugt. Andre stoffer, fx diacetyl (smøragtig lugt) og acetoin, kan også bidrage hertil. Undertiden taler man om "lagerlugt" hos æbler. Det skyldes måske nogle terpenagtige stoffer, og fænomenet kommer nok især i rum uden luftfornyelse.

Bilag 8-7. Aromaindhold (mg/g) efter opbevaring af 'Cox's Orange' ca. 6 måneder ved forskellige iltkoncentrationer (Smith 1984).

Aromastoffer forekommer også i stort antal i andre frugtarter end æble. Den "mandelagtige" duft, som kan forekomme hos 'Stevnsbær' og andre kirsebær, skyldes benzaldehyd, som opstår, når glykosidet prunasin nedbrydes (der opstår samtidig den giftige luftart cyanbrinte, men i meget små mængder). Derudover findes der bl.a. terpen alkoholer som f.ex. linalool, dette gælder også i blomme. I fersken og abrikoser spiller laktoner (indre estere mellem et molekyles karboxyl og hydroxyl -gruppe) en betydelig rolle. Hos jordbær er i finske undersøgelser vist en lang række komponenter omfattende alkoholer, aldehyder og ketoner, estere samt andre forbindelser (Hirvi 1983). Stoffet 2.5-dimethyl-4-methoxy-3(2H)-furanone er hovedansvarlig for den specielle jordbærduft, men også 2.5-dimethyl-4-hydroxy-3(2H)-furanone, ethyl hexanoat og ethylbutanoat spiller en rolle. Monoterpener og terpen-alkoholer findes i bl.a. solbær. Den specielle solbærlugt (kaffeagtig lugt), som er særlig kraftig i knopperne, skyldes 4-methoxy-2-methyl-butan-2-thiol, altså et svovlholdigt stof. En keton, 4-(4-hydroxyphenyl) butan-2-one, er karakteristisk for hindbær-aroma. I hyld deltager forskellige estere, damascenon og vanillin i aromaen.

8.2.2. Andre faktorers virkning på aromadannelse

Som omtalt foran er aromastofsammensætningen især genetisk bestemt, og den opstår i forbindelse med frugtmodningen. Det ser ud til, at lys fremmer dannelsen af aromastoffer; indholdet bliver højst i solrige år (bilag 8-8). Derudover vides der kun lidt om dyrkningsfaktorers eventuelle virkning på aromastofdannelsen. Nyere undersøgelser (Hansen & Poll) tyder dog på, at ligesom sukker- og syreindholdet øges i æbler ved et lavt frugt/blad-forhold (store frugter) så udvikles der også mere aroma end ved højere frugt/blad-forhold. Ligeledes giver en lavt-moderat kvælstofforsyning muligvis et højere aroma-indhold end ved god - høj kvælstofforsyning.

Bilag 8-8. Tidsmæssig udvikling af aroma i æbler ('Golden Delicious') i 3 år. Tallene angiver antal solskinstimer. Tyskland. Efter Schulz (1978); Buchloh & Neubeller.

8.3. Farvestoffer

Under modningen sker der store farveændringer i frugten; grønt skifter til mere gule nuancer, og der dannes røde farvestoffer i mange sorter.

8.3.1. Grønne farvestoffer

Unge frugter indeholder klorofyl (a og b) i grønkornene (kloroplasterne) ligesom blade, selv om klorofylkoncentrationen normalt er betydeligt lavere end i blade. Der er stomata (se afsnit 20.2.1), og der foregår fotosyntese, selv om den i al fald i de senere udviklingsstadier kun bidrager lidt til frugtens totalforsyning sammenlignet med bladene (afsnit 5.2).

8.3.2. Gule farvestoffer

De gule-gulrøde farvestoffer i frugten skyldes karotinoider, som findes i grønkorn og farvekorn (chromoplaster). De forekommer almindeligt i planter, i frugter af forskellige arter findes i alt ca. 70. Karotinoider er opbygget af isopren-enheder (CH = C(CH₃₎ -CH = CH₂) og opdeles ofte i karotiner, som er kulbrinter (C₄0H₅₆), og xanthofyler, som er iltede stoffer afledet af karotiner. ß-karotin er den mest udbredte, og xanthofylerne cryptoxanthén, zeaxanthin, antheraxanthin og violaxanthin er almindelige. Med hensyn til karotinoid-sammensætning i de enkelte frugtarter henvises til Gross (1987).

Når frugter bliver gule i forbindelse med modning, skyldes det først og fremmest, at klorofyl nedbrydes (bilag 8-9). Da klorofylets grønne farve dækker over de gule karotinoider, fremtræder frugten mere gul, selv om karotinoidindholdet ikke stiger eller evt. falder (bilag 8-18). I andre tilfælde sker der dog samtidigt en stigning i karotinoidindholdet (bilag 8-9). Der kan også ske ændringer i karotinoid-sammensætning, fx mod stoffer med en dybere farvetone (bilagene 8-10, 8-18).

Bilag 8-9. Tidsmæssig ændring i klorofyl- og karotinindhold i æblehud samt frugtvækst og åndingsudvikling ('Golden Delicious'). Efter Schulz (1978).

Bilag 8-10. Tidsmæssig ændring i forskellige karotinoider i æbler. Efter Schulz (1978).

8.3.3. Røde farvestoffer

De røde-blå farvestoffer i overhuden på fx æbler, blommer og sødkirsebær, eller i den gennemfarvede saft i fx surkirsebær er anthocyaniner. De er vandopløselige og findes i cellesaften. De opfører sig som indikatorer fra rødlige nuancer i surt via farveløs til blåt ved pH > ca. 6. De hører kemisk til flavonoider, hvis grundelement er en flavan-kerne bestående af to aromatiske ringe forbundet via tre C-atomer. De deles i 11 klasser, hvoraf flavoner, flavonoler og anthocyaniner er de vigtigste. Flavonoiderne optræder forbundet med en sukkerdel, dvs. som glykosider. Ofte anvendes udtrykket anthocyanin for glykosidet, men aglykonen benævnes anthocyanidin. Cyanidinin er et almindeligt anthocyanidin. Sammen med galactose danner det idaein, som er almindelig i æbler (bilag 8-11).

Bilag 8-11. Eksempel på kemisk opbygning af et antocyanin.

Cyanidin-glukosid forekommer i flere frugtarter. Derudover forekommer der i de enkelte arter andre, mere eller mindre specifikke anthocyaniner (bilag 8-12). Med hensyn til mere detaljerede oplysninger om sammensætningen i de enkelte frugtarter henvises til Gross (1987). Sammensætningen kan bruges til at karakterisere saften af de enkelte arter eller til at påvise forfalskninger (Kaack 1988). Der er også nogen variation mellem sorterne (Kaack 1988).

Bilag 8-12. Antocyanin-forekomst i forskellige frugtarter. Efter Kaack (1988).

8.3.4. Faktorers indvirkning på farveudvikling

Æble. Udvikling af farve er først og fremmest knyttet til modningsforløbet. Derudover fremmes udvikling af gul såvel som rød farve på æbler af stigende blad/frugt-forhold (bilag 6-9, 8-13) og stigende source-aktivitet (bilag 6-11) på samme måde som sukkerindholdet. Ved nedsat sink-aktivitet forårsaget af vandmangel øges gulfarvningen, ligesom sukkerindholdet gør, mens frugtstørrelsen falder (bilag 8-14). Dvs. source-sink-forholdene synes at virke på farvedannelsen på samme måde som på sukkerindhold. Kvælstof hæmmer udviklingen af både gul og rød farve (afsnit 19.2.1). Vækstregulerende kemikalier (afsnittene 16.4, 16.5), som påvirker modningen, påvirker også farveudviklingen.

Bilag 8-13. Virkning af blad/frugt-forhold på sukker og farve hos æbler. Efter Westwood (1978).

Bilag 8-14. Virkning af høj og lav jordfugtighed på udbytte (frugtstørrelse), sukkerindhold og gul farve hos 'Golden Delicious'. Efter Hansen (1975).

Lys har en helt afgørende og specifik virkning på dannelse af dækfarve på æbler, nok fordi lys aktiverer enzymer, bl.a. phenylalananin ammonia lyase (PAL), som deltager ved antocyanin-syntesen. Hos mange æblesorter er skyggen af et blad nok til at hindre antocyanin-dannelse. Gode lysforhold i de ydre dele af træet øger derfor farvedannelsen særligt kraftigt, betydeligt mere end fx frugtvæksten øges (bilag 8-15).

Bilag 8-15. Virkning af lys på frugtudvikling hos 'Cox's Orange' (Jackson 1975).

Temperaturen påvirker modningsforløbet, og gul farvedannelse påvirkes i en parallel retning, dvs. fremmes af stigende temperatur. Det er en almindelig regel, at rød farveudvikling fremmes af solrige dage og kolde nætter om efteråret. Tyske undersøgelser tyder på, at det er sandhed med modifikationer. Et stykke tid før modningen sætter ind, dvs. mens frugten endnu vokser, synes farvedannelsen at fremmes af lys og lav temperatur (bilag 8-16).

Bilag 8-16. Virkning af temperaturen på rød farvedannelse ved forskellige udviklingstrin. Æbler ('Jonathan') behandlet på træerne. Tallene i søjlerne angiver temperaturer i dag-/natperioderne. Efter Diener (1982).

Men på et senere tidspunkt vender det, så farvedannelsen efterhånden sker bedst i lys og ved relativ høj temperatur. Sukkerophobning synes at være en nødvendig forudsætning for antocyanin-dannelsen, og da enzymatiske processer deltager, må selve syntesen af antocyaniner øges af stigende temperatur. Mens frugten endnu vokser, vil sukkeret især bruges til "vækst" (inkl. sukkerindlagring), så der ingen reserver er til antocyanin-dannelse. En virkning af lav temperatur kan her være, at væksten hæmmes, så at der bliver sukker "til overs" til at initiere en antocyanin-dannelse. Omvendt er det under modningen, hvor vækstprocesserne naturligt standses; sukker vil være tilgængelig for antocyanin-dannelse, som da øges med stigende temperatur, da der er en biokemisk proces.

Andre hypoteser (Saure 1990) går på, antocyanin-dannelse er afhængig af en balance mellem en endogen kapacitet for antocyanin-dannelse, hvor f.ex. lys via phytochrom-systemet øger PAL-syntese eller aktivitet og dermed antocyanin-dannelsen, ligesom lys via fotosyntesen leverer substrater, og en endogen undertrykkelse af antocyanindannelsen kontrolleret via en balance mellem gibberellin- og ethylen-, henholdsvis abscisinsyre-aktivitet. Midt på sommeren er temperaturen og gibberellin aktivitet relativ høj og hæmmer derfor antocyanindannelsen. Ved lav temperatur er gibberellin aktivitet lav og derfor dens hæmmende indflydelse ringe. Æbler indeholder ofte antocyanin meget tidligt på sæsonen, det samme kan gælde blade, især hvis det er koldt. Ligesom lave temperaturer i frugtens seneste vækststadier hæmmer gibberellin-aktivitet og derved fremmer farvedannelsen. I de seneste modningsstadier kan øget temperatur fremme modningen, herunder også ethylen- og abscisinsyre -aktivitet, og dermed farvedannelsen.

De ovennævnte temperatur-sammenhænge er blevet støttet af en række forsøg på Pometet. Kolde nætter vil derfor fremme farvedannelsen, hvis det er i perioden forud for modningen. Men drejer det sig om at øge farvedannelsen sammen med selve modningen, sker det bedst i lys sammen med en relativt høj temperatur. Det sidste passer med, at farveudviklingen ved en eftermodning af ikke helt modne blommer bliver bedre ved 12 end ved 4°C (Børsheim 1980).

Andre frugtarter. Også her gælder, at farveudviklingen først og fremmest er knyttet til modningsforløbet som vist i et eksempel med kirsebær (bilag 8-17), hvor desuden udvikling af gul farve alene skyldes nedbrydning af klorofyl (bilag 8-18). Desuden er det vigtigt at notere, at lys ikke har samme afgørende betydning for antocyanin-dannelsen som hos æbler, idet den hos mange af de øvrige frugtarter også sker, selv om frugterne sidder i skygge, men ofte vil farvedannelsen være langsommere eller senere som det f.ex. er vist, når man sammenligner dårligt belyste og velbelyste bær i en solbærbusk. Vækstregulerende midler og andre forhold, som påvirker modningsforløbet, vil også påvirke farveudviklingsforløbet. Øvrige dyrkningsfaktorers rolle er kun lidt undersøgt. I et forsøg med solbær var farveindholdet størst efter delvis frugtudtynding og efter arring af grenene. Begge behandlinger må formodes at øge assimilatniveauet.

Bilag 8-17. Udviklingsmæssig ændring i klorofyl- og antocyanin-indhold hos surkirsebær. Efter Wander (1985).

Bilag 8-18. Udviklingsmæssig ændring i klorofyl- og karotinoid-indhold (mg/g friskvægt) hos sødkirsebær (Gross 1985).

8.4. Litteratur

Meer, M.A. van der 1983. Vitamine C in groente en fruit. Bedriftsontwikkeling 14: 972-975.

Dalbro, S. & H. Gumpel 1954. Forskellige lagringsmetoders indflydelse på C-vitaminindholdet i forskellige bærfrugtsorter. Tidsskr. Planteavl 58: 265-277.

Matzner, F. 1962. Über den Gehalt und die Verteiling des Vitamin C in Äpfeln. Erw. Obstbau 4: 27-30.

Matzner, F. 1966. Über den Trockensubstanz - , Säure- und Vitamin-C-Gehalt in den Früchten der Sorten 'Freiherr von Berlepsch' und 'Roter Berlepsch'. Erw. Obstbau 8: 208-211.

Matzner, F. 1976. Vitamin-C-Gehalt in Früchten der 'Schattenmorelle'. Erw. Obstbau 18:83-86.

Kaack, K. 1977. Kvantitativ og kvalitativ analyse for aromastoffer i æbler og æbleprodukter. Tidsskr. Planteavl 81:139-147.

Kaack, K. 1977. Lagerlugt i æbler. Rapport A 52 fra Forskningslaboratoriet for Grønt og Frugtindustri, Odense.

Smith, S.M. 1984. Improvement of aroma of Cox's Orange Pippin apples stored in low oxygen atmospheres. J. Hort. Sci. 59:515-522.

Hirvi, T. 1983. Aromas of some strawberry and blueberry species and varieties studied by gas liquid chromatographic and selected ion monitoring techniques. Research Reports Technical Research Centre of Finland, nr. 172.

Hermann, K. 1991-92. Die aromastoffe des Obstes Teil I, II, II, IV, V. Erwerbsobstbau 33:4-7, 36-41, 111-116, 174-180, 34:168-172.

Poll, L. & M.J. Lewis 1986. Volatile components of elderberry juice. Lebensm.-Wiss.u.Technol.19.

Schulz, H. 1978. Aroma- und Farbstoffe. I: G. Friedrich et al.(red.): Physiologie der Obstgehölze, pp. 99-127.

Gross, J. 1987. Pigments in fruits. London. 303 pp.

Walter, T.E. 1967. Factors affecting fruit colour in apples. Ann. Rep. East Mall. Res. Stat. 1966, pp. 70-82.

Keipert, K. 1981. Beerenobst. Stuttgart. 349 pp.

Kaack, K. 1988: Semi-quantitative spectrofotometric determination of fruit juice adulteration by anthocyanin analysis. Tidsskr. Planteavl 92:279-287.

Hansen, P. 1975. Fruit trees and climate II. Mist application, soil humidity and fruit development in apple trees. Tidsskr. Planteavl 79:311-316.

Westwood, M.N. 1978. Temperate-zone pomology. San Francisco. 428 pp.

Diener, H.A. 1982. Einfluss der Temperatur auf die Anthocyanbildung des Apfels. Erw. Obstbau 24:240-243.

Saure, M.C. 1990. External control of antocyanin formation in apple. Scient.Hort. 42:181-218.

Børsheim, A. 1980. Fargeutviklung og pigment hjå plommer. Norges Landbrukshøgskole, Institutt for Fruktdyrking, meld. no. 102.

Wander, M. 1985. Anthocyane in Sauerkirschen. Gartenbauwiss. 50:183-187.

Gross, J. 1985. Carotenoid pigments in the developing sweet cherry (Prunus avium) 'Dönissen's Gelbe'. Gartenbauwiss. 50:88-90.

Hansen, P. & J. Ostermann 1988. Source-sink relations in fruits. II. Fruit growth and composition in black currants (Ribes nigrum L.). Gartenbauwiss. 53:155-159.

 TIL ØVRIGE KAPITLER