Ing. GIORGIANA MIHAELA BELBE (CĂTUNESCU)

Transcription

1 ŞCOALA DOCTORALĂ Ing GIORGIANA MIHAELA BELBE (CĂTUNESCU) CERCETĂRI PRIVIND EFECTUL RADIAŢIILOR IONIZANTE DE TIP GAMMA ASUPRA PLANTELOR AROMATICE (REZUMAT AL TEZEI DE DOCTORAT) CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC Prof univ dr MARIA TOFANĂ CLUJ-NAPOCA 2013

2 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) PARTEA I STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR PRIVIND EFECTUL RADIAŢIILOR IONIZANTE ASUPRA PLANTELOR AROMATICE CAP 1 IMPORTANŢA PLANTELOR AROMATICE În capitolul 1 se arată că România ocupă un loc fruntaş în Europa în ceea ce priveşte consumul de plante aromatice şi condimente Sunt prezentate, de asemenea, reglementările legislative româneşti cu privire la calitatea plantelor aromatice, dar şi principiile bioactive conţinute de acestea Pe lângă interesul pentru beneficiile asupra sănătăţii, plantele aromatice interesează şi pentru activitatea lor antioxidantă şi antimicrobiană CAP 2 MANIPULAREA POST RECOLTĂ A PLANTELOR AROMATICE ŞI METODE DE CONSERVARE În capitolul 2 este arătat că durata de depozitare a plantelor aromatice este determinată începând cu tehnologia de recoltare, iar particularităţile la depozitare sunt date de genotip Fiziologic, plantele aromatice sunt similare cu legumele frunzoase Fiecare canal de distribuţie are cerinţe proprii în ceea ce priveşte operaţiile post-recoltă, cu impact asupra perioadei de depozitare Caracteristicile organoleptice şi conţinutul în compuşi bioactivi depinde de metoda de conservare, de asemenea, s-au demonstrat deprecieri ale proprietăţilor nutriţionale şi antioxidante ale plantelor condimentare în timpul depozitării CAP 3 CONSERVAREA PLANTELOR AROMATICE CU RADIAŢII IONIZANTE Capitolul 3 tratează conceptul de conservare a produselor alimentare cu radiaţii ionizante, cu accent asupra plantelor aromatice Se defineşte iradierea alimentelor ca fiind procedeul ce utilizează radiaţiile ionizante cu scopul de a asigura inocuitatea produsului şi de a-i prelungi durata de depozitare Sursele acceptate în industria alimentară sunt razele gamma, electronii energizaţi şi razele X Cerinţa de bază pentru sursele acceptate în industria alimentară este ca nivelul de energie dezvoltat să fie sub limita care ar putea induce radioactivitate Doza absorbită este caracteristica principală a procesului de iradiere În general, studiile au confirmat integritatea alimentelor iradiate cu doze de până la 10 kgy Siguranţa iradierii alimentelor a fost demonstrată printr-o serie de experimente cu un protocol complex pe un spectru larg de specii de animale, dar şi studii pe subiecţi umani II

3 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) PARTEA II CERCETĂRI PROPRII PRIVIND EFECTUL RADIAŢIILOR IONIZANTE ASUPRA PLANTELOR AROMATICE CAP 4 OBIECTIVE În vederea evaluării evoluţiei parametrilor de calitate ai plantelor condimentare prezentate ca şi produse minim procesate s-au abordat două direcţii de majore de cercetare: I Cercetări privind efectul depozitării în condiţii de refrigerare asupra calităţii plantelor aromatice minim procesate II Cercetări privind efectul comparativ al radiaţiilor ionizante gamma, al uscării şi congelării asupra calităţii plantelor aromatice Pornind de la aceste două direcţii de cercetare, s-au formulat următoarele obiective: 1 Evaluarea unor parametri de calitate ai plantelor aromatice minim procesate la depozitare; 2 Evaluarea activităţii antioxidante şi antimicrobiene a plantelor aromatice; 3 Studiul efectului conservant al radiaţiilor ionizante asupra pătrunjelului; 4 Evaluarea comparativă a conservării pătrunjelului prin iradiere şi a conservării prin congelare, respectiv uscare; 5 Evaluarea activităţii antioxidante şi antimicrobiene a pătrunjelului tratat cu radiaţii ionizante şi a celui conservat prin uscare şi congelare; 6 Utilizarea metodei PCA pentru identificarea efectului tratamentelor şi al depozitării asupra parametrilor de calitate ai plantelor aromatice minim procesate CAP 5 MATERIALE ŞI METODE Materialul biologic folosit în vederea evaluării efectului depozitării la refrigerare a plantelor aromatice minim procesate a fost: pătrunjelul (Petroselinum crispum), mărarul (Anethum graveolens) şi leuşteanul (Levisticum officinale) Pentru determinarea efectului radiaţiilor ionizante gamma s-a ales pătrunjelul Plantele minim procesate s-au obţinut urmărind operaţiile: omogenizarea lotului, tăierea tulpinilor, spălare, zvântare, cântărire şi ambalare în pungi de polietilenă neperforate Tratamentul cu radiaţii ionizante gamma a fost făcut cu sursă de Co 60 la IFIN-HH în IRASM Dozele absorbite s-au estimat la 0,7; 1,4; 2,0 şi 2,7 kgy III

4 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) Trei probe de pătrunjel au fost congelate la -20 C, iar 600 g au fost uscate natural, la umbră Probele minim procesate au fost depozitate la refrigerare, 4 C Probele congelate au fost depozitate la -20 C, iar cele uscate la temperatura camerei (20-22 C), la întuneric, timp de 3 luni Probele de plante minim procesate au fost codificate în funcţie de planta condimentară, tratament şi durata de depozitare ( Tabelul (Table) 1, Tabelul (Table) 2) Tabelul (Table) 1 Codificarea probelor pentru evaluarea efectului depozitării la refrigerare a plantelor Ziua de depozitare Pătrunjel Mărar Leuştean 1 PPR1 MPR1 LPR1 5 PPR5 MPR5 LPR5 8 PPR8 MPR8 LPR8 12 PPR12 MPR12 LPR12 Tabelul (Table) 2 Codificarea probelor pentru evaluarea efectul radiaţiilor ionizante asupra pătrunjelului Ziua de depozitare Doza absorbită de radiaţii ionizante 0 kgy 0,7 kgy 1,4 kgy 2,0 kgy 2,7 kgy 4 PM4 0,7P4 1,4P4 2,0P4 2,7P4 8 PM8 0,7P8 1,4P8 2,0P8 2,7P8 11 PM11 0,7P11 1,4P11 2,0P11 2,7P11 15 PM15 0,7P15 1,4P15 2,0P15 2,7P15 18 PM18 0,7P18 1,4P18 2,0P18 2,7P18 22 PM22 0,7P22 1,4P22 2,0P22 2,7P22 Microorganismele selecţionate pentru evaluarea activităţii antimicrobiene au fost: Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella typhimurium şi Stafilococcus auerus 51 ANALIZA SENZORIALĂ Analiza senzorială (ISO 13299:2003) a fost făcută urmărind culoarea, textura şi aroma pe parcursul depozitării La evaluarea probelor uscate şi congelate s-au folosit doar parametrii de culoare şi aromă Pornind de la grila parametrilor de calitate întocmită de Straumite et al (2012) s-a întocmit o grilă generală pentru evaluarea parametrilor plantelor condimentare proaspete 52 DETERMINAREA UNOR COMPUŞI BIOACTIVI 521 Determinarea umidităţii Umiditatea probelor a fost determinată gravimetric folosind metoda AOAC IV

5 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) 522 Obţinerea extractelor 5221 Obţinerea extractelor cu acetonă Extractele cu acetonă au fost obţinute pentru determinarea conţinutului de clorofile S-a utilizat procedura de extracţie AOAC 94003, cu următoarele modificări (Cătunescu et al, 2012b): proba a fost extrasă prin mojarare cu 80% acetonă în mediu semiobscur 5222 Obţinerea extractelor cu metanol Extractele metanolice au fost obţinute pentru determinarea conţinutului de vitamina C, polifenoli totali, a activităţii antioxidante şi antimicrobiene Extractele au fost obţinute pornind de la procedura utilizată de Rodriguez-Saona (Cătunescu et al, 2012b): proba a fost extrasă cu metanol acidifiat prin mojarare în mediu semiobscur Extractul filtrat a fost desolventizat la rotavapor, iar extractul sec total a fost redizolvat în metanol pur 523 Determinarea conţinutului în clorofile Clorofilele totale (CT), a (C a ) şi b (C b ) au fost determinate spectrofotometric (metoda AOAC 94204) Conţinutul în clorofilele a fost calculat efectuând corecţia cu umiditatea 524 Determinarea vitaminei C Determinarea vitaminei C (VC) a fost efectuată pe extractele metanolice, folosind metoda HPLC de separare, identificare şi dozare a acidului ascorbic (Cătunescu et al, 2012b) S-a utilizat un sistem HPLC Agilent 1200 cu detector UV-Vis Separarea s-a făcut pe o coloană Eclipse XDB-C18 de dimensiuni 150 x 4,6 mm cu particule de dimensiuni 5μm Coloana a fost eluată în sistem izocratic cu fază mobilă: apă/acetonitril/acid formic 94/5/1 (v/v/v), cu un debit de 0,5 ml/min Cromatogramele s-au înregistrat la 240 nm 525 Determinarea compuşilor volatili de aromă Pentru determinarea conţinutului de compuşi volatili de aromă (CVA) s-au utilizat protocoalele GC-MS optimizate de Tofană et al (2009), Socaci et al (2009) şi Socaci et al (2010) S-a utilizat un gaz-cromatograf QP-2010 echipat cu un prelevator de probe automat CombiPAL AOC-5000 Compuşii de aromă s-au extras la 60 C, 15 min Compuşii s-au separat pe o coloană Zebron ZB-5ms de 50m x 0,32mm cu o grosime a filmului de 0,25μm Intervalul de temperatură a coloanei a fost 40 C-240 C cu o creştere a temperaturii de 5 C/min, şi menţinere de 5 min pe fiecare treaptă Temperatura sursei de ioni şi la interfaţă a fost de 250 C, iar ionizarea s-a făcut prin EI Identificarea compuşilor separaţi s-a făcut prin compararea spectrelor de masă cu cele cuprinse în bazele de date NIST27 şi NIST147 V

6 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) 526 Determinarea polifenolilor totali Determinarea conţinutului de polifenoli totali s-a făcut spectofotometric prin metoda Folin-Ciocâlteu aplicată extractelor metanolice (Cătunescu et al, 2012b) Cantitatea totală de polifenoli s-a exprimat în raport cu curba de etalonare cu acid galic 527 Determinarea activităţii antioxidante metoda DPPH-ului Activitatea antioxidantă a fost evaluată determinând spectofotometric capacitatea antiradicalică asupra radicalului DPPH urmând protocolul propus de Heilerová et al (2003) Pentru controlul pozitiv al reacţiei s-a utilizat acid galic şi vitamina C S-a determinat grafic concentraţia de inhibare 50% a DPPH-ului (IC 50 ) S-a determinat activitatea antiradicalică (ARA) (Molyneux, 2004), capacitatea antioxidantă în echivalenţi acid ascorbic (Leong şi Shui, 2002) şi indicele activităţii antioxidante (AAI) (Scherer şi Gody, 2009) 53 EVALUĂRI MICROBIOLOGICE 531 Determinarea numărului total de germeni (NTG) NTG a fost determinat folosind procedura descrisă în ISO 4833: Determinarea numărului total de drojdii şi mucegaiuri (NTDM) NTDM a fost determinat folosind procedura descrisă în ISO : Determinarea activităţii antimicrobiene - metoda difuziei în agar Pentru determinarea activităţii antimicrobiene a extractelor s-a folosit metoda Kirby- Bauer Discurile îmbibate în diluţiile extractelor metanolice s-au amplasat pe mediile de îmbogăţire inoculate cu microorganisme Pentru controlul pozitiv s-a folosit sulfat de gentamicină După incubare s-au măsurat diametrele zonelor de inhibare Utilizând antibiograma gentamicinei pentru fiecare microorganism s-a realizat corelaţia cantitate de gentamicină diametrul zonei de inhibiţie Folosind curbele de inhibiţie ale probelor, s-a determinat activitatea antimicrobiană în echivalenţi de gentamicină (GEAA) 54 INTERPRETAREA STATISTICĂ A DATELOR S-au calculat mediile şi deviaţiile standard pentru fiecare probă şi determinare S-a făcut analiza varianţei (ANOVA) mediilor cu p<0,05 Pentru a determina diferenţele între probe şi tratamente s-a aplicat testul Fisher (LSD) cu un interval de încredere de 95% Pentru calcularea corelaţiilor s-a utilizat coeficientul de corelaţie Pearson S-a folosit şi metoda de analiză a componentelor principale (principal component analysis PCA) VI

7 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) CAP 6 REZULTATE ŞI DISCUŢII 61 EFECTUL DEPOZITĂRII LA REFRIGERARE ASUPRA CALITĂŢII PĂTRUNJELULUI, MĂRARULUI ŞI LEUŞTEANULUI MINIM PROCESATE 611 Efectul depozitării asupra calităţii senzoriale Profilul senzorial al plantelor aromatice a fost determinat utilizând o grilă originală de atribute senzoriale S-a remarcat că profilul senzorial al plantelor studiate stabilit în prima zi s-a păstrat la depozitare, MPR având scor mare pentru culoare şi suculenţă, iar LPR pentru miros şi gust (Fig 1) PPR, deşi nu s-a remarcat în mod special prin nici o caracteristică senzorială, a fost mai puţin afectat de depozitare culoare (color) culoare (color) miros (odor) ab 380 cde 455 a bcd 355 de fermitate (firmness) 325 e 370 cde 370 cde de 325 e 350 de 390 bcd 380 cde 440 ab 420 abc miros (odor) 377 abc 357 abcd 317 d ab 367 abc 342 bcd 350 fermitate (firmness) 352 abcd 352 abcd 342 bcd 250 uyfyufygu 337 cd 317 d 347 abcd 367 abc 362 abc 387 a gust (taste) suculenta (succulence) gust (taste) suculenta (succulence) PPR1 MPR1 LPR1 PPR12 MPR12 LPR12 Notă: Literele diferite indică diferenţele statistic semnificative (Fisher (LSD), p < 05) Fig 1 Scorurile obţinute de plantele minim procesate pe parcursul depozitării Deşi s-a observat o scădere a scorurilor la depozitare, aceasta nu a fost confirmată statistic În schimb, pentru toate plantele studiate s-au observat corelaţii negative ale scorurilor parametrilor măsuraţi cu durata de depozitare MPR şi LPR şi-au păstrat calitatea bună, cu abateri minore de-a lungul celor 12 zile PPR a avut o calitate satisfăcătoare, cu unele abateri, dar nu a prezentat semne de alterare Deoarece nu s-a ajuns la finalul perioadei de depozitare s-au folosit curbele de estimare pentru a determina durata maximă de depozitare (Fig 2) Aceasta a fost estimată la 23,3 zile pentru pătrunjel; 13,7 zile pentru mărar şi 15,3 zile pentru leuştean VII

8 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) scorul mediu (quality number) y = -001x R 2 = 042 perioada de depozitare (storage period) PPR MPR LPR y = -004x R 2 = 098 y = -003x R 2 = 096 Fig 2 Curbele de estimare a duratei de depozitare a plantelor minim procesate 612 Efectul depozitării asupra calităţii nutriţionale 6121 Efectul depozitării asupra umidităţii Deşi plantele au fost depozitate în ambalaje de polietilenă închise ermetic, conţinutul în apă a fost determinat pentru corectarea parametrilor de calitate Au existat diferenţe semnificative între cele trei tipuri de plante condimentare până în ziua 8 de depozitare 6122 Efectul depozitării asupra conţinutului în clorofile Conţinutul în clorofile a fost determinat atât pentru evaluarea calităţii vizuale a probelor, adică a indicelui de verde, cât şi a calităţii nutriţionale Cel mai mare conţinut de clorofile totale (CT) l-a avut MPR1 (Tabelul (Table) 3) Tabelul (Table) 3 Conţinutul în clorofile a plantelor condimentare la depozitare, (media ± s, mg/100g MV) Proba ziua Clorofila a (C a ) Clorofila b (C b) CT 1 93,554 ± 0,258 d 38,513 ± 0,965 b 131,981 ± 1,169 d PPR 5 86,616 ± 0,200 e 34,196 ± 0,383 c 120,734 ± 0,582 g 8 98,545 ± 0,121 c 22,934 ± 0,435 e 121,412 ± 0,550 g 12 54,370 ± 0,189 h 22,253 ± 0,320 e 76,573 ± 0,418 i 1 110,804 ± 0,211 a 41,913 ± 0,760 a 152,620 ± 0,906 a MPR 5 109,287 ± 0,176 a 40,208 ± 0,389 ab 149,401 ± 0,331 b 8 109,538 ± 3,473 a 33,891 ± 2,451 c 143,343 ± 1,326 c 12 61,067 ± 0,193 f 22,402 ± 0,451 e 83,417 ± 0,311 h 1 94,398 ± 0,471 d 31,254 ± 0,446 d 125,575 ± 0,065 e LPR 5 92,864 ± 0,209 d 30,684 ± 0,214 d 123,472 ± 0,314 f 8 104,871 ± 0,048 b 16,523 ± 0,607 f 121,416 ± 0,579 g 12 56,912 ± 0,316 i 21,175 ± 0,396 e 78,038 ± 0,476 i Notă: Literele diferite indică diferenţe statistic semnificative ale conţinutul în C a, C b şi CT (Fisher (LSD), p < 05)) PPR1 a avut un conţinut de CT diferit faţă de cel citat în literatură, dar acesta este dependent de factorii de mediu şi de variabilitatea biologică LPR1 au avut un conţinut de VIII

9 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) CT mai scăzut faţă de cel înregistrat de PPR1 şi MPR1 La depozitare, conţinutul de CT a scăzut continuu pentru toate probele După 12 zile de depozitare, scăderea CT a fost de 42% la PPR12, 45% la MPR12 şi 38% la LPR12 Corelând CT cu scorurile pentru culoare s-a observat o legătură pozitivă puternică 6123 Efectul depozitării asupra conţinutului în vitamina C Ajayi et al (1980) au concluzionat că acidul ascorbic constituie aproape 100% din conţinutul total de vitamina C (VC) al legumelor frunzoase Deci, conţinutul în acid ascorbic s-a aproximat ca fiind conţinutul total în VC În ziua 1, cel mai mare conţinut de VC l-a avut MPR1, urmat de PPR1 şi LPR1, similar din punct de vedere statistic cu cel al PPR1 (Fig 3) Valorile de peste 170 mg/100g MV indică faptul că plantele aromatice au un conţinut de VC considerabil mai mare comparativ cu alte produsele vegetale Pe parcursul celor 12 zile, conţinutul de VC a scăzut cu 18% la PPR, 8% la MPR şi 3% la LPR Astfel, VC, datorită stabilităţii sale reduse, este un marker al calităţii produselor vegetale atât proaspete, cât şi minim procesate pe parcursul depozitării S-a observat la MPR şi LPR o corelaţie pozitivă a VC cu scorurile pentru gust, miros, aromă, SM şi ST 6124 Efectul depozitării asupra conţinutului în polifenolilor totali Evaluarea conţinutului de polifenoli totali (PT) s-a făcut pe extracte metanolice, deoarece acesta solubilizează optim polifenolii (Parry et al, 2006) În prima zi, cel mai mare conţinut în PT l-a avut LPR1, urmat de PPR1 şi MPR1 (Fig 4) acid ascorbic (mg/100g MV) ± 506 a ± 592 a ± 337 a y = -286x R 2 = ± 115 b ± 265 ab ± 416 bc ± 252 bc ± 153 a ± 548 a y = -145x R 2 = ± 318 c ± 166 a ±317 c ziua de depozitare (storage day) PPR MPR LPR y = -041x R 2 = 096 Fig 3 Conţinutul în VC a plantelor la depozitare, mg /100g MV mg GAE /100g MV ±755e 41743±637b 24642±1126f y = -317x x R 2 = ±315d 46714±762a 29201±1049e 41335±525b 32475±425d 29633±938e y = -177x x R 2 = ±489c 24300±178f 20333±087g ziua de depozitare (storage day) PPR MPR LPR y = -136x x R 2 = 071 Fig 4 Conţinutul în PT ai plantelor minim procesate, mg GAE/100g MV Notă: Literele diferite indică diferenţele statistic semnificative pentru fiecare plantă în parte (Fisher (LSD), p < 05) IX

10 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) PPR, LPR şi MPR au avut un conţinut de PT similar cu a altor plante aromatice recunoscute pentru conţinutul lor ridicat în PT Plantele aromatice sunt bogate în flavonoide, având concentraţii mai mari comparativ cu alte grupe de legume (Blasa, 2010) S-a observat că evoluţia PT pe parcursul celor 12 zile de depozitare la refrigerare a fost dată de o funcţie de gradul doi În ziua 5 de depozitare, conţinutului de PT creşte, la valorile maxime, pentru toate cele trei plante condimentare studiate Astfel, conţinutul de PT la PPR5 a fost cu 20% mai mare faţă de PPR1, la MPR5 cu 18,5%, iar la LPR cu 12% 6125 Efectul depozitării asupra compuşilor volatili de aromă La PPR au fost identificaţi 12 compuşi volatili de aromă (CVA): β-mircen, 1,3,8-pmentatrien, β-felandren şi d-limonen, care au constituit 80,4 % din conţinutul total, iar în cantităţi sub 5% s-au determinat 2-metil-1-propenil-benzen, terpinolen, α-pinen, α- felandren, o-cimen, dehidro-ρ-cimen, β-pinen şi γ-terpinen S-a remarcat prezenţa, în concentraţii mari, de peste 20% a 1,3,8-p-mentatrienului şi β-felandrenului, CVA proprii pătrunjelului, ce conferă aroma caracteristică (Azeez şi Parthasarathy, 2008; Charles, 2004) Corelând rezultatele analizei senzoriale cu CVA a PPR s-a remarcat că β-felandrenul s-a corelat negativ puternic cu aroma, deci, evaluatorii au preferat PPR cu conţinut scăzut de β-felandren În schimb, s-a obţinut o corelaţie pozitivă între 1,3,8-p-mentatrien şi d-limonen cu aroma, ceea ce confirmă faptul că aceşti compuşi conferă pătrunjelului aroma caracteristică preferată de consumatori Compusul de aromă principal al MPR, cu peste 75%, a fost α-felandrenul S-au identificat şi β-felandren, o-cimen, care împreună cu α-felandrenul au constituit peste 90% din totalul CVA β-felandrenul conţinut de MPR s-a corelat pozitiv puternic cu mirosul şi aroma, iar α-felandrenul puternic negativ cu aroma Deci, evaluatorii au preferat MPR cu cantitate mare de β-felandren şi mică de α-felandren Principalii CVA identificaţi la LPR au fost: β-felandren, α-terpinolen, β-mircen, d- limonen şi α-felandren, care împreună constituie peste 83% din total S-au determinat sabinen şi α-pinen, care, însumaţi cu CVA majori ajung până la peste 90% S-a remarcat că, dintre CVA majori, α-terpinolenul, d-limonen şi α-felandren s-au corelat moderat şi puternic pozitiv cu aroma, iar β-mircenul s-a corelat puternic negativ Aceasta a indicat preferinţa consumatorilor pentru LPR bogat în d-limonen, α-felandren şi terpinolen şi sărac în β- X

11 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) mircen Dintre CVA minori s-a remarcat corelaţia puternic pozitivă a sabinenului cu scorurile de aromă şi cea puternic negativă a o-cimenului Variaţiile CVA ce au apărut la depozitare au depins de matricea vegetală Majoritatea CVA ai PPR au avut valoarea maximă în ziua 5 de depozitare, dar 1,3,8-p-mentatrien şi α- felandrenul au avut valoarea maximă în ziua 8 Similar, α-felandrenul din MPR şi majoritatea CVA din LPR au înregistrat maximul în ziua 8 În schimb, β-felandrenul, β- mircenul şi o-cimenul din MPR au avut maximul în prima zi de depozitare pin (pine) răşină (resin) balsamică (balsamic) condimentată (spice) înţepătoare (must) pin (pine) răşină (resin) condimentată (spice) citrice (citrus) terebentină (turpentine) benzină (gasoline) plantă aromatică (herb) terebentină (turpentine) mărar (dill) solvent (solvent) mentă (mint) dulce (sweet) mentă (mint) mărar (dill) citrice (citrus) balsamică (balsamic) benzină (gasoline) fenolică (phenol) înţepătoare (must) solvent (solvent) PPR1 PPR5 PPR8 PPR12 camfor (camphor) mărar (dill) condimentată (spice) înţepătoare (must) MPR1 MPR5 MPR8 MPR12 mentă (mint) răşină (resin) terebentină (turpentine) 000 pin (pine) balsamică (balsamic) benzină (gasoline) citrice (citrus) solvent (solvent) lemnoasă (wood) piper (pepper) LPR1 LPR5 LPR8 LPR12 Fig 5 Harta profilului de aromă perceput pe perioada de depozitare a plantelor Ca şi contribuţie proprie la studiul evoluţiei CVA s-au întocmit hărţi ale profilului de aromă (Fig 5) PPR şi LPR au avut o paletă largă de note olfactive: de terebentină, condimente, balsamice, note înţepătoare, mentolate şi citrice, iar MPR una mai redusă: note de mărar, mentă, terebentină şi citrice După 12 zile, la PPR12 s-au intensificat aromele de terebentină şi mentă, la MPR12 s-au diminuat notele înţepătoare, balsamice şi condimentate, iar la LPR12 a crescut proporţia celor condimentate şi balsamice XI

12 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) 613 Efectul depozitării asupra calităţii microbiologice Cea mai mare încărcătură microbiană a avut-o PPR, astfel, PPR1 a avut un NTG de 3, CFU/g faţă de 3,8 şi 1, CFU/g la MPR1 şi LPR1 (Fig 6) S-a remarcat lipsa reglementărilor legislative a parametrilor microbiologici ai produselor minim procesate Trebuie subliniată necesitatea acestora, deoarece, în lipsa procesării termice, doar limitarea NTG şi NTDM poate garanta durata de depozitare indicată pe etichete Mohácsi-Farkas et al (2006) citează criterii microbiologice pentru produse vegetale NTG-ul vizat pentru ziua producţiei este de 10 6 CFU/g, cu toleranţă până la 10 7 CFU/g, iar limita superioară este de 10 8 CFU/g, reprezentând încheierea perioadei de valabilitate Raportând rezultatele obţinute la aceste criterii, se poate concluziona că produsele studiate au avut o încărcătură sub limita vizată pe tot parcursul studiului Pe parcursul celor 12 zile NTG-ul creşte statistic semnificativ Corelaţiile NTG-ului cu durata de depozitare au fost puternice pozitive PPR1 a avut cel mai mare NTDM, de 7, CFU/g, comparativ cu MPR1 şi LPR1 care au avut 5, CFU/g şi respectiv 2, CFU/g, de (Fig 7) Aceste valori indică o contaminare mare situându-se peste limita vizată de 10 3 CFU/g dată de Mohácsi-Farkas et al (2006) şi foarte aproape de limita tolerată de 10 4 CFU/g log NTG/g ±0029 c 5552±0039 d 5246±0038 f 5653±0005 a 5557±0021 d 5270±0008 f PPR MPR LPR 5703±0021 a 5660±0010 a 5637±0037 bc 5588±0008 cd 5343±0021 e 5284±0006 f log NTDM/g ±0133 ef 3756±0098 f 3350±0245 h 4131±0146 cd 3965±0084 de 3568±0070 g PPR MPR LPR 4436±0035 a 4284±0049 abc 4322±0027 ab 4237±0045 bc 4037±0073 d 3796±0082 ef ziua de depozitare (storage day) ziua de depozitare (storage day) Fig 6 Evoluţia NTG-ului la Fig 7 Evoluţia NTDM-ului la depozitarea depozitarea plantelor aromatice plantelor aromatice Notă: Literele diferite indică diferenţele statistic semnificative (Fisher (LSD), p < 05) Corelaţiile NTDM-ului cu durata de depozitare au fost pozitive LPR şi-a păstrat NTDM ul mai scăzut pe toată durata studiului S-au observat corelaţi negative între NTG, NTDM şi textură Pe măsură ce plantele se apropie de sfârşitul duratei de depozitare, fermitatea scade datorită înmuierilor degradării celulozei dar şi a înmuierilor cauzate de microorganismele de alterare XII

13 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) S-a observat corelarea negativă puternică a NTG şi NTDM cu CT şi VC ce se poate pune pe seama AM dovedite a acestora Acestea se găsesc în cantitate mai mare în primele zile de depozitare şi, împreună cu alţi compuşi bioactivi pot, să ţină sub control flora bacteriană PT s-au corelat moderat negativ cu NTG-ul şi NTDM-ul numai în cazul LPR, planta cea mai bogată în PT dintre cele trei studiate Deci, pentru a putea juca rolul de substanţe antimicrobiene, PT ar trebuie să se regăsească în proporţie mai mare La corelarea NTG şi NTDM cu conţinutul în CVA s-au observat rezultate diferite în funcţie de matrice Astfel, deşi AA a α felandrenului a fost demonstrată, acesta s-a corelat pozitiv cu NTG şi NTDM conţinut de MPR şi negativ cu cel de la LPR Similar, β-mircenul s-a corelat negativ cu flora de contaminare a PPR şi LPR, dar pozitiv cu cea a LPR 62 UTILIZAREA STATISTICII (METODA PCA) LA EVALUAREA EFECTULUI DEPOZITĂRII ASUPRA PLANTELOR AROMATICE Utilizarea metodelor chemometrice pentru caracterizarea şi controlul calităţii produselor alimentare a devenit o practică curentă Abordările matematice a cercetărilor cu variabile multiple permit reprezentarea simplă a similarităţilor dintre rezultatele experimentale Folosind PCA pe datele analizei senzoriale s-a realizat harta preferinţelor consumatorilor plantelor condimentare minim procesate (Fig 8) 1 F2 (1334 %) suculenta (succulence) culoare (color) textura (texture) QN fermitate (firmness) ST miros (odor) gust (taste) aroma (flavor) F1 (8405 %) Fig 8 Harta preferinţelor consumatorilor plantelor minim procesate la depozitare Prin PCA s-a întocmit profilul senzorial al celor trei plante la depozitare S-a observat că, nici un evaluator nu a fost mulţumit de calitatea senzorială a PPR1, 60% au fost satisfăcuţi de MPR1 şi toţi au preferat LPR1 Satisfacţia dată de MPR12 a scăzut la 0%, a XIII

14 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) LPR12 la 40%, iar a PPR12 la 20% Astfel, consumatorul preferă în proporţie de % aroma plantelor faţă de alte atribute şi doar 40-60% preferă textura şi culoarea În graficul PCA din Fig 9 s-a observat amplasarea parametrilor de calitate în funcţie de corelaţiile dintre aceştia Plantele condimentare s-au dispus pe grafic în funcţie de caracteristicile lor, PPR s-a remarcat prin bogăţia de CVA, MPR prin conţinutul ridicat în CT, VC şi α-felandren, iar LPR prin PT şi β-felandren La PCA a factorilor F2 şi F3 au apărut modificările biochimice înregistrate la depozitare, în principal scăderi ale conţinutului în CT, VC La PPR a scăzut şi conţinutul în dehidro-ρ-cimen şi γ-terpinen, o- cimen La MPR s-au pierdut β-felandrenul, o-cimenul, d-limonenul şi β-mircenul LPR a prezentat scăderi în conţinutul de α-terpinolen, d-limonen şi α-felandren Cele trei plante studiate au prezentat creşteri ale NTG şi NTDM MPR1 MPR5 MPR α-felandren vitamina C β-trans-ocimen clorofila totala o-cimen clorofila b NTG F2 (3017 %) MPR12 LPR1 LPR5 LPR12 LPR8 PPR1 PPR8 PPR5 PPR12 F2 (3017 %) clorofila a α-terpinolen camfen polifenoli sabinen β-felandren β-mircen NTDM α-pinen 2-metil-1-propenil-benzen γ-terpinen dehidro-ρ-cimen terpinolen 1,3,8-p-mentatrien d-limonen β-pinen F1 (4018 %) F1 (4018 %) 1 F3 (1370 %) clorofila a clorofila totala clorofila b γ-terpinen polifenoli dehidro-ρ-cimen α-terpinolen camfen d-limonen 2-metil-1-propenil-benzen terpinolen sabinen β-pinen α-pinen β-felandren 1,3,8-p-mentatrien β-mircen β-trans-ocimen vitamina C o-cimen α-felandren NTG NTDM F2 (3017 %) Fig 9 PCA a parametrilor de calitate ai plantelor minim procesate la depozitare XIV

15 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) 63 DETERMINAREA ACTIVITĂŢII ANTIOXIDANTE ŞI ANTIBACTERIENE A PĂTRUNJELULUI, MĂRARULUI ŞI LEUŞTEANULUI 631 Determinarea activităţii antioxidante Activitatea antioxidantă (AA) s-a determinat pentru extractele metanolice de PPR1, MPR1, LPR1 şi PPR12 Exprimarea uzuală a AA determinate prin metoda DPPH este în procente, reprezentând inhibiţia probei testate, I%, dar depinde de protocolul experimental şi de metoda utilizată, ceea ce face grea, uneori chiar imposibilă compararea rezultatelor obţinute cu cele din literatură Astfel, rezultatele au fost exprimate în IC 50, în ARA, AEAC şi AAI În Tabelul (Table) 4 sunt prezentaţi indicatorii AA Tabelul (Table) 4 IC 50, ARA, AEAC şi AAI ai pătrunjelului, mărarului şi leuşteanului minim procesat Proba IC 50 ARA AEAC [μg/ml] [mg DPPH/100 g MV] [mg VC/100 g MV] AAI 10-3 PPR1 1359,19±103,73 b 2,59±0,19 b 51,95±1,11 c 19,6±1,5 b PPR ,08±3,26 a 1,53±0,01 b 22,36±0,13 c 10,3±0,0 b MPR 792,25±5,93 c 4,01±0,03 b 74,42±0,74 c 33,5±0,3 b LPR 528,52±1,60 d 6,05±0,08 b 111,49±0,43 c 50,2±0,2 b acid galic 0,82±0,00 e 3822,03± 5,41 a 71746±97,71 b 30595,9±40,2 a vitamina C 0,59±0,02 e 3745,81±10,77 a ±0,00 a 30042,2±67,8 a Note: Literele diferite indică diferenţe statistic semnificative între valorile ARA, AEAC şi AAI (Fisher (LSD), p < 05)) Analizând indicatorii AA ai celor trei plante s-a observat că diferă statistic în funcţie de plantă Astfel, cea mai mare AA a demonstrat-o LPR1, urmând MPR1 şi apoi PPR1 Comparând statistic rezultatele cu cele ale vitaminei C şi a acidului galic, cele trei plante s- au regăsit toate în aceeaşi clasă Confruntând valorile AAI cu grila propusă de Scherer şi Gody (2009), AA a celor trei plante a fost slabă, dar, trebuie ţinut cont de faptul că s-au raportat la MV PPR12 şi-a înjumătăţit AA, testele nu au continuat la MPR12 şi LPR12 Comparativ cu fructele, AEAC a LPR1 şi MPR1 au fost mai mari faţă de cele ale portocalei, iar AEAC a PPR1 a fost mai mare faţă de AA a mărului (Lim, 2007) 632 Determinarea activităţii antimicrobiene Testarea AM a PPR1, MPR1, LPR1 şi PPR12 faţă de E coli, S typhimurium, B cereus şi S aureus s-a făcut cu extractele metanolice (Fig 10) AM a fost exprimată în diametrul zonei de inhibiţie (ZI), dar şi în echivalenţi de gentamicină (GEEA) XV

16 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) zona de inhibitie (inhibition zone) [mm] y = 00352x R 2 = y = 00188x R 2 = extract (plant extract) [mg/ml] Bacillus cereus LPR1 PPR1 MPR gentamicina [ng] zona de inhibitie (inhibition zone) [mm] y = 00091x R 2 = y = 00074x R 2 = extract (plant extract) [mg/ml] LPR1 PPR1 MPR1 Escherichia coli gentamicina [ng] zona de inhibitie (inhibition zone) [mm] y = 0014x R 2 = y = 00075x R 2 = y = 00086x R 2 = extract (plant extract) [mg/ml] Salmonella typhimurium LPR1 PPR1 MPR1 gentamicina [ng] zona de inhibitie (inhibition zone) [mm] LPR1 PPR1 MPR1 y = 00228x R 2 = y = 00029x R 2 = extract (plant extract) [mg/ml] Stafilococcus auerus Fig 10 Curba de inhibiţie a microorganismelor de către plantele minim procesate în funcţie de concentraţia extractului, zona de inhibiţie şi echivalenţii de gentamicină gentamicina [ng] Acţiunea gentamicinei depinde de microorganism şi nu de faptul dacă acesta este Gram-pozitiv sau Gram-negativ S typhimurium s-a dovedit cea mai sensibilă la acţiunea gentamicinei, urmată de B cereus, S aureus şi E coli, cea mai rezistentă S-a constatat că toate cele trei plante prezintă AM diferă în funcţie de microorganismul pe care a fost testată La PPR12 nu s-a identificat inhibiţie Realizând graficul PCA a AM a PPR1, MPR1, LPR1 (Fig 11) s-a observat că AM cea mai intensă asupra S aureus şi B cereus a avut-o MPR1, iar asupra E coli şi S typhimurium a acţionat în special LPR1 şi PPR1 F2 (1801 %) PPR 50 PPR 100 LPR 50 PPR 50 MPR 50 LPR 50 PPR 150 MPR 50 MPR 100 LPR 100 MPR 150 Staficococcus aureus Bacillus cereus Escherichia coli Salmonella typhimurium PPR 200 LPR 150 MPR LPR F1 (7798 %) Notă: 1) cifrele indică concentraţia extractului, mg MV/ml (numbers stand for extract concentration, mg plant FW/ml) Fig 11 PCA a activităţii antimicrobiene plantelor minim procesate XVI

17 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) 64 EVALUAREA EFECTULUI IRADIERII, A USCĂRII ŞI CONGELĂRII ASUPRA CALITĂŢII PĂTRUNJELULUI DEPOZITAT LA REFRIGERARE 641 Efectul iradierii, al uscării şi congelării asupra calităţii senzoriale Iradierea a influenţat calitatea senzorială a pătrunjelului, proporţional cu doza absorbită (Fig 13) La începutul depozitării scorurile pentru fermitate, miros, SM şi ST s-au corelat puternic negativ cu doza Dar, scorurile pentru suculenţă şi gust au fost similare cu PM4 La finalul depozitării scorurile pentru fermitate au devenit uniforme, iar cele pentru suculenţă s-au corelat pozitiv cu doza absorbită Iradierea cu doze scăzute a generat păstrarea optimă a calităţii vizuale a pătrunjelului la depozitare, proba 0,7P4 remarcându-se prin scoruri semnificativ mai mari la parametrul culoare, SM şi ST pe parcursul depozitării Iradierea cu doze crescute, însă, a dus la apariţia de defecte ale aromei Aproximativ o treime din evaluatori, au semnalat modificări de gust la proba 2,7P4 Tratamentul cu radiaţii ionizante cu doze joase a crescut durata de păstrare a pătrunjelului (Fig 12) Pentru PM s-a obţinut o durată de depozitare maximă de 24 de zile Iradierea cu 0,7 kgy; 1,4 kgy; 2,0 kgy a crescut durata de depozitare cu 6, 7 şi respectiv 5,5 zile, iar tratamentul cu 2,7 kgy cu doar 2 scorul mediu (quality number) y = x R 2 = durata de depozitare, [zile] (storage period, [days]) PM 0,7P 1,4P 2,0P 2,7P y = x R 2 = y = x R 2 = y = x R 2 = y = x R 2 = Fig 12 Curbele de estimare a duratei de depozitare a pătrunjelului minim procesat Comparând duratele de depozitare cu scorurile obţinute în analiza senzorială de pătrunjelul minim procesat tratat cu radiaţii ionizante, se poate concluziona că doza optimă de radiaţii ar fi cuprinsă între 0,7 şi 1,4 kgy, cu predilecţie spre 0,7 kgy S-a realizat profilul senzorial: pătrunjelul congelat (PC) a avut o culoare verde închis, un miros specific abia perceptibil şi gust puternic de pătrunjel, pătrunjelul uscat (PU) a fost verde deschis, un miros specific şi gust abia perceptibil (Fig 14) XVII

18 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) scorul mediu (quality number) scorul pentru culoare (color score) doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) scorul pentru fermitate (firmness) scorul pentru suculenta (suculency) doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) scorul pentru miros (odor score) doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) scorul pentru gust (taste score) doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) Fig 13 Evoluţia la depozitare a calităţii senzoriale a pătrunjelului funcţie de doza absorbită XVIII

19 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) Uscarea prin metoda tradiţională a afectat atât calitatea vizuală, cât şi pe cea aromatică a PU Scorul pentru culoare şi gust al PU a fost semnificativ mai mic decât scorurile pătrunjelului minim procesat şi mult mai mic faţă de cel al PC Scorul pentru miros a fost similar cu cel a tuturor probelor Congelarea a dus la intensificarea culorii verzi, PC remarcându-se prin cel mai mare scor pentru culoare Nu a afectat scorul pentru gust şi miros, iar scorul pentru gust a fost semnificativ mai mare decât al PU culoare (color) a PM4 0,7P4 1,4P4 2,0P4 2,7P4 PU PC culoare (color) a PM22 0,7P22 1,4P22 2,0P22 2,7P22 PU PC 414 b miros (odor) a ab 329 ab 309 ab 300 ab 289 b bc 349 c 335 c 175 d 405 a 380 ab 365 ab 350 b 335 b fermitate (firmness) miros (odor) 309 a 300 a 338 a 304 a 294 a b 324 b 319 bc 299 bc 294 c 175 d 379 a 374 a 374 a 354a 344 a fermitate (firmness) 238 b 316 a 346 a 356 a 361 a 388 a 345 a 355 a 360 a 395 a 390 a 238 d 283 cd 313 bc 318 bc 323 bc 328 b 388 a 371 a 386 a 386 a 391 a gust (taste) suculenta (suculency) gust (taste) suculenta (suculency) Fig 14 Scorurile obţinute de pătrunjelul minim procesat, congelat şi uscat la depozitare 642 Efectul iradierii, al uscării şi congelării asupra calităţii nutriţionale 6421 Efectul comparativ al iradierii, uscării şi congelării asupra umidităţii S-au putut observa diferenţe statistice ale conţinutului de apă a probelor iradiate cu doze diferite, dar, nu s-au putut identifica corelaţii între acesta şi doza absorbită Umiditatea PC a fost identică statistic cu cea a PM pe toată durata de depozitare 6422 Efectul iradierii, al uscării şi congelării asupra conţinutului în clorofile Radiaţiile ionizante au dus la o mai bună păstrare a clorofilelor de-a lungul depozitării comparativ cu PM (Fig 15) Rata scăderii C a, C b şi CT conţinute de PM11 a fost mai scăzută decât cea determinată pentru PPR12 când CT au scăzut cu 42% Conţinutul de clorofile s-a corelat pozitiv cu doza absorbită, ceea ce înseamnă că la probele iradiate clorofilele s-au păstrat într-o proporţie mai ridicată comparativ cu PM Cele mai mici rate de scădere a acestuia a fost înregistrat de probele 2,7P22 şi 1,4P22, de 36,74% şi respectiv 41,29% comparativ cu începutul 2,7P4 şi 1,4P4 La depozitare, însă, nu s-a putut stabili o corelaţie liniară între conţinutul de CT şi doza de radiaţii ionizante Raportul între C a şi C b a fost pentru toate probele de aproximativ 3, aşa cum indică şi Ferruzzi şi Schwartz (2001), fără a fi afectat de iradiere XIX

20 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) S-au observat corelaţii pozitive moderate între C a, C b şi CT şi parametrul culoare, exceptând proba 2,0P, ceea ce confirmă importanţa conţinutul de CT pentru consumator, care asociază culoarea verde a plantelor condimentare proaspete cu prospeţimea lor PU a conţinut cu 75% mai puţin decât PM4 şi cu 77% mai puţin faţă de proba 1,4P4 PU a conţinut mai puţine CT decât pătrunjelul aflat la finalul perioadei de depozitare PC fără pretratamente şi-a păstrat conţinutul în CT cu scăderi minore după 3 luni de depozitare În concluzie, din punct de vedere al CT, uscarea tradiţională nu este o metodă pretabilă pentru conservarea pătrunjelului, în schimb la congelare s-au observat scăderi minore, chiar şi după 3 luni de depozitare 6423 Efectul iradierii, al uscării şi congelării asupra conţinutului în vitamina C Iradierea, ca şi alte procese fizice, a afectat negativ conţinutul în VC din pătrunjel (Fig 15) VC s-a corelat puternic negativ cu doza, scăzând la proba 2,7P4 până la 69,61% din conţinutul PM4, indicând că VC a fost unul dintre principalii compuşi de protecţie împotriva stresului oxidativ Din punct de vedere nutriţional, însă, iradierea, chiar şi cu 2,7 kgy, nu afectează proprietatea pătrunjelului de a fi o sursă bună de VC, deoarece chiar şi proba 2,7P4 ar asigura 14,90% din necesarul zilnic al unui bărbat adult clorofila totala (chlorophyll), [mg/ acid ascorbic, [mg/100g MV] doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) Fig 15 Evoluţia conţinutului de CT şi VC a pătrunjelului în funcţie de doza absorbită Pierderile înregistrate de PM22 au fost semnificativ mai mari faţă de cele iradiate având cea mai mare rată de scădere Proba 0,7P22 şi-a păstrat optim conţinutul de VC la depozitare, având cea mai mică rată de scădere, de 28,31%, cu cca 10% mai mică decât XX

21 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) PM22 În plus, s-a observat o pierdere mai accentuată la depozitare decât la iradiere: 36,85% la PM4 faţă de 30,39% proba 2,7P4 Corelând VC cu scorurile pentru gust, miros, aromă din analiza senzorială, dar şi cu SM şi ST ale PM s-a observat o corelaţie puternică pozitivă, sugerând că VC intervine la percepţia aromei specifice de către consumatori, cu rol important în calitatea senzorială Conţinutul de VC raportat la MV scade la uscare de aproximativ 3 ori, comparativ cu pătrunjelul proaspăt Nutriţional, uscarea reduce cantitatea de apă din produs şi dublează conţinutul de VC comparativ cu aceeaşi masă de produs proaspăt PC şi depozitat 3 luni a conţinut cu 5,35% mai puţină VC decât PM4, dar mai mult faţă de probele iradiate şi PU Deci, congelarea este mai puţin distructivă faţă de VC decât depozitarea prelungită Deci, prezentele rezultate susţin părerea generală că produsele proaspete au un conţinut mare de VC, cu condiţia ca produsul să fi suferit procesare şi depozitare minimă 6424 Efectul iradierii, al uscării şi congelării asupra polifenolilor totali Radiaţiile ionizante au dus la creşterea conţinutului în PT până la o doză de 2,0 kgy (Fig 16) După iradiere, 0,7P4 şi 2,0P4 au conţinut o cantitate semnificativ mai mare de PT faţă de PM4 Mai mult, 1,4P4 a avut conţinutul maxim de PT pe toată durata de depozitare Proba 2,7P4 a avut un conţinut semnificativ mai scăzut de PT, sugerând că aceştia au fost principalii compuşi ai pătrunjelului care au contracarat efectele nocive ale dozelor mai crescute de radiaţii ionizante, oxidându-se 260 polifenoli (polyphenolls), [mg GAE /100g MV] doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) Fig 16 Evoluţia conţinutului de polifenoli totali la depozitare în funcţie de doza absorbită XXI

22 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) La depozitare probele de pătrunjel au urmat aproximativ aceeaşi tendinţă neliniară, atingând minimul în ziua 11, cu excepţia probei 2,7P care a avut minimul în ziua 4 Ca şi în cazul VC, PT raportaţi la MV scad semnificativ la uscare, de aproximativ 2 ori comparativ cu pătrunjelul minim procesat Nutriţional, uscarea reduce cantitatea de apă din produs şi triplează conţinutul de PT comparativ cu aceeaşi masă de produs proaspăt Conţinutul de PT ai PC şi depozitat 3 luni a fost statistic similar cu valorile maxime determinate la probele 0,7P4 şi 2,0P4, susţinând opinia generală despre congelare, cum că afectează într-o mică măsură conţinutul de PT În concluzie, PT, deşi solubili în apă şi ţinta oxidărilor, modificarea conţinutului de PT în produsele vegetale în timpul procesării şi depozitării pare să varieze în funcţie de produs şi de tratamentul aplicat acestuia 6425 Efectul iradierii, al uscării şi congelării asupra compuşilor volatili de aromă Conţinutul CVA s-a modificat la iradiere, în funcţie de doza şi de tipul de CVA (Fig 17) S-a observat o scădere a 1,3,8-p-mentatrienului, corelată negativ cu doza, iar la probele iradiate, β-felandrenul a devenit compusul majoritar, corelându-se pozitiv cu doza absorbită Astfel, raportul 1,3,8-p-mentatrien:β-felandren s-a inversat pentru pătrunjelul iradiat, explicând corelarea puternică negativă cu doza a mirosului Conţinutul de β-mircen s-a menţinut relativ constant la proba 0,7P, a scăzut la 1,4P şi 2,0P şi s-a dublat la iradierea cu 2,7P Conţinutul de d-limonen, terpinolen, α- şi β-pinen a crescut la iradiere Dintre compuşii minoritari, α-felandrenul, o-cimenul, γ-terpinenul s-au menţinut relativ constanţi Cu toate acestea, conţinutul de terpinolen, o-cimen şi dehidro-ρ-cimen s-a corelat negativ moderat cu doza de radiaţii absorbită În schimb, corelaţii pozitive moderate cu doza absorbită s-au identificat pentru β-pinen şi γ-terpinen La depozitare, conţinutul de 1,3,8-p-mentatrien a scăzut, pierzând statutul de component majoritar, chiar şi la PM, iar conţinutul de β-felandren a crescut Radiaţiile ionizante au influenţat evoluţia liniară la depozitare a 1,3,8-p-mentatrienului, d-limonenului şi β-felandrenului 1,3,8-p-mentatrienul s-a corelat negativ cu durata doar la PM, iar d- limonenul doar la PM şi 0,7P Similar, β-felandrenul s-a corelat pozitiv puternic la PM, pozitiv moderat la 0,7P, iar la 2,0P şi 2,7P nu s-a mai observat această corelaţie Pentru a înţelege interacţiunile apărute între CVA ai pătrunjelului iradiat, s-au realizat corelaţiile pentru fiecare doză XXII

23 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) ,3,8-p-mentatrien, [%] doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) d-limonen, [%] doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) Fig 17 Evoluţia conţinutului de 1,3,8-p-mentatrien, β-felandren, β-mircen şi d-limonen a pătrunjelului pe parcursul depozitării în funcţie de doza absorbită 270 S-a observat că unii CVA se corelează, indiferent de tratament, cum ar fi corelaţia pozitivă 1,3,8-p-mentatrien cu dehidro-ρ-cimen şi corelaţia negativă β-felandren şi 2-metil- 1-propenil-benzen Alte corelaţii au putut fi considerate indicatoare ale iradierii Au apărut la iradiere corelaţii pozitive între 1,3,8-p-mentatrien şi α-felandren, iar corelaţii negative între β-felandren şi α-pinen În schimb, alte corelaţii au fost dependente de doza absorbită β-felandrenul s-a corelat moderat negativ cu terpinolenul doar la PM şi 0,7P β-felandrenul s-a corelat cu β-mircenul doar la dozele mai mici decât 2,0 kgy, iar la 2,7P corelaţia β- felandren şi α-felandren a dispărut XXIII

24 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) β-felandrenul s-a corelat negativ cu aroma, dar nu la toate dozele S-a corelat negativ puternic cu mirosul şi aroma PM Corelaţii moderat negative cu gustul s-au înregistrat la 0,7P şi 2,7P; iar cu mirosul la majoritatea probelor (PM; 0,7P şi 2,7P) În ceea ce priveşte aroma, corelaţii moderat negative s-au determinat doar la 2,7P Deci, se poate conchide că un conţinut ridicat de β-felandren a generat un scor mai scăzut în analiza senzorială Uscarea a modificat aroma pătrunjelului datorită pierderii 1,3,8-p-mentatrienului, compus foarte sensibil la foto-oxidare Ponderea 1,3,8-p-mentatrien:β-felandren:β-mircen a fost 0:2:3,5; comparativ cu 4:2:1 la PM Conţinutul de β-felandren al PU a fost cu aproximativ 50% mai mic comparativ cu cel al probelor iradiate din ziua 4 Compusul majoritar al PU a fost β-mircenul cu o pondere de aproximativ 2 ori mai mare faţă de PM4 şi 0,7P4 Similar, Conţinutul de α-pinen, d-limonen şi β-pinen a fost mult mai mare la PU faţă de cele proaspete Nici un compus nou nu s-a format în urma procesului de uscare La PC, compuşii majoritari au fost β-mircenul, 1,3,8-p-mentatrienul şi β-felandrenul, dar cu o pondere diferită faţă de cei ai pătrunjelului minim procesat La depozitarea congelată apar modificări ale proporţiilor CVA, modificându-se raportul între compuşii majori În cazul PC, proporţia de 1,3,8-p-mentatrien:β-felandren:β-mircen a fost de aproximativ 2:1,5:3, comparativ cu 4:2:1 la PM Comparativ cu începutul depozitării, conţinutul de 1,3,8-p-mentatrien a PC a fost cu 50% mai mic faţă de cel al PM4, dar similar cu cel al probei 1,4P4 şi 1,4P22, iar conţinutul de β-felandren al PC a fost mai mic faţă de toate probele minim procesat, atât din ziua 4, cât şi din ziua 22 Modificările datorate iradierii s-au observat şi la profilul senzorial (Fig 18) răşină (resin) balsamică (balsamic) 4500 condimentată (spice) răşină (resin) balsamică (balsamic) 4500 condimentată (spice) pin (pine) înţepătoare (must) pin (pine) înţepătoare (must) benzină (gasoline) 000 terebentină (turpentine) benzină (gasoline) 000 terebentină (turpentine) solvent (solvent) mentă (mint) solvent (solvent) mentă (mint) mărar (dill) citrice (citrus) fenolică (phenol) 0,7P4 1,4P4 2,0P4 2,7P4 PU PC PM4 mărar (dill) citrice (citrus) fenolică (phenol) 0,7P22 1,4P22 2,0P22 2,7P22 PU PC PM22 Fig 18 Profilul senzorial al pătrunjelul minim procesat, congelat şi uscat XXIV

25 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) Proba 1,4P4 a urmat cel mai fidel profilul PM, dar a avut note mai puternice de terebentină şi de mentă şi arome subtile înţepătoare şi de condimente Proba 2,7P4 a fost similară cu PC şi PU datorită notelor balsamice şi condimentate mai puternice După profilul de aromă, la începutul depozitării, PU s-a deosebit de pătrunjelul minim procesat şi PC având aromele de terebentină cele mai slabe şi cele mai puternice note condimentate La depozitare, proporţia diferitelor arome s-a modificat în funcţie de tratament 643 Efectul iradierii, al uscării şi congelării asupra calităţii microbiologice Flora de contaminare a fost puternic afectată de iradiere la doze mari S-au construit curbe de estimare şi s-a obţinut contaminarea imediat după tratament La iradierea cu 2,7 kgy s-a obţinut scăderea recomandată a încărcăturii microbiene de 5 log CFU/g (Fig 19) log CFU/g y = -1919x R 2 = doza absorbita (absorbed dose) [kgy] log NTDM/g y = -1679x R 2 = doza absorbita (absorbed dose) [kgy] Fig 19 Curba de supravieţuire la iradiere a florei de contaminare a pătrunjelului La depozitare, s-a observat că rata de creştere a NTG a fost proporţională cu doza NTG-ul şi NTDM-ul probei PM4 a fost similar cu cel al probei 0,7P4, dar de la această doză au scăzut cu creşterea dozei de radiaţii (Fig 20) Cu toate acestea, până în ziua 22, proba 2,7P a avut NTG-ul semnificativ mai mic decât celelalte probe, iar PM semnificativ mai mare Aceasta s-a regăsit în corelaţiile negative puternice ale NTG-ului cu doza Din punct de vedere al NTG, toate probele s-au aflat sub nivelul de 10 6 propus de Mohácsi-Farkas et al (2006) ca valoare dezirabilă pentru legumele minim procesate După iradiere, PM şi 0,7P au avut NTDM superior limitei de toleranţă de 10 4, iar celelalte probe iradiate au avut NTDM sub limita ideală de 10 3 (Fig 19) Rată de creştere a NTDM-ului la depozitare a fost invers proporţională cu doza PU a avut cel mai mare NTDM, iar începând cu mijlocul perioadei de depozitare, a fost similară cu PM În schimb, NTDM a fost statistic similar cu PM şi 0,7P până în ziua 18 În ziua 22, doar probele 1,4P22 şi 2,7P22 au avut NTDM comparabil cu acesta XXV

26 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) log NTG/g 475 log NTDM/g ziua de depozitare (storage day) doza absorbita (dose), [kgy] ziua de depozitare (storage day) doza absorbita (dose), [kgy] Fig 20 Evoluţia NTG şi NTDM a pătrunjelului la depozitare în funcţie de doza absorbită PC a avut o încărcătură microbiană comparativă cu PM4 şi cu 0,7P4, dar cel mai mare NTDM confirmat statistic Această valoare s-a situat peste limita de acceptabilitate Creşterea florei de contaminare a generat scăderea scorurilor parametrilor senzoriali, dar şi a conţinutului în compuşi bioactivi NTG-ul şi NTDM-ul probei PM şi al probei 0,7P s-au corelat negativ cu SM şi ST, iar la probele tratate cu doze ridicate s-au identificat corelaţii pozitive cu toţi parametrii analizei senzoriale NTG şi NTDM s-a corelat negativ cu CT şi VC, iar pe PM; 0,7P şi 2,0P s-au corelat negativ şi cu conţinutul în PT D-limonenul, s-a corelat negativ cu NTG-ul şi NTDM-ul PM şi 0,7P, iar terpinolenul s-a NTG-ul şi NTDM-ul probei PM; 0,7P şi 1,4P 65 DETERMINAREA ACTIVITĂŢII ANTIOXIDANTE ŞI ANTIBACTERIENE A PĂTRUNJELULUI IRADIAT, USCAT ŞI CONGELAT 651 Determinarea activităţii antioxidante Iradierea a scăzut AA cu creşterea dozei, dar comparativ cu AA a VC şi a acidului galic, probele de pătrunjel minim procesat s-au grupat în aceeaşi clasă, indiferent de doza (Tabelul (Table) 5) Compativ cu AA a plantelor aromatice din studiul preliminar s-a observat că variabilitatea din cadrul speciei influenţează mai mult AA decât iradierea Congelarea şi uscarea au afectat AA a pătrunjelului mai mult decât tratamentul cu radiaţii ionizante AA a pătrunjel uscat raportată la MU a fost mai mare decât AA a probei PC, dar totuşi, mai mică decât a tuturor probelor de pătrunjel minim procesate XXVI

27 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) AA a pătrunjelului a fost conferită de compuşii bioactivi conţinuţi: CT, VC, PT, α şi β-felandren, terpinolen şi 1,3,8-p-mentatrien care s-au corelat pozitiv cu indicatorii AA IC 50, ARA, AEAC şi AAI ai pătrunjelului supus diferitelor tratamente Tabelul (Table) 5 Proba IC 50 ARA AEAC [μg/ml] [mg DPPH/100 g MV] [mg vitamina C/100 g MV] AAI 10-3 PM4 449,96± 0,08 d 6,50±0,08 c 131,16±0,03 c 51,8±0,0 b 0,7P4 494,62±0,60 cd 5,53±0,01 c 119,26±0,12 c 47,1±0,1 b 1,4P4 513,30±18,31 cd 5,93±0,15 c 114,87±4,01 c 45,4±1,6 b 2,0P4 470,32±0,02 d 5,07±0,16 c 125,06±0,23 c 37,9±0,0 b 2,7P4 753,78±283,51 c 3,78±0,08 c 107,03±0,85 c 25,5±9,6 b PU 6892,56±240,46 a 0,51±0,08 c 8,56±0,68 d 3,9±0,1 b PC 1811,32±140,73 b 1,69±0,28 c 32,53±2,37 d 14,7±1,1b acid galic 0,82±0,00 e 3822,03± 5,41 a 71746±97,71 b 30595,9±40,2 a vitamina C 0,59±0,02 e 3745,81±10,77 b ±0,00 a 30042,2±67,8 a Notă: Literele diferite indică diferenţe statistic semnificative între valorile ARA, AEAC şi AAI (Fisher (LSD), p < 05) 652 Determinarea activităţii antimicrobiene Pătrunjelul minim procesat a avut o eficienţă ridicată de inhibare a bacteriilor, datorată concentraţiei mare de compuşi bioactivi ai extractelor Rezistenţa la extractele de pătrunjel a fost: E coli> S aureus> B cereus> S typhimurium (Fig 21) Congelarea şi uscarea au afectat AM a pătrunjelului în sens negativ Astfel, PU a prezentat AM doar faţă de B cereus şi S typhimurium, iar PC a inhibat numai E coli, dar statistic, AM a PU şi PC au fost similare AM exprimată în GEAA s-a dovedit a fi diferită în funcţie de doza absorbită (Tabelul (Table) 6) Iradierea intensifică AM a extractelor de pătrunjel faţă de bacteriile Gram-negative Astfel, deşi probele iradiate cu doze mari au prezentat AM mai mare, corelaţii pozitive semnificative s-au observat între GEEA şi doza absorbită doar în cazul bacteriilor Gram-negative Pentru a identifica care dintre metaboliţii secundari au influenţat AM s-a realizat corelarea acesteia cu parametrii de calitate ai pătrunjelului şi s-a observat că AM a extractelor de pătrunjel a fost conferită CT, α- şi β-felandren datorită corelaţiilor pozitive cu AM a pătrunjelului în cazul tuturor microorganismelor VC şi PT s-au corelat pozitiv cu ZI doar în cazul salmonelei În plus, o AA puternică generează şi o AM însemnată, datorită corelaţiei pozitive puternice între acestea XXVII

28 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) concentratia, [mg/ml] doza absorbita (absorbed dose), [kgy] Bacillus cereus zona de inhibitie (inhibition zone), [cm concentratia, [mg/ml] doza absorbita (absorbed dose), [kgy] Escherichia coli zona de inhibitie (inhibition zone), [cm concentratia, [mg/ml] doza absorbita (absorbed dose), [kgy] zona de inhibitie (inhibition zone), [cm concentratia, [mg/ml] doza absorbita (absorbed dose), [kgy] Salmonella typhimurium Stafilococcus aureus Fig 21 Inhibiţia microorganismelor de către pătrunjelul minim procesat în funcţie de concentraţia extractului, zona de inhibiţie şi echivalenţii de gentamicină zona de inhibitie (inhibition zone), [cm] Indicele activităţii antimicrobiană în echivalenţi de gentamicină (GEAA) Tabelul (Table) 6 Proba GEAA [μg gentamicină/100 g MV] B cereus E coli S typhimurium S aureus PM4 380,90±22,25 b 67,06±20,15 d 211,50±19,80 b 168,15±15,85 b 0,7P4 420,98±27,82 a 169,59±30,24 c 224,90±17,85 c 100,96±3,48 b 1,4P4 289,75±16,04 c 238,88±18,63 b 150,23±2,56 c 98,47±9,70 bc 2,0P4 375,65±16,12 b 213,95±39,51 bc 556,51±20,36 a 191,08±2,38 a 2,7P4 423,14±6,73 a 301,86±25,70 a 502,66±9,97 b 167,91±12,29 a PU 14,75±0,07 d 0,00 e 24,25±1,13 d 0,00 bc PC 0,00 d 0,00 e 0,00 d 0,00 c Notă: Literele diferite indică diferenţele statistic semnificative pentru fiecare microorganism (Fisher (LSD), p < 05) XXVIII

29 Ing Giorgiana Belbe (Cătunescu) 66 UTILIZAREA METODEI PCA PENTRU EVALUAREA EFECTULUI RADIAŢIILOR GAMMA, A USCĂRII ŞI CONGELĂRII ASUPRA CALITĂŢII PĂTRUNJELULUI Pe harta preferinţelor pătrunjelului tratat în diferite moduri s-a remarcat gruparea probelor 0,7P în majoritate (40%) pe zonele de preferinţă %, urmează probele 1,4P (30%), iar PM şi probele 2P şi 2,7P cu (10%) (Fig 22) La polul opus s-au găsit probele 2,7P, care s-au grupat în zona de preferinţă 0-20% în proporţie de 40% miros (odor) 05 aroma (flavor) F2 (2189 %) gust (taste) ST QN culoare (color) F1 (7475 %) Fig 22 Harta preferinţelor consumatorilor faţă de pătrunjelul supus diferitelor tratamente Pentru consumatori, PC şi PU s-au diferenţiat net faţă de pătrunjelul minim procesat PC a satisfăcut aşteptările a 100% dintre ei, iar PU a nici unuia Probele asemănătoare cu PC, au fost 0,7P4; 1,4P4 şi 2,74P, care s-a remarcat prin scoruri ridicate pentru culoare PM s-a remarcat prin scorul mare pentru miros, atât în ziua 4, cât şi în ziua 8 Aplicând metoda PCA pe parametrii pătrunjelului supus diferitelor tratamente, s-au obţinut graficele din Fig 23 După conţinutul de CT, α-felandren, α-pinen, β-mircen, β- pinen, terpinolen, dar şi a AA şi AM, probele iradiate au fost mai apropiate de PM decât de PC şi PU Din punct de vedere al conţinutului în PT, VC, 1,3,8-p-mentatrien, β-felandren, o- cimen, dehidro-ρ-cimen şi NTG, NTDM, pătrunjelul iradiat s-a amplasat între PC şi PM, pe de o parte, şi PU pe de alta Doar proba 2,7P, a coborât sub nivelul probei PU Deci, tratamentul cu radiaţii ionizante până la 1,4 kgy a păstrat şi chiar a îmbunătăţit parametrii principali de calitate ai pătrunjelului Mai mult, chiar şi iradierea cu doze până la 2 kgy a afectat aceşti parametri mai puţin pronunţat decât uscarea XXIX