Lagerungsbedingte Veränderungen von Äpfel-Qualitätsparametern
Äpfel sind mit rund 23 kg Pro-Kopf-Verzehr das beliebteste Obst der Deutschen. Sie enthalten viele wertgebende Inhaltsstoffe wie z.B. Zucker, organische Säuren, Polyphenole und Vitamine. Weltweit gibt es ca. 20.000 verschiedene Apfelsorten, alleine etwa 1.000 in Deutschland. Davon werden ca. 40 Sorten (wie z.B. ‚Elstar‘, ‚Jonagored‘, ‚Braeburn‘) kommerziell angebaut. Diese unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich Farbausprägung und Inhaltsstoffen, sondern auch in ihrer Lagerfähigkeit. Kommerziell wird die Mehrzahl der Apfelsorten bei 0-2°C gelagert. Temperaturempfindliche Sorten, die zu Verbräunungen des Fruchtfleisches neigen, sollten jedoch bei 3°C und in kontrollierter Atmosphäre (meist 3% Kohlendioxid und 1% Sauerstoff) gelagert werden. Bei besonders empfindlichen Sorten wie z.B. ‚Braeburn‘, empfiehlt sich eine noch niedrigere Kohlendioxidkonzentration von höchstens einem Prozent.
Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen an die Lagerbedingungen müssen alle Neuzüchtungen hinsichtlich Temperatur- und Atmosphärenempfindlichkeiten untersucht werden, um die optimalen Bedingungen zur Erhaltung der Fruchtqualität herauszufinden. Des Weiteren kann es durch Anbaueinflüsse auch zu physiologischen Schäden wie der Stippe kommen. Mögliche Nachernteschäden durch Schimmelpilze wie Penicillium, Botrytis, Monilia oder Gloeosporium können durch niedrige Temperaturen zwar verlangsamt, aber nicht komplett verhindert werden.
Das Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse des Max Rubner-Instituts in Karlsruhe untersucht bereits seit vielen Jahren die Veränderung von inneren und äußeren Apfel-Qualitätsparametern während einer langfristigen Lagerung bei verschiedenen Temperaturen und Atmosphären und i.d.R. 90% Luftfeuchtigkeit. Zu den grundlegenden Qualitätsparametern zählen die Schalen- und Fruchtfleischfestigkeit, Reifungsindex, lösliche Trockensubstanz, titrierbare Gesamtsäure, antioxidatives Potential, Gesamtphenolgehalt und Vitamin C. Äußere Parameter wie Schalenbräune, Schorf oder Stippe werden visuell beurteilt. Diese Basisuntersuchungen sind für die Beurteilung der Lagerfähigkeit neuer Apfelsorten über mehrere Monate von großer Bedeutung.
Die Konzentrationen bestimmter Inhaltsstoffe können sich im Verlauf der Lagerung bei den einzelnen Apfelsorten unterschiedlich verändern. Weiterhin zeigen bestimmte Sorten allgemein starke Veränderungen während der Lagerung, während andere über Monate ein vergleichsweise konstantes Metabolitenprofil aufweisen. Um den metabolischen Effekt der Lagerung im Detail bewerten zu können, werden ergänzend zur Basisanalytik ungerichtete Metabolomanalysen mithilfe der umfassenden zweidimensionalen Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC×GC-MS) durchgeführt. Hierbei werden sowohl bekannte Apfel-Inhaltsstoffe (Zucker, Zuckeralkohole, organische Säuren, Aminosäuren, Catechine, Phytosterole, Triterpene, Wachsester usw.) als auch unbekannte oder ggf. unerwartete Verbindungen erfasst. Ziel des Projektes ist es, die den lagerungsbedingten Veränderungen im Metabolitenprofil zugrunde liegenden Mechanismen zu verstehen und durch Wahl geeigneter Lagerungsbedingungen günstig zu beeinflussen.