Krapų savybės

ĮVADAS Jau senovėje buvo žinoma, kad yra labai daug soduose, laukuose, miškuose ir net dykumose augančių žolelių, kurios ne tik pagardina maistą, bet ir stiprina sveikatą, padeda greičiau pasveikti sergantiems. Tai prieskoniai, pirmiausiai suteikiantys skonį ir aromatą gaminamam maistui, be to, šios žolelės, augalai yra vitaminų ir įvairių mikroelementų šaltinis, gerina virškinimą, padeda valyti organizmą. Pietų šalyse, kur daugiausiai auginama ir valgoma įvairių prieskonių, retai sergama virškinimo trakto ligomis, žarnyno vėžiu ir net dantų, širdies bei kitomis ligomis. Prieskoniai – tai augalai, turinys daug biologiškai aktyvių medžiagų, antioksidantų. Didžiuosiuose prekybos centruose norimų žalumynų siūloma ir gegužės, ir lapkričio mėnesiais. Krapai – puikiai visiems pažįstami, bet savo svarbos neprarandantys prieskoniniai augalai. Didelė įvežtinių krapų kaina paskatino mūsų šalies augintojus rimčiau pažvelgti į šių prieskoninių daržovių auginimą. Juolab, kad ir darbų apimtis plečiantiems daržovių perdirbimo fabrikams krapų dažnai trūksta [Dambrauskienė, 2005]. Paprastieji krapai – vertingos žalumyninės daržovės. Pirmą kartą krapai paminėti dar senuosiuose Egipto raštuose. Jie ypač vertinami Švedijoje, kur laikomi nacionaliniu prieskoniu. Lietuvoje labai paplitę ir auginami daržuose kaip prieskoniniai ir vaistiniai augalai. Dėl greitos brandos ir specifinių derliaus apdorojimo sąlygų pramoniniuose pasėliuose auginami retai. Krapai labai vertingi, juose daug eterinių aliejų, vitaminų, mineralinių druskų, geležies, fosforo, kalio. Visos dalys maloniai specifiškai kvepia. Senovėje sakydavo, kad krapai apsaugo maistą nuo "gedimo skrandyje". Krapas tinka kaip pagardas įvairiems patiekalams. Jis aromatizuoja ir vitaminizuoja maistą, suteikia malonų skonį, praturtina vitaminais ir mineralinėmis medžiagomis. Šviežių lapų dedama į salotas, mėsos patiekalus, žuvies ar daržovių valgius ar sriubas, antruosius patiekalus, beriama ant sumuštinių, skaninamas majonezas. Krapais gardinami jau paruošti patiekalai arba jų dedama 5 min. prieš baigiant virti. Sėklomis skaninami duonos gaminiai, actas, marinatai. Eterinis aliejus naudojamas konditerijos, likerių pramonėje ir parfumerijoje. Medicininiu požiūriu krapai, ypač jų sėklos, palengvina virškinimą, užkerta kelią susidaryti žarnyne dujoms, mažina kraujo spaudimą, padeda, gydyti vaikus nuo naktinio šlapimo nelaikymo, tinka sergant stenokardija, širdies veiklos nepakankamumu, turint akmenų inkstuose ar šlapimo pūslėje. Krapai didina pieno kiekį krūtimi maitinančioms moterims. Maistiniu požiūriu vertingiausia šviežia krapų žolė; joje gausu askorbo rūgšties, karotinoidų [Yang ir kt., 1996], B grupės vitaminų [Favell, 1998]. Jų džiovinimas ar užšaldymas išspręstų greitai peraugančios ir gendančios žaliavos problemą. Veikiami termiškai krapai netenka dalies vitaminų ir aromato dėl lakių junginių (eterinių aliejų) praradimo [Huopalahti ir Linko, 1983]. Technologinių procesų metu gali suirti augaluose esantis chlorofilas, dėl ko nukentės žaliavos spalva. Svarbūs faktoriai krapų derliui ir kokybei – jų auginimo būdas ir taikomos įvairios agrotechninės priemonės [Kmiecik ir kt., 2002]. Cheminė krapų vertė priklauso nuo dirvožemio sudėties, papildomo tręšimo, meteorologinių sąlygų [Gupta ir Wagle, 1988; Kovacik, 1994]. Mūsų ir kitų tyrėjų duomenimis, dažna problema šviežioje krapų žaliavoje – didelis nitratų kiekis [Kmiecik ir kt., 2001a; Santamaria ir kt., 1999]. Šio darbo tikslas – įvertinti įvairių krapų veislių produktyvumą, cheminę sudėtį ir technologines savybes, ruošiant šviežią, džiovintą ir šaldytą krapų žaliavą, bei nustatyti lakių aromato junginių pokyčius auginimo ir perdirbimo metu. Šiam tikslui pasiekti keliami šie uždaviniai: 1. Nustatyti tiriamų krapų veislių derliaus produktyvumą. 2. Ištirti krapų cheminę sudėtį auginimo ir perdirbimo metu. 3. Nustatyti eterinių aliejų išeigas auginimo ir perdirbimo metu. 4. Nustatyti krapų aromatą formuojančių kvapiųjų junginių sudėtį bei įvertinti jų pokyčius auginimo ir perdirbimo metu. 1. LITERATŪRINĖ APŽVALGA 1.1. Aromatinės medžiagos 1.1.1. Bendros žinios Aromatinių medžiagų dėka formuojasi skonis ir aromatas augalinės ir gyvulinės kilmės maisto produktuose. Iš maisto produktų yra išskirta daugiau kaip 5000 cheminių junginių, turinčių įtaka skoniui ir aromatui. Tai karboniliniai junginiai, laisvosios lakios riebiosios rūgštys, laktonai, alkoholiai esteriai, ir kt. Maistiniai aromatizatoriai, tarp jų ir aromatinės esencijos, yra skirtos maisto produktams, tabako gaminiams ir įvairiems maisto priedų mišiniams aromatizuoti, jais aromatizuojami gėrimai, kremai, ledai, jogurtai, kramtomoji guma, karamelė bei didinamas jų asortimentas; jie stabilizuoja ir atgaivina konservuotų ir kitų produktų aromatą, iš dalies ar prarastą intensyvaus pramoninio perdirbimo metu [Gruzdienė, 2005]. Atskirais atvejais veikdami baktericidiškai ir dezinfekuojančiai apsaugo nuo kokybės pablogėjimo. Daugelis augalinių maisto produktų turi lakių ir nelakių aromatinių junginių, kurių įtaka produkto aromatinėms – skoninėms savybėms priklauso nuo šių junginių koncentracijos bei produkto laikymo temperatūros. Nelakūs junginiai neturi jokios įtakos produkto aromatui (pvz., celiuliozė), arba stimuliuoja skonio receptorius, sukeldami specifinius skonio pojūčius (pvz., aštrumą, kartumą ir kt.), tuo metu kai lakūs yra atsakingi už produkto aromatines savybes [Rozen ir kt., 1994]. 1.1.2. Aromatinių medžiagų klasifikacija Aromatines maisto medžiagos yra svarbūs maisto priedai. Visos į maistą pridedamos aromatinės medžiagos pagal jų prigimtį yra skirstomos į tris pagrindines grupes - natūralios, identiškos natūralioms bei dirbtinės kvapiosios medžiagos. Natūralios aromatinės medžiagos - gautos fizikiniais būdais, įskaitant distiliacija, presavimą ir ekstrakciją tirpikliais, fermentuojant, mikrobiologiškai perdirbant augalinės arba gyvulinės kilmes žaliavas arba produktus, gautus iš jų tradiciniais maisto gamybos būdais, įskaitant džiovinimą, kaitinimą ir fermentavimą. Natūralioms identiškos aromatinės medžiagos – gautos cheminės sintezės būdų arba išskiriant jas cheminių procesų metų, o jų cheminė sudėtis identiška natūralių medžiagų, esančių augalinės arba gyvulinės kilmės produktuose, sudėčiai. Daugeliui šios kategorijos medžiagų būdingas didelis stabilumas, kvapo intensyvumas ir pigumas. Dirbtinės (sintetinės) aromatinės medžiagos – gautos sintezės būdu, tačiau cheminė jų sudėtis nėra identiška natūralioms medžiagoms, esančioms augalinės arba gyvulinės kilmės produktuose. Tai aromatinių medžiagų mišiniai, savo sudėtyje turintys mažiausiai vieną dirbtinę medžiagą, nerastą gamtoje. Jos skiriasi didelių aromato patvarumu ir intensyvumu bei žema kaina . [Gruzdienė, 2005]. 1.1.3. Natūralios aromatinės medžiagos Natūralias kvapiąsias medžiagas leidžiama naudoti beveik visuose maisto produktuose. Gamtinės kilmės aromatinės medžiagos šio metų ir labiau vertinamos Europos šalyse nei sintetinės ir identiškos natūralioms aromatines medžiagos. Gamtinės kilmės aromatinės- skoninės medžiagos gali būti suskirstytos pagal tai, kokia forma jos išgaunamos ir naudojamos maisto produktų aromatizavimui. Pagal tai jas galima suskirstyti į šias pagrindines grupes: 1) Eteriniai aliejai- daugiakomponenčiai lakiųjų organinių junginių mišiniai, sukaupti įvairių augalų ypatingose ląstelėse ir turintys įtakos jų kvapo formavimui. Pagrindiniai eterinio aliejaus gamybos būdai: distiliacija vandens garais, šaltas presavimas. 2) Oleorezinai- tai eteriniai aliejai gauti ekstrakcijos būdu. Tai prieskoninių augalų ekstraktai, iš kurių sudėties pašalintas ekstrahuojantis tirpiklis. 3) Ekstraktai- tai mažiau lakių aromatinių junginių koncentratai, išgauti ekstrakcijos būdu, panaudojant polinį tirpiklį. 4) CO2 ekstraktai – išgaunami iš įvairių augalų dalių ekstrahuojant superkritinių anglies dioksidu. 5) Antpilai – alkoholiniai prieskoninių augalų ekstraktai, kurių sudėtyje esantis tirpiklis atlieka skiediklio vaidmenį. 6) Mikroįkapsuliavimo būdu gautos aromatinės medžiagos – paruošiamos iš eterinių aliejų ir oleorezinų, panaudojant akacijos gumą ar modifikuotą krakmolą. 7) Biotechnologiniu būdu gautos aromatinės medžiagos – išgaunamos iš mikroorganizmų bei fermentų gyvybinės veiklos produktų [Henry B 1989]. 1.1.4. Natūralaus maisto produktų aromato formavimasis. Natūralios kilmės aromatinių medžiagų formavimosi procese dalyvauja šimtai tarp savęs suderintų junginių, susidarančių augalų augimo procese (eteriniai aliejai), išgaunant maisto produktus dėl mikroorganizmų ir jų fermentų bei kitų fermentų poveikio ruošiant maistą. Iš maisto produktų išskirta daugiau kaip 5000 įvairių aromatą ir skonį formuojančių medžiagų: angliavandenių, heterociklinių ir karboksilinių junginių, alkoholių, rūgščių, esterių ir t.t. Nepaisant dideles aromatinių medžiagų įvairovės, suminis jų kiekis produkte gali sudaryti tik tūkstantąją dalį jų masės. Paprastai dalis šių junginių – fiziologiškai nejuntamos šalutinės dalys. Vienas ar keletas junginių lemia pagrindinį aromatą, o kiti – jo niuansus . [Gruzdienė, 2005].. Pagal aromatinių junginių formavimosi mechanizmą natūralios aromatinės medžiagos yra skirstomos: 1) Lakūs ir nelakūs aromatiniai junginiai, kurie formuojasi augalo augimo metu ir išlieka aktyvūs nuėmus derlių. 2) Aromatiniai junginiai, susiformuojantys fermentinių reakcijų metu. 3) Aromatinės medžiagos, susidarančios dėl fermentacijos ir mikrobiologinių veiksnių. 4) Aromatiniai junginiai, susiformuojantys dėl karščio perdirbant maisto produktus. 5) Aromatiniai junginiai, susidarantys oksidacijos reakcijų, maisto produktų gedimo metu [Underriner ir kt., 1994]. Skonio – aromato junginių, susidarančių biosintezės metu schema parodyta 1.1 pav. 1.1 pav. Skonio – aromato junginių biosintezės schema 1.1.5. Natūraliųjų aromatinių medžiagų cheminė sudėtis Pagrindiniai cheminiai junginiai, turintys įtakos produkto skoniui ir aromatui, yra eteriniai aliejai ir oleorezinai. Didžiausia augalų aromatinių medžiagų grupę sudaro eteriniai aliejai, kurių kiekis gali sviruoti nuo 0,001 iki 25% bendrojo lakių junginių kiekio. Eteriniai aliejai. Tai lakios, labai įvairios biocheminės kilmės medžiagos. Eteriniai aliejai pasižymi specifinių kvapų, aitrių, degininčių skonių, gerai tirpsta eteryje, chloroforme, spirite, aliejuje ir riebaluose. Beveik netirpsta vandenyje. Oleorezinai. Tai augalų ekstraktai, išgauti naudojant organinius tirpiklius. Į oleorezinų sudėtį paprastai įeina fosfolipidai, aliejai, vaškai, steroliai, dervos ir grupės lakiųjų bei nelakiųjų junginių, turinčių įtakos augalo aromatui. Kumarinai. Jie kaupiasi įvairiose augalų dalyse, didžiausios jų koncentracijos randamos šaknyse, žievėje, vaisiuose. Kumarinai augaluose dažniausiai būna laisvi arba sudaro glikozidinius junginius. Kumarinai yra tirpus karštame vandenyje, etilo alkoholyje ir eteryje. Rezinoidai sudaryti iš everno, usnino rūgščių, everno rūgšties esterių, vaško ir aliejaus. Šios medžiagos turi malonu kvapą, lėtai garuoja, o sumaišytos su kitomis aromatinėmis medžiagomis lėtina jų garavimą [Haug ir kt., 1999]. 1.2. Eteriniai aliejai Eteriniai aliejai yra daugiakomponenčiai lakiųjų organinių junginių mišiniai (aromatinių, aliciklinių ir alifatinių karbonilinių junginių, spiritų, rūgščių, eterių ir t.t.), sukaupti įvairių augalų ypatingose ląstelėse ir turintys įtakos jų kvapo formavimui [Gruzdinė 2005]. Svarbiausios eterinių aliejų fizinės savybės charakterizuojamos šiais rodikliais: sausų medžiagų kiekiu, specifiniu tankiu, optiniu lūžio rodikliu, garavimo likučiu, užšalimo ir stingimo tašku bei tirpumu atskiestame alkoholyje. Eteriniai aliejai tai dažniausiai bespalviai ar gelsvi skysčiai [Evans, 1998]. Eteriniai aliejai grupuojami į 4 grupes pagal vyraujančių junginių kiekį jų sudėtyje: 1) Terpenai, iš jų labiausiai paplitę monoterpenai – kurių sudėtyje n=2 (pvz., mirsenas – gelsvės, mėtos eteriniuose aliejuose; limonenas – bergamoto, citrinos žievelės eteriniame aliejuje), seskviterpenai, kai n=3 (pvz., α-selinenas – salierų eteriniame aliejuje), diterpenai, kai n=4 (pvz., kamparenas – kmynų eteriniame aliejuje). Monoterpenai ir seskviterpenai gali būti acikliniai (įskaitant ciklinius darinius), monocikliniai, biocikliniai, oksidinti ir neoksidinti. Šie junginiai susidaro kaip antriniai metabolitai mevaloninės rūgšties sintezės metu, su acetilkofermento A pagalba. Eteriniai aliejai- pagrindinis monoterpenų šaltinis, kadangi monoterpenai dažnai sudaro 80-90 proc. eterinio aliejaus. Seskviterpenų eteriniuose aliejuose randama mažiau, o diterpenai bei kiti aukštesnieji terpenai mažai lakūs, todėl eteriniuose aliejuose aptinkami retai. 2) Oksidinti terpenų dariniai. Jie didele dalimi nulemia eterinio aliejaus specifinį aromatą ir yra dažnai naudojami kaip pradinė žaliava naujo aromato sintezei. Tai alkoholiai – (pvz., linalolis – kalendroje, mėtoje; mentolis – pipirmėtėje, nerolidis, gvajolis); aldehidai – (pvz., neralis, geranialis – citrininėje žolėje); ketonai – (pvz., kamparas – kadagyje, kmynuose; tujonas, jononas, termeronas). 3) Aromatiniai junginiai, turintys savo struktūroje benzeno žiedą. Šių junginių sudėtyje yra daug funkcinių grupių (alkoholių, rūgščių, esterių, fenolių, laktonų ir kt.). 4) Aromatiniai junginiai, kurių yra azoto arba sieros. Labiausiai paplitę iš jų - indolas (citrusinių vaisių eteriniame aliejuje), dimetilsulfidas (metų aliejuje). Ši grupė nėra išsamiai ištirta. [Lawrence, 1991]. Eterinių aliejų, taip pat ekstraktų, distiliatų skonį, kvapą bei fizines savybes nulemia organiniai augalo komponentai, kurie pateikti 1.1 lentelėje 1.1 lentele. Augalų savybes lemiantys organiniai komponentai Pavadinimas Distiliato kvapas Ekstrakto skonis Išeiga % Organoleptiniai komponentai 1 2 3 4 5 Ajovanas, Carum ajovan - 4 55% timolis Anyziai, Pimpmella ausum Kvapus, prieskoninis Saldokas 3,5 90% anetolis Bazilikas, Ocimum baalicum Prieskoninis Primena gvazdikėlius šaldantis 1,5 Ocimenas, cineolis, pinenas Pipirinis gvazdikas, Pisienta acris Eugenolio - - Pinenas, niircenas, eugenolis, metilo eteris Bcrgamotas, Citrus teramija Citrininis, apelsininis Kartus - 34-35% limonenas, pinenas, terpi-nolenas, linalilacetatas, linalolis Ajeras, Acorus calamus Būdingas ajerui Aštrus, deginantis 1.5-5 Akorinas, eugenolis, azaronas, taninas Kmynai, Carum carvi Stiprus, kvapus Aitrus 7 60% karvonas, karveolis, d-limonenas Kardamonas, Elettarija cardamomum Kvapus Aitrus, deginantis, šaldantis 8 Terpineolis, cineolis, terpinolenas, bomilacetatas Morkų sėklos, Daucus earota Kvapus, prieskoninis Saldus, prie­skoninis - Karotolis, pinenas, liinonenas, palmitino, sviesto rugstys Cinamonas, Cinamomum cassia Cinamono Saldus, aižus 1,2 90% cinamono aldehidas Salierų šaknys Kvapus Prieskoninis 3 Apiolis, sedanolidas 1.2.1. Biologinis eterinių aliejų aktyvumas Dauguma prieskoninių augalų pasižymi baktericidiniu (krienai, melisa, čiobrelis, levanda), vitaminizuojančiu (krapai, petražolės, pastarnokai, salierai) poveikiu bei vaistingomis savybėmis. Prieskoniniams augalams būdingos ir vaistingosios savybės, todėl jie gali būti vartojami kaip efektyviosios gydomosios priemonės. Eterinių aliejų antimikrobinės savybės priklauso ne tik nuo augalo rūšies, bet ir nuo etrinio aliejaus sudėties bei į sudėtį įeinančių komponentų struktūros. Dideliu antimikrobinių aktyvumu pasižymi šie prieskoninių augalų eterinių aliejų komponentai: linalolis, α-terpineolis, limonenas, eugenolis, ρ-cimenas, cis-ocimenas, α-felandrenas, α-pinenas [Kenneth, 1985]. Kai kurie aromatinių augalų eterinių aliejų junginiai turi insekticidinių savybių, dėl sudėtyje esančių terpenoidų – cis-piperino oksido, piperitono oksido ir 4-hidroksi-piperitono oksido. Aromatinių augalų eterinius aliejus, kurių sudėtyje fenoliai yra pagrindiniai komponentai, galima panaudoti kaip antioksidatorius. Tai šalavijo, čiobrelio, dašio, raudonėlio žolės eteriniai aliejai. Nustatyta, kad fenolinių antioksidantų, esančių augaluose vartojimas yra ne tik būdas išsaugoti maisto produktus, bet galima pristabdyti aterosklerozės, širdies ligų, senėjimo procesus. Šie antioksidantai turi įtakos polinesočiųjų rūgščių metabolizmui ir laisvųjų radikalų pašalinimui [Ruberto, 2000]. Krapų eterinis aliejus, o ypač išgrynintos limoneno, karvono ir cis-dihirokarvono aktyvios frakcijos pasižymi stipriu antimikrobiniu poveikiu prieš gram-teigiamas bakterijas; šiek tiek silpniau slopina gram-neigiamas bakterijų kultūras, bet gerai inaktyvuoja Sacharomyces cerevisiae [Delaquis, ir kt., 2002]. Taip pat nustatyta, kad Bulgarijos krapų (Anethum graveolens L.) sėklų eterinis aliejus aktyviai slopina pelėsio Aspergillus niger ir mielių kultūrų Saccharomyces cerevisiae ir Candida albicans veiklą [Jirovetz, ir kt., 2003]. Bendrai, monoterpenai karvonas, limonenas ir felandrenas yra svarbiausi veiklieji daugelio krapų eterinių aliejų junginiai ir nulemia tiek krapų aromato ypatumus, tiek ir biologinį (antimikrobinį ir antioksidacinį) jų efektyvumą. 1.2.2. Eterinių aliejų vartojimo aromatizavimui privalumai ir trūkumai Eterinių aliejų panaudojimas aromatizavimui turi savų privalumų ir trūkumų. Eterinių aliejų, išgautų iš prieskoninių bei aromatinių augalų, vartojimo privalumai: • Lengvai sudaro emulsijas kituose skysčiuose, • Nebrangi pirminė žaliava, vienodas, nesikeičiantis aromatas, • Nepritraukia drėgmės į galutinį produktą, • Neužteršti fermentais, taninais, bakterijomis ir nešvarumais bei išgavimo metu naudotu tirpikliu, • Nekeičia aromatizuojamo produkto spalvos, • Stabilūs normaliomis laikymo sąlygomis, sutaupo (iki 98%) sandėliavimo ploto, palyginus su pirmine prieskonine žaliava. Eterinių aliejų, išgautų iš prieskoninių bei aromatinių augalų, vartojimo trūkumai: • Skoninės bei aromatinės savybės nėra visiškai identiškos prieskoninio augalo savybėms, • Lakiųjų junginių nuostoliai dirbant aukštos temperatūros sąlygomis, • Labai koncentruoti, tai sukelia sunkumų tolimesnio panaudojimo ir svėrimo metu, • Natūralūs eterinių aliejų sudėtyje esantys antioksidantai pašalinami gamybos proceso metu, • Lengvai oksiduojasi dėl sudėtyje esančių terpenų, • Blogai pasiskirsto ant sausų, maistinių terpių [Haug, 1999]. 1.3. Augalų aromatinių junginių analizė Atliekant prieskoninių bei aromatinių augalų cheminės sudėties analizę, šį procesą galima suskirstyti į tokius etapus [Kasparov, 1988]: 1) Aromatinių junginių išgavimas iš produkto; 2) Išskirstymas į atskirus junginius; 3) Junginių identifikavamas bei kiekio nustatymas. Aromatinių junginių analizės metu tiriama: lakiųjų junginių, esančių žaliavoje kiekis bei savybės; lakieji junginiai, esantys garuose virš maistinės žaliavos, dėl kurių atsilaisvinimo juntamas specifinis aromatas. 1.3.1 Aromatinių junginių išgavimas iš augalinės žaliavos Labiausiai paplitę lakių junginių išgavimo iš augalinės žaliavos būdai yra vandens - garų distiliacija, distiliacija prisotintais vandens garais, maceruojanti distiliacija, empireumatinė (arba destrukcinė) distiliacija, anneražas, ekstrakcija lakiais ir nelakiais tirpikliais, superkritinė ekstrakcija anglies dioksidu, šaltas presavimas, dinamine sorbcija [Lawrence, 1995]. Distiliacijos metodų trūkumas - reikalinga šiluma aliejams išgauti. Šie metodai skirstomi į periodinę ir nepertraukiamą distiliaciją. Pastaroji dažniau naudojama tik didmeniniam lakių junginių išgavimui [Denny, 1991]. Vandenines bei vandens – garų distiliacijos proceso efektyvumui padidinti naudojama pakartotinės distiliacijos procedūra, kai grąžinamas panaudotas distiliuotas vanduo. Ši procedūra labai svarbi čiobrelio eterinio aliejaus gamybos metu, kadangi jame daug fenolinių junginių, kurie gali ištirpti distiliuotame vandenyje. Pakartotinė distiliacija gali sumažinti oksidintų junginių nuostolius, tačiau taip pat gali padidinti ką tik išgarintų ir kondensuotų šių junginių hidrolizės bei skaidymosi riziką [Mookherjee, 1995]. Plačiai naudojama distiliacija prisotintais vandens garais dėl savo paprastumo, žemų gamybos išlaidų, tačiau ji turi ir trūkumų} - gali vykti cheminiai pokyčiai - dėl aukštos temperatūros ir drėgmės gali pakisti eterinio aliejaus aromatas, dalis aromatinių komponentų ištirpsta vandenyje, ne iki galo išskiriami mažai lakūs eterinio aliejaus junginiai [Harmon, 1997]. Neseniai pradėtas naudoti hidrodifuzijos metodas, kur vandens garų osmosinis slėgis panaudojamas eterinio aliejaus išsiskyrimui iš augalo ląstelių pagreitinti. Šis būdas lyginant su hidrodistiliacija sutrumpina proceso trukmę ir padidina lakių junginių išeigą. Tačiau eterinių aliejų sudėtyje randama lipidų, chlorofilų, kumarinų, riebiųjų rūgščių, kurių nerandama eteriniuose aliejuose, gautuose distiliuojant aromatinius augalus prisotintais vandens garais [Legast ir kt.,1983]. Anfleražas yra brangesnis ir sudėtingesnis metodas už distiliaciją vandens garais, bet gaunamas vertingesnis ir svaresnis eterinis aliejus. Šis būdas dažnai naudojamas parfumerijos pramonei skirtu eterinių aliejų gamybai [Denny, 1991]. Ekstrakcijos metodai klasifikuojami pagal tirpiklio termodinaminę būseną. Kai ekstrahuojama augalinė žaliava, naudojant organinius tirpiklius, gaunami oleorezinai, turintys savo sudėtyje sunkiųjų dervų, fiksuojančių eterinio aliejaus kvapą. Tačiau salinant tirpiklį, distiliacijos metu prarandama dalis pačių lakiausių komponentų, labai svarbių aromatui [Jaskonis, 1989]. Atskiriems lakiems junginiams išskirti iš eterinių aliejų, bei lakiems junginiams, esantiems garų fazėje tirti, naudojama frakcinė distiliacija, mikroekstrakcija kietąją faze. Naudojama ir ekstrakcija superkritiniu skysčiu, kurios metu išvengiama ekstrakto sukoncentravimo, bet bandiniams su mažu riebalų kiekiu pritaikymas yra apribotas dėl jų vienalaikės ekstrakcijos su lakiais junginiais. 1.3.2. Aromatinių junginių išskirstymo bei identifikavimo principai Kompleksiniam lakių junginių mišinio išskirstymui plačiausiai naudojama dujų chromatografija. Junginiai išskirstomi, pasinaudojant skirtingomis mišinyje esančių junginių fizikinėmis-cheminėmis savybėmis. Bet kuri chromatografijos sistema yra sudaryta iš dviejų nesimaišančių fazių, viena iš kurių yra tvirtai sujungta su sistemos pagrindu (nejudri fazė), o kita (judri fazė) juda kuria nors užduota kryptimi, taip užtikrindama tiriamųjų komponentų pernešimą. Šių fazių kiekių santykis turi būti vienodas bet kuriame sistemos taške. Dinaminių apykaitos tarp dviejų fazių procesų metu, kiekvienas komponentas pasiskirsto tarp fazių priklausomai nuo jo fizikinių -cheminių savybių. Naudojamos šios chromatografinės charakteristikos: 1. Sulaikymo laikas ir sulaikymo tūris. Chromatografinio skirstymo metu kiekvienas komponentas išbūna kolonėlėje tam tikrą laiką tR. Šis laikas bet kurioje kolonėlėje priklauso nuo linijinio dujų nešiklio greičio. Sulaikymo tūris apskaičiuojamas padauginus laika tr iš dujų nešiklio greičio Fc(ml/min). 2. Sulaikymo (Kovatso) indeksas. Kadangi sulaikymo laikas (arba tūris) labai priklauso nuo proceso sąlygų, jie netinka tiksliam junginių identifikavimui. Tam naudojami palyginamieji junginiai - angliavandeniliai. Sulaikymo indeksas priklauso tik nuo nejudrios fazės sudėties ir pasirinktos darbo temperatūras, ir yra specifinis kiekvienam komponentui duotomis sąlygomis [Schieberle ir kt., 2000]. Žemesnio lakumo junginiams išskirstyti taikoma skysčių chromatografija. Yra naudojama ir šių dviejų metodų kombinacija dujų/skysčių chromatografija, kuri taikoma junginiams, aptinkamiems tik mikrokiekiais, identifikuoti. Junginiams identifikuoti chromatografas gali būti sujungiamas su: 1) liepsnos jonizacijos detektoriumi; 2) masių spektrometru; 3) infraraudonųjų spindulių spektrometru; 4) branduoliniu magnetinio rezonanso spektrometru. Plačiausiai naudojamas liepsnos jonizacijos detektorius ir masių spektrometrija, paremta tiriamojo junginio molekuline struktūra ir savybėmis, iš dalies molekuliniu svoriu, pagrindinio anglies atomo struktūra, bei funkcinių grupių prigimtimi ir išsidėstymu [Henry, 1981]. Vienas iš naujausių analizės metodų - "elektroninė nosis". Metodas taikomas lakiųjų junginių savybių analizei, produkto kokybės kontrolei, atitikimo reikalaujamiems standartams įvertinimui. Kaip detektoriai yra naudojami metalų oksidai, laidūs polimerai arba kvarciniai mikrosvarstyklių davikliai. Tai greitas, tačiau gana brangus tyrimo metodas [Madsen, 2000]. Taip pat junginiams identifikuoti naudojama juslinė analizė, kuri atliekama, pasinaudojant įgimtais žmogaus pojūčiais įvertinti skonį bei aromatą. Tačiau juslinės analizės rezultatai nėra tikslūs, labai priklauso nuo laiko ir tiriančiojo asmens jutimo organų. Juslinė analizė derinama su instrumentine analize (chromatografija, spektrometrija, leidžia tiksliau įvertinti aromato pokyčius perdirbant ar vartojant maisto produktus [Widder, 2000]. 1.3.3. Mikroekstrakcija kietąja faze 1.3.3.1. Principai Mikroekstrakcija kietąja faze (SPME) - tai pažangus lakiųjų junginių analizės metodas, užpatentuotas Arthur ir Pawliszyn 1990m. Dauguma tradicinių aromato analizės metodų turi nemažai trūkumų, susijusių su tiriamų pavyzdžių užteršimu, lakiųjų junginių nuostoliais koncentravimo metu, didelėmis gamybos išlaidomis dėl brangių organinių tirpiklių, bei aplinkosaugos problemomis. Todėl mikroekstrakcija kietąją faze turi daug privalumų - tai greitas, visapusiškas, nebrangus, didelio jautrumo ir pakartojamumo metodas, kuriame nenaudojamas tirpiklis, nėra būtinybės išankstiniam tiriamų pavyzdžių paruošimui, yra galimybė automatizuoti tyrimo procesą [Ibanez ir kt., 1998]. Šios mikroekstrakcijos eigoje norimos medžiagas išskiriamos iš dujinės ar skystos būsenos tiriamo pavyzdžio, joms pasiskirstant fiksuotoje stacionarioje fazėje. Metodui atlikti naudojama labai paprasta įranga, nereikalaujanti papildomos technikos, išskirtų junginių identifikavimui panaudojant tradicinį dujų chromatografą. Mikroekstrakcijos metu išvengiama įprasto tiriamų junginių sukoncentravimo proceso, nes ekstrahuojamos medžiagos iš karto kaupiasi išlydyto silicio pluošte, padengtame polidimetilsiloksano (PDMS), poliakniato, PDMS/divinilbenzeno (DVB), DVB/karbokseno/PDMS ar Carbowax fiksuotu sluoksniu [Pawliszyn ir kt., 1996]. Mikroekstrakcijos kietąja faze atlikimo procesas susideda iš dviejų pagrindinių dalių: 1) jungimų pasiskirstymas tarp analizuojamos medžiagos ir pluošto dangos; 2) sukoncentruotų junginių desorbcija iš pluošto į analizuojantį įrengimą (dujų chromatografą, masių spektrometrą, aukšto slėgio skysčių chromatografą). Mikroekstrakcijos atlikimas gali būti dvejopas, priklausomai nuo pluošto padėties tiriamos medžiagos atžvilgiu. Pluoštas gali būti pritvirtintas garų fazėje virš tiriamo bandinio ar įmerkiamas į skystąją fazę. Dujinės būklės bei švariems vandeniniams bandiniams rekomenduojama įmerkti pluošto tiesiai į bandinį, nes organiniai junginiai esantys sudėtyje turi didesnį giminingumą pluoštui, be to nėra trukdančių priemaišų. Tiriant aliejines ar didesnio molekulinio svorio medžiagas rekomenduojama pluoštą laikyti garų fazėje virš bandinio. Dėl skirtingų fazių ryšių adsorbcijos procesas garų fazėje virš bandinio ir skystoje fazėje skiriasi, tačiau iš esmės mikroekstrakcijos procesas yra pagristas pusiausvyros susidarymu. Kada tiriamoji medžiaga patalpinama į sandarų indą, pusiausvyra susiformuoja tarp šių trijų fazių: 1) pluošto dangos ir vandens fazės; 2) garų ir vandens fazės; 3) pluošto dangos ir garų fazės virš bandinio. Adsorbuoto junginio kiekis pluošte nepriklauso nuo to, kokiu būdu vyksta analizė (garų fazėje ar įvedus pluoštą į bandinį), kadangi nusistovėjus pusiausvyrai, cheminis tiriamo junginio potencialas visose trijose fazėse yra vienodas. Tarkim pluoštas yra įvestas į skystos arba dujinės būsenos bandinį. Tada pusiausvyra: [A]s[A]a (1) ki=[A]d/[A]s (2) k2=[AL/[A]d (3) Čia [A] yra junginio koncentracija skystoje fazėje (s), garų fazėje (d) ir pluošto adsorbcinėje fazėje (a), k1 ir k2 - tai tiriamo junginio [A] pasiskirstymo konstantos atitinkamai tarp garų bei skystos, ir adsorbcines pluošto dangos bei garų fazių. Jei mikroekstrakcijai naudojamas pluoštas yra įvestas į skysta fazę, pusiausvyra bus: [A]s ↔[A]a (4) tada pasiskirstymo konstanta k =: k1k2 = [A]a/[A]s (5) Nors garų fazės buvimas nekeičia bandinio kiekio pasiskirstymo tarp skystos ir adsorbcinės fazės pusiausvyros metu, tačiau garų fazės kiekis turi įtakos adsorbuotam bandinio kiekiui pluošte. Kuo didesnis garų fazės kiekis virš bandinio, tuo daugiau bandinio junginių pereis į šia fazę, ir mažiau pasiliks skystoje fazėje bei pluošte. Garų fazės kiekio virš bandinio įtaka yra didesnė tiems junginiams, kurių garų slėgis aukštesnis. Norint padidinti mikroekstrakcijos kietąją faze jautrumą, garų fazės virš bandinio kiekį reikia sumažinti iki minimumo. Tai galioja atliekant mikroekstrakcija su kietos bei skystos būsenos bandiniais. Adsorbuotas junginio kiekis pluošte yra tuo didesnis, kuo didesnė to junginio koncentracija bandinyje [Doong ir kt., 2000]. Jeigu bandinys yra skystos būsenos, mikroekstrakciją patartina atlikti pluoštą įvedus į skystį negu garų fazėje virš bandinio, nes toks atlikimo būdas yra daug efektyvesnis. Lakių junginių atskyrimui nuo mažiau lakesnių patartina atlikti metodą laikant pluoštą garų fazėje virš bandinio. Junginiams, kurių pasiskirstymo koeficientas tarp pluošto dangos ir skystos fazės yra didelis, mikroekstrakcijos laikas taip pat yra ilgesnis dėl plono, statiško vandens sluoksnio, supančio pluošto danga. 1993 m. Zhang ir Pawliszyn nustatė, kad ekstrakcijos laikas gali būti sumažintas atliekant mikroekstrakciją garų fazėje virš skysto bandinio, kadangi junginių difuzija į pluoštą garų fazėje yra keturis kartus didesnė nei skystoje fazėje. Dažniausiai mikroekstrakcijos atlikimo metodą nulemia tai, ar bandinyje esti priemaišų, kurios galėtų trukdyti ekstrakcijai ar chromatografiniam atskyrimui. Mikroekstrakcija skystoje fazėje yra būtina žemo lakumo junginiams. Pusiau lakūs komponentai difunduoja ganėtinai lėtai iš skystos fazės į garų fazę, o po to į pluoštą, todėl jų ekstrakcijai derėtų įvesti pluošta tik į garų fazę, tačiau adsorbcijos laikas gali trukti net iki keliu valandų [Ibanez ir kt., 1996]. Efektyviam mikroekstrakcijos atlikimui reikia atsižvelgti į tiriamo bandinio formą, riebalų kiekį bandinyje, druskos koncentraciją (joninę jėgą), bandinio (terpės) pH, priemaišų buvimą bandinyje, bandinio ir garų fazės kiekį, aplinkos ir bandinio temperatūrą [Zhang ir kt.,1993]. 1.3.3.2. Mikroekstrakcijai naudojamo pluošto pasirinkimas Atliekant mikroekstrakcija, tikslių bei efektyvių rezultatų gavimui labai svarbu tinkamai pasirinkti pluoštą. Tam reikia atsižvelgti į bandinyje esančių junginių aptikimo ribas bei šiuos faktorius: • molekulinį svorį; • virimo tašką; • garų slėgį; • poliškumą; • funkcines grupes; • koncentracijos ribas. Šie faktoriai turi būti suderinti su pluošto dangos storiu, poliškumu ir porėtumu. Plačiausiai naudojami polidimetilsiloksano (PDMS) nepoliniai pluoštai, kuriu dangos storis: 100 um, 30 um ir 7 urn. Storesnė danga ekstrahuoja didesnį junginio kiekį, tačiau ekstrakcijos laikas yra ilgesnis nei naudojant plonesnę dangą. Žemo molekulinio svorio aromatiniams junginiams rekomenduojama naudoti storesnę pluošto dangą. Tačiau junginiai, kurių pasiskirstymo konstanta tarp pluošto ir tiriamos fazės yra didelė, paprastai yra didesnio molekulinio svorio ir yra lėčiau adsorbuojami pluošto dangoje. Kadangi šių junginių migracija iš ir į pluošto dangą yra lėta, naudojant plonesnę pluošto danga joje sulaikomas didesnis junginio kiekis. Poliakrilato (PA) pluoštai geriau ekstrahuoja polinius junginius (rūgštis, alkoholius, fenolius, aldehidus), nei nepolinius angliavandenilius. Tai priklauso nuo pluošto poliškumo. Pluošto porėtumas padidina ekstrakcijos efektyvumą dėl mikroporų savybių sulaikyti junginius nepadidinant pluošto dangos storio. Karbokseno-PDMS pluoštai dėl didelio porėtumo plačiai naudojami sieros dioksido aptikimui maisto produktuose. Tačiau dažniausiai pluoštai yra pasirenkami atsižvelgiant į junginių prigimtį ir koncentracijos aptikimo ribas [Pawliszyn ir kt., 1997]. 1.3.3.3. Mikroekstrakcijos pritaikymas Šiuo metu mikroekstrakcija kietąja faze yra pritaikoma šiose srityse [Pawliszyn ir kt., 1997]: • eterinių aliejų sudėties analizė (čiobrelio, baziliko, kadagių, pušies spyglių apynių ir kitų augalų eteriniai aliejai); • lakių aromatinių junginių esančių augaluose, vaisiuose, daržovėse, taip pat kokybinė bei kiekybinė šių junginių analizė; • atskirų aromatinių junginių, kurių dėka formuojamas maisto produktų skonis bei aromatas, analizė (lakių, vandenyje ir aliejuose tirpių, turinčių polinkį oksiduotis ir hidrolizuotis junginių analizė); • majaro reakcijos metu susiformuojančių lakių ir pusiau lakių aromatinių junginių analizė (pirazinai, tiazolai, furanai, piridinai); • maisto priedų, stabilizatorių bei priemaišų, randamų maisto produktuose, tyrimas (junginių, naudojamų vandens chloravimui, pesticidų, tabako, vyno gamybai naudojamų priedų aptikimas); • aromatą nulemiančių junginių, esančių alkoholiniuose ir bealkoholiniuose gėrimuose nustatymas (kavoje, sultyse, degtinėje, brendyje, vynuose, coca-cola). Plačiausiai mikroekstrakcija kietąją faze yra pritaikoma skystos fazės bandinių, bei garų fazėje esančių lakių junginių tyrimui. Kitos pritaikymo sritys yra ekstraktų frakcionavimas, kuro nuotėkio iš požeminių laikymo talpų nustatymas, geriamo vandens analizė, chromatografija, medicinoje kraujo tyrimams. 1.4. Maisto produktų aromatizavimas Prieskoniniai augalai yra sudėtinė žmogaus maisto raciono dalis, be jų mūsų maistas taptų beskonis, bekvapis, nekeltų apetito, estetinio pasigėrėjimo. Jau beveik prieš 1000 metų prieš mūsų erą buvo naudojami prieskoniai maistui pagardinti [Jaskonis, 1989]. Kadangi šviežių prieskoninių augalų laikymo trukmė labai trumpa, todėl didžioji dalis prieskonių panaudojama maisto produktų bei patiekalų gamyboje džiovinti. Tačiau džiovintų prieskoninių bei aromatinių augalų panaudojimas aromatizavimui turi trūkumų: • Jaučiamas sezoniškumas, • Laikant džiovintus prieskonius aromatinių medžiagų nuostoliai siekia apie 50 proc.; • Nepatogu prieskonius įterpti į maisto produktus, • Padlogėja produktų prekinė išvaizda, • Atsiranda bakteriologinio užterštumo pavojus. Siekiant išvengti minėtų trūkumų, iš augalinių produktų išskiriami eteriniai aliejai, kurie ir panaudojami aromatizavimui. Eteriniai aliejai išskiriami iš šviežių, pavytintų arba džiovintų augalų [Visockis, 1993]. Natūralios kilmės aromatizatoriai yra naudojami konditerijos pramonėje, gėrimų gamyboje, mėsos pramonėje. Naturalios kilmės aromatizatorių gamyboje svarbu apsaugoti eterinius aliejus nuo išgaravimo bei oksidacijos procesų. Tuo tikslu eteriniai aliejai maišomi, imobilizuojami, atsižvelgiant į aromatizatoriaus paskirtį – gaivinančių gėrimų gamyboje naudojamos spiritinės ištraukos, vandeniniai distiliatai aromatizuoto cukraus pavidale. Aromatinių medžiagų lakumui sumažinti naudojamos įvairios rišančios, įkapsuliuojančios aromatinės medžiagos: įvairūs baltymai, krakmolai, dekstrinai, krakmolo sirupas, želatininizuojančios medžiagos, gamtiniai fiksatoriai, gali būti taikomi cheminiai junginiai: Benzilbenzoatas, dietilfalatas, kurie gerai tirpina eterinius aliejus ir gali būti naudojami vietoj etanolio. Tačiau cheminių stabilizatorių panaudojimą riboja jų toksiškumas [Teranishi,1989]. 1.5. Literatūros žinios apie tirtą augalą. 1.5.1. Bendrosios žinios. Paprastasis krapas ( Anethum graveolens L.) - salierinių ( Apiaceae ) šeimos vienmetis žolinis augalas. Užauga 40 - 120 cm aukščio. Krapo stiebas stačias, apvalus, su balsvais dryžiais, plikas, šakotas. Lapai 3-4 kartus plunksniškai suskaldyti, siūliški. Žiedynai apie 15 cm skersmens, su 30 - 50 stipinų. Žiedai gelsvi. Vaisiai rusvi, kiaušinio arba elipsės formos, iš šonų suploti, 3-7 mm ilgio, iki 3-4 mm pločio. Žydi liepos - rugsėjo mėn. apie 14 dienų. Vaisiai subręsta rugpjūčio - rugsėjo mėn., subrendę išbyra ir pasisėja patys. Krapai labai vertingi, juose daug eterinių aliejų, vitaminų, mineralinių druskų, geležies, fosforo, kalio. Visos dalys maloniai specifiškai kvepia. Visuose augalo dalyse yra eterinio aliejaus, kurį sudaro karvonas ir kitos medžiagos. Sėklos eterinio aliejaus turi nuo 2,5 iki 5%, o žolė 2-3 kartus mažiau. Be to sėklose yra apie 20 % riebiojo aliejaus, azotinių ir beazotinių medžiagų, cukraus, ląstelienos, provitamino A. Lapuose yra vitamino C (beveik 135 mg%), provitamino A ir flavonoidų [Skiliarevskis, 1985]. Krapai aromatizuoja ir vitaminizuoja maistą, suteikia malonų skonį, praturtina vitaminais ir mineralinėmis medžiagomis. Šviežių lapų dedama į salotas, mėsos, žuvies, daržovių sriubas, antruosius patiekalus, beriama ant sumuštinių, skaninamas majonezas. Sėklomis skaninami duonos gaminiai, actas, marinatai. Eterinis aliejus naudojamas konditerijos, likerių pramonėje ir parfumerijoje. 1.5.1. Krapų eterinių aliejų cheminės sudėties tyrimai auginimo ir perdirbimo metu Terpenai yra pagrindiniai krapų (Anethum graveolens L.) aromatą formuojantys komponentai. Krapų eteris (2,3,3a,4,5,7a-heksahidro-3,6-dimetilbenzofuranas (1), ()-(+)-4S-R-felandrenas (2), miristicinas (3) ir (Z)-3-heksenolis (4) yra pirminiai ir svarbiausi krapų žolės aromato komponentai [Bonnländer ir kt., 2000; 1.1 pav. ]. 1.1 Pav. Svarbiausių krapų žolės aromatą formuojančių junginių struktūrinės formulės: krapų eteris (1), felandrenas (2), miristicinas (3), cis-heksenolis (4) Šviežių krapų EA nustatyta virš 120 lakiųjų junginių, iš kurių krapų eteris laikomas pagrindiniu šviežių krapų aromatą nusakančiu junginiu dėl jo mažos ribinės kvapo koncentracijos ir būdingo „krapų“, „gėlių“ ir „prieskoninio“ aromato tonų [Blank ir kt., 1992; Bonnländer ir kt., 2000]. Taip pat svarbūs sudedamieji kvapo komponentai yra -felandrenas, miristicinas ir metil 2-metilbutanoatas. Skirtingų anatominių krapų dalių eteriniai aliejai plačiai vartojami maisto pramonėje, ypač dėl malonaus prieskoninio aromato. Krapų (Anethum graveolens L.) EA sudėtis priklauso nuo daugelio veiksnių, tokių kaip veislės tipo, anatominės augalo dalies, auginimo laiko, ekstrakcijos metodo, geografinės padėties, perdirbimo ir laikymo sąlygų, ir kt. [Jirovetz ir kt., 2003]. Bendrai, kaip jau buvo minėta, karvonas, limonenas ir felandrenas yra ne tik reikšminiai daugelio krapų eterinių aliejų aromatą formuojantys junginiai, tačiau ir biologiškai aktyvūs junginiai. Nustatyta, kad Kanadoje užaugintų krapų EA karvonas ir d-limonenas sudaro 97,5 % visų junginių [Delaquis ir kt., 2002]. Amerikoje auginamų krapų pagrindiniai EA sudedamieji komponentai yra felandrenas, tuo tarpu Europoje auginamų krapų sėklų – limonenas ir karvonas [Bailer ir kt.,2001]. Tačiau, ir kaimyninėje Estijoje užaugintuose krapuose buvo identifikuota viso 44 lakieji junginiai, iš kurių -felandrenas sudarė net 75,1-75,8 % visų EA junginių, toliau seka -felandrenas (7,4-7,9 %), krapų eteris (2,2-3,9 %) ir limonenas (2,8-2,9 %) [Orav ir kt., 2003]. Taip pat estų mokslininkai nustatė, kad krapų EA cheminė sudėtis džiovinant 4 savaičių laikotarpyje kambario temperatūroje praktiškai reikšminiai nepakito. Indijojos krapų Anethum sowa sėklų EA pagrindiniai sudedamieji komponentai yra limonenas (15,1 %), karvonas (44,5 %) ir krapų apiolis (26,5 %); kiti svarbūs junginiai – trans-dihidrokarvonas (3,2 %), cis-dihidrokarvonas (4,2 %), p-ment-2,4(8)-dienas (1,6 %) ir miristicinas (1 %) [Ahmad ir kt., 1990]. Nustatyta, kad Bulgarijoje auginamų krapų sėklų EA sudėtyje vyrauja d-karvonas (50,1 %) ir d-limonenas (44,1 %) [Jirovetz ir kt.,2003]. 2. TYRIMO OBJEKTAS IR METODAI Darbas vykdytas kartu su Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės instituto (LSDI) mokslininkais. Cheminės sudėties tyrimai atlikti LSDI biochemijos ir technologijos laboratorijoje pagal priimtus analizių metodus (Ermakov ir kt., 1987). Bandymų duomenys apdoroti dispersinės analizės būdu, naudojant kompiuterinę programą ANOVA. Kauno technologijos universiteto maisto produktų technologijos katedroje atliktas skirtingų krapų veislių eterinių aliejų išskyrimas iš šviežios, džiovintos ir šaldytos krapų žaliavos ir gautos išeigos nustatymas bei nustatyta eterinių aliejų cheminė sudėtis. 2.1. Augalinė žaliava ir lakiųjų aromato junginių išskyrimas Tyrimo objektu pasirinktas paprastasis krapas (Anethum graveolens L.) (2.1 pav.). 2.1 Pav. Paprastasis krapas (Anethum graveolens L.) Tirtos 4 paprastųjų krapų veislės: Grybovskij, Mamonth, Common ir Donar. Šios krapų veislės skiriasi: Grybovskij – ankstyvoji, vidutinio derlingumo, Rusijoje sukurta krapų veislė. Mamonth, Common ir Donar – derlingi, olandų selekcijos, pramoniniam auginimui tinkami krapai. Common yra vidutinio vėlyvumo, tačiau nedaug žiedynų formuojanti veislė. Donar ir Mamonth – vešlia lapija, ilgai neformuojantys žiedynų vėlyvieji krapai [Dambrauskienė, 2005]. Žaliava užauginta LSDI (Babtai, Lietuva) eksperimentiniuose laukuose 2005 – 2006 m. Lauko bandymuose krapai buvo sėjami kas mėnesį, keturis kartus per vegetaciją: pirmoji sėja – pirmą gegužės dekadą; antroji – pirmą birželio dekadą; trečioji – pirmą liepos dekadą; ketvirtoji – pirmą rugpjūčio dekadą. Krapai sėti eilėmis, tarp kurių palikti 60 cm tarpueiliai. Bandymas vykdytas keturiais pakartojimais. Derlius pjautas techninėje brandoje, krapams pasiekus 30-40 cm aukštį – po 60 dienų nuo sudygimo ir masinio žydėjimo metu, kai augalai siekė 70-80 cm, po 80 dienų nuo sudygimo. Meteorologinės sąlygos tyrimų metais krapų vegetacijai buvo vidutiniškai palankios: pirmoje vegetacijos pusėje krapams sudygti ir augti užteko šilumos ir drėgmės; antroje – stojo sausringi periodai, išplito kenkėjai, kurie sumažino krapų žaliavos produktyvumą bei paskatino žiedynų formavimąsi. Lakūs aromato junginiai iš šviežios, džiovintos ir šaldytos krapų žaliavos (visas augalas, lapeliai arba stiebai) išskirti hidrodistiliacijos Clevenger aparate (2.2 pav.) metodu [AOAC, 1990]. Visos analizės atliktos su trimis pakartojimais. 2.2 Pav. Lengvesnio už vandenį eterinio aliejaus kiekio tūrinis (Clevenger) nustatymo aparatas 2.2. Dujų Chromatografija (DC) Eterinio aliejaus (1 µl EA ištirpintas 1 mL pentano) sudėtis tirta Fisons 8000 dujų chromatografu (Fisons Inspuments Inc., Rodano MI, Italy) su liepsnos jonizaciniu detektoriumi ir DB-5 kapiliarine kolonėle (5% fenil, polidimetilsiloksanas, 50 m ilgis, 0,32 mm vidinis skersmuo, 0,25 μm stacionarios fazės sluoksnis, J&W Scientific, Folsom, CA). Nešančių dujų helio linijinis tekėjimo greitis esant 50 C temperatūrai 43 cm s-1; detektoriaus temperatūra 320 C, naudota temperatūrinė programa nuo 50 C (išlaikoma 2 min) iki 280 C (10 min) keliant greitį 5 C min-1. Inžektoriaus temperatūra 250 °C, naudotas srauto paskirstymas 1:5 ir mėginio įleidimo tūris 1 L. Atskirtų lakiųjų bioaktyvių kvapo junginių kiekis buvo išreikštas DC integratoriaus pikų ploto procentais; vidutinės reikšmės gautos atlikus tris pakartotinas injekcijas ir paskaičiuotas variacijos koeficientas. 2.3. Dujų chromatografija – masių spektrometrija (DC–MS) DC-MS analizės atliktos naudojant Perkin Elmer Clarus 500 dujų chromatografą su Perkin Elmer Clarus 500 selektyviuoju masių detektoriumi (Perkin Elmer Instruments, Shelton, USA) esant jonizuojančio srauto įtampai 70eV, masių intervalas buvo m/z 29–550. Lakūs aromato junginiai buvo išskirstomi naudojant Elite–5 MS kapiliarinę dujų kolonėlę (5% difenil, dimetilpolisiloksanas, 30 m ilgis, 0,25 mm vidinis skersmuo, 0,25 μm stacionarios fazės sluoksnio storis, Perkin Elmer Instruments, Shelton, USA). Temperatūrinė programa naudota analogiška kaip ir DC metodui. Nešančių dujų helio srautas nustatytas 36,2 cm s–1 esant 50 C temperatūros. Naudotas srauto paskirstymas 1:20 ir 250 °C inžektoriaus (mėginio įleidimo kameros) temperatūra. Lakieji aromato junginiai identifikuoti apskaičiavus jų Kováts (KI) sulaikymo indeksus, pagal C8-C30,32 alkanų mišinį (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), gautus nepolinėje DB-5 kolonėleje palyginus su publikuotais literatūroje [A14] ir, taip pat, palyginus gautus masių spektrus su spektrais esančiais NIST (versija 1.7), NBS 75K/WILEY 275 ir EPA/NIH masių spektrų bibliotekose. Junginys identifikuotas tiksliai esant geram KI ir masių spektrų suderinamumui. 3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS Skirtingų krapų veislių derliaus išeiga. Nustatyta, kad krapų derlius priklauso nuo veislės genetinių savybių, tačiau lemiamos įtakos tam turi sėjos laikas. Sėjant krapus pirmą gegužės dekadą buvo pasiektas maksimalus derlingumas – nuo 15,3 iki 38,0 t ha-1 (3.1 pav.). Tai būtų galima paaiškinti palankiomis daržovėms augti sąlygomis: pakankamu drėgmės ir maisto medžiagų kiekiu, tinkama aplinkos temperatūra ir kt. Šiuo laikotarpiu auginami krapai mažiau pažeidžiami kenkėjų. Pirmąją birželio dekadą sėti krapai dėl kritulių trūkumo duoda mažesnį derlių (10,8-24,7 t ha-1). Liepos ir rugpjūčio mėnesiais sėti krapai dėl drėgmės stygiaus dygsta ilgai ir dera menkai. Rugsėjo mėnesį pasitaikančios šalnos Lietuvoje gali pakenkti paskutinės sėjos krapų pasėliui. Šie veiksniai trikdo normalų augalų vystymąsi. Lyginant skirtingų krapų veislių derlingumą pastebėta, kad stabiliai dideliu derliumi pasižymi Donar veislės krapai, pakankamai gausiai dera Mamonth ir Gribovskij, o mažiausiu derlingumu pasižymi Common veislės krapai. 3.1 pav. Skirtingų veislių techninės brandos krapų derliaus išeiga, t ha-1 Skirtingų krapų veislių cheminė sudėtis. Cheminė krapų sudėtis pateikta 3.1 lentelėje. Tyrimų duomenimis cheminė krapų sudėtis tarp tirtų veislių svyruoja nežymiai. Didesni rodiklių pokyčiai pastebėti skirtingu laikotarpiu augintuose krapuose. Nustatyta, kad gausesniu cukraus kiekiu (1,74-3,97 %) pasižymėjo birželio ir liepos sėjos techninės brandos krapai; tuo tarpu, didesnis askorbo rūgšties kiekis (30,4-60mg 100g-1) nustatytas gegužės ir birželio sėjos krapuose (3.1 lentelė). Pastebėta, kad vėlinant sėjos laiką sausųjų medžiagų kiekis krapų žaliavoje palaipsniui didėja. Nustatyta, kad karotinoidų kiekis šviežioje krapų žaliavoje kinta nežymiai, nuo 7,7 iki 11,6 mg 100 g-1. Mažiausiai pageidautinų nitratų krapuose gausu. Ankstyvesnės sėjos krapuose nitratų nustatyta daugiau lyginant su vėlesnės sėjos krapais. Tuo tarpu, ryškių skirtumų tarp veislių nėra. Gegužės sėjos krapuose nitratų rasta 1964-3186 mg kg-1, o jau birželio sėjos žaliavoje jų kiekis sumažejo iki 1013-1534 mg kg-1. Mažiausiu nitratų kiekiu (1000 mg kg-1) pasižymėjo liepos ir rugpjūčio sėjos krapai (3.1 lentelė). 3.1 lentelė. Sėjos laiko įtaka skirtingų veislių techninės brandos krapų cheminei sudėčiai Krapų veislė Sausosios medžiagos, % Cukrūs, % Askorbo rūgštis, mg 100g-1 Karotinoidai, mg 100g Nitratai, mg kg-1 Sėta pirmą gegužės dekadą Grybovskij 9,6 1,15 65,0 8,8 2 712 Common 11,1 1,52 47,0 11,1 2 712 Donar 8,7 0,87 33,2 7,7 3 186 Mamonth 10,5 0,63 52,4 10,5 1 964 Sėta pirmą birželio dekadą Grybovskij 15,6 1,99 60,0 9,3 1 247 Common 12,6 1,74 50,0 11,2 1 534 Donar 10,8 2,48 30,4 8,2 1 013 Mamonth 14,6 2,22 49,2 10,9 1 306 Sėta pirmą liepos dekadą Grybovskij 13,6 3,30 42,0 11,1 1 031 Common 10,0 3,59 44,0 9,3 834 Donar 12,9 4,71 48,0 10,3 1 157 Mamonth 12,3 3,97 56,0 10,5 940 Sėta pirmą rugpjūčio dekadą Grybovskij 13,5 1,14 43,0 11,6 962 Common 16,4 1,02 47,0 10,8 800 Donar 15,3 1,41 41,0 9,6 764 Mamonth 14,2 1,20 45,0 10,3 843 R05 2,83 0,16 7,42 1,95 103,2 Nustatyta, kad bendras chlorofilų kiekis krapuose priklauso nuo veislių savybių. Didžiausią chlorofilų kiekį sukaupia Mamonth veislės krapai  1,2 mg g-1 (3.2 pav.). Šios veislės krapai išsiskiria sodriai žalia spalva. Mažiausiai šių pigmentų rasta Donar veislės augaluose. Nustatyta, kad krapų paruošimo būdai turi ženklią įtaką jų kokybei. Džiovinimas pradinį chlorofilo kiekį sumažina 20 – 33 %, užšaldymas 16 – 33 % (3.2 pav.). Geriausiu aromatu išsiskiria užšaldyti krapai. Džiovinti krapai mažiau kvapnūs, pakinta ir aromato sudėtis, ypač jei žaliava džiovinama aukštoje temperatūroje. 3.2 pav. Bendras chlorofilo kiekis šviežiuose, džiovintuose ir šaldytuose krapuose, mg g-1 Krapų žaliavos sudėtis jiems augant kinta. Techninės brandos krapai – švieži ir vešlūs, jų lapai bei stiebeliai sultingi, lankstūs ir aromatingi. Tokia žaliava 100 % tinkama šviežiam vartojimui ir perdirbimui. Žydinčių krapų žaliavos kokybė pakinta, nes 50 % visos augalinės žaliavos kiekio sudaro stiebai. Žiedynai su nokstančiomis sėklomis, priklausomai nuo veislės, sudaro 13-33 % krapų žaliavos. Lapams telieka 22-37 % nuo bendro žydinčių krapų derliaus (3.3 pav.). 3.3 pav. Krapų augalinės žaliavos anatominė sudėtis Skirtingų krapų veislių eterinių aliejų išeigos ir lakiųjų aromato junginių analizė auginimo ir perdirbimo metu. Nustatyta, kad techninės brandos krapuose eterinių aliejų kiekis nedidelis, priklausomai nuo tirtos veislės svyruoja ribose nuo 0,23 % (Mamonth) iki 0,58 % (Common) (3.4 pav.). Toliau augalams bręstant eterinių aliejų kiekis didėja. Taip pat nevienodą eterinių aliejų kiekį sukaupia skirtingos anatominės augalo dalys. Nustatyta, kad žydėjimo metu eterinių aliejų kiekis tirtų veislių krapų lapuose sudaro 1,24 % (Mamonth) – 2,18 % (Donar), tuo tarpu, priklausomai nuo veislės, krapų stiebuose sukaupto eterinio aliejaus kiekis yra 3,5 (Gribovskij) – 4,6 (Mamonth) kartų mažesnis (3.4 pav.). 3.4 pav. Eterinių aliejų išeiga (%) techninės brandos ir žydinčiuose krapuose Eteriniai aliejai dėl jų sudėtyje esančių aktyviųjų lakiųjų junginių suteikia specifinį kvapą ir malonų skonį. Šviežių krapų EA nustatyta virš 120 lakiųjų junginių, iš kurių krapų eteris laikomas pagrindiniu šviežių krapų aromatą nusakančiu junginiu dėl jo mažos ribinės kvapo koncentracijos ir būdingo „krapų“, „gėlių“ ir „prieskoninio“ aromato tonų [Blank, Sen, Grosch, 1992; Bonnländer, Winterhalter, 2000]. Taip pat svarbūs sudedamieji kvapo komponentai yra -felandrenas, miristicinas ir metil 2-metilbutanoatas. Skirtingų anatominių krapų dalių eteriniai aliejai plačiai vartojami maisto pramonėje, ypač dėl malonaus prieskoninio aromato. Krapų (Anethum graveolens L.) EA sudėtis priklauso nuo daugelio veiksnių, tokių kaip veislės tipo, anatominės augalo dalies, auginimo laiko, ekstrakcijos metodo, geografinės padėties, perdirbimo ir laikymo sąlygų, ir kt. [Jirovetz ir kt., 2003]. Yra žinomi 4 skirtingi krapų chemotipai, turintys miristicino, krapų apiolio, abiejų šių junginių arba stokojantys abiejų šių komponentų [Krüger ir kt., 1996]. Mūsų tirtų krapų veislių sudėtyje pagrindiniai vyraujantys komponentai yra -felandrenas, krapų eteris, limonenas, karvonas bei p-cimenas, tačiau rasti procentiniai jų kiekiai skiriasi nuo kitose šalyse auginamų krapų EA sudėties [Delaquis ir kt., 2002; Bailer ir kt., 2001; Ahmad ir kt., 1990; Jirovetz ir kt., 2003; Orav ir kt., 2003]. 2005 m. derliaus I sėjos (gegužės mėn.) techninės brandos krapų žaliavos EA sudėtyje vyrauja -felandrenas, kuris sudaro nuo 42,5  (Mamonth) iki 61,6  (Donar) visų krapų EA junginių; toliau seka krapų eteris - 16,7  (Donar) – 20,5  (Gribovskij), limonenas – 10,5  (Gribovskij) – 12,2  (Donar) (3.2 lentelė). Palyginimui buvo atlikta analogiška II sėjos (birželio mėn.) techninės brandos šviežių krapų EA cheminės sudėties analizė (3.3 lentelė). Nustatyta, kad kaip ir I sėjos atveju, II sėjos (birželio mėn.) techninės brandos šviežių krapų sudėtyje vyrauja tie patys komponentai, kurių kiekiai šiek tiek pakito: -felandrenas - 41,0  (Common) - 48,3  (Donar), krapų eteris (20,1 – 24,5 ), limonenas (18,2 – 21,8 ), karvonas (1,8 – 7,9 ) (3.3 lentelė). Visų tirtų veislių krapų EA miristicino ir krapų apiolio rasta labai maži arba pėdsakiniai kiekiai. Lyginant skirtingą auginimo laiką, t.y. techninę brandą ir žydėjimo fazes, pastebėta skirtumų. Lakaus monoterpeno -felandreno kiekis reikšminiai sumažėjo. Pavyzdžiui, Donar veislės techninės brandos krapų EA sudėtyje -felandreno rasta 61,6 , tuo tarpu žydėjimo metu jo kiekis sumažėjo net 23,30 , t.y 1,7 kartų (3.2 lentelė). Tokia tendencija pastebėta visose tirtų krapų veislėse, išskyrus Mamonth atveju, kai žydėjimo metu lyginant su technine branda -felandreno kiekis padidėjo nuo 42,5 iki 50,1 . Limoneno kiekis žydėjimo metu padidėjo nežymiai nuo 0,5  (Donar) iki 2,0  (Common), o kito svarbaus komponento krapų eterio priešingai sumažėjo nuo 0,9  (Common) iki 7,0  (Gribovskij). Taip pat buvo stebėti lakių aromato junginių pokyčiai ir užšaldant techninės brandos krapus. 2005 m. derliaus I sėjos techninės brandos užšaldytų krapų EA sudėtis pateikta 3.4 lentelėje. Tiriant užšaldytų krapų EA sudėtį tarp skirtingų krapų veislių esminių skirtumų nepastebėta. Nustatyta, kad užšaldytuose techninės brandos krapuose -felandrenas kinta nuo 23,7 iki 25,0 %, krapų eteris – 21,7 – 28,9 %, p-cimenas (11,7 – 15,5 %) ir limonenas 8,3 – 9,1 % (3.4 lentelė). Tačiau pastebimi akivaizdūs skirtumai lyginant tarpusavyje tos pačios techninės brandos šviežių ir užšaldytų krapų EA sudėtį. Nustatyta, kad -felandreno kiekis užšaldžius krapų žaliavą priklausomai nuo veislės sumažėjo 2,3-2,6 kartų. Lakaus monoterpeno limoneno kiekis visose tirtose krapų veislėse padidėjo 1,3 kartų, krapų eterio – 1,3-1,6 kartų, tuo tarpu, oksidinto monoterpeno p-cimeno kiekis padidėjo net 2,4-23,4 kartų. 3.2 lentelė. Skirtingų krapų veislių 2005 metų derliaus I sėjos techninės brandos ir žydėjimo fazių EA sudėtis (šviežia žaliava) No Compound KI Identifi-kacija Mamonth Common Gribovskij Donar lapai+stiebai lapai lapai+stiebai lapai lapai+stiebai lapai lapai+stiebai lapai 1 -Tujenas 928 KI, MS 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3 0,2 0,2 2 -Pinenas 934 KI, MS 1,3 1,9 1,7 1,7 0,9 1,9 1,7 1,8 3 -Pinenas 976 KI, MS 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 4 -Mircenas 992 KI, MS 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,7 0,6 0,6 5 -Felandrenas 1009 KI, MS 42,5 50,1 56,5 49,3 57,3 42,4 61,6 38,3 6 -Terpinenas 1018 KI, MS 0,9 1,0 1,1 1,0 1,2 0,7 1,3 0,6 7 p-Cimenas 1027 KI, MS 6,5 5,2 3,2 5,5 0,5 10,5 2,1 9,2 8 Limonenas 1035 KI, MS 10,6 11,8 11,6 13,6 10,5 12,0 12,2 12,7 9 -Terpinenas 1059 KI, MS p p p p   p p   10 Artemisia alkoholis 1085 KI, MS 0,1   0,1 0,1   0,1 0,2 0,1 11 Linalolis 1101 KI, MS 0,1 0,1 0,1   p p p 0,1 12 Trans-p-mentha-2,8-dien-1-ol 1128 KI, MS p 0,1 p p p 0,1 p p 13 Trans-limoneno oksidas 1135 KI, MS p p p     p p p 14 Trans-pinokarveolis 1141 KI, MS p p   p p p p p 15 Estragolis   KI   p p     0,1   p 16 Terpinen-4-olis 1176 KI 0,6 0,4 0,2 0,6 p 0,9 0,1 0,4 17 Krapų eteris 1193 KI, MS 20,0 16,2 17,0 16,1 20,5 13,5 16,7 17,9 18 Cis-dihidro karvonas 1199 KI, MS 0,2   0,2 0,2 0,2 0,1 0,1 0,2 19 Trans-dihidro karvonas 1205 KI, MS 0,8 0,8 0,4 0,9 0,1 1,5 0,2 0,9 20 Trans-karveolis 1216 KI, MS 0,1   0,2 0,1 p p p 0,1 21 Citronelolis 1224 KI, MS 0,2 0,2   0,2 0,1 0,3 0,1 0,3 22 Cis-Karveolis 1232 KI, MS 0,2   0,1 0,2 p p p   23 Karvonas 1249 KI, MS 0,3 0,4 0,3 1,5 p 0,1 p 0,2 24 Karvotanacetonas   KI, MS           0,2 p 0,6 25 Geraniolis 1261 KI, MS 0,2 0,3 0,2 0,2   0,1 0,1   26 Cis-karvono oksidas 1270 KI, MS 0,2 0,3 p p   0,4   0,4 27 Trans-karvono oksidas 1279 KI, MS 0,1     p p p p 0,1 28 Timolis 1297 KI, MS 3,0 2,8 2,2 2,4   3,4 0,8 3,4 29 Karvakrolis 1305 KI, MS 0,2 0,1 1,2 0,1 5,3 0,2 0,2 0,6 30 Trans-karvil acetatas 1351 KI 0,3 0,3 0,1 0,2 p 0,4   0,4 31 Eugenolis 1377 KI, MS p   0,1 p   p   0,1 2 lėntelės tęsinys 32 Cis-karvil acetatas 1387 KI 0,3   0,2 0,3   0,4   0,7 33 Geranil acetatas 1394 KI, MS 0,4 0,6   0,4   0,7 p 0,8 34 Metil eugenolis 1407 KI, MS 0,1   0,2 0,1   0,1 0,1 0,1 35 -Kariofilenas 1419 KI, MS 0,5 0,7 0,2 0,5   0,8 0,1 0,9 36 Germakrenas D 1480 KI, MS 0,1   0,1 0,1 0,0 p   0,1 37 Miristicinas 1525 KI, MS p   p   0,0 p   p 38 Krapų apiolis 1770 KI, MS 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 p 0,3 39 Apiolis 1807 KI, MS p p p p p p   0,1 Viso identifikuota, % 91,2 94,7 98,5 96,7 97,9 92,4 98,8 92,8 SSN, % 21,6 18,3 13,9 17,1 10,1 14,3 12,1 18,0 p-pėdsakai 0,04 ; SSN – santykinis standartinis nuokrypis, . 3.3 lentelė. Skirtingų krapų veislių 2005 metų derliaus II sėjos techninės brandos etapo EA sudėtis (šviežia žaliava) Nr Junginio pavadinimas KI Identifikacija Common Mamonth Donar lapai+stiebai lapai+stiebai lapai+stiebai 1 -Tujenas 928 KI, MS 0,1 0,1 0,2 2 -Pinenas 936 KI, MS 1,0 1,0 1,2 3 -Pinenas 977 KI, MS 0,1 0,1 0,2 4 -Mircenas 991 KI, MS 0,5 0,5 0,5 5 -Felandrenas 1011 KI, MS 41,0 42,9 48,3 6 -Terpinenas 1019 KI, MS 1,0 1,1 1,2 7 p-Cimenas 1027 KI, MS 0,5 1,1 8 Limonenas 1036 KI, MS 19,9 21,8 18,2 9 -Terpinenas 1061 KI, MS 0,1 p p 10 Artemisia alkoholis 1089 KI, MS 0,1 0,1 0,1 11 Linalolis 1109 KI, MS p 12 Trans-p-mentha-2,8-dien-1-ol 1123 KI, MS 0,1 0,1 0,1 13 Trans-limoneno oksidas 1130 KI, MS p p p 14 Trans-pinokarveolis 1137 KI, MS p p p 15 Estragolis 1148 KI p p 16 Terpinen-4-olis 1183 KI p 17 Krapų eterjs 1193 KI, MS 20,1 22,8 24,5 18 Cis-dihidro karvonas 1199 KI, MS 0,2 0,2 0,2 19 Trans-dihidro karvonas 1206 KI, MS 0,5 0,6 0,1 20 Trans-karveolis 1217 KI, MS 0,1 0,2 0,2 21 Citronelolis 1223 KI, MS p 0,1 p 22 Cis-karveolis 1232 KI, MS p p p 23 Karvonas 1251 KI, MS 7,9 5,6 1,8 24 Geraniolis KI, MS 0,1 p 25 Timolis 1291 KI, MS p 0,2 26 Karvakrolis 1297 KI, MS 5,5 0,2 0,4 27 Trans- karvil acetatas KI p p p 28 Eugenolis 1364 KI, MS p 0,1 p 29 Cis-karvil acetatas 1393 KI p p p 30 Geranil acetatas KI, MS p 0,1 31 -Kariofilenas 1421 KI, MS p p 0,1 32 Germakrenas D 1487 KI, MS 0,1 p p 33 Miristicinas 1527 KI, MS p 0,2 34 Krapų apiolis 1663 KI, MS 0,1 0,1 p 35 Apiolis 1757 KI, MS p p p Viso identifikuota, % 99,1 98,3 98,8 SSN, % 9,6 11,4 8,8 p-pėdsakai 0,04 ; SSN – santykinis standartinis nuokrypis, . 3.4 Lentelė. Skirtingų krapų veislių 2005 metų derliaus I sėjos techninės brandos EA sudėtis (šaldyta žaliava) Nr Junginio pavadinimas KI Identifikacija Gribovskij Common Donar lapai+stiebai lapai+stiebai lapai+stiebai 1 -Tujenas 927 KI, MS 0,1 0,1 0,1 2 -Pinenas 934 KI, MS 1,3 1,6 1,3 3 Sabinenas 975 KI, MS 0,1 0,1 0,2 4 -Pinenas 976 KI, MS 0,1 0,2 5 -Mircenas 989 KI, MS 0,4 0,4 0,5 6 -Felandrenas 1007 KI, MS 24,0 25,0 23,7 7 -Terpinenas 1017 KI, MS 0,1 0,1 0,1 8 p-Cimenas 1028 KI, MS 11,7 12,4 15,5 9 Limonenas 1033 KI, MS 8,3 9,0 9,1 10 -Terpinenas 1059 KI, MS p p p 11 Artemisia alkoholis 1087 KI, MS 0,2 0,2 0,2 12 Linalolis 1103 KI, MS 0,1 0,1 0,1 13 Trans-p-mentha-2,8-dien-1-ol 1122 KI, MS 0,1 0,1 0,1 14 Trans-limoneno oksidas 1136 KI, MS p 0,1 p 15 Trans-pinokarveolis 1144 KI, MS 0,1 0,4 0,1 16 Estragolis 1151 KI p p 0,1 17 Terpinen-4-olis 1175 KI 0,4 0,6 18 Krapų eteris 1193 KI, MS 28,9 27,4 21,7 19 Cis-dihidro karvonas 1198 KI, MS 0,3 0,2 0,2 20 Trans-dihidro karvonas 1203 KI, MS 1,0 0,9 1,2 21 Trans-karveolis 1217 KI, MS 0,2 0,2 22 Citronelolis 1225 KI, MS 0,4 0,3 0,3 23 Cis-Karveolis 1234 KI, MS 0,1 0,1 24 Karvonas 1250 KI, MS 0,4 0,3 1,0 25 Karvotanacetonas 1255 KI, MS 0,3 0,2 26 Geraniolis 1266 KI, MS 0,4 0,3 0,5 27 Cis-karvono oksidas 1273 KI, MS 0,1 0,1 0,1 28 Trans-karvono oksidas 1283 KI, MS p p 0,1 29 Timolis 1285 KI, MS p p 30 Karvakrolis 1300 KI, MS 6,9 0,1 6,4 31 Trans-karvil acetatas 1347 KI p 32 Eugenolis 1380 KI, MS 0,1 0,1 0,1 33 Cis-karvil acetatas 1388 KI 0,2 34 Geranil acetatas 1393 KI, MS 0,2 0,2 35 Metil eugenolis 1407 KI, MS p 0,1 36 -Kariofilenas 1420 KI, MS 0,8 0,7 0,9 37 Germakrenas D 1479 KI, MS p 0,1 38 Miristicinas 1522 KI, MS 0,2 0,1 39 Krapų apiolis 1627 KI, MS 0,6 1,5 0,2 40 Apiolis 1774 KI, MS 0,3 0,4 0,3 Viso identifikuota, % 88,7 82,9 84,9 SSN, % 18,6 17,9 18,6 p-pėdsakai 0,04 ; SSN – santykinis standartinis nuokrypis, . 3.5 lentelė. Skirtingų krapų veislių 2006 metų derliaus I sėjos žydėjimo fazės EA sudėtis (džiovinta žaliava) Nr. Junginio pavadinimas KI Identifika- cija Mamonth Common Gribovskij stiebai lapai stiebai lapai stiebai lapai 1 -Tujenas 929 KI, MS 0,3 0,2 0,2 1,0 0,2 0,1 2 -Pinenas 936 KI, MS 2,6 1,6 2,4 2,1 1,0 3 Sabinenas 975 KI, MS 0,1 0,1 0,1 0,1 4 -Pinenas 977 KI, MS 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 5 -Mircenas 991 KI, MS 0,8 0,6 0,7 0,5 0,6 0,4 6 -Felandrenas 1007 KI, MS 19,1 13,8 16,4 9,2 12,9 8,3 7 -Terpinenas 1019 KI, MS 0,2 8 Limonenas 1032 KI, MS 39,3 49,1 45,7 55,4 41,1 47,3 9 -Terpinenas 1061 KI, MS p p p p 10 Artemisia alkoholis 1088 KI, MS 0,1 p 0,1 p 0,1 p 11 Linalolis 1103 KI, MS p p p p p 12 Trans-p-mentha-2,8-dien-1-olis 1123 KI, MS 0,3 0,1 0,2 p 0,2 p 13 Cis-limoneno oksidas 1137 KI, MS p p p 0,1 p 0,1 14 Trans-pinokarveolis 1139 KI, MS p p 15 Trans- limoneno oksidas 1142 KI, MS 0,2 p 0,1 0,1 16 Estragolis 1147 KI 0,1 17 Terpinen-4-olis 1179 KI 0,1 0,1 0,2 18 Krapų eteris 1192 KI, MS 22,6 7,8 14,3 4,0 20,7 5,4 19 Cis-dihidro karvonas 1198 KI, MS 0,5 0,5 0,4 0,6 0,5 0,5 20 Trans- dihidro karvonas 1205 KI, MS 3,4 2,1 2,8 1,6 3,3 2,1 21 Izo-dihidro karveolis 1209 KI 0,3 0,2 0,1 0,2 22 Trans-karveolis 1217 KI, MS 0,1 0,1 23 Citronelolis 1221 KI, MS 0,1 0,1 0,1 p 0,1 0,1 24 Cis-karveolis 1231 KI, MS 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 p 25 Kmynų aledhidas 1241 KI, MS 0,3 p p 0,1 0,1 26 Karvonas 1248 KI, MS 3,3 21,8 10,6 25,0 13,4 33,5 27 Karvotanacetonas 1251 KI, MS 0,1 28 Geraniolis 1257 KI, MS p p p p 29 Cis-karvono oksidas 1266 KI 0,1 p 0,1 p 0,1 p 30 Trans-karvono oksidas 1278 KI 0,1 0,1 0,1 p 31 Timolis 1297 KI, MS 0,2 0,1 0,4 0,1 p 32 Karvakrolis 1300 KI, MS 1,6 0,6 1,2 1,2 0,2 33 Trans-karvil acetatas 1355 KI p p p p p 34 Eugenolis 1371 KI, MS p p p p p 35 Cis-karvil acetatas 1381 KI p p p 36 Geranil acetatas 1402 KI, MS 0,1 p p 37 Metil eugenolis 1410 KI, MS p p p 38 -Kariofilenas 1420 KI, MS 0,1 0,1 0,2 0,1 p p 39 Germakrenas D 1486 KI, MS 0,1 p 0,1 p p p 40 Miristicinas 1525 KI, MS p p p 41 Krapų apiolis 1628 KI, MS 0,1 0,1 p p 42 Apiolis 1686 KI, MS p p p p p Viso identifikuota, % 96,7 98,8 96,8 98,6 98,0 99,5 SSN, % 13,8 13,8 12,0 11,4 8,2 7,5 p-pėdsakai 0,04 ; SSN – santykinis standartinis nuokrypis, . Taip pat buvo palyginta šviežių (3.2 lentelė) ir džiovintų (3.5 lentelė) I sėjos žydinčių krapų žaliavos lakių junginių sudėtis. Nustatyta, kad po džiovinimo krapų lapų EA -felandreno kiekis sumažėjo nuo 3,6 (Mamonth) iki 5,4 (Common) kartų. Tai galėtų būti siejama su lakesnių monoterpenų nuostoliais džiovinimo metu. Taip pat nustatytas ir kito pagrindinio komponento krapų eterio procentinės koncentracijos sumažėjimas (2,1-4,0 kartų) džiovintoje žaliavoje lyginant su šviežia. Tuo tarpu nustatyta, kad lakaus monoterpeno limoneno kiekis po džiovinimo padidėjo nuo 3,9 (Gribovskij) iki 4,2 (Mamonth) kartų. Taip pat nustatytas reikšminis karvono kiekio padidėjimas džiovintoje krapų žaliavoje (21,8 – 33,5 ) palyginus su jo kiekiu šviežių augalų EA (0,4 – 1,5 ). Mūsų tyrimo metu gauti rezultatai akivaizdžiai parodo, kad augalinės žaliavos perdirbimo proceso metu lakiųjų aromato junginių cheminė sudėtis pakinta. Tai gali būti siejama, pavyzdžiui, su lakesnių monoterpenų junginių nuostoliais džiovinimo proceso metu. Tačiau mūsų duomenys prieštarauja kitų tyrėjų duomenims, kad, pavyzdžiui, krapų EA cheminė sudėtis džiovinant 4 savaičių laikotarpyje praktiškai reikšminiai nepakinta [Orav ir kt., 2003]. IŠVADOS 1. Nustatyta, kad didžiausiu augalinės žaliavos produktyvumu pasižymėjo Donar veislės krapai, kurių techninės brandos derlius skirtingais sėjos terminais siekia 3,5 – 38,0 t ha-1. 2. Nustatyta, kad krapų sėjos laikas turi lemiamą įtaką jų derliui: gausiausiai derėjo pirmą gegužės dekadą pasėti krapai (15,3 – 38,0 t ha-1), šiek tiek menkiau pirmą birželio dekadą pasėti krapai (10,8 – 24,7 t ha-1), tuo tarpu, mažiausiai derlingi buvo pirmą rugpjūčio dekadą pasėti krapai (2,7 – 3,5 t ha-1). 3. Nustatyta, kad krapų cheminė sudėtis priklauso tiek nuo sėjos laiko, tiek ir nuo veislės savybių. Didesni askorbo rūgšties kiekiai rasti gegužės ir birželio sėjos Gribovskij ir Mamonth krapuose, sausųjų medžiagų  rugpjūčio sėjos Common ir Donar, nitratų  gegužės ir birželio sėjos Gribovskij ir Common krapų augaluose. 4. Nustatyta, kad žviežios krapų žaliavos perdirbimas (džiovinimas ir užšaldymas) turi įtakos krapų žaliavos kokybei. Gauta, kad džiovinimas pradinį chlorofilo kiekį sumažino 20 – 33 %, užšaldymas – 16 – 33 %. 5. Nustatyta, kad šviežioje techninės brandos krapų žaliavoje eterinių aliejų kiekis yra nedidelis, priklausomai nuo veislės, kinta nuo 0,23 % iki 0,58 %. Žydintys bei sėklas brandinantys krapai pasižymi stipresniu aromatu ir gausesniu sukauptu eterinių aliejų kiekiu: stiebuose jo – 0,27-0,58 %, o lapuose – 1,24-2,18 %. 6. Ištyrus krapų EA sudėtį nustatyta, kad pagrindiniai vyraujantys komponentai visais atvejais yra -felandrenas, krapų eteris, limonenas, karvonas bei p-cimenas, kurių kiekis skiriasi priklausomai nuo veislės tipo, sėjos bei auginimo laiko ir perdirbimo. 7. Palyginus skirtingą auginimo laiką (techninė branda ir žydėjimas) nustatyti žymūs lakesnių monoterpenų pokyčiai, pavyzdžiui Donar veislės techninės brandos krapų EA sudėtyje -felandreno rasta 61,6 , tuo tarpu žydėjimo metu jo kiekis sumažėjo 1,7 kartų. 8. Palyginus šviežių ir užšaldytų krapų EA sudėtį nustatyta, kad užšaldant krapus lakiųjų aromato junginių sudėtis pakinta ir, pavyzdžiui, pagrindinio šviežių krapų EA monoterpeno -felandreno kiekis sumažėjo net 2,3-2,6 kartų. 9. Palyginus šviežių ir džiovintų krapų EA sudėtį nustatyta, kad po džiovinimo krapų lapų EA -felandreno kiekis sumažėjo net 3,6 (Mamonth) - 5,4 (Common) kartų. Tai galėtų būti siejama su lakesnių monoterpenų nuostoliais džiovinimo metu. LITERATŪRA 1. Ahmad, A., Misra, L.N., Nigam, M.C., (1990). A dihydrobenzofuran from Indian dill seed oil. Phytochemstry 29(6), 2035-2037. 2. AOAC (1990). In Official Methods of Analysis 15th edn. Volatile oil in spices. Association of Analytical Chemists Inc.: Arlington, Virginia VI, USA, 1990; 962. 17, 1001. 3. Bailer, J., Aichinger, T., Hackl, G., K. de Hueber, M. Dachler (2001). Essential oil content and composition in commercially available dill cultivars in comparison to caraway. Industrial Crops and Products 14, 229–239. 4. Blank, I., Sen, A., Grosch, W., (1992). Sensory study on the character-impact flavour compounds of dill herb (Anethum graveolens L.). Food Chemistry 43, 337-343. 5. Bonnländer, B., Winterhalter, P., (2000). 9-Hydroxypiperitone -D-Glucopyranoside and Other Polar Constituents from Dill (Anethum graveolens L.) Herb. J. Agric. Food Chem. 48, 4821-4825. 6. Dagyte, S., Penkauskiene, E. / Prieskoniniai augalai.V.:Mokslas, 1978. 7. Delaquis, P.J., Stanich, K., Girard, B., Mazza,G., (2002). Antimicrobial activity of individual and mixed fractions of dill, cilantro, coriander and eucalyptus essential oils. International Journal of Food Microbiology 74, 101– 109. 8. Denny, E.F.K. / Field Distillation for Herbaceous Oils. Lilidale, Tasmania. 1991. 230 -241. 9. Doong, R., Chang, S. Determination of Distribution Coefficients of Priority Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Using SPME // Analytical Chemistry. 2000, 15:3647-3652. 10. Evans, W.C. / Trease and Evans' Pharmacognosy, 13th Edition. London. 1989. 11. Gruzdienė, D.,/ Maisto priedai. Technologija. Kaunas. 2005. 12. Harmon, A.D., Techniques for Analysis of Food Aroma // Food Science and Technology. 1997.81-82. 13. Haug, E.G., Matheis, G., Essences, Flavors and Base Aroma Compounds // Dragoco Report. 1999,1:38-49. 14. Henry B. / Source book of flavours. Westport, Connecticut, USA. 1981. 15. Ibanez, E., Bemhard, R.A. Solid - Phase Microextraction (SPME) of Pyrazines in Model Reaction Systems // Journal of Agriculture and Food Chemistry. 1996, 72: 91 -96. 16. Ibanez, E., Ramos. E., Tabera, J., Reglero, G., et al. Analysis of volatile fruit components by headspace solid-phase microextraction // Journal of Food Chemistry. 1998,2:281-286. 17. Jaskonis, J. / Aromatiniai augalai. V.: Mokslas.1989. 18. Jirovetz, L., Buchbauer, G., Stoyanova, A.S., Georgiev, E.V., Damianova, S.T., (2003). Composition, Quality Control, and Antimicrobial Activity of the Essential Oil of Long-Time Stored Dill (Anethum graveolens L.) Seeds from Bulgaria. J. Agric. Food Chem. 51, 3854-3857. 19. Kasparov, G.N./ Asnovy praizvodstva parfumeriji i kosmetiki. M.: Agropromizdat. 1988. 20. Kauniene, V. / Vaistingieji augalai. . Kaunas, E.,.: Varpas, 1991. 21. Kenneth, T.Farrell./Spices, Condiments, and Seasonings. Westport, Connecticut. 1985. 22. Lawrence, B.M., Progress in essential oils // Perfumer & Flavorist. 1991, 16: 53 -56. 23. Legast, E., Peyron, L., Hydrodiffusion Industrial Technology to produce Essential \ Oils // Proceedings of the International Congress on Essential Oils, Book No.l. Singapore. 1983, 1:69-73. 24. Madsen, M.G., Grypa, R.D. Spices, Flavor Systems, & the Electronic Nose // Journal of Food Technology. 2000, 54: 44 - 46. 25. Mookherjee, B.D., et al. New Dimensions in Flavor Research. Herbs and Spices // Dragoco Report. 1995, 3: 122 - 136. 26. Orav,A., Kailas,T., Jegorova,A., (2003). Composition of the essential oil of dill, celery, and parsley from Estonia. CONTENTS & ABSTRACTS Proceedings of the Estonian Academy of Sciences. Chemistry Vol. 52, No. 4, December 2003, 147–154. 27. Pawliszyn, J., Zhang, Z., Yang, M.J. Solid Phase Microextraction // Journal of Agriculture and Food Chemistry. 1996, 44: 2187-2193 28. Roozen, J.P., Van Ruth, S.M. / Sensory analysis of aroma compounds. Wageningen Agricultural University. 1994. 29. Ruberto, G., Baratta, M.T., Antioxidant activity of selected oil components in two lipid model system // Food Chemistry. 2000, 69: 167 - 174. 30. Schieberie, P., Engel, K.H. / Frontiers of Flavour Science. Germany. 2000. 50-73. 31. Skliarevskis, L. / Maistinių augalų gydomosios savybes.Vilnius, 1985. 32. Teranishi, R / Flavor chemistry. American Chemical Society, Washington. 1989. 33. Underriner, E.W., Hume, I.R. / Handbook of industrial seasonings. Chapman &Hall. 34. Widder, S. Measurement of Flavour Release by Sensory and Instrumental Methods // Dragoco. 1997,5: 101-111.1994. 35. Zhang, Z., Pawliszyn, J. Headspace Solid-Phase Microextraction // Analytical Chemistry. 1993, 65: 1843 - 1852.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!