{"id":383,"date":"2016-07-14T11:51:34","date_gmt":"2016-07-14T11:51:34","guid":{"rendered":"http:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/?p=383"},"modified":"2016-10-13T06:46:03","modified_gmt":"2016-10-13T06:46:03","slug":"warum-werden-apfel-spalten-braun","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/warum-werden-apfel-spalten-braun\/","title":{"rendered":"Warum werden Apfel-Spalten braun?"},"content":{"rendered":"<p>Das kennen wohl viele: F\u00fcr die gesunde Jause wird ein Apfel f\u00fcr die Liebsten in kleine St\u00fccke geteilt. Doch ehe das Obst mit anderen guten Sachen in die Jausenbox gepackt ist, sind die Fruchtst\u00fcckchen schon braun und unansehnlich. Aber warum ist das so und was passiert dabei?<\/p>\n<div class=\"highlight\">\n<h1>Enzymatische Br\u00e4unung<\/h1>\n<p>Durch das Aufschneiden des Apfels werden die Zellstrukturen (Zellw\u00e4nde, Zytoplasma und Organellen wie z.B. Vakuolen) aufgebrochen und Luft tritt in die verletzten Zellen ein. Vakuolen sind von Membran umschlossene Hohlr\u00e4ume in der Zelle, die haupts\u00e4chlich Wasser und sekund\u00e4re Pflanzenstoffe beinhalten. Einer dieser Stoffe ist Polyphenol, der das Ausgansprodukt f\u00fcr die braune Farbe ist. Durch die Zerst\u00f6rung der Vakuole kommt Polyphenol einerseits in Kontakt mit dem Luftsauerstoff und andererseits mit dem Enzym Polyphenoloxidase (PPO) aus der Zelle. Mit Hilfe des Sauerstoffs kann die PPO Polyphenol umsetzen (oxidieren). Dadurch entsteht Chinon &#8211; ein nat\u00fcrlicher Abwehrstoff der Pflanze gegen Mikroorganismen. Im Gegensatz zum farblosen Polyphenol weist Chinon eine eher gelbe Farbe auf. Es kann allerdings noch weiter umgewandelt werden, sodass braungef\u00e4rbtes Melanin entsteht. Das ist jener Stoff, den man auch von der br\u00e4unlichen F\u00e4rbung von Haut und Haaren kennt.<\/p>\n<\/div>\n<p>Kann der Br\u00e4unungsprozess verlangsamt oder gar gestoppt werden? Hausmittelchen dagegen gibt es viele \u2013 Ratschl\u00e4ge umfassen das Eintauchen der Apfelst\u00fccke in Wasser, das Aufbewahren im K\u00fchlschrank, das Betr\u00e4ufeln mit Zitrone und das Mischen mit Joghurt.<\/p>\n<h1>Kleines K\u00fcchenexperiment: Oxidationshemmung beim Apfel<\/h1>\n<div id=\"attachment_450\" style=\"width: 742px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/?attachment_id=450\" rel=\"attachment wp-att-428\"><img aria-describedby=\"caption-attachment-450\" loading=\"lazy\" class=\"wp-image-450 size-large\" src=\"https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/2016-07-13_Beginn-1-1024x657.jpg\" alt=\"Apfelspalten f\u00fcr Br\u00e4unungsexperiment\" width=\"732\" height=\"470\" srcset=\"https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/2016-07-13_Beginn-1-1024x657.jpg 1024w, https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/2016-07-13_Beginn-1-300x193.jpg 300w, https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/2016-07-13_Beginn-1-768x493.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 732px) 100vw, 732px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-450\" class=\"wp-caption-text\">Frisch aufgeschnittene Apfelspalten, Bild: Open Science &#8211; Lebenswissenschaften im Dialog, CC BY-NC-SA 4.0<\/p><\/div>\n<p>Den g\u00e4ngigsten Trick nehmen sich die bESSERwisser in diesem Artikel vor: die Verwendung von Zitronensaft. Um die Wirkung zu \u00fcberpr\u00fcfen, haben wir ein kleines K\u00fcchenexperiment gestartet. Au\u00dferdem wollten wir auch testen, ob Saures\u00a0 generell den Br\u00e4unungsvorgang verhindern kann bzw. ob vielleicht sogar nur die Befeuchtung an sich (durch Verz\u00f6gerung des Kontakts mit der Luft) hilft. Dazu haben wir die Wirkung von Zitronensaft mit der von Essig und Wasser verglichen.<\/p>\n<p>Wir verwendeten drei \u00c4pfel der Sorte Golden Delicous, schnitten je vier Spalten heraus und legten sie einzeln auf.<\/p>\n<p>Drei Spalten, von jedem Apfel eine, wurden mit dem Saft von frischgepressten Zitronen betr\u00e4ufelt. Drei weitere Spalten wurden mit reinem Apfelessig (5% S\u00e4ure) und wieder drei weitere mit Leitungswasser betr\u00e4ufelt. Drei Spalten blieben als Kontrolle ohne Behandlung.<\/p>\n<p>Die Spalten wurden f\u00fcr zwei Stunden an einem schattigen Platz bei Raumtemperatur stehengelassen.<\/p>\n<h2>Ergebnisse<\/h2>\n<p>Nach der Testzeit zeigten die mit Zitronensaft betr\u00e4ufelt Spalten kaum Braunf\u00e4rbung, bei allen anderen Methoden war eine Verdunkelung zu sehen. Auch der Essig hat die Braunf\u00e4rbung nicht verhindert. Die Br\u00e4unung wirkte sogar ein wenig st\u00e4rker als bei der Kontrollgruppe. Das saure Milieu hilft also nicht, die Br\u00e4unung zu verlangsamen. Ebensowenig f\u00fchrte die Befeuchtung mit Wasser zum gew\u00fcnschten Ergebnis.<\/p>\n<div id=\"attachment_451\" style=\"width: 742px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/?attachment_id=451\" rel=\"attachment wp-att-425\"><img aria-describedby=\"caption-attachment-451\" loading=\"lazy\" class=\"wp-image-451 size-large\" src=\"https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/2016-07-13_Ende-1-1024x741.jpg\" alt=\"Apfelspalten nach Br\u00e4unungsexperiment\" width=\"732\" height=\"530\" srcset=\"https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/2016-07-13_Ende-1-1024x741.jpg 1024w, https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/2016-07-13_Ende-1-300x217.jpg 300w, https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/2016-07-13_Ende-1-768x556.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 732px) 100vw, 732px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-451\" class=\"wp-caption-text\">Apfelspalten nach zwei Stunden Testzeit, Bild: Open Science &#8211; Lebenswissenschaften im Dialog, CC BY-NC-SA 4.0<\/p><\/div>\n<div>\n<div class=\"highlight\">\n<h1>Oxidationshemmung durch Vitamin C<\/h1>\n<p>F\u00fcr die langsamere Braunf\u00e4rbung bei den mit Zitronensaft betr\u00e4ufelten Apfelspalten ist vor allem das in Zitronen \u00fcppig vorkommende Vitamin C (Ascorbins\u00e4ure) verantwortlich. Ascorbins\u00e4ure verhindert die beschriebene Oxidationsreaktion dadurch, dass es selbst oxidiert und so die Oxidation des Phenols hemmt. Zus\u00e4tzlich tr\u00e4gt sie dazu bei, das gelbliche Chinon zu farblosem Phenol umzuwandeln \u2013 sie kehrt also die Oxidationsreaktion um.<\/p>\n<p>Aufgrund ihrer generellen oxidationshemmenden Wirkung wird Ascorbins\u00e4ure als Antioxidans bezeichnet und als solches in der Industrie als Zusatzstoff E 300 Lebensmitteln zugesetzt um deren Haltbarkeit zu erh\u00f6hen.<\/p>\n<p>Die Wirkung von Vitamin C ist jedoch zeitlich beschr\u00e4nkt. Sie h\u00e4lt nur solange an, bis die vorhandene Ascorbins\u00e4ure vollst\u00e4ndig oxidiert wurde. Laufen diese Reaktionen in einem geschlossenen Gef\u00e4\u00df ab (wie bei luftdicht verpackten Lebensmitteln), kann der Sauerstoff schon vorher aufgebraucht sein, sodass die Oxidation gestoppt wird.<\/p>\n<p>Noch ein Hinweis f\u00fcr alle, die dieses Experiment nachkochen wollen: So manchem Essig sind Antioxidantien zugef\u00fcgt, wodurch die Br\u00e4unung ebenfalls gehemmt wird. Das liegt dann allerdings nicht an der S\u00e4ure sondern eben an dem Zusatzstoff.<\/p>\n<\/div>\n<p>Fazit: Wer die Br\u00e4unung seiner frisch geschnittenen Apfelspalten verhindern will, ist aufgrund der enthaltenen Ascorbins\u00e4ure mit der Verwendung von Zitronensaft gut beraten. Und ganz ehrlich: das schmeckt sicher auch besser als Essig-\u00c4pfel.<\/p>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2>Referenzen<\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/static.uni-graz.at\/fileadmin\/nawi-institute\/Botanik\/Files\/Vakuole_und_Stress.pdf\" target=\"_blank\">Dannenberg F.: Einfluss verschiedener Herstellungsverfahren auf die Farbe von kaltgeriebenem Apfelmus. Master \u2013 Thesis an der Hochschule Neubrandenburg. 2013<\/a><\/p>\n<p>Schon vor langer Zeit beschrieben von: <a href=\"http:\/\/onlinelibrary.wiley.com\/doi\/10.1111\/j.1469-8137.1940.tb07137.x\/full\">Boswell J. G, Whiting G. C: Oxidase systems in the tissues of the higher plants. New Phytologist (1940)\u00a0 TOC VOL. 39, No. 3, 241-265<\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das kennen wohl viele: F\u00fcr die gesunde Jause wird ein Apfel f\u00fcr die Liebsten in kleine St\u00fccke geteilt. 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