Karotten von der Saat bis zum Teller
Entwicklung eines Qualitätssicherungssystems an der FAW
E. Höhn, W. Heller, F. Hesford, U. Künsch, H. Schärer und K. Schneider, FAW
qualität angeht, befassen. Es liegen wohl Angaben über Grösse, Form und andere äusserlich messbare Kriterien vor. Es fehlen aber mess- bare Kriterien zur Geschmacksqua- lität. Aus Studien, die sich mit dem Zusammenhang zwischen Inhalts- stoffen und dem Geschmack und Aroma der Karotten befassen, geht hervor, dass der Zuckergehalt mit der Süssigkeit verbunden ist. Es kommen in der Karotte aber Stoffe vor, welche die Süssigkeit vermin- dern können. Vermutlich sind es die gleichen Komponenten, die Bitter- keit verursachen. Die Entwicklung unerwünschter Bitterkeit in Karotten ist seit längerem bekannt. Generell scheint Bitterkeit eine Folge von Stress zu sein. Dieser soll durch ungünstige Wachstumsbedingun- gen, hohen Phosphorgehalt im Boden, Pilzbefall, Verletzungen oder während der Lagerung durch Ethylen verursacht sein. Es wurde festgestellt, dass in solchen Fällen Isocumarin im Karottengewebe gebildet wird und parallel zur Inten- sität der Bitterkeit verläuft. Angaben aus der Praxis sind widersprüchlich.
In der Regel wird erst beim Verkauf auf Grund von Reklamationen aus der Kon-sumentenschaft festge- stellt, dass Karotten bitter sind. Es fehlen Hinweise, ob die Bitterkeit Qualitätsprobleme bei Karotten
Das FAW-Projekt "Qualitäts- sicherung-Karotten"
Wissensstand
Allerdings leidet die Karottenpro- duktion unter Qualitätsproblemen.
Von Produktion und Lagerhaltung wurde in einer Umfrage im Jahre 1999 die Braunverfärbung nach Auslagern und Waschen als eines der wesentlichsten Probleme genannt. Andere Schwierigkeiten sind parasitäre Krankheiten (Fäul- nis). Vom Detailhandel wurde zusätzlich Bitterkeit und ungenü- g e n d e G e s c h m a c k s q u a l i t ä t erwähnt.
Das Ziel des Projekts für die A r b e i t s p r o g r a m m p e r i o d e 2000/2003 ist die Bereitstellung von Grundlagen zur Etablierung eines Qualitätsicherungssystems über die ganze Kette von der Produktion bis zum Konsum damit knackige, süsse und geschmackvolle Karot- ten den Konsumenten erreichen.
Die Durchsicht der Literatur und erste Vorversuche zeigen, dass kaum Studien vorliegen, die sich mit der Bestimmung der Qualitätsan- sprüche der Konsumenten an Karotten, insbesondere was die Ess- Karotten, Salat und andere
Gemüse sind gesund. Dies ist unbestritten, trotzdem essen die Schweizer zuwenig dieser Nahrungsmittel. Gute Essquali- tät und attraktives Aussehen ist eine Voraussetzung für einen Mehrkonsum. Knackige, süsse und geschmackvolle Karotten erreichen den Konsumenten nur, wenn jeder Schritt vom Anbau bis zum Verkauf auf die Förde- rung dieser Qualitätseigenschaf- ten ausgerichtet ist.
Genügender Früchte- und Gemü- sekonsum vermindert das Risiko verschiedener Krankheiten.
Aufgrund der Schweizerischen Gesundheitsbefragung 1997 an 15'000 Personen ab 15 Jahren wurde festgestellt, dass rund 30%
der Befragten zu selten Früchte und insgesamt 16.5% zu selten Gemü- se essen. Besorgniserregend ist, dass aus der Altersklasse der 15 bis 34-jährigen jeder Fünfte nicht täglich Gemüse konsumiert. Im Hinblick auf die Prävention einer Reihe von Krankheiten sind in der Schweiz Massnahmen zur Verbes- serung des ungenügenden Kon- sums von Früchten und Gemüse angezeigt.
Die Karotte ist bei weitem das w i c h t i g s t e P r o d u k t d e s schweizerischen Gemüsebaus (Tab. 1). Der Verbrauch liegt bei 8.7 kg pro Kopf und sie ist mit Abstand mengenmässig das wichtigste Gemüse aus einheimischer Produktion. Obwohl die Karotte vom Verbrauch her den 1. Platz unter Gemüse einnimmt, isst eine Schweizerin oder ein Schweizer im Jahre nur 70 72 Karotten. Dies bedeutet einen Konsum von etwas mehr als einer Karotte pro Woche.
S o b e t r a c h t e t i s t d e r Karottenkonsum eher gering und eine gewisse Steigerung sollte möglich sein.
Foto: F. Fankhauser Abb. 1: Karotten sind attraktiv und gehören zu einer gesunden Ernährung
schon vor der Ernte, während der Lagerung oder erst bei Auf- bereitung und Verkauf auftritt.
In den ersten Versuchen galt das Hauptaugenmerk der Abklärung von Sorten-, Standort- und Lage- rungseinflüssen auf die Qualität. Zu diesem Zweck wurden aus Sorten- versuchen 1999 in Ins und in Seve- len Karotten geerntet und eingela- gert. Ergebnisse zu Ertrag, Sortier- ergebnissen und Krankheitsanfäl- ligkeit, sind dem Artikel von D. Mat- thäus: "Wie sind die Qualitätspro- bleme bei Lagerkarotten zu lösen?"
in: Der Gemüsebau 5/2000, zu ent- nehmen. Bei der Einlagerung im Oktober 1999 und bei der Auslage- rung im Mai 2000 wurden die Karot- ten auf eine Reihe von erwünschten Inhaltsstoffen wie Brixwert (ein Indi- kator für den Zuckergehalt), Gesamtzuckergehalt (HPLC), Fruchtsäuren, Mineralstoffe, Karo- tin und unerwünschten Inhaltsstof- fen (Nitrat, Isocumarin) untersucht.
An dieser Stelle sollen Ergebnisse von ausgewählten Inhaltsstoffen von 10 Sorten, die in Ins und in Seve- len angebaut wurden, wiedergege- ben werden.
Der Brixwert ist ein Indikator für den Zuckergehalt von Karotten (Tab. 2).
Insgesamt lagen die Brixwerte bei Sorte, Standort, Lagerung und Qualität
Zuckergehalt
der Einlagerung zwischen 6.3 und 9.2; Gesamtmittel- wert 7.8. Es konnte keine Standortab- hängigkeit festge- stellt werden. Die Sorte Bolero zeigte den höchsten Brix- wert, die Sorte Nan- drin den tiefsten.
Bei den anderen Sorten lag der Wert dazwischen. Wäh- rend der Lagerung blieben die Brix- werte unverändert.
Es gibt im Handel die Vorgabe, dass der Brixwert min- destens 7.5 betra- gen sollte. Unsere Untersuchung zeig- te, dass die Sorten Nandrin, Nandor und Leonor diese Vo r g a b e n i c h t erfüllten.
Die Brixwerte wurden mit dem Refraktometer bestimmt. Neben Zucker werden damit auch andere Substanzen erfasst. Zur genauen Ermittlung des Gesamtzuckerge- haltes wurde deshalb zusätzlich die HPLC-Methode angewandt, wel- che die Bestimmung der einzelnen Zucker, Saccharose, Fructose und Glukose erlaubt. Die Summe der einzelnen Zucker ergibt den
Gesamtzuckergehalt (Tab. 2). Der Vergleich der Gesamtzuckerghalte mit den Brixwerten zeigt, dass die Gesamtzuckergehalte zwischen 65 77% der Brixwerte betragen.
Die Karotten aus Sevelen enthiel- ten etwas mehr Gesamtzucker als diejenigen von Ins. Die Sorte Bolero zeigte den höchsten Gesamtzu- ckergehalt, die Sorte CLX 3120 sowie CLX 3122, Leonor, Nandor, Nandrin und Newis die tiefsten Zuckergehalte. Die Gesamtzucker- gehalte nahmen während der Lage- rung geringfügig ab.
Wie eingangs erwähnt, ist der Zuckergehalt entscheidend für die Süssigkeit von Karotten. In ersten Geschmackstests zeigte sich ein Zusammenhang zwischen Süssig- keit und Brix- sowie Gesamtzucker- gehalt. Allerdings war die Aussage- kraft der Brixwerte nur knapp 10%, (Abb. 2a) währendem die Aussage-
Sorte
Einlag. Auslag. Einlag. Auslag. Einlag. Auslag. Einlag. Auslag. Einlag. Auslag. Einlag. Auslag. Einlag. Auslag. Einlag. Auslag.
Anglia 7.5 7.5 8.0 8.0 55 56 57 56 65 77 241 358 8.9 3.8 n.n. 0.2
Bolero 8.6 8.3 9.2 9.0 63 44 70 57 42 59 232 266 25.1 31.5 0.4 1.2
CLX 3120 7.4 7.5 7.6 7.4 44 42 53 42 210 188 621 774 11.8 5.7 n.n. 0.2
CLX 3122 8.1 7.7 7.8 7.9 51 48 56 55 482 115 415 333 23.7 11.7 0.6 1.2
Leonor 7.3 7.3 7.7 7.5 48 52 53 47 25 31 456 585 20.7 6.7 0.2 0.8
Maestro 7.8 7.2 7.8 7.9 58 53 57 52 50 212 444 425 52.8 20.9 0.2 2.1
Nandor 7.6 7.3 8.0 7.5 47 52 62 48 103 75 310 448 24.2 13.2 1.0 6.4
Nandrin 7.3 6.3 7.6 7.8 49 44 52 50 442 431 701 655 19.2 8.9 0.8 0.4
Newis 7.6 7.5 7.9 8.0 51 46 54 51 83 135 413 533 33.6 24.5 0.3 1.0
Puma 7.8 7.3 7.8 7.5 59 53 55 46 63 77 294 252 12.4 4.4 0.8 6.2
Mittelwert 7.7 7.4 7.9 7.9 52 49 57 50 157 140 413 463 23.2 13.1 0.4 2.0
Isocumaringehalt (mg/kg)
Ins Sevelen
Sevelen Nitratgehalt (mg/kg)
Ins Sevelen
Ins BrixwerteSevelen
Gesamtzuckergehalt (g/kg)Ins
Verbrauch
Gemüseart Menge Wert Menge Wert Menge W ert pro Kopf
(Tonnen) (Mio Fr.) (Tonnen) (Mio Fr.) (Tonnen) (Mio Fr.) pro Jahr (kg)
Karotten 53'800 57.3 7'300 5.3 61'100 62.6 8.7
Tomaten 23'800 50.2 35'300 43.4 59'100 93.6 8.4
Kopfsalat 20'100 45.2 3'400 4.8 23'500 50.0 3.4
Speisezwiebeln 17'000 17.1 3'400 3.3 20'400 20.4 2.9
Peperoni 200 0.4 19'700 38.4 19'900 38.8 2.8
Salatgurken 7'900 13.2 10'900 13.9 18'800 27.1 2.7
Inland Import Total
Tab. 1: Die sechs wichtigsten Gemüse in er Schweiz
Tab. 2: Brixwerte, Gesamtzucker, Nitrat- und Isocumarinwerte von 10 Karottensorten
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5
SüsseSüsse
Brix
Gesamtzucker (g/kg)
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0
y= 0.12x - 4.4 r = 0.242 y= 0.88x - 5.1
r = 0.072
b a
Abb. 2: a) Süsse und Brixwerte
b) Süsse und Gesamtzuckergehalt
kraft des Gesamtzuckergehaltes 20% betrug (Abb. 2b). Dies zeigt, dass diese Werte einen Hinweis auf die Geschmacksqualität geben, aber in ihrer Aussagekraft doch ein- geschränkt sind.
Karotten des Standorts Sevelen ent- hielten beträchtlich mehr Nitrat als diejenigen von Ins, dies zeigt, dass Anbaubedingungen, Boden und andere Umwelteinflüsse bestim- mende Faktoren sind. Zusätzlich war auch ein Sorteneffekt feststell- bar. Nandrin, CLX 3120 und CLX 3122 enthielten mehr Nitrat als die anderen Sorten. Aus den Mittelwer- ten geht hervor, dass die Nitratge- halte während der Lagerung unver- ändert blieben. Bemerkenswert ist, dass die Karotten des Standorts Sevelen nicht nur höhere Nitratge- halte sondern auch höhere Gesamtzuckergehalte aufwiesen.
Frühere Untersuchungen zeigten dass hohe Zuckergehalte mit niedri- gen Nitratgehalten einhergingen.
Im Gegensatz zum Wurzelgemüse Randen, die relativ hohe Nitratge- halte aufweisen können, gibt es kei- nen gesetzlich festgelegten Toler- anzwert für Karotten. Werden jedoch Karotten zu Babynahrung verarbeitet, dann ist der gesetzliche Nitratgehalt
Grenzwert im Endprodukt von
2 5 0 m g
Nitrat/kg zu beachten.
Karotten des Standorts Ins enthiel- ten bei der Einlagerung im Mittel 23.2 mg Isocumarin pro kg, diejen- igen von Sevelen jedoch nur 0.4 mg/kg. Dies weist darauf hin, dass Anbaubedingungen, Boden und Umwelteinflüsse die Bildung von Isocumarin induzierten. Das Jahr 1999 war sehr niederschlagsreich und die Anbaubedingungen waren schlecht für Lagerkarotten. Beim Standort Ins führten die hohen Nie- derschläge zu Staunässe, Boden- verdichtungen sowie zu verstärk- tem Auftreten von Alternaria und Befall durch Wasserfleckenkrank- heit. Im Gegensatz dazu trat in Seve- len keine Staunässe auf und die Karotten waren praktisch frei von Wasserfleckenkrankheit.
Es wird angenommen, dass beim Standort Ins der hohe Infektions- druck für die Isocumarinbildung ver- antwortlich war. Phytopathologi- sche Untersuchungen an der FAW bestätigen diese Annahme. Ent- sprechende Ergebnisse werden demnächst veröffentlicht. Es wurde Bitterstoff Isocumarin
festgestellt, dass der Isocumaringe- halt von Karotte zu Karotte stark streute. Deshalb liessen sich allfälli- ge Sortenunterschiede und Lager- einflüsse noch nicht eruieren.
Erste Degustationsergebnisse bestätigten, dass Isocumarin bitter wirkte (Abb. 3a) und die Süssigkeit der Karotten verminderte (Abb. 3b).
Die Aussagekraft für die Bitterkeit betrug
28 % und für die Süssigkeit 41 %.
Bemerkenswert ist, dass die Beein- flussung der Süssigkeit durch Iso- cumarin stärker ausgeprägt war (41
%) als der Zusammenhang zwi- schen Süssigkeit und Brixwerten (7
%) bzw. Süssigkeit und Gesamtzu- ckergehalt (24 %) (Abb. 2).
Für das Süssigkeitsempfinden scheint das Zusammenspiel zwi- schen Zucker und Isocumarin aus- schlaggebend zu sein (Abb. 4a, b).
Die Brixwerte bzw. die Gesamtzu- ckergehalte wurden um die Isocu- maringehalte "korrigiert". Dazu wurde der Brixwert umgerechnet in Gramm Zucker pro kg und der Iso- cumaringehalt in mg/kg davon sub- trahiert. Beim Gesamtzuckergehalt (g/kg) wurde der Isocumaringehalt 1
2 3 4 5 6
10 20 30 40 50 60
I
I s
s o
o c
c u
u m
m a
a r
r i
i
n (mg/kg)
n (mg/kg)
Bitterkeit
1 2 3 4 5 6 7
10 20 30 40 50 60
Süsse
y=0.0017x - 0.13x + 2.67 r = 0.41
2
y = 0.06x + 0.78 r = 0.28
2
2
b a
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
Gesamtzucker (g/kg) minus Isocumarin (mg/kg) 10 x Brix minus Isocumarin (mg/kg)
y= 0.06x - 1.08 r = 0.482 y= 0.07x - 2.78
r = 0.412
SüsseSüsse
a
b
Abb. 3: a) Bitterkeit und Isocumaringehalt
b) Süsse und Isocumaringehalt Abb. 4: a) Süsse und “korrigierte” Brixwerte (10 x Brix = g Zucker/kg minus Isocumaringehalt in mg/kg);
b) Süsse und “korrigierter” Gesamtzuckergehalt (Gesamtzuckergehalt in g/kg minus Isocumarin- gehalt in mg/kg)
in mg/kg direkt subtrahiert. Durch dieses Vorgehen konnte die Aussa- gekraft bei den Brixwerten von 7 auf 41 % und bei den Gesamtzuckerge- halten von 24 auf 48 % gesteigert werden (Abb. 2 und 4). Im weiteren konnte abgeleitet werden, dass bereits geringe Gehalte an Isocu- marin das Süssigkeitsempfinden abschwächten. Obwohl der Zucker vorhanden war, wirkten die Karot- ten fade. Erst bei höheren Isocu- maringehalten dominierte die Bit- terkeit.
Sorten-, Standort- und Lagerein- fluss auf einige Qualitätseigen- schaften sind aus ersten Versuchen zusammengestellt. Einen Sorten- einfluss ergab sich für die Brixwer- te, den Gesamtzuckergehalt, den Nitratgehalt und wahrscheinlich auch für den Isocumaringehalt. Auf- Schlussfolgerungen und Aus- blick
grund dieser einjährigen Untersu- chung, die auf den Parametern Brix- werte, Gesamtzucker- und Nitrat- gehalte basiert, empfehlen wir den Anbau der Sorten Anglia, Bolero und Puma. Die Sorte Maestro wäre ebenfalls empfehlenswert, scheint aber viel Isocumarin zu bilden. Die Sorten Leonor und Newis wiesen unbefriedigende Zuckergehalte auf. Die Sorten CLX 3120, CLX 3122 und Nandrin wiesen zusätz- lich zu niedrigen Zuckergehalten relativ hohe Nitratgehalte auf. Des- halb sind diese drei Sorten für den Anbau nicht zu empfehlen.
Ein ausgeprägter Standorteinfluss wurde beim Nitrat- und Isocumarin- gehalt festgestellt. Das deutet darauf hin, dass durch die Wahl des Standorts, einschliesslich der Anbau- und Erntebedingungen, sich diese beiden Parameter beein- flussen lassen. Diese Ergebnisse zeigen, dass das Zusammenspiel
zwischen Zucker- und Isocumarin- gehalt den Geschmack ausschlag- gebend prägte. Der Brixwert hatte nur eine geringe Aussagekraft. Aus diesem Grund scheint die Festset- zung eines Minimalwertes unzurei- chend. Zur Erhärtung der Befunde werden die Untersuchungen weiter- geführt.
Die Lagerung hatte nur einen geringfügigen Einfluss auf die Brix- werte, den Gehalt an Gesamtzu- cker und Isocumarin. Anzumerken ist, dass bei dieser Untersuchung optimale Einlagerungs- und Lage- rungsbedingungen eingehalten wur- den. Abweichungen vom optimalen Vorgehen oder eigentliche Lager- fehler könnten sich in einem gestei- gerten Isocumaringehalt äussern und den Geschmack der Karotten beeinträchtigen. Deshalb sollen diese Aspekte in unsere weiteren Untersuchungen einbezogen wer- den.
