Leistungskurs: Prüfung 2006

Aufgabe A: Lagerung von Äpfeln

(Allgemeine Arbeitshinweise)

Bearbeiten Sie die nachstehende Aufgabe.

Einheimische Äpfel sind das ganze Jahr über am Markt erhältlich. Sie kommen mit einer glatten, mit Wachs überzogenen Schale (Verdunstungsschutz) und mit festem Fruchtfleisch in den Handel. Neben der bekannten Lagerung in Kühlhäusern bei ca. 2-5 °C wird im industriellen Maßstab verstärkt die CA-Lagerung (Lagerung in "Kontrollierter Atmosphäre") eingesetzt.
Das Erntegut wird hierbei in gasdichte Kühlzellen eingebracht, in denen eine schnelle Abkühlung des Obstes auf eine Temperatur zwischen 0,5-5°C erfolgt. Gleichzeitig wird mit einer Verzögerung von 2-3 Wochen die Lageratmosphäre verändert. Sauerstoff-Werte nicht unter 1,5% und Kohlenstoffdioxid-Werte nicht über 1% gewährleisteten hier eine wirksame Reifeverzögerung ohne größere physiologische Schäden.
Die relative Luftfeuchtigkeit wird sortenspezifisch zwischen 92-95% eingestellt.
Ein weiterer wichtiger Aspekt um Qualitätsverluste bei der Lagerung zu minimieren ist die Regulierung des Ethengehaltes. Ethen (Ethylen), das von den Früchten vor Reifebeginn selbst gebildet wird, aktiviert spezielle Rezeptorproteinen der Zytoplasmamembran. Erst dann können über verschiedene Signalketten Enzyme aktiviert und verschiedene Stoffwechselprozesse, wie Farbveränderung der Früchte, Stärkeabbau und Aromastoffbildung, in Gang gesetzt werden.
Die Ethenwirkung mit technischen Mitteln zu blockieren ist schwierig. Nur der Einsatz von chemischen Substanzen ist zumindest vorübergehend in der Lage eine wirksame Ausschaltung dieses Phytohormons zu gewährleisten. Lagerversuche zeigten, dass besonders das Gas 1-MCP (1-Methyl-Cyclo-Propen) die Wirkung des Ethens über Monate blockieren und damit den Reifungsprozess hemmen kann.
Moderne Lagerung, kombiniert mit erfolgreichen Anbau- und Pflegemaßnahmen wie z. B. der Anpflanzung niederstämmiger Sorten oder dem Einsatz eines optimalen Pflanzenschutzes, verbessert die Vermarktungschancen einheimischer Äpfel.

Abb. 1: Einfluss verschiedener Lagerbedingungen auf die Fruchtfleischfestigkeit der Apfelsorte "Elstar"

Abb. 2: Kohlenstoffdioxidabgabe der Apfelsorte "Golden Delicious"

(Abb. 1 und 2. in Anlehnung an Veröffentlichungen des sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft, Dresden-Pillnitz und des 23. Bundeskernobstseminars in Oppenheim)

1.	Begründen Sie die Vorteile niedriger Temperaturen und einer relativ hohen Luftfeuchtigkeit für eine optimale Apfellagerung.	(2 BE)
2.	Werten Sie die Abb. 1 und 2 aus. Ziehen Sie aus beiden Abbildungen eine mögliche Schlussfolgerung.	(7 BE)
3.	Stellen Sie in einem Fließschema die CO2-Freisetzung während der Zellatmung dar. Beginnen Sie bei der Brenztraubensäure. Begründen Sie die Notwendigkeit der Veränderung der Kohlenstoffdioxidkonzentration zur Vermeidung on Atmungsverlusten.	(5 BE)
4.	Erklären Sie die physiologischen Auswirkungen bei Absenkung der Sauerstoffkonzentration unter 1,5%.	(3 BE)
5.	Fertigen Sie eine beschrfiftete schematische Zeichnung zum Bau der Biomembran an.	(3 BE)
6.	Stellen Sie in einer Tabelle Vor- und Nachteile biologischer und chemischer Schädlingsbekämpfung beim Apfelanbau gegenüber.	(5 BE)