Waarom krijg je een bruine plek op je appel als je die laat vallen?

Antwoord

Beste Margot,

het betreft hier een biochemische omzetting, die bekend is als de enzymatische bruinkleuring en die niet hetzelfde is als de bruinkleuring die ontstaat als je appeltjes bakt. Die laatste bruinkleuring is te wijten aan karamellisatie van suikers of de reactie van suikers en eiwitten (de Maillard reactie). Er kan ten slotte ook bruinkleuring ontstaat door afbraak van vitamine C, maar dat is dan nog een ander verhaal (vb. in fruitsap dat wat minder fris geel ziet).

Terug naar de enzymatische bruinkleuring van je vraag.

Enzymen zijn bio-katalysatoren (biologische katalysatoren). Het zijn eigenlijk de werkinstrumenten van de natuur om chemische omzettingen gemakkelijker te laten doorgaan. Door deze enzymen gaan reacties door op 'gewone' temperaturen (bvb. tussen 0°C en 40°C), terwijl je daar zonder enzymen vaak veel hogere temperaturen of hoge drukken voor nodig hebt. De enzymen maken dus enkel de reactie mogelijk en nemen zelf niet deel aan de reactie. Ze ondergaan dus zelf geen wijziging door de reactie.

Er bestaan enorm veel enzymen en enzymatische omzettigen. Eén groep enzymen zorgt ervoor dat in groenten en fruit een bruine kleur ontstaat als het weefsel beschadigd wordt. De reactie treedt dus zeker niet enkel op in appels maar ook in bv. banaan, peer, ananas, sla, aardappelen enzovoort. Het weefsel kan fysisch beschadigd worden (door appel te laten vallen of door vogels of wormpjes die gaatjes boren) maar ook door rijping zelf, waardoor dus ook bruinkleuring kan ontstaan. Reactie komt ook voor in garnalen en kreeftachtigen.

De reactie zelf is eigenlijk een oxidatiereactie; een reactie waarbij zuurstof als reactiepartner optreedt. Het substraat (de stof die reageert met zuurstof) zijn fenolen. Dit is een groep van organische stoffen die veel voorkomen in plantaardige grondstoffen. Deze stoffen reageren met zuurstof onder toedoen van het aanwezige enzym tot eerst een kleurloze verbinding die dan verder reageert met andere stofjes in de appel (aminozuren, bouwstenen van eiwitten) waardoor de feitelijke bruingekleurde pigmenten ontstaan.
 
Waarom treedt de reactie pas op bij weefselbeschadiging ? Eenvoudig uit te leggen: normaal zitten de enzymen en het substraat (fenolen) van elkaar gescheiden in een plantaardige cel (je hebt namelijk in een plantencel allerlei afzonderlijke ruimtes of vacuolen), als je nu het weefsel gaat beschadigen maak je de cel kapot en gaat de inhoud van de verschillende vacuolen met elkaar samen komen; enzym en substraat komen bij elkaar en natuurlijk heb je overal zuurstof; resultaat is dus dat de enzymen hun werk beginnen doen, de fenolen oxideren en later aanleiding geven tot een bruine kleur.

De reactie is niet schadelijk : er worden dus geen toxische stoffen of zo gevormd; ze beinvloedt duidelijk de kleur en soms ook wel de smaak van het product: die bruine pigmenten binden namelijk gemakkelijk aan eiwitten en als je weet dat onze tong en onze smaakpapillen daar allemaal uit eiwit bestaan begrijp je wel dat we dit op één of andere manier wel kunnen smaken

Nog paar leuke weetjes:

-De reactie treedt feitelijk ook in iets gewijzigde vorm op in ons lichaam: als we bruin worden door in de zon te liggen, zijn daar gelijkaardige reacties voor verantwoordelijk.

-In zwarte thee is deze reactie ook opgetreden: eerst had je groene blaadjes die vermalen worden (weefselbeschadiging) en dus worden ze bruin; hierdoor ontstaat de typische kleur en smaak van thee

- hoe tegengaan: snel je appel opeten natuurlijk; onder water dompelen (zuurstof wegnemen), beetje citroensap toevoegen (verzuurt en dat vindt enzym niet leuk)

Dat is het zowat in het kort.

Vriendelijke groeten
Bruno De Meulenaer