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2007-04-11Dissertation DOI: 10.18452/15618
Polyphenolanalyse in gartenbaulichen Produkten auf der Basis laser-induzierter Fluoreszenzspektroskopie
dc.contributor.authorWulf, Janina Saskia
dc.date.accessioned2017-06-18T08:11:11Z
dc.date.available2017-06-18T08:11:11Z
dc.date.created2007-06-08
dc.date.issued2007-04-11
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/16270
dc.description.abstractIn der gartenbaulichen Forschung gewinnen zerstörungsfreie Produktmonitoringverfahren im Hinblick auf ein verbessertes Prozessmanagement an Bedeutung. Optische Methoden werden bereits in mobilen Systemen und Sortieranlagen zur Produktbewertung in Nachernteprozessen eingesetzt. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Beitrag zur quantitativen Bestimmung ernährungsphysiologisch bedeutender Fruchtpolyphenole auf der Basis laser-induzierter Fluoreszenzspektroskopie geleistet. An gelagerten Äpfeln und Möhren wurde die Varianz der Produktfluoreszenz bei verschiedenen Lagerbedingungen mit Hilfe der Hauptkomponentenanalyse ausgewertet, um die Produktentwicklung zerstörungsfrei aufzuzeigen. Für eine angepasste Methode der Datenauswertung wurden hierbei verschiedene Signalvorverarbeitungsmethoden getestet. Die quantitative Bestimmung einzelner Inhaltsstoffe wird in der komplexen pflanzlichen Matrix sowohl beeinflusst durch die Fluoreszenzquantenausbeute als auch Reabsorptions- und Löschungseffekten. Aufbauend auf Untersuchungen an Phenolstandards, Fruchtextrakten und geschnittenem Fruchtgewebe zu Einflussparametern und fluoreszenzspektrokopisch messbaren Konzentrationsbereichen wurden neuere Datenvorverarbeitungsmethoden zur Korrektur angewendet. Kalibriermodelle wurden auf der Basis der fluorimetrisch und chromatographisch ermittelten Werte von Hydroxyzimtsäurederivaten bei Apfel und Erdbeere erarbeitetet und hinsichtlich der Messungenauigkeit in der Kalibrierung und Kreuzvalidierung verglichen. Aufgrund der hohen Variabilität gartenbaulicher Produkte wurden diese Modelle auf einem unabhängigen Datensatz getestet. Mit Hilfe mathematischer orthogonaler Signalkorrektur konnte die für den Polyphenolgehalt nicht relevante Varianz aus den spektralen Daten entfernt und verringerte Kalibrierungs- und Validierungsfehler erzielt werden. Der in der Fluoreszenzanalyse übliche empirische Ansatz mit reflexionskorrigierten Fluoreszenzspektren zu arbeiten führten hingegen zu keiner Fehlerverminderung.ger
dc.description.abstractDuring recent years several research groups focussed on the development of non-destructive product monitoring methods to improve the process management for horticultural products in the entire supply chain. Optical methods have been applied for fruit monitoring in production and postharvest processes using mobile measuring systems or NIR sorting lines. The aim of the present study was to quantitatively determine health promoting native fruit polyphenols by means of laser-induced fluorescence spectroscopy. The variance in the fluorescence signal was detected on apples and carrots stored under different conditions. With the help of principal component analysis the fluorescence spectra were evaluated to visualize senescence effects during storage. Different data pre-processing methods were tested for a descriptive factor analysis regarding the wavelength-dependent intensities as variables. However, in a complex fruit matrix the quantitative determination of fruit compounds is influenced by its fluorescence quantum yield as well as reabsorption and quenching effects. The influence of side-effects was studied in phenol standards, fruit extracts and sliced fruit tissue and spectral data was corrected using new data pre-processing methods.. Calibration models for the polyphenol analyses were built on the fruit fluorescence spectra (apples, strawberries) using the chromatographically analysis of hydroxycinnamic acids as a reference. The uncertainty of the models was evaluated by their root mean squares errors of calibration and cross-validation. The feasibility of the non-destructive analysis in practice is influenced by the high variability of horticultural products. Therefore, the models were validated on an independent test set. The mathematical data pre-processing method of direct orthogonal signal correction removed the non relevant information in the spectral data and resulted in the lowest errors. In comparison, the often applied empirical approach in fluorescence spectroscopy to correct with simultaneously recorded reflectance spectra did not improve the calibration models.eng
dc.language.isoger
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin, Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät
dc.rights.urihttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
dc.subjectFluoreszenzspektroskopieger
dc.subjectzerstörungsfreiger
dc.subjectPolyphenolger
dc.subjectKalibrierungger
dc.subjectDatenvorverarbeitungger
dc.subjectfluorescence spectroscopyeng
dc.subjectnon-destructiveeng
dc.subjectpolyphenoleng
dc.subjectcalibrationeng
dc.subjectdata pre-processingeng
dc.subject.ddc630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.titlePolyphenolanalyse in gartenbaulichen Produkten auf der Basis laser-induzierter Fluoreszenzspektroskopie
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-10077965
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/15618
dc.identifier.alephidHU002348852
dc.date.accepted2006-12-11
dc.contributor.refereeSchmidt, Uwe
dc.contributor.refereeZude, Mauela
dc.subject.dnb39 Landwirtschaft, Garten
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionLandwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät

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