Die meisten kennen das Phänomen brauner Apfelspalten. Die Verfärbung ist zwar nicht ungesund, wirkt aber oftmals nicht sehr appetitlich. Im Folgenden ergründen wir, warum sich angeschnittene Äpfel braun verfärben und wie sich dies verhindern lässt.
Bräunliche Verfärbungen durch Oxidation
Beim Aufschneiden eines Apfels wird die Zellstruktur beschädigt. Diese umfasst etwa Zellwände, Zytoplasma und Organellen, wie beispielsweise Vakuolen. Werden die Zellen des Apfels aufgebrochen, kann Luft in diese eintreten.
Vakuolen stellen dabei Hohlräume innerhalb der Zelle dar, die in unverletztem Zustand von einer Membran umschlossen werden. Sie beinhalten vor allem Wasser und sekundäre Pflanzenstoffe wie Polyphenol, das das Ausgangsprodukt für die bräunliche Verfärbung der Äpfel ist.
Wird die Vakuole durch das Aufschneiden zerstört, kommt das enthaltene Polyphenol mit dem Sauerstoff aus der Luft und dem Enzym Polyphenoloxidase, kurz PPO, in Kontakt.
Durch die Verbindung von PPO und Sauerstoff wird das Polyphenol umgesetzt, sprich: es oxidiert. Dabei entsteht der Stoff Chinon, der als natürlicher Abwehrstoff von Pflanzen gegen Mikroorganismen ausgeschüttet wird. Während Polyphenol farblos ist, weist Chinon eine gelbliche Färbung auf. Durch weitere Reaktionen erfolgt eine Umwandlung in Melanin, das schließlich eine bräunliche Färbung aufweist.
Der Apfel verfärbt sich also bräunlich, nachdem Polyphenol in Chinon und anschließend in Melanin umgewandelt wurde.
Säure und Frischhaltefolie unterbinden die Oxidation
Wer verhindern möchte, dass sich die Apfelspalten nach dem Anschneiden verfärben, kann zu einfachen Hilfsmitteln greifen. Die bekannteste Methode bildet Zitronensaft, der sich einfach auf die Apfelstücke träufeln lässt.
Zitronen enthalten einen hohen Anteil an Vitamin C, das auch als Ascorbinsäure bezeichnet wird. Die Säure verhindert die Oxidationsreaktion zwischen Polyphenol und Polyphenoloxidase, wodurch sich die bräunliche Verfärbung verhindert lässt.
Zusätzlich oxidiert die Ascorbinsäure selbst und hemmt somit die Oxidation des Polyphenols. Die Wirkung ist allerdings zeitlich begrenzt und hält nur so lange an, bis das vorhandene Vitamin C vollständig oxidiert ist.
Ascorbinsäure findet übrigens als Antioxidans in der Lebensmittelindustrie Anwendung. Unter der Bezeichnung E300 wird es als Zusatzstoff in allerhand Lebensmitteln zugesetzt, um deren Haltbarkeit zu verlängern.
Neben Vitamin C bildet auch Frischhaltefolie eine Möglichkeit, um die bräunliche Verfärbung zu unterbinden. Hierfür ist es ausreichend, die Apfelspalten fest in die Folie einzuwickeln, sodass der Sauerstoff von außen nicht in die Apfelzellen eindringen kann.
Warum werden Äpfel nun braun?
Um auf die ursprüngliche Frage zurückzukommen, lässt sich Folgendes zusammenfassen:
- Wird ein Apfel aufgeschnitten, werden die Zellen beschädigt. Es treten sekundäre Pflanzenstoffe wie etwa Polyphenol aus. In Kombination mit Sauerstoff und Polyphenoloxidase kommt es zu einer chemischen Reaktion. Polyphenol oxidiert zunächst zu Chinon und wird anschließend weiter in Melanin umgewandelt. Melanin besitzt eine bräunliche Färbung und ist schließlich für die Verfärbung der Apfelspalten verantwortlich.
- Um eine bräunliche Verfärbung zu verhindern, muss die Oxidation unterbunden werden. Dies kann beispielsweise durch Zitronensaft oder ein luftdichtes Einwickeln in Frischhaltefolie erfolgen.
