Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici Ústav posklizňové technologie zahradnických produktů POROVNÁNÍ ZELENINY Z EKOLOGICKÉ A KONVENČNÍ PRODUKCE Diplomová práce Vedoucí diplomové práce: Ing. Pavel Híc, Ph.D. Vypracovala: Bc. Lenka Šlofová Lednice 2013
Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Porovnání zeleniny z ekologické a konvenční produkce vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Lednici, dne:.. Podpis diplomanta:..
Poděkování Chtěla bych poděkovat vedoucímu diplomové práce Ing. Pavlu Hícovi, Ph.D. za jeho vstřícné jednání, ochotu odpovídat na dotazy, cenné rady a připomínky, které mi napomohly k vypracování závěrečné práce.
OBSAH 1 ÚVOD... 8 2 CÍL PRÁCE... 10 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED... 11 3.1 Rozdíl v konvenčním a ekologickém způsobu pěstování... 11 3.1.1 Konvenční zemědělství... 11 3.1.2 Ekologické zemědělství... 12 3.1.2.1 Cíle ekologického zemědělství... 13 3.1.2.2 Legislativa ekologického zemědělství... 13 3.1.2.3 Kontrola ekologického zemědělství... 14 3.1.2.4 Značení a loga bioproduktů... 14 3.2 Zemědělské produkce... 16 3.2.1 Faktory ovlivňující produkci zeleniny... 16 3.2.2 Osevní postupy v polním zelinářství... 18 3.3 Zelenina... 19 3.3.1 Ovlivnění jakosti zeleniny... 22 3.3.2 Jakost zeleniny... 22 3.3.2.1Hodnocení jakosti... 23 3.3.3 Sklizeň a skladování zeleniny... 24 3.4 Některé výživové hodnoty zeleniny... 24 3.4.1 Voda... 24 3.4.2 Sušina... 25 3.4.3 Vláknina... 26 3.4.4 Sacharidy... 26 3.4.5 Bílkoviny - proteiny... 27 3.4.6 Tuky - lipidy... 27 3.4.7 Vitamíny a vitageny... 28 3.4.8 Minerální složky... 28
3.4.9 Další složky v zelenině... 29 3.4.10 Barviva v zelenině... 30 3.5 Výskyt nežádoucích látek v produktech z konvenční a ekologické produkce 31 4 MATERIÁL A METODIKA... 34 4.1 Materiál... 34 4.1.1 Popis odrůd červené řepy... 35 4.2 Metodika... 36 4.2.1 Hmotnostní ztráty... 37 4.2.2 Stanovení rozpustné sušiny refraktometricky... 37 4.2.3 Stanovení sušiny... 38 4.2.4 Stanovení sntioxidační kapacity... 38 4.2.4.1 Stanovení antioxidační kapacity metodou FRAP... 39 4.2.4.2 Stanovení antioxidační kapcity metodou DPPH... 40 4.2.5 Stanovení barevnost... 41 4.2.6 Statistické vyhodnocení... 41 5 VÝSLEDKY A DISKUZE... 42 6 ZÁVĚR... 59 7 SOUHRN... 61 8 SUMMARY... 62 9 LITERÁRNÍ ZDROJE... 63 10 PŘÍLOHY... 69
Seznam tabulek v textu Tab. č. 1: Sklizňová plocha, celková sklizeň a průměrný hektarový výnos konvenční zeleniny v roce 2011... 20 Tab. č. 2: Struktura, produkce a výnos plodin na ekofarmách v roce 2011... 21 Tab. č. 3: Přehled termínů rozborů... 37 Seznam grafů v textu Graf č. 1: Vyhodnocení hmotnostních ztrát červené řepy skladované v chladárně... 42 Graf č. 2: Vyhodnocení hmotnostních ztrát červené řepy skladované ve sklepě... 43 Graf č. 3: Vyhodnocení refraktometrické sušiny červené řepy skladované v chladírně... 44 Graf č. 4: Vyhodnocení refraktometrické sušiny červené řepy skladované ve sklepě. 46 Graf č. 5: Vyhodnocení sušiny červené řepy skladované v chladírně... 47 Graf č. 6: Vyhodnocení sušiny červené řepy skladované ve sklepě... 48 Graf č. 7: Vyhodnocení antioxidační kapacity červené řepy skladované v chladírně metodou FRAP... 49 Graf č. 8: Vyhodnocení antioxidační kapacity červené řepy skladované ve sklepě metodou FRAP... 50 Graf č. 9: Vyhodnocení antioxidační kapacity červené řepy skladované v chladírně metodou DPPH... 51 Graf č. 10: Vyhodnocení antioxidační kapacity červené řepy skladované ve sklepě metodou DPPH... 52 Graf č. 11: Vyhodnocení jasu (L*) červené řepy skladované v chladírně... 53 Graf č. 12: Vyhodnocení jasu (L*) červené řepy skladované ve sklepě... 54 Graf č. 13: Vyhodnocení barevnosti (a*) červené řepy skladované v chladírně... 55 Graf č. 14: Vyhodnocení barevnosti (a*) červené řepy skladované ve sklepě... 56 Graf č. 15: Vyhodnocení barevnosti (b*) červené řepy skladované v chladírně... 57 Graf č. 16: Vyhodnocení barevnosti (b*) červené řepy skladované ve sklepě... 58 Seznam obrázků v textu Obr. č. 1: Národní ozanačení tzv. biozebra... 15 Obr. č. 2: Evropské zančení... 15
1 ÚVOD Lze se oprávněně domnívat, že člověk v počátcích historie lidstva, se zabýval sběrem rozličných částí rostlin a jejich plodů. Empirie kladná a mnohdy i nešťastná jej časem naučila rozeznávat jejich užitečnost a také jejich možnosti upotřebení a zužitkování. Tak byly poznány rostlinné druhy, které se dnes zařazují mezi zeleniny (Lužný, Petříková, 2005). Konvenční zemědělství s využitím umělých hnojiv a chemických prostředků na ochranu rostlin, přineslo obrovské zvýšení výnosů, ale zároveň přispělo k znečištění životního prostředí, ohrožení půdy erozí, její vyčerpání (STEP, 2010). Projevily se problémy s klíčivostí osiva (Šarapatka, Urban, 2006). Docházelo k zdevastování krajiny a k produkci nekvalitních potravin (STEP, 2010). Konvenční zemědělství se začalo měnit začátkem dvacátého století, kolem roku 1920 (Šarapatka, Urban, 2006). Mezi hlavní problémy konvenčního zemědělství, které motivovaly k vzniku ekologického zemědělství, patří: používání rychle rozpustných minerálních hnojiv - snížení půdní úrodnosti, kontaminace podzemních i povrchových vod. Nadměrné používání syntetických pesticidů vytváření rezistence škůdců, chorob i plevelů. Snižování biodiverzity, rezidua v potravinách. Zemědělský podnik přestává být soběstačným uzavřeným systémem a je závislý na vnějších vstupech (Šarapatka, Urban, 2006). Spotřebitelé začínají hledat výrobky, které vznikly v pokud možno přirozených podmínkách zemědělského hospodářství (STEP, 2010). Možností k získání zeleniny s minimálním obsahem cizorodých látek, je ekologické pěstování podle přesně stanovených pravidel (Kopec, 2010). Je to způsob hospodaření, který kombinuje nové poznatky s dlouholetými zkušenostmi našich předků, bez používání umělých hnojiv, chemických přípravků a postřiků, které zatěžují životní prostředí a kontaminují potravní řetězec. Je zdrojem kvalitních potravin, čistého životního prostředí a základem udržitelného rozvoje (STEP, 2010). Kvalita vypěstovaných plodin je hodnocena podle stejných kriterií jako kvalita běžné produkce (Kopec, 2010). Konzumenti u certifikovaných produktů z ekologického zemědělství mají jistotu, že byly vyprodukovány bez vstupů rizikových látek. Tedy byly vyprodukovány způsobem s pozitivním efektem pro jejich kvalitu, pro lidské zdraví a pro životní prostředí (EKO, 2008). Pojmy BIO a EKO už dávno nejsou jen ve spojitosti s šetrným 8
obděláváním půdy a produkcí plodin, ale jako synonymum moderního životního stylu (Prugar, 2000). Prugar, (2000) uvádí: Třeba ovšem uvážit, že u některých parametrů a některých plodin není dosud k dispozici potřebný širší soubor výsledků, a také připustit, že současné chemické a fyzikálně-chemické standardně aplikovatelné analytické postupy i přes svou exaktnost a někdy až neuvěřitelnou citlivost nezachycují nuance rozdílů v kvalitě, které naznačují některé tzv. celostní nebo též socioekonomické postupy, posuzující komplexně v celé šíři, mnohostrannosti a složitosti toho pojmu, tedy nikoliv jen podle měřitelných vlastností, ale i podle použitých technologií pěstování. Dnes máme k dispozici již dostatečně široký experimentální materiál, aby na základě dosavadních poznatků bylo možno konstatovat, že v systému ekologického zemědělství lze při dodržení všech předepsaných zásad vypěstovat produkty, které svou kvalitou nezaostávají za konvenčními a v některých ukazatelích je i překonávají. U konvenčního zemědělství se na straně jedné, jedná o zemědělství, které je schopno vyprodukovat díky chemii vysoké množství produktů, které zasytí rostoucí počet obyvatelstva. Na straně druhé, se jedná o zemědělství, které hledí jen na výnos a nezohledňuje fakt, že díky takovému myšlení si lidé i škodí. V ekologickém zemědělství se lidé snaží omezovat chemii proto, aby produkty byly pro lidské zdraví vhodnější. Otázkou ovšem zůstává, zda ekologické produkty jsou opravdu pro lidské zdraví vhodnější, nežli ty konvenční. Odpovědět na tuhle položenou otázkou jsem se snažila v diplomové práci. 9
2 CÍL PRÁCE Cílem této diplomové práce je popsat rozdíly mezi konvenčním a ekologickým způsobem pěstování. V experimentální části porovnat zeleninu pěstovanou konvenčně a ekologicky, v průběhu skladování v několika termínech. Výsledky statisticky zpracovat. 10
3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3. 1Rozdíl v konvenčním a ekologickém způsobu pěstování 3.1.1 Konvenční zemědělství Aby bylo možno lépe pochopit význam pojmu ekologické zemědělství, co bylo příčinou, že v současné době roste tendence vytěsnit konvenční zemědělství a nahradit jej jinými postupy, je potřeba se zmínit o charakteristikách konvenčního zemědělství a důsledcích, které s ním souvisí. Zemědělství se za poslední tři generace výrazně změnilo, díky rostoucímu počtu obyvatelstva na Zemi. Z malých rodinných hospodářství vznikly velké výrobní podniky závislé na strojích, které spotřebovávají velká množství fosilních paliv a utužují půdy. Je zde patrné, že konvenční zemědělství je těsně spjato s neobnovitelnými zdroji. Likvidace rodinných farem, přispěla ke ztrátě vnitřního pocitu odpovědnosti za vlastní půdu, majetek. Díky tomu převážila neúcta a znevážení vztahu člověka k přírodě a přírodním zdrojům, což se posléze projevilo v silně narušeném životním prostředí. Půda v konvenčním zemědělství je jen prostředkem výroby. Konvenční zemědělství se zaměřuje na ekonomický výnos (zisk) bez zásadního ohledu na přírodu a krajinu (STEP, 2010; MZP, 2007; BIO, 2013). V konvenčním zemědělství se na velkých plochách monokulturně pěstují stejné plodiny jen s malými obměnami. To vede k vyčerpání živin z půdy, umělá hnojiva se pak musí používat stále ve větších dávkách. Monokulturně pěstované rostliny jsou i náchylnější k výskytu chorob a škůdců, takže se musí používat velké množství pesticidů. V České republice je povoleno používat více než 300 chemických pesticidů, jejichž zbytky se nacházejí v běžných potravinách. Mnoho pesticidů, fungicidů, herbicidů a insekticidů jsou karcinogenní látky. Odhaduje se, že pesticidy je kontaminována jak povrchová, tak podzemní voda. Většina zdrojů pitné vody v zemědělských oblastech je znečištěna dusíkatými hnojivy a těžkými kovy (STEP, 2010; MZP, 2007). Intenzivní zemědělství zaviňuje úbytek počtu druhů půdních mikroorganismů, způsobený jedovatými chemikáliemi, nešetrným obděláváním půdy i nedostatkem mezí, remízků a stromů v krajině. Tím se snižuje úrodnost půdy. Nebezpečí eroze se zvyšuje, chybí-li v krajině meze, louky, pastviny (BIO, 2013). 11
3.1.2 Ekologické zemědělství Ekologické zemědělství se v současné době řadí mezi velmi diskutovanou záležitost, proto je mu v práci věnována větší pozornost, nežli konvenčnímu zemědělství. Ekologické pěstování zeleniny má v západní Evropě dlouholetou tradici. Některá biodynamická zahradnictví vznikla už v 50. letech 20. století a úspěšně fungují dodnes. V České republice stálo ekologické zemědělství na okraji zájmu až do roku 1989, kdy docházelo k jeho pozvolnému rozvoji. V 90. letech minulého století vzniklo několik ekologických podniků zabývajících se polním zelinářstvím. Většinou se pěstovala kořenová zelenina. Celkově však nebyla poptávka spotřebitelů po biozelenině uspokojivá. V ČR po roce 2000 zařazuje stále více prodejen zdravé výživy a bio-potravin do svého sortimentu biozeleninu a vzniklo i několik internetových obchodů (Šarapatka, Urban, 2006). Ekologické zemědělství je takové hospodaření, které dbá na životní prostředí a jeho jednotlivé složky. Omezuje či dokonce zakazuje používání látek a postupů, které zatěžují, znečišťují nebo dokonce zamořují životní prostředí (STEP, 2010). Nebo také zvyšují rizika kontaminace potravního řetězce (Šarapatka, Urban, 2006). Základem ekologického zemědělství je zdravá půda. Přirozené úrodnosti půdy se dosahuje organickým hnojením, pestrými osevními postupy (které v konvenčním zemědělství mnohdy chybí) a šetrným zpracováním půdy. Orba se nahrazuje kypřením. Nepoužívají se průmyslová hnojiva, syntetické pesticidy, herbicidy a odrůdy získané cestou genového inženýrství (STEP, 2010; Stříbrná, Mikula, 2003). Pro ekologické zemědělství existuje seznam povolených hnojiv a postřiků. Ekologické zemědělství klade požadavky na původ osiva, sadby a vyžaduje příslušnou registraci, evidenci, kontrolu a certifikaci (Šarapatka, Urban, 2006). Ekologické zemědělství je v celém procesu kontrolováno zvláštní nezávislou kontrolou. Pouze ekologičtí zemědělci, kteří splní všechny požadavky zákona na ekologické zemědělství, jsou oprávnění, po certifikaci své výpěstky označovat ochrannou značkou BIO nebo EKO a tím je odlišit od ostatních (Šarapatka, Urban, 2006). 12
3.1.2.1 Cíle ekologického zemědělství Současné ekologické zemědělství reaguje na problémy dnešní doby a vytyčilo si následující všeobecné cíle. - Produkovat kvalitní potraviny o vysoké nutriční hodnotě - Pracovat v co nejvíce uzavřených cyklech koloběhu látek - Udržet a zlepšovat úrodnost půdy - Vytvářet pracovní příležitosti a tím udržet osídlení venkova a tradiční ráz zemědělské kulturní krajiny - Uchovat přírodní ekosystémy v krajině, chránit přírodu a její diverzitu - Odmítnutí lehce rozpustných minerálních hnojiv a pesticidů a jejich náhrada uvědomělým využíváním biologických procesů, nižší intenzita obdělávání půdy, podpora aktivity půdních organismů (Šarapatka, Urban, 2006). 3.1.2.2 Legislativa ekologického zemědělství Ten, kdo se rozhodne vstoupit do režimu ekologického zemědělství, se dobrovolně zavazuje k tomu, že bude dodržovat níže uvedenou legislativu, která se vztahuje k ekologickému zemědělství. V České republice je ekologické zemědělství ošetřeno zákonem č. 242/2002 Sb., o ekologickém zemědělství. Dne 1. 1. 2012 nabývá účinnosti zákon č. 344/2011 Sb., kterým se mění dosavadní zákon č. 242/2000 Sb., o ekologickém zemědělství (EAGRI, 2011b). Dne 1. 4. 2012 nabyla účinnosti vyhláška č. 80/2012 Sb., kterou se mění vyhláška č. 16/2006 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení zákona o ekologickém zemědělství (EAGRI, 2012c). Členové EU musí dodržovat Nařízení Rady (ES) č. 834/2007 o ekologické produkci a označování ekologických produktů, v platném znění. Nařízení Komise (ES) č. 889/2008, kterým se stanoví prováděcí pravidla k nařízení Rady (ES) č. 834/2007, v platném znění. Nařízení Komise (ES) č. 1235/2008, kterým se stanoví prováděcí pravidla k nařízení Rady (ES) č. 834/2007, pokud jde o opatření pro dovoz ekologických produktů ze třetích zemí, v platném znění (EAGRI, 2011c). 13
3.1.2.3 Kontrola ekologického zemědělství Dozor nad dodržováním zákona o ekologickém zemědělství vykonává Ministerstvo zemědělství, které může na základě výsledků obchodní veřejné soutěže, podle zvláštního právního předpisu uzavřít smlouvu s právnickou osobou (pověřená osoba) nebo organizační složkou státu. Na základě níž je pověřená osoba (kontrolní orgán) oprávněna vydávat osvědčení o původu bioproduktu, biopotraviny, provádět kontroly a další odborné úkony (Červenka, Kovářová, 2005). S platností nových právních předpisů a s ohledem na stoupající počet ekologických podniků, došlo v rámci současného kontrolního systému k rozdělení činností a pravomocí. Ke kontrole ekologického zemědělství, byl vedle stávajících kontrolních subjektů pověřen od 1. 1. 2010 ÚKZÚZ (Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský). Soukromé kontrolní subjekty ABCert AG, Biokont, s.r.o. a KEZ o.p.s., budou zajišťovat kontrolní činnost, která je spojená s vydáním osvědčení o původu bioproduktu, biopotraviny nebo ostatního bioproduktu. Úřední kontrolu bude provádět ÚKZÚZ a to bez předchozího upozornění. Kontroly budou zaměřeny na podniky vybrané na základě rizikové analýzy. ÚKZÚZ bude kontrolovat cca 5% podniků z celkového počtu. Hlavním důvodem, proč se Ministerstvo zemědělství k rozšíření systému o kontroly ÚKZÚZ rozhodlo, je zejména nestrannost a nezávislost státního kontrolního orgánu. ÚKZÚZ bude také nově pro SZIF (státní zemědělský intervenční fond) kontrolovat plnění podmínek pro vyplácení datací v AEO (Agroenvironmentální opatření). Dosud tato kontrola byla zajišťována jednotlivými kontrolními organizacemi. Výběr podniků k úředním kontrolám, bude tvořen jak subjekty vybranými na základě rizikové analýzy pro AEO, kterou zpracovává SZIF (cca 3% z celkového počtu ekologických podnikatelů, kteří žádají o datace v rámci AEO), tak subjekty vybranými na základě vlastní rizikové analýzy ÚKZÚZ (cca 2% z celkového počtu ekologických podnikatelů). Rizikové faktory schvaluje Ministerstvo zemědělství. Mezi rizikové faktory patří například farmy se souběhem konvenční a ekologické produkce, farmy s chovem zvířat bez zimního ustájení nebo farmy, se kterými bylo vedeno v minulosti správní řízení (EAGRI, 2009). 3.1.2.4 Značení a loga bioproduktů Každá potravina vyprodukovaná v ekologickém zemědělství, musí být opatřena na obalu kódem organizace, která provedla kontrolu, zda výrobek splňuje zákonné 14
podmínky pro biopotraviny. Díky kódu na obalu potraviny, si lze na stránkách jednotlivých kontrolních organizací dohledat, zda výrobek skutečně prošel kontrolou (EAGRI, 2011a). - KEZ, o.p.s., kód: CZ-BIO-001 - ABCERT AG, kód: CZ-BIO-002 - BIOKONT CZ, kód: CZ-BIO-003 Loga pro ekologické zemědělství Podobu grafického znaku, stanoví prováděcí právní předpis. Grafický znak smí být užíván pouze pro potřeby zákona o ekologickém zemědělství a také v souladu s ním. Při značení biopotravin nebo jejich propagaci, nesmí být uváděno, že představují záruku vyšší nutriční, organoleptické nebo zdraví prospěšné jakosti oproti konvenčním produktům (Červenka, Kovářová, 2005). Biopotraviny vyrobené v České republice, musí být označeny jak národní značkou, tzv. biozebrou (Obr. č. 1), tak evropským logem. Biopotraviny z dovozu mohou být označeny biozebrou, ale nemusí (EAGRI, 2011d). Evropské logo (Obr. č. 2) je od 1. července 2010 povinné. Pro biopotraviny dovezené do EU ze třetích zemí, je evropské logo dobrovolné (EAGRI, 2011d). Obr. č. 1: Národní označení tzv. biozebra (EAGRI, 2011d) Obr. č. 2: Evropské zančení (EAGRI, 2011d) 15
3.2 Zemědělská produkce Zemědělská výroba si na celém světě zachovává své výjimečné postavení. Na jedné straně musí stejně jako jiná odvětví přinášet svému výrobci zisk. Na straně druhé zůstává jejím hlavním úkolem výroba cenově dostupných a zároveň nutričně i senzoricky hodnotných potravin. Jedním z nejvýraznějších faktorů ovlivňujících výši i kvalitu výnosů jsou hnojiva. Hnojiva používaná v zemědělské výrobě můžeme rozdělit na organická a anorganická (Flohrová, 1996). I. Organických hnojiva Organická hnojiva jsou významným zdrojem živin a organické hmoty. Působí příznivě na obnovu či zvýšení půdní úrodnosti. Častější hnojení organickými hnojivy zlepšuje půdní strukturu a zpracovatelnost půd, tím i podmínky pro pěstování zelenin. Z organických hnojiv je možné využívat všechna stájová hnojiva, tedy hnůj, kejdu, močůvku. Dále zelené hnojení a komposty (Vaněk, 2002). II. Anorganická hnojiva Z hnojiv anorganického původu mají rozhodující význam hnojiva průmyslová. Pro náročné rostliny, zvláště při častějším pěstování na pozemku, je zapotřebí zvýšit dávky živin. Průmyslová hnojiva dělíme podle obsahu hlavních živin na dusíkatá (ledek vápenatý, ledek amonný, síran amonný, močovina), fosforečná (mleté fosfáty, superfosfáty), draselná (síran draselný), vápenatá (mletý vápenec, pálené vápno). Hnojení je vhodnější v podzimním období, často v kombinaci s organickými hnojivy (Vaněk, 2002; Flohrová, 1996; Dolejší, 1982). 3.2.1 Faktory ovlivňují produkci zeleniny O úspěchu pěstování zeleniny rozhodují jednak genetické závislosti, ale také podmínky prostředí (Malý, 1998). Při pěstování zeleniny je uplatňována celá řada faktorů, které je třeba respektovat s ohledem na výnos i kvalitu produkce. Ke zmíněným faktorům se řadí: I. Půdní druh Pro pěstování zeleniny jsou nejvhodnější půdy středně těžké, písčitohlinité a hlinité. Na lehkých půdách a při malém obsahu humusu, zeleniny vyžadují vyšší 16
dávky hnojiv. V lehkých písčitých půdách je zvýšené nebezpečí vyplavování živin (Hlušek, Richter, Ryant, 2002). II. Zásoba živin v půdě Optimální obsah živin v půdě je předpokladem harmonického vývinu rostlin. Při nedostatku živin v půdě, rostlina není schopna využít svého genetického potenciálu a snižuje nejen výnos, ale i kvalitu. Hladinu živin proto musíme kontrolovat a udržovat v oblasti vyhovujícího až dobrého obsahu živin prostřednictvím agrochemických rozborů půdy (Hlušek, Richter, Ryant, 2002). III. Půdní vlastnosti Velký význam zde hraje hodnota ph. Půdní reakce ovlivňuje složení půdní mikroflóry. V silně kyselých půdách je omezován výskyt užitečných bakterií, naopak se vytvářejí příznivé podmínky pro činnost plísní, hub apod., které nejsou pro úrodnost půdy moc vhodné. Koncentrace solí by se měla v půdách pohybovat v rozmezí 0,05 0,15 %. Pří zvýšené koncentraci solí v půdě příjem živin klesá a rostliny zpomalují růst (Hlušek, Richter, Ryant, 2002). IV. Druh pěstované zeleniny Jednotlivé druhy zelenin mají různou schopnost příjmu živin. Například košťáloviny jsou náročné na dusík. Celer, mrkev a luskoviny jsou náročné na draslík (Hlušek, Richter, Ryant, 2002). V. Délka vegetace Čím kratší mají zeleniny vegetační dobu, tím více potřebují přijatelných živin, a naopak. Nároky na hnojení zeleniny souvisí kromě délky vegetace také s dobou sázení. Rané odrůdy mají vyšší nároky na hnojení než odrůdy letní či podzimní týká se to zejména dusíku (Hlušek, Richter, Ryant, 2002). VI. Technologie pěstování zeleniny Technologie pěstování zeleniny je pojem, který udává, jakým způsobem a kde je daná zelenina pěstována. Platí pravidlo, že dávky živin musí být vyšší ve skleních než v přirozených venkovních podmínkách pěstování (Hlušek, Richter, Ryant, 2002). 17
VII. Klimatické podmínky Nízká teplota půdy během pěstování omezuje příjem zejména dusíku a fosforu. Voda je významným faktorem, který ovlivňuje příjem živin. Za sucha trpí zelenina většinou nedostatkem všech živin. Důležitá je také intenzita osvětlení, v podmínkách s intenzivním slunečním svitem, je pozitivně ovlivněn příjem fosforu a dusíku (Hlušek, Richter, Ryant, 2002; Malý, 1998). 3.2.2 Osevní postupy v polním zelenářství Cílem vhodně sestaveného osevního postupu, je možné udržovat a případně i zvyšovat úrodnost půdy. Dosahovat účelného využívání živin, které jsou dodány do půdy. Omezovat šíření nebezpečí poškození zelenin škůdci a také využít možnosti snižování zaplevelenosti cílenými agrotechnickými zásahy. Pro sestavování osevních postupů a pro střídání jednotlivých zelenin platí obecné zásady: - řídit se požadavky jednotlivých zelenin na organické hnojení - střídat náročné zeleniny na živiny se zeleninami méně náročnými - střídat zeleniny náročné se zeleninami méně náročnými na doplňkovou závlahu - střídat hluboko a mělko kořenícími zeleniny - vyvarovat se zařazování zelenin po zeleninách, které trpí stejnými chorobami nebo škůdci. Při výskytu některých závažných chorob, zeleniny zařazovat s časovým odstupem nutným pro likvidaci dané choroby. - zajistit, aby pozemek byl celoročně obdělávaný - předplodiny, následné plodiny, případně rostliny na zelené hnojení (Dufek, Dolejší, 1998). Za nejvýznamnější kritérium pro zařazení zelenin, do osevního postupu, je považován požadavek na organické hnojení. Tradiční je střídání plodin podle nároků na živiny. Hovoříme o rostlinách první, druhé a třetí trati. V první trati hnojíme (kompostovaným) hnojem: košťáloviny, plodová zelenina i celer a pórek. Ve druhé trati pěstujeme plodiny méně náročné, případně plodiny, které nesnáší přímé hnojení: jedná se o listovou, kořenovou a cibulovou zeleninu. Do třetí trati řadíme plodiny doběrné: lusková zelenina (Šarapatka, Urban, 2006; Dufek, Dolejší, 1998; Pekárková, 2000). 18
3.3 Zelenina V Evropě se pěstuje asi 150 druhů zeleniny, v České republice kolem 50 druhů zeleniny, z nichž tržní zelenina tvoří asi 30 druhů (Kopec, 2010). Zelenina je pro výživu člověka významná pro svou nutriční hodnotu a zdravotní účinky. Zeleninu můžeme rozdělit podle užitkových částí na košťálovou, kořenovou, plodovou, cibulovou, luskovou, listovou a stonkovou (Petříková, 2006). U nás se v průměru spotřebuje ročně na jednoho obyvatele 80 kg zeleniny. Ve středomořských zemích přesahuje roční spotřeba zeleniny 130 kg (Kopec, 2010). V situační a výhledové zprávě z roku 2012, pro zeleninu je uvedeno, že v roce 2010 spotřeba zeleniny oproti roku 2009 poklesla. V roce 2009 byla spotřeba zeleniny v ČR na osobu a rok 81,2 kg a v roce 2010 to bylo 79,7 kg. Pro rok 2011 je uveden odhad spotřeby zeleniny na 80,1 kg na osobu a rok. Na poklesu spotřeby zeleniny se podílí hlavně snížení spotřeby rajčat, cibule, zelí a salátových okurek. Obecně lze říci, že v posledních letech stoupá poptávka po zelenině, která nevyžaduje náročnou úpravu. (EAGRI, 2012a). V roce 2011 se ekologická zelenina v České republice pěstovala na 734 ha (Tab. č. 2) a konvenční zelenina (Tab. č. 1) se pěstovala na 14 108 ha (EAGRI, 2012a; EAGRI, 2012b). Zeleninou jsou označovány různé jedlé části rostlin. Mohou to být listy, celá nať, cibule, řapíky, kořeny, stonky, hlízy, bulvy, výhony, plody, aj. Zelenina pochází z rostlin jednoletých, dvouletých někdy i vytrvalých. Jedná se o byliny, které netvoří trvalé dřevité nadzemní orgány (Kopec, 2010). 19
Tab. č. 1: Sklizňová plocha, celková sklizeň a průměrný hektarový výnos konvenční zeleniny v roce 2011 (EAGRI, 2012b) Zelenina Sklizňová plocha (ha) Celková sklizeň (t) Průměrný hektarový výnos (ha/t) Celer 479 9 410 19,64 Cibule 2 340 54 311 23,21 Česnek 290 1 530 5,28 Hrách 1 219 4 588 3,76 dřeňový Kapusta 227 4 043 17,81 Kedlubny 436 6 838 15,68 Květák a 416 6 068 14,60 brokolice Mrkev 1 076 33 205 30,85 Okurky 1 067 16 130 15,11 nakladačky Okurky 366 9 229 25,20 salátové Petržel 425 5 708 13,44 Pór 25 345 13,92 Rajčata 1 131 28 536 25,23 Ředkvičky 265 2 848 10,77 Salát 245 2 024 8,26 hlávkový Zelí 1 602 62 874 39,24 hlávkové* Ostatní 2 498 29 915 - zelenina Zelenina celkem 14 108 277 602 - * zelí hlávkové bílé a červené 20
Tab. č. 2: Struktura, produkce a výnos plodin na ekofarmách v roce 2011 (EAGRI, 2012a) Plodina Počet ekofarem 1) Období konverze (ha) Ekologický režim (ha) Celkem (ha) Ekologická produkce (t) Ekologické výnosy (t/ha) Košťáloviny 39 0,84 6,38 7,22 49,62 7,78 brukvovité Z toho: 17 0,10 1,60 1,70 6,98 4,36 Květák a brokolice Kapusta 12 0,00 0,83 0,83 3,81 4,59 Hlávkové 33 0,71 2,86 3,57 33,61 11,75 zelí Listová/ 45 0,57 13,94 14,51 26,81 1,92 stonková zelenina Z toho: Pór 18 0,00 1,29 1,29 2,18 1,69 Salát 30 0,56 2,27 2,83 8,08 3,56 Špenát 18 0,00 1,07 1,07 2,38 2,22 Ostatní 21 0,01 9,31 9,32 14,17 8,52 listová zelenina Plodová 63 56,72 564,62 621,34 806,08 1,43 zelenina Z toho: 28 0,37 1,66 2,03 7,41 4,46 Rajče Paprika 22 0,05 1,43 1,48 4,93 3,45 Okurek 28 1,70 2,58 4,28 13,32 5,16 Dýně 49 38,66 555,30 593,96 771,18 1,39 Kořenová a 74 8,15 75,13 83,28 1 359,95 18,10 hlízová zelenina Z toho: 54 0,97 52,85 53,82 1 246,20 23,58 Mrkev Petržel 30 0,45 1,88 2,33 5,05 2,69 Česnek 41 0,72 2,64 3,36 6,75 2,56 Cibule a 50 5,53 11,13 16,66 81,20 7,30 šalotka Luskoviny 23 6,06 1,81 7,87 3,57 1,97 1) Počet ekofarem, které mají plochy dané již v ekologickém režimu 21
3.3.1 Ovlivnění jakosti zeleniny Jakost včetně výživové hodnoty zeleniny je ovlivněna během celého pěstování na poli, kterému předchází zdlouhavá šlechtitelská práce (Kopec, 2010). Produkty rostlinného původu jsou materiálem biologického charakteru a jejich jakost je výslednicí mnoha eko-fyziologických, mnohdy neovlivnitelných faktorů. Vlastnosti každé odrůdy zeleniny se mohou uplatnit jen ve vhodných podmínkách. Rozhodující vliv na jakost zeleniny mají půdní a klimatické činitelé, zeměpisná šířka, nadmořská výška. Jakost zeleniny je také závislá na rozmarech počasí, které ovlivňuje vzhled, látkové složení a chuťové vlastnosti. Působí zde i použitá pěstitelská technologie, hustota výsadby, ošetřování, bioprodukce. Jakost zeleniny je také ovlivněna různým stupněm odolnosti vůči chorobám a škůdcům. Pro uchovatelnost sklizených plodin je významná odolnost vůči nepříznivým vlivům během vegetace, ale i po sklizni, které zkracují délku skladovatelnosti (Kopec, 2010; Prugar, 2008). Nelze dosáhnout stoprocentní jakosti celé produkce. Podíl nestandardní produkce může být široký, avšak cílené řízení jakosti může přispět k jeho omezení (Prugar, 2008). 3.3.2 Jakost zeleniny Pod pojmem vysoká jakost je třeba si představit nejen obsah složek, které jsou pro výživu člověka žádoucí (vitamíny, cukry, bílkoviny, aj.), ale rovněž hladinu látek cizorodých a nežádoucích (rizikové prvky, dusičnany, aj.), které mohou limitovat vhodnost výpěstků ke konzumu (Hlušek, Richter, Ryant, 2002). Čerstvá zelenina má být celistvá, zdravá, čistá, bez povrchové vlhkosti a bez cizí chutě a pachu. Významným kriteriem pro hodnocení zeleniny je čerstvost a pevná konzistence. Základní látkové složení ani nutriční jakost nejsou v požadavcích definovány. Látkové složení a nutriční jakost vyplývá z botanické příslušnosti jednotlivých zeleninových druhů. Zejména nutriční hodnota je značně kolísající a to v závislosti na druhu, odrůdě a také na pěstitelských podmínkách (Kopec, 2010). 22
3.3.2.1 Hodnocení jakosti Jakost si můžeme rozdělit do několika kategorií: I. Nutriční (výživová) hodnota Vyjadřuje obsah látek, které se příznivě uplatňují ve výživě člověka. Jedná se o bílkoviny, tuky (zelenina jich má malé množství) obsahující esenciální mastné kyseliny, významné polysacharidy (vláknina), vitamíny, enzymy, minerální prvky a další. Nutriční jakost bývá častěji hodnocena vyšší u bioproduktů než-li u konvenčních produktů (Moudrý, 1997; Hajšlová, Schulzová, 2006). Je možno se však setkat i s tvrzeními, které jsou ve prospěch konvenčním produktům (Červenka, Kovářová, 2005). II. Hygienicko-toxikologická jakost Odvíjí se zejména od stupně kontaminace produktů cizorodými a toxickými látkami. Jedná se převážně o těžké kovy, zbytky pesticidů, dusičnanů, apod. Dosud žádná z provedených studií nebyla natolik komplexní, aby se dalo jednoznačně říci, zda ekologická či konvenční produkce obsahuje méně toxických kovů. V ekologickém zemědělství je velmi omezeno použití chemických prostředků pro ochranu rostlin, dochází tak ke snížení rizika kontaminace rezidui pesticidů. Z dosavadních hodnocení méně dusičnanů obsahovali ekologické produkty, avšak při používaní výhradně statkových hnojiv tomu tak být nemusí. Z hlediska hygienické jakosti je důležité sledovat hladiny mykotoxinů a jiných přírodních toxinů (Mourdý, 1997; Hajšlová, Schulzová, 2006). III. Technologická jakost Vystihuje vhodnost plodin pro různé způsoby zpracování (loupatelnost, výtěžnost, barevná stálost, atd.), dále odolnost proti mechanickému poškození a skladovatelnost. Produkty získané z ekologického zemědělství vykazují většinou menší skladovací ztráty. Skladovací ztráty bioproduktů se udávají mezi 15 35 % a u konvenčních produktů mezi 25 60 % (Moudrý, 1997; Hajšlová, Schulzová, 2006). 23
IV. Senzorická (smyslová) jakost Vypěstované produkty jsou řazeny do jednotlivých jakostních tříd podle vnějších znaků, jako je velikost, tvar, barva, hmotnost a vnější vzhledová bezchybnost. Chemicky neošetřené produkty z ekologického zemědělství někdy trpí vadami krásy (barevná a velikostní nevyrovnanost, strupovitost apod.), vzhledem k nižšímu obsahu vody jsou často tužší. Uvádí se, že bioprodukty mají výraznější, aromatičtější přírodní vůni a chuť (Moudrý, 1997; Hajšlová, Schulzová, 2006). 3.3.3 Sklizeň a skladování zeleniny Sklizeň zeleniny je v našich podmínkách mírného pásma rozložena velmi nerovnoměrně během roku. Velká část produkce zeleniny se sklízí v červenci, srpnu a v září. Proto i spotřeba u nás vypěstované zeleniny je značně nerovnoměrná a musí být doplňována dovozem (Kopec, 2010). Zelenina se sklízí v přesně stanoveném optimálním stupni zralosti, na němž závisí citlivost plodin na mechanickém poškození a také na jejich skladovatelnosti (Malý, 1998). Kvalitu zeleniny zachováme, když ji po sklizni vhodně uložíme. K plynulému zásobování zeleninou, zejména v zimním období, výrazně přispívá skladování. Je to nejdostupnější způsob dlouhodobého uchování zelenin, který v našich podmínkách nejvýznamněji přispívá k celoročnímu rozložení spotřeby některých druhů zelenin. Skladování v nevhodném prostředí může být spojeno se značnými ztrátami vnitřní hodnoty zeleniny. Konkrétní faktory, které ovlivňují uchovatelnost, se u jednotlivých druhů zelenin liší (Pekárková, 2000). 3.4 Některé výživové hodnoty zeleniny 3.4.1 Voda Zelenina patří mezi nízkoenergetické potraviny s vysokým obsahem vody v pletivech. Při konzumaci každého kilogramu zeleniny získáváme přibližně ¾ litru vody biologického původu. Voda v rostlinných produktech je z hlediska výživy člověka zvláště hodnotná, protože je v ní rozpuštěna řada živin ve fyziologicky 24
přijatelné koncentraci. Při konzumaci doporučeného množství zeleniny, zelenina zabezpečuje více než 10 % denní potřeby vody (Kopec, 2010). Množství vody v zelenině zásadně ovlivňuje charakteristické organoleptické vlastnosti, jako je textura, vůně, chuť, barva. Ovlivňuje také údržnost, odolnost vůči mikrobiálnímu ataku, enzymové (biochemické) a neenzymové (chemické) reakce, ke kterým dochází během skladování a zpracování. Voda tvoří v zelenině nejčastěji 50 93 % hmotnosti, zbytek se označuje pojmem sušina (Velíšek, 2002b). Obsah vody v zelenině se pohybuje v rozmezí 700 950 g/kg -1. Zeleniny, které se pěstovaly v suchém prostředí, jsou bohatší na sušinu než zeleniny, které byly pěstovány ve vlhkých podmínkách. Obsah vody v zelenině se s přibývajícím stupněm zralosti snižuje a zvyšuje se podíl sušiny (Vacová, 1988). Konvenční produkty mají díky používaní dusíkatých hnojiv větší obsah vody oproti ekologickým (Hajšlová, Schulzová, 2006). 3.4.2 Sušina Zejména v listové, kořenové a cibulové zelenině vypěstované ekologicky, byl zaznamenán až o 20 % vyšší obsah sušiny než v zelenině konvenční. Zelenina tedy obsahuje méně vody a má tak vyšší nutriční hodnotu (EKO, 2008). Woese et al., (1995) in Prugar, (2000) uvádí, že obsah sušiny bývá většinou vyšší u ekologicky vypěstovaných produktů než u konvenčních. V disertační práci autorky Kerpen, (1988) in Prugar, (2000), která po 3 roky analyzovala vzorky mrkve různých odrůd pocházející z blízko sebe ležících farem, kde odrůda byla vždy pěstována konvenčně i ekologicky, je uvedeno, že u 76 % párových vzorků měla mrkev z ekologického hospodářství vyšší sušinu. Reinken et al., (1990) in Prugar, (2000) zaznamenal u červené řepy ekologicky pěstované, jen nepatrně vyšší hodnoty obsahu sušiny oproti konvenční. U hlávkového zelí a bulev celeru nebyly pozorovány rozdíly. Mathies, (1991) in Prugar, (2000) zaznamenal ve svých tříletých pokusech u ekologicky vypěstovaného hlávkového zelí vyšší obsah sušiny, u mrkve byly rozdíly velmi malé. Bünnagel, (1992) in Prugar, (2000) stanovil u květáku mírně vyšší hodnoty sušiny u konvenčního pěstování. U mrkve získal výsledky téměř totožné, jak z ekologické tak z konvenční produkce. V Polsku byla na přelomu roku 2008 2009 provedena studie, zaměřená na biologickou hodnotu čerstvé červené řepy z ekologické a konvenční produkce. Chemická analýza byla provedena ihned po sklizni. Pro studii byly použity dvě 25
odrůdy. Analýza byla provedena na bulvách o průměru 3 5 cm v množství 20 kusů v každém objektu. Výsledky byly statisticky zpracovány pomocí analýzy rozptylu. Závěrem práce bylo, že způsob pěstování měl významný vliv na chemické složení čerstvých bulev červené řepy. Obě odrůdy z ekologické produkce obsahovaly výrazně více sušiny (stanoveno sušením) než kořeny konvenční produkce (Kosson, Elkner, Szafirowska, 2011). 3.4.3 Vláknina Významnou složkou zeleniny je potravinová vláknina. Pod pojmem vláknina potraviny si představíme soubor látek, které nejsou rozložitelné trávícími enzymy a nemohou být využity v tenkém střevě. Vlákninu tvoří z jedné třetiny celulóza, z třetiny hemicelulózy, z více než pětiny pektiny. Dále jsou to gumy, slizy, nestravitelné oligosacharidy, lignin a doprovodné látky (kutin, třísloviny). Obsah celkové vlákniny v zelenině je od 3 g.kg -1 do 50 g.kg -1, obsah pektinu v zelenině je až 17 g.kg -1 (Kopec, 2010). Moudrý, Prugar, (2002) uvádí, že: Nemnohé údaje o obsahu vlákniny naznačují, že také v tomto ukazateli se zdají být poněkud bohatšími zeleniny z ekologické produkce. 3.4.4 Sacharidy Jedná se o pestrou skupinu organických látek, které jsou v zelenině bohatě zastoupeny. Jednoduché sacharidy jsou základními stavebními jednotkami složitějších sacharidů tzv. polysacharidů, mezi polysacharidy se řadí celulóza a škrob (Vacová, 1988). Sacharidy přítomné v zelenině jsou důležitou součástí. Uplatňují se na tvorbě výživové hodnoty i senzorických vlastností jednotlivých druhů a odrůd zeleniny (Prugar, 2000). Obsah sacharidů v zelenině se v průměru pohybuje kolem 5 %. Sacharidy v zelenině jsou zastoupeny různými druhy cukrů, škrobů, celulózou a ligninem (Kopec, 2010). Pomer, (1985); Lepschy, (1985) in Prugar, (2000) zjistili nižší obsah glukózy v konvenčně vypěstované karotce. Knight, (1990) in Prugar, (2000) stanovil v některých zeleninových druzích vyšší obsah celkových cukrů v ekologicky vypěstovaných vzorcích oproti konvenčním. 26
V roce 2004 a 2005 byl proveden výzkum na univerzitě ve Varšavě (WAU), na velkých a cherry rajčatech. Rajčata byla pěstována jak v konvenčním, tak ekologickém režimu. Výsledkem výzkumu bylo, že ekologicky vypěstovaná rajčata (jak velká tak cherry) obsahovala podstatně více celkového cukru (stanoveno metodou podle Luffa a Schoorla - titračně) ve srovnání s konvenčně pěstovanými rajčaty (Rembialkowska, Hallmann, Adamczyk, 2005). V Polsku byla na přelomu roku 2008 2009 provedena studie, zaměřená na biologickou hodnotu čerstvé červené řepy z ekologické a konvenční produkce. Chemická analýza byla provedena ihned po sklizni. Pro studii byly použity dvě odrůdy. Výsledky byly statisticky zpracovány pomocí analýzy rozptylu. Způsob pěstování měl významný vliv na chemické složení čerstvých bulev červené řepy. Obě odrůdy z ekologické produkce obsahovaly výrazně více cukru (stanoveno metodou podle Luffa a Schoorla - titračně) než kořeny konvenční produkce (Kosson, Elkner, Szafirowska, 2011). Bravec et al., (2010) uvádí, že více celkového cukru obsahovala červená řepa pěstovaná ekologicky nežli konvenčně. 3.4.5 Bílkoviny proteiny Bílkoviny jsou složeny z několika set až několika tisíc aminokyselin. Průměrná doporučená denní dávka bílkovin je 70 g. Člověk získává bílkoviny potravou. Z poloviny rostlinnou a z poloviny živočišnou. Jen malou část potřeby rostlinných bílkovin kryje zelenina, záleží na druhu a na odrůdě: 0,5 5 % bílkovin (Kopec, 2010). Například plodová zelenina obsahuje 0,7 1,7 % bílkovin; košťálová zelenina 0,7 1,8 %; listová 1,3 3,9 % a kořenová 1,0 3,3 % (Velíšek, 2002a). Nejbohatší na bílkoviny je hrášek, fazolka, česnek, petržel, kadeřavá kapusta (Kopec, 2010). Z publikovaných výsledků lze vyvodit závěr, že vyšší hodnoty bílkovin bývají stanoveny spíše u konvenčních variant (Prugar, 2000). 3.4.6 Tuky lipidy V 1 kg zeleniny je jich méně než 10 g, výjimkou je kukuřice cukrová s dvojnásobným obsahem (Kopec, 2010). 27
3.4.7 Vitamíny a vitageny Zeleninu charakterizuje vitamínová bohatost (Kopec, 2010). Některé vitamíny obsažené v zelenině jsou velmi citlivé a odbourávají se například v průběhu skladování nebo zpracování. Čerstvá zelenina je tedy na vitamíny nejbohatší. Podobně jako u jiných složek zeleniny i obsah vitamínů se mění v závislosti na druhu zeleniny a její odrůdy, dále podle stupně zralosti, podmínek uskladnění a působí zde řada dalších vlivů. Vitamíny se dělí na vitamíny rozpustné v tucích a vitamíny rozpustné ve vodě. Mezi nejznámější vitamíny rozpustné v tucích se řadí vitamín - A, D, E, F, K a mezi vitamíny rozpustné ve vodě - B, C (Vacová, 1988). Mezi významné vitamíny zeleniny patří vitamín C, provitamín A, vitamíny skupiny B. Významné vitageny v zelenině jsou bioflavonoidy a S-methylmethioin (Kopec, 2010). Výzkumy sledovaly obsah vitamínu C (kyseliny askorbové), E a provitamínu A (betakarotenu). V případě vitamínu C a E byly zjištěny ve většině výzkumů mírně vyšší obsahy těchto vitamínů v ekologicky pěstované zelenině (průměrně o 10 50 %). Avšak co se týče provitamínu A nebyli zjištěny žádné významné rozdíly mezi obsahy produktů jednotlivých produkčních systémů. U projektu EU Quality Low Input Food byli zjištěny nižší hodnoty vitamínů u ekologicky pěstované zeleniny (EKO, 2008). Kopp et al., (1989) in Prugar, (2000) uvádí, že více betakarotenu měly rajčata pěstované ekologicky. Reinken et al., (1990) in Prugar, (2000) uvádí, že rozdíly u mrkve nebyly zaznamenány. U hlávkového salátu a špenátu byly zjištěny průkazné rozdíly ve prospěch ekologického pěstování z hlediska vitamínu C. V roce 2004 a 2005 byl proveden výzkum na velkých a cherry rajčatech na univerzitě ve Varšavě (WAU). Rajčata byla pěstována jak v konvenčním, tak ekologickém režimu. Výsledkem výzkumu bylo, že ekologicky vypěstovaná rajčata (jak velká tak cherry) obsahovala podstatně více vitamínu C (stanoveno Tillmanovou metodou oxidimetrická titrace), betakarotenu ve srovnání s konvenčně pěstovanými rajčaty (Rembialkowska, Hallmann, Adamczyk, 2005). 3.4.8 Minerální složky Naše současná strava neobsahuje většinou dostatek minerálních látek. Častý je nedostatek železa, vápníku a některých nezbytných (esenciálních) stopových prvků. Konzumace zeleniny je v tomto směru pro zdraví člověka prospěšná. Značným 28
obsahem železa (10-60 mg.kg -1 ) se vyznačuje brukev, kapusta hlávková, mrkev, křen, naťová a listová zelenina. Bohatá na vápník (více než 800 mg.kg -1 ) je například kadeřávek, brokolice, kořenová petržel, kapusta hlávková. Zelenina obsahuje řadu dalších stopových prvků jako je hořčík, zinek, selen, jod, mangan, síra, sodík, draslík, fosfor, měď a řada dalších (Kopec, 2010). Biozelenina má vyšší nutriční hodnotu, danou zejména vyšším obsahem hořčíku a železa (Živělová, Jánský, 2007). V zelenině jsou obsaženy také látky ochranné a to zejména látky fenolické. Dalším charakteristickým znakem zeleniny je, že je zpravidla málo kyselá nebo nekyselá (Kopec, 2010). Výzkumy neprokázaly žádné rozdíly v obsahu minerálů, které by byly specificky odvozeny od konvenčního nebo ekologického způsobu pěstování. Podle výsledku projektu EU Quality Low Input Food jsou obsahy minerálních látek v rostlinách pěstovaných v ekologickém režimu vyšší (EKO, 2008). Hansen, (1981) in Prugar, (2000) ve svých pokusech v Dánsku zjistil u červené řepy vyšší hodnoty poměru draslík a sodík, který bývá někdy uvažován, jako možné kritérium na rozlišování ekologicky produkované zeleniny od konvenční. Reinken et al., (1990) in Prugar, (2000) uvádí, že pouze u hlávkového salátu a špenátu byly zaznamenány rozdíly v obsahu fosforu a vápníku, ve prospěch ekologickému režimu pěstování. 3.4.9 Další složky v zelenině Alkoholy V čerstvé zelenině je přítomno málo alkoholů. V kapustě a květáku je alkohol manitol. Bioaktivní kyseliny Malá množství některých kyselin v zelenině se podílejí na ochranných účincích. Například kyselina glukuronová, jantarová, tartronová. Bioaktivní proteiny, Fenolické sloučeniny (polyfenoly, flavonoidy, rutin, kvercetin, flavony, lutein, myristicin, lignany). Glykosidy, Thioly, Fytoncidy, Antioxidanty a další (Kopec, 2010). Antioxidační kapacita zeleniny závisí na druhu, odrůdě, přírodních podmínkách (teplota, vlhkost, světlo, dostupnost živin, podmínkách posklizňového skladování (Kvasnička, Ševčík, 2009). Mezi nejdůležitější antioxidanty, které mají zásadní význam pro život, patří vitamín C a E, karotenoidy, flavonoidy. Ale i řada dalších látek, které jsou specifické pro daný druh zeleniny. Například kapsaicin - paprika, alicín - česnek, cibule, sulforafan brokolice (Šlosár, Freusová, 2010). 29
Obsah pozitivních sekundárních metabolitů v ekologicky pěstovaných produktech je odhadován o 10 50 % vyšší než v produktech konvenčního pěstování. Jedná se hlavně o polyfenoly, karotenoidy, glykoalkaloidy a glykosidy (EKO, 2008). Hodně výzkumů ukazuje, že organicky pěstované zeleniny obsahují více živin a bioaktivních látek vhodných pro zdraví a jsou bez škodlivých chemikálií než konvenčně pěstované zeleniny (Kosson, Elkner, Szafirowska, 2011). Bravec et al., (2010) uvádí, více celkového fenolového obsahu měla červená řepa pěstována ekologicky nežli v konvenčním režimu. Antioxidační kapacita byla naměřena vyšší u ekologického pěstování nežli u konvenčního. 3.4.10 Barviva v zelenině V zelenině jsou bohatě zastoupena přírodní barviva, která mají jednak význam senzorický, ale také mají význam, jako výživové složky zelenin (Vacová, 1988). Chlorofyl listová zeleň Karotenoidy žluté až červeno oranžové barevné složky. V zelenině jsou zastoupeny karotenem, lykopenem, luteinem, zeaxantinem. Flavonoidy - žluté Antokyaniny kyanidin červený, delfinidin modrý, malvidin fialový, pelargonidín oranžový, peonidín červenohnědý, petunidín tmavočervený. Betalainy skupina desítek červených, oranžových a žlutých dusíkatých barviv (Kopec, 2010). V roce 2004 a 2005 byl proveden výzkum na univerzitě ve Varšavě (WAU) na velkých a cherry rajčatech. Rajčata byla pěstována jak v konvenčním, tak ekologickém režimu. Výsledkem výzkumu bylo, že ekologicky vypěstovaná rajčata (jak velká tak cherry) obsahovala podstatně více celkových flavonoidů ve srovnání s konvenčně pěstovanými rajčaty (Rembialkowska, Hallmann, Adamczyk, 2005). N přelomu roku 2008 2009 byla provedena studie v Polsku, zaměřená na biologickou hodnotu čerstvé červené řepy z ekologické a konvenční produkce. Chemická analýza byla provedena ihned po sklizni. Pro studii byly použity dvě odrůdy. Analýza byla provedena na bulvách o průměru 3 5 cm v množství 20 kusů v každém objektu. Výsledky byly statisticky zpracovány pomocí analýzy rozptylu. Závěrem bylo konstatování, že způsob pěstování měl významný vliv na chemické 30
složení čerstvých bulev červené řepy. Obě odrůdy z ekologické produkce obsahovaly výrazně více bataninu (stanoveno spektrofotometrickou metodou) než kořeny konvenční produkce (Kosson, Elkner, Szafirowska, 2011). Moudrý, Prugar, (2002) uvádí, že ekologicky vypěstované mrkve byly světlejší, ale měly rovnoměrnější a intenzivnější oranžovou barvu než produkty konvenční. 3.5 Výskyt nežádoucích látek v produktech z konvenční a ekologické produkce I. Rezidua pesticidů Konvenční zemědělství běžně využívá pro zvýšení výnosů a zlepšení některých kvalitativních parametrů různé agrochemikálie včetně pesticidních přípravků. V praxi se často pesticidy dělí podle cílových škodlivých organismů, u kterých vyvolávají toxické efekty. Dělí se na: 1) Herbicidy proti plevelným rostlinám 2) Fungicidy proti houbovým chorobám 3) Insekticidy proti hmyzu 4) Akaricidy proti roztočům 5) Nematocidy proti háďátkům 6) Molluskocidy proti měkkýšům 7) Rodenticidy proti hlodavcům (Prugar, 2008) Řada studií prokazuje, že bioprodukty obsahují podstatně nižší množství rezidua pesticidů než produkty konvenční. Avšak i produkty ekologické mohou být zatíženy malým množstvím zbytků pesticidů z okolního prostředí (EKO, 2008). V České republice je rozhodnutí o registraci přípravků na ochranu rostlin upraveno zákonem č. 199/2012 Sb., kterým se mění zákon č. 326/2004 Sb., o rostlinolékařské péči a o změně některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů. Dále je to vyhláška č. 326/2012, kterou se mění vyhláška č. 32/2012 Sb., o přípravcích a dalších prostředcích na ochranu rostlin. Pro ekologické zemědělství platí také nařízení, zákony a vyhlášky, pro ekologické zemědělství plus Nařízení Rady 31
(EHS) č. 2092/91. Klíčovou právní normou pro oblast pesticidů je Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 396/2005 o maximálních limitech reziduí pesticidů v potravinách a krmivech rostlinného a živočišného původu, v platném znění. Vyhláška č. 278/2010 Sb., kterou se zrušuje vyhláška č. 381/2007 Sb., o stanovení maximálních limitů reziduí pesticidů v potravinách a surovinách, ve znění pozdějších předpisů (Anonym 1; Anonym 2; Anonym 3; Prugar, 2008). II. Dusičnany Dusičnany obsažené v zelenině můžou pocházet s více zdrojů. Dusičnany jsou v malých koncentracích přirozenou složkou životního prostředí. Avšak ve zvýšené koncentraci se vyskytují v půdě jako důsledek hnojení. Z půdy přecházejí do vody a do rostlin. Výrazně zhoršují výživovou, technologickou a hygienickou hodnotu zeleniny. Schopnost zelenin akumulovat dusičnany se liší druhem a odrůdou. Rozdělení dusičnanů ve stejné rostlině je odlišné. Obsah dusičnanů v jednotlivých zeleninách kolísá v širokém rozmezí, v závislosti na klimatických a půdních podmínkách během vegetace (intenzita hnojení, osvětlení, množství srážek). Nadměrný obsah dusičnanů v zelenině je prvořadou podmínkou tvorby škodlivých dusitanů jedná se o redukovanou formu dusičnanů a dusitany jsou skutečnou příčinou zdravotní nevhodnosti (Vacová, 1988; Prugar, 2008). Obecně se ukazuje, že obsah dusičnanů je v ekologické zelenině o 10 až 50 % nižší než v zelenině konvenční. Studie VŠCHT zjistila, že v konvenčně pěstovaných bramborách byly nalezeny statisticky významné vyšší hladiny dusičnanů (EKO, 2008). Kořeny červené řepy měly méně dusičnanů (až o 33 %) než kořeny konvenční produkce. Nadměrné množství dusičnanů v červené řepě je výsledkem neadekvátních podmínek pěstování, hnojení a výběr odrůd s vysokou tendencí k hromadění dusičnanů (Kosson, Elkner, Szafirowska, 2011). Maximální přípustné hodnoty obsahu dusičnanů v zelenině upravuje Nařízení Komise (ES) č. 1881/2006, kterým se stanoví maximální limity některých kontaminujících látek v potravinách (Anonym 2). Tyto limity musí shodně splňovat, jak konvenčně, tak ekologicky pěstovaná zelenina, která jinak nepodléhá žádným přísnějším legislativním limitům (Průšová, Valeška, 2002). 32
III. Těžké kovy Obsah těžkých kovů nesouvisí s typem produkčního systému vzhledem k tomu, že těžké kovy vnikají do agrosystému prostřednictvím emisí, například z dopravních a průmyslových zdrojů. Jeden z těžkých kovů měď, která se používá, jako prostředek proti houbovým chorobám se hromadí v půdě a narušuje půdní strukturu, proto je její použití v ekologickém zemědělství přísně regulováno (EKO, 2008). Také zátěž půdy například Cd (kadmium) obsaženým v nekvalitních hnojivech se promítá do jejich zvýšených hladin ve sklizených plodinách (Prugar, 2008). Vzhledem k členství České republiky v Evropské unii musí být splněny limity uvedeny v Nařízení Komise (ES) č. 1881/2006, v platném znění (Anonym 2). IV. Mykotoxiny Mykotoxiny jsou látky, které produkují některé mikroskopické vláknité houby. Tyto mikroorganismy, jsou přirozenou součástí životního prostředí. Mikroorganismy souhrnně označované jako toxinogenní, mohou kontaminovat rostlinné produkty toxickými sekundárními metabolity, označovanými jako mykotoxiny. Ke kontaminaci může docházet v průběhu vegetace, po sklizni, během skladovaní nebo zpracování (Prugar, 2008). Principem prevence je zamezit vytvoření optimálních podmínek prostředí, které mikroorganismy pro svůj růst a produkci toxinů potřebují. Tyto podmínky jsou dány zejména teplotou a vlhkostí (Prugar, 2008). Vzhledem k vyloučení použití fungicidů v systému ekologického zemědělství, objevují se názory na zvýšený obsah nežádoucích toxických mykotoxinů v biopotravinách. Řada studií toto tvrzení ve svých zjištěních popírá. Problémy se vznikem mykotoxinů nesouvisí ani tak s produkčním systémem, jako se způsobem uskladnění a dopravy. Jedná se například o zvýšenou vlhkost ve skladovacím prostoru (EKO, 2008). V rámci EU upravuje množství mykotoxinů v potravinách Nařízení Komise (ES) č. 1881/2006., Nařízení Komise (ES) č. 401/2006, kterým se stanoví metody odběru vzorků a metody analýzy pro úřední kontrolu množství mykotoxinů v potravinách (Anonym 2; Prugar, 2008) 33