Autor: dipl. ing. Maja Deak
Recezent: prof. dr Biserka Vujičić
.
.
POREKLO I ISTORIJAT
Crni luk je poreklom iz nizija i planina srednje Azije, odakle se proširio preko Irana prvo u dolinu reke Nila i Egipta, gde je bio, a i sad je, vodeća vrsta u ishrani i u lečenju različitih bolesti. Iz Egipta gajenje luka se proširilo u staru Grčku, zatim Rim i u Evropu. Starim Slovenima luk je poznat od davnina.
Danas je luk veoma popularna poljoprivredna kultura širom sveta. Azija je najveći proizvođač, zajedno sa Kinom i Japanom koji uzimaju učešće od 27% u ukupnoj proizvodnji (Hui, 2004).
.
KARAKTERISTIKE BILJKE
Crni luk je dvogodišnja monokotiledona vrsta, pripada familiji Liliaceae (porodica ljiljana). Zahvaljujući visokoj sposobnosti adaptacije razvile su se brojne populacije i sorte prilagođene veoma različitim ekološkim uslovima. Za ishranu se u toku godine može koristiti lukovica ili cela mlada biljka. Naučna klasifikacija crnog luk prikazana je u tabeli 1.
Tabela 1. Naučna klasifikacija crnog luka
| Carstvo | Plantae |
| Razdeo | Magnoliophyta |
| Klasa | Liliopsida |
| Red | Asparagales |
| Familija | Alliaceae |
| Rod | Allium |
| Vrsta | A. cepa |
Na osnovu sadržaja suve materije, šećera i eteričnog ulja sve sorte crnog luka mogu se podeliti u tri grupe (Lazić i sar., 2001):
- Ljute sorte odlikuju se visokim sadržajem suve materije preko 14%, visokim sadržajem saharoze i eteričnog ulja, a proizvode se iz arpadžika i imaju dobru sposobnost čuvanja.
- Poluljute sorte sadrže od 10-14% suve materije, imaju podjednak odnos saharoze i monosaharida, mogu da se proizvode iz arpadžika, ali i direktno iz semena, a nešto se slabije čuvaju u odnosu na ljute sorte.
- Slatke sorte sadrže do 10% suve materije, od šećera preovladava glukoza, imaju malo eteričnog ulja, proizvode se isključivo direktno iz semena ili rasada u uslovima navodnjavanja i veoma se slabo čuvaju.
Sorte crnog luka dele se prema obliku, boji i veličini lukovice, prema načinu i cilju proizvodnje i prema dužini vegetacije.
Oblik lukovice je određen odnosom visine i prečnika (indeksom) na osnovu čega razlikujemo pet osnovnih tipova, tabela 2.
Tabela 2. Pet osnovnih tipova lukovice
| Tip | Indeks |
| Pljosnat | 0,5-0,7 |
| Pljosnato-okrugli | 0,7-0,9 |
| Okrugli | 0,9-1,1 |
| Ovalni | 1,1-1,5 |
| Izdužen | veći od 2,0 |
Mada je oblik lukovice sortna oznaka, on umnogome varira u zavisnosti od tipa i strukture zemljišta (na zbijenim zemljištima formira se pljosnata lukovica), i dubine setve (ako je setva dublja lukovica se izdužuje).
Boja suvih ovojnih listova je različita (žuta, bela, ljubičasta, braon). Najčešće ih ima 2-4, a bolje je kad ima više listova. Boja sočnih listova može biti bela, žućkasta, crvenkasta ili ljubičasta.
Krupnoća lukovice je sortna oznaka, ali na krupnoću u velikoj meri utiču i uslovi uspevanja. Prema masi razlikujemo sitne lukovice koje su lakše od 60 g, srednje 60-100 g i krupne težine iznad 100 g (Lazić i sar., 2001).
.
HEMIJSKI SASTAV CRNOG LUKA
U crnom luku ima najviše ugljenih hidrata i zanemarljivo malo belančevina i masti. Osnovu biološke vrednosti luka čine svakako mineralne materije i vitamini. Pored znatnog prisustva mineralnih soli, naročito kalijuma i sumpora, i raznih oligoelemenata, crni luk je bogat vitaminima (B1, B2, C, E, K ), a ima i karotena (provitamin A), glikozida, eteričnih ulja, biljnih hormona sličnih insulinu, kao i bakteriostatika. Hemijski sastav crnog luka prikazan je u tabeli 3.
Tabela 3. Hemijski sastav 100g crnog luka (FAO, 1972)
| Sastav | – |
| Voda (g) | 87 |
| Ugljeni hidrati (g) | 11 |
| Proteini (g) | 1,5 |
| Lipidi (g) | u tragovima |
| Vlakna (g) | 0,5 |
| Kalcijum (mg) | 30 |
| Fosfor (mg) | u tragovima |
| Gvožđe (mg) | 0,5 |
| Tiamin (Vitamin B1) (mg) | 0,04 |
| Riboflavin (Vitamin B2) (mg) | 0,2 |
| Niacin (Vitamin B3) (mg) | 0,3 |
| Vitamin C (mg) | 10 |
.
Proteini
Proteini predstavljaju organska jedinjenja koja se nalaze u svim živim organizmima i koja su najvažnija u biološkom smislu.
Proteini su prirodni makromolekuli koji se sastoje od dugih nerazgranatih nizova sačinjenih od ostataka α-amino kiselina međusobno povezanih peptidnom vezom -CO-NH, koja je u stvari amidna veza nastala reakcijom između α-COOH grupe jedne amino kiseline i α-NH2 grupe druge amino kiseline. Molekul proteina sastoji se od ostataka α-amino kiselina.
Prema broju aminokiselinskih ostataka u molekulu razlikujemo peptide, polipeptide i proteine. Peptidi sadrže svega nekoliko aminokiselinskih ostataka (dipeptidi, tripeptidi itd.). Veći peptidi nazivaju se oligopeptidi.
Molekuli polipeptida su veći, a njihova molekulska masa je oko 5000. Ako su molekuli veći, radi se o proteinima.
Funkcionalni proteini učestvuju u bitnim procesima organizma. Svi biokatalizatori su proteini.
Proteini imaju transportnu ulogu (prenose kiseonik pomoću proteina hemoglobina), zaštitnu ulogu pri prodoru raznih toksina, bakterija i virusa (antigeni); krvarenje zaustavlja protein koji izaziva koagulaciju krvi; učestvuju u kontrakciji mišića (aktin i miozin), a razmena materije se reguliše hormonima koji su takođe proteinske prirode (Piletić-Milić, 1989).
Prema podacima Nacionalnog Instituta za javno zdravlje Finske (National Public Health Institute of Finland) u kupnih proteina u crnom luku ima oko 19% ili 1,3g/100g sveže sirovine (www.fineli.fi), odnosno prema podacima FAO-a 1,5g/100g (www.fao.org).
.
Ugljeni hidrati
Ugljeni hidrati su veoma važna jedinjenja i nalaze se u velikim količinama u prirodi. Oni čine do oko 80% mase suve materije kod biljaka i oko 2% kod životinja. Obuhvataju niz jedinjenja od kojih su najvažniji šećeri, derivati šećera i polimeri šećera. U organizmu na prvom mestu imaju energetsku funkciju, zatim strukturnu i imunološku.
Ugljeni hidrati su polihidroksialdehidi i polihidroksiketoni ili jedinjenja koja se mogu hidrolizovati u polihidroksialdehide ili polihidroksiketone.
Biljke stvaraju ugljene hidrate iz CO2 i H2O reakcijom fotosinteze koja se odigrava u prisustvu sunčeve svetlosti uz učešće zelenog pigmenta biljaka, hlorofila.
Ugljeni hidrati se dele na: monosaharide (prosti šećeri), oligosaharide (složeni šećeri), polisaharide (makromolekulski šećeri).
Od monosaharida najvažniji i najrasprosranjeniji su glukoza i fruktoza. Od disaharida u prirodi su rašireni saharoza (u biljkama), laktoza (u mleku), maltoza (dobija se iz skroba), celobioza (iz celuloze) i trisaharid rafinoza.
Polimerni ugljeni hidrat, celuloza, je osnovni gradivni materijal biljaka i spada u najraširenija organska jedinjenja.
Za polisaharide u opštoj upotrebi su trivijalni nazivi celuloza, hitin, skrob, glikogen, inulin, pektin, heparin, hondroitin (Piletić-Milić, 1989).
Prema podacima Nacionalnog Instituta za javno zdravlje Finske (National Public Health Institute of Finland) količina ugljenih hidrata u luku kreće se oko 72% ili 12,7g/100g sveže sirovine (šećera 4,8g/100g) (www.fineli.fi), odnosno prema podacima FAO-a 11g/100g (www.fao.org).
.
Lipidi
Lipidi su biološki veoma značajna jedinjenja različitog sastava. Osnovna su komponenta bioloških membrana i utiču na njihovu propustljivost, učestvuju u predaji nervnih impulsa, stvaranju kontakta među ćelijama, čine energetsku rezervu, štite organizam od mehaničkih povreda i formiraju termoizolacioni sloj. Dele se na proste i složene.
Prosti lipidi su supstance čiji se molekuli sastoje samo od ostataka masnih kiselina i alkohola (najčešće glicerola). Tu spadaju masti, ulja i voskovi.
Složeni lipidi uključuju derivate fosforne kiseline (fosfolipidi) i lipide koji sadrže ostatke ugljenih hidrata (glikolipide).
U zavisnosti od toga da li molekul lipida sadrži zasićene ili nezasićene masne kiseline zavisiće i njegova konzistencija. Životinjske masti sadrže znatnu količinu zasićenih masnih kiselina pa su na sobnoj temperaturi čvrste, dok biljna ulja imaju u svom sastavu više nezasićenih masnih kiselina i iz tog razloga su tečna na sobnoj temperaturi (Piletić-Milić, 1989).
Prema podacima Nacionalnog Instituta za javno zdravlje Finske (National Public Health Institute of Finland) ukupnih lipida u luku ima oko 7% ili 0,2g/100g sveže sirovine (www.fineli.fi) a prema podacima FAO-a lipida u crnom luku ima u tragovima (www.fao.org).
.
Vitamini
Vitamini su jedinjenja koja se nalaze u malim količinama u hrani (organizam ih sam ne može sintetisati) i koja omogućavaju normalno odvijanje životnih procesa. Usled nedostatka nekog vitamina razvijaju se razne bolesti (avitaminoze – usled potpunog nedostatka i hipovitaminoze – usled nedovoljne količine). Uzimanjem suviše velike količine vitamina dolazi do raznih hipervitaminoza.
Vitamini se dele na:
1. rastvorne u mastima (A, D, E i K)
2. rastvorne u vodi (B1, B2, B6, PP, H, B12, B3, C, R, B15, U, koenzim Q)
Na osnovu literaturnih podataka iz tabele 4, u najvećem procentu u crnom luku prisutan je vitamin C, vitamin B12 uopšte nije pronađen, dok vitamine A i K nalazimo u tragovima.
Tabela 4. Sadržaj pojedinih vitamina u 100 g sirovog crnog luka (Nacionalni Institut za javno zdravlje Finske) (www.fineli.fi)
| Vitamin | mg/100g |
| Vitamin A | 0,0006 |
| Tiamin (Vitamin B1) | 0,03 |
| Riboflavin (Vitamin B2) | 0,02 |
| Niacin (Vitamin B3) | 0,4 |
| Vitamin B6 | 0,13 |
| Folna kiselina (Vitamin B9) | 0,0135 |
| Vitamin B1 | 20 |
| Vitamin C | 10,2 |
| Vitamin E | 0,1 |
| Vitamin K | <0,0007 |
Vitamin C (L-askorbinska kiselina), po hemijskoj strukturi to je lakton blizak L-glukozi. Neophodan je za čoveka, pri njegovom nedostatku dolazi do mršavljenja i slabosti, posebno srca. Kod bolesti skorbuta do koje dolazi usled drastičnog nedostatka vitamina C krvni sudovi propuštaju krv, dolazi do ispadanja zuba i pojave otoka.
Vitamin C učestvuje u oksido-redukcionim procesima u organizmu. Jako je rasprostranjen u prirodi u raznim biljkama, prisutan je u povrću i voću, posebno u agrumima. Dnevna potreba je oko 100-200 mg, mada se preporučuju i veće doze. (Piletić-Milić, 1989).
Prema podacima Nacionalnog Instituta za javno zdravlje Finske (National Public Health Institute of Finland) sadržaj vitamina C u crnom luku iznosi 10,2mg/100g sveže sirovine (www.fineli.fi), odnosno prema podacima FAO-a 10mg/100g (www.fao.org).
.
Mineralne materije
Mineralne materije su neophodne za održavanje života i izgradnju svakog organizma te s toga predstavljaju veoma bitan sastojak svake namirnice. Voće i povrće se smatra veoma bogatim izvorom ovih korisnih materija (0,3-2%), što im uz bogat vitaminski sastav daje posebnu fiziološku vrednost. Sastav mineralnih materija voća i povrća čine pre svega metali K, Ca, Na, Mg, Fe, Mn, Al, u manjoj meri Cu, Zn, Mo, Co i još neki oligoelementi, kao i nemetali S, P, Si, Cl, B, F.
Na osnovu literaturnih podataka iz tabele 5, najzastupljenije mineralne materije u crnom luku su kalijum, fosfor, i kalcijum, dok se jod i selen nalaze u tragovima.
Tabela 5. Prosečne količine pojedinih mineralnih materija u 100 g svežeg luka (Nacionalni Institut za javno zdravlje Finske) (www.fineli.fi)
| Mineral | mg/100g |
| K | 220,0 |
| P | 40,0 |
| Ca | 33,0 |
| Mg | 11,0 |
| NaCl | 9,4 |
| Na | 3,7 |
| Fe | 0,5 |
| Zn | 0,4 |
| I | 0,001 |
| Se | 0,0005 |
Pored navedenih „korisnih“ metala i nemetala, u sastav mineralnih materija voća i povrća ulaze i tzv. toksični metali (Pb, As, Cd i Hg), koji u namirnice mogu dospeti preko sredstava za zaštitu bilja, u toku tehnološkog procesa prerade i zbog reakcije sadržaja sa neispravnom ambalažom. Maksimalno dozvoljena koncetracija toksičnih metala je regulisana zakonskim propisima.
.
Bojene materije
Prirodne bojene materije povrća lakše ili teže podležu oksidativnim i hidrolitičkim promenama, a mogu se svrstati u dve velike grupe:
1. nerastvorljivi plastidni pigmenti (nalaze se u hloro- i hromoplastima), hlorofil i karotenoidi
2. rastvorljivi pigmenti, flavonoidi, od kojih su najvažniji antocijani, flavoni, flavanoni i flavanoli.
Kod prerade povrća javljaju se često vrlo složeni problemi u vezi očuvanja prirodne boje. Do promene boje dolazi usled raznih nepoželjnih enzimatskih i neenzimatskih reakcija.
S obzirom da lisnati deo mladih lukova sadrži hlorofile i da je naučno potvrđena izuzetno važna fiziološka uloga antocijana u suzbijanju negativnog delovanja slobodnih radikala (antioksidativna aktivnost), nametnula se potreba za izolovanjem i kvantifikovanjem ovih grupa jedinjenja iz crnog luka.
Hlorofili su zeleni pigmenti koji se nalaze u hloroplastidima, a učestvuju u procesu fotosinteze. Biljke sadrže dve osnovne vrste hlorofila a i b. U hemijskom pogledu oni su složeni estri dikarbonske kiseline-hlorofilina. Centralni deo molekula hlorofila izgrađen je iz četiri pirolova prstena koji su međusobno povezani preko ugljenika, tako da obrazuju veći prsten porfirina, gde se atomi azota nalaze unutar tog prstena. Atomi azota su takođe povezani atomom magnezijuma, koji se nalazi u centru molekula. U prirodi se nalaze različiti hlorofili (a, b, c, d i e), protohlorofili, bakteriohlorofili i bakterioviridini. Razlika između njih je u različitim grupama koje su vezane za porfirinsko jezgro.
U listovima mladog crnog luka nalazi se znatna količina ovog pigmenta.
Antocijani predstavljaju grupu flavonoidnih jedinjenja koja daju cveću, lišću i plodovima crvenu, ljubičastu i plavu boju u bezbroj nijansi i kombinacija.
U hemijskom pogledu antocijani su glukozidi, koji kiselom hidrolizom oslobađaju aglukon, nazvan antocijanidin, i jedan ili više šećera, obično glukozu, ramnozu ili galaktozu, a od disaharida gentobiozu i rutinozu.
U prirodi se nalazi nekoliko osnovnih tipova antocijanidina: pelargonidin, cijanidin, delfinidin, peonidin, petunidin i malvidin. Antocijani su benzpirilium soli, pa su po svojoj strukturi srodni flavonilima. U netaknutim ćelijama nalaze se u obliku katjona, a izvan ćelije katjon menja hemijsku strukturu u zavisnosti od pH sredine. Ispod pH 2, antocijanin se nalazi isključivo u obliku katjona (crvena boja), dok iznad pH 2 postoji ravnoteža sa bezbojnim oblikom – leuko bazom (plava boja). Sa metalnim jonima antocijani stvaraju kompleksne soli – helate.
Prema literaturnim podacima, u crnom luku 95% ukupnih antocijana čine cijanidin 3-(6“-malonilglukozid), cijanidin 3-(6“-malonil-3“-glukozilglukozid) i cijanidin-3-glukozid (Gennaro i sar., 2002).
Količina antocijana u ovojnim listovima lukovice crnog luka kreće se u opsegu od 109 mg/100g do 219 mg/100g (Gennaro i sar., 2002).
.
Etarska ulja
Ljut ukus i miris crnom luku daje eterično ulje. Eteričnog ulja najviše ima u klici luka, a znatno manje u otvorenim i zatvorenim sočnim listovima. Njegov sadržaj zavisi od sorte. Ljute sorte sadrže oko 0,065% eteričnog ulja (Lazić i sar., 2001).
Aromatične materije su odgovorne za miris, a pretežno i za ukus raznih vrsta i sorti voća i povrća. Uz bojene materije, šećere i kiseline, aromatične materije su glavni nosioci organoleptičkih osobina voća, povrća i njihovih prerađevina, pa su od prvorazrednog značaja za kvalitet sirovina i prerađevina.
U hemijskom pogledu arome voća i povrća predstavljaju smešu raznih alkohola, estara, aldehida, ketona, karbonskih kiselina, eteričnih ulja, smola i voskova. Uljane frakcije aroma sadrže razne više masne kiseline i terpene
U voću i povrću se aromatske materije nalaze u minimalnim količinama, u većini slučajeva su lakše isparljive i veoma lako reaguju međusobno ili sa nekim drugim materijama. Kod stvaranja i razgradnje pojedinih aromatskih komponenti učestvuju razni enzimi uz određenu ulogu toplote, kiseonika, vode i dr.
Sa medicinskog aspekta najznačajnija jedinjenja kod lukova su organosumporna jedinjenja. Zrele lukovice sadrže uglavnom cistein-sulfokside. Kada se tkivo usitni oslobađa se enzim alinaza koji ih konvertuje u tiosulfinate. Ova jedinjenja su reaktivna, isparljiva, oštrog mirisa i deluju nadražajno na sluzokožu oka. Han et al. (1995) potvrdili su antimikrobnu aktivnost alicina.
Etarska ulja su koncentrovane tečnosti koje sadrže isparljiva aromatska jedinjenja iz biljaka. Izoluju se destilacijom ili ekstrakcijom pomoću rastvarača. Koriste se u proizvodnji parfema, kozmetičkih preparata, u medicini, aroma terapiji. Takođe, koriste se za spravljanje aromatskih dodataka za namirnice i napitke (Benkeblia, 2004).
Etarska ulja ekstrakata crnih lukova danas se naročito intenzivno ispituju u zaštiti hrane od mikroorganizama.
.
Antimikrobne komponente crnog luka
Rast i razvoj Gram pozitivnih i Gram negativnih mikroorganizama koji kontaminiraju hranu (bakterije, kvasci, i plesni) može biti inhibiran pomoću raznovrsnog začinskog bilja: belog i crnog luka, cimeta, klinčića, timijana, kadulje i drugih.
Antimikrobna svojstva crnog luka potiču od eteričnih ulja koja sadrže sumpor i alkaloide. Crni luk sadrži sumporna jedinjenja disulfide (28 komponenti koje imaju antibakterijsko i antifungicidno dejstvo) (Ankri & Mirelman, 1999).
Crni luk ispoljava antimikrobiloško dejstvo na mnoge Gram-negativne i Gram-pozitivne bakterije, kao što su Escherichia, Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus, Klebsiela, Proteus, Bacillus, Clostridium i Mycobacterium tuberculosis. Čak i pojedine bakterije otporne na antibiotike, zajedno sa metil-rezistentnom Staphylococcus aureus, rezistentim vrstama E. coli, Enterococcus i Shigella rodovima, pokazale su izuzetnu osetljivost na dejstvo luka i njegovih komponenti.
Antifugalno dejstvo pokazuje in vitro na Cryptococcus neoformans, Candida spp., Trichophyton, Epidermophyton, Microsporum, Aspergillus spp. i Mucor pusillus (Ankri & Mirelman, 1999).
Tabela 6. Antimikrobne komponente u začinskom bilju (http://www.vitis.hr/oleorezini)
| Začinsko bilje | Antimikrobne komponente | Aktivnost na pojedine vrste mikroorganizama |
| Piment | Eugenol | Generalna aktivnost |
| Bosiljak | Esencijalna ulja | Bakterije, Salmonela |
| Lovor | Piperin | Bakterije, gljive |
| Crni biber | Kumarin | Gljive, Lactobacillus, Micrococus, E. coli, E. faecalis |
| Obični kim | Kapsaicin | Bakterije, gljive, virusi |
| Paprika | Eugenol | Bakterije |
| Klinčić | Esencijalna ulja | Generalna aktivnost |
| Koriander | Alicin, ajoen | Bakterije, gljive |
| Kopar | Saponini | Bakterije |
| Beli luk | Terpenoidi | Generalna aktivnost |
| Ginseng | Saponini | E.coli, Sporothrix schenckii, Staphylococcus, Trichophyton |
| Hmelj | Lupulon, humulon | Generalna aktivnost |
| Hren | Terpenoidi | Generalna aktivnost |
| Crveni luk | Alicin | Bakterije, Candida |
| Ruzmarin | Esencijaln ulja | Generalna aktivnost |
| Estragon | Kafeinska kiselina, tanini | Virusi, spore |
| Timjan | Kafeinska kiselina, timol, tanini | Virusi, bakterije, gljive |
| Kurkuma | Kurkumin, esencijalno ulje | Bakterije, protozoe |
.
Lekovita svojstva crnog luka
Crni luk je naširoko poznat po svojim lekovitim i biološkim svojstvima, ali još uvek nisu sasvim istraženi mehanizmi delovanja njegovih karakterističnih komponenti kao što su flavonoidi, sumporna jedinjenja i jedinjenja selena.
Korisni efekti ovih specifičnih komponenti na zdravlje potrošača ogledaju se u povoljnom uticaju u borbi protiv kardiovaskularnih i kancerogenih oboljenja, snižavanju krvnog pritiska i nivoa holesterola u krvi.
Beli i crni luk, brokoli, kao i praziluk imaju sposobnost da akumuliraju selen koji se nalazi u zemljištu. Ovako obogaćeni selenom, daju organizmu veliku zaštitu od kancerogeneze, u odnosu na drugo povrće gajeno na sličan način, a antikancerogene komponente su identifikovane kao Se-metil selenocistini i gama-glutamil-Se-metil selenocistini.
Mikrokomponente kao što su flavonoidi, uglavnom kvercetin, i sumporna jedinjenja, sulfidi i polisulfidi, imaju najveći uticaj na kancerogena oboljenja.
Antioksidativno i antiterosklerotično delovanje. Dokazano je da crni luk ima značajno dejstvo na kardiovaskularni sistem. Snižava sadržaj lipida u krvi kao i krvni pritisak i poboljšava koagulaciju krvi, pokazuje antioksidativno delovanje.
In vitro studije su pokazale da luk izaziva specifične antiterosklerotične efekte u vidu sprečavanja stvaranja oksida azota koji stupaju u reakciju određeno sa m RNA, sprečava oksidaciju lipoproteina male gustine (LDL) indiciranog laktaza dehidrogenazom (LDH), oslobađa i inhibira oksidazu LDL indiciranu glutationom (Tracy & Kingston, 2007).
Antihiperlipidemično delovanje. Kao posrednik u snižavanju nivoa lipida, najviše utiče na kardiovaskularno zdravlje, iako sam mehanizam delovanja luka u ovoj oblasti nije sasvim razjašnjen. Ne sme se zanemariti činjenica da dejstvo luka na nivo lipida zavisi od načina pripreme ove biljke za konzumaciju, zbog nastanka raznovrsnih organosumpornih jedinjenja u toku različitih toplotnih tretmana. Međutim, veliki broj ispitivanja pokazao je da redovna upotreba luka dovodi do ne tako zanemarljivog opadanja LDL i ukupnog holesterola u organizmu u periodu od 4 meseca.
U poređenju sa lekovima koji se koriste u ovoj oblasti, luk ne pokazuje nikakve negativne efekte, što je vrlo dobra osobina.
Antihipertenzivno delovanje. Pored svih navedenih uticaja na organizam čoveka, luk ima i signifikantno dejstvo na snižavanje krvnog pritiska Dnevni unos od 1,8-2,7 g u trajanju od 4 nedelje, kod velikog broja ispitanika pokazao je smanjenje krvnog pritiska za prosečno 7,7 mm Hg (Tracy & Kingston, 2007).
Gastrointestinalni efekti. Male doze luka značajno poboljšavaju kontrakcije glatkih stomačnih mišića u gastrointestinalnom traktu, dok preterana količina može da izazove suprotan efekat. Etanol-hloroform kojeg ima u svežem luku, pruža otpor acetilholinu i prostaglandinu E i pri tom indicira glavne glatke stomačne mišiće na kontrakcije.
Antineoplastično dejstvo. In vitro i ogledi sprovedeni na životinjama pokazali su da organosumporna jedinjenja luka imaju moć da uspore razvitak ćelija raka u grudima, krvi, mokraćnim kanalima, debelom crevu, koži, uterusu, jednjaku i plućima. Potencijalni mehanizam delovanja jest da umanjuje stvaranje nitrozamina, kao i samih ćelija raka, da pospešuje oporavak DNA, zatim jača imuni sistem i ubrzava antiproliferatične efekte (Tracy & Kingston, 2007).
.
UZGOJ
Mnogi činioci pre berbe utiču na građu i kvalitet svežih poljoprivrednih produkata. Ovde su uključeni genetski faktori (izbor sorte), činioci spoljne sredine (klimatski uslovi i agrotehnički činioci), zrelost u vreme berbe, način berbe, i način rukovanja produktima neposredno nakon berbe.
Ranija proizvodnja obezbeđuje veću cenu na tržištu i najčešće bogatiji rod, međutim, takvi produkti nisu podesni za čuvanje. Problematici „postharvest“ fiziologije i tehnologije danas se poklanja izuzetna pažnja sa ciljem da na čuvanim produktima bude što manje promena, a postupak čuvanja ekonomičan. Pri tome još uvek dominiraju izučavanja različitih načina čuvanja, a znatno manje značaj primenjivane agrotehnike.
Svaka agrotehnička mera predstavlja u izvesnom smislu limitirajući faktor za formiranje prinosa i kvaliteta, ali se pri tome uvek ističe i značaj godine, odnosno klimatskih faktora. Vezano za primenu agrotehnike postoje određene mere koje utiču na kvalitet svežih proizvoda: izbor sorte, đubrenje, navodnjavanje, vreme proizvodnje, primenjena zaštita i vreme i način berbe.
Crni luk u mnogim zemljama, po produkciji i značaju u izvozu, predstavlja vodeću povrtarsku kulturu (tabela 7):
Tabela 7. Zasejane površine i prinosi crnog luka u svetu (Lazić i sar, 2001)
| Zemlja | Zasejana površina (ha) | Prosečni prinos (t/ha) |
| Holandija | 11000 | 36,7 |
| Poljska | 25000 | 16,3 |
| Egipat | 17000 | 28 |
| Japan | 29000 | 41,4 |
Prosečna površina pod crnim lukom u Srbiji iznosi 20500 hektara sa tendencijom opadanja po prosečnoj stopi od 2,2 % godišnje. Prinos crnog luka prosečno iznosi 6 tona po hektaru što je tri puta manje u odnosu na ostvareni evropski prosek (Privredna komora Srbije).
Klimatski činioci, posebno temperatura i intenzitet svetlosti, imaju veliki uticaj na nutritivni kvalitet povrća i voća.
Nicanje započinje na temperaturi od 2 do 3oC, ali je optimum oko 22oC, kada je i nicanje veoma brzo. Pri temperaturi od 5-8oC nicanje traje 25-35 dana, pri temperaturi 18-20oC 10-12 dana, a pri 20-25oC samo 3,5 dana.
Padavine utiču na obezbeđenost biljaka vodom, i mogu uticati na sastav ubranih biljnih plodova. Zbog relativno slabo razvijenog korenovog sistema, koji je rasprostranjen plitko, crni luk zahteva dobru vlažnost površinskog sloja zemljišta. Nedostatak vode u ovom periodu intenzivnog porasta biljke dovodi do zaostajanja rasta i smanjenja kvaliteta lukovice. U uslovima navodnjavanja biljna tkiva su hidratisanija. Potrebe luka za vodom razlikuju se tokom vegetacije. Najveće zahteve luk ima u periodu nicanja do faze intenzivnog obrazovanja listova, dok se njegovi zahtevi smanjuju ka fazi zrenja. Pri proizvodnji direktno iz semena, u fazi nicanja potrebe za vodom su znatno veće nego pri proizvodnji iz arpadžika. U fazi zrenja nedostatak vlage povoljno utiče na kvalitet lukovice. Suvišak vode dovodi do formiranja krupnijih, sočnijih, manje kvalitetnih lukovica, a veoma često i usporava dozrevanje lukovice (Lazić i sar., 2001).
Agrotehnički činioci–tip zemljišta, nastiranje, navodnjavanje i đubrenje utiču na obezbeđenost biljaka vodom i hranivima, što može uticati na nutritivni sastav obranih biljnih delova.
Uticaj đubrenja na sadržaj vitamina je manje značajan nego što je to izbor sorte i uticaj klimatskih uslova, ali je zato uticaj đubrenja na sadržaj mineralnih materija vrlo značajan. Preobilno đubrenje azotom posebno kasno prihranjivanje uz navodnjavanje ili tokom kišnog perioda, produžava vegetaciju, što je zbog bioloških osobina crnog luka nepovoljno.
Pravilan izbor sorti za određene namene, na primer za preradu u sušene proizvode, kod crnog luka podrazumeva sorte namenjene direktnoj setvi, ali određenog oblika, bele ili svetle boje suvih listova, bele boje otvorenih i zatvorenih sočnih listova i visokog sadržaja suve materije. Za duže i kvalitetnije čuvanje prednost imaju sorte većeg sadržaja suve materije i saharoze.
.
TEHNOLOŠKA ZRELOST I BERBA
Tehnološka zrelost je karakteristična za svaku vrstu po određenim morfološkim svojstvima (boja, ukus, oblik) i nameni.
Način berbe može determinisati različitost u stepenu zrelosti i fizičkim ozledama i kao posledica toga hranljivi sastav. Mehaničke ozlede kao što su nagnječenost, ogrebotine, brazgotine ili zasečenja mogu ubrzati gubitak vitamina C. Opseg nekih od ovih ozleda uslovljen je i načinom berbe, rukovođenje berbom, i određenim operacijama. Pravilnim upravljanjem se umanjuju fizičke ozlede produkata bilo da se radi o ručnoj ili o mašinskoj berbi.
Fiziološka zrelost (obrazovana klica i zatvoreni sočni list) nastupa pre potpunog sušenja zelenih listova, međutim i dalje se nastavlja povećanje mase lukovica prelaskom hranljivih materija u otvorene sočne listove lukovice. Zbog kvaliteta lukovice bitne za čuvanje i činjenice da se povećanje mase nastavlja i posle vađenja lukovice, ubiranje treba obaviti kada oko 50% biljke polegne, uz dalje sušenje (njiva, kuća, spremište). Za naše uslove ostavljanje lukovice uvek predstavlja rizik. Prvo, nastupaju dani (posebno noći) sa nižom temperaturom, dan je sve kraći, češće su kiše, što sve dovodi do početka rasta korenčića i klice unutar lukovice (na račun hranljivih materija iz zatvorenih sočnih listova). Zbog toga mogu nastati gubici mase lukovice od 35-75%. Istovremeno izlazak lukovice (klice) iz perioda mirovanja dovodi do brzog prorastanja (već u septembru) i velikih gubitaka mase. Takvo brzo prorastanje vezano je za sortu ali i za kvalitet proizvodnje. Od mnogih faktora potrebno je da zrela lukovica bude zdrava i bez mehaničkih oštećenja jer u suprotnom već po ubiranju intenzivira se disanje, lukovica nakuplja više vode što ima za posledicu brze i velike gubitke mase.
Uspeh direktne setve zavisi od mnogobrojnih činilaca. Najveći značaj imaju sorta, zemljište, vreme setve i navodnjavanje. Za ovu proizvodnju se koriste specifične sorte, najčešće hibridi brzog porasta, sa neophodnim sadržajem suve materije. Crni luk sazreva krajem jula do polovine avgusta i ostvaruje prinose u zavisnosti od sorte od 19-45 t/ha. Vadi se ručno ili mehanizovano, a zatim prebacuje u spremište (Lazić i sar., 2001).
.
SKLADIŠTENJE
Kao što je prethodno navedeno klimatski činioci u toku uzgoja bitno utiču na kvalitet čuvanja. Smatra se da su u vlažnoj i hladnoj godini produkti manje podesni za čuvanje.
Dužina i kvalitet čuvanja su sortne specifičnosti. Danas se smatra da mirovanje lukovice kontrolišu inhibitori rasta koji se obrazuju u listu, a koncentrišu u klici. U lukovici, kao i u semenu koje miruje, visok je sadržaj glutamil peptida, te se oni smatraju jednim od faktora mirovanja. Istovremeno se pretpostavlja da citokinin ima primarni značaj za buđenje lukovice, smanjuje se sadržaj disaharida, povećava glukoza i aromatska sumporna jedinjenja, a izdvaja se toplota i CO2. Kod sorti sa malo suve materije osnovni gubici nastaju prorastanjem, za razliku od sorti koje se dobro čuvaju gde su gubici rezultat isparavanja vode odnosno smanjenja mase.
Različito ponašanje sorti utvrđeno je i vezano za stabilnost režima čuvanja, odnosno oscilacije sadržaja O2 i CO2. Tako kod nekih sorti variranje koncentracije kiseonika između 1% i 2% ubrzava prorastanje dok pri stabilnoj koncentraciji od 1% prorastanja nema. Istraživanja sa preko 30 različith sorti pokazala su da su daleko manji gubici pri čuvanju konzumnih lukovica pri temperaturi od +2oC nego na +18oC. Intenzitet gubitaka zavisi i od kompleksa ekoloških uslova i agrotehničkih mera, i jako se razlikuje u zavisnosti od godine proizvodnje, međutim razlike između sorti koje se dobro i loše čuvaju ostaju iste, što potvrđuje da je dužina čuvanja sortna osobina (Ilić i sar., 2007).
Da bi crni luk mogao dobro da se uskladišti i očuva, vađenje mora da se odvija u pravo vreme, tj. kada dostigne punu zrelost. Takav crni luk mora da se pripremi za skladištenje da bi se ostvarilo njegovo kvalitetno čuvanje.
U tom smislu postoje standardi za kvalitet OECD, čijom primenom se postižu najbolji mogući efekti. Pored toga dati su zahtevi u pogledu kvaliteta crnog luka po klasama (tabela 8).
Čak i ukoliko je crni luk u toku vađenja potpuno dozreo, potrebno je da se spoljni zaštitni listovi osuše, da bi u toku skladištenja predstavljali barijeru za neželjene uticaje i promene na mesu. To može da se postigne odležavanjem na polju ili međuskladištu, a ređe se, zbog visoke cene, primenjuje veštačko sušenje i pakovanje pre skladištenja.
Separacija predstavlja odvajanje svih nepoželjnih delova crnog luka iz dva razloga: da ne bi oštetili kvalitetan materijal i da se ne bi skladištili proizvodi koji nemaju upotrebnu vrednost. Ukoliko se za vađenje koriste kombajni, to se obavlja istovremeno, tako da nije potrebna naknadna operacija. Odvajaju se: sitne glavice, oštećene i pokvarene glavice, zemlja, kamenje, grudve i druge primese.
Postupak pripreme za skladištenje prikazan je šematski na slici 1.
Tabela 8. Standard OECD (Organizacija za ekonomsku kooperaciju i razvoj) za najvažnije zahteve u pogledu kvaliteta crnog luka (www.poljoberza.net)
Slika 1. Šematski prikaz postupaka u separaciji glavica crnog luka (http://www.poljoberza.net).
Postupak separacije podrazumeva sledeće postupke:
- Separacijom se odvajaju sitne glavice, oštećene i pokvarene glavice, zemlja, kamenje, grudve i druge primese. Potom sledi preliminarno sortiranje po veličini koje je u skladu sa zahtevima poznatog ili potencijalnog kupca. Obavlja se jednostavnim uređajima.
- Čišćenje i odsecanje lišća, lažnog stabla.
- Ponovni pregled i separacija oštećenih glavica i drugih primesa.
- Po potrebi sprovodi se i finalno klasifikovanje prema unapred zadatim grupama kvaliteta.
- Postupak se završava pakovanjem prema zahtevu kupca ili potencijalnih kupaca.
Pakovanjem se olakšava osmeštanje luka u skladišta, kao i ostvarenje efikasne ventilacije unutar skladišta. Za pakovanje se koriste džakovi, kartonske kutije i veliki kontejneri, u koje se smešta i do l000 kg glavica.
.
Načini skladištenja
Svrha skladištenja crnog luka je produženje perioda čuvanja i smanjenje gubitaka na najmanju moguću meru. Iz tog razloga je veoma važno da se parametri u skladištu, temperatura i relativna vlažnost vazduha (tabela 9) održavaju na nivou koji će smanjiti rizik pojave klijanja ili razvitka skladišnih patogena.
Tabela 9. Vrednosti parametara skladištenja glavica crnog luka (www.poljoberza.net).
| Temperatura 0C | Relativna vlažnost vazduha, % | Trajanje skladištenja |
| -3-0 | 70-75 | 6 meseci |
| -3 | 85-90 | 5-7 meseci |
| -2 | 75-85 | 10 meseci |
| -2-(-0,6) | 75-80 | 6 meseci |
| -1-0 | 70-80 | 6-8 meseci |
| -0,6 | 78-81 | 6-7 meseci |
| 0 | 75-85 | 6 meseci |
| 0 | 70-75 | 20-24 sedmice |
| 0 | 65-70 | 1-2 meseca |
| 0 | 70-75 ili 90-95 | do 4 meseca |
| 0 | 80-85 | 30-35 sedmica |
| 1-2 | 80-85 | 30-35 sedmica |
| 1,1 | 70-75 | 16-20 sedmica |
| 4 | 70-75 | 170 dana |
| 8 | 70-75 | 120 dana |
| 12 | 70-75 | oko 90 dana |
| 20 | 70-75 | 25 dana |
Skladištenje na nižim temperaturama
Za kvalitetno skladištenje na nižim temperaturama od presudnog značaja je da sistem ventilacije bude kvalitetno projektovan, kako bi se u svim mestima održavala željena temperatura i relativna vlažnost vazduha, te da bi se tako stvorili najpovoljniji uslovi za sprečavanje gubitaka usled truljenja, klijanja i isušivanja. Temperatura u hladnom skladištu je obično oko 0°C, a najpovoljnije je da vlažnost vazduha bude 70 do 75% (www.poljoberza.net).
U toku prvih nedelju dana skladištenja strujanje vazduha treba da bude intenzivnije da bi se u potpunosti i sa sigurnošću osušila ljuska, te da bi se sprečio razvoj gljivica na njihovoj površini.
U toku zimskih meseci okolna temperatura često pada mnogo niže od skladišne. Stoga skladište treba da ima odgovarajuću izolaciju, a dotok spoljnjeg vazduha da bude automatski regulisan.
Skladištenje na višim temperaturama
Skladištenje crnog luka na 10 – 20°C je pokazalo značajno smanjenje klijanja glavica u poređenju sa skladištenjem na 25 – 30°C. Ipak, gubici u masi, zbog sušenja glavica i truljenja su ograničili primenu ovih sistema na kraći vremenski period skladištenja (www.poljoberza.net).
Sistemi skladištenja sa kontrolisanom atmosferom (CA sistemi)
Kao i brojne druge biljne vrste, crni luk može da se skladišti u objektima sa kontrolisanom atmosferom. Visok nivo CO2 i nizak nivo O2 u kombinaciji sa niskim temperaturama, znatno umanjuju rizik od klijanja i truljenja. Parametri skladištenja za CA sistem su dati u tabeli 10.
Tabela 10. Preporučeni uslovi skladištenja crnog luka u CA sistemu (Kader, 2002)
| – | Lukovica | Mladi luk |
| Temperatura (°C) | 0 | 0 |
| Relativna vlažnost vazduha (%) | 65-70 | 95-100 |
| Temperatura zamrzavanja (°C) | -0,8 | -0,9 |
| Prosečno vreme skladištenja | 1-8 meseci | 3 nedelje |
| Uslovi CA | 1-3% O2 + 5-10% CO2 | 2-4% O2 + 10-20% CO2 |