Post on 19-Nov-2021
NUSPROIZVODI PRERADE VOĆA KAO SIROVINE U PROIZVODNJI FUNKCIONALNE HRANE
Dunja Molnar, mag. nutr. Ledo plus d.o.o.
15. srpnja 2021.
13. Stručni skupFunkcionalna hrana u Hrvatskoj
Prehrambeno- biotehnološki fakultetSveučilište u Zagrebu
SADRŽAJ PREDAVANJA
Uvod
Prehrana i održivost
Mediteranska prehrana = održiva prehrana
Količina otpada u različitim fazama proizvodnog lanca
Mogućnosti upravljanja nusproizvodima prerade voća
Primjena nusproizvoda voća u prehrambenoj industriji
Zaključak
REZOLUCIJA UN-a ZA RAZDOBLJE DO 2030.
✓ 25. rujna 2015. na 70. Generalnoj skupštini Ujedinjenih naroda (UN) usvojen Program za održivi razvoj do 2030. godine.(engl. Agenda 2030)
✓ 17 ciljeva održivog razvoja (engl. Sustainable Development Goals - SDGs) koji uključuju tri dimenzije održivog razvoja: gospodarsku, ekonomsku i održivu
• NRS – glavni strateški dokumentRH za razdoblje do 2030.
• RH društveno gospodarski rast irazvoj temelji na ciljevima održivograzvoja UN-a Programa za održivirazvoj do 2030.
• CILJ: raditi više i bolje s manje
• Područje sprječavanja otpada od hrane -prioritetno područje u komunikaciji okružnom gospodarstvu
! u EU se godišnje baci oko 88 milijuna tona hrane, dok u
RH na odlagalištima godišnje završi oko 400.000 tona
otpada od hrane.
PREHRANA I ODRŽIVOST
✓ 10 milijardi ljudi do 2050. –povećanje proizvodnje hrane za 60 %
✓ 2,1 milijardi ljudi jepretila ili imaprekomjernu tjelesnumasu
✓ značajno veći broj ljudihrani nepravilno štopovećava rizik odpretilosti i kroničnihnezaraznih bolesti
Porast broja stanovnika na
planeti
Pothranjenost
Pretilost
! Nužna transformcija iz nepravilne i neodržive prehrane
(lose – lose) prema pravilnoj i održivoj prehrani (win – win)
820 milijuna ljudi ima nedostatnu prehranu
▪ Neraskidiva veza
između prehrane i
održivosti!
Willett, W. i sur. (2019)
MEDITERANSKA PREHRANA = ODRŽIVA PREHRANA
Petkoska i Trajkovska-Broach, 2020.
Mediteranska prehrana ima nutritivne,ekonomske, okolišne i socijalno kulturološkekarakteristike održive prehrane
✓ veća održivost proizvodnje
✓ manji ekološki otisak
✓ smanjenje broja oboljelih od kroničnih
nezaraznih bolesti
✓ smanjenju troškova u zdravstvu i ukupnih
životnih troškova
KOLIČINA OTPADA U RAZLIČITIM FAZAMA PROIZVODNOG LANCA
Willet i sur., 2019
Emisija staklenih plinova
Korištenje zemljišta
Primjena dušika
Primjena fosfora
Utjecaj na okoliš
Korištenje vode
Žitarice
Životinjski proizvodi
Ostalo
Voće i povrće
Biljna ulja
Leguminoze
Sjemenke i orašasti plodovi
Šećer
KOLIČINA PRERAĐENOG VOĆA I NJIHOVIH NUSPROIZVODA
ND = nisu odstupni podaci
Djilas i sur., 2009
Caldeira i sur., 2019a
✓ Nutraceutik✓ Bojila
✓ Jestivi filmovi✓ Bakterijska celuloza
MOGUĆNOSTI UPRAVLJANJA NUSPROIZVODIMA PRERADE VOĆA
✓Stočna hrana✓Gnojivo
✓Sastavnica komposta✓Sastojak alkoholnih i gaziranih pića
NUSPROIZVODI VOĆA
Bioaktivne tvari
Prehrambena vlaknasušenje
ekstrakcija
mikroenkapsulacijaInkorporacija u hranu
Majerska i sur., 2019.
• hrana koja pozitivno utječe najednu ili više ciljanih funkcijaorganizma, pored osnovnihnutritivnih učinaka, na način da ilipoboljšava opće stanje organizmaili smanjuje rizik od pojave bolesti
•konzumira se kao dio uobičajene prehrane
•Nije u obliku tableta, kapsula ili suplemenata (Europska komisija, 2010)
• dodatak prehrani koji sadržikoncentrirani izvor nutrijenata ilisupstanci hrane s nutritivnim ilifiziološkim učinkom čija je ulogadopuniti normalnu prehranu(EFSA, 2012)
FUN
KCIO
NA
LNA
HR
AN
AN
UTR
AC
EUTIK
1. FUNKCIONALNA HRANA I NUTRACEUTIK
2. BILJNI PIGMENTI IZ NUSPROIZVODA VOĆA
! Bez umjetnih bojila postiže bolji
efekt kod potrošača nego tvrdnja s
bojilima
Prirodni pigmenti
Topivi u vodi
Antocijanini(crveno – plavo
– ljubičasto)
Betalaini(crveno)
Topivi u mastima
Karotenoidi (žuti- narančasti-
crveni)Klorofili (zeleni)
EKSTRAKCIJA BILJNIH PIGMENATA IZ NUSPROIZVODA VOĆA
ekstrakcijaNusproizvodi voća
Biljni pigmenti
Ekstrakti Enkapsulacija
Prehrambena industrija
Pigmenti u prahu
Funkcionalana hrana
Povoljan učinak na zdravlje
X Visoki troškoviX Efikasnost ovisi o temperaturi,
tlaku i vrsti otapala
✓ Sigurno✓ Prirodno
✓ Ekološki prihvatljivo✓ Efikasnije
✓ Niža temperatura ekstrakcije
✓ Kraće vrijeme ekstrakcije✓ Male koncentracije u
prehrambenim proizvodima
NEDOSTACI
PREDNOSTI
Sharma i sur., 2021
TRAJNOSTSprečava gubitak vlage i oksidaciju
Smanjuje propusnost za
plinove
BIOAKTIVANFunkcionalna
svojstvaAntioksidativna
aktivnostProbiotičkaaktivnost
ODRŽIVOSTBio / Jestivi materijaliSmanjenje
jednokratne ambalaže i
zagađenja okoliša
ANTIMIKROBNA SVOJSTVA
Štiti od kontaminacije/
rasta MOProduljenje roka
trajnosti
ZAŠTITASvjetlo
pHVodena para
PlinoviPOBOLJŠANJE
PROCESA PROIZVODNJE
Poboljšanje topivosti
NEDOSTACI JESTIVE
AMBALAŽEPotreba za dodatnom ambalažom
Loša mehanička svojstva
Povećani trošak proizvodnje
3. JESTIVI FILMOVI
✓ otpuštaju / dozvoljavaju migraciju komponenti sa površine
✓ omogućujući da se održi točno određena koncentracija bioaktivnih sastojaka upravo tamo gdje je to potrebno
jestivi film s dodatkomekstrakta sjemenke grožđa
Ekstrakcija bioaktivnih tvari
+
JESTIVI FILMOVI
4. BAKTERIJSKA NANOCELULOZA
✓ Bakterijska nanoceluloza (BNC) –čista celuloza bez hemiceluloze, lignina, pektina i inulina
✓ BNC – specifični proizvod primarnog metabolizma bakterija – najučinkovitija je Gram-negativna bakterija octene kiseline vrste Gluconacetobacterxylinus
✓ Mogunost dobivanja iz nusproizvoda jabuke, kivija, rajčice, mrkve, grožđa i citrusa
✓ Stabilizacija pjene i pH vrijednosti✓ Niskokalorična zamjena za masti✓ stabilizator
PR
EHR
AM
BEN
A
IND
UST
RIJ
A
Konditorski proizvodi
Octena kiselina
Umaci
Majoneza s niskim udjelom masti
Mliječni proizvodi
Voćni žele
Reddy, 2015.
PRIMJENA NUSPROIZVODA VOĆA U PREHRAMBENOJ INDUSTRIJI
Jabuka Banana Ananas Mango Grožđe Citrusi
1. Jabuke (Malus domestica Borkh)
Nusproizvodi čine 25 – 35 % voća
Potrošnja je premašila 9 kg/ st u 2013., a proizvodnja 83,1 metričkih tona u 2017.
Bogat izvor polifenola (epikatehin, klorogenska kiselina, kvercetin), minerala i prehrambenih vlakana (pektin).
Nusproizvodi jabuke kao funkcionalni sastojak
Kruh (3%) i pekarski proizvodi (20%) –povećan udio prehrambenih vlakna i polifenola; smanjen GI
Bezglutenski krekeri – veći udio prehrambenih vlakana i minerala od kontrolnog uzorka
Proizvodi od mesa – smanjena tvrdoća mesa; ekstrakt vlakana iz nusproizvoda jabuke
Proizvodnja alkoholnih pića
Supstrat za proizvodnju jestivih gljiva
Ekstrakt vlakana iz nusproizvoda jabuke –zamjena masti u mesu
Nusproizvodi jabuke kao funkcionalni sastojak
Džemovi –odlična prihvatljivost zbog visoke količine pektin
Jogurt – povećan pH želatinizacije i kraće vrijeme fermentacije
10 – 15 % pektina na suhu tvar
Prednost: bolja svojstva geliranja od pektina iz citrusa
Nedostatak:smeđa boja ograničava dodavanje u hranu svijetle boje
JABUKE
Dilucia i sur., 2020; Majerska i sur., 2019.
1. Banane (Musa sapientium)
Kora - glavni nusproizvod, predstavlja približno cijelog voća
Bogat izvor polifenola i prehrambenih vlakana
Antimikrobno djelovanje na patogene gljive i bakterije
Muffini s korom banane (50 do 100%) su dobro prihvaćeni među potrošačima
2. Mango (Mangifera indica, L.)
Nusproizvodi čine 20 i 60% ukupne mase ploda
ulje sjemenki manga - dobar izvor polinezasićenih masnih kiselina
ekstrakti jezgre manga i prah južnoafričke sorte manga - snažno antimikrobno djelovanje zahvaljujući visokom sadržaju fitokemikalija poput flavonoida, terpena, tanina i kumarina
3. Citrusi (Citrus L. iz Rutaceae)
Kora citrusa - glavni sastojak nusproizvoda i predstavlja skoro 50 % ukupne mase voća
Izvor pektina i prehrambenih vlakna
Ulja limete i kore limuna - pojačivači okusa arome za bezalkoholna i alkoholna pića i hranu; arome za prikrivanje neugodnih okusa lijekova
Ekstrakt limuna - inhibicijski učinak na mikroorganizme odgovorne za pojavu kvarenja
BANANE, MANGO, CITRUSI
Majerska i sur., 2019.
4. ANANAS (Ananas comosus)
Nusproizvodi čine 45 – 65 % voća
76 % nusproizvoda čine prehrambena vlakna
Nusproizvodi ananasa:
pulpa, kora, stabljike i lišće
Nusproizvodi ananasa kao funkcionalni sastojak
Kora ananasa - hranjiva tvar u fermentacijskim procesima (šećer!)
Srž ananasa - proizvodnja koncentrata soka od ananasa, alkoholnih, bezalkoholnih pića ili octa
Stabiljka ananasa –proteolitički enzimbromelain – u prehrambenoj industrijikoristi se za omekšavanje mesa, kaosredstvo za poboljšanje tijesta za kruh te zasprečavanje posmeđivanja voća
Majerska i sur., 2019.
Ostala primjena nusproizvoda
Kora ananasa - prekursor za sintezu vanilina(ferulinska kiselina prekursor za sintezu vanilinske kiseline)
ANANAS
PROIZVODNJA VANILINA
Ne zaboravite da su moji nusproizvodi
PRIRODAN, a ekonomski prihvatljiv
izvor vanilina!
4. GROŽĐE (Vitis Vinifera)
Nusproizvodi čine 20 % voća
Nusproizvodi ananasa:stabiljka, sjemenke, kožica
Bioaktivne komponente: prehrambena vlakna; polifenoli,
Nusproizvodi grožđa kao funkcionalni sastojak
Pekarski, konditorski i mliječni proizvodi:
nutritivna vrijednost
oksidacijska stabilnost
dulji rok trajnosti
Smanjena prihvatljivost kod potrošača
*Trop grožđa kao zamjena za kakao!
Nusproizvodi grožđa kao funkcionalni sastojak
Čokolada s dodatkom polifenola iz ekstrakta sjemenki grožđa
GROŽĐE
Keks s dodatkom tropa grožđa i aronije
Majerska i sur., 2019.
ZAKLJUČAK
✓Nusproizvodi prerade voća,nude velike mogućnostiprilikom kreiranja novihfunkcionalnih proizvoda uprehrambenoj industrijiusmjerenih prema očuvanjuzdravlja potrošača, ali i okoliša usmislu smanjenju količinegeneriranog otpada i utjecajatehnologije na okoliš
LITERATURA
• Prior, R. L. (2015) Journal of Functional Foods 18, 79 –810
• Petkoska, A.T., Trajkovska-Broach, A. Mediterranean Diet: A Nutrient-Packed Diet and a Healthy Lifestyle for a Sustainable World.Accepted article.
• Molnar, D. i sur. (2020) The optimisation of biscuit formulation with grape and aronia pomace powders as cocoa substitutes. CroatianJournal of Food Technology, Biotechnology and Nutrition.15 (1-2), 38 – 44.
• Kodagoda, K.H.G.K; Marapana, R.A.U.J. (2017) Utilization of fruit processing by-products for industrial applications: A review.International Journal of Food Science and Nutrition 2 (6), 24 – 30.
• Majerska, J. i sur. (2019) A review of new directions in managing fruit and vegetable processing byproducts. Trends in Food Science andTechnology. 88, 207. -219.
• Willett, W. i sur. (2019) The Lancet Commissions. 393.
• Reddy, N.; Yang, Y (2015) Inovative Biofibers from Renewable Resources, Springer Verlag Berlin Heidenberg.
• Djilas, S . i sur. (2009) By-products of fruts processing as a source of phytochemicals. Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly 15 (4), 191-202.
• Sharma i sur. (2021) Valorization of fruits and vegetable wastes and by-products to produce natural pigments. Critical Reviews inBiotechnology. 535-563.
• 2020. Nacionalna razvojna strategija Republike Hrvatske do 2030. godine
• http://www.mvep.hr
• https://www.un.org
Hvala na pažnji!