Technologia produkcji soków NFC i smoothie z jabłek w ... · Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i...

47
Goszczyn, 17 września 2016 Technologia produkcji soków NFC i smoothie z jabłek w małej skali Jarosław Markowski Instytut Ogrodnictwa Zakład Przechowalnictwa i Przetwórstwa Owoców i Warzyw Pracownia Przetwórstwa i Oceny Jakości Owoców i Warzyw

Transcript of Technologia produkcji soków NFC i smoothie z jabłek w ... · Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i...

Goszczyn, 17 września 2016

Technologia produkcji soków NFC

i smoothie z jabłek w małej skali

Jarosław Markowski

Instytut OgrodnictwaZakład Przechowalnictwa i Przetwórstwa Owoców i Warzyw

Pracownia Przetwórstwa i Oceny Jakości Owoców i Warzyw

Goszczyn, 17 września 2016

Plan spotkania

• Znaczenie owoców i warzyw oraz przetworów w

zachowaniu zdrowia

• Definicja soku owocowego

• Technologia przetwórstwa soków NFC

• Technologia produkcji smoothie

• Problemy technologiczne i błędy prowadzące do

utraty jakości i rynku

• Jakość soków i systemy kontroli jakości

Goszczyn, 17 września 2016

Przyczyny zgonów z powodu chorób

przewlekłych w Polsce

Goszczyn, 17 września 2016

Związki między spożyciem warzyw, owoców i

przetworów a ryzykiem chorób przewlekłych

Boeing H., Bechthold A., Bub A. et al. (2012) Critical review: vegetables and fruit in the prevention of chronic disease. Eur J Nutr. 51, 637-663.

Eurodiet core report 2000: Nutrition & Diet for healthy lifestyles in Europe: Science & Policy Implication.

Goszczyn, 17 września 2016

Nowa piramida żywienia - 2016

Goszczyn, 17 września 2016

Rola owoców i warzyw w diecie

Owoce i warzywa należy spożywać

przy każdym posiłku i

konsekwentnie zastępować nimi

przekąski między posiłkami –

zgodnie z zaleceniami WHO i

agencji rządu USA: „warzywa i

owoce spożywaj 5 razy dziennie”

(minimum 400 g dziennie, tj. 2

porcje owoców i 200 g warzyw).

165

115 400

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Spożywane Zalecane spożycie

[gra

m/

dzi

eń]

Owoce i warzywa

Warzywa i przetwory warzywne

Owoce i przetwory owocowe

Zalecane spożycie

Przykłady porcji tj. 80-100 g owoców lub warzyw

(1 jabłko małe lub ½ średniego, truskawki 7 sztuk, śliwki 5 sztuk, mandarynka 1 duża,

pomarańcza ½ średniej, grejpfrut ¼ średniego, kiwi 1 średnie, 2 morele) lub 1 porcja tj.

200 ml 100% soku owocowego

(1 średni pomidor, ogórek lub papryka, 2 szklanki warzyw liściastych, 1 szklanka innych

warzyw surowych lub gotowanych) lub 1 porcja tj. 200 ml 100% soku warzywnego.

Goszczyn, 17 września 2016

Kaloryczność

diety

Liczba

przypisanej

porcji

owoców (po

100g)

Liczba

przypisanej

porcji warzyw

(po 100g)

Razem

spożycie

warzyw i

owoców

1500 kcal 1 3 400 g

1800 kcal 2-3 4-5 700 g

2000 kcal 2-3 4-5 700 g

2300 kcal 2-3 4-5 700 g lub

więcej

Rekomendacje

Zestawienie ilości produktów z poszczególnych grup dla zapewnienia

realizacji diet o zróżnicowanym poziomie energetycznym [za IŻŻ]

Goszczyn, 17 września 2016

Rekomendacje – działania rynkowe

Program „5 porcji warzyw owoców lub soku IV”

organizowany przez

Stowarzyszenie Krajowa Unia Producentów Soków

sfinansowany ze środków

Funduszu Promocji Owoców i Warzyw

Goszczyn, 17 września 2016

Plan spotkania

• Znaczenie owoców i warzyw oraz przetworów w

zachowaniu zdrowia

• Definicja soku owocowego

• Technologia przetwórstwa soków NFC

• Technologia produkcji smoothie

• Problemy technologiczne i błędy prowadzące do

utraty jakości i rynku

• Jakość soków i systemy kontroli jakości

Goszczyn, 17 września 2016

Sok owocowy

- definicja wg dyrektywy 2012/12/UE

Produkt zdolny do fermentacji, ale niesfermentowany,

otrzymany z jadalnej części owocu jednego lub większej

ilości gatunków zdrowych i dojrzałych, świeżych lub

schłodzonych lub zmrożonych owoców, posiadający

charakterystyczny kolor, aromat i smak typowy dla soku

z danego owocu, z którego produkt jest wytwarzany.

Sposób pozyskania soku – tłoczenie, dekantacja

(dopuszcza się ekstrakcję w przypadku produkcji soków

zagęszczonych);

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady

2012/12/UE z dnia 19 kwietnia 2012 r.

Goszczyn, 17 września 2016

• Od dnia 28 kwietnia 2015 r. żadne soki owocowe obecne na rynku nie mogą

zawierać dodatku cukrów (wyjątek soki z rokitnika do 140 g/l, ale na

opakowaniu musi być informacja „słodzony sok z rokitnika);

• Soki 100% nie mogą zawierać żadnych dodatków;

• Od wprowadzenia dyrektywy 2012/12/WE, w sokach owocowych i pomidorowych

etykietowanych po 28 października 2013 r. nie mogło być dodatku cukrów.

• Do soku pomidorowego można dodawać sól, przyprawy i aromatyczne zioła. Minimalna

zawartość ekstraktu w soku pomidorowym 5%.

Dyrektywa

2012/12/EC

zabrania

dosładzania soków

owocowych

W produkcji soku owocowego (także

z zagęszczonych soków) dozwolone

jest mieszanie soku owocowego z

przecierem owocowym lub

zagęszczonym przecierem owocowym.

Ważne wymogi dyrektywy 2012/12/WE

Goszczyn, 17 września 2016

• Smoothie owocowy jest otrzymywany z mieszaniny soków i przecierów owocowych, z ewentualnym dodatkiem cząstek owoców i innych składników,

• Soki i przeciery mogą być bezpośrednie lub odtworzone z koncentratu,

• Mieszanka soków, przecierów i cząstek owoców powinna mieć naturalnie wysoką lepkość wynikającą z zawartości włókien i polimerów w przecierach,

• Smoothies mogą zawierać również soki i przeciery warzywne, mleko oraz inne składniki,

• Ze względu na wysoką zawartość błonnika i dużą wartość biologiczną w Wielkiej Brytanii BSDA przyjęła się że jedna porcja smoothie może odpowiadać dwóm porcjom owoców lub warzyw w codziennej diecie o ile nie zawiera produktów mlecznych.

Co to jest „smoothie” ?

Goszczyn, 17 września 2016

Tendencja spożycia smoothie w Europie

Zachodniej

Goszczyn, 17 września 2016

Plan spotkania

• Znaczenie owoców i warzyw oraz przetworów w

zachowaniu zdrowia

• Definicja soku owocowego

• Technologia przetwórstwa soków NFC

• Technologia produkcji smoothie

• Problemy technologiczne i błędy prowadzące do

utraty jakości i rynku

• Jakość soków i systemy kontroli jakości

Goszczyn, 17 września 2016

Technologia soków NFC

Surowiec wysokiej jakości

Mycie i sortowanie

Rozdrabnianie i dozowanie kwasu

askorbinowego

200-1000 mg/kg owoców

Tłoczenie

Wirowanie lub dekantacja

soku surowego

Pasteryzacja i rozlew

Wytłoki

Mieszanie z wodą

Podgrzewanie/ Obróbka

enzymatyczna

Produkcja zagęszczonego

soku jabłkowego wg.

typowej technologii

Goszczyn, 17 września 2016

Znaczenie dodatku kwasu askorbinowego

• 200 mg/kg dla jabłek o niskiej tendencji do

brązowienia – ‘Szampion’,

• 400 mg/kg dla jabłek średnio brązowiejących

– ‘Jonagold’

• 800 mg/kg i więcej – dla jabłek silnie

brązowiejących – ‘Idared’

‘Szampion’ ‘Idared’

200 mg/kg KAA - 200 mg/kg KA

B - 400 mg/kg KA

C - 600 mg/kg KA

D - 800 mg/kg KA

Goszczyn, 17 września 2016

Plan spotkania

• Znaczenie owoców i warzyw oraz przetworów w

zachowaniu zdrowia

• Definicja soku owocowego

• Technologia przetwórstwa soków NFC

• Technologia produkcji smoothie

• Problemy technologiczne i błędy prowadzące do

utraty jakości i rynku

• Jakość soków i systemy kontroli jakości

Goszczyn, 17 września 2016

Technologia smoothie

Produkcja soków mętnych Produkcja przecierów

Magazynowanie Magazynowanie

Mieszanie

Mikronizacja/homogenizacja

Odpowietrzanie

Napełnianie opakowań

Pasteryzacja

Goszczyn, 17 września 2016

Błędy technologiczne w produkcji

smoothie

Goszczyn, 17 września 2016

Surowiec do smoothie

Częstotliwość występowania gatunków owoców w smoothie na rynku

niemieckim (Reißaus C., Weis K., Irmler J., Will F., Patz C.‐D., Dietrich H. (2011) Beitrag zur

analytischen Charakterisierung und Bewertung von Smoothies. Flüss. Obst 78/3:105‐113

Goszczyn, 17 września 2016

Plan spotkania

• Znaczenie owoców i warzyw oraz przetworów w

zachowaniu zdrowia

• Definicja soku owocowego

• Technologia przetwórstwa soków NFC

• Technologia produkcji smoothie

• Problemy technologiczne i błędy prowadzące do

utraty jakości i rynku

• Jakość soków i systemy kontroli jakości

Goszczyn, 17 września 2016

Jakość surowca

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Reg

lindis

Antonówka

Reg

ina

Mel

free

Ger

linole

Rew

ena

Fre

e R

edst

ar

Fre

edom

Gold

Sta

r

Med

ea

Ren

ora

Rubin

ola

Saw

a

Reb

ella

Topaz

Rosa

na

Ahri

sta

Ente

rpri

se

Angold

Ear

ly F

reeg

old

Gold

Sta

r E

Flo

rina

Raj

ka

Ret

ina

Ari

wa

E

Sel

ena

Novam

ac

Sam

pio

n

Zrównoważenie smaku

Słodkie

Kwaśne

Goszczyn, 17 września 2016

Wpływ stopnia dojrzałości na uzysk soku

WE 98 WI 98

M2 95J2 97

J2 95

SI 98

J0 95

W4 95

J4 95

J4 97

M4 95

W0 95

W2 95

J0 97W4 97

M0 97

W2 97 W0 97

M2 97

SE 98

M0 95

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

25 35 45 55 65 75 85 95

Jędrność owoców [N]

Uzy

sk s

ok

u [

%]

Goszczyn, 17 września 2016

Wirowanie

Prowadzi się w celu usunięcia łatwo osiadających cząstek miazgi i

owoców.

Pominięcie etapu wirowania soku wiąże się z możliwością

pojawienia się dużej ilości osadów na dnie butelki.

Goszczyn, 17 września 2016

Pasteryzacja

• Utrwalenie termiczne soku w celu przedłużenia trwałości.

• Prowadzone w temperaturze poniżej 100oC przez krótki okres czasu

(pasteryzacja przepływowa).

• Również przez okres 10-20 minut w kąpieli wodnej w temperaturze

powyżej 90oC (pasteryzacja zanurzeniowa).

Goszczyn, 17 września 2016

Goszczyn, 17 września 2016

Schładzanie opakowań po pasteryzacji

Opóźnienie schładzania soków po rozlewie

wiąże się z nasileniem reakcji Mailarda

(reakcji nieenzymatycznego brązowienia)

które powodują m in.

• inwersję sacharozy

• syntezę HMF

• brunatnienie

Goszczyn, 17 września 2016

Warunki przechowywania

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,24

0,26

0,28

0,30

0 12 24 36 48Przechowywanie soków [tygodnie]

Barw

a s

eru

m s

ok

u [

A 4

20

nm

]

0 200 400 800

Dodatek KA mg/kg jabłek

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,24

0,26

0,28

0,30

0 12 24 36 48Przechowywanie soków [tygodnie]

Barw

a s

eru

m s

ok

u [

A 4

20

nm

]

0 200 400 800

Dodatek KA mg/kg jabłek

2 oC 20 oC

Goszczyn, 17 września 2016

Przykład badania soku z rynku

Lp.Badana cecha

Wartości brzegowe

Metoda Wyniki0 punktów 10 punktów

Ocena organoleptyczna opisowa

1. Zapach jabłkowy niewyczuwalny bardzo intensywnyprofilowa

skalowania6,00

2. Zapach obcy niewyczuwalny bardzo intensywnyprofilowa

skalowania1,50

3.Intensywność

barwyjasna ciemna

profilowa

skalowania7,00

4.Obecność

zbrunatnieniabrak intensywne

profilowa

skalowania4,25

5. Zmętnienie soku brak bardzo mętneprofilowa

skalowania8,00

6. Smak jabłkowy niewyczuwalny bardzo intensywnyprofilowa

skalowania4,25

19. Smak obcy niewyczuwalny bardzo intensywnyprofilowa

skalowania3,75

20.Ocena ogólna

jakościniska jakość wysoka jakość

profilowa

skalowania3,50

Próbka 211 (DSK/b/000/07-15 SP/1/1861 SJ-15)

Goszczyn, 17 września 2016

Plan spotkania

• Znaczenie owoców i warzyw oraz przetworów w

zachowaniu zdrowia

• Definicja soku owocowego

• Technologia przetwórstwa soków NFC

• Technologia produkcji smoothie

• Problemy technologiczne i błędy prowadzące do

utraty jakości i rynku

• Jakość soków i systemy kontroli jakości

Goszczyn, 17 września 2016

Jakość soków

1. Mikrobiologiczna

2. Fizykochemiczna

3. Sensoryczna

Goszczyn, 17 września 2016

Mikroflora soków:• Drobnoustroje psujące:

drożdże (w tym osmofilne)

pleśnie (w tym termooporne)

bakterie kwaszące, octowe

bakterie przetrwalnikujące Alicyclobacillus

• Drobnoustroje chorobotwórcze:

Listeria monocytogenes

Salmonella

Escherichia coli O157:H7

• Toksyny:

Staphylococcus aureus

Clostridium botulinum

Jakość mikrobiologiczna

Goszczyn, 17 września 2016

Wymagania:• Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dn. 13 stycznia 2003 r. w sprawie maksymalnych

poziomów zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych, które mogą znajdować się w

żywności, składnikach żywności, dozwolonych substancjach dodatkowych, substancjach

pomagających w przetwarzaniu albo na powierzchni żywności (nieaktualne)

•Środek spożywczy Rodzaj drobnoustrojów n c Limit w 1 g lub 1 ml

m M

Produkty owocowe,

warzywne, owocowo-

warzywne o pH<4,5,

pasteryzowane

Drobnoustroje tlenowe

mezofilne

5 2 103 104

Bakterie beztlenowe

przetrwalnikujące

5 0 0 (0,1g) -

Drożdże i pleśnie 5 2 10 2 x 10

m-akceptowalna wartość progowa, powyżej której wyniki są dyskwalifikujące

M-wartość równa lub poniżej której wyniki uznawane są za zadowalające

n – liczba próbek badnaych w partii

c – liczba próbek z partii dających wynik między m i M

Jakość mikrobiologiczna

Goszczyn, 17 września 2016

• Sok pomarańczowy

• Sok grejpfrutowy

• Sok jabłkowy

• Sok winogronowy

• Sok ananasowy

• Sok cytrynowy

• Sok z passiflory

• Sok gruszkowy

• Sok morelowy

• Sok pomidorowy

• Sok z czarnej porzeczki

• Sok aroniowy*

• Sok wiśniowy

• Sok malinowy

• Sok truskawkowy

• Sok brzoskwiniowy

• Sok z mango

• Sok z gujawy

• Sok bananowy

• Sok z mandarynek

• Sok marchwiowy

• Sok z granatów

• Sok z aceroli

• Sok żurawinowy*

• Sok z kiwi*

*wyniki tymczasowe

Kodeks Praktyki AIJN podstawa oceny –

wartości referencyjne dla 25 gatunków

Jakość fizykochemiczna

Goszczyn, 17 września 2016

Jakość fizykochemiczna

Kodeks Praktyki A.I.J.N. do oceny soków owocowych i warzywnych

Sekcja A – Bezwzględne wymagania jakościowe1. Wymagania uzgodnione z przemysłem

• gęstość względna 20/20 i odpowiadający ekstrakt

2. Wymagania higieniczne• Kwasy lotne jako kwas octowy

• Etanol

• Kwas D/L mlekowy

• Patulina

3. Wymagania związane ze skażeniem środowiskaArsen i metale ciężkie: Pb, Hg, Cd, Sn (puszki)

4. Wymagania dotyczące składuHydroksymetylofurfural (HMF)

Goszczyn, 17 września 2016

Kodeks Praktyki A.I.J.N. do oceny soków owocowych i warzywnych

Sekcja B - Dalsze kryteria oceny tożsamości i autentyczności

• kwasowość miareczkowa

• kwasy organiczne: m.in. cytrynowy, D-izocytrynowy jabłkowy, winowy, fumarowy

• popiół i makropierwiastki Na, K, Ca, Mg, P, SO4

• liczba formolowa (białko)

• pektyny

• glukoza, fruktoza, sacharoza i ich wzajemny stosunek

• sorbitol

• ekstrakt bezcukrowy

• Cu, Zn, Fe Sn

• profil aminokwasów

• wartości izotopowe np. wody, cukru, kwasu cytrynowego, jabłkowego

Jakość fizykochemiczna

Goszczyn, 17 września 2016

Inne wskaźniki jakości

• zawartość związków antyoksydantów, np. polifenoli ogółem, lub grup polifenoli jak: flawonoidów, antocyjanów, karotenoidów

• aktywność antyoksydacyjna –

• zawartość witamin np. E, K, B, kwas foliowy

• zawartość mikroelementów np. Mn, Se, Zn, Cu

• zawartość błonnika - soki mętne, przecierowe i smoothie

Jakość fizykochemiczna

Goszczyn, 17 września 201638

Różne kategorie soków

S = NFC – Not from concentrateK = FC – From concentrate

Goszczyn, 17 września 201639

Różne pochodzenie soków

Goszczyn, 17 września 2016

Inne wskaźniki jakości soku jabłkowego

• kwas galakturonowy – maks. 900 mg/l

• barwa

– w skali CIE L*a*b*

– spektrofotometrycznie, zwykle absorbancja przy λ420

(barwa żółta) i λ520 (barwa czerwona)

• klarowność – w stopniach NTU

• stabilność zmętnienia

Jakość fizykochemiczna

Goszczyn, 17 września 2016

Zanieczyszczenia – mikotoksyny i metale

Wymagania:

• Rozporządzenie Komisji (WE) nr 1881/2006 z dn. 19 grudnia 2006 r.

ustalające najwyższe dopuszczalne poziomy niektórych zanieczyszczeń

w środkach spożywczych (z późniejszymi zmianami)

Substancja Środki spożywcze Najwyższe dopuszczalne poziomy

Ochratoksyna Sok, nektar i moszcz winogronowy 2,0 μg/kg

Patulina Soki i nektary owocowe owocowe 50 μg/kg

Ołów Soki i nektary owocowe 0,050 mg/kg

Cyna Napoje w puszkach, w tym soki

owocowe i warzywne

100 mg/kg

Jakość fizykochemiczna

Goszczyn, 17 września 2016

Zanieczyszczenia - pestycydyWymagania:

• ROZPORZĄDZENIE (WE) NR 396/2005 PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY z dnia 23 lutego 2005 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych poziomów pozostałości pestycydów w żywności i paszy pochodzenia roślinnego i zwierzęcego oraz na ich powierzchni, zmieniające dyrektywę Rady 91/414/EWG (Tekst mający znaczenie dla EOG)

• Baza danych dot. maksymalnych poziomów zanieczyszczeń• http://ec.europa.eu/sanco_pesticides/public/?event=homepage&language=EN

• Brak danych dla soków

• W przypadku produktów nie ujętych w bazie maksymalny poziom pozostałości pestycydów: 0,01 mg/kg

Jakość fizykochemiczna

Goszczyn, 17 września 2016

• Wyróżniki (cechy) jakości sensorycznej:

– smak

– zapach

– wygląd

– barwa

– konsystencja

Jakość sensoryczna

Goszczyn, 17 września 2016

Kontrola przez państwowe jednostki kontroli

(w Polsce GIJHARS);

Kontrola w ramach Europejskiego Systemu

Kontroli Jakości (EQCS) soków;

Kontrola w ramach krajowego Dobrowolnego

Systemu Kontroli (DSK).

Kontrola rynku i producenta

Goszczyn, 17 września 2016

Kontrola rynku i producenta

Goszczyn, 17 września 2016

Kontrola rynku i producenta

68,3

44,2

60

50,6

32,9

1916

11

58

1013

4

12

0

18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2012* 2013 2013*

Goszczyn, 17 września 2016

Dziękuję za uwagę