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