Innowacyjne technologie przechowywania i przetwórstwa owoców i warzyw Krzysztof Rutkowski Instytut Ogrodnictwa, Zakład Przechowalnictwa i Przetwórstwa Owoców i Warzyw email: Krzysztof.Rutkowski@inhort.pl Konferencja Sadowniczo - Warzywnicza w ramach Targów Sadowniczo Warzywniczych Hort-Technika 27 listopada 2015 roku, Kielce
Produkcja owoców w Polsce w 2013 23 193 168 48 102 76 Ogółem 4129 tysięcy ton 121 15 13 58 8 199 3085 Jabłka Gruszki Śliwki Wiśnie Czereśnie Inne owoce z sadów Truskawki Maliny Porzeczki Agrest Borówka wysoka Aronia
Produkcja warzyw w Polsce w 2013 r Ogółem 4004 tysięcy ton 270 703 975 254 210 551 298 743 Kapusta Cebula Marchew Buraki Kalafiory Ogórki Pomidory Inne
Kierunki zagospodarowania Rynek owoców i warzyw świeżych Przetwórstwo soki, nektary, napoje produkty minimalnie przetworzone konserwy produkty suszone
Innowacje Innowacja to wdrożenie w praktyce gospodarczej nowego albo znacząco udoskonalonego produktu, usługi lub procesu, w tym także wdrożenie nowej metody marketingowej lub organizacyjnej redefiniującej sposób pracy lub relacje przedsiębiorstwa z otoczeniem.
Innowacje Innowacje w przechowalnictwie traktowanie pozbiorcze technologie niskotlenowe pakownie transport Innowacje w przetwórstwie produkt technologia
Program Wieloletni 2015-2020 Działania na rzecz poprawy konkurencyjności i innowacyjności sektora ogrodniczego z uwzględnieniem jakości i bezpieczeństwa żywności oraz ochrony środowiska naturalnego, finansowanego przez MRiRW
Program Wieloletni 2015-2020 Zadanie 3.5 Rozwój innowacyjnych technologii przechowywania i wykorzystania owoców i warzyw
Program Wieloletni 2015-2020 Cel zadania: doskonalenie technologii przechowywania oraz pakowania i przygotowania do sprzedaży owoców i warzyw, zarówno w stanie świeżym, jak i poddanych minimalnej obróbce pozbiorczej, w celu ograniczenia strat przechowalniczych oraz optymalizacji ich walorów sensorycznych i zawartych w nich składników bioaktywnych oraz opracowanie metod przewidywania optymalnego (pod względem dojrzałości fizjologicznej) terminu zbioru owoców i warzyw na podstawie analiz fizyko-chemicznych i molekularnych.
Innowacje Działania podejmowane w Pracowni Przechowalnictwa i Fizjologii Pozbiorczej Owoców i Warzyw IO traktowanie pozbiorcze (1-MCP; etylen; gorąca woda; CO 2 ) technologie niskotlenowe systemy chłodzenia pakowanie (system Xtend, adsorbery etylenu) nowe rynki trwałość w transporcie na duże odległości
Główne wyróżniki jakości produktów ogrodniczych Wygląd Tekstura Smakowitość Wartości odżywcze i zdrowotne Bezpieczeństwo spożycia Wielkość, kształt, barwa, połysk, brak uszkodzeń Jędrność, soczystość, kruchość, mączystość Smak słodki, kwaśny, cierpki, zapach, obce smaki i/lub zapachy Zawartość składników mineralnych, witamin, węglowodanów, błonnika, antyoksydantów itd. Pozostałości środków ochrony roślin, mykotoksyny, zanieczyszczenia mikrobiologiczne, alergeny
Główne wyróżniki jakości produktów ogrodniczych Wygląd Tekstura Smakowitość Wartości odżywcze i zdrowotne Bezpieczeństwo spożycia Wielkość, kształt, barwa, połysk, brak uszkodzeń Jędrność, soczystość, kruchość, mączystość Smak słodki, kwaśny, cierpki, zapach, obce smaki i/lub zapachy Zawartość składników mineralnych, witamin, węglowodanów, błonnika, antyoksydantów itd. Pozostałości środków ochrony roślin, mykotoksyny, zanieczyszczenia mikrobiologiczne, alergeny
Główne wyróżniki jakości produktów ogrodniczych Wygląd Tekstura Smakowitość Wartości odżywcze i zdrowotne Bezpieczeństwo spożycia Wielkość, kształt, barwa, połysk, brak uszkodzeń Jędrność, soczystość, kruchość, mączystość Smak słodki, kwaśny, cierpki, zapach, obce smaki i/lub zapachy Zawartość składników mineralnych, witamin, węglowodanów, błonnika, antyoksydantów itd. Pozostałości środków ochrony roślin, mykotoksyny, zanieczyszczenia mikrobiologiczne, alergeny
Przebieg procesów oddychania O 2 CO 2 Ciepło H 2 O
Warunki przechowywania Temperatura (wartość, dynamika, T, histereza) Wilgotność względna (wartość, zmiany) Skład atmosfery przechowalniczej normalna atmosfera 21% O 2 + 0,03% CO 2 + 78% N 2 modyfikowana atmosfera suma O 2 i CO 2 = 21% kontrolowana atmosfera dowolny ustalony i kontrolowany skład gazowy standardowa (5% CO 2 + 3% O 2 + azot) ULO (1,5% CO 2 + 1,5% O 2 + azot) technologie niskotlenowe
Nowoczesne technologie przechowywania POZBIORCZE TRAKTOWANIE OWOCÓW 1-metylocyklopropen 1 MCP (SmartFresh TM ; FruitSmart) INNOWACYJNE KONTROLOWANE ATMOSFERY AdvanStore / ACR AgroFresh / Van Amerongen CA Technology (Holandia) http://www.van-amerongen.com DCA Dynamicznie Kontrolowana Atmosfera HarvestWatch (Prange & Satlantic Inc.) Isolcell Italia S.p.A (Włochy) http://www.isolcell.com DCA-Apple-PAM-System - Frigotec GmbH (Niemcy) http://www.frigotec.de DCS STOREX B.V (Holandia) http://www.storex.nl DFR Besseling Group B.V. (Holandia) http://besseling-group.com ILOS Plus MARVIL engineering S.r.l. (Włochy) http://www.marvil.it Swinglos Fruit Control Equipments (Włochy) Http://www.fruitcontrol.it
Pozbiorcze traktowanie owoców i warzyw 1-MCP (1-methylcyclopropene) CH 3 Patent: Sisler and Blankenship, NC; 1996 W Polsce zarejestrowany preparat SmartFresh TM do stosowania w przechowalnictwie następujących gatunków owoców i warzyw: jabłka gruszki śliwki kapusta pekińska kapusta biała brokuł
Pozbiorcze traktowanie owoców i warzyw 1-MCP (1-methylcyclopropene) CH 3 Patent: Sisler and Blankenship, NC; 1996 W Polsce zarejestrowany preparat SmartFresh TM do stosowania w przechowalnictwie następujących gatunków owoców i warzyw: jabłka gruszki śliwki kapusta pekińska kapusta biała brokuł brzoskwinie
Nowoczesne technologie przechowywania POZBIORCZE TRAKTOWANIE OWOCÓW 1-metylocyklopropen 1 MCP (SmartFresh TM ; FruitSmart) INNOWACYJNE KONTROLOWANE ATMOSFERY AdvanStore / ACR AgroFresh / Van Amerongen CA Technology (Holandia) http://www.van-amerongen.com DCA Dynamicznie Kontrolowana Atmosfera HarvestWatch (Prange & Satlantic Inc.) Isolcell Italia S.p.A (Włochy) http://www.isolcell.com DCA-Apple-PAM-System - Frigotec GmbH (Niemcy) http://www.frigotec.de DCS STOREX B.V (Holandia) http://www.storex.nl DFR Besseling Group B.V. (Holandia) http://besseling-group.com ILOS Plus MARVIL engineering S.r.l. (Włochy) http://www.marvil.it Swinglos Fruit Control Equipments (Włochy) Http://www.fruitcontrol.it
Powody rozwoju nowoczesnych technologii przechowalniczych Ograniczenie występowania chorób fizjologicznych, w tym przede wszystkim oparzelizny powierzchniowej
Powody rozwoju nowoczesnych technologii przechowalniczych Ograniczenie występowania chorób fizjologicznych, w tym przede wszystkim oparzelizny powierzchniowej Wydłużenie okresu przechowywania owoców z zachowaniem ich wysokiej jakości
Jędrność [N] Jędrność jabłek odmiany Szampion 80 70 4 miesiące przechowywania 60 50 40 30 20 10 0 NA I zb NASF I zb KA I zb KASF Izb NA II zb NASF II zb KA II zb KASF II zb 1 SOT 8 SOT 15 SOT
Jędrność jabłek odmiany Szampion po 6 miesiącach w KA + 2 miesiące w NA 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 2:2 SF 2:2 Control 0.8:0.8 SF 0.8:0.8 Control DCA SF DCA Control 1 d 4 d 7 d 11 d 19 d
Stresowe uszkodzenia skórki
Zapach jabłek odmiany Szampion po 6 miesiącach przechowywania w NA i KA 6 5 4 3 2 1 0 NA NA SF 2+2 2+2 SF 0.8+0.8 0.8+0.8 SF DCA DCA SF I zbiór II zbiór
Zapach jabłek odmiany Szampion po 6 miesiącach w KA + 2 miesiące w NA 7 6 I zbiór 5 4 3 2 1 0 NA NA SF 2+2 2+2 SF 0.8+0.8 0.8+0.8 SF DCA DCA SF 6 miesięcy 6 + 2 miesiace w NA
Etylen a obrót handlowy jabłkami Etylen 800 ppm!!! CO 2 3,6% O 2 5%
Stężenie etylenu w pojemniku [ppm] Etylen a obrót handlowy jabłkami 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 0 20 40 60 80 100 120 Czas [godz] 1 2 3 4 K Projekt: Opracowanie innowacyjnych pochłaniaczy etylenu POMONA Company Ltd Sp. z o.o.
Etylen a obrót handlowy jabłkami
Nowe rynki nowe wyzwania System Xtend
Nowe rynki nowe wyzwania
Jędrność [N] Nowe rynki nowe wyzwania 60 50 Jabłka odmiany Szampion 40 30 20 10 30 dni przechowywania 60 dni przechowywania 0 NA I zb Xtend I zb NA II zb Xtend II zb NA I zb Xtend I zb NA II zb Xtend II zb 1 SOT 7 SOT
Innowacje Działania podejmowane w Pracowni Przetwórstwa i Oceny Jakości Owoców i Warzyw IO technologia produkcji soków mętnych technologia produkcji smoothie suszenie osmotyczno-konwekcyjne nowoczesne technologie suszenia i przetwarzania owoców i warzyw produkty minimalnie przetworzone nowe produkty przekąskowe o charakterze żywności funkcjonalnej i dietetycznej
Technologia soków mętnych
Technologia soków mętnych Surowiec wysokiej jakości Mycie i sortowanie Rozdrabnianie i dozowanie kwasu askorbinowego 200-1000 mg/kg owoców Tłoczenie Wytłoki Wirowanie lub dekantacja soku surowego Mieszanie z wodą Pasteryzacja i rozlew Podgrzewanie/ Obróbka enzymatyczna Produkcja zagęszczonego soku jabłkowego wg. typowej technologii
Co to jest smoothie? 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.
Pektyny ogółem [mg/100g] Pektyny ogółem w smoothie jabłkowych 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Elisa Golden Delicious Idared Jonica Szampion Topaz Odmiana jabłek Owoce Smoothie Soki Źródło: Badania J. Markowski
Produkty przekąskowe Źródło: Badania D. Konopacka
Innowacje Działania podejmowane w Pracowni Przetwórstwa i Oceny Jakości Owoców i Warzyw IO technologia produkcji soków mętnych technologia produkcji smoothie suszenie osmotyczno-konwekcyjne nowoczesne technologie suszenia i przetwarzania owoców i warzyw produkty minimalnie przetworzone nowe produkty przekąskowe o charakterze żywności funkcjonalnej i dietetycznej
Innowacje - produkty minimalnie przetworzone (PW 2015-2020) Badania mają na celu określenie jakości - w tym jakości sensorycznej - oraz trwałości przechowalniczej minimalnie przetworzonej sałaty głowiastej lodowej (Lactuca sativa var. capitata L.), oraz marchwi zwyczajnej (Daucus carota L.) przy zastosowaniu kwasów organicznych jako czynnika antyoksydacyjnego oraz opakowań foliowych - perforowanych lub litych.
Innowacje - produkty minimalnie przetworzone (PW 2015-2020)
Oferujemy Instrumentalny pomiar jakości owoców i warzyw w aspekcie przewidywania ich jakości konsumpcyjnej Ocena wartości prozdrowotnej owoców i warzyw Opracowywanie założeń technologicznych nowych produktów Badanie składu chemicznego i ocena autentyczności produktów przetworzonych Opracowywanie zaleceń dla innowacyjnych technologii przechowywania owoców i warzyw Badanie preferencji i trendów w konsumpcji owoców i warzyw świeżych i suszonych
Cele strategiczne prowadzonych badań Zwiększanie zainteresowania konsumentów spożywaniem owoców i warzyw świeżych oraz przetworzonych poprzez poprawę jakości i atrakcyjności dostępnego asortymentu odmian i produktów Wspieranie producentów żywności poprzez identyfikację potrzeb i oczekiwań konsumentów oferowanie innowacyjnych metod zagospodarowania pozbiorczego owoców i warzyw
Podziękowania Opracowanie wykonano w ramach zadania nr 3.5 Rozwój innowacyjnych technologii przechowywania i wykorzystania owoców i warzyw programu wieloletniego Działania na rzecz poprawy konkurencyjności i innowacyjności sektora ogrodniczego z uwzględnieniem jakości i bezpieczeństwa żywności oraz ochrony środowiska naturalnego, finansowanego przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ Krzysztof.Rutkowski@inhort.pl