Technologia produkcji soków NFC i smoothie z jabłek w małej skali

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

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

Przyczyny zgonów z powodu chorób przewlekłych w Polsce

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.

Nowa piramida żywienia - 2016

[gram/dzień] 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). 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 115 400 165 Spożywane Warzywa i przetwory warzywne Owoce i przetwory owocowe Zalecane spożycie Zalecane spożycie Owoce i warzywa 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.

Rekomendacje Zestawienie ilości produktów z poszczególnych grup dla zapewnienia realizacji diet o zróżnicowanym poziomie energetycznym [za IŻŻ] 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 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

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.

Ważne wymogi dyrektywy 2012/12/WE 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; 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. 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%.

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.

Tendencja spożycia smoothie w Europie Zachodniej

Technologia soków NFC 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

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 A - 200 mg/kg KA B - 400 mg/kg KA C - 600 mg/kg KA D - 800 mg/kg KA Szampion Idared 200 mg/kg KA

Technologia smoothie Produkcja soków mętnych Produkcja przecierów Magazynowanie Magazynowanie Mieszanie Mikronizacja/homogenizacja Odpowietrzanie Napełnianie opakowań Pasteryzacja

Błędy technologiczne w produkcji smoothie

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

Reglindis Antonówka Regina Melfree Gerlinole Rewena Free Redstar Freedom Gold Star Medea Renora Rubinola Sawa Rebella Topaz Rosana Ahrista Enterprise Angold Early Freegold Gold Star E Florina Rajka Retina Ariwa E Selena Novamac Sampion Jakość surowca 8 Zrównoważenie smaku 7 6 Słodkie 5 4 Kwaśne 3 2 1 0

Wpływ stopnia dojrzałości na uzysk soku Uzysk soku [% 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 J2 95 J4 95 M4 95 M0 95 M2 95 J2 97 J4 97 W4 97 M0 97 M2 97 W4 95 W2 97 J0 95 J0 97 W0 97 WE 98 WI 98 SI 98 SE 98 W2 95 W0 95 25 35 45 55 65 75 85 95 Jędrność owoców [N]

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.

Pasteryzacja Utrwalenie termiczne soku w celu przedłużenia trwałości. Prowadzone w temperaturze poniżej 100 o C przez krótki okres czasu (pasteryzacja przepływowa). Również przez okres 10-20 minut w kąpieli wodnej w temperaturze powyżej 90 o C (pasteryzacja zanurzeniowa).

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

Warunki przechowywania 2 o C 20 o C Barwa serum soku [A 420 nm 0,30 0,28 0,26 0,24 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0 12 24 36 48 Przechowywanie soków [tygodnie] Dodatek KA mg/kg jabłek 0 200 400 800 Barwa serum soku [A 420 nm 0,30 0,28 0,26 0,24 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0 12 24 36 48 Przechowywanie soków [tygodnie] Dodatek KA mg/kg jabłek 0 200 400 800

Przykład badania soku z rynku Próbka 211 (DSK/b/000/07-15 SP/1/1861 SJ-15) Wartości brzegowe Lp. Badana cecha 0 punktów 10 punktów Metoda Wyniki Ocena organoleptyczna opisowa 1. Zapach jabłkowy niewyczuwalny bardzo intensywny 2. Zapach obcy niewyczuwalny bardzo intensywny profilowa skalowania profilowa skalowania 6,00 1,50 3. Intensywność barwy jasna ciemna profilowa skalowania 7,00 4. Obecność zbrunatnienia brak intensywne profilowa skalowania 4,25 5. Zmętnienie soku brak bardzo mętne 6. Smak jabłkowy niewyczuwalny bardzo intensywny 19. Smak obcy niewyczuwalny bardzo intensywny profilowa skalowania profilowa skalowania profilowa skalowania 8,00 4,25 3,75 20. Ocena ogólna jakości niska jakość wysoka jakość profilowa skalowania 3,50

Jakość soków 1. Mikrobiologiczna 2. Fizykochemiczna 3. Sensoryczna

Jakość mikrobiologiczna 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 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, owocowowarzywne o ph<4,5, pasteryzowane Drobnoustroje tlenowe mezofilne Bakterie beztlenowe przetrwalnikujące 5 2 10 3 10 4 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 fizykochemiczna Kodeks Praktyki AIJN podstawa oceny wartości referencyjne dla 25 gatunków 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 z aceroli 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 żurawinowy * Sok z kiwi * * wyniki tymczasowe

Jakość fizykochemiczna Kodeks Praktyki A.I.J.N. do oceny soków owocowych i warzywnych Sekcja A Bezwzględne wymagania jakościowe 1. 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 środowiska Arsen i metale ciężkie: Pb, Hg, Cd, Sn (puszki) 4. Wymagania dotyczące składu Hydroksymetylofurfural (HMF)

Jakość fizykochemiczna 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 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

Różne kategorie soków S = NFC Not from concentrate K = FC From concentrate 38

Różne pochodzenie soków 39

Jakość fizykochemiczna Inne wskaźniki jakości soku jabłkowego kwas galakturonowy maks. 900 mg/l barwa w skali CIE L*a*b* spektrofotometrycznie, zwykle absorbancja przy λ 420 (barwa żółta) i λ 520 (barwa czerwona) klarowność w stopniach NTU stabilność zmętnienia

Jakość fizykochemiczna 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 Zanieczyszczenia - pestycydy Wymagania: 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 sensoryczna Wyróżniki (cechy) jakości sensorycznej: smak zapach wygląd barwa konsystencja

Kontrola rynku i producenta 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

Kontrola rynku i producenta 80 70 68,3 60 50 44,2 60 50,6 40 32,9 30 20 10 0 19 18 16 13 11 12 10 8 5 4 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2012* 2013 2013*

Dziękuję za uwagę