SADRŽAJ

ContentsSADRŽAJ...........................................................................................................................................2

1. OPIS BILJKE................................................................................................................................4

1.1. PROIZVODNJA CVEKLE.......................................................................................................5

1.2. Tehnološki postupci prerade cvekle..................................................................................................6

1.3. Pasterizovana cvekla.....................................................................................................................6

1.4. Sušena cvekla................................................................................................................................7

1.5. Sok i koncentrat od cvekle............................................................................................................7

1.6. Trop..............................................................................................................................................9

2. HEMIJSKI SASTAV............................................................................................................................11

2.1. Sadržaj šećera.............................................................................................................................11

2.2. Sadržaj dijetetskih vlakana u cvekli.............................................................................................12

2.3. Nutritivni sastav cvekle...............................................................................................................13

2.5.1. Podela fenolnih jedinjenja.......................................................................................................19

2.5.2. Prirodni izvori fenolnih jedinjenja............................................................................................20

2.6. Betalaini.....................................................................................................................................21

2.7. Klasifikacija i biosinteza..............................................................................................................21

2.7.1 Fizičke i hemijske karakteristike................................................................................................22

2.7.2. Rasprostranjenost, stabilnost i modifikacija posle berbe........................................................22

2.7.3. Distribucija, prirodna funkcija i delovanje................................................................................22

2.8. Stabilnost i modifikacija posle branja.........................................................................................23

2.8.1. pH vrednost.............................................................................................................................23

2.8.2. Endogeni i egzogeni enzimi......................................................................................................23

2.8.3. Metalni joni..............................................................................................................................23

2.8.4. Kiseonik....................................................................................................................................23

2.8.5. Svetlost....................................................................................................................................24

2.8.6. Temperatura............................................................................................................................24

3. BOJENE MATERIJE U CVEKLI...........................................................................................................25

3.1. Primena i stabilnost pigmenata..................................................................................................28

3.2. Potamnjivanje.............................................................................................................................29

3.2.1. Enzimatsko potamnjivanje.......................................................................................................29

3.2.2. Neenzimatske promene...........................................................................................................29

4. STATISTIČKI PODACI.......................................................................................................................30

4.1 Prelomna tačka rentabilnosti.......................................................................................................31

5. ZAKLJUČAK.....................................................................................................................................32

6. LITERATURA...................................................................................................................................33

1. OPIS BILJKE

Cvekla (Beta vulgaris) spada u korenasto povrće. To je dvogodišnja biljka iz familije Chenopodiaceae.Za ishranu i preradu koriste se zadebljali korenovi raznih sorti cvekle. Koren cvekle je građen tako da se naizmenično smenjuju oplutalo tkivo i parenhim sa prstenovima ksilema i floema. U zavisnosti od ekoloških uslova pojedini elementi se mogu jače ili slabije razviti. Tako se u zemlji sa dosta vlage dobro razvija parenhimsko tkivo a slabije sprovodni elementi drvenastog dela.Cvekla se po obliku korena deli na tri grupe i to:

• loptasti tip (bordo, eklipsa),• elipsasti (egipatska) i• izduženi (Formanova).

Najbolja je egipatska pljosnata (elipsasta) sa korenom skoro iznad zemlje.Iz osnovne biljke, kojoj je pradomovina obala Sredozemnog mora proizašle su mnoge kulturne sorte repe. Iz početnog tankog korena, dugogodišnjim uzgajanjem dobijen je gomoljasti podzemni deo biljke.

Tabela. Osnovne karakteristike nekih sorti cvekle

Sorta Koren-oblik Koren-boja mesa Dužina vegetacije Namena

Egipatska Pogačast Crvene Rana Univerzalna

Detroitska Okruglast Crvena Srednje rana Univerzalna

Bicor Okrugla Crvena Srednje rana Industrija

Dweringa Okrugla Crvena Srednje rana Industrija

Erfurska Cilindričan Tamno crvena Kasna Sveža

Bordo Okruglast Tamno ljubičasta Srednje rana Univerzalna

Ruby queen Okruglast Crvena Rana Industrija

Ruby detroit Okrugla Tamno crvena Srednje rana Univerzalna

Nero detroit Okrugla Tamno crvena Srednje rana Univerzalna

Cylindra Cilindričan Tamno crvena Kasna Univerzalna

1.1. PROIZVODNJA CVEKLE

U zapadnoj Evropi se godišnje proizvede više od 200.000 tona cvekle (Beta vulgaris L. ssp. Vulgaris, Chenopodiaceae), od čega se 90% konzumira kao povrće, dok se preostali deo prerađuje u sok i prehrambenu boju (Schieber et al., 2001).

Najbolje prinose cvekla daje na plodnim, dubokim zemljištima, bogatim organskim materijama. Pogodna su aluvijalna zemljišta i černozem, dok na teškim, zbijenim zemljištima prisutna je pojava deformacije korena, slabiji prinos i pogoršan kvalitet. Cvekla je osetljiva i na reakciju zemljišta, najviše joj odgovara pH 6,5-7,0. Na kiselim zemljištima prinos je mali, a kvalitet pogoršan

Obrada zemljišta za prolećnu setvu započinje dubokim oranjem u jesen i prolećnom obradom sa predsetvenom pripremom u proleće. Za letnju setvu obrada je plitka i istovremena sa predsetvenom pripremom. Ova obrada se obavlja odmah po skidanju prvog useva.Koren cvekle je kvalitetan ako je njegovo formiranje ravnomerno, ako nema zastoja ili poremećaja u razvoju. S toga je neophodno da hraniva budu u lako pristupačnoj formi i u dovoljnim količinama. U grupi korenastih kultura cvekla ima najveće zahteve prema hranivima, ali visoke količine azota povećavaju sadržaj NO3. Cvekla zahteva puno kalijuma. Na nekim zemljištima dolazi do izvesnih poremećaja u razvoju cvekle usled nedostatka bora, naročito ako je godina sa malo padavina. Ti nedostaci manifestuju se pojavom crnih pega na listu i korenu.

Cvekla se može proizvesti na dva načina: direktnom setvom i iz rasada. Najčešće se primenjuje direktna setva, dok se rasad koristi samo za ranu prolećnu proizvodnju.Setva se obavlja u dva osnovna roka, prolećnom i letnjem. Prolećna setva namenjena je za tzv. zelenu pijacu i uglavnom se primenjuje u baštenskoj proizvodnji, a nešto ređe na većim površinama. Optimalni rok za prolećnu setvu je prva dekada aprila. Letnja setva obavlja se nakon skidanja prethodnih useva, a optimalan agrotehnički rok je 1-15 jula.Ubiranje (vađenje) cvekle se obavlja u fazi obrazovanog zadebljalog korena (prečnik 4-5 cm) i to postepeno ili za industrijsku preradu jednokratno, a pre nastupa jačih mrazeva. Vađenje može biti ručno ili mehanizovano. Koren cvekle se dobro čuva u podrumu, trapu, spremištu pri temperaturi od 0-2oC i značajna je hrana u toku zime i ranog proleća (Lazić i sar., 1998).

1.2. Tehnološki postupci prerade cvekle

1. Pasterizovana cvekla2. Sušena cvekla3. Sok i koncentrat od cvekle4. Trop

Kod konzervisanja cvekle mora se najveća pažnja obratiti održavanju crvene boje. Klasiranje po veličini je veoma važno radi pravilnog barenja. One se u ovom pogledu (prema dimenzijama prečnika) dele na dve grupe:

1. Okrugle sorte – obuhvataju plodove prečnika od 40 do 100 mm. U ovoj grupi postoje tri klase: I-klasa, prečnik od 40 do 60 mm; II-klasa, od 60 do 80 mm; III-klasa, od 80 do 100 mm.2. Duguljaste sorte-u ovoj grupi postoje dve klase: I-klasa, od 40 do 60 mm; II-klasa od 60 do 80 mm prečnika.

Za dobijanje kvalitetnog proizvoda pored boje je od značaja nežnost cvekle, kao i njena veličina. Okrugle, suviše debele sorte, ne daju kvalitetne proizvode.

1.3. Pasterizovana cvekla

Jedan od proizvoda koji se konzerviše pasterizacijom je i salata od cvekle. Cvekla je zaista u poslednje vreme postala, na neki način, veoma tražena i cenjena povrćna kultura pogotovo što joj se pripisuju izvesna antikancerogena svojstva. Prema tome, tražena je i kao sveža sirovina, i kroz sok, a ujedno kao kroz veoma cenjenu salatu od cvekle. Koren cvekle namenjen je za proizvodnju salata, kao i ostalo korenasto povrće. Preporučljivo je odmah po prijemu u krug, suvo očistiti, odnosno u rotacionim kuglastim mašinama, odvojiti površinske nečistoće, odnosno zemlju i pesak koji su zaista prisutni. Tako se radi i mrkva, tako se radi i celer, peršun, znači čišćenje je često puta veoma preporučljivo. Sledi obavezna kalibraža, odnosno klasiranje po krupnoći koje je opet iznuđeno jer koren neujednačen, a sledeća tehnološka operacija je uslovljavanje. Po klasama, koren sme da se opere, opet u rotacionim kuglastim mašinama, a zatim puni u odgovarajuće korpe pomoću kojih se unosi u paster kade. Sledi kuvanje, odgovarajuće vreme, do sat vremena, pa zatim odvajanje ljuske, tj. pokožice. Obavlja se isključivo, mehanički, abrazivnim putem, ili ručno na inspekcionim stolovima. Ove mašine prilično uspešno rade, prosto, odgovarajuće konstrukcije pomoću gumiranih valjaka. Skine se dovoljno pokožice, pa onda tako iz tih mašina pada na inspekcionu traku, gde radnice očiste zaostali deo pokožice. Sledi rezanje u kolutiće odgovarajuće debljine. Puni se u pripremljenu ambalažu, tako izrezana, u koju se potom dozira, opet, vreo pripremljen naliv. Na 50 kg sirovine

se dodaje 8 do 8,5 litara 10 % sirćeta, 1 kg šećera, 425 g kima, 400 g rena. Gotov proizvod treba da sadrži 1 % sirćeta, računato na sirćetnu kiselinu (Crnčević, 1951). Rastvor za nalivanje treba dodati u vrelom stanju, pa zatim ambalažu odmah zatvoriti i pasterizovati. Režim pasterizacije zavisi od veličine pakovanja.

1.4. Sušena cvekla

Cvekla se suši kao ostalo krtolasto-korenasto povrće, sečena na kocke, listiće ili rezance. Biraju se sorte sa što intenzivnijom bojom jer se ovako sušena i u prah pretvorena cvekla može koristiti kao bojena materija za popravke boje kod mnogih proizvoda. Sušena cvekla se upotrebljava kao dodatak za supe, đuveče i druga gotova jela.

Priprema cvekle je specifična utoliko što se zbog rastvorenih bojenih materija najpre blanšira pa onda ljušti i seče. Oprana cvekla se blanšira, ljušti, seče a zatim suši u sušnici sa beskrajnim transporterom na temperaturi 85oC u početnom stadijumu, a kasnije na 70oC, i u završnoj fazi na oko 55oC. Suši se do sadržaja vlage od oko 5%. Od 100 kg neljuštene cvekle dobija se oko 9 kg sušene, sa 5% vlage. Pri pripremi kao i pri sušenju treba voditi računa da ne dođe do velikog gubitka betanina. Pri višim pH vrednostima crvena boja pri zagrevanju prelazi u mrku (Niketić-Aleksić, 1988).

1.5. Sok i koncentrat od cvekle

Prema važećoj zakonskoj regulative, sok od povrća je proizvod dobijen preradom svežeg ili smrznutog povrća, doradom kaše od povrća ili bistrog matičnog soka od povrća, kao i razređivanjem koncentrisanog soka od povrća koji je prethodno konzervisan fizičkim postupkom. Prema sadržaju nerastvorljivih sastojaka povrća, sok od povrća može biti: bistar, mutan ili kašast.Prema istom Pravilniku, koncentrisani sok od povrća je proizvod dobijen koncentrisanjem soka dobijenog iz svežeg ili smrznutog povrća ili koncentrisanjem sirovog ili matičnog soka koji je prethodno konzervisan fizičkim postupkom.

Koncentrisanje se vrši otparavanjem vode i to u vakuum aparatima i smrzavanjem. Koncentrisani sok od povrća mora se proizvoditi po proizvođačkoj specifikaciji.Koncentrisani sokovi (koncentrati) predstavljaju poluproizvode za dobijanje sokova.Koncentrisanje je termički proces kojim se odstranjuje voda iz proizvoda isparavanjem na temperaturi ključanja. Prehrambeni proizvodi u čiju grupu spadaju i sokovi moraju se na neki način konzervisati kako bi im se produžila održivost i obezbedila zdravstvena ispravnost. Konzervisanje koncentrisanih sokova obavlja se na principu stvaranja visokog osmotskog pritiska. Ovom tehnikom se stvara sredina u kojoj se mikroorganizmi teško razvijaju.

Koncentrisanje se obavlja u uslovima sniženog pritiska što podrazumeva i niske temperature, pri čemu temperatura ključanja ne bi trebalo da je iznad 45oC, u takvim slučajevima je potrebno

nakon uparavanja obaviti kratkotrajnu pasterizaciju.Koncentrisani sok se pasterizuje u pločastom, protočnom ili cevastom pasterizatoru na temperaturi od 85oC u trajanju od 30-40 s, ili na višoj temperaturi 100-105oC samo 10 s.Opšta šema proizvodnja koncentrata prikazana je na slici 10. Kao prva tehnološka operacija u proizvodnji koncentrata, odnosno tehnička rešenja za prijem vezana su isključivo za vrstu, odnosno konzistenciju sirovine. Ovde je bitno da se sirovina dopremljena na preradu u što kraćem vremenu prerade konzerviše.

U tehnološkom procesu prerade sirovine pranje je neophodna operacija koja ima za cilj da plodove oslobodi svih prisutnih kako mehaničkih nečistoća tako i zaštitnih sredstava. Izvodi se u specijalno konstruisanim uređajima za pranje u kojima se uz pomoć ugrađenih ventilatora, veće snage, uduvava vazduh koji izaziva barbotiranje vode čime se pospešuje i kretanje i pranje ploda.Oprano sirovina odlazi na usitnjavanje kao sledeću operaciju. Za usitnjavanje se koriste specijalni mlinovi različitih konstrukcija, zavisno od proizvođača. Sitnjenje je važna tehnološka operacija od koje zavisi randman soka.

Usitnjeno sirovina odlazi na termičku obradu-primarno termičko tretiranje. Ova operacija ima za cilj inaktivaciju prisutnih enzima, pre svega oksidativnih i pektoliičkih i redukciju prisutne mikroflore, čime je praktično sprečeno svako nepoželjno enzimatsko i biološko kvarenje sadržaja. Veoma je bitno i to što se pod uticajem povišene temperature izaziva pucanje ćelija koje otpuštaju sok, te se prilikom presovanja postiže bolje iskorišćenje na soku i bolja ekstrakcija bojenih i aromatskih materija.Termički tretirana kaša direktno iz razmenjivača toplote ulazi u sudove za depektinizaciju. Na putu ispred sudova za depektinizaciju, odnosno u cevovod, pomoću ugrađene dozir pumpe ubacuje se (dozira) pripremljeni pektolitički preparat iz suda za rastapanje tako da se u cevovodu na putu do suda za depektinizaciju kaša i pektolitički preparat dobro izmešaju. Pomoću ugrađenih mešalica u sudu za depektinizaciju obavlja se dodatno mešanje kako bi pektolitički preparat što bolje došao u kontakt sa svakom česticom.

Nakon završene depektinizacije monopumpa pripremljenu masu dozira u uređaj za odvajanje soka, tzv. prese. Odvajanje soka se može obaviti primenom sile pritiska, centifugalne sile i protivstrujnom ekstrakcijom. Od ove tehnološke operacije, uz adekvatnu pripremu, zavisi iskorišćenje, odnosno ekonomičnost proizvodnje.Grubo čišćenje soka ima za cilj da izdvoji grube nečistoće kao što su delići tkiva, semenke i peteljke i na taj način olakšaju dalje tehnološke operacije. Ova operacija se izvodi u rotacionim sitima koja se ugrađuju između prese i centifugalnog separatora.Prva separacija ima zadatak da pomoću centrifugalne sile iz soka odstrani što veći deo suspendovanog tkiva i drugih nečistoća koje se nalaze u soku. Posle prve separacije dobijeni sok može posle pasterizacije da se skladišti u vidu matičnog soka i da se do momenta upotrebe čuva u kontrolisanim uslovima. Kod direktne prerade soka do bistrog sledi termička obrada koja je kod kvalitetnih tehničkih rešenja u sklopu, odnosno ispred uređaja za odvajanje arome.

Uz bojene materije, šećere i kiseline, aromatske materije su glavni nosioci senzorskih osobina sirovine i prerađevina, pa su veoma bitne za kvalitet kako sirovine tako i proizvoda. Pod aromom sirovine i prerađevina podrazumeva se smeša isparljivih jedinjenja koja daju nezamenljivu čulnu karakteristiku određene sirovine, odnosno proizvoda. U cilju sprečavanja ili smanjivanja

gubitaka arome u savremenim postrojenjima proizvodnje koncentrata obavlja se izdvajanje arome uključivanjem u proces specijalno izgrađenih uređaja tzv. hvatača arome.Sok posle separacije i izdvajanja arome postaje kompleksan polidisperzni sistem koji pored rastvorljivih šećera, kiselina, soli, taninskih i bojenih materija sadrži manje ili veće količine suspendovanog tkiva što zavisi od sirovine, načina pripreme, tehnike odvajanja soka itd. Za dobijanje potpuno bistrog soka bez opalescencije i naknadnog zamućenja potrebno je odstraniti sve one materije iz soka koje ga čine mutnim. Iz tih razloga potrebno je obaviti bistrenje i filtraciju. Bistrenje je složen koloidno-hemijski proces koji može biti prirodni i veštački. Kada je proces bistrenja obavljen, uključuje se pumpa koja bistru fazu povlači i dozira u uređaje za filtraciju.

Filtracija je završna operacija u procesu obrade soka do bistrog soka. Ima za cilj da iz soka odstrani one materije koje sok čine mutnim i nisu izdvojene tokom bistrenja. Uspešno izvedeno bistrenje i filtacija garantuju potpuno bistar sok bez opalescencije i naknadnog zamućenja.Nakon filtracije sledi koncentrisanje izbistrenog soka. U širem smislu, to je metoda konzervisanja kod koje se povećana održivost postiže uklanjanjem vode. Koncentrisanje se može obaviti toplotom (uparavanjem), niskim temperaturama i primenom reversne osmoze. Uparavanjem se voda iz soka izdvaja pomoću toplotne energije koja obezbeđuje temperaturu dovoljnu da zagreva vodu do temperature ključanja, čime se određena količina vode odstranjuje u obliku pare, a zaostaju ostali ugušćeni sastojci. Sok nastao na ovaj način zove se koncentrisani sok ili koncentrat.Nakon provere suve materije, koncentrisani sok se termički obrađuje i posle hlađenja aseptički pakuje u vreće. Posle pakovanja koncentrat se čuva u skladištu do upotrebe.

U pogonu “Slovan” Selenča nakon prihvata, pranja i sitnjenja plod cvekle se direktno presuje pri čemu se izbegavaju termički tretmani (primarna termička obrada radi inaktivacije prirodnog enzimatskog kompleksa na 80-90°C) kao i tokom depektinizacije (45-50°C). Na taj način se dobije sok cvekle koji je bogat materijama koje imaju antioksidativno svojstvo (betanin, vulgaksantin, polifenoli, vitamin C), što se može označiti kao “zdrava hrana”.Pripremljen koren cvekle, isceđen sok jabuke, pomešani u odgovarajućim odnosima, bez dodatka šećera, bez korekcije, pasterizuju napunjeni u atraktivnu ambalžu.

1.6. Trop

Nakon proizvodnje soka i koncentrata od cvekle ostaje trop. Prinos soka je oko 60%, odnosno zaostaje oko 40% tropa.

Sadržaj vlage u tropu nakon proizvodnje soka kod cvekle je 82,4% (Peschel et al., 2006). Najveći prinos ekstrakta dobijen je polarnim rastvaračima kao što su voda (20,1%) i metanol (16,7%); manji prinosi dobijeni su etanolom (9,0%), acetonom (0,5%) i heksanom (0,4%) (Peschel et al., 2006). Sadržaj ukupnih fenola je najveći u acetonskom ekstraktu (150,58 mgGEA/g suvog ekstrakta, GEA-ekvivalenti galne kiseline), zatim heksanskom (124,15 mgGEA/g suvog ekstrakta), etanolnom (121,95 mgGEA/g suvog ekstrakta), vodenom (91,74 mgGEA/g suvog ekstrakta) i u metanolnom ekstraktu (86,99 mgGEA/g suvog ekstrakta) (Peschel et al., 2006).

Zbog navedenih činjenica, iskorišćenje tropa zbog fenolnih jedinjenja i betalaina predstavlja realnu potrebu.

Opšta šema proizvodnje sokova i koncentrata

2. HEMIJSKI SASTAV

Koren cvekle je bogat ugljenim hidratima, posebno saharozom. Sadržaj proteina nije izražen ali su zastupljene najznačajnije aminokiseline. Sadrži betaine značajne za sintezu holina u čovečjem organizmu. Ističe se bogatstvo mineralnih materija, posebno Fe, K, Mn, Zn. Takođe je bogata folatima, rastvorljivim i nerastvorljivim vlaknima i antioskidantima. (www.wikepedia.org).Ugljeni hidrati su posle vode najzastupljeniji sastojci namirnica biljnog porekla. Čine 80% suve materije voća i povrća te predstavljaju važan izvor energije i rezervnu hranu organizma. Svi ugljeni hidrati se dele na monosaharide ili proste šećere, oligosaharide – koji se sastoje od dva ili više monosaharida i polisaharide čiji se molekuli sastoje od mnogo molekula monosaharida.Monosaharidi se prema broju ugljenikovih i kiseonikovih atoma dele na trioze, tetroze, pentoze, heksoze itd. Od šestočlanih monosaharida u ljudskom organizmu se mogu naći: glukoza (grožđani šećer) kao najvažniji monosaharid, fruktoza (voćni šećer), galaktoza i manoza.Od oligosaharida sa stanovišta ishrane, najbitniji su disaharidi: maltoza, laktoza saharoza i celobioza.

2.1. Sadržaj šećera (Rodríguez-Sevilla et al., 1999):

Šećer g/100g sirovine

Fruktoza 0,127

Glukoza 0,488

Saharoza 6,68

Ukupni šećeri 7,14-7,30

Od polisaharida najvažniji su skrob koji se kao rezerva ugljenih hidrata nalazi u biljkama (zrna žitarica, krtole, podzemna stabla, korenje i sl.) i glikogen (životinjski skrob) koji se kao rezerva nalazi u animalnim, pa i u ljudskim ćelijama. Sa fiziološkog aspekta, bitno je napomenuti da u polisaharide spadaju i celuloza, hemiceluloza, agar-agar kao i mnogi drugi.Dijetetska vlakna (DV) se sastoje od biljnih jestivih polisaharida, lignina i srodnih supstanci rezistentnih na varenje osnovnim enzimima ljudskog digestivnog trakta. Dijetetska vlakna obuhvataju sve nesvarljive polisaharide, kao i voskove i lignin.Uz nova saznanja i proširenu listu DV, odbor naučnika American Association of Cereal Chemist (AACC) dozvolio je novu definiciju DV. Definicija uključuje nekoliko komponenata, koje prema AOAC metodi ne pripadaju DV, a koje pokazuju slične fiziološke efekte. Dozvoljena AACC definicija glasi: DV su jestivi delovi biljaka ili analogni ugljeni hidrati koji su rezistentni na varenje i apsorpciju u tankom crevu čoveka, sa komplektnom ili delimičnom fermentacijom u debelom crevu. DV obuhvataju polisaharide, oligosaharide, lignin i srodne biljne supstance. DV pokazuju pozitivna fiziološka dejstva kao što su laksacija, i/ili smanjenje holesterola u krvi, i/ili smanjenje glukoze u krvi. Komponente koje su definisane ovom definicijom su celuloza, hemiceluloza, lignin, inulin, gume, modifikovana celuloza, sluzi, oligosaharidi, pektini, voskovi, kutin i suberin.

2.2. Sadržaj dijetetskih vlakana u cvekli (Vollendorf & Marlett, 1993)

Sveža cvekla

SM (%) 12,3

TDF (AOAC metod) (g/100g) 2,5

TDF (Uppsala metod) (g/100g) 2,1

IDF (Uppsala metod) (g/100g) 1,4

SDF (Uppsala metod) (g/100g) 0,7

Kuvana cvekla (Uppsala metod)

SDF

Hemiceluloza (g/100g SM) 2,3

Pektin (g/100g SM) 3,6

IDF

Hemoceluloza (g/100g SM) 4,2

Celuloza (g/100g SM) 5,7

Pektin (g/100g SM) 1,5

Lignin (g/100g SM) 0,2

TDF (Total Dietary Fibre) – ukupna rastvorljiva vlaknaSDF (Soluble Dietary Fibre) – rastvorljiva vlaknaIDF (Insoluble Dietary Fibre) – nerastvorljiva vlaka

Sadržaj ukupnih ugljenih hidrata je 6,9g/100g sveže cvekle

2.3. Nutritivni sastav cvekle

Nutritivne komponente Sadržaj

Makro komponente

Energetska vrednost (kJ) 141

Slobodni ugljeni hidrati (g) 6,9

Ukupne masti (g) 0,1

Ukupni proteini (g) 1,0

Ugljeno-hidratne komponente

Ukupne organske kiseline (g) 0,2

Skrob (g) 0,1

Ukupni šećeri (g) 6,8

Saharoza (g) 6,5

Fruktoza (g) 0,1

Ukupna vlakna (g) 2,5

Vlakna liposolubilna (g) 1,2

Polisaharidi, ne-celulozni, hidroslubilni (g) 1,3

Glukoza (g) 0,2

Masti

Ukupne masne kiseline 0,2

Ukupne masne kiseline (g) 0,2

Ukupne zasićene masne kiseline (g) < 0,1

Ukupne, monozasićene cis masne kiseline (g) < 0,1

Ukupne, polizasićene masne kiseline (g) 0,2

Masne kiseline 18:2 cis, cis n-6

(linolna kiselina) (mg) 131

Masne kiseline 18:3, n-3

(α-linolna kiselina) (mg) 22

Ukupni steroli (mg) 17,1

Minerali

Natrijum (mg) 40,0

Soli (mg) 101,9

Kalijum (mg) 450,0

Magnezijum (mg) 20,0

Kalcijum (mg) 14,0

Fosfor (mg) 40,0

Gvožđe (mg) 0,9

Cink (mg) 0,5

Jod (μg) 1,0

Selen (μg) 0,4

Vitamini

Vitamin A (μg) 0,6

Vitamin E (mg) < 0,1

Vitamin K (μg) 3,0

Vitamin C (mg) 10,0

Folna kiselina (HPLC) (μg) 150,0

Niacin (mg) 0,4

Riboflavin (mg) 0,05

Tiamin (B1) (mg) 0,03

Piridoksin (mg) 0,05

Karotenoidi (μg) 11,4

* Vrednosti se odnose na 100g sirove cvekle

Mineralne materije su neophodne za održavanje života i izgradnju svakog organizma te s toga predstavljaju veoma bitan sastojak svake namirnice. Voće i povrće se smatra veoma bogatim izvorom ovih korisnih materija (0,3-2%), što im uz bogat vitaminski sastav daje posebnu fiziološku vrednost. Sastav mineralnih materija voća i povrća čine pre svega metali: K, Ca, Na, Mg, Fe, Mn, Al, zatim u manjoj meri: Cu, Zn, Mo, Co i još neki oligoelementi kao i nemetali: S, P, Si, Cl, B, F. Pored navedenih „korisnih“ metala i nemetala, u sastav mineralnih materija voća i povrća ulaze i tzv. toksični metali (Pb, As, Cd i Hg), koji u namirnice mogu dospeti preko sredstava za zaštitu bilja, u toku tehnološkog procesa prerade i zbog reakcije sadržaja sa neispravnom ambalažom. Maksimalno dozvoljena koncetracija toksičnih metala je regulisana zakonskim procesima.Sadržaj mineralnih materija u svežoj cvekle je 627,3 mg/100g, najviše su zastupljeni natrijum, kalijum, magnezijum, kalcijum, gvožđe, fosfor, cink, jod i selen (www.finelli.fi).Vitamini su organska jedinjenja koja ljudski organizam ne sintetiše a koja su neophodna za održavanje života. Nemaju gradivnu niti energetsku ulogu, ali učestvuju u pretvaranju energije i regulaciji metabolizma strukturnih jedinjenja. Vitamini su veoma važni sastojci voća i povrća i u kombinaciji sa mineralnim materijama čine ove namirnice fiziološki veoma vrednim. Zadatak svakog tehnološkog procesa je da ih sačuva u najvećoj mogućoj meri. Prema rastvorljivosti,

vitamini se dele u dve grupe: rastvorljivi u vodi (hidrosolubilni) i rastvorljivi u mastima (liposolubilni). Vitamini koji se najčešće nalaze u voću i povrću su: vitamin C (L-askorbinska kiselina), vitamin A (β-karoten), B1 (tiamin), B2 (riboflavin), B6 (piridoksin), B3 (pantotenska kiselina), H (biotin), PP (nikotinska kiselina), D, E itd.Cvekla sadrži vitamin C u korenu (10 mg/100g), dok je nadzemni deo odličan izvor vitamina A, sadrži još vitamin E, K, B1, B2 i B6 (www.finelli.fi).Sadržaj ukupnih vitamina je 13,7914 mg/100g sveže cvekle (www.fineli.fi).

Lipidi su organska jedinjenja čija karakteristika je da se rastvaraju u organskim rastvaračima. U analitici životnih namirnica, pod pojmom lipidi se podrazumevaju sve materije koje se iz nekog materijala ekstrahuju bezvodnim etrom, a koje posle jednočasovnog sušenja u sušnici ne ispare (Vračar, 2001). Ekstrakt lipida sadrži masti i druge slične supstance (voskovi, složeni lipidi, slobodne masne kiseline, steroli, vitamin, eterična ulja, plastidni pigmenti i sl.). Kod većine namirnica sadržaj lipida praktično odgovara sadržaju masti s obzirom na neznatan sadržaj pratećih sličnih supstanci. Na osnovu sadržaja masti namirnica ocenjuje se njihova energetska vrednost. Izuzev semena i nekih plodova koji sadrže znatne količine masti, namirnice biljnog porekla koje se koriste u ishrani, sadrže malu količinu masti (0,1-1%).Sadržaj lipida je 0,1 g/100g sveže cvekle (www.finelli.fi ).Proteini su visokomolekularna, kompleksna organska jedinjenja, sastavljena od velikog broja aminokiselina i predstavljaju najvažniji sastojak žive materije. Aminokiseline delimo na esencijalne (organizam ih ne može sintetisati) i neesencijalne (organizam ih sintetiše). Biološka vrednost namirnice se ceni po sadržaju esencijalnih aminokiselina. Fiziološka uloga im je pre svega gradivna. Ako u ishrani nedostaje samo jedna aminokiselina, sinteza proteina je onemogućena. Najčešće se određuje ukupan sadržaj proteina, a samo u nekim slučajevima sadržaj pojedinih proteina.Sadržaj proteina u svežoj cvekli je 1,0g/100g

2.4. Slobodni radikali i antioksidanti

Pigmenti cvekle imaju snažno antioksidativno dejstvo.

Slobodni radikali su atomi, joni i molekuli koji sadrže jedan ili više nesparenih elektrona, koji, kada prestanu da kruže oko jezgra atoma, postaju prilično „agresivni“ i oštećuju sve na svom putu. Nastaju homolitičkim raskidanjem kovalentnih veza u organskim molekulima ili prenosom jednog elektrona na molekul (jon).

Slobodni radikali mogu nastati:

fotolizom, termolizom (sagorevanjem ili zagrevanjem), elektromagnetnom radijacijom (dejstvom X- ili γ- zračenja), redoks reakcijama, hemijskim procesima (najčešće reakcijom kiseonika i slobodnih radikala) .

Slobodnoradikalske reakcije su lančane i započinju ih inicijatori. Početni stadijum ovih reakcija je faza inicijacije u toku koje nastaje nova slobodnoradikalska vrsta. Sledeća faza je faza propagacije u toku koje slobodni radikali nastali u prvoj fazi reaguju sa novim molekulima gradeći nove slobodne radikale. Poslednja faza, tj. završetak ovih lančanih reakcija je faza terminacije, kada nastaju neaktivni, neradikalski proizvodi (Tumbas, 2005).

U normalnim uslovima, nastajanje slobodnih radikala je u ravnoteži sa endogenim antioksidativnim sistemom odbrane ćelije. Pri nekontrolisanom stvaranju slobodnih radikala, može se premašiti antioksidativni kapacitet ćelije i tada nastaje tzv. oksidativni stres. To je stanje u kome je ravnoteža između prooksidanata i antioksidanata u ćeliji, pomerena u pravcu prooksidanata (Halliwell, 1985).

Slobodni radikali „uzimajući“ elektrone od susednih molekula, oštećuju ćelije i tkiva i zbog toga izazivaju mnoge patološke promene i obolenja: artritis, pankreatitis,hemolitičku anemiju, Parkinsonovu bolest, Kronovu bolest itd. Dovode do oštećenja proteina, lipida, ugljenih hidrata i DNK (Diplock i sar., 1998).

Malo je poznato da je kiseonik potencijalni čovekov neprijatelj. On je većini organizama na Zemlji neophodan za život, ali zbog svoje velike reaktivnosti, sklon je stvaranju slobodnih radikala i toksičnih kiseoničnih vrsta (ROS). Zbog toga, u našem organizmu postoji kompleksna mreža antioksidativnih metabolita i enzima, koji zajedno sprečavaju formiranje reaktivnih metabolita ili ih uklanjaju pre nego što oštete vitalne funkcije ćelije (www. en. wikipedia.com). To su endogeni antioksidansi (npr. ženski polni hormoni, koenzim Q, fermenti superoksida dizmutaze, katalaze, glutatjon itd.).

Iako naše telo stvara mnogo antioksidanata, to nije dovoljno da se ono izbori sa svim slobodnim radikalima. Zbog toga je neophodno antioksidante unositi i sa hranom (egzogeni). Antioksidansima su bogati: voće i povrće, žitarice, mahunarke, orasi (tabela 3).

Tabela. Antioksidansi i namirnice u kojima se nalaze

Antioksidant Hrana sa visokim sadržajem antioksidansa

Vitamin C voće i povrće

Vitamin E (tokoferol) ulje povrća

Polifenoli (flavonoidi, resveratrol)kafa, čaj, soja, čokolada, origano,crveno vino, cimet, maslinovo ulje

Karotenoidi (likopen, karoteni) voće i povrće

Antioksidansi su supstance koje, u malim koncentracijama, usporavaju ili sprečavaju reakcije oksidacije kojima se stvaraju slobodni radikali

Mišljenje mnogih naučnika je, da su antioksidanti redukujuća sredstva koja i sama lako oksiduju i zato uspešno dovode do terminacije lančanih reakcija oksidacije. Postoje razni mehanizmi njihovog delovanja:

deluju kao hvatači („skevindžeri“) slobodnih radikala, daju elektrone i redukuju neka jedinjenja, razgrađuju hidroperokside lipida koji su nastali u fazi propagacije, eliminišu dejstvo singletnih oblika kiseonika, inhibiraju neke enzime, pokazuju sinergetske efekte (Weber, 1996).

Prema načinu delovanja, antioksidanti se dele na:

primarne, sekundarne, tercijarne.

Prema poreklu, dele se na:

sintetske, prirodne.

Prema funkciji koju obavljaju u organizmu:

preventivni, kao hvatači slobodnih radikala, antioksidantni enzimi koji obnavljaju strukturu ćelije, adaptivni.

U najvažnije prirodne antioksidanse se ubrajaju vitamin C i E, vitamin B3 u formi niacina, vitamini B2 i B6, koenzim Q, β-karoten, likopen, lutein, fenolna jedinjenja..

.2.5. Fenolna jedinjenja cvekle

Cvekla je bogat izvor fenolnih jedinjenja, galne, p-kumarinske, ferulne, vanilinske, p-hidroksi benzoeve i siringinske kiseline (Pirjo Mattila i sar., 2006).

Fenolna jedinjenja ili polifenoli, su najrasprostranjeniji sekundarni metaboliti biljaka koji se zbog svoje arome i lekovitosti upotrebljavaju u medicini, farmaceutskoj, kozmetičkoj i prehrambenoj industriji.

Polifenoli čine najbrojniju grupu jedinjenja sa visokom antioksidativnom aktivnošću. Ova jedinjenja u svom sastavu imaju bar jedan aromatični prsten sa jednom ili više hidroksilnih grupa. Šematski se opšta struktura polifenola može prikazati na sledeći način:

Slika Rezonantna stabilizacija radikala koji nastaje iz fenola

Smatra se, da je antioksidativna aktivnost, posledica sposobnosti polifenola da budu donori vodonikovih atoma i da pri tome uklanjaju slobodne radikale uz formiranje manje reaktivnih

fenoksil – radikala (slika 1). Ovi radikali su stabilniji zbog delokalizacije elektrona i postojanja više rezonantnih formi. Što je stabilnost nastalog fenoksil radikala veća, to je veća mogućnost nastanka rekombinantnih reakcija, koje dovode do terminacije slobodnoradikalskih reakcija.

U zavisnosti od strukture, fenolna jedinjenja u biljkama mogu nastati:

putem šikimske kiseline, acetogeninskim putem, mešovitim biosintetskim putem.

Najvažniji put biosinteze aromatičnih jedinjenja u višim biljkama je ciklus šikimske kiseline. Ova kiselina je izolovana iz biljaka familije Illicium, mnogo godina pre nego što je otkrivena njena uloga u metabolizmu. Tokom ciklusa šikimske kiseline sintetišu se aromatične aminokiseline (L-fenilalanin, L-tirozin i L-triptofan), esencijalni kofaktori (folna kiselina), važne strukturne materije (lignin) i veliki broj sekundarnih metabolita (fenilpropanoidi, alkaloidi, antibiotici i dr.). Deaminacijom nastalih aminokiselina nastaju cimetna kiselina i sva jedinjenja koja imaju strukturu fenil-propana. Složenim hemijskim reakcijama iz ovih proizvoda nastaju i druge grupe fenolnih jedinjenja.

Postoje različite klasifikacije polifenola. U tabeli 10 navedena je klasifikacija fenolnih jedinjenja na osnovu broja konstitutivnih ugljenikovih atoma osnovnog skeleta fenola.

2.5.1. Podela fenolnih jedinjenja

Osnovni skelet Klasa Jedinjenje

C6Prosti fenoli Katehol,hidrohinon,rezorcinol

Benzohinoni

C6-C1 Fenolne kiseline p-hidroksibenzoeva kiselina

C6-C2Fenilsirćetne

kiselinep-hidroksifenilsirćetna

C6-C3

Cimetne kiseline Kafena kiselina, ferulna kiselina

Fenilpropeni Eugenol, miristicin

Kumarini Umbeliferon, eskuletin, skopolin

Hromoni Eugenin

C6-C4 Naftohinoni Juglon

C6-C1-C6 Ksantoni Mangostin, magniferin

C6-C2-C6 Stilbeni Razveratrol

Antrahinoni Emodin

C6-C3-C6 Flavonoidi

FlavoniApigenin, luteolin,sinensitin,nobiletin,

izosinensitin,tangeretin,diosmin

Flavonoli Kvarcetin, kamferol

Flavonol glikozidi Rutin

Flavanoli Dihidrokvarcetin i dihidrokamferol glikozidi

Flavanoni Hesperidin, naringenin

Flavanon glikozidi Hesperidin, neohesperidin, narirutin, naringinin, eriocitrin

AntocijaniniGlikozidi peralgonidina, peonidina, delfinidina,

petunidina, cijanidina

Katehini Katehin, epikatehin, galokatehin, epigalokatehin

Halkoni Floridžin, arbutin, halkonarigenin

(C6-C3)2 Lignini Pinorezinol

(C6-C3-C6)2 Biflavonoidi Agatisflavon, amentoflavon

Fenolna jedinjenja nisu ravnomerno rasprostranjena u biljnim tkivima. Najznačajniji izvori fenolnih jedinjenja, a time i izvori antioksidanata su razni napici (zeleni i crni čaj, crno vino, pivo, kafa, voćni sokovi), kakao, crna čokolada, lešnik, badem, kikiriki i drugo jezgrasto voće, šljive, grožđe, jabuke, borovnice, brusnice, maline, kupine, masline, soja, integralne žitarice, brokoli, paštrnak, kupus, luk, celer itd. U tabeli 5 prikazana je zastupljenost fenolnih jedinjenja u prirodnim proizvodima.

2.5.2. Prirodni izvori fenolnih jedinjenja (Sakakibara, 2003)

Klasa Primer Izvor

Prosti fenoliHlorogenska,kafena, galna, ferulna

kiselinaveoma rasprostranjeni, naročito u

krtolastom povrću

Glikozidi flavona i flavonola

Apigenin, luteolin, kvercetin, kamferol, glikozidi miricetina

lisnato povrće

Aglikoni flavona i flavonola

Apigenin, luteolin, galangin peršun, celer, prokelj i biljke

IzoflavoniGenistein, daidžein i njihovi

glikozidisoja

Flavanoni Naringenin i glikozidi hesperidina citrus voće

KatehiniEpigalokatehin, epigalokatehingalat,

galokatehinčajevi i kakao

AntocijaniPelargonidin, cijanidin,

malvidin,delfinidinobojeni prirodni proizvodi:

patlidžan,borovnica,crna soja

Antrahinoni Emodin, hrizofanol, rein krušina, sena, aloja

Od ukupne količine unetih fenolnih jedinjenja u organizam, jedna trećina su fenolne kiseline, a dve trećine flavonoidi.

.

2.6. Betalaini

Visok sadržaj betalaina u cvekli je posebno značajan, jer ova supstanca služi kao polazna osnova u sintezi holina, koji predstavlja jednu od najaktivnijih supstanci u organizmu. Betalaini su glavni pigmenti cvekle.

2.7. Klasifikacija i biosinteza

Termin betalaini (lat. beta=beet) usvojen je 1968. za žute i crvene N-heterociklične pigmente ploda kruške i cvekle, koji su do tada greškom zvani flavocijani ( betaksantini, grčki : xanthos= žuto ) i azotni antocijani (betacijani, grčki : kyaneous=plavo). 1963. i 1964., betanin i indiksantin su bili prvi betacijanin i betaksantin čija je struktura određena iz cvekle ( Beta vulgaris L. ) i ploda kruške ( Opuntia ficus indica [L.] Mill ). Godinu dana kasnije betalainska kiselina je predložena za njihov zajednički biosintetički prekursor.

Betalaini predstavljaju azotne derivate betalainske kiseline i podeljeni su na crveno-ljubičaste betacijane i žuto-narandžaste betaksantine. Zanimljivo je da antocijani i betalaini isključuju jedni druge – nisu nikada nađeni u istoj biljci zajedno. Vogt je izneo dokaz da su se betalaini pojavili posle antocijana na skali evolucije. Ove činjenice ukazuju na to da antocijani i betalaini zamenjuju jedni druge u određenim funkcijama u biljnom tkivu kao što su polarno privlačenje, antioksidativni potencijal i zaštita od ultraviolentne ( UV ) svetlosti. Obe klase pigmenata imaju put šikimske kiseline, vodeći do tirozina ( betalaini ) ili fenilalanina ( antocijani ).

Boja antocijana je od narandžaste ( pelargonidin ), crvene ( cijanidin ) do plave ( delfinidin ), betalaini se mogu podeliti u žuto-narandžaste ( betaksantin ) i crveno-ljubičaste strukture ( betacijani ). Takođe, biljke koje sadrže betalaine mogu sadržati i leukoantocijane i proantocijane, ali uz nedostatak enzimske mogućnosti da generiše 3-hidroksi-antocijane.

Put betalaina se deli u tri glavna pravca, prvi vodi do cyclo-dopa i njegovih glukozida. Posle cepanja dopa, 4,5-secodopa ili 2,3-secodopa je proizveden, kasnije dovodi do izomera betalaminske kiseline muscaflavin, tipičan za Hygrophorus, Hygrocybe i Amanita rodove. Tipična putanja viših biljaka se nastavlja 4,5-secodopa strukture uglavnom dajući betalaminsku kiselinu, ključni prekursor za većinu betacijana i betaksantina. Još uvek nije objašnjeno da li je

kondenzacija aminokiselina ili amina sa betalaminskom kiselinom u betaksantine spontana ili je kontrolisana enzimima. Za betacijane, aktuelna istraživanja treba da pokažu da li je cyclo-dopa glikolizovan pre ili posle kondenzacije sa betalainskom kiselinom..

2.7.1 Fizičke i hemijske karakteristike

Betalaini su biljni pigmenti u vakuolama. Imaju hidrofilnu prirodu. Voda je najbolji rastvarač, a blago su rastvorljivi u etanolu i metanolu. U poređenju sa antocijanima, betalaini su polarniji, što se ispoljava kraćim retencionim vremenom (RP-HPLC) i nižom rastvorljivošću u alkoholnim rastvorima. Razlika u polarnosti se koristi za razdvajanje antocijana od betalaina na RP-18 kertridžu solid-phase ekstrakcijom.

Koeficijenti ekstinkcije antocijana su manji nego betalaina (11300 L/mol cm – 29000 L/mol cm) za najčešće antocijan-3-glikozide, dok je za betaksantine i betacijane 48000 L/mol cm i 60000 L/mol cm.Betalaini su osetljivi na prisustvo metala, sumpor-dioksida, svetlost, visoku vodenu aktivnost, enzimsku aktivnost, pH i povišene temperature. Betaksantini su najstabilniji na pH 5,5 do 7. Betacijani su najstabilniji na pH 5-6, a betalaminska kiselina ostaje netaknuta na pH 9. Degradacija betalaina pod drugim pH vrednostima nije istražena..

2.7.2. Rasprostranjenost, stabilnost i modifikacija posle berbe

Betalaini su N-heterociklični pigmenti, rastvorljivi u vodi. Nalaze se u vakuolama. Njihov prekursor je betalaminska kiselina koja se sastoji od 1,7-diazoheptametin sistema. Betalaminska kiselina može da se kondenzuje sa cyclo-dopa dajući betanidin, prekursor aglikon crvenih betacijana. Betanidin može biti glikolizovan i/ili acilovan, dajući 29 struktura. Zbog stereoizomerizma na C15 njihov broj je udvostručen, izuzev za neobetanin (14, 15-dehidrobetanin) koji nema hiralni centar na C15.

Žuti analozi, betaksantini, sastoje se od betalaminske kiseline sa aminokiselinama ili aminima, rezultujući 26 struktura.

2.7.3. Distribucija, prirodna funkcija i delovanje

Betalaini se javljaju u 13 familija Caryophyllales i nikada se ne javljaju u istoj biljci istovremeno sa antocijanima. Oni se nalaze u nekim rodovima viših gljiva (Amanita, Hygrocybe, Hygrophorus). U jestivim biljkama se betalaini javljaju u ograničenoj količini u odnosu na antocijane..

2.8. Stabilnost i modifikacija posle branja

Mogu se razlikovati dve grupe faktora koji utiču na stabilnost betalaina. Prvi su endogeni faktori, kao što su biljni enzimi polifenoloksidaze, peroksidaze i ß-glukozidaze. Ostali faktori koji utiču na boju betalaina su ekstrakcioni medijum, temperatura, kiseonik i pH.

2.8.1. pH vrednost

Betalaini su najstabilniji u oblasti pH 3 do 7. Betalaini cvekle su najstabilniji na pH 5,5 do 6. Vrednost pH ispod 3 uzrokuju gubitak boje. U baznoj sredini, betalaini će se raspasti na njihove biosintetičke prekursore, betalaminsku kiselinu i cyclo-dopa (betacijane) ili amino komponente (betaksantine), dalje vodeći ka potpunom izbeljivanju. Betacijani su postojaniji u baznoj sredini, a betaksantini u neutralnoj pH sredini. Betalaini su pogodniji za niskokiselu hranu, kao što su mlečni i mesni proizvodi, kao i sladoled.aw vrednostKao i kod ostalih prirodnih boja, aktivnost vode je štetna za za stabilnost boje. Povećanjem sadržaja vode biće povećana i mobilnost komponenti hrane i rastvoljivost kiseonika, vodeći ka nestabilnosti betalaina. Kao posledica ovog, betalaini se mogu koristiti za voćna punjenja, kremove, instant proizvode, kao što su supe. Priprema boje je obično koncentrovanjem ili sušeno raspršivanjem do najmanje 65ºBx, da bi se obezbedila maksimalna stabilnost tokom transporta i skladištenja.

2.8.2. Endogeni i egzogeni enzimi

Uloga ß-glukozidaze na betalaine je jasna, dok polifenoloksidaze i peroksidaze je manje razjašnjena. Glikozidi betacijana se mogu rascepati u odgovarajuće aglikone, koji mogu kasnije biti nestabilni i dalje se mogu oksidovati.Mikroorganizmi korišćeni za denitrifikaciju i uklanjanje šećera pre koncentrovanja ili fermentacije mlečnom kiselinom može biti treći izvor cepanja glikozida. Polifenoloksidaze i peroksidaze bilnog tkiva mogu biti inaktivirane jedino toplotom. Period između gnječenja i filtriranja soka treba da bude što kraći. Peroksidaze utiču na stabilnost betalaina formiranjem radikala, a polifenoloksidaze oksiduju aglikone betalaina i prateće fenole. Konačno, zakišeljavanje predstavlja odličan način za dezaktiviranje endogenih enzima.

2.8.3. Metalni joni

Metalni joni koji uzrokuju gubitak boje betalaina su Sn2+, Al 3+, Ni2+ , Cr 2+, Fe 2+, Fe 3+ i Cu 2+ (poslednja dva su najštetnija). Metalni joni mogu biti sa ploda, zemljišta ili mašina za obradu. Na prvi izvor se teško može uticati, dok se na drugi može uticati snažnim pranjem. Potencijalna kontaminacija ne bi trebala da bude problem, kada se koristi odgovarajuća oprema. Da bi se smanjila oksidacija metalnim jonima, preporučuje se upotreba limunske kiseline za zakišeljavanje i kao helirajući agens u proizvodnji pigmenata.

2.8.4. Kiseonik

Kiseonik je osnova za sve gore pomenute oksidativne enzime. Katalizuje metalom uzrokovanu oksidaciju i direktno utiče na stabilnost betalaina, posebno izvan optimuma pH. Obogaćivanje

azotom se može preporučiti, ali retko se primenjuje. Rastvorljivost kiseonika u vodi je poboljšana kada je snižena temperatura vode. Oksidacija se odvija sporije u hladnom okruženju, poboljšavajući celokupnu retenciju pigmenata.

2.8.5. Svetlost

U biljnom tkivu, betalaini kao UV-filteri brzo absorbuju svetlosnu energiju. Betalaini se degradiraju kada su izloženi svetlosti, posebno u prisustvu kiseonika i van optimalnog opsega pH. Proizvodnja i skladištenje treba da budu izvedeni bez izlaganja svetlosti. Proizvodi koji se prodaju u providnom pakovanju, treba da budu testirani u odgovarajućim uslovima. Takođe, treba uzeti u obzir da izlaganje proizvoda svetlosti zagreva proizvod. Zanimljivo, uticaj svetlosti se jedino meri ispod 25ºC.

2.8.6. Temperatura

Temperatura je najpresudniji faktor stabilnost betalaina. Termička obrada je poželjna za inaktivaciju enzima i sprečavanje mikrobiološkog kvarenja. Preparatima iznad pH 4,3, kao što su cvekla ili plod kruške se dodaje limunska kiselina do pH 4, da bi se sprečio uticaj uslova sterilizacije. Pasterizacija ispod 100ºC je dovoljna da bi se postigla mikrobiološka stabilnost. Degradacija betalaina je iznad 30ºC, gubitak boje tokom obrade je neizbežan (Socaciu, 2007).

3. BOJENE MATERIJE U CVEKLI

.Nadzemni delovi kultivisanih cvekli (Beta vulgaris) su tipično zelene boje, dok su podzemni delovi bele, žute ili crvene boje. Većina cvekli ima crven koren, u nijansama od tamno-crveno purpurne do svetlo cinober, ali neke vrste takođe imaju narandžasto, žuto ili belo korenje. Ove razlike u boji su usled različite količine pigmenata (betalaina) koji su karakteristični za cveklu. Cvekla crvena (E-162) ili betanin se koristi kao prehrambena boja, dok se sok cvekle koristi kao prirodna boja za tkanine. Betainska jedinjenja takođe doprinose značaju cvekle kao zdravog povrća.

Postoje četiri osnovne klase biljnih pigmenata: hlorofili, karotenoidi, flavonoidi i betalaini.

Hlorofil i karotenoidi su nerastvorljivi u vodi i nalaze se u ćelijskim organelama. Kada su organele obojene pigmentima, zovu se još i hromoplastima.

Hloroplasti su plavo-zeleni ili žuto-zeleni pigmenti koji se u glavnom nalaze u hloroplastima. Hlorofili su pigmenti koji primarno apsorbuju svetlost i uključeni su u proces fotosinteze. Nijihiva osnovna uloga je apsorpcija svetlosne energije i njena konverzija u hemijsku energiju. Karotenoidi takodje apsorbuju svetlosnu energiju i deluju tako što sprečavaju degradaciju molekula hlorofila u hloroplastima. Karotenoidi mogu biti crvene, narandžaste, žute ili mrke boje.

Flavonoidi i betalaini su u vodi rastvorljivi pigmenti koji se nalaze u vakuolama i međućelijskom prostoru. Flavonoidi su žuti, naradžasti, crveni i plavi pigmenti.

Betalaini su grupa pigmenata koji u molekulu sadrže azot. Mogu biti žute, naradžaste, ružičaste, crvene i purpurne boje. Za razliku od ostale tri grupe pigmenata, betalaini imaju ograničenu rasprostranjenost.

Molekul betalaina

Betalaini su prvi put izolovani iz crvenog korena Beta vulgaris, prema kojoj je ova klasa pigmenata i dobila ime. Trenutno postoji preko 50 poznatih molekula betalain pigmenata, koji se nalaze u cvetovima, voću, izdancima i korenju. Betalaini su podeljeni na dve strukturne grupe: crveno-ljubičasti betacijanini i žuti betaksantini. Betacijanini su izvedeni iz dva aglikona: betanidina (I) i izobetanidina (II). Sadržaj i vrste betacijanina se nalaze u tabeli 9. Betaksantin je žute boje.

Molekuli betanidina (I) i izobetanidina (II)

Molekul betaksantina

Cvekla sadrži kompleksnu smešu betalain pigmenata. Međutim, karakteristična purpurno-crven-ljubičasta boja cvekle je u glavnom od betacijanina poznatih kao betanin.

Molekul betanina

Betacijanini su stabilniji od betaksantina na 25°C (Kujala et al., 2002). Sadržaj betanina je veći u pokožici nego u mesu cvekle (Kujala et al., 2002), što se može videti u tabeli 8.

Sadržaj betanina u delovima korena cvekle (mg/g SM) (Kujala et al., 2002)

Deo biljke Betanin Vulgaksantin I i II Izobetanin

Pokožica 3,8-7,6 1,4-4,3 1,2-3,1

Meso 2,9-5,2 1,5-4,0 0,02-0,4

Vrste betacijanina u cvekli (g/kg) (Gasztonyi et al., 2001)

Vrsta Betanin Isobetanin Betanidin Isobetanidin

Bonel 0,50 O,27 0,04 0,01

Nero 0,41 0,13 0,03 0,01

Favorit 0,49 0,24 0,05 0,02

Rubin 0,46 0,25 0,07 0,03

Detroit 0,44 0,21 0,05 0,01

Posle betanina, žuti betaksantini i vulgaksantin-I i vulgaksantin-II su najznačajniji pigmenti cvekle. Vrste žutih pigmenata i njihov sadržaj u cvekli nalazi se u tabeli 10.

Vrste žutih pigmenata u cvekli (g/kg) (Gasztonyi et al., 2001)

Podtipovi Vulgaksantin I Vulgaksantin II

Bonel 0,42 0,06

Nero 0,32 0,03

Favorit 0,41 0,03

Rubin 0,36 0,03

Detrit 0,37 0,04

Izrazito svetli i tamni prstenovi obično su vidljivi kada se cvekla poprečno preseče. Ovo je posledica različite količine pigmenata u vaskularnom sistemu i skladišnom tkivu korena. Vaskularni sistem se vidi kao tamni prstenovi usled velike količine pigmenata, dok skladišno tkivo izgleda kao svetliji prstenovi. Betanin se na deklaraciji namirnica u Evropi navodi kao E-162..

3.1. Primena i stabilnost pigmenata

Ekspertski tim FAO i WHO preporučio je primenu proizvoda od cvekle u mlečnim proizvodima, pastama, svežem mesu, dečjoj hrani, voćnim sokovima, nektarima, vinima itd. (Vargas & Lopez, 2003). Najpogodniji su za primenu u prehrambenim proizvodima koji se podvrgavaju minimalnoj toplotnoj obradi, kratke održivosti, pakovanih u sušenom obliku pod smanjenom količinom kiseonika, svetlosti i vlage.

Bojene materije cvekle se široko primenjuju zbog svoje stabilnosti u vodenoj sredini. Istraživanja su pokazala da je betanin termolabilan i da njegova toplotna stabilnost zavisi od pH i kiseonika. Uklanjanje kiseonika povećava njegovu toplotnu stabilnost. Međutim, veoma je teško razjasniti stabilnost pigmenata, pošto veliki broj faktora utiču na njihovo ponašanje.

Izlaganje rastvora betanina svetlosti na 25oC znatno je uticalo na njegovu stabilnost, dok je na 55oC degradacija usled delovanja toplote bila toliko izražena da je izloženost svetlu postala zanemarljiva. Takodje, degradacija betanina u rastvoru je delimično reverzibilan proces (Pedreno & Escribano, 2001).

.

3.2. Potamnjivanje

Posledica promene bojenih materija je stvaranje različitih produkata koji menjaju prirodnu boju sirovina. Promene se javljaju već pri prijemu sirovine, nastavljaju se tokom prerade i skladištenja finalnog proizvoda. U zavisnosti na koji način nastaju i kako se ispoljavaju, promene mogu biti enzimatske i neenzimatske.

3.2.1. Enzimatsko potamnjivanje se javlja kao rezultat katalize enzima koji su prisutni u voću i povrću. Ono se lako uočava za razliku od neenzimatskog jer se javlja već u prvim fazama prerade. Različiti produkti koji nastaju ovim procesima predstavljaju osnovu za dalju razgradnju.

3.2.2. Neenzimatske promene se slabije zapažaju i teku uporedo sa enzimatskim. Ove promene se sporije odigravaju i zapažaju se tek nakon dužeg skladištenja finalnog proizvoda.

Prilikom toplotnih operacija pri preradi i konzervisanju voća, dolazi do hemijskih reakcija čiji je rezultat nastajanje jedinjenja koja imaju mrku-žutu boju. Prisustvo ovih jedinjenja uslovljava promenu boje i ukusa proizvoda u većoj ili manjoj meri. Sve ove hemijske promene, koje prvenstveno utiču na boju, nazivaju se zajedničkim imenom potamnjivanje.

Prema dosada poznatim podacima, potamnjivanje uključuje tri vrste reakcija: amino-karbonil reakcije, karamelizaciju i oksidativne reakcije.

Najčešća i veoma poznata reakcija, poznata pod nazivom Maillard-ova reakcija, obuhvata reakciju šećera, aldehida, ketona i jedinjenja sa aldehidnom i keto grupom, sa jedinjenjima koja sadrže amino grupu, aminima, amino-kiselinama, peptidima i proteinima.

4. STATISTIČKI PODACI

Ne postoje precizni statistički podati o proizvodnji cvekle u srbiji. Najveći proizvođač i prerađivač na ovim prostorima je Zdravo d.o.o. iz Selenče. U zapadnoj Evropi se godišnje proizvede više od 200.000 tona cvekle (Beta vulgaris L. ssp. Vulgaris, Chenopodiaceae), od čega se 90% konzumira kao povrće, dok se preostali deo prerađuje u sok i prehrambenu boju.

Visina početnih ulaganja za 1ha:

Material:

seme 7kg x 3000din = 21.000 din djubrivo 350kg 15x15x15 mpk x 50din = 17,500 din djubrivo 350kg 24x8x16 x 70 din = 24,500din zaštita 1.4l (dual gold) x 2200din = 3080din zaštita 8kg (force) x 400din = 3200din zaštita 0.3l (fastak) x 6000 din = 1800din zaštita 0.8l (lontrel) x 3000din = 2400din zaštita 2l (kletoks) x 1200din = 2400din zaštita 0.75l (amistar ekstra) x 8500din = 6375din

ukupno za materijal 82.255 din + ostali troškovi 18.000 din = 102.255 din

Usluge:

bacanje veštačkog đubriva 4000din oranje 24.000din bacanje veštačkog đubriva 4000 din setvo spremanje 10.000 din setva 8.000 din prskanje x 6 = 48.000din vađenje 60.000 din prevoz 2.000 din nadnice 40.000 din

ukupno za usluge 200.000 din

Cene obrade zemljišta uzete sui z cenovnika Zadružnog saveza Vojvodine.

4.1 Prelomna tačka rentabilnosti

.

0 1000

100000

200000

300000

400000

500000

600000

UP - Ukupan prihodTu - ukupni troškoviTp - promenljivi troškoviTf - fiksni troškovi

UP = 500.000,00 dinTu = 60%Tp = 40%Tf = 20%Q = 10.000,00 kgC = 50 din/kg

5. ZAKLJUČAK

Najbolje prinose cvekla daje na plodnim, dubokim zemljištima, bogatim organskim materijama. Pogodna su aluvijalna zemljišta i černozem, dok na teškim, zbijenim zemljištima prisutna je pojava deformacije korena, slabiji prinos i pogoršan kvalitet. Cvekla je osetljiva i na reakciju zemljišta, najviše joj odgovara pH 6,5-7,0. Na kiselim zemljištima prinos je mali, a kvalitet pogoršan

Zbog svoje crvene boje cvekla je u narodu od davnina bila poznata kao sredstvo za stvaranje krvi i poboljšanje njenog sastava. Ona je jedno od najboljih sredstava za lečenje anemije, jer utiče na povećanje broja crvenih krvnih zrnaca. U tu svrhu je potrebno dnevno uzimati po 100gr sveže renderisane cvekle ili po 50gr sveže ceđenog soka zaslađenog medom. Na brojnim primerima smo videli kako je cvekla opšte prihvaćena u našem društvu i prisutna na tržištu. Razne su mogućnosti u proizvodnji, od polu proizvoda pa do gotovih proizvoda kao što su: pasterizovana cvekla, sušena cvekla, sok i koncentrat od cvekle, trop i drugi.Svakako je prava kultura za započinjanje malog, srednjeg ili velikog biznisa.

6. LITERATURA

1. fineli.fi2. Gordana Niketić-Aleksić, (1998): Tehnologija voća i povrća, Naučna knjiga, Beograd3. Lazic, B., Djurovka, M., Markovic, V., Ilin, Z. (1998): Povrtarstvo. Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet4. Pravilnik o kvalitetu proizvoda od voća, povrća, pečurki i pektinskih preparata, Sl. list SFRJ 1/795. Vračar, Lj. (2001): Priručnik za kontrolu kvaliteta svežeg i prerađenog voća, povrća, pečurki i bezalkoholnih pića. Tehnološki fakultet, Novi Sad.