prerada voca interna skripta

7/28/2019 Prerada Voca Interna Skripta

1/135

Valentina Obraovid

TEHNOLOGIJA KONZERVIRANJA I PRERADE

VOA I POVRA-interna skripta

Poega, 2011. go.


2/135

Autor:

Valentina Obradovi

Naslov:

Tehnologija konzerviranja i prerade voa i povra interna skripta

Nakladnik:

Veleuilite u Poegi

Recenzenti:

dr.sc. Drago ubari

dr.sc.Jurislav Babi

Lektorica:

Maja Hula, prof.

Napomena:

Zahtjev sustava PDF viewer

ISBN 978-953-7744-15-1

Odluka Strunog vijea Veleuilita u Poegi na 1. sjednici odranoj datuma 14.11.2011.


3/135

PROIZVONA PORUJA ZA UZGOJ VODA U REPUBLICI HRVATSKOJ U ONOSU NA KLIMATSKE

PRILIKE ..................................................................................................................................................... 1

PROIZVONA PORUJA ZA UZGOJ POVRDA U HRVATSKOJ U ONOSU NA KLIMATSKE PRILIKE ......... 1

VODE I POVRDE KAO SIROVINA ............................................................................................................... 2

Klasifikacija voda i povrda: ................................................................................................................... 3

ZRENJE I OZRIJEVANJE VODA I POVRDA ................................................................................................ 6

Oreivanje fizioloke zrelosti ............................................................................................................ 7

ozrijevanje voda .............................................................................................................................. 10

Regulacija procesa zrenja i dozrijevanja ............................................................................................ 13

KEMIJSKI SASTAV VODA I POVRDA ........................................................................................................ 18

Voda................................................................................................................................................... 18

Ugljikohidrati ..................................................................................................................................... 19

ederi............................................................................................................................................. 19

krob i ostali polisaharii............................................................................................................... 21

Kiseline .............................................................................................................................................. 21

Mineralne tvari .................................................................................................................................. 23

Vitamini ............................................................................................................................................. 24

Pektinske tvari ................................................................................................................................... 24

Protopektin .................................................................................................................................... 25Pektin ili pektininska kiselina ......................................................................................................... 26

Modificirani (amidirani) pektini ..................................................................................................... 27

eliranje pektina............................................................................................................................ 28

Pektinolitiki enzimi....................................................................................................................... 29

Boje voda i povrda.............................................................................................................................. 31

Flavonoidi ...................................................................................................................................... 33

Antocijani ....................................................................................................................................... 34

Betalaini ......................................................................................................................................... 39

Klorofilni pigmenti ......................................................................................................................... 40

Karotenoidni pigmenti ................................................................................................................... 43

Tanini ................................................................................................................................................. 45

Tvari arome ....................................................................................................................................... 46

ENZIMSKO I NEENZIMSKO POSMEIVANJE .......................................................................................... 49

KONZERVIRANJE VODA I POVRDA PAKIRANJEM U MOIFICIRANOJ ATMOSFERI I SKLAITENJE U

KONTROLIRANOJ ATMOSFERI ............................................................................................................... 55

KONZERVIRANJE HLAENJEM ............................................................................................................... 63


4/135

KONZERVIRANJE ZAMRZAVANJEM ....................................................................................................... 64

KONZERVIRANJE TERMIKOM STERILIZACIJOM ................................................................................... 72

KONZERVIRANJE KONCENTRIRANJEM .................................................................................................. 78

Koncentriranje uparavanjem ............................................................................................................. 78

Koncentriranje zamrzavanjem .......................................................................................................... 80

Koncentriranje membranskim procesima ......................................................................................... 80

Konzerviranje suenjem .................................................................................................................... 82

Priprema voda i povrda za suenje................................................................................................. 84

Postupci i ureaji za suenje.......................................................................................................... 84

Liofilizacija ......................................................................................................................................... 90

PROIZVONJA VODNIH SOKOVA ........................................................................................................... 91

Postupci tijekom prerae voda u bistre i kaaste sokove.............................................................. 94

Proizvodnja sokova od agruma ................................................................................................... 101

Koncentriranje vodnih sokova ..................................................................................................... 103

PROIZVODI NA BAZI PEKTINSKOG GELA .............................................................................................. 104

Vodni ele ........................................................................................................................................ 105

Marmelada ...................................................................................................................................... 106

em................................................................................................................................................ 107

KOMPOTI ............................................................................................................................................. 108

KANIRANO VODE ............................................................................................................................... 110

PROIZVOI O RAJICE ....................................................................................................................... 112

Proizvonja koncentrata rajice ...................................................................................................... 113

Proizvonja soka o rajice za pide ................................................................................................. 115

Proizvodnja pelata ........................................................................................................................... 115

Proizvodnja ketchupa ...................................................................................................................... 116

BIOLOKO KONZERVIRANJE POVRDA .................................................................................................. 117

Bioloko konzerviranje kupusa ........................................................................................................ 119

MARINIRANO (PASTERIZIRANO) POVRDE U SLANO-KISELOM NALJEVU ............................................. 121

Konzerviranje krastavaca ................................................................................................................ 122

Konzerviranje paprike...................................................................................................................... 124

Konzerviranje maslina ..................................................................................................................... 125

PROIZVODI OD KRUMPIRA .................................................................................................................. 128

LITERATURA ......................................................................................................................................... 131


5/135

1

PROIZVODNA PODRUJA ZA UZGOJ VOA UREPUBLICI HRVATSKOJ U ODNOSU NA

KLIMATSKE PRILIKE

U Hrvatskoj postoje 2 osnovne regije za uzgoj voa:

1. Kontinentalna2. Primorsko-mediteranska

KONTINENTALNO PODRUJE:

1. Sjeverozapadna Hrvatska, uzgajaju se:- zimske sorte jabuka i kruaka- srednje kasne i kasne sorte treanja

2. Slavonsko-moslavako-bilogorsko podruje, uzgajaju se:- zimske sorte jabuka i kruaka- ljive, trenje, vinje, breskve, lijeska, orah i jagodasto voe

3. Istono-slavonsko podruje, uzgajaju se:- kasne sortejabuka i kruaka- vinje, trenje, marelice, breskva, lijeska, orah

4. Gorski kotar, Kordun, Banovina, slabo pogodni, osim okolice Graaca.

PRIMORSKO (MEDITERANSKO) PODRUJE

Uzgajaju se maslina, smokva, badem, vinja maraska, agrumi, ipak, roga

PROIZVODNA PODRUJA ZA UZGOJ POVRA UHRVATSKOJ U ODNOSU NA KLIMATSKE PRILIKE

1. SREDNJA HRVATSKA (41,6%): krumpir, kelj, kupus, mrkva, grah

2. SLAVONIJA I BARANJA (25%): krumpir, luk, enjak

3. PRIMORSKO PODRUJE(od Istre do Dalmacije 21-24%): rajica, luk, graak,mahune

4. GORANSKO-LIKO PODRUJE (10%): krumpir, kelj, kupus, luk


6/135

2

VOE I POVRE KAO SIROVINAZADATAK TEHNOLOGIJE VOA I POVRA

Provesti konzerviranje ili preradu pa onda konzerviranje s ciljem produenja trajnosti istabilnosti sirovina, ne samo u mikrobiolokom, nego i u kemijskom smislu

Potrebno je namirnicu adekvatno skladititi nakon prerade kako bi bila sauvana odkemijskog kvarenja

VOE jeviegodinja drvenasta ili zeljasta biljka, kultivirana ili samonikla, namijenjena zaljudsku ishranu. Ovdje se podrazumijeva plod, ali ne u strogo botanikom smislu (jer su

bademi zapravo sjemenke ili npr. povre).

POVRE su dijelovi povrtlarskog bilja, jednogodinjeg ili viegodinjeg, namijenjeniljudskoj ishrani.

PLOD jeu pomolokom smislu za jelo pogodan ili za preradu upotrebljiv biljni organ, nastaometamorfozom pojedinih dijelova cvijeta. Jestivi dio voa, u najveem broju sluajeva, jemesnati dio perikarpa ili tkiva koje okruuje sjemenku.

Plod se sastoji od:

1. Perikarpa (usploa),moe biti mesnat ili suh, dijelovi su mu:

a) egzokarp ili pokoica - izvanab) mezokarp ili mesnato usploec) endokarp ili tvrda kotica

2. Sjemenke koja sadri:

a) sjemenu ljusku

b) endosperm

c) klicu

Slika 1. Graa ploda breskve

mezokarp

sjemenka

BRESKVA


7/135

3

KLASIFIKACIJA VOA I POVRA:

1. BOTANIKA KLASIFIKACIJA bazira se na poznavanju porijekla, geneze imorfolokih osobina.

2. POMOLOKA KLASIFIKACIJA bazira se na poznavanju morfolokih osobina ikarakteristika pojedinih vrsta voa i povra

3. POMOLOKO-TEHNOLOKA temelji se na kombiniranom poznavanju porijekla(geneze), morfolokih osobina i uvjeta uzgoja

4. TRGOVAKA KLASIFIKACIJA bazira se na podjeli prema kvalitetnim

kategorijama

Prema BOTANIKOJ klasifikaciji, sviplodovi voa mogu se podijeliti na prave i neprave.

Pravi su plodovi oni koji nastaju samo iz plodnice cvijeta, a nepravi nastaju i iz drugih

dijelova cvijeta.

Pravi se plodovi dijele na: jednostavne

sastavljene

skupne

Nepravi su kombinirani

JEDNOSTAVNI PLODOVI

razvijaju se samo iz jedne plodnice (breskva, vinja, trenja)

SASTAVLJENI PLODOVI

razvijaju se iz vie plodnica jednog cvijeta pa vie jednostavnih plodova raste zajedno(malina, kupina)


8/135

4

SKUPNI PLODOVI

razvijaju se iz mnogo plodnica cvata (smokva) ili iz vie cvjetova (karfiol, brokula)

KOMBINIRANI PLODOVI

razvijaju se iz jedne ili vie plodnica i drugih dijelova cvijeta (cvjetite, aka, akinilistii, cvjetna loa, stanice omotaa sjemenog zametka), jagode i jabuasto voe (kruka,dunja)

POMOLOKO-TEHNOLOKA KLASIFIKACIJA VOA

1. plodovima JABUASTO ILI JEZGRIAVO VOE - ubraja se u neprave plodove ikombinirane plodove, za njih je specifina sjemenjaa koja je graena od sjemene loei sjemenke u sredinjem dijelu ploda. To su jabuka, kruka, dunja, oskorua, mumula.Jedino je mumula pravi sastavljeni plod.

2. KOTUNIAVO VOE zove se jo i kotunice, to su pravi jednostavni plodovi.Imaju mesnato usploe, najee jednu sjemenku. Tu se ubrajaju ljiva, breskva,vinja, trenja, kajsija, bademi, datulje, masline.

3. LUPINASTO ILI LJUSKAVO VOE zove se jo i jezgrasto voe. U vrijeme zriobemesnato usploe pukne i otpadne. To su pravi jednostavni plodovi. Orah, ljenjak,

badem, kesten.

4. BOBIASTO VOE, pripadaju pravim jednostavnim plodovima, groe, ogrozd,ribizl, borovnica, brusnica, najee imaju mnogo sjemenki.

5. JAGODASTO VOE sadri razliite plodove u odnosu na genezu. Malina i kupina supravi sastavljeni plodovi, jagoda je nepravi kombinirani plod, dud je pravi skupni

plod.


9/135

5

6. JUNO VOE sadri razliite plodove u odnosu na genezu. Klasificiraju se premaklimatskim uvjetima uzgoja. To su citrusi koji pripadaju pravim jednostavnim.

Smokva i dud su pravi skupni plodovi. To su maslina, smokva, roga, ananas, banana,citrusi, datulje, bademi

POMOLOKO-TEHNOLOKO-BOTANIKA KLASIFIKACIJA POVRA

1. GLAVIASTO I LISNATO POVRE

a) Krstaice: kupus, kelj, kelj pupar, cvjetaa, kineski kupusb) Lobodnjae: pinat, blitvac) Glavoike: zelena salata, endivija, radi, matovilac

2. MAHUNASTO POVRE ILI LEGUMINOZE obuhvaajujednu botaniku porodicu,

lepirnjae: graak, mahune, grah, bob, slanutak, lee

3. KORJENASTO POVRE I LUKOVICE

a) titarke: mrkva, celer, perin, krumpir, pastrnjakb) Krstaice: rotkva, hren, rotkvica, korabac) Lobodnjae: ciklad) Ljiljani: luk, poriluk, ljutika, luk vlasac

4. PLODOVITO POVRE

a) Pomonice: rajice, paprika, patlidanb) Tikvenjae: krastavac

5. DINJE I LUBENICE: dinje, lubenice, tikve i tikvice

6. VIEGODINJE POVRE (povre izdanci): paroga, artioka i drugo manjerasprostranjeno povre


10/135

6

ZRENJE I DOZRIJEVANJE VOA I POVRA

U stanicama ploda, u vou nakon branja, nakon odvajanja od biljke i dalje se odvijaju

metaboliki procesi. Odvijaju se procesi respiracije i transpiracije koji su usko povezani sazrenjem, dozrijevanjem i starenjem (ili senescencijom).

Rast, zrenje, dozrijevanje i starenje (senescencija) vane su faze u razvoju ploda voa. Rastvoa poinje diobom stanica i poveanjem ploda do konane veliine. Paralelno s rastom

ploda odigravaju se i procesi dozrijevanja.

Kako bi se razlikovali procesi dozrijevanja u plodu dok je ono jo na stablu i procesi nakonto je voka ubrana, najee se procesi do berbe nazivaju ZRENJE, a procesi nakon branjaDOZRIJEVANJE. Ova dva pojma (zrenje i dozrijevanje) nisu strogo odvojena. Obinokaemo da su rast i zrenje stadiji razvoja voa kada ono nije odvojeno od matine biljke.Dozrijevanje se moe smatrati skupom procesa koji poinju u kasnoj fazi zrenja i koji semogu smatrati poetkom starenja. Starenje je razdoblje kada biokemijski procesi sintezeustupe mjesto degradativnim procesima koji vode starenju i u konanici odumiranju tkiva.

Tijekom razvitka ploda odvijaju se tri temeljna stadija zrelosti:

1. BOTANIKA ILI FIZIOLOKA ZRELOST2. TEHNOLOKA ZRELOST3. KONZUMNA ZRELOST

Botanika ili fizioloka zrelostoznaava onaj stadij ploda kada je ubrani plod sposoban zareprodukciju tj. kada je razvijeno sjeme.

Kod voa u pravilu najprije nastupa fizioloka ili botanika zrelost, dok tehnoloka ilikonzumna zrelost nastupaju kasnije. Za razliku od voa, kod povra u pravilu najprije dolazido tehnoloke ili konzumne zrelosti, a faza botanike zrelosti slijedi kasnije.

Procesi dozrijevanja koji se odigravaju u vou nakon branja obino dovode do konzumnezrelosti. Tehnoloka je zrelost stadij u razvoju voa kada je voe prikladno za preradu. Kao

to se fizioloka i konzumna zrelost mogu, ali i ne moraju podudarati, tako se i konzumna itehnoloka zrelost mogu i ne moraju podudarati.Kod jabuastog voa najprije nastupa tehnoloka, a potom konzumna zrelost (morazreti nakon branja), npr. zimske sorte jabuka i kruaka.Slino se dogaa i u povru, ali ne u svom, nego samo u plodovitom. Kod ostalog povra odvijaju se istovremeno rast, zrenje i dozrijevanje.

Kod rajice je konzumna zrelost jednaka tehnolokoj ukoliko se eli dobiti pire, meutimukoliko se koristi rajica za ukiseljavanje, tehnoloka zrelost je ostvarena prije konzumne.


11/135

7

ODREIVANJE FIZIOLOKE ZRELOSTI

FIZIOLOKA ZRELOST MOE SE ODREDITI SUBJEKTIVNIM I OBJEKTIVNIM

METODAMA

Subjektivni znakovi: odvajanje peteljke od grane, broj dana od cvjetanja do berbe, boja

pokoice

Objektivni znakovi:

fizikalnitvrdoa i disanjekemijskiodreivanje kroba, eera, kiselina, odreivanje arome te topive i netopive suhe

tvari koja je u korelaciji s tvrdoom

Kombinacijom veeg broja znakova tonije se definira faza fizioloke zrelosti.

Odvajanje petel jke od grane

Ovaj znak zrelosti za utvrivanje optimalnog termina berbe plodova treba koristiti oprezno,jer se esto dogaa da uslijed varijabilnih uvjeta ekoloke sredine nastane i prerano i jaeotpadanje plodova koji jo nisu dovoljno fizioloki zreli.

Pri berbi, a katkad i pri spontanom otpadanju, plodovi se odvajaju od voke na dva mjesta:- izmeu voa i peteljke (marelica, breskva, malina, kupina, borovnica i ruin ipak)

- izmeu peteljke i grane(jabuka, kruka, dunja i dr. odvajaju se uvijek s peteljkom)

Jezgrasto voe odvaja se na taj nain to se oslobaa svoje lupine, koja takoer moeotpasti s peteljkom itd.

Broj dana od cvjetanja do razvitka voaVrijeme odpunog cvjetanja do potpune razvijenosti i fizioloke zrelosti plodova za pojedinevrste karakterizirano je odreenim brojem dana, meutim ni to nije dovoljno pouzdan znakfizioloke zrelosti i vremena berbe plodova zbog klimatskih varijacija.

Boja pokoice, mesnatog dij ela i sjemenkeU veini sluajeva boja pokoice je u korelaciji s fiziolokom zrelou plodova i moe sesasvim pouzdano koristiti za precizno utvrivanje vremena berbe brojnih vrsta voa.Zbogvarijabilnosti boja epidermisa pri istoj zrelosti, esto se koriste ureaji kalibratori.

Odreivanje se temelji na bazi prolaska svjetlosti kroz plod pod utjecajem nijanse bojepokoice od zelenkaste do ute. Mlaz svjetlosti od 9.600 do 7.400 A prolazi kroz plodove imjeri se suprotnoj strani pomou fotoosjetljive cijevi. Prema nijansi boje epidermisa plodovise razvrstavaju u pet kategorija.


12/135

8

vrstoa mesnatog dijela plodaTvrdoa plodova predstavlja jedan od najpouzdanijih znakova fizioloke zrelosti plodova ikriterija za odreivanje optimalnog termina berbe voa. vrstoa se uporabom razliitihureaja moe objektivno mjeriti.Za mjerenje vrstoe u praksi koriste se jednostavne sprave penetrometri (mjere otpor u N, na1 cm dubine).

Zrenjem plodova tvrdoa se smanjuje. Ali postoje i drugi utjecaji na tvrdou plodova priistom stupnju zrelosti, a to su: krupnoa, izloenost sunevim zrakama - mjesto ploda nagrani, meteoroloki uvjeti tijekom vegetacije itd.

Promjena kemijskog sastava: razgradnja kroba, poveanjekoliineeera, smanjenjekoliine kiselina

Jedan od naina utvrivanja zrelosti i odreivanja vremena berbe je i test na jod (krob uprisutnost joda poplavi).

Primjer: Izuzme se reprezentativni uzorak plodova (20 s 20 voaka); pripremi se otopina kalij-jodida (4 g na 1 litru vode); doda se jo 1 g joda. U posudicu s ovom otopinom stavi se tankakrika ploda voa odrezana uspravno na uzdunu os i dri 1 minutu. Po rasporedu i intenzitetu

plave boje procjenjuje se i prisutnost kroba u plodu, a time i stupanj zrelosti.

Crnoplava boja na cijeloj povrini presjeka potpuno zeleni plodovi

Povrina ploda oko sjemene kuice i provodnih kanala je neobojena, aostala je povrina presjeka crnoplava - zapoela je faza dozrijevanja ploda

Na tamnoj osnovi cijelog presjeka ploda javlja se prosvjetljavanje, a

parenhim ploda je obojen tamnoplavo samopod pokoicom- optimalno stanje za


13/135

9

dugotrajno uvanje

Tamno obojenje ispod pokoice plodova i dijela parenhima okoprovodnih kanala -plodovi su samo za krae uvanje i prijevoz

Plodovi su ispod pokoice na presjeku neznatno potamnjeni ili potpunosvijetli - konzumna zrelost

Slika 2. Odreivanje zrelosti voa testom na krob

Odnos soka i mesnatog dij ela i udio ekstraktibilnog soka

Ekstraktibilni sok odreenih sorata jabuka direktno je proporcionalan intenzitetu disanja(respiracije), a obrnuto proporcionalan vrstoi voa kada ono dozrijeva na stablu.

Takoer utjee i krupnoa plodova - krupniji plodovi jabuka izraavaju jau respiraciju iimaju vie ekstraktibilnog soka nego sitniji plodovi.

Kemijski sastav i zrelost voaIspitujui kemijski sastav i tvrdou u razliitim stupnjevima zrelosti, utvrdio se niz korelacijakoje se mogu koristiti za odreivanje optimalnog stupnja zrelosti i termina za berbu.Zrenjem se poveava sadraj ukupnih eera, askorbinske kiseline i biljnih pigmenata, asmanjuje se tvrdoa, te sadraj ukupnih pektina, tanina i kiselina.

Sinteza aromatinih spojevaDirektna analiza hlapljivih spojeva pomou plinske kromatografije moe se takoer uspjeno

primjenjivati za procjenu stupnja zrelosti nekih vrsta voa (npr. kruke, breskve, jagode i dr.)Razvijaju se: esteri, aldehidi, ketoni itd.

Optika i akustika svojstvaPokazalo se kako je mogue uspjeno odreivanje fizioloke zrelosti plodova pomounjihovih akustikih svojstava, utvrenih na osnovu mjerenja nivoa frekvencije. Frekvencijezavise od krupnoe i tvrdoe plodova, to je uvjetovano uglavnom stupnjem njihove zrelosti,odnosno kemijskim sastavom (promjenom pektinskih tvari). Prednost ovog postupka je

naroito u tome to se plodovi ne moraju ozljeivati, to je nedestruktivna metoda.


14/135

10

Respiracij a (kl imakterij ski maksimum)

S razvitkom ploda slabi respiracija do jednog trenutka tzv. predklimakterijskog minimuma

(plod jabuke je fizioloki zreo, pa moe normalno dozreti ako se ubere, kao na stablu).

DOZRIJEVANJE VOA

DOZRIJEVANJE podrazumijeva niz kompleksnih, meusobno ovisnih fiziolokih pojavakoje nastaju kao posljedica biokemijskih reakcija u stanicama (na substaninom imolekularnom nivou), ogranienih najee na tkivo ploda. To je faza karaterizirana svisokom katabolikom i anabolikom aktivnou, uvjetovanom aktivnou enzimskih sustavai fitohormona.

Proces dozrijevanja voa karakteriziran je:

pojaanom respiracijom, poveanjem koncentracije etilena (fitohormon zrenja voa, sintetizira se u plodovima,

regulira rast, razvoj, senescenciju, fizioloki je aktivan u tragovima (manje od0,1ppm),

veom aktivnosti postojeih i sintezom novih enzima (pod utjecajem etilena), promjenom boje pokoice (epiderme) i usploa (mezokarpa), formiranjem votanog sloja na epidermi, pojavom hlapljivih aromatinih spojeva, mekanjem mezokarpa itd.

Slika 3. Etilen

KEMIJSKI I BIOKEMIJSKI PROCESI NAKON ZRENJA:

1. RAZGRADNJA UGLJIKOHIDRATA

Razgradnja hemiceluloze, celuloze, protopektina, pektina, kroba, saharoze, putemendogenih enzima (pod utjecajem enzima razgrauje se stanina stjenka, postaje meka, tanja,elastinija i stanini sok prelazi u meustanine prostore, bubri s vodom, naroito pektin, pameso postaje meke i sonije).


15/135

11

2. SNIENJE UKUPNE KISELOSTIKiseline se koriste za nastajanje aromatskih i nearomatskih estera te se troe u

hidrolitikim procesima.

3. FORMIRANJE SPECIFINIH TVARI BOJE I AROMEKorofil se transformira ovisno o vou u antocijane ili karotene.

Slika 4. Promjene u sastavu bobica groa tijekom zrenja

Slika 5. Promjene koliine ugljikohidrata tijekom zrenja jabuke

DISANJEje interakcija izmeu sastojaka ploda, ugljikohidrata, kiselina i kisika uz nastajanje

CO2, H2O, etilena i topline.

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8 10

%

saharoza

krob

invert

glukoza


16/135

12

Intenzitet ili stupanj respiracije moe biti pokazatelj mogueg vremena uvanja voa odnosnopovra u svjeem stanju (opada sa starenjem ploda).

U veini sluajeva dozrijevanje voa poinje pojavom pojaane respiracije odnosno klimakterijskog uspona.Klimakterijski uspon respiracije otkriven je 1925. godine i smatra se

prijelaznom fazom u ivotu plodova od rasta i zrenja do faze starenja i dokaz je njihovefizioloke zrelosti.

Wills i suradnici (1981.) voe su podijelili na voe s klimakterijskom fazom i voe bezklimakterijske faze. Voe koje ima izraenu KLIMAKTERIJSKU fazu nakon branja ima fazudozrijevanja, dok voe koje ima slabo izraenu klimakterijsku fazu ne zahtijeva dozrijevanje,ve je dozrelo kada je zavreno zrenje. Kod plodovitog povra intenzitet disanja je kao kod

voa.

Tablica 1. Podjela voa na klimakterijsko i neklimakterijsko voe

KLIMAKTERIJSKO VOE NEKLIMAKTERIJSKO VOE

Jabuka Borovnica

Marelica Groeljiva GrejpAvokado Limun

Smokva MaslinaDinja NaranaGuava Jagode

Vinja, trenja

Pojavu dozrijevanja moe se pratiti preko promjene intenziteta disanja.Intenzitet disanja izraava se u ml ili mg razvijenog CO2 ili apsorbiranog O2/kg h atm.Koliina CO2je najviau poetnom stadiju, a najnia u zavrnoj fazi zrenja.


17/135

13

Slika 6. Intenzitet disanja jabuke na drvetu i nakon branja uvanjem na temperaturi 20C

S razvitkom ploda slabi respiracija do jednog trenutka tzv. predklimakterijskog minimuma(plod jabuke je fizioloki zreo pa moe normalno dozreti ako se ubere, kao na stablu), kojioznaava poetak procesa dozrijevanja (pojaana respiracija i formiranje arome i okusa).Dozrijevanje zavrava potpunom dozrelosti plodova i to u asu maksimalne respiracije klimakterijskog maksimuma nakon kojeg slijedi senescencija ili starenje kada plod postane

nepoeljno mekan, branjave teksture i loeg okusa.Postklimakterijska faza je faza truljenja. Uslijed nepravilnog disanja troi se unutranjaenergija, te dolazi do nestajanja eera. Takav plod vie nije za uporabu.

Slika 7. Tijek respiracije klimakterijskog voa (avokado) i neklimakterijskog voa (limun)

REGULACIJA PROCESA ZRENJA I DOZRIJEVANJAZrenje i dozrijevanje voa procesi su koji se mogu na razliite naine usporavati ili ubrzavati.Mehanizmi regulacije zasnivaju se na poznavanju mehanizama tih procesa, biolokih iekolokih uvjeta itd. To u suvremenom prometu plodova voa ima veliki znaaj, jer

omoguuje da se berba i transport obave na optimalni nain, a naroito je vano produenje


18/135

14

trajnosti plodova uz minimalno naruavanje nutritivne vrijednosti tj maksimalno ouvanjekvalitete voa.

Odgaanjem pojave klimakterijskog maksimuma produujemo klimakterijsku fazu,odgaamo dozrijevanje, a time produujemo trajnost i uporabnu vrijednost ploda.

Na pojavu klimakterijske faze utjeu unutarnji i vanjski imbenici ploda:

UNUTARNJI:

Kiselost Intenzitet disanja Razvoj etilena

VANJSKI

Sastav atmosfere Temperatura Utjecaj obrade s nekim kemikalijama npr. etilenom

Tablica 2. Intenzitet disanja nekih sorti jabuka u ovisnosti o kiselosti

Sorte jabuke Kiselost

(g jab. kis./kg)

cm CO2/h kg

0C 30 C

RENETA 13,5 6,84 155,5

KANADSKA 7,0 2,65 19,9

Kiselije sorte jabuka pokazuju veu brzinu respiracije, bez obzira na temperaturu uvanja.

Tablica 3. Toplina respiracije nekih vrsta voa i povra

Na njih se ne moe direktno utjecati jer sukarakteristika vrste i sorte

Na njih se djeluje kako bi seregulirala brzina respiracije

Krumpir ima manju toplinu

respiracije od pinata -moe se due uvati


19/135

15

Toplina disanja ovisi ne samo o vrsti, nego i o sorti unutar pojedine vrste voa .Rana kruka razvija vie topline nego kasna to znai da su rane kruke i jabuke slabijeodrive od kasnih sorti.

UTJECAJ TEMPERATURE SKLADITENJA NA BRZINU DISANJA

Respiracija se usporava kod niih temperatura Respiracija prestaje kod temperatura smrzavanja Porast temperatura rezultira veom brzinom respiracije do trenutka kad je temperaturasuvie visoka pa dolazi do pada brzine respiracije i kvarenja

Slika 8. Ovisnost intenziteta disanja o temperaturi skladitenja

UTJECAJ SASTAVA ATMOSFERE NA INTENZITET DISANJA

Slika 9. Brzina respiracije u ovisnosti o udjelu kisika u atmosferi


20/135

16

Smanjenjem udjela kisika u okolnoj atmosferi dolazi do usporavanja respiracije. Ukoliko

nema kisika prestaje aerobna respiracija i poinje anaerobna respiracija.

Porastom koncentracije CO2 respiracija se usporava.

U uvjetima kontrolirane atmosfere skladitenja najee se koristi:

Visoka koncentracija CO2 (oko 2-5%) Niska koncentracija O2 ( oko 3%) Niska temperatura skladitenja (oko 5 C) Visoka relativna vlanost (priblino 90%) Vri se uklanjanje etilena (skrubiranje)

U hipobarinim uvjetima skladitenja uvjeti su slini kako i kod skladitenja u kontroliranojatmosferi uz dodatak slabog vakuuma koji reducira kisik i uklanja etilen iz prostora u kojem

je skladiteno voe, ali i iz tkiva plodova.Oteeni, inficirani ili zgnjeeni plodovi imaju bru respiraciju u usporedbi sa zdravimtkivom.

UTJECAJ OBRADE ETILENOM NA BRZINU DISANJA

to je vea koncentracija etilena, bre se javlja klimakterijski maksimum.

Slika 10. Ovisnost intenziteta disanja o koncentraciji dodanog etilena

Kod neklimakterijskih plodova, klimakterijski maksimum se javlja samo prvi dan nakon

obrade etilenom, nakon toga intenzitet disanja naglo pada.


21/135

17

Slika 11. Ovisnost intenziteta disanja neklimakterijskog voa o koncentraciji dodanog etilena

REGULACIJA PROCESA ZRENJA

Na usporavanje i ubrzavanje procesa zrenjavoa mogue je djelovati:- izborom sortimenta,

- izborom podloge,

- sistemom uzgoja,

- koritenjem fitotehnike i kemijskih sredstava.

Moe se djelovati prije podizanja vonjaka, prije i poslije berbe.

Utjecaj vremena berbe voaUkoliko je berba ranija, dozrijevanje voa je sporije. Ali berba se ne smije obaviti prerano,

prije poetka fizioloke zrelosti plodova (nepovoljno bi se odrazilo na kvalitetu voa).

Utj ecaj visoke temperature

Visoka temperatura ubrzava zrenje i dozrijevanje voa, naroito 3-5 tjedana prije fiziolokezrelosti plodova, ali i tijekom berbe voa.Plodovi voa i povra pokvarljiva su sirovina i ogranienog roka trajnosti i vrijednosti. Zato je

posebno vano dobro procijeniti:

- stupanj zrelosti tj. optimalno vrijeme berbe,

- nain i organizaciju branja i transporta,

- vrijeme od berbe do prerade mora biti to krae kako ne bi dolodo nepoeljnihbiokemijskih i mikrobiolokih promjena, odnosno do smanjenja kvalitete gotovog

proizvoda.


22/135

18

KEMIJSKI SASTAV VOA I POVRA

Kemijski sastav voa i povra znaajan je kako s gledita prehrane (nutritivna

vrijednost voa i povra) tako i s gledita tehnologije (koji tehnoloki postupak e seprimijeniti, koje reakcije se mogu oekivati tijekom prerade, kao i kakav proizvod i kolikakoliina proizvoda e se dobiti).

Pod kemijskim sastavom podrazumijeva se udio svih sastojaka u proizvodu

ukljuujui i vodu. Komponente kemijskog sastav koliinom i meusobnim odnosimaformiraju senzorska svojstva, nutritivna svojstva i bioloka svojstva proizvoda. Kemijski imehaniki sastav specifian je za svaku vrstu i sortu. Ova specifinost karakterizirana jevariranjem u odreenim granicama u ovisnosti o klimatskim uvjetima, agrotehnikimmjerama i stupnju zrelosti.

Najvei dio kemijskog sastava voa i povra ini voda, a svi ostali sastojci ine suhutvar.

Suha tvar

VODA

Biljne stanice sadre znaajne koliine vode koja ima vitalnu ulogu u razvoju ireprodukciji stanice i fiziolokim procesima. Ona utjee na duljinu vremena skladitenja i na

potronju rezervnih tvari u tkivu.

U biljnim stanicama voda se nalazi kao:

1. prava otopina - voda u kojoj su otopljene razliite mineralne i organske tvari2. koloidno vezana voda koja je prisutna u membranama, citoplazmi i nukleusu, ovu

vodu je teko ukloniti u procesu suenja/dehidratacije

3. konstitucijska voda koja je direktno vezana za kemijske komponente i koja se takoerteko uklanja.

NETOPIVA (suspenzoidi)

Neke pektinske tvariNeki vitamini

Neke tvari arome

TOPIVA (kristaloidi ili koloidi)

UgljikohidratiKiselinePektinske tvariBiljni pigmenti (ne svi)Taninske tvari

Aromatske tvari (ne sve)EnzimiVitamini (ne svi)Bjelanevine


23/135

19

Povre sadri oko 90-96% vode, dok je uobiajeni udio vode u vou 80-90 %.

Funkcija vode je viestruka:- otapalo sastojaka

- transport tvari kroz biljku

- sudjeluje u brojnim reakcijama (kao reaktant)

UGLJIKOHIDRATI

U skupinu ugljikohidrata ulaze eeri (monosaharidi i disaharidi), krob i polisaharidi, te inenajvei dio suhe tvari voa.

EERIZajedno sa kiselinama eeri ine temeljne komponente okusa svjeeg i preraenog voa i

povra,te osim toga utjeu na vane procese:

1. Pojavu eliranja u prisustvu pektinskih tvari2. Neenzimsko posmeivanje

Koliina eera u vou i povru ovisi o vrsti, sorti, klimi, stupnju zrelosti. Kod voaprevladavaju monosaharidi, uglavnom fruktoza i glukoza, dok kod povra prevladavajudisaharidi, uglavnom saharoza. Razlike u udjelu pojedinih eera odraavaju se na okus jer suneki eeri slai od drugih (fruktoza je slaa od saharoze, saharoza je slaa od glukoze).


24/135

20

Tablica 4. Relativna slatkoa pojedinih eera

*invertni eer je ekvimolarna smjesa glukoze i fruktoze

Tablica 5. Priblina koliina eera u pojedinim vrstama voa

Saharozase u trenjama, grou i ipku nalazi u tragovima, dok je u bananama ima i do9%.

U grodusueeri iskljuivo u obliku monosaharida (u fazi zrelosti odnos fruktoza: glukoza= 1 : 1).

Kod jagoda 60% od ukupne koliine eera je fruktoza, oko 35% glukoza, a samo 5 %saharoza.

Jagodasto

vode

o 15 % edera Prevladava

fruktoza

Bobiasto

vode


fruktoza

Kotuniavo

vode


fruktoza

Jabuasto

vode


glukoza

Juno vode o 17 % edera Prevladava

fruktoza


25/135

21

U limunu je odnos saharoze i invertnog eera priblino isti. Od monosaharidanajzastupljenija je fruktoza.

U povru koliina eera iznosi 1,4-6%, naroito bogato povre su mrkva (iznad 5%), kupus,graak, luk, paprika. U kupusu je najzastupljenija glukoza, a u graku saharoza. Mrkva ima

podjednak odnos saharoze i invertnog eera.

KROB I OSTALI POLISAHARIDIKROB: u nezrelom vou nalazi se u obliku malih granula. Tijekom zrenja se razlae inastaju monosaharidi. Nema ga u zrelom vou!

OSTALI POLISAHARIDI:

PEKTINSKE TVARI: pektin u uem smislu ini polimer 1,4-galaktouronske kiseline

esterificirane metilnim alkoholom, mijenja se tijekom zrenja. Netopivi protopektin prelazi utopivi pektin.

CELULOZA: vie se nalazi u sjemenkama i vonom mesu.

Breskve, trenje 0,2 1 %Jabuke 0,91,9 %Kruke 0,3 4,1%

HEMICELULOZA: to su ksilan, manan galaktani. Funkcija joj je povezivanje celuloznih

lanaca

LIGNIN: polimer fenil propanoidnih jedinica; osigurava mehaniku vrstou staninihstijenki.

Navedeni polisaharidi se nalaze preteno u staninim stjenkama, a udio im varira ovisno obrojnim imbenicima. Ove velike molekule kidaju se na manje i bolje topljive komponenteto rezultira omekavanjem voa u procesu zrenja.

KISELINEKiselost voa i povra potjee od organskih kiselina i njihovih soli.Organske kiseline u vouipovru mogu se nalaziti kao slobodne ili vezane u obliku aromatskih estera.

Kiseline koje dominiraju su jabuna, limunska(juno voe), vinska (groe).Nalaze se idruge kiseline u znatno manjim koliinama, doprinose poveanju kiselosti i sudjeluju uraznim obojenim reakcijama: oksalna, fosforna, benzojeva, octena, mravlja, mlijena,cijanovodina, salicilna. Salicilna i benzojeva kiselina se nalaze u ribizlu. Cijanovodinakiselina nalazi se u vezanom obliku glikozida u sjemenkama kotuniavog i jezgriavog voa(breskvama, marelicama, ljivama).


26/135

22

Udio kiselinaje znatno vei u vou, nego u povru, izuzetak je rajicakoja sadri oko 0,4%kiseline.

VOE SADRI 0,2-1,2 % KISELINE, pH VOA oko 3,5

POVRE SADRI 0-0,1 % KISELINE, pH POVRA oko 5,8

Kiseline utjeu na izbor termikog reima konzerviranja. Kod proizvoda s pH iznad 4,5 zatoplinsko konzerviranje koriste se reimi sterilizacije s temperaturom iznad 100C . U ovugrupu spadaju sve vrste povra osim ukoliko im se tijekom tehnolokog postupka ne poveakiselost dodatkom octene ili neke druge kiseline ili biolokom fermentacijom. Kiselostsredine kao najefikasniji imbenik kemijskog sastava uvjetuje epifitnu mikrofloru, kao imikrofloru koja je uzronik kvarenja proizvoda. Osim pri konzerviranju toplinom, kiselost se

javlja kao sinergistiki faktor i pri drugim nainima konzerviranja. Proizvodi koji imaju pHnii od 4,5, konzerviraju se blaim termikim reimom tj. pasterizacijom.

Tablica 6. podjela voa i povra premapH vrijednosti:

SLABO KISELO pH > 5

SREDNJE KISELO pH = 4,5-5

KISELO pH = 3,7-4,5

JAKO KISELO pH < 3,7

Kiselost je uz slatkou osnovna komponenta okusa voa i povra, pri tome je osobito vaanodnos eera i kiselina koji se izraava numerikom vrijednosti nazvanom KOEFICIJENTSLASTI. Optimalni odnos je 9-10 dijelova eera i jedan dio kiselina.

LIMUNSKA KISELINA JABUNA KISELINA VINSKA KISELINA


27/135

23

Mnoge kiseline imaju sposobnost stvaranja spojeva s metalima - kelata, to dovodi dosmanjenja koncentracije potrebnih minerala u organizmu.

MINERALNE TVARI

Koliina mineralnih tvari u vou i povru premauje koliine u mnogim drugimnamirnicama: 0,3-0,8%.

Najvie prisutni: K, Ca, Fe, Mg, Mn, Na, S, P

Takoer prisutni: Cu, Zn, I, F, Mo

Najraireniji element je KALIJ (50 % u odnosu na ukupnu koliinu mineralnih tvari). Od

velikog je znaenja za organizam jer o njemu ovisi alkalnost krvi. Smatra se kako ovjek

treba uzimati 2 g kalija dnevno (kod normalne prehrane). Zato je dozvoljeno njegovododavanje proizvodima u obliku KCl-a. esto je povezan s poveanim aciditetom i ljepom

bojom voa.Kalij je vaan za rad srca, imunoloki odgovor organizma, neophodan je za funkcioniranjeivanog sustava. Topljiv je u vodi.

KALCIJje drugi mineral po zastupljenosti, primarno je vezan uz staninu stjenku. Visokiudio Ca smanjuje brzinu nastajanja C2H4 i usporava zrenje, smanjuje pojavu fiziolokih

poremeaja i produava vijek trajanja.

MAGNEZIJje dio molekule klorofila koja daje zelenu boju svjeeg proizvoda.

FOSFORje sastojak citoplazme i proteina jezgre i vaan je za metabolizam ugljikohidratai transfer energije. Visok udio fosfora moe rezultirati niim aciditetom kod nekog voa.

Mogu se nai i tragovi nekih drugih minerala npr. iz vode za pranje ili blaniranje, ili kaorezultat interakcije s drugim spojevima npr. Cu, Al itd.

Mineralne tvari se tijekom prerade, skladitenja i konzerviranja ne mijenjaju, to su

stabilne tvari.Ne podlijeu degradativnim kemijskim reakcijama, ve se njihov gubitak javljauslijed uklanjanja fizikalnim postupcima npr. guljenje, pranje, kuhanje, uslijed interakcije skiselinama, osobito oksalnom i fitinskom (nastaju netopivi kelati koje organizam ne moeiskoristiti).


28/135

24

VITAMINI

Vitamini topivi u vodi su: vitamin C, tiamin, riboflavin, niacin, vitamin B6, vitamin B12,

biotin, i pantotenska kiselina.

Vitamini topljivi u mastima su: A, D, E, K. Gubitak vitamina nakon berbe manje je vezan

uz vitamine topljive u mastima.

Askorbinska kiselinaje vitamin koji najlake podlijee razgradnji ukoliko voe i povre nijeadekvatno skladiteno ili ukoliko rukovanje nakon berbe nije bilo pravilno. Gubici su vezaniuz produljeno skladitenje, vie temperature, manju relativnu vlanost, fizika oteenja.Gubitak vitamina A i vitamina B nakon berbe je znatno manji u usporedbi s gubitkom

vitamina C. Meutim, i ovi vitaminipodlijeu procesima degradacije kod viih temperatura uprisutnosti kisika.

PEKTINSKE TVARI

Pod pojmom PEKTINSKE TVARI podrazumijevaju se sve tvari bogate

poligalaktouronskom kiselinom, visokog stupnja polimerizacije i razliitog stupnjaesterifikacije. Osnovna jedinica u izgradnji pektina je -D-galaktouronska kiselina.

Slika 12. Strukturna formula pektina

Najee se nalaze u kori (pokoici) ploda i sri ploda. Prosjeni udio pektinskih tvari u

vou kree se oko 0,1 0,3 %. Pojedine vrste voa bogate su pektinskim tvarima (koranarane sadri 3 5 %; sr jezgriavog voa sadri oko 2-4 %). Citrusi su bogati pektinima ikora citrusa koja zaostane u procesu proizvodnje moe se upotrijebiti kao sirovina za

proizvodnju pektina. Najvei dio pektinske tvari vezan je uz celulozu i hemicelulozu i zajednos njima izgrauje staninu stjenku i primarne stanine membrane (mlade stanice).

Pektinske tvari mogu biti topive i netopive u vodi.

NETOPIVE tvari su vane za odravanje mehanikih svojstava i elastinost te za teksturusirovine (daju vrstou tkivima).

1 karboksilna skupina

galakturonske kiseline

2 esterificirana karboksilna

skupina metilnim alkoholom


29/135

25

Jedna od najvanijih osobina TOPIVIH tvari je bubrenje u vodi i pojava eliranja(poveanje viskoznosti sredine). Bubre i veu na sebe zajedno s vodom tvari kao to su eeri,minerali, boja i aroma.

Zbog toga topive pektinske tvari imaju slijedea svojstva:

1. Utjeu na senzorska svojstva proizvoda2. Utjeu na odigravanje brojnih biokemijskih reakcija3. Utjeu na procese eliranja proizvoda na bazi voa i povra4. Utjeu na stabilizaciju kaastih sokova i koncentrata

Sve pektinske tvari mogu se podijeliti u 5 skupina:

1. PROTOPEKTIN, netopiv u vodi i staninom soku

2. PEKTIN ILI PEKTININSKA KISELINA , topiv u vodi i staninom soku, koloidnihsvojstava

3. PEKINATI, soli pektina odnosno pektininske kiseline, topivi su u vodi, koloidnihsvojstava

4. PEKTINSKA KISELINA, netopiva u vodi i staninom soku, a nastajedeesterifikacijom pektina, nema koloidnih svojstava

5. PEKTATI, soli pektinske kiseline, netopivi u vodi i staninom soku, nemaju koloidnasvojstva

PROTOPEKTIN

To je polimer velike molekulske mase. Sadri puno esterificiranih poligalakturonskihkiselina koje su meusobnovezane preko molekula eera,najee monosaharida, kiselina(aminokiseline i fosforna kiselina) i iona metala (Ca, Mg, Fe).

Netopivost tih spojeva proizlazi iz njihove povezanosti s hemicelulozom i celulozom.

Protopektin se naziva i mestanini cement, ne zna se jo potpuno kako je nastao u biljnomtkivu.

Poznavanje koliine protopektina je vano jer o njemu ovisi izbor sirovine za preradu.Sirovina koja ima vie protopektina upotrebljava se za proizvode koji se ukuhavaju kako bi taj

protopektin preao u topivi oblik. Ako sirovina sadri manje protopektina, koristi se zaproizvodnju kompota (potrebna vra struktura, ne previe mekana) i sokova.Protopektin kuhanjem u kiselom mediju ili djelovanjem enzima (protopektinaze) prelazi u

pektin, hemicelulozu i celulozu.


30/135

26

PEKTIN ILI PEKTININSKA KISELINA

Topiv u vodi i staninom soku, ima koloidna svojstva. To je tvar sastavljena pretenood ravnog lanca poligalakturonske kiseline ije su karboksilne skupine parcijalnoesterificirane metilnim alkoholom. Molekula pektina sadri i ravasti (boni) dio koji sesastoji od L-ramnoze na koju su kovalentno vezani lanci neutralnih eera. Pektin takoersadri manje koliine D-galaktana i arabinana u svojim bonim razgranatim lancima, a uznatno manjoj mjeri moe se nai i eer ksiloza vezan na kratke bone lance.

SVOJSTVA PEKTINA

1. zbog prisutnosti veeg broja karboksilnih i hidroksilnih skupina koje u vodi dajunaboj, pektin je elektrolit

2. moe stupati u reakcije s drugim tvarima

3. zbog bubrenja u vodi ima sposobnost eliranja (dem, marmelada, ele)

4. velika mo hidratacije zbog hidroksilnih skupina, ako koncentracija suhe tvari prelazi10% teko se otapa u vodi

5. tvori viskoznu otopinu to oteava taloenje (pektin zbog koloidnih svojstava smetapri proizvodnji bistrih sokova)

Pektini se meusobno razlikuju prema STUPNJU POLIMERIZACIJE i prema STUPNJUESTERIFIKACIJE.

Stupanj polimerizacije je proporcionalan molekulskoj masi pektina, to je molekulska masapektina vea to je vea moeliranja, ali se smanjuje topljivost u vodi.

Molekulska masa pektina kree se od 50 000 do 300 000 ( ukoliko je manja od 90 000slabamoeliranja).Stupanj esterifikacije pektina vezan je uz ekvivalentnu masu pektina, predstavlja odnos

slobodnih i esterificiranih karboksilnih skupina. Porastom stupnja esterifikacije raste brzina

eliranja i njegova topljivost u vodi.

Ekvivalentna masa odgovara onoj koliini pektina izraenoj u gramima koja sadri ekvivalentkarboksilnih skupina sposobnih za disocijaciju.


31/135

27

Krajnje vrijednosti ekvivalenta mase su 176 ili beskonano. Ekvivalent mase od 176 odgovarapotpuno deesterificiranom pektinu, a beskonano potpuno esterificiranom pektinu.

Stupanj esterifikacije moe se izraziti i kao % ukupnog broja esterificiranih karboksilnihskupina ili kao udio metoksila u ukupnoj koliini pektina.

100% esterificiranog = 16,32% metoksiliranog pektina

U industriji se najee upotrebljavaju pektini s visokim stupnjem esterifikacije 70-75%odnosno 12% metoksila.

Pektini se s obzirom na stupanj esterifikacije mogu podijeliti u 2 grupe:

1. VISOKOESTERIFICIRANI (HM high metoksil), stupanj esterifikacije 50-75%

2. NISKOESTERIFICIRANI (LM low metoksil) , stupanj esterifikacije manji od 50%

Visokoesterificirani se dijele na sporo i brzo elirajue .Vei stupanj esterifikacije znai breeliranje.

Visokoesterificirani eliraju u sredini s vie od 55% topive suhe tvari ipodruju pH 2,8-3,4.

Niskoesterificirani pektini e postii eliranje u irem rasponu suhe tvari 10-80% i pH 1,8-6,5,ali u prisutnosti kontrolirane koliine Ca iona .

MODIFICIRANI (AMIDIRANI) PEKTINI

Dobivaju se saponifikacijom visokoesterificiranih pektina s NH3pa se metoksilne skupine

OCH3 zamjenjuju sa amidnim skupinamaONH2. Ubrajaju se u niskoesterificiranepektine.

Svojstva modificiranih pektina:

Mogu elirati sa i bez prisutnosti Ca iona

Zahtijevaju sredinu sa 30-65% suhe tvari, ali gdje ima manje od 30% suhe tvari nepreporuuje se njihova primjena

eliraju u pH podruju izmeu 2.5 6.5

Vrlo su povoljni za pripravljanje toplinski reverzibilnih gelova (preljevi za trorte i sl.)


32/135

28

ELIRANJE PEKTINA

Proces eliranja je kemijski proces koji obuhvaa djelomino taloenje pektina kada onprelazi iz topivog u netopivi pektin.

Topivi oblik je SOL STANJE

Netopivi oblik je GEL STANJE

U sol stanju sve su molekule pektina pokretne, dok su u gelu imobilizirane i meusobnovezane ionskim i vodikovim vezama.

Da bi dolo do promjene elektrinog naboja moraju se ukloniti svi imbenici odgovorni zastabilnost u sol-stanju.

Potrebno je dodati one tvari koje potiskuju disocijaciju karboksilne skupine (kiseline) i

smanjuju hidrataciju hidroksilne skupine (eeri) molekule pektina.

COO- + H+ COOH

Dodatkom eera e se ukloniti sve molekule vode koje obavijaju hid roksilne skupine umolekuli pektina, tako dolazi do zbliavanja molekula pektina.

Posljedica djelovanja pektina, kiselina i eera je fina trodimenzionalna mrea pektina kojauklapa svu tekuinu. Sve tri komponente moraju biti u odreenom stehiometrijskom odnosu.Kiselost mora biti aktivna te izraena u vidu slobodnih H+ iona, a ne u sklopu soli.

PEKTINI GRADE 2 VRSTE PEKTINSKIH GELOVA:

1) revezibilne gelove

2) irevezibilne gelove

REVERZIBILNI GEL

Gel sporednih valencija koji nastaje izmeu hidroksilnih i karboksilnih skupina pektina putemvodikovih mostova. Oni mogu nastati unutar COOH skupina i OH skupina pektina i eera.

Reverzibilan je pod utjecajem topline (zbog vodikovih mostova). Reverzibilan gel grade

uglavnom visokoesterificirani pektini kod pH 2,8 3,4 i koncentracije eera 70 80% (dem,

marmelada, ele). Reverzibilan gel se pod utjecajem topline vraa iz gel u sol stanje.


33/135

29

IREVERZIBILNI GEL

Nastaje uslijed povezivanja putem glavnih valencija i to ionskom ili kovalentnom vezom.

Veze nastaju izmeu slobodnih karboksilnih skupina i dvovalentnih kationa najee Ca2+ iMg2+. Tvore ga NISKOESTERIFICIRANI pektini iji je sadraj metoksila ispod 7%.Ireverzibilni gel je vri od reverzibilnog, eer i kiselina se uglavnom dodaju zbog okusa, aeliranje se dogaa pri velikom rasponu pH i eera (jer se molekule ne veu zbog njihova

prisustva kao u reverzibilnim gelovima). Niskoesterificirani pektini se koriste za

niskokalorine proizvode jer se moe dodati i manja koliina eera.

PEKTINOLITIKI ENZIMI

U svakom vou nalaze se pektinolitiki enzimi koji e pod odreenim uvjetima razgraditipektinsku molekulu. U neoteenom vou su inaktivni, a aktiviraju se teku oteenom tkivu.

Sa tehnolokog stajalita vani su:

1. PROTOPEKTINAZE - prevode netopivi protopektin u topivi pektin. Obino se radi osmjesi razliitih enzima jer je protopektin kompleksna molekula. To mogu biti

pektinaze, pektaze, arabinaze, galakturonaze, celulaze i proteaze.

2. PEKTINAZE (pektin depolimeraze)To su enzimi koji omoguuju hidrolitiko cijepanje molekule pektina tj. cijepaju -1,4glikozidne veze odnosno depolimeriziraju pektinsku molekulu.

Mogu biti slijedei enzimi: Pektin poligalakturonaze (LM) Pektin liaze (HM) Pektat liaze (LM)

Enzimi poligalakturonaze i pektat liaze razgrauju niskoesterificirani pektin pazahtijevaju prisutnost metalnih iona u molekuli, najbolje djeluju pri pH 8-9. Pektin

liaze depolimeriziraju visokoesterificirane pektine.

Posljedica djelovanja ovih enzima je opadanje moi eliranja, viskoziteta i poveanjeredukcijskih svojstava zbog oslobaanja aldehidnih skupina.

3. PEKTAZE (pektin esteraze, pektin metoksilaze)

Hidroliziraju estersku vezu izmeu karboksilnih skupina galakturonske kiseline imetilnog alkohola, optimum djelovanja je oko pH 7. Deesterifikacijom se poveavakiselost medija i takav pektin je vrlo reaktivan s Ca2+ ionima.


34/135

30

Slika 13. Djelovanje enzima na molekulu pektina

Pomou ovih triju vrsta enzima postiemopotpunu degradaciju pektinske molekule, pa jumoemo ukloniti iz otopine.

Na aktivnost enzima utjeu: konfiguracija molekule, duina lanca, pobone skupine (graamolekule).

PEKTINOLITIKI ENZIMSKI PREPARATI

Poznat je veliki broj preparata, a njihova primjena ovisi o vrsti proizvoda.

Svi pektinolitiki preparati mogu se podijeliti u 2 gupe:

1. SEPARACIJSKI (FILTRACIJSKI)

U grupu separacijskih enzima spadaju enzimi kojima se postie potpunadeesterifikacija i depolimerizacija pektinske molekule. Upotrebljavaju se u dobivanju

bistrih sokova jerse postie bolje preanje, lake bistrenje i uguivanje.

Obino sadrepoligalakturonazu i pektin esterazu ili samo pektin liaze.

2. MACERACIJSKI

U grupu maceracijskih enzima spadaju mjeavine enzima koje imaju cilj osloboditivisokomolekularne i visokoesterificirane molekule pektina iz netopivog protopektina.

U funkciji su razgradnje sredite lamele. Enzimska reakcija ne smije ii predaleko takoda se zadri pektin sa visokim stupnjem esterifikacije.

POSLJEDICE: vea viskoznost, vea stabilnost sustava u kojem se on stvara pa su ovienzimi pogodni za dobivanje kaastih sokova.


35/135

31

Njima pojaavamo usitnjavanje (dezintegraciju) biljnog tkiva i obogaujemo sok idrugim sastojcima prisutnim u sredinjoj lameli i tako postiemo bolje ekonomskoiskoritenje.

BOJE VOA I POVRA

Boja svjeeg voa i povra specifina je za svaku vrstu sirovine. U procjeni kakvoesvjeeg voa i povra i njihovih preraevina boja se smatra jednim od najznaajnijih

parametara. U gotovom proizvodu nastoji se to vie sauvati boju u izvornom obliku,specifinom za sirovinu od koje je proizvod dobiven. U kojoj mjeri e se boja sauvati ovisio vrsti i svojstvima izvornog pigmenta i tehnolokom procesu. U sluajevima kada se pigmentgubi ili se lako mijenja, vri se korekcija boje sukladno vaeim zakonskim propisima.

Voe i povre osobito suprivlani zbog svoje atraktivne boje koja potjee od pigmenata kojesadre .

PIGMENTIprirodne tvari koje se nalaze u stanicama i tkivima biljaka (i ivotinja). Prirodnipigmenti su vrlo podloni kemijskim promjenama kao npr. pri zrenju voa. Osjetljivi nakemijske i fizikalne utjecaje tijekom procesiranja hrane.

Biljni (i ivotinjski) pigmenti su organizirani u tkivnim stanicama i organelama. Preradomizlaze van te utjecajem kisika i drugih procesnih parametara dolazi do degradacije.

Boja moe potjecati i od sekundarnih nespecifinih pigmenata koji nastaju iz neobojenihspojeva.

Sekundarni pigmenti obuhvaaju naknadno formirane pigmente koji nisu prisutni u zdravomplodu ve nastaju:

1) iz neobojenih spojeva procesima posmeivanja (enzimsko i ne-enzimsko posmeivanje)2) degradacijom primarnih pigmenata


36/135

32

Slika 14. Opa shema degradacije boje

Nespecifini pigmenti utjeu i na aromu, ne samo na boju.

PODJELA PIGMENTA PREMA TOPIVOSTI

Svi pigmenti mogu se, obzirom na topljivost, podijeliti u dvije velike grupe:

1. PIGMENTI TOPIVI U VODI I STANINOM SOKU2. PIGMENTI NETOPIVI U VODI I STANINOM SOKU

Pigmenti topivi u vodi locirani su u vakuolama stanica i tijekom prerade prelaze u sok.

U ovu grupu pigmenta ubrajaju se:

- FLAVONOIDNI PIGMENTI

- KROMOALKALOIDI

Flavonoidni pigmenti se dijele na:

1. Flavone i flavonole

2. Flavanone

3. Antocijane

Kromoalkaloidi s dijele na:

1. Betacijane

2. Betaksantine

Betalaini


37/135

33

Pigmenti netopivi u vodi i staninom soku nalaze se locirani u staninim mikrostrukturamakoje se zovu kromoplasti pa su po tome dobili jo i ime plastidni pigmenti. Ovi pigmenti suvezani uz protoplazmu, topivi su u mastima i otapalima za masti. U ovu grupu pigmenata

ubrajaju se:

- KAROTENOIDNI PIGMENTI

- KLOROFILNI PIGMENTI

PRIMJERI ZA NEKE VRSTE VOA:- Jabuastu voe sadre flavonoide- Jagodasto voe sadri antocijane- Cikla sadri betacijane i betaksantine betalaine- Agrumi sadre karotenide

- Marelica, breskva - sadre karotenoide- Lisnato povre sadri klorofil

FLAVONOIDI

Kemijski spojevi koji posjeduju benzpiransku jezgru s jednim nekondenziranim benzenskim

prstenom (C6-C3-C6 kostur).

Prisutni su u svim dijelovima biljke, uglavnom u kombinaciji s drugim biljnim pigmentima.Pojavljuju se obino kao glikozidi u kojima je jednaili vie fenolnih OH skupina vezana zaeer.


38/135

34

Slika 15. Struktura est glavnih grupa flavonoida

FLAVONI I FLAVONOLI su benzpironi .Vani su jer biljnom tkivu daju ukasto obojenje.Razlika izmeu flavona i flavonola je u hidroksilnoj skupini.

Najtipiniji flavon je APIGENIN, a flavonol KVERCETIN.

Flavonoli i flavonoli pod odreenim uvjetima prelaze iz neobojenih odnosno slabo obojenihspojeva u arke boje, u kiseloj sredini ili uz Zn ili Al (kao katalizator).

ANTOCIJANI

ANTOCIJANI su nositelji crveno-ljubiasto-plave boje koje susreemo u cvijeu, liu iplodovima voa i povra. Prisutni su u vakuolama stanica, a mogu se nai u pokoici (ljive)

ili u mezokarpu (mesnom dijelu vianja, treanja, jagoda, kupina).

U prirodi dolaze u obliku glikozida (vezani na eere). U tom obliku imaju najjau obojenost inajstabilniji su. Od eera na antocijanidinsku molekulu najee dolazi adirana glukoza.


39/135

35

Antocijanidin se moe nai kod drugih tvari boje, zove se aglikon tj. nema eer u svomsastavu.

Neki antocijani dolaze u obliku estera (esterifikacija preko OH skupina molekule

antocijanidina ili molekule eera).

U prirodi dolaze u 20-tak oblika, od kojih je 6 najvanijih. 3 su temeljna, a 3 su njihoviderivati.

Broj OH skupina utjee na intenzitet obojenja, vie OH skupina, jae obojenje.

SVOJSTVA ANTOCIJANA

Svojstva antocijana ovise o njegovoj strukturi, a ona ovisi o pH sredine. U neoteenombiljnom tkivu i pH podruju do 2, antocijani su prisutni u formi crveno obojenog kationa R+, uoteenom tkivu antocijan kation mijenja intenzitet obojenosti i stoji u ravnotei s bezbojnomleukoformom

Do pH 2,0antocijan kationcrven

Od 2,0-5,0leukobaza bezbojna

Od 5,0-7,0nalazi se u ravnotei s ljubiastom anhidrobazom

Od 7,0-10,0stvara se sol anhidrobaze koja je plavo obojena i ima oblik aniona

Od 10,0-14,0 - antocijan se razgrauje na halkon ute boje

Najnestabilniji oblici su leukobaza i halkon.

1. PELARGONIDIN (R=R1=H)- jagoda, rotkvice

2. CIJANIDIN (R=OH, R1=H)-trenja, vinja,kupina, crveni kupus

3. DELFINIDIN (R=R1=OH)-borovnice

4. PEONIDIN (R=OCH3, R1=H)-brusnice

5. PETUNIDIN (R=OH, R1=OCH3)-borovnice

6. MALVIDIN (R=R1=OCH3)- koica groa


40/135

36

Slika 16. Razliiti oblici antocijana

KOPIGMENTACIJA jesvojstvo antocijana da se kondenziraju sami sa sobom, ali i drugim

organskim spojevima. Slabe komplekse tvore s proteinima, taninima te drugim flavonoidima i

polisaharidima. Polimeri nastali kondenzacijom otporni su na promjenu pH i obezbojenje

pomou SO2 (veza na C-4) .

IMBENICI KOJI UTJEU NA RAZGRADNJU ANTOCIJANA

1. pH vrijednostto je pH nii, stabilnost je vea jer je prisutan crveni antocijan kation,

a to je pH vii manje je stabilan jer je prisutna leukoforma.


41/135

37

Slika 17. Promjena boje antocijana iz brusnica u ovisnosti o pH vrijednosti

2. POVIENA TEMPERATURA - djelovanjem poviene temperature dolazi dohidrolize glikozidne veze, nastajanja manje stabilnog i slabije obojenog antocijanidina.

Duljim izlaganjem povienoj temperaturi dolazi do nastajanja smeih spojeva.

3. KISIK - djelovanjem kisika pri povienoj temperaturi dolazi do gubitkanekondenziranog benzenskog prstena u molekuli antocijana.

4. ASKORBINSKA KISELINA - ima negativan utjecaj na stabilnost antocijana. Ona

reagira preko razgradnog produkta H2O2 koji nastaje u kataliziranim uvjetima. On

stvara bezbojni nestabilni spoj.

5. SO2 (antioksidans, bakteriostatik), koristi se za spreavanje posmeivanja i kaokonzervans za zatitu od mikrobiolokog kvarenja. Iako ima pozitivnu ulogu,negativno djeluje na stabilnost odnosno obojenost antocijana. Dolazi do izbjeljivanja.

Zakiseljavanjem sredine ili uklanjanjem SO2povienjem temperature, reakcija jereverzibilna.

BRUSNICA

Izvorni pH 2,8

Maline

Dodatak Na metabisulfitaSlika 18. Promjena boje antocijana iz maline s dodatkom Na metabisulfita


42/135

38

Slika 19. Reakcija vezanja SO2 i antocijana

SO2 se u vinskoj industriji koristi kako bi sprijeio posmeivanje i mikrobiolokuaktivnost. Ukoliko bi crveno vino sadravalo samo slobodne antocijane, boja ne bi bila

intenzivno crvena, nego slinija rose vinima. Unato tomu, vino zadrava svojuintenzivnuboju zbog toga to su etvrti (drugi) ugljikovi atomi ve vezani sa drugimspojevima u reakcijama polimerizacije i kondenzacije.

6. SVJETLO I IONIZIRAJUE ZRAENJE - svjetlo negativno utjee na stabilnostantocijana jer prevodi antocijan kation u halkon. to je pH nii to je stabilnost podutjecajem ionizirajueg zraenja vea.

7. EERI - eeri i produkti njihove razgradnje negativno utjeu na stabilnostantocijana. Porastom koncentracije eera raste gubitak antocijana zbog nastajanjarazgradnog produkta furfurala i hidroksimetilfurfurala (HMF).

Svi uvjeti koji dovode do njihovog nastajanja su nespecifini u preradi, pa se ovispojevi mogu smatrati kriterijem u odreivanju intenziteta termike obrade i uvjetaskladitenja proizvoda od voa i povra.

8. IONI METALA - dokazano je kako antocijani koji imaju 2 hidroksilne skupine u

nekondenziranom benzenskom prstenu u orto poloaju mogu graditi metalnekomplekse (kelate). Ti kompleksi su plavo obojeni i manje topivi od antocijana.

Tijekom vremena se taloe. To je bitno kod ambalairanja u metalnu ambalau jerantocijani djeluju kao depolarizatori metalakorozija.

9. ENZIMIdvije vrste enzima mogu utjecati na molekulu antocijana:

- Antocijanaze dovode do hidrolize glikozidne veze uz nastajanje antocijanidina.

- PPO (polifenol oksidaza) oksidira o-difenol u o-benzokinon, koji reagira s

antocijanima neenzimskim mehanizmom.

Blaniranje u trajanju 45-60 sekundi, na temperaturi 90-100Cuspjeno inaktivira oveenzime.


43/135

39

BETALAINI

Slika 20. Struktura betalaina

Sastoje se od crvenih betacijana i utih betaksantina topivih u vodi. Betacijani su slinoobojeni antocijanima (crveno-ljubiasti), ali meusobno se iskljuuju.

Od heteroatoma u molekuli sadre N umjesto O (kod antocijana). Po kemijskoj grai su slinialkaloidima pa ih ubrajamo u grupu kromoalkaloida.

Hidrolizom betacijana dobivamo eer i aglikon (betacijanidin).

Od betacijana najprisutniji (u cikli) je betanin, a od betaksantina vulgaksantin.

STABILNOST BETALAINA

U uvjetima procesiranja hrane betacijani su relativno stabilni.

Pod utjecajem topline, u srednje alkalnim uvjetima dolazi do degradacije betanina (uznastajanje betalaminske kiseline). Za reakciju je potrebna voda i ovisna je o pH sredine. To je

reverzibilna reakcija.

Askorbinska kiselina titi crvenu boju ak i pri sterilizaciji.

Uz prisutnost zraka i neutralnog pH dolazi do razgradnje na smee komponente. Ispod pH 4,0i iznad 7,0 dolazi do promjene boje. Betalaini su vrlo osjetljivi na prisutnost kisika osobito uz

istovremeno djelovanje svjetlosti. Djeluju kao antioksidansi.

Betacijani su stabilni pri niskim temperaturama, koriste se za bojanje sladoleda i mlijenihnapitaka.


44/135

40

KLOROFILNI PIGMENTI

Klorofili daju razliite nijanse zelene boje liu i plodovima. Vie ih ima u nedozrelom vou,nego u zrelom. Nalaze se u specifinim strukturama kloroplastima gdje su vezani na lipide i

proteine u obliku lipoproteinskog kompleksa. Tijekom dozrijevanja prelaze iz kloroplasta u

kromoplastestrukture fino dispergirane u vodenoj otopini stanice.

Zajedno s klorofilima u kromoplastima dolaze i karotenoidni pigmenti. Oni nisu fotosintetska

tkiva, ali prenose sunevu energiju na klorofil.

Klorofila ima u raznom vou u kojem su prekriveni drugim pigmentima (promjena boje liau jesen).

Slika 21. Struktura molekule klorofila

Molekula klorofila je makrociklika struktura koja sadri 4 pirolna prstena vezana prekougljika, u kojoj je kelatno vezan Mg i prisutan alkohol fitol.

Klorofili su esteri dikarbonske kiseline (na octenoj je vezan metanol, a na propionskoj fitol).

Klorofil a i b se u zelenim biljkama nalaze u omjeru 3:1. Razlikuju se prema radikalu na C-3

atomu i boji klorofil a sadri metil i plavo-zelene je boje, klorofil b formil i uto-zelene jeboje.

Klorofil je indikator svjeine i zrenja voa i povra, ve na prvi pogled se moe rei je ligraak zamrznut ili konzerviran.


45/135

41

Slika 22. Graak konzerviran zamrzavanjem

Slika 23. Graak konzerviran termikom sterilizacijom

Tijekom skladitenja povrakao to su mrkva ili krumpir, moe doi do biosinteze klorofila.To je nepoeljno zbog toga to takoer dolazi do nakupljanja toksinog melanina.

Slika 24. Nakupljanje klorofila u krumpiru

PROMJENE KLOROFILA

- UTJECAJ ENZIMA

Jedini poznati enzim koji ima direktno djelovanje na molekulu klorofila je klorofilaza.

To je esteraza koja uklanja alkohol fitolpri emu nastaje klorofilid. Ako klorofiliddodatno zagrijavamo, osobito uz zakiseljavanje sredine, doi e do zamjene(supstitucije) atoma magnezija s atomom vodika i nastajanja maslinasto zelenog

feoforbida. To se dogaa tijekom fermentacije krastavaca.


46/135

42

- UTJECAJ TOPLINE I KISELINE

Tijekom zagrijavanja u kiselom mediju se atomi magnezija mijenjaju s atomima

vodika (izomerizacija) i nastaju feofitini (pirofeofitini). Njihova boja je maslinasto

smea.U stanicama biljaka pigmenti i kiseline su odvojeni membranama, kuhanjem dolazi do

kontakta zbog degradacije membrana koje ih u nativnom stanju razdvajaju.

Reakcija je ireverzibilna.Blaniranje i sterilizacija mogu reducirati sadraj klorofila 80-100%. Klorofil b jestabilniji od klorofila a.

Slika 25. Reakcije razgradnje klorofila

- UTJECAJ IONA METALA

Vodikovi atomi u derivatima klorofila se vrlo lako zamjene s ionima cinka ili bakra i

tvore komplekse zelene boje.

Klorofilini su spojevi klorofila u kojem je Mg zamijenjen ionom nekog drugog

metala Cu, Fe, Zn, Al. To su spojevi plavo-zelene boje, a znatno su stabilniji od

klorofila. Mogu biti netopivi i topivi u vodi.

Netopivi sadre alkohol fitol i esterske skupine dikarbonske kiseline. Ako sadre fitol,nazivaju se feofitini (Cu feofotin).


47/135

43

Topivi u vodi ne sadre fitol, a karboksilne skupine su prevedene u sol sa nekomluinom (NaOH, KOH).Ako se povre kuha u alkalnoj vodi dolazi do saponifikacije formilne i metilneesterske grupe. Takvo povre nema dobru strukturu jer dolazi do razgradnjehemiceluloze .

Topivi oblici klorofilina se upotrebljavaju za bojanje prehrambenih proizvoda.

Spomenutii metali su vrlo vrsto vezani u molekuli klorofilina i ne apsorbiraju se uorganizmu. Izlaze iz organizma nepromijenjeni pa zato nisu toksini.

Procesi koji uzrokuju promjene na klorofilu:

ALOMERIZACIJA oksidacija klorofila uslijed otapanja u alkoholu ili drugimotapalima, te uslijed izloenosti zraku (plavo-zeleni produkti).

FOTODEGRADACIJA pod utjecajem svjetla klorofil degradira ako izgubi zatitulipida i karotenoida (starenje biljke, oteenje stanice uslijed procesiranja itd.)

KAROTENOIDNI PIGMENTI

To su pigmenti uto-naranaste i crvene boje, veim djelom nalaze se u kromoplastima ilislobodni u kapljicama masti.

Neki predstavnici karotenoida su:

NARANASTI karoteni (mrkva, marelica, agrumi)

CRVENIlikopen (rajica, lubenica)

UTONARANASTI ksantofil (kukuruz, paprika, bundeva)

UTONARANASTI krocetin (afran)

Dijele se na 2 skupine:

1. KAROTENI

2. KSANTOFILI

Ksantofili suoksi, -epoksi,-hidroksi derivati karotena ute do naranaste boje.

Osnovni karoteni su ,,karoteni i likopen (rajica).


48/135

44

Veina voa ipovra sadri kompleksne smjese karotenoida. Najvee koncentracijekarotenoida su u tkivima s najveim sadrajem klorofila. Karotenoidi skupljaju svjetlosnuenergiju. Tijekom zrenja voa dolazi do poveanja udjela, a nastavak je i nakon branja jersvjetlost stimulira biosintezu.

U prirodi ima preko 100 razliitih oblika: kao ugljikovodici, alkoholi, ketoni i kiseline, aliosnovna molekula karotenoida je izopren.

Karotenoidi mogu bit alifatske i alifatsko-ciklike strukture, ali je uvijek osnovna graevnajedinica molekula izoprena (najee osam molekula izoprena). Sadre velik brojkonjugiranih dvostrukih veza.

Gotovo sve karotenoide moemo prikazati s 3 temeljne stukture:

Slika 26. Struktura karotenoida

NAJVANIJE NUTRITIVNO SVOJSTVO KAROTENOIDA:

Karotenoidi su provitamin A. -karoten i kriptoksantin imaju najvee provitaminskosvojstvo. Od jedne molekule -karotena nastaju dvije molekule vitamina A.

Izo ren


49/135

45

STABILNOST KAROTENOIDA

Najvanijiproces degradacije karotenoida je OKSIDACIJA. Lako se oksidiraju zbog velikogbroja dvostrukih veza, to dovodi do gubitka boje. Unutar tkiva pigmenti su zatieni odoksidacije, ali oteenjem tkiva ili ekstrakcijompoveava se osjetljivost. Produkti degradacije

su vrlo kompleksni.

Enzimi LIPOKSIGENAZE kataliziraju oksidaciju masnih kiselina uslijed ega nastajevodikov peroksid. Dobiveni peroksid reagira s karotenoidima i dolazi do njihovog

obezbojenja.

Budui da se sami vrlo lako oksidiraju, karotenoidi djeluju kao ANTIOKSIDANSI tj. titestanice od oksidativnih oteenjatako tozarobljavaju reaktivne molekule kisika. Smatra sekako je likopen osobito uspjean antioksidans.

Tijekom procesiranja, karotenoidi su prilino otporni na toplinu, pH, tretiranje vodom.Meutim,

- Osjetljivi su na oksidaciju. Osobito je osjetljivo dehidratirano povre.- Zamrzavanje uzrokuje male promjene.

- Sterilizacija i zagrijavanje na visokoj temperaturi (u ulju) uzrokuju cis/trans

izomerizaciju (konjugirane dvostruke veze u nativnoj formi su u trans obliku) i

nastajanje hlapivih produkata. Izomerizacija je poveana u prisutnosti kiselina.Stoga se preporuuje se blaniranjeprije suenja kako bi se inaktivirala lipoksigenaza.

Zbog specifine obojenosti i provitaminskih svojstava, dozvoljeni su za bojenje prehrambenihproizvoda, bilo kao ekstrakti ili sintetski pripremljene tvari.

Svojstvo netopivosti u vodi klorofilnih i karotenoidnih pigmenata, ima veliko tehnolokoznaenje jer se takva sirovina ne moe koristiti za proizvodnju bistrih sokova. To je vaankriterij za odabir sirovine za preradu jer takva sirovina koristi se samo za kaaste sokove.

TANINI

Tanini su heterogene grupe prirodnih polifenola, koji su srodni flavonoidima, a nastaju

sekundarnim metabolizmom viih biljaka.Preteno su neobojeni, ali ima ih i ute ili smeeboje, amorfnog su karaktera pa ih je teko izolirati iz smjese u istom stanju.

Glavni predstavnici tanina su:

Katehini

Leukoantocijani


50/135

46

Hidroksi (fenolne) kiseline

Slika 27. Strukture nekih tanina

Tanina je vie u nedozrelim plodovima, ali tijekom procesa dozrijevanja dolazi do hidrolizepod utjecajem autohtonih enzima i prelaze u spoj drugaijeg okusa.

SVOJSTVA TANINA:

1. Utjeu na senzorska svojstva jer su nosioci trpkog i gorkog okusa.2. Sudjeluju u reakcijama enzimskog i neenzimskog posmeivanja, a prisutni u manjim

koliinama u proizvodima, doprinose boljem okusu.3. Djeluju kao antioksidansi.

4. Grade obojene komplekse s metalima, kelate.

5. Grade komplekse s proteinima, polisaharidima, alkaloidima i antocijanima (detoksikacija

organizma).

6. Pomau bistrenje vonih sokova, vina i piva. U neutralnoj otopini molekula je negativnonabijena, vee se za pozitivno nabijenom elatinom i tako pomae bistrenju.

TVARI AROME

Aromaje ukupni utisak doivljen konzumiranjem hrane i pia.

Tvari odgovorne za miris-hlapive

Tvari odgovorne za okus-nehlapive

Tvari arome objedinjuju mnogo razliitih spojeva. To su: esteri, aldehidi, ketoni, alkoholi,

terpeni, organske kiseline, npr. aj sadri 800 sastojaka tvari arome, voe sadri 100-200razliitih tvari arome. Odreuju se plinskom kromatografijom.


51/135

47

Tvari arome su vrlo vane pri ocjeni kakvoevoa i povra i njihovih preraevina.

Mogu se podijeliti na:

1. Poeljne tvari arome

2. Nepoeljne tvari arome (nastaju degradacijom nehlapivih sastojaka koji postajuhlapivi)

Svi spojevi arome su u izrazito malim koncentracijama, najvie 1 mg. Ukupnu aromuodreuje broj komponenata, koncentracija te njihov meusobni odnos. Postoje spojevi tzv.

potencijatori okusa i mirisa npr. Na-glutaminat u ijoj su prisutnosti osjeti intenzivniji.Spojevi razliitih kemijskih struktura daju ponekad isti ulni osjet, a postoje i spojevi slinestrukture koji izrazito razliito miriu.

OSNOVNE KARAKTERISTIKE TVARI AROME:

1. Tvari arome ini veliki broj spojeva. Veina je prisutna u maloj koncentraciji.

2. Neke tvari arome prisutne u malim koncentracijama izazivaju jak ulni osjet.

3. Specifinost mirisa ovisi o konfiguraciji molekule.

4. Termolabilne su.

5. Tvari arome imaju fizioloku vrijednost.

6. Karakteristian miris kod nekog voa i povra javlja se tek nakon oteenja ploda(odcjepljenje mirisnog od nemirisnog dijela molekula prekursora).

7. Mogu nastati iz prekursora putem reakcija kataliziranih enzimima.

Postoji vie podjela tvari arome:

Klasifikacija tvari arome po Gierschneru-u:

1. AROMATSKI KOMPLEKS SPECIFIAN ZA SORTU VOA, najmanje istraenijer je veliki broj sorti.

2. AROMATSKI KOMPLEKS SPECIFIAN ZA VRSTU VOA.

3. OPI AROMATSKI KOMPLEKS, tvari koje daju opi utisak na voe i povre, to sutee hlapive tvari. Ne moe se precizirati na koje je to voe miris.

4. NOSAI AROME, razne makromolekule, nehlapive (ugljikohidrati, pektini, krob,proteini, lipidi).

5. NEPOELJNI AROMATSKI KOMPLEKS, nastaje djelovanjem enzima ilimikroorganizama tijekom transporta, skladitenja i prerade npr. steckerovom


52/135

48

degradacijom aminokiselina tijekom neenzimskog posmeivanja nastaje aldehid sjednim C atomom manje od izvorne aminokiseline.

Podjela prema isparivosti:

1. Lako isparive tvari: kvantitativno ispare kod stupnja isparenja 15-20% (jabuka)

2. Tee isparive tvari kvantitativno ispare kod stupnja isparenja oko 45-50% (kruka,ljiva, groe)

3. Teko isparive tvari: kvantitativno ispare pri stupnju isparenja 60% (breskva,marelica)

4. Vrlo teko isparive:potreban stupanj isparenja 90% (jagoda, kupina), tvari arome ineazeotropne smjese i vrlo teko se odvajaju.

Kad se koncentriraju voni sokovi, prvo se mora provesti dearomatizacija vonog soka.Osnovni cilj je izdvojiti aromu i ona se posebno koncentrira pa se poslije mijeaju aroma ikoncentrirani dearomatizirani sok. Koncentrati arome moraju se uvati na hladnom jer hlape,a takoer im smeta i svjetlost. Posebno se uva dearomatizirani koncentrirani sok, a posebnokoncentrirana aroma. Kod citrusa tvari arome su topive u eterinim uljima pa se teko

ponovno dobije jedinstvena struktura.

Kod dearomatizacije soka ili kae prije koncentriranja provodi se:

ISPARAVANJE u isparivaima;sok ili kaa se vrlo kratko zadrava, ispari dio vode shlapivim tvarima. Tvari arome se zatim odvode u ureaj za koncentriranje tvari arome.

Za koncentriranje se koristi REKTIFIKACIJSKA KOLONA, na nju su povezani

kondenzatori u kojima se kondenziraju razliite frakcije tvari arome.

Tvari arome se takoermogu podijeliti na:1. Specifine spojeve, tvari nositelji specifinog okusa i mirisa, obino ih ini vie

komponenti, ali moe biti i jedna.

2. Nespecifine spojeve koji nastaju metabolizmom aminokiselina, cimetne kis, terpena iuslijed fermentacije.

3. Neutralne tvari arome: alkohol.

4. Sintetske tvari arome. Sintetske arome proizvode se iz nespecifinih. Promjenom

koncentracije jedne od komponenti ve se mijenja ulni utisak.


53/135

49

Postoje 4 spoja za koje se smatra da su bitni za odreivanje ulnih osjeta, njihovom

kombinacijom mogu se dobiti razni okusi, to su:

- Etilni ester octene kiseline u udjelu 420

- Izoamilni ester octene kiseline u udjelu 250

- Etilni ester mravlje kiseline u udjelu 250

- Amilni ester maslane kiseline u udjelu 80

To je baza za imitaciju razliitih vonih aroma. Ako se pojaa udio drugog spoja aroma na bananu. Ako se povea udio 4. spoja aroma na marelicu.

PRAG OSJETLJIVOSTI je minimalna koncentracija neke tvari koja se moe osjetiti.

VRIJEDNOST AROME =

ENZIMSKO I NEENZIMSKO POSMEIVANJE

Boja hrane je znaajan imbenik za prihvatljivost prehrambenih proizvoda. Tijekom uvanja iprerade dolazi do razliitih poeljnih ili nepoeljnih promjena boje. Ovim promjenama jeposebno podlono voe i povre tijekom procesa prerade.

U procesu prerade voa i povra procesi posmeivanja jedan su od najveih problema. Dopromjene boje moe doi u 3 faze (3 proizvodna koraka) kroz koje proizvod prolazi odsirovina do konanog proizvoda:

1. U FAZI SVJEEG PLODA - (kao posljedica oteenja ploda).2. TI JEKOM PRERADE- razliite faze prerade (guljenje, ljutenje, blaniranje, ienje,suenje, koncentriranje, centrifugiranje, rasprivanje).3. TIJEKOM SKLADITENJA(faktori: temperatura, svjetlost, O2, vlanost,adekvatnost ambalanog materijala).

Koncentracija tvari u supstratu

Koncentracija praga osjetljivosti


54/135

50

ENZIMSKO POSMEIVANJE

To je niz reakcija koje dovode do propadanja voa i povra odnosno njihovih preraevina.

Predstavlja negativnu pojavu koja je vezana za promjene boje i sastava voa i povra kojemuje naruena osnovna struktura (guljenje, rezanje, drobljenje).

Da bi dolo do enzimskog posmeivanja potrebni su :1. SUPSTRAT

2. ENZIM (polifenoloksidaza)

3. KISIK

Promjena boje je kompleksan proces tijekom kojega se monofenolni spojevi uz prisutnost

enzima polifenoloksidaze i kisika hidroksiliraju o o-difenole, koji se kasnije oksidiraju do o-

kinona, koji su vrlo reaktivni i u neenzimskim reakcijama daju smee do crno obojene

melanoidne pigmente. Ovim procesima zajedniko je da zapoinju kontaktom izmeufenolnih spojeva (u vakuolama) i enzima (u citoplazmi) koji stupaju u kontakt tek kada je

naruena stanina struktura.

Slika 28. Reakcije enzimskog posmeivanja

Enzim koji katalizira oksidaciju fenola poznat je kao polifenoloksidaza (PPO). Naziva se joi tirozinaza, monofenol monooksigenaza, katehol oksidaza, kisik oksidoreduktaza. To je enzim

koji sadri Cu kao prostetsku skupinu.

PPO je zastupljena u mikroorganizmima, biljkama i ivotinjama. U svim sluajevima enzim sepovezuje sa sintezom smeih pigmenata. Mikroorganizmi i biljke sadre velik broj strukturnorazliitih monofenola, difenola i polifenola koji su supstrati polifenoloksidazi.

Sklonost nekog voa posmeivanju ovisi o mnogo imbenika kao to su fizioloko stanje,zdravlje, sorta, tretiranje. Aktivnost PPO je otkrivena u svim dijelovima voa (koice, meso i

jezgra).


55/135

51

Najznaajniji supstrati polifenoloksidaze su fenolni spojevi: tanini, flavoni, flavonoli,leukoantocijani i razne fenolne kiseline kao to su galna kiselina, kava kiselina, kvercitinska iklorogenska kiselina.

Spreavanje reakcija enzimskog posmeivanja:

1. ELIMINACIJA KISIKA - s kontaktne povrine voa i povra usporava reakcijeposmeivanja. Uklanjanje kisika obuhvaa postupke imerzije (narezanih ili oteenih, ilioguljenih plodova) u vodu, sirup, rasol ili primjena vakuuma. Ako je voda zakiseljena

pojavljuje se dodatni element djelovanja na enzim.

2. DJELOVANJE NA ENZIMa) Aktivnost enzima ovisi o prisutnosti prostetske grupeCu. Dodavanje kelatnih agensa

omoguuje uklanjanje bakra.

b) Inaktivacija enzima PPO toplinskim tretiranjem, kao blaniranje u pari je efikasannain kontroliranja posmeivanja voa ipovra koje se konzervira u limenke ili zamrzava.Tretiranje toplinom nije prikladno kod skladitenja svjeeg voa.

c) Promjena pH (zakiseljavanje organskim kiselinama)

3. DJELOVANJE NA SUPSTRAT

a) PPO kataliziraju oksidaciju fenolnog supstrata kao to su kava kiselina, protokatehinska,klorogenska kiselina ili tirozin. Kemijskom modifikacijom ovih supstrata moe se preveniratioksidacija. Supstrat se dri u neaktivnom stanju tako to se dodaje tvar koja ima veu sposobnost

vezanja kisika. To funkcionira samo u zatvorenom sustavu (boca, tank, kutija) gdje postoji tonoodreena koliina kisika za ije vezanje se mora dodati dovoljna koliinu tvari koja e seoksidirati. Tako se sauva supstrat od procesa posmeivanja.

b) Neki kemijski spojevi reagiraju s produktima oksidacije PPO i spreavaju nastajanjeobojenog produkta, odnosno ne-enzimatskog dijela reakcije koji rezultira nastajanjem

melanina. Budui da supstrat dre u reduciranom obliku, nazivaju se reducirajua sredstva. Tosu sulfiti, askorbinska kiselina i slino.

Askorbinska kiselina titi supstrat jer se bre oksidira od supstrata iako moe i ona biti

supstrat za posmeivanje pa je treba dodati u odreenoj koliini.


56/135

52

Slika 29. Djelovanje reducirajuih sredstava na reakcije enzimskog posmeivanja

to se tie djelovanja enzima na antocijane pretpostavlja se da PPO ne utjee izravno napigment, nego da je promjena boje posljedica reakcije antocijana s nastalim kinonima.

NEENZIMSKO POSMEIVANJE

Predstavlja negativnu promjenu koja dovodi ne samo do promjene boje nego i drugih

promjena kao to su degradacija sastojaka hrane (aminokiseline, askorbinska kiselina),smanjuje probavljivost proteina, a u nekim sluajevima dovodi do tvorbe toksinih spojeva.

Reakcije ne-enzimskog posmeivanja obuhvaaju:

1. Maillardovu reakciju: KARBONILAMIN reakcija - reakcije izmeu aldehida ,ketona i reducirajuih eera s aminima ili aminokiselinama.2. Reakcije tipa KARAMELIZACIJE - odvijaju se bez prisutnosti amino-spojeva alikod viih temperatura. Reagiraju samo eeri.3. Reakcije OKSIDACIJE na polifenolnim spojevimapri emu nastaju polikarbonilnispojevi (reakcije oksidacije su prisutne i kod enzimskog posmedivanja).


57/135

53

MAILLARDOVE REAKCIJE

To su reakcije izmeu aminokiselina i eera koje dovode do nastajanja melanoidnihpigmenata.

Uvjeti koji pogoduju neenzimskom posmeivanju:

visoka koncentracija suhe tvari (koncentrirani voni sokovi, 60-70% suhe tvari)

prisutnost Cu i Fe koji kataliziraju reakcije posmeivanja (u neispravnimpostrojenjima)

Hodge je razvrstao ove reakcije u tri stupnja:

1. INICIJALNI ILI POETNI STUPANJ karakteriziran neobojenim produktima. U tugrupu spadaju dva tipa reakcija:

- kondenzacija eera i amina- tzv. amadorijevo premjetanje odnosno 1,2 enolizacija glikozilamina. Nastaje

aminoderivat pogodan za daljnje reakcije (amadorijev spoj 1-amino-1-deoksi-D-

fruktoza)

Slika 30. Reakcije poetnog stadija neenzimskog posmeivanja


58/135

54

2. INTERMEDIJARNI STADIJ, karakteriziraju gabezbojni ili ukasti produkti.Karakteristina 3 tipa reakcija:- dehidratacija eera- cijepanje eera- degradacija aminokiselina

Dehidratacija eera moe ii iz amadorijevog spoja i iz eera, ali kraj je uvijek HMF(5-hidroksimetil-2-furaldehid ili hidroksimetil furfural).

Slika 31. Reakcije intermedijarnog stadija neenzimskog posmeivanja

Tijekom degradacije aminokiselina tzv. Steckerove degradacije, dolazi do izdvajanja

CO2, nastaje aldehid s jednim C atomom manje. Takvi aldehidi su nepoeljni i nositeljisu neugodne arome.

Slika 32. Reakcije Steckerove degradacije

3. FINALNI STADIJ karakteriziran jako obojenim melanoidnim pigmentima, nastalima

polimerizacijom i kondenzacijom reaktivnih spojeva koji su nastali u prethodnim

stadijima.


59/135

55

Askorbinska kiselina u odreenim uvjetima moe postati supstrat za neenzimskoposmeivanje. U sluaju blago poviene temperature u skladitima citrus sokova moe doido naglog posmeivanja uz prisutnost kisika. Neenzimsko posmeivanje proizvoda na bazi

jabuke takoer je est predmet istraivanja. Osobito su brojna istraivanja vezana uzkoncentrirani sok jabuke, bistri sok jabuke, te suene jabuke.

Metode za spreavanje neenzimskog posmeivanja:

1. primjena niske temperature,

2. primjena sulfita,

3. smanjenje koliine amino spojeva ili proteina,

4. smanjenje koliine reducirajuih eera (odabirom sorti, zamjenom),

5. to nia relativna vlanost (20%).

Iako je neenzimsko posmeivanje u proizvodima od voa nepoeljno, u prehrambenojindustriji ne predstavlja uvijek negativnu pojavu. Naime produkti su spojevi odreene boje iarome koji su u nekim sluajevima poeljni i veoma bitni za prihvaanje nekih proizvoda od

strane potroaa (pekarski poizvodi, peeno meso, prena kava, ips).

KONZERVIRANJE VOA I POVRA PAKIRANJEM UMODIFICIRANOJ ATMOSFERI I SKLADITE

prerada voca interna skripta

Documents