Výroba potravin a nutriční hodnota

Ovoce a zelenina

Aleš Rajchl

OVOCE

PLODY

vytrvalých kulturních nebo planě rostoucích rostlin

(dřevin)

poživatelné v čerstvém nebo upraveném stavu

VYSOKÁ KYSELOST ŠŤÁVY – pH < 4,3

obvykle sladká chuť

RŮZNÉ ČÁSTI ROSTLIN vytrvalých,

jednoletých, resp. dvouletých

S RŮZNÝM STUPNĚM FYZIOLOGICKÉ

AKTIVITY

poživatelné v čerstvém nebo

upraveném stavu

NÍZKÁ KYSELOST ŠŤÁVY

ZELENINA

VYUŽITÍ OVOCE A ZELENINY

PŘÍMÝ KONZUM

ZPRACOVÁNÍ - KONZERVACE – SKLADOVÁNÍ

využití sklizených plodin

překlenutí sezónnosti

prodloužení údržnosti

zachování nutriční a senzorické kvality

FYZIOLOGICKÁ ZRALOST

ukončení vývoje plodů

úplně vyvinutá semena

SKLIZŇOVÁ ZRALOST – PLODY I JINÉ ČÁSTI

optimální stav pro zpracování

optimální stav pro skladování

KONZUMNÍ ZRALOST

zcela vyvinuté senzorické znaky

optimální pro přímý konzum

TECHNOLOGICKÁ ZRALOST

optimální stav pro konkrétní zpracování

Posklizňové změny ovoce a zeleniny

ŽIVÉ ORGÁNY podléhající stálým změnám, žádoucím i nežádoucím

probíhají do určité míry metabolické procesy charakteristické pro rostlinné pletivo

TRANSPIRACE A VYPAŘOVÁNÍ

vadnutí, změny textury, hmotnostní ztráty

DÝCHÁNÍ

oxidace zásobních látek, urychlení stárnutí, snížení nutriční a senzorické kvality

PRODUKCE TEPLA , CO2 , ETYLÉNU

DOZRÁVÁNÍ

ZMĚNY SENZORICKÉ

barva, chuť, textura

ZMĚNY CHEMICKÉ

kyseliny, cukry, škrob, pektiny, etylén…

PRŮBĚH ZMĚN LZE OVLIVNIT

KONTROLOU SKLADOVACÍCH PODMÍNEK

Nežádoucí změny

Teplotní stres

Poškození chladem

Nedostatek voda

Mechanické poškození

Anaerobní dýchání

OVOCE A ZELENINA VE VÝŽIVĚ

VYSOKÝ OBSAH VODY – nízký obsah hlavních živin

nízký energetický obsah

LÁTKY SE SPECIFICKÝMI FYZIOLOGICKÝMI ÚČINKY

vitamíny, karotenoidy šťavelany

pektiny dusičnany

flavonoidy glykoalkaloidy

fytoestrogeny strumigeny

fytoncidy kyanogenní glykosidy

KONTAMINANTY - těžké kovy, agrochemikálie, MO

Karotenoidy

- Antioxidanty

- cca 600 doposud identifikovaných sloučenin

- Nejznámější: β –karoten, lutein, lykopen …

- Otázka bio-dostupnosti – rozrušení buněčných stěn, vazby na bílkoviny, tuk

- Cancer Prevention Study II: USA, více jak milion lidí, vliv vitaminu E na

mortalitu

redukce rizik rakoviny plic u nekuřáků a začínajících kuřáků, ale zvýšená

rizika u stávajících kuřáků

- Karotenodermie

Kyseliny fytová - fytáty

- tvorba nerozpustných a nevyužitelných fytátů

- obiloviny, luštěniny, olejnatá semena, ořechy, OZ

Dusičnany

- problematická zejména zelenina

- nálezy 50 až tisíce mg!!!

- methemoglobinémie

- nitrosaminy

OVOCE A ZELENINA VE VÝŽIVĚ

Glykoalkaloidy

Solanin, chakonin, tomatin …

Brambory, rajčata, lilek

Inhibice cholinesterasy, porušení membrán zažívacího traktu

V ČR max. 200 mg/kg (celé neloupané brambory)

Vysoké koncentrace – hořká pálivá chuť, na světle a poranění až +400 %

Loupání – pokles až 90 %, vyluhování pokles až 84 %

OVOCE A ZELENINA VE VÝŽIVĚ

Glukosinoláty

Sekundární metabolity řádu brukvovitých (Brassicales)

Rozkladné produkty – biologické účinky (positivní i negativní)

Interference s metabolismem jódu – strumigenní účinky

V ČR příjem 10 mg na osobu a den (vegetariáni a konzumenti: až stovky)

Samotné glukosinoláty – indiferentní

Vaření – ztráty vyluhováním

Snížení rizika rakoviny

- zelí, růžičková kapusta, květák, kedluben, ředkvička…

OVOCE A ZELENINA VE VÝŽIVĚ

Kyanogenní glykosidy

Rozkladem vzniká kyanovodík – akutní toxicita (35-245 mg/70 kg )

U přežvýkavců možná intoxikace po rozkladu v zažívacím traktu

V peckovém ovoci – v peckách

Lisovaná šťáva – čerstvá – až 15mg/kg (lisování s peckami)

Kompoty z neodpeckovaného ovoce – meruňky až 33 mg/kg

Náhodné otravy – děti, mandle (hořké mandle cca 3000 mg/kg)

Odrůdy s nízkým obsahem KG, vhodné postupy

Hlavní faktory uchování kvality při posklizňovém skladování

Druh - část rostliny

Optimální zralost při sklizni

Teplota při sklizni

zamezení mechanického poškození

mikrobiální kontaminace

aplikace vhodných sanitačních postupů

dodržování optimální teploty a relativní vlhkosti (skladování, doprava,prodej)

složení atmosféry (skladování v CA resp. MA)

Čerstvé ovoce a zelenina

Teoretické základy

snižováním obsahu O2 či zvyšování CO2 zpomalení respirace prodloužení skladovatelnosti

minimální tolerované koncentrace O2 (cca 1 - 5 %)

maximální tolerované koncentrace CO2 (2 - 15 %)

citlivost k nízké koncentraci O2 a zvýšené CO2 se vzájemně ovlivňují

Aplikace CA, resp. MA

dlouhodobé skladování (jablka, hrušky, kiwi, zelí atd.)

dočasné prodloužení údržnosti (jahody, višně, banány, mango)

balení předpřipravené zeleniny

prodloužení procesu zrání při teplotách vyšších než jsou běžné chladírenské teploty

složení MA závisí na dalších faktorech

stupeň zralosti

doba skladování

teplota během skladování

Skladování ovoce a zeleniny

Obvyklé skladovací podmínky

Teplota 0 - 10 °C

Vlhkost vzduchu (RVV) 90 – 95%

Koncentrace kyslíku 1 – 5%

Koncentrace CO2 2 – 15 %

TECHNOLOGIE

? ?

Vím co vstupuje?

Vím co dělám?

Vím co vyrobím?

ZPRACOVÁNÍ OVOCE A ZELENINY

Údržnost

Senzorika

Zachování

nutričně

cenných

látek???

Senzorika

Procesní

kontaminanty

NOVÝ PRODUKT!!!

Technologie nemusí způsobit pouze ztrátu nutričně a senzoricky cenných látek

TECHNOLOGIE

Minimálně opracované OZ

Tepelné procesy

Zmrazování

Sušení

Ozařování

MINIMÁLNĚ OPRACOVANÉ OZ

Krátká údržnost

Vysoká nutriční hodnota

Přídavky AA, CaCl2

Aktivita PPO– změna barvy

TEPELNÉ PROCESY

Výroba kompotů

Protlaky (purée)

Dětské výživy

Sterilovaná zelenina

Bramborové lupínky

…

Intenzita záhřevu – teplota vs. čas

Přítomnost kyslíku

Influence of ultra-high pressure homogenisation on antioxidant capacity, polyphenol and vitamin content of clear apple juice Original Research Article

Food Chemistry, Volume 127, Issue 2, 15 July 2011, Pages 447-454

Ángela Suárez-Jacobo, Corinna E. Rüfer, Ramón Gervilla, Buenaventura Guamis, Artur X. Roig-Sagués, Jordi Saldo

Influence of ultra-high pressure homogenisation on antioxidant capacity, polyphenol and vitamin content of clear apple juice Original Research Article

Food Chemistry, Volume 127, Issue 2, 15 July 2011, Pages 447-454

Ángela Suárez-Jacobo, Corinna E. Rüfer, Ramón Gervilla, Buenaventura Guamis, Artur X. Roig-Sagués, Jordi Saldo

oblast tvorby ledu v potravinách –0,5 až –2,5 oC

oblast maximální tvorby ledu do –6 až –8 oC

zásady správného postupu:

zábrana tvorby velkých krystalů ledu, proto nutné:

rychlé zmrazení

nekolísající teplota

přídavek osmoticky aktivních látek

dostatečně nízká teplota:

-25 oC a méně až do cca –35 oC

-18 oC pro delší skladování

Zmrazování

Problémy u ovoce a zeleniny:

potrhání pletiva a desorganisace pochodů v něm v důsledku tvorby ledu (objem ledu o 1/11 zvětšen oproti vodě)

ireversibilní denaturace, koagulace koloidů (bílkovin) v důsledku odnímání vody (čím nižší teplota, tím vyšší zpomalení denaturační reakce vlivem teploty ale podpoření vlivem vyššího zakoncentrování „tekutého“ prostředí

možnosti omezení tvorby ledu (zmrazení po proslazení, prosolení, předsušení atd.)

Princip:

Odnětí vody, jako prostředí nutného pro život rozkladných mikrobů a z největší částí i pro funkci nežádoucích enzymů (oxidas).

Zařízení - sušárny

odejmout právě tolik vody, kolik je nutné:

nedosušené ovoce se snadno kazí

zbytečně dlouho a vysoko sušené ztráty jakosti

ztráty termolabilních látek, tj. vitaminů, barviv ale i základních živin, např. cukru

ztráty botnavosti

obsah vody u ovoce bohatého na cukr nejvýše 15-20 %, u jiného ovoce a zeleniny max. 5-10 %

Sušení

závisí na složení materiálu, teplotě v té které fázi atd., např.:

bílkoviny se mohou srážet

zbytky škrobu se mohou hydrolysovat

vitaminy, barviva a další NSVS se mohou ničit

nižší teploty šetrnější proces

nutný kompromis mezi šetrností x ekonomičnost

obecně se doporučuje, aby teploty na vlhkém zboží) nepřestoupily 90 oC

ovoce sušené při vysokých teplotách bývá velmi ztvrdlé, zhnědlé karamelizací, nahořklé a vůbec s pozměněnou chutí

Sušení – chemické změny

některé ovoce (na rozdíl od zeleniny) vyžaduje i počáteční teploty nízké

jinak by praskalo (třešně, višně, atd.)

např. u višní (mnoho šťávy) nutnost zatažení otvorů po stopkách

vždy vyhovuje systém přihřívající sušící vzduch,

sušárny musí být opatřeny dokonalou teploměrnou a regulační technikou

(regulační, signalizační teploměry, vlhkoměry apod.)

Shrinkage, vitamin C degradation and aroma losses during infra-red drying of apple slices Original Research Article

LWT - Food Science and Technology, Volume 40, Issue 9, November 2007, Pages 1648-1654

Souad Timoumi, Daoued Mihoubi, Fethi Zagrouba

ZÁŘENÍ

Nemusí působit absolutně proti veškeré mikroflóře a všem jejím formám

Inaktivace toxinogenních bakterií až po kontaminaci potraviny toxiny

Vytvoření mikroorganismů rezistentních k záření

Ztráty nutričně významných složek potravin

podpora oxidačních reakcí

oxidace tuků

oxidace fotosenzibilních pigmentů (chlorofyl, feofytin, karotenoidy,

hemoglobin, myoglobin, cytochromy atd.)

vitamíny C, B2 (riboflavin)

Neexistují spolehlivé postupy k detekci ozářených potravin

Spotřebitelé špatně přijímají použití záření

KEY STUDIES

Lykopen

Dětské výživy

LYKOPEN

Čerstvá rajčata – all-trans forma

Degradace celkového množství lykopenu při ohřevu na 100 °C (Lee, M. T.; Chen, B. 2002).

Degradace celkového množství lykopenu během osvětlení při teplotě 25 °C po

dobu 144 hodin (Shi, J.; et al. 2006).

Vliv technologie výroby dětských ovocných výživ na změny nutričně a

senzoricky významných složek

Ovocné dětské výživy mají obsahovat složky důležité pro správný vývoj dětského organismu. Při jejich výrobě by měla být věnována patřičná pozornost výběru surovin, postupům nakládání se surovinami, procesu výroby i podmínkám zacházení s produkty. Obsah nutričně, senzoricky a technologicky významných látek v dětských výživách závisí především, pokud nepočítáme přidané vitamíny a minerály, na obsahu a složení ovocné nebo zeleninové složky ve výrobku, tepelném namáhání během výroby a podmínkách skladování.

Cílem práce bylo zhodnotit vliv podmínek výroby na nutriční a senzorickou hodnotu výrobků, vytipovat technologické operace ovlivňující kvalitu a navrhnout postupy pro zachování nutriční a senzorické hodnoty výrobků.

Fázové vzorky

rozdrcená surovina

dřeň

před pasterací

po pasteraci

hotová dětská výživa

Nárůst obsahu furfuralu a hydroxymethylfuralu během výroby

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

rozdrcená

surovina

dřeň před pasterací po pasteraci hotová dětská

výživa

mg/k

g

Furfural (mg/kg)

HMF (mg/kg)