Projekty zakończone


Wpływ pasteryzacji momentalnej na profile zapachowe soków jabłkowych.


Koordynatorzy projektu: Artur Wiktor, Marcin Iwaniuk, Tomasz Siedlecki

        Wstęp
    Jednym z głównych celów obróbki cieplnej w przemyśle owocowo-warzywnym jest przedłużenie trwałości produktu poprzez unieszkodliwienie form wegetatywnych drobnoustrojów oraz inaktywacja enzymów przy jednoczesnym zachowaniu smaku oraz zapachu produktu. Technika ta wymyślona została w XIX wieku przez wielkiego chemika oraz prekursora mikrobiologii Ludwika Pasteur’a. Jednym z rodzajów pasteryzacji jest pasteryzacja momentalna wysoka, która polega na ogrzaniu surowca do temperatury 80-90°C przez czas od 2 do 25 s. Najczęściej proces ten stosowany jest do utrwalania mleka ale coraz częściej znajduje zastosowanie w innych gałęziach przemysłu spożywczego np. w przemyśle owocowo-warzywnym. Ogólnie wiadomym jest fakt, że obróbka termiczna oprócz unieszkodliwienia mikroorganizmów powoduje szereg zmian w składnikach zawartych w żywności . Surowce roślinne zawierają wiele związków nieodpornych na ogrzewanie tzw. związków termolabilnych, które w wysokich temperaturach ulegają degradacji. Wśród tych związków jest wiele składników żywieniowo cennych (np. witaminy) oraz substancji determinujących cechy sensoryczne produktu finalnego. Związki aromatotwórcze soków są wyjątkowo podatne na degradację podczas obróbki termicznej. W związku z tym, że soki jabłkowe są bardzo popularne zarówno w Polsce, Europie jak i w Stanach Zjednoczonych Ameryki zasadne wydają się poszukiwania takich parametrów procesów obróbki cieplnej, np. pasteryzacji, które przedłużając trwałość produktu nie powodują większych zmian w składzie żywności.

    Materiał i metody badań
    Do badań posłużyły soki pozyskane z następujących, popularnych na polskim rynku odmian jabłek: Gloster, Idared, Jonagold, Sawa, Szampion. Surowiec pochodził z Sadów Doświadczalnych Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie zlokalizowanych w Wilanowie. Jabłka umyto, rozdrobniono w półtechnicznym szarpaku a następnie tłoczono w laboratoryjnej prasie warstwowej. Kolejno soki pasteryzowano na pasteryzatorze płytowym w temp. 81°C przez 20s.

   

Rys.1 Aparatura półtechniczna wykorzystana w eksperymencie: a) prasa warstwowa,
b) pasteryzator płytowy

    Następnie dokonano analizy związków lotnych w sokach przed i po pasteryzacji wykorzystując metodę HS-SPME-GC/MS. Badania przeprowadzono na aparacie SHIMADZU QP2010 (Rys.2). Z każdej analizy chromatograficznej wybrano związki o największej powierzchni pod pikiem.

Rys.2 Chromatograf gazowy sprzężony ze spektrometrem mas SHIMADZU QP2010


    Wyniki i dyskusja

    Zestawienie dwóch przykładowych chromatogramów (rys.4) świadczy o pewnym zróżnicowaniu między profilami związków lotnych w próbkach soku poddanego pasteryzacji i niepasteryzowanego.
 

Rys.3 Chromatogramy soków pozyskanych prze i po pasteryzacji: a) pochodzące z odmiany ldared, b) pochodzące z odmiany Szampion

    Profile zapachowe soków jabłkowych z analizowanych odmian istotnie różnią się między sobą zarówno pod względem jakościowym tj. obecność/brak danego związku jak i ilościowym tj. poziom zawartości występujących w nich związków. Zauważono, że po procesie obróbki termicznej wzrasta zawartość jednych substancji a spada innych. Nie stwierdzono jednak ścisłej zależności między rodzajem związku chemicznego a kierunkiem zmian, którym ulega. W większości przypadków pasteryzacja momentalna spowodowała wzrost zawartości octanu butylu – związku odpowiadającego za aromat gruszkowy oraz spadek zawartości octanu izoamylu – olejku bananowego. Na niemal identycznym poziomie w sokach z odmian Gloster, Sawa i Szampion występował przed i po pasteryzacji octan heksylu – związek obecny w aromacie jabłek, moreli, bananów, whisky i wina. Zmiany te mogą wynikać bezpośrednio z degradacji związków termolabilnych podczas obróbki cieplnej jak również z reakcji zachodzących między związkami. Wszelkie teorie na ten temat należy wysuwać bardzo ostrożnie mając na uwadze fakt, iż podczas mikroekstrkacji do fazy stałej w fazie nadpowierzchniowej nie są obecne wszystkie związki analizowanego materiału.

    Wnioski
    Umiejętne dobranie parametrów pasteryzacji soków jabłkowych stwarza możliwość otrzymania produktów o naturalnym aromacie owoców, z których je uzyskano.
Pasteryzacja momentalna prawdopodobnie może być alternatywnym sposobem utrwalania moszczów jabłkowych jednak konieczne jest przeprowadzenie kompleksowych badań uwzględniających określenie ich stabilności mikrobilogicznej.