wpływ pasteryzacji momentalnej na profile zapachowe soków

WPŁYW PASTERYZACJI MOMENTALNEJ
NA PROFILE ZAPACHOWE SOKÓW JABŁKOWYCH
Artur Wiktor, Marcin Iwaniuk, Tomasz Siedlecki
opiekun pracy: dr hab. Małgorzata Ziarno, mgr inŜ. Dorota Zaręba
opiekun koła: dr inŜ. Rafał Wołosiak
SGGW, Koło Naukowe Technologów śywności,
Wydział Nauk o śywności
02-787 Warszawa, ul. Nowoursynowska 159c, tel. (22) 59 37182
Wstęp
Wyniki i dyskusja
Jednym z głównych celów obróbki cieplnej w przemyśle owocowowarzywnym jest przedłuŜenie 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 [6]. 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 [2]. Najczęściej proces ten
stosowany jest do utrwalania mleka ale coraz częściej znajduje zastosowanie
w innych gałęziach przemysłu spoŜywczego np. w przemyśle owocowowarzywnym. Ogólnie wiadomym jest fakt, Ŝe obróbka termiczna oprócz
unieszkodliwienia mikroorganizmów powoduje szereg zmian w składnikach
zawartych w Ŝywności [5]. Surowce roślinne zawierają wiele związków
nieodpornych na ogrzewanie tzw. związków termolabilnych, które w wysokich
temperaturach ulegają degradacji. Wśród tych związków jest wiele składników
Ŝywieniowo 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, Ŝe soki
jabłkowe są bardzo popularne zarówno w Polsce, Europie jak i w Stanach
Zjednoczonych Ameryki [4] zasadne wydają się poszukiwania takich
parametrów procesów obróbki cieplnej, np. pasteryzacji, które przedłuŜając
trwałość produktu nie powodują większych zmian w składzie Ŝywności.
Zestawienie dwóch przykładowych chromatogramów (rys.4) świadczy
o pewnym zróŜnicowaniu między profilami związków lotnych w próbkach
soku poddanego pasteryzacji i niepasteryzowanego.
Materiał i metody badań
Do badań posłuŜyły 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 (Rys.1a). Kolejno soki pasteryzowano na
pasteryzatorze płytowym (Rys.1b) w temp. 81°C przez 20s.
a)
b)
(x1,000,000)
5.0
a)
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
2.5
5.0
7.5
10.0
12.5
15.0
17.5
20.0
2.5
5.0
7.5
10.0
12.5
15.0
17.5
20.0
(x1,000,000)
5.0
b)
4.0
3.0
2.0
1.0
Rys.4 Chromatogramy soków pozyskanych przed i po pasteryzacji: a) pochodzące
z odmiany Idared, b) pochodzące z odmiany Szampion
Profile zapachowe soków jabłkowych z analizowanych odmian
istotnie róŜnią się między sobą zarówno pod względem jakościowym tj.
obecność/brak danego związku jak i ilościowym tj. poziom zawartości
występujących w nich związków. ZauwaŜono, Ŝe po procesie obróbki
termicznej wzrasta zawartość jednych substancji a spada innych. Nie
stwierdzono jednak ścisłej zaleŜności 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 równieŜ z reakcji zachodzących między związkami. Wszelkie
teorie na ten temat naleŜy wysuwać bardzo ostroŜnie mając na uwadze
fakt, iŜ podczas mikroekstrkacji do fazy stałej w fazie nadpowierzchniowej
nie są obecne wszystkie związki analizowanego materiału.
Wnioski
Rys.2 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 kaŜdej analizy
chromatograficznej wybrano związki o największej powierzchni pod pikiem.
Umiejętne dobranie parametrów pasteryzacji soków jabłkowych
stwarza moŜliwość otrzymania produktów o naturalnym aromacie
owoców, z których je uzyskano.
Pasteryzacja momentalna prawdopodobnie moŜe być alternatywnym
sposobem utrwalania moszczów jabłkowych jednak konieczne jest
przeprowadzenie
kompleksowych
badań
uwzględniających
określenie ich stabilności mikrobilogicznej.
Piśmiennictwo
Rys.2 Chromotograf gazowy sprzęŜony ze spektrometrem mas SHIMADZU QP2010
[1] Aguilar-Rosas S.F., Ballinas-Casarrubias M.L., Neverez-Moorillon G.V., Martin-Belloso O.,
Ortega-Rivas E.: Thermal and pulsed electric fields pasteurization of apple juice: effects on
physicochemial properties and flavour compounds. Journal of Food Engineering, 2007, 83, 41-46
[2] Górska J.: ESL staje się trendy. Forum Mleczarskie Handel, 2009, 4 (35)
[3] Kiczorowska B., Kiczorowski P., Bochniarz A.: Skład chemiczny skórki i miąŜszu jabłek odmian
Jonica i Szampion wyprodukowanych w sadach województwa lubelskiego. Acta Agrophysica, 2006,
8 (2), 375-383
[4] Komthong P., Igura N., Shimoda M.: Effect of ascorbic acid on the odours of cloudy apple juice.
Food Chemistry, 2007, 100, 1342-1349
[5] Shimoda M., Katoh T., Suzuki J., Kawaraya A., Igura N., Hayakawa I.: Changes in the odors of
reconstituted apple juice during thermal processing. Food Research International, 2003, 36, 439445
[6] http://portalwiedzy.onet.pl/
www.kntz.sggw.pl