Charakterystyka sk∏adu chemicznego i wartoĘci od˝ywczej soków

Transkrypt

Zeszyty
Naukowe nr
710
2006
Akademii Ekonomicznej w Krakowie
El˝bieta Kondratowicz-Pietruszka
Katedra Chemii i Kinetyki Procesów
Charakterystyka sk∏adu
chemicznego i wartoÊci od˝ywczej
soków wzbogacanych karotenem
1. Wprowadzenie
Soki i napoje są ważnym elementem diety człowieka. Z punktu widzenia
żywieniowego są bardzo wartościową i popularną formą dostarczania niezbędnych
składników odżywczych [1–3, 20, 31].
W Polsce coraz większym zainteresowaniem konsumentów cieszą się soki owocowe wzbogacane karotenem. Na polskim rynku są to soki owocowo-warzywne
produkowane na bazie marchwi. Niektóre firmy wręcz specjalizują się w produkcji tylko takich soków. Ocenia się, że jest to przyszłościowy kierunek i obecne
tendencje utrzymają się w ciągu kilku najbliższych lat. Wielu producentów ocenia,
że soki marchwiowe mogą stać się głównym produktem branży sokowniczej na
rynku Unii Europejskiej, gdzie soków marchwiowych niemal się nie produkuje i są
tam mało znane. Coraz częściej wybierany prozdrowotny styl życia oraz wzrost
zamożności społeczeństwa są czynnikami przemawiającymi za wzrostem spożycia
żywności ekologicznej, w tym soków wzbogacanych karotenem. Wykorzystanie
marchwi jako surowca do produkcji soków pitnych jest jednym z przykładów
pozyskiwania, naturalnie występujących w przyrodzie, roślin o aktywności biologicznej do produkcji wartościowych żywieniowo napojów docenianych już przez
wielu konsumentów [8, 11–13, 19, 32].
Rosnąca popularność marchwi wynika m.in. z jej dużej wartości odżywczej
oraz bogatego składu chemicznego. Najcenniejszym składnikiem marchwi są
α- i β-karoten, które są źródłem witaminy A w organizmie. Stanowią one jedną
z głównych zalet żywieniowych marchwi. Karotenoidy są nie tylko prekursorami
witaminy A, niezbędnej do prawidłowego metabolizmu, ale decydują również
44
Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka
o barwie soków i napojów. Dodatkowo karotenoidom przypisuje się zdolność
ochrony skóry przed uszkodzeniami wywołanymi przez promienie ultrafioletowe
oraz hamowanie leukoplazmozy w jamie ustnej. Wśród karotenoidów występujących w korzeniu marchwi dominuje β-karoten, którego udział stanowi 45–70%
ogólnej sumy karotenoidów.
W 1996 r. firma „Sonda” jako pierwsza w Polsce zaczęła produkować soki
marchwiowe na skalę przemysłową. Sok stał się przebojem rynkowym. „Sonda”
SA jest obecnie jedną z największych firm regionu łódzkiego i czołowym producentem branży sokowniczej w Polsce. W 1997 r. zarejestrowana została marka
Dr Witt. Obecnie „Dr Witt” SA jest producentem soków i napojów owocowo-warzywnych bez środków konserwujących [29].
2. Charakterystyka marchwi jako surowca do produkcji
soków
2.1. Uwagi wst´pne
Do produkcji soków najbardziej wartościowe są odmiany marchwi o zabarwieniu intensywnie pomarańczowym, zawierające najwięcej karotenu. Spośród
wszystkich warzyw marchew zawiera największą ilość prowitaminy A – karotenu (do 16 mg na 100 g). Witamina A, niezbędna w procesach chemicznych
prawidłowego widzenia, spełnia również szereg innych ważnych funkcji. Wartość
odżywcza marchwi jest bardzo duża dzięki zawartym w niej związkom biologicznie czynnym. Z tego względu, jak również ze względu na łatwość uprawy, dużą
plenność, przydatność do produkcji różnego rodzaju przetworów oraz możliwość
długotrwałego przechowywania, może być spożywana przez cały rok [9, 10].
2.2. Skład chemiczny marchwi i jej wartoÊç od˝ywcza
Wartość odżywcza marchwi jest bardzo duża dzięki występującym w niej
związkom biologicznie czynnym. Zawartość suchej masy w korzeniach może
dochodzić do 12%, z czego 4–10% stanowią cukrowce, wśród których znaczny
udział ma sacharoza (tabela 1). W miarę postępującej wegetacji zawartość cukrów
w korzeniach ulega zwiększeniu, obniża się natomiast poziom włókna, co sprawia, że starsze korzenie stają się bardziej słodkie i delikatne w smaku. Równie
cennym składnikiem korzenia marchwi są witaminy B1, B2, PP, B6 i E (tabela 2)
[4, 9, 27, 30, 34].
Marchew zawiera także sole mineralne, zwłaszcza wapnia, fosforu, magnezu
i żelaza, działające w sposób neutralizujący na kwasy żołądkowe. Zawartość
składników mineralnych w owocach i warzywach jest zmienna i w dużym stopniu
Charakterystyka składu chemicznego i wartości odżywczej…
45
zależy od warunków klimatycznych w okresie wegetacji, a także od nawożenia
i rodzaju gleby [21].
Tabela 1. Przeciętny skład chemiczny części jadalnej marchwi, %
Rodzaj substancji
Zawartość
Woda
88,5
Substancje bezazotowe wyciągowe
7,4
Cukry proste i sacharoza
6,5
Substancje azotowe
1,1
Tłuszcze
0,3
Błonnik
1,0
Popiół
6,9
Źródło: opracowanie własne na podstawie [30].
Tabela 2. Zawartość niektórych witamin w marchwi w 100 g części jadalnej
Witaminy
Zawartość
Witaminy
Zawartość
A, j.m.
12 189
PP, mg
0,45
B1, mg
0,054
B6, mg
0,15
B2, Mg
0,054
C, Mg
3,4
Źródło: opracowanie własne na podstawie [4, 30].
Związkami obniżającymi wartość zdrowotną marchwi są azotany, azotyny
oraz metale ciężkie, zwłaszcza kadm i ołów. Dopuszczalna zawartość azotanów
w marchwi wynosi 400 mg NaNO3/kg świeżej masy [21, 32]. Spośród innych,
ważnych żywieniowo komponentów wymienić należy składniki mineralne: potas
50%, fosfor 10%, wapń 4%, sód i magnez po 3% oraz żelazo i mangan (tabela 3).
Tabela 3. Zawartość niektórych pierwiastków w marchwi w mg/100 g części jadalnej
Pierwiastki
Zawartość
Pierwiastki
Zawartość
Ca
29,0
Mg
10,2
P
33,0
Cu
0,08
Na
82,0
Zn
0,24
K
97,0
Mn
0,19
Fe
0,7
46
Marchew może być spożywana w stanie świeżym przez cały rok. Stanowi surowiec dla przemysłu do produkcji soków, wykorzystywana jest także do produkcji
preparatów witaminowych. Stosowana jest w chorobach układu sercowo-naczyniowego, a przede wszystkim w leczeniu zaburzeń trawiennych u niemowląt i małych
dzieci. Ma również zastosowanie w leczeniu schorzeń skórnych, chorób oczu,
serca, nerek, wątroby, oczyszcza i odkwasza organizm. Zaleca się ją w leczeniu
chorób przewodu pokarmowego, robaczycy, miażdżycy, cukrzycy i nadczynności
tarczycy. W literaturze podaje się wiele zalet zdrowotnych marchwi, ale także
zwraca się uwagę na łatwość absorpcji przez nią szkodliwych substancji, jak np.
azotanów, pozostałości środków ochrony roślin, metali ciężkich [10, 25, 27].
Skład chemiczny marchwi jest uwarunkowany genetycznie i jest różny dla
poszczególnych odmian i rodów. Odstępstwa w składzie chemicznym w obrębie
danych odmian mogą być wynikiem zróżnicowania warunków uprawowych.
Głównym składnikiem marchwi jest woda, która stanowi 88,0–92,0%. Pozostałe
substancje to: cukrowce proste i złożone (glukoza, fruktoza, sacharoza, skrobia,
związki pektynowe oraz celuloza), kwasy organiczne, witaminy, związki azotowe
i mineralne, tłuszcze, woski oraz garbniki [28, 32–34].
Cukrowce rozpuszczalne występujące w korzeniach marchwi są składnikami
nadającymi marchwi charakterystyczny słodki smak i decydują w znacznej mierze
o opłacalności produkcji soku marchwiowego. Zarówno w wypadku owoców, jak
i warzyw dominującymi cukrami są cukry proste – glukoza i fruktoza, natomiast
sacharoza występuje w mniejszych ilościach. Cukrowce zawarte w owocach
i warzywach są źródłem energii dla człowieka (1 g cukru dostarcza około 18 kJ, tj.
4,3 kcal) [17]. W warzywach cukrowce występują w różnych ilościach, w zależności
od gatunku. Szacuje się, że w marchwi ich zawartość wynosi około 6,5% [2, 26].
Zawartość kwasów organicznych w marchwi, a szczególnie ich stosunek ilościowy do cukrów wpływa na cechy smakowe. Marchew należy do surowców
o małej zawartości kwasów organicznych i dość wysokim pH. W rzemyśle sokowniczym najchętniej wykorzystywana jest marchew o jak największej kwasowości,
wtedy bowiem otrzymuje się sok o najlepszych walorach sensorycznych. Smakowitość takiego soku jest najwyżej oceniana. Wysokie pH marchwi wiąże się
z koniecznością stosowania wysokich temperatur do utrwalania soku.
Marchew jest dobrym źródłem błonnika pokarmowego, a zwłaszcza celulozy
i pektyn. Związki pektynowe są bardzo ważnym komponentem teksturotwórczym;
pełnią funkcje regulujące gospodarkę wodną, są także międzykomórkową substancją sklejającą, budującą blaszkę środkową [23]. U poszczególnych odmian
zawartość pektyn może zmieniać się wraz ze stopniem dojrzałości oraz sposobem i czasem przechowywania marchwi. W marchwi świeżej zawartość pektyn
(0,7 g/100 g) może być nawet dwukrotnie mniejsza niż w marchwi przechowywanej (1,5 g/100 g). Dzięki zdolności do tworzenia systemów koloidalnych związki te
47
są odpowiedzialne za gęstą, lepką strukturę tych produktów. W produkcji soków
pitnych tłoczonych bądź dekantowanych mogą utrudniać wydobywanie soku
komórkowego.
Błonnik zawarty w pożywieniu pobudza funkcję żucia i wydzielania śliny,
buforuje i wiąże nadmiar kwasu solnego w żołądku, wpływa na wydzielanie
hormonów przewodu pokarmowego (gastryny), pobudza ukrwienie i aktywność
motoryczną jelit, tworzy korzystne podłoże do rozwoju pożądanej flory bakteryjnej. Błonnik pokarmowy przyspiesza również wydalanie z ustroju związków
sterolowych, pochodnych cholesterolu i w ten sposób obniża jego poziom w surowicy krwi [6, 24].
Związki fenolowe w marchwi to przede wszystkim kwas chlorogenowy,
p-hydroksybenzoesowy, kawowy oraz pochodne kwasu cynamonowego. Gromadzą się głównie w skórce ze względu na ochronną rolę, jaką pełnią, a ich zawartość zmienia się podczas dojrzewania i przechowywania, przy czym podczas
stresu przechowalniczego może zwiększyć się nawet 7-krotnie. Związki te pełnią
korzystne funkcje w organizmie, przypisuje im się jednak udział w występowaniu
gorzkawego smaku marchwi. Ponadto jako związki termostabilne nie ulegają rozkładowi i mogą powodować niekorzystne procesy autooksydacji, charakteryzujące
się zmianą smaku i barwy produktu gotowego. W procesie produkcji soku z marchwi z udziałem handlowych preparatów enzymatycznych do obróbki miazgi,
mogą hamować ich aktywność enzymatyczną.
Jedną z głównych zalet żywieniowych jest obecność karotenoidów w korzeniu
marchwi, wykazujących aktywność przeciwutleniającą, oraz aktywność witaminy A. Karotenoidy są szeroko rozpowszechnione w świecie roślin, nadają żółtą
barwę owocom i kwiatom, obecne są także w owocach, nasionach i podziemnych
częściach niektórych roślin. Ponieważ bogatym źródłem karotenu jest marchew,
dlatego właśnie z niej ten barwnik został po raz pierwszy wyodrębniony [5].
Barwniki karotenoidowe mają istotne znaczenie zarówno ze względów
żywieniowych, jak i sensorycznych. Są one nie tylko prekursorami witaminy A
niezbędnej do prawidłowego metabolizmu, ale decydują również o barwie soków
i napojów [3]. Dodatkowo karotenoidom przypisuje się zdolność ochrony skóry
przed uszkodzeniami wywołanymi przez promienie ultrafioletowe oraz hamowanie leukoplazmozy w jamie ustnej [31].
Wśród karotenoidów występujących w korzeniu marchwi dominuje β-karoten,
którego udział stanowi 45–70% ogólnej sumy karotenoidów. Około 20–40% stanowi α-karoten, a pozostałe to γ-karoten (1–2%), ζ-karoten (2–7%), β-zeakaroten,
luteina, likopen, neurosporen, fitoen i fitofluen. Zawartość karotenoidów w marchwi rozkłada się nierównomiernie na przekroju korzenia. Najwięcej znajduje się
w korze marchwi, nieco mniej w skórce, a najmniej w walcu osiowym. Ponadto
górna część korzenia jest bogatsza w te barwniki niż dolna. Niewielki procent
48
karotenoidów występuje w postaci związanej, np. z białkami, polisacharydami,
kwasami fenolowymi, wykazując w takiej postaci większą termostabilność.
Najcenniejszym składnikiem marchwi są β- i α-karoten, stanowiące źródło
witaminy A w organizmie. Ich zawartość w korzeniach waha się w granicach
8–22 mg%, zależnie od warunków uprawy i wieku rośliny (tabela 4). W 100 g
świeżej masy znajduje się ponadto 6–10 mg kwasu askorbinowego (witaminy C),
który wykazuje zdolność destrukcji nadtlenków lipidów, powodując terminację
procesu utlenienia. Ponadto jest „zmiataczem” wolnych rodników, powstających
zarówno podczas przygotowywania żywności, jak i w wyniku metabolicznych
procesów w organizmie [1, 35].
Tabela 4. Zawartość niektórych karotenoidów w marchwi w mg/100 g części jadalnej
Karotenoidy
Zawartość
α-karoten
4,90
β-karoten
9,20
Lutechina, wiolaksantyna
0,36
Ogółem
14,46
Obecnie znanych jest około 400 barwników karotenoidowych naturalnych
i około 200 otrzymanych w wyniku syntezy. Dzieli się je na dwie grupy:
– karoteny – karotenoidy nie zawierające tlenu,
– ksantofile – karotenoidy zawierające w cząsteczce tlen w postaci grup
hydroksylowych, epoksydowych lub karbonylowych [4, 5].
Większość karotenoidów ma silne właściwości antyutleniające, które polegają
na łatwym reagowaniu z atomowym tlenem i rodnikami [1, 6, 26]. Spośród znanych karotenoidów około 50 charakteryzuje się aktywnością witaminy A, przy
czym za najaktywniejszy prekursor retinolu uważany jest β-karoten. Przemiana
karotenoidów do retinolu ma miejsce tylko wtedy, gdy w organizmie go brakuje,
co oznacza, że nie ma zagrożenia kumulowania się toksycznych stężeń tego
związku w ustroju człowieka. Działanie antyutleniające karotenoidów zależy od
ilości sprzężonych wiązań podwójnych oraz obecności grupy ketonowej w cząsteczce [1].
Degradacja barwników karotenoidowych w czasie przetwarzania i przechowywania żywności w zależności od składu produktu i warunków procesu może mieć
różny przebieg. Najczęściej towarzyszy jej nie tylko zmiana barwy, ale i zapachu,
gdyż w wyniku tych reakcji powstają lotne związki małocząsteczkowe. Na skutek
zachodzących procesów, w produktach bogatych w karotenoidy, przechowywanych lub ogrzewanych w obecności tlenu, zachodzą istotne zmiany sensoryczne
49
– stopniowy zanik charakterystycznej pomarańczowożółtej barwy i zmiana
aromatu. Związki karbonylowe, powstające w wyniku rozpadu karotenoidów,
są bardzo aktywne i mogą uczestniczyć w innych procesach, np. przyspieszając
proces brunatnienia. Wskutek degradacji prowitaminy A, tj. β-karotenu, i innych
biologicznie aktywnych karotenoidów zmniejsza się wartość żywieniowa produktów. Jednak przy prawidłowej produkcji żywności i przechowywaniu wyrobów
w niskiej temperaturze straty karotenoidów są małe i nie mają istotnego wpływu
na jakość produktu [5].
2.3. Soki z zawartoÊcià karotenu
Nowoczesny przemysł sokowniczy charakteryzuje się: ciągłym prowadzeniem
procesu w systemie zamkniętym, bezpieczeństwem mikrobiologicznym, szybkim
uzyskiem soku, co zapobiega niepożądanym zmianom (np. utlenianiu), specyficzną ekstrakcją wartościowych składników z surowca (np. β-karotenu), uzyskiwaniem jednolitej konsystencji z regulowanym, stabilnym stopniem zmętnienia
soku. Tak uzyskane soki są bogatsze w β-karoten (średnio 4850 μg) i wyraźnie
intensywniej zabarwione niż otrzymane przy użyciu prasy [7, 33]. W celu uniknięcia kłopotliwego procesu sterylizacji, mogącego zmniejszyć wartość odżywczą soku marchwiowego, coraz cześciej dokwasza się go kwasem cytrynowym,
kwaśnym sokiem owocowym lub zagęszczonym sokiem owocowym. Obniżenie
pH soku marchwiowego pozwala utrwalać go przez pasteryzację w temperaturze
zbliżonej do 100°C [20]. Technologia produkcji soków marchwiowych zakłada
pełne wykorzystanie surowców przez wydobycie z nich maksymalnej ilości składników odżywczych, a następnie nadanie smakowitości produktom. Osiągnięcie
powyższego celu utrudniają nierozpuszczalne fragmenty miąższu, jak: pektyny,
celuloza, ligniny czy białko, które adsorbują na swojej powierzchni rozpuszczalne
i koloidalne składniki soku komórkowego. Wiążą one w swej strukturze część
karotenoidów, głównie β-karoten. Dlatego tak kieruje się procesem technologicznym, aby większość substancji zawartych w komórkach miąższu uwolnić lub przeprowadzić w formę upłynnioną i wydobyć je wraz z sokiem komórkowym [14–16,
18, 33]. Soki marchwiowe i marchwiowo-owocowe są bogatym źródłem błonnika
pokarmowego (1,2–2,6 g w 100 g soku). Na skalę przemysłową produkowane są
też soki marchwiowe z dodatkami owoców, takich jak: pomarańcza, jabłko, brzoskwinia czy ananas. Wpływają one nie tylko na atrakcyjność oferty handlowej, ale
przede wszystkim wzbogacają sok marchwiowy o naturalne składniki odżywcze
zawarte w dodawanych owocach, w tym w witaminę C. Soki te spożywane w ilości 200 ml dziennie pokrywają w 100% normę zalecanego dziennego spożycia
w przeliczeniu na witaminę A oraz 13–43% zapotrzebowania na witaminę C.
Z kwasów organicznych występują kwas jabłkowy i kwas cytrynowy. Przeprowadzone w USA badania wykazały, że 25% flawonoidów racji pokarmowych jest
50
dostarczana poprzez soki owocowe. Wartości energetyczne i zawartość podstawowych składników zależy od kompozycji soku, co przedstawiono w tabelach 5
i 6. Na uwagę zasługują wysokie wartości β-karotenu w przypadku wszystkich
rodzajach soków.
Tabela 5. Wartość energetyczna i zawartość podstawowych składników w 100 g
soku marchwiowego
Białko,
g
Węgloβ-karoTłuszcz,
Błonnik,
wodany,
ten,
g
g
g
μg
kcal
Woda,
g
Marchwiowy
43
88,1
0,4
0,1
11,3
1,3
4850
Marchwiowo-brzoskwiniowy
44
87,9
0,5
0,1
11,3
1,3
5000
Marchwiowo-jabłkowy
46
86,6
0,5
0,3
12,3
2,2
3675
Marchwiowo-jabłkowo-pomarańczowy
44
87,1
0,6
0,2
11,8
1,9
3933
Marchwiowo-pomarańczowy
40
88,2
0,6
0,1
10,8
1,7
3365
Marchwiowo-jabłkowy-owoce tropikalne
(ananas)
52
84,6
0,7
0,3
14,0
2,6
4517
Rodzaj soku
Źródło: [22, 26].
Soki zawierają witaminy, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania
organizmu. Zawartość ich jest różna dla poszczególnych rodzajów soków. Witamin
z grupy B zawierają stosunkowo niewiele, natomiast są ważnym źródłem witaminy C i prowitaminy A, czyli β-karotenu. Soki warzywno-owocowe zawierają
różne witaminy, lecz z żywieniowego punktu widzenia najważniejsze są witaminy,
które charakteryzują się właściwościami antyoksydacyjnymi. Należą do nich
witaminy A, C i E. W tabeli 6 zestawiono zawartość witamin w różnych sokach
marchwiowych. Sok marchwiowy charakteryzuje się niższą zawartością witamin
w porównaniu z sokami marchwiowo-owocowymi, co wskazuje na korzystny
dodatek owoców jako elementu wzbogacającego.
Zawartość witaminy E w soku marchwiowym wynosi 0,16 mg/100 g soku, co
w porównaniu z innymi sokami stanowi:
– 50% w porównaniu z sokiem marchwiowo-brzoskwiniowym,
– 39% w porównaniu z sokuiem marchwiowo-jabłkowym,
– 51,6% w porównaniu z sokiem marchwiowo-jabłkowo-pomarańczowym,
– 72,7% w porównaniu z sokiem marchwiowo-pomarańczowym,
– 30,8% w porównaniu z sokiem marchwiowo-jabłkowo-ananasowym.
51
Zawartość witaminy C w soku marchwiowym wynosi 4,8 mg/100 g soku, co
w porównaniu z innymi sokami stanowi:
– 78,7% w porównaniu z sokiem marchwiowo-brzoskwiniowym,
W soku marchwiowo-brzoskwiniowym zaobserwowano mniejszą zawartość
witaminy C niż w soku marchwiowym.
Tabela 6. Zawartość witamin w mg/100 g soku marchwiowego
Witamina
E
Tiamina
Ryboflawina
Niacyna
Witamina
B6
Witamina
C
Marchwiowy
0,18
0,019
0,019
0,16
0,05
4,8
0,32
0,018
0,024
0,31
0,04
6,1
Rodzaj soku
0,41
0,035
0,031
0,24
0,07
4,0
0,31
0,040
0,028
0,22
0,07
9,3
0,22
0,044
0,027
0,21
0,08
8,9
Marchwiowo-jabłkowy-owoce tropikalne
(ananas)
0,52
0,046
0,043
0,38
0,11
5,7
Źródło: [22, 26].
Tabela 7. Zawartość składników mineralnych w mg/100 g soku marchwiowego
Rodzaj soku
Marchwiowy
Na
K
Ca
P
Mg
Fe
Zn
Cu
Mn
29
99
13
11
6
0,2
0,12
0,04
0,07
0,07
21
111
11
13
6
0,2
0,11
0,04
30
163
15
16
7
0,3
0,20
0,05
0,11
26
153
18
16
8
0,3
0,17
0,05
0,08
26
149
22
18
9
0,3
0,16
0,06
0,07
Marchwiowo-jabłkowy-owoce
tropikalne (ananas)
27
208
17
19
11
0,4
0,21
0,07
0,14
Źródło: [22].
Składniki mineralne odgrywają rolę odkwaszającą w organizmie człowieka.
Należy zwrócić także uwagę na poziom zawartości potasu, który jest pierwiast-
52
kiem antagonistycznym w stosunku do sodu. Stosunek zawartości potasu do sodu
w poszczególnych sokach wynosi:
– 3,41 w soku marchwiowym,
– 5,29 w soku marchwiowo-brzoskwiniowym,
– 5,43 w soku marchwiowo-jabłkowym,
– 5,88 w soku marchwiowo-jabłkowo-pomarańczowym,
– 5,73 w soku marchwiowo-pomarańczowym,
– 7,70 w soku marchwiowo-jabłkowo-ananasowym.
Zawartość potasu w soku marchwiowym wynosi 99 mg/100 g soku, co w porównaniu z innymi sokami stanowi:
– 89,2% w porównaniu z sokiem marchwiowo-brzoskwiniowym,
– 60,7% w porównaniu z sokiem marchwiowo-jabłkowym,
3. Charakterystyka materiału doÊwiadczalnego i metod
badawczych
Spośród szerokiego asortymentu soków dostępnych na rynku do badań
wybrano soki dwóch producentów: „Dr Witt” i „Sonda”, w opakowaniach szklanych o pojemności 1 l:
– „Dr Witt”: marchew-ananas, marchew-jabłko, marchew-pomarańcza,
– „Sonda”: marchew-brzoskwinia, marchew-jabłko, marchew-pomarańcza.
Badania fizykochemiczne obejmowały oznaczenie:
– słabych kwasów metodą miareczkowania konduktometrycznego,
– kwasów w roztworach soku metodą miareczkowania potencjometrycznego,
– zawartości cukru metodą Lane-Eynona.
Przy oznaczeniu słabych kwasów metodą miareczkowania konduktometrycznego i potencjometrycznego otrzymane wyniki przeliczano na zawartość kwasu
jabłkowego.
4. Wyniki badaƒ własnych
Po przeprowadzeniu wyżej wymienionych badań fizykochemicznych otrzymano wyniki zestawione w tabeli 8.
Najwięcej kwasu jabłkowego oznaczonego metodą miareczkowania konduktometrycznego zawierały soki: marchew-brzoskwinia firmy „Sonda” 0,0231 g,
53
następnie marchew-jabłko firmy „Dr Witt” i marchew-pomarańcza firmy „Sonda”
– po 0,0221 g, najmniej zaś sok marchew-ananas 0,0151 g.
Tabela 8. Zawartość kwasu jabłkowego w sokach marchwiowych oznaczanych metodą
miareczkowania konduktometrycznego, g/100 g soku
Czas,
doby
„Dr Witt”
marchew-ananas
„Dr Witt”
marchew-jabłko
„Dr Witt”
marchew-pomarańcza
0
0,0151
0,0221
0,0201
„Sonda”
„Sonda”
„Sonda”
marchewmarchewmarchew-brzoskwi-pomarań-jabłko
nia
cza
0,0231
0,0211
0,0221
Źródło: opracowanie własne.
Tabela 9. Zawartość kwasu jabłkowego w sokach marchwiowych oznaczanych metodą
potencjometryczną, g/100 g soku
Czas,
t
„Dr Witt”
marchew-ananas
„Dr Witt”
marchew-jabłko
0
0,0449
0,0613
„Dr Witt”
„Sonda”
marchewmarchew-pomarańcza -brzoskwinia
0,0549
0,0579
„Sonda”
marchew-jabłko
„Sonda”
marchew-pomarańcza
0,0579
0,0569
Najwięcej kwasu jabłkowego zawierały soki (tabela 9): marchew-jabłko firmy
„Dr Witt” 0,0613 g, następnie marchew-jabłko i marchew-brzoskwinia firmy
„Sonda” – po 0,0579 g, najmniej sok marchew-ananas 0,0449 g.
Jeżeli porówna się oznaczenia z obydwu metod, potencjometrycznej (P) i konduktometrycznej (K), to widoczne jest, że występują tu znaczne różnice w zawartościach w sokach oznaczanego kwasu. Najczęściej zawartość kwasów w sokach
oznacza się metodą konduktometryczną. W związku z tym, podaje się zawartość
kwasów w przeliczeniu na kwas jabłkowy według metody konduktometrycznej.
Aby mówić o zastępowalności obydwu metod, wskazane byłyby dalsze, szersze
badania, w celu ustalenia odpowiednich przeliczników. Często powtarzająca się
wartość 0,0348 g sugeruje, że mniej więcej taka wartość zawyża zawartość kwasu
jabłkowego oznaczanego metodą potencjometryczną.
0,0449 g P – 0,0151 g K = 0,0298 g
marchew-ananas „Dr Witt”
marchew-jabłko „Dr Witt”
0,0613 g P – 0,0221 g K = 0,0392 g
marchew-pomarańcza „Dr Witt” 0,0549 g P – 0,0201 g K = 0,0348 g
marchew-brzoskwinia „Sonda” 0,0579 g P – 0,0231 g K = 0,0348 g
0,0579 g P – 0,0211 g K = 0,0368 g
marchew-jabłko „Sonda”
marchew-pomarańcza „Sonda” 0,0569 g P – 0,0221 g K = 0,0348 g
54
Tabela 10. Zawartość cukrów w badanych sokach, g/100 g soku
„Dr Witt”
marchew-ananas
„Dr Witt”
marchew-jabłko
„Dr Witt”
marchew-pomarańcza
„Sonda”
marchew-brzoskwinia
„Sonda”
marchew-jabłko
„Sonda”
marchew-pomarańcza
9,71
9,98
8,70
8,73
9,93
9,85
Przeprowadzone analizy wykazały, że soki marchwiowo-jabłkowe obydwu firm
zawierały największą ilość cukru (tabela 10). Najniższą jego zawartość zawiera sok
marchwiowo-pomarańczowy firmy „Dr Witt” i sok marchwiowo-brzoskwiniowy
firmy „Sonda”. Soki marchwiowo-pomarańczowe obydwu producentów zawierają
różne ilości cukru: 8,70 g lub 9,85 g/100 g soku, mniej zróżnicowany jest poziom
cukru w sokach marchwiowo-jabłkowych: 9,98 g i 9,93 g/100 g soku. Przeciętnie zawartość cukru w sokach marchwiowo-owocowych waha się w przedziale
8,70–9,98 g/100 g soku. Zawartość cukru w badanych sokach „Sonda” i „Dr Witt”
przedstawiono na rys. 1 i 2.
10,0
9,8
9,6
9,4
9,2
9,0
9,71
9,98
8,8
8,6
8,70
8,4
8,2
8,0
marchew-ananas
marchew-jabłko
marchew-pomarańcza
Rys. 1. Zawartość cukru w badanych sokach „Dr Witt”, g/100 g soku
55
10,0
9,8
9,6
9,4
9,2
9,0
9,85
9,93
8,8
8,6
8,73
8,4
8,2
8,0
marchew-pomarańcza
marchew-jabłko
marchew-brzoskwinia
Rys. 2. Zawartość cukru w badanych sokach „Sonda”, g/100 g soku
5. Podsumowanie
Poziom spożycia soków w Polsce w ostatnich latach zbliżył się do poziomu
spożycia soków w Unii Europejskiej. Przemysł owocowo-warzywny odgrywa
obecnie ważną rolę w zmianach sposobu odżywiania. Oferta soków i napojów
marchwiowych i owocowo-marchwiowych jest bardzo bogata. Wśród innych
soków i napojów owocowo-warzywnych szczególne znaczenie mają te, które są
bogatym źródłem związków i substancji o charakterze przeciwutleniaczy, takich
jak witamina C, E, A, β-karoten, oraz składników mineralnych, w tym potasu,
magnezu, wapnia i żelaza. We wszystkich sokach zaobserwowano korzystny stosunek zawartości potasu do sodu, wynoszący od 3,41 w soku marchwiowym do
7,70 w soku marchwiowo-jabłkowo-ananasowym. W pozostałych sokach stosunek
ten wynosi średnio 5,58.
Składniki zawarte w sokach zmniejszają skutki tzw. stresu oksydacyjnego,
który jest przyczyną wielu chorób cywilizacyjnych. Do związków o działaniu
antyoksydacyjnym i o szczególnym znaczeniu zalicza się β-karoten. Skład chemiczny soków przecierowych zbliżony jest do składu surowców, z których są
wytwarzane. Obecność kwasów organicznych i cukrów zwiększa atrakcyjność
sensoryczną soków. Badania własne przeprowadzone na sokach marchwiowych
„Dr Witt” i „Sonda” potwierdzają niewielkie zróżnicowanie w zawartości tych
składników w zależności od rodzaju soku. Zawartość kwasów w przeliczeniu na
56
kwas jabłkowy oznaczona metodą miareczkowania konduktometrycznego wynosi
0,0201–0,0231 g/100 g soku. Większe odstępstwa odnotowano jedynie w wypadku
soku marchwiowo-ananasowego, dla którego zawartość kwasu jabłkowego była
niższa i wynosiła 0,0151 g/100 g soku. Metoda potencjometryczna zastosowana
równolegle do oznaczania kwasów wymaga jeszcze dopracowania, aby również
mogła być stosowana do tego typu oznaczeń. Zawartość cukrów, oznaczona
metodą Lane-Eynona, jest najwyższa w sokach marchwiowo-jabłkowych. Zawartość cukru jest zróżnicowana nawet dla tego samego typu soku, np. sok marchwiowo-pomarańczowy „Dr Witt” zawiera 8,70 g/100 g, a „Sonda” 9,85 g/100 g.
Wskazuje to na zastosowanie do produkcji surowców o różnej zawartości cukru
oraz na dosładzanie soku.
Literatura
[1] Borowska J., Owoce i warzywa jako źródło naturalnych przeciwutleniaczy (2),
„Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 2003, nr 6.
[2] Borowska J., Szajdek A., Zadernowski R., Jakość żywieniowa soków przecierowych
i napojów (1), „Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 2004, nr 2.
[3] Borowska J., Szajdek A., Zadernowski R., Jakość żywieniowa soków przecierowych
i napojów (2), „Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 2004, nr 3.
[4] Chemia żywności – skład, przemiany i właściwości żywności, pod red. Z.E. Sikorskiego, WNT, Warszawa 2000.
[5] Chemiczne i funkcjonalne właściwości składników żywności, pod red. Z.E. Sikorskiego, WNT, Warszawa 1996.
[6] Cieślik E., Florkiewicz A., Aspekty żywieniowe soków i napojów nowej generacji,
„Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 2001, nr 3.
[7] Czapski J., Wpływ technologii na jakość soków owocowo-warzywnych, „Przemysł
Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 1999, nr 10.
[8] Czapski J., Walkowiak-Tomczak D., Nowe surowce i technologie w produkcji soków
jako odpowiedź na oczekiwania konsumenta, „Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 2001, nr 3.
[9] Czarnecka-Skubina E., Dudzińska B., Zalewski S., Wpływ stopnia przetworzenia na
jakość i poziom skażeń marchwi, „Przemysł Spożywczy” 1997, nr 8.
[10] Dobrakowska-Kopecka Z., Doruchowski R.W., Gapiński M., Warzywnictwo, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1999.
[11] Gąsowski J., Rynek soków owocowych w Unii Europejskiej, „Boss – Rolnictwo”
2002, nr 34.
[12] Gulbicka B., Wyżywienie – poziom i zróżnicowanie. Analiza produkcyjno-ekonomicznej sytuacji rolnictwa i gospodarki żywnościowej, IERiGŻ, Warszawa 2003.
[13] Hermans J., Prawne aspekty i organizacja ujednoliconego rynku soków oraz perspektywy jego rozwoju, „Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 2000,
nr 3.
[14] Horubała A., Światowe tendencje w technice i technologii soków i napojów, „Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 1999, nr 11.
57
[15] Jarczy A., Technologia żywności, WSiP, Warszawa 2001.
[16] Jarczyk A., Zarys przetwórstwa owoców i warzyw. Technologia żywności, WSiP,
Warszawa 2001.
[17] Jarczyk A., Berdowski J.B., Przetwórstwo owoców i warzyw, cz. 1, WSiP, Warszawa
1997.
[18] Jarczyk A., Berdowski J.B., Technologia soków warzywnych przecierowych. Przetwórstwo Owoców i Warzyw, cz. 2, WSiP, Warszawa 1999.
[19] Kobielska Z., Rynek soków: napoje w natarciu, „Boss – Rolnictwo” 2004, nr 10.
[20] Kobielska Z., Soki z butelki lub kartonika, „Boss – Rolnictwo” 2002, nr 1.
[21] Kot A., Wyszogradzka-Koma L., Zaręba S., Badania zawartości niektórych pierwiastków śladowych w produktach spożywczych krajowego pochodzenia, „Bromatologia, Chemia i Toksykologia” 2001, nr 1.
[22] Kunachowicz H., Nadolna I., Tabele wartości odżywczej produktów spożywczych,
Prace PŻŻ, Warszawa 1998.
[23] Loś-Kuczera M., Błonnik pokarmowy w żywieniu człowieka, „Przemysł Spożywczy”
1990, nr 1.
[24] Mączyńska D., Zdziennicka D., Wybrane zagadnienia technologii żywności niskokalorycznych przetworów z owoców i warzyw, „Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 1992, nr 12.
[25] Michalik H., Jaka marchew dla przemysłu, „Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 1993, nr 5.
[26] Nadolna I., Wartość żywieniowa krajowych soków warzywnych i owocowych. Soki
warzywne i owocowe a zdrowie, Wydawnictwo Borgis, Warszawa 1998.
[27] Nawirska A., Król A., Marchew – porównanie wybranych składników chemicznych
czterech odmian, „Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 2004, nr 1.
[28] Orłowski M., Kołota E., Uprawa warzyw, Wydawnictwo Brasika, Szczecin 1999.
[29] Pasjonaci owoców, http://www.drwitt.pl.
[30] Pijanowski E., Dłużewski M., Dłużewska A., Jarczyk A., Ogólna technologia żywności”, WNT, Warszawa 1996.
[31] Robak J., Zachwieja Z., Znaczenie karotenoidów w diecie człowieka oraz leczeniu
niektórych schorzeń, „Bromatologia, Chemia i Toksykologia” 2002, nr 4.
[32] Zadernowski R., Buderewicz G., Borowska E.J., Kaszubski W., Sok z marchwi. Naturalnie mętny – kryteria doboru surowca oraz optymalizacja procesu technologicznego (1) „Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 2003, nr 5.
[33] Zadernowski R., Buderewicz G., Borowska E.J., Kaszubski W., Sok z marchwi. Naturalnie mętny – kryteria doboru surowca oraz optymalizacja procesu technologicznego (2), „Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 2003, nr 7–8.
[34] Zadernowski R., Buderewicz G., Borowska E.J., Kaszubski W., Sok z marchwi. Naturalnie mętny – kryteria doboru surowca oraz optymalizacja procesu technologicznego (3), „Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny” 2003, nr 9.
[35] Ziegler R.G., A Review of Epidemiological Evidence that Carotenoids Reduce the
Risk of Cancer, „Journal of Nutrition” 1989, vol. 119.
58
Characterization of the Chemical Composition and Nutritive Value
of Carotene-Enriched Juices
Among fruit and vegetable juices those which are a rich source of compounds and
substances inhibiting oxidation, like vitamins C, E, β-carotene and mineral constituents,
are of especially great importance. On the basis of the literature data the chemical
composition of juices enriched with carrot juice is presented. The potassium-sodium ratios
in carrot juices and carrot-fruit juices, and the levels of vitamins E and C in 100 g of each
of the juices are calculated. Own research works were carried out on carrot-fruit juices
“Dr Witt” and “Sonda”. The acid content, i.e. the apple acid content, was determined
using conductometric titration and the potentiometric method, and the sugar content was
determined using the Lane-Eynon method.

Charakterystyka sk∏adu chemicznego i wartoĘci od˝ywczej soków

Transkrypt

Podobne dokumenty

Zdrowo, wartościowo, smacznie…

specyfikacja - Essence Sp. z oo

Zupa szpinakowa na soku owocowym

Noni 100% czystego soku 1000 ml

informacja - Wojewódzki Inspektorat Inspekcji Handlowej w Łodzi

Napój niegazowany jabłko z wiśnią 1,5 l Jupi