Stabilita nepasterizované a chlazené pomerančové šťávy

FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY

Stabilita nepasterizované a chlazené pomerančové šťávy

Maria Cristina Corrêa de SouzaI, *; Marta de Toledo BenassiII; Renata Fraxino de Almeida MeneghelII; Rui Sérgio dos Santos Ferreira da SilvaII

IUniversidade Paranaense – UNIPAR; C. P. 224; 87502-210; Umuarama – PR – Brazílie
IIUniversidade Estadual de Londrina – UEL; [email protected]; C. P.6001; 86051-970; Londrina – PR – Brazílie

ABSTRACT

Stabilita pomerančové šťávy získané z malého extraktoru a skladované v polyethylenové lahvi byla hodnocena za izotermických a neizotermických podmínek skladování při teplotách 4, 8 a 12oC po dobu 72 hodin. pH, titrovatelná kyselost a Brix se během 72 hodin skladování významně nezměnily. Mikrobiologická analýza ukázala vysoký počáteční počet plísní a kvasinek, který se zvýšil ve šťávě skladované po dobu 72 h v neizotermických podmínkách se zneužitím teploty (12oC/4 h). Data senzorického hodnocení ukázala malé snížení přijatelnosti produktu v těchto podmínkách. Šťáva v doporučené době použitelnosti (48 h) vykazovala ztráty menší než 20 % původního obsahu kyseliny askorbové bez ohledu na způsob ošetření. Po uplynutí této doby se však degradace zvýraznila a při 72hodinovém skladování dosáhla 72 až 85 % retencí.

Klíčová slova:

RESUMO

Desenvolvimento microbiano, ação enzimática e reações químicas influenciam a qualidade de suco de laranja natural não-pasteurizado, podendo comprometer características sensoriais e provocar perdas nutricionais. A estabilidade do suco, obtido em extrator de pequeno porte e acondicionado em embalagem de polietileno, foi avaliada em condições isotérmicas e não-isotérmicas de armazenamento em temperaturas entre 4 e 12oC por 72h. Hodnoty pH, titrovatelné kyselosti a celkové rozpustné sušiny se během skladování za všech podmínek výrazně neměnily. Výsledky mikrobiologické analýzy ukázaly vysoké počáteční počty plísní a kvasinek, které se zvýšily ve šťávě skladované po dobu 72 hodin v neizotermických podmínkách, kde došlo ke zneužití teploty (12oC po dobu 4 hodin). Senzorické testy ukázaly malé snížení přijatelnosti výrobku za stejných podmínek. Bylo zjištěno, že v době doporučené jako doba skladování (48 hodin) vykazovala šťáva ztráty menší než 20 % původního obsahu kyseliny askorbové, a to nezávisle na způsobu ošetření. Po tomto okamžiku se degradace zvýraznila a po 72 hodinách skladování dosáhla úrovně zadržení 72 až 85 %.

ÚVOD

Ovocné šťávy se konzumují pro svou charakteristickou chuť a jsou také považovány za zdroj vitaminů, minerálních látek a rozpustné i nerozpustné vlákniny (Righetto et al., 1999). Citrusové plody se staly základním každodenním produktem v lidské výživě a jejich velká spotřeba se připisuje průmyslovému využití v jiných potravinách a nápojích, které vyžadují jejich chuť. Existuje perspektiva nárůstu světové produkce pomerančů a hledání nových trhů pro brazilskou šťávu na zahraničních i domácích trzích (Lima et al., 2000).

V současné době je produkce pomerančů pro průmysl třikrát větší než pro spotřebu in natura (Agrianual, 1999). Při hledání větší praktičnosti projevuje spotřebitelský trh rostoucí zájem o výrobky `připravené ke spotřebě` (Lima et al., 2000). Podle Pupina et al. (1998) je vnitřní maloobchodní trh s pomerančovou šťávou v Brazílii založen především na obchodu s přírodním produktem, chlazeným a baleným v plastových lahvích. Existuje však jen málo studií o účinné kontrole kvality přírodní nepasterizované pomerančové šťávy (Gusi, 1998).

Přírodní šťávy, i když jsou uchovávány v chladu, mají krátkou dobu trvanlivosti (Charalambous, 1993). Stabilita citrusové šťávy závisí na surovině, podmínkách zpracování, obalovém materiálu a podmínkách skladování. Tyto faktory by měly způsobit mikrobiologické, enzymatické, chemické a fyzikální změny, které poškozují senzorické a nutriční vlastnosti (Corrêa Neto a Faria, 1999).

Senzorické hledisko přímo souvisí s poptávkou spotřebitelů po šťávě při hledání podobnosti s nedávno zpracovanou šťávou (Nisida a kol., 1993). Změny v přírodních šťávách se po extrakci průběžně zintenzivňují, což vede k rozvoji nežádoucí chuti a barvy (Roig et al., 1996).

Mikrobiální růst v citrusové šťávě je charakterizován produkcí nepříjemných chutí a znehodnocením produktu, které je běžně způsobeno kvasinkami (Parish, 1991; Lima et al., 2000). Několik autorů pozorovalo, že chuťová kvalita citrusových plodů byla zachována, pokud byla použita sanitace a skladovací teploty vhodné pro daný produkt (Fellers, 1988; Tocchini et al., 1993; Nisida et al., 1993; Pao et al., 1996). Zbarvení a chuť indikují zralost ovoce (Salunkhe a Kadam, 1995), proto je pro charakterizaci pomerančové šťávy a její kvality důležitých několik fyzikálních a chemických stanovení (pH, celkový obsah rozpustných látek a celková titrovatelná kyselost) (Nisida et al. 1993). Kromě chemických změn snižují přijatelnost produktu i ztráty vitaminů způsobené zvýšením teploty a/nebo oxidací (Charalambous, 1993). Obsah kyseliny askorbové představuje stimulační faktor pro konzumaci citrusových plodů (Lee a Coates, 1987).

Tato studie byla provedena za účelem studia chemické, senzorické a mikrobiologické stability nepasterizované pomerančové šťávy při izotermickém a neizotermickém skladování, při studiu vyšších teplot skladování, než se obvykle používají, a přehodnocení doporučené 48hodinové trvanlivosti.

MATERIÁL A METODY

Extrakce a skladování šťávy

Použity byly vzorky komerční nepasterizované přírodní pomerančové šťávy, odrůdy pomerančů Pêra Rio, získané v malém extraktoru FMC a skladované v 500ml polyetylenovém obalu o vysoké hustotě. Po extrakci byly vzorky skladovány po dobu 72 h za různých podmínek. V jednom z programů byly vzorky šťávy skladovány za tří izotermických podmínek (4oC, 8oC a12oC). Ve druhém programu se teploty během skladování měnily pomocí dvou různých programů a v podmínce č. 2 byl produkt vystaven teplotě 12oC po dobu 4 hodin (tabulka 1). Vzorky byly charakterizovány na obsah kyseliny askorbové a doplňkové fyzikální a chemické analýzy, senzorické a mikrobiální analýzy byly použity pouze u vzorků skladovaných za neizotermických podmínek.

Stanovení kyseliny askorbové

Obsah kyseliny askorbové byl stanoven na kapalinovém chromatografu se spektrofotometrickým detektorem (254 nm). Analýza byla provedena při pokojové teplotě na koloně Spherisorb ODS-2 s reverzní fází, izokratická eluce (0,7 ml/min) s roztokem kyseliny sírové pH 2,5 jako mobilní fází. Identifikace byla provedena v chromatografu na základě retence eluovaného roztoku v koloně v porovnání se standardem a pomocí ko-chromatografie. Kyselina askorbová byla kvantifikována externí standardizací ve dvojím provedení (Souza, 2001).

Doplňkové fyzikálně-chemické analýzy

Celková titrovatelná kyselost (TTA), celkový obsah rozpustné sušiny (TSS) a pH byly testovány pomocí standardní metodiky AOAC (1995) ve dvojím provedení.

Mikrobiologické hodnocení

Salmonely, nejpravděpodobnější počet fekálních kolonií a plísně a kvasinky byly počítány v souladu s platnou legislativou (Ministério da Saúde, 1998) u vzorků za neizotermických podmínek skladování podle metodiky Speck (1976).

Senzorické hodnocení

Byl použit test všeobecné přijatelnosti, kterého se zúčastnilo 48 členů komise, s použitím strukturované devítibodové hedonické stupnice, kde: 1 = extrémně se mi nelíbí; 5 = ani se mi nelíbí, ani se mi nelíbí; 9 = extrémně se mi líbí. Vzorky byly podávány v průhledných plastových sklenicích při teplotě kolem 7oC a 10oC v objemech přibližně 80 ml. V každém sezení byly postupně podávány dva náhodně vybrané vzorky.

VÝSLEDKY A DISKUSE

Stanovení kyseliny askorbové

Obr. 1 znázorňuje standardní chromatogram použitý ke stanovení kyseliny askorbové v pomerančové šťávě.

Došlo ke značnému zadržení vitaminu C. Na obr. 1 je znázorněn standardní chromatogram použitý ke stanovení kyseliny askorbové v pomerančové šťávě. Dokonce ani kinetika prvního řádu běžně používaná k modelování degradace kyseliny askorbové při různých procesech (Heldman a Lund, 1992) se nezdála být vhodná k popisu tohoto jevu, pokud bylo uvažováno skladování za použitých teplot (do 12 oC) po dobu 48 h (obr. 1). 2).

Zjistilo se, že výrobek v doporučené době platnosti (48 h) vykazoval ztráty menší než 20 % původního obsahu kyseliny askorbové bez ohledu na způsob ošetření. U vzorků uchovávaných za izotermických podmínek byly po 48 h pozorovány retence kyseliny askorbové ve výši 80 a 86 % v závislosti na teplotě skladování. Po této době se degradace zvýraznila a po 72 hodinách skladování dosáhla 72 % a 74 % (obr. 2a). Procento retence bylo vyšší u vzorků za neizotermických podmínek, ale bylo pozorováno podobné chování: vysoká retence do 48 h (98 až 100 %) a rychlá degradace po této době (80 až 85 %, za 72 h) (obr. 2b). Toto chování ukázalo, že teplota zřejmě nebyla určující, pokud zůstala ve studovaném rozmezí.

Konečný obsah kyseliny askorbové po 72h skladování se pohyboval od 41 do 46 mg/100g. Při porovnání těchto údajů s platnou legislativou (Brasil, 1974) bylo zjištěno, že převyšují 38 mg % uváděných jako minimum pro průmyslově vyráběné šťávy. Vezmeme-li v úvahu, že doporučené výživové dávky pro kyselinu askorbovou jsou 60 mg/den pro dospělé (RDA, 1989), a prozkoumáme-li výsledky dané přírodní šťávy, bylo zjištěno, že požití 150 ml za jakýchkoli podmínek skladování by překročilo doporučenou denní dávku na osobu.

Doplňkové fyzikální a chemické analýzy

Podobné výsledky byly zjištěny u údajů v literatuře a legislativě pro průmyslové šťávy (Brasil, 1974; Fellers, 1988; Tocchini et al., 1993; Nisida et al., 1993). Získané hodnoty TTA byly vyšší než referenční hodnoty, zatímco poměr TSS/TTA byl nízký, pravděpodobně v důsledku rozdílů v sezónnosti a zralosti plodů. Tyto parametry se v průběhu skladování prakticky neměnily bez ohledu na použité teplotní podmínky. V tabulce 2 jsou uvedeny změny průměrných hodnot pH, TSS, TTA a TSS/TTA během 72hodinového skladování za izotermických a neizotermických podmínek skladování.

Mikrobiologické hodnocení

Ve skupině fekálních kolonií nebyl zjištěn žádný výskyt Samonella a nulový počet. Zjištěné počáteční hodnoty plísní a kvasinek byly vyšší než hodnoty doporučené platnou legislativou (Ministério da Saúde, 1998) uvedené v tabulce 3. Při odděleném zkoumání plísní a kvasinek byl zjištěn vysoký počet kvasinek, který se zvyšoval při obou zkoumaných podmínkách skladování. Počet plísní ve šťávě skladované ve stavu č. 2 byl vyšší než ve stavu č. 1, pravděpodobně v důsledku zvýšení teploty, kterému byly vzorky ve stavu č. 2 vystaveny. Výsledky s vysokým počátečním počtem kvasinek mohly být způsobeny kontaminací ovoce během sklizně nebo opětovnou kontaminací během zpracování.

Senzorická analýza

Průměrné hodnocení celkové přijatelnosti vzorků se pohybovalo od 7,2 (jako mírně) v počátečním čase do 6,0 (jako mírně) ve stavu nº 2 po 72 hodinách, v tomto stavu byla šťáva podrobena teplotnímu zneužití, kdy byla skladována při 12 oC po dobu 4 hodin. Přijatelnost vzorku ve stavu nº 2 po 72 h se Tukeyho testem významně lišila od ostatních na hladině 5 % (tab. 4).

Všechny výsledky hodnocení vzorku v čase nula a skladování v neizotermických podmínkách v časech 24, 48 a 72 hodin a podrobené Shapiro-Wilksovu (W) testu (Pimentel Gomes, 1985) na normalitu byly signifikantní, čímž byla zamítnuta hypotéza normálního rozdělení (Statsoft, 1995). Při použití neparametrického Friedmanova testu (Pimentel Gomes, 1985) experimentální údaje ukázaly, že vzorky v čase 0 a 24 h při podmínce nº 1 vykazovaly větší přijatelnost než vzorky v čase 72 h při podmínce nº 2, což lze prokázat uspořádáním součtu řádů R v tabulce 5.

ZÁVĚRY

V této studii vykazovaly vzorky dobrou retenci kyseliny askorbové (72 až 85 %) za izotermických i neizotermických podmínek až do hodnocení v čase 72 hodin. Konečný obsah se pohyboval v rozmezí 41 až 46 mg/100 g, což převyšuje referenční hodnoty pro průmyslově vyráběné šťávy (38 mg/100 g). U ostatních parametrů, jako je pH, celková titrovatelná kyselost, celkový obsah rozpustných látek a poměr TSS/TTA, se nevyskytly významné odchylky. Počáteční počet plísní a kvasinek byl vyšší, než povoluje legislativa. Vzhledem k tomu, že počáteční kontaminace výrobku byla vyšší u kvasinek, naznačuje to, že surovina a/nebo její zpracování vyžadují lepší hygienickou péči. Šťáva uchovávaná ve stavu č. 1 se ani při 72hodinovém skladování nelišila od čerstvě zpracované šťávy v použitém přejímacím testu a přejímka byla snížena pouze v případě, že došlo ke zneužití teploty (stav č. 2). Bylo by možné doporučit zvýšení platnosti přírodní pomerančové šťávy ze 48 na 72 hodin, pokud by byl kontrolován počáteční počet kvasinek.

Agrianual 99 (1999), Anuario da Agricultura Brasileira. FNP Consultoria and Comércio. Editora Argos Comunicação. 521 str.

AOAC (1995), Úřední metody analýzy. Association of Official Analytical Chemists, Washington, D.C. str. 16-17.

Brazílie. Ministerstvo zemědělství (1974), nařízení č. 371 ze dne 19. září 1974. Complementa padrões de identidade e qualidade para suco de laranja. Diário Oficial , Brasilia, 19. září.

Brasil. Ministério da Saúde. (1998), nařízení č. 451 ze dne 19. září 1997. Diário Oficial , Brasilia, 22. září.

Charalambous, G. (1993), Studie trvanlivosti potravin a nápojů. Amsterdam : Elsevier Science. 253 str.

Corrêa Neto, R. S. a Faria, J. A. F. (1999), Faktory ovlivňující kvalitu pomerančové šťávy. Food Science and Technology, 19 : (1), 153-160.

Fellers, P. J. (1988), Shelf life and quality of freshly squeezed, unpasteurized, polyethylene-bottled citrus juice. Journal of Food Science, 53, 1699-1702.

Gusi, L. D. (1998), Studie výrobních řetězců agrobyznysu v Paraná – pomeranč. .

Heldman, D. R. a Lund, D. B. (1992), Handbook of Food Engineering. New York : Marcel Dekker. 756 stran.

Lee, H. S. a Coates, G. A. (1987), Liquid chromatographic determination of vitamin C in commercial Florida citrus juice. Journal of Micronutrient Analysis, 3, 199-209.

Lima, V. L. A. G.; Mélo, E. A. a Santos, L. S. (2000), Avaliação da qualidade de suco de laranja industrializado. Boletim CEPPA, 18, : (1), 95-104.

Nisida, A. L. A.; Tocchini, R. P.; Berbari, S. A. G.; Alves, R. M. V. a Porto, E. (1993), Estabilidade de suco de laranja não-pasteurizado, armazenado a 4oC. Coletânea do ITAL, 23 : (2), 173-180.

Pao, S.; Fellers, P. J.; Brown, G. E. a Chambers, M. W. (1996), Formulation and sensory evaluation of fresh-squeezed, unpasteurized citrus juice blend. Fruit Processing, 7, 268-271.

Parish, M. E. (1991), Mikrobiální problémy při zpracování citrusových šťáv. Food Technology, 45 : (4), 128-134.

Pimentel Gomes, F. (1985), Curso de Estatística Experimental. 11. ed. Piracicaba : Nobel. S. 466.

Pupin, A. M.; Dennis, M. J.; Parker, S.; Kelly, S.; Bigwood, T. a Toledo, M. C. F. (1998), Use of isotopic analyses to determine the authenticity of brazilian orange juice (Citrus sinensis). Journal of Agriculture Food Chemistry, 46, 1369-1373.

RDA (1989), Food and nutrition board, National Research Council, National Academy of Sciences: Recommended Dietary Alowances (Doporučené výživové dávky). Desáté vydání. Washington, DC : National Academy Press.

Righetto, A. M.; Beleia, A. a Ferreira, S. H. P. (1999), Physicochemical stability of natural or pre-sweetened frozen passion fruit juice. Brazilian Archives of Biology and Technology, 42 : (4), 393-396.

Roig, M. G.; Bello, J. F.; Rivera, Z. S.; Lloyd, L. L. a Kennedy, J. F. (1996), Non-enzymatic browning in single- strenght reconstituted citrus juice in tetrabrik cartons [Neenzymatické hnědnutí v jednosložkové rekonstituované citrusové šťávě v tetrabrikových kartonech]. Biotechnology Program, 12, 281-285.

Salunkhe, D. K. a Kadam, S. S. (1995), Handbook of fruit science and technology. New York : Marcel Dekker. 611 pp.

Souza, M. C. C. (2001), Stabilita nepasterizované a chlazené pomerančové šťávy: stanovení kyseliny askorbové metodou CLAE, mikrobiologické a senzorické hodnocení. Londrina. Disertační práce (Master in Food Science) – Department of Food and Drug Technology – Universidade Estadual de Londrina.

Speck, M. L. (1976), Compendium of methods for the microbiological examination of food. Apha Americká asociace veřejného zdraví. 701 str.

Statsoft (1995), Inc. Statistica for Windows – Příručka k počítačovému programu, Tulsa, OK.

Tocchini, R. P.; Nisida, A. L. A. a Berbari, S. A. G. (1993), Stability of refrigerated orange juice under defined distribution and marketing conditions. SBCTA Bulletin, 23, 128-132.