Stabilitet hos opastöriserad och kyld apelsinjuice

Näringsvetenskap och teknik

Stabilitet hos opastöriserad och kyld apelsinjuice

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 – Brasilien
IIUniversidade Estadual de Londrina – UEL; [email protected]; C. P.6001; 86051-970; Londrina – PR – Brasilien

ABSTRACT

Stabiliteten hos apelsinjuice som erhållits från en liten extraktionsmaskin och förvarats i en polyetenflaska bedömdes under isotermiska och icke-isotermiska förvaringsförhållanden vid 4, 8 och 12oC i 72 timmar. pH, titrerbar syra och Brix förändrades inte nämnvärt under 72 timmars förvaring. Den mikrobiologiska analysen visade att det initiala antalet mögel- och jästsvampar var högt och ökade i saften som lagrades i 72 timmar under icke-isotermiska förhållanden med temperaturmissbruk (12oC/4h). Den sensoriska utvärderingen visade en liten minskning av produktens acceptans i detta tillstånd. Juicen uppvisade under den rekommenderade giltighetstiden (48 timmar) förluster på mindre än 20 % av det ursprungliga askorbinsyreinnehållet oavsett behandling. Efter denna tid blev dock nedbrytningen accentuerad och nådde, vid 72h lagring, retentioner på 72 till 85 %.

Nyckelord: Citrusfrukt, hållbarhet, C-vitamin, HPLC, sensorisk kvalitet, mögel och jäst

RESUMO

Desenvolvimento microbiano, ação enzimática e reações químicas influenciam a qualidade de suco de laranja natural não-pasteurizado, podendo compromedeneter características sensoriais e provocar perdas nutricionais. Den stabila kvaliteten på sukan, som erhållits med en extruderare med små portar och en akondicionad embalagem av polietileno, har kontrollerats under isotermiska och não-isotermiska förhållanden vid armazenering i temperaturer mellan 4 och 12o C under 72 timmar. Värdena för pH, titrerbar syra och total löslig torrsubstans förändrades inte nämnvärt under lagringen under alla förhållanden. Resultaten av den mikrobiologiska analysen visade att antalet mögel och jäst var högt i början, vilket ökade i saften som lagrades i 72 timmar under icke-isotermiska förhållanden med temperaturmissbruk (12oC i 4 timmar). De sensoriska testerna visade en liten minskning av produktens acceptans under samma förhållanden. Det konstaterades att saften, under den period som rekommenderas som hållbarhetstid (48 timmar), uppvisade förluster på mindre än 20 % av den ursprungliga askorbinsyrahalten, oberoende av behandlingen. Efter detta ögonblick blev nedbrytningen mer accentuerad och nådde vid 72 timmars lagring retentionsnivåer på 72 till 85 %.

INLEDNING

Fruktjuicer konsumeras för sin karakteristiska smak och anses också vara källor till vitaminer, mineraler och lösliga och olösliga fibrer (Righetto et al., 1999). Citrusfrukterna har blivit en grundläggande daglig produkt i människans näring och en stor del av konsumtionen tillskrivs den industriella användningen av andra livsmedel och drycker som kräver deras smak. Det finns ett perspektiv på en ökning av världens apelsinproduktion och ett sökande efter nya marknader för brasiliansk juice på både utländska och inhemska marknader (Lima et al., 2000).

För närvarande är den apelsin som produceras för industrin tre gånger större än för in natura-konsumtion (Agrianual, 1999). I sökandet efter större praktiska lösningar har konsumentmarknaden visat ett växande intresse för produkter som är färdiga att konsumeras (Lima et al., 2000). Enligt Pupin et al. (1998) bygger den inre detaljhandelsmarknaden för apelsinjuice i Brasilien huvudsakligen på handel med den naturliga produkten, kyld och förpackad i plastflaskor. Det finns dock få studier om en effektiv kvalitetskontroll av naturlig opastöriserad apelsinjuice (Gusi, 1998).

Naturliga juicer, även om de förvaras i kylskåp, har en kort hållbarhet (Charalambous, 1993). Citrusjuicens stabilitet beror på råmaterialet, bearbetningsförhållandena, förpackningsmaterialet och lagringsförhållandena. Dessa faktorer bör orsaka mikrobiologiska, enzymatiska, kemiska och fysiska förändringar som skadar de sensoriska och näringsmässiga egenskaperna (Corrêa Neto och Faria, 1999).

Den sensoriska aspekten är direkt relaterad till konsumenternas efterfrågan på juicen i sökandet efter likhet med nyligen bearbetad juice (Nisida et al., 1993). Förändringen i naturliga juicer intensifieras kontinuerligt efter extraktion, vilket resulterar i utveckling av oönskad smak och färg (Roig et al., 1996).

Mikrobiell tillväxt i citrusjuice kännetecknas av produktion av obehagliga smaker och produktförstöring som vanligen orsakas av jäst (Parish, 1991; Lima et al., 2000). Flera författare har observerat att smakkvaliteten i citrusfrukter bibehölls så länge sanering och lagringstemperaturer som var lämpliga för produkten användes (Fellers, 1988; Tocchini et al., 1993; Nisida et al., 1993; Pao et al., 1996). Färg och smak indikerar fruktens mognad (Salunkhe och Kadam, 1995) och därför är flera fysikaliska och kemiska bestämningar (pH, totalt innehåll av lösliga fasta ämnen och total titrerbar syra) viktiga för apelsinjuice karaktärisering och kvalitet (Nisida et al. 1993). Förutom de kemiska förändringarna minskar vitaminförlusten som orsakas av temperaturhöjning och/eller oxidation produktens acceptans (Charalambous, 1993). Askorbinsyrainnehållet utgör en stimulerande faktor för konsumtion av citrusfrukter (Lee och Coates, 1987).

Därmed genomfördes denna studie för att studera den kemiska, sensoriska och mikrobiologiska stabiliteten hos opastöriserad apelsinjuice vid isotermisk och icke-isotermisk förvaring, genom att studera högre förvaringstemperaturer än de som vanligen används och genom att omvärdera den rekommenderade 48 timmars hållbarhetstiden.

MATERIAL OCH METODER

Juicextraktion och lagring

Prover av kommersiell opastöriserad naturlig apelsinjuice av sorten Pêra Rio, som erhållits i en liten FMC-extraktor och förvarats i 500 ml polyetenförpackningar med hög densitet, användes. Efter extraktionen förvarades proverna i 72 timmar under olika förhållanden. I ett av programmen förvarades juiceproverna under tre isotermiska förhållanden (4oC, 8oC och 12oC). I det andra programmet varierade temperaturen under lagringen med två olika program, och under villkor nr 2 utsattes produkten för 12oC i 4 timmar (tabell 1). Proverna karakteriserades med avseende på askorbinsyrainnehåll och kompletterande fysikaliska och kemiska analyser, sensoriska och mikrobiella analyser tillämpades endast på dem som förvarades under icke-isotermiska förhållanden.

Askorbinsyrabestämning

Askorbinsyrainnehållet detekterades i en vätskekromatograf med en spektrofotometrisk detektor (254nm). Analysen utfördes vid rumstemperatur på en Spherisorb ODS-2-kolonn med omvänd fas, isokratisk eluering (0,7 ml/min) med svavelsyralösning pH 2,5 som rörlig fas. Identifiering utfördes i kromatografen på grundval av den eluerade lösta substansens retention i kolonnen jämfört med standarden och med hjälp av samkromatografi. Askorbinsyran kvantifierades genom extern standardisering i två exemplar (Souza, 2001).

Kompletterande fysikalisk-kemiska analyser

Den totala titrerbara syran (TTA), den totala halten av lösliga fasta ämnen (TSS) och pH testades med hjälp av AOAC:s standardmetodik (1995) i två exemplar.

Mikrobiologisk bedömning

Salmonella, det mest sannolika antalet fekala kolliformer samt mögel och jäst räknades, i enlighet med gällande lagstiftning (Ministério da Saúde, 1998) för proverna under icke-isotermiska lagringsförhållanden enligt Speck-metoden (1976).

Sensorisk bedömning

Det allmänna acceptanstestet tillämpades med 48 paneldeltagare, med hjälp av den strukturerade hedoniska skalan med nio punkter där: 1= ogillar extremt; 5= varken gillar eller ogillar; 9= gillar extremt. Proverna serverades i genomskinliga plastglas vid en temperatur på cirka 7oC och 10oC i volymer på cirka 80 ml. Två randomiserade prover serverades efter varandra per session.

RESULTAT OCH DISKUSSION

Bestämning av askorbinsyra

Figur 1 illustrerar ett standardkromatogram som används för att bestämma askorbinsyra i apelsinjuice.

Det fanns en avsevärd retention av C-vitamin. Inte ens första ordningens kinetik som vanligen används för att modellera nedbrytning av askorbinsyra under olika processer (Heldman och Lund, 1992) verkade vara lämplig för att beskriva fenomenet, när man beaktade lagring under de använda temperaturerna (upp till 12 oC) under 48h-perioden (fig. 2).

Det konstaterades att produkten, under den rekommenderade giltighetstiden (48h), uppvisade förluster på mindre än 20 % av det ursprungliga askorbinsyreinnehållet, oavsett behandling. I de prover som förvarades under isotermiska förhållanden observerades askorbinsyraretentioner på 80 och 86 % efter 48 timmar, beroende på förvaringstemperaturen. Nedbrytningen accentuerades efter denna tid och nådde en retention på 72 och 74 % vid 72 timmars lagring (fig. 2a). Retentionsprocenten var högre för prover under icke-isotermiska förhållanden, men liknande beteende observerades: hög retention fram till 48 timmar (98-100 %) och snabb nedbrytning efter denna period (80-85 %, under 72 timmar) (fig. 2b). Detta beteende visade att temperaturen inte tycktes ha varit avgörande så länge den höll sig inom det studerade intervallet.

Den slutliga askorbinsyrahalten efter 72 timmars lagring varierade från 41 till 46 mg/100g. När dessa data jämfördes med gällande lagstiftning (Brasil, 1974) observerades att de var bättre än de 38 mg% som anges som minimum för industrialiserad juice. Med hänsyn till att det rekommenderade kosttillskottet för askorbinsyra är 60 mg/dag för vuxna (RDA, 1989) och genom att undersöka resultaten för den naturliga saften i fråga, konstaterades det att intag av 150 ml, under alla lagringsförhållanden, skulle överträffa det dagliga rekommenderade per capita-tillskottet.

Kompletterande fysikalisk-kemiska analyser

Samma resultat observerades för de uppgifter som finns i litteraturen och lagstiftningen för kommersiell saft (Brasil, 1974; Fellers, 1988; Tocchini et al, 1993; Nisida et al., 1993). De erhållna TTA-värdena var överlägsna referensvärdena, medan TSS/TTA-förhållandet var lågt, möjligen på grund av variationen i säsong och fruktens mognad. Dessa parametrar förändrades praktiskt taget inte under hela lagringen, oavsett vilka temperaturförhållanden som användes. Tabell 2 visar variationerna i medelvärdena för pH, TSS, TTA och TSS/TTA under 72 timmar, under isotermiska och icke-isotermiska lagringsförhållanden.

Mikrobiologisk bedömning

Inte någon Samonella och nollräkning för den fekala colliformgruppen. De ursprungliga mögel- och jästvärdena som upptäcktes var högre än de värden som rekommenderas i gällande lagstiftning (Ministério da Saúde, 1998) och som visas i tabell 3. När mögel och jäst undersöktes separat fanns det ett högt jästantal som ökade under de två undersökta lagringsförhållandena. Antalet mögel i saften som förvarades under villkor nº 2 var högre än i villkor nº 1, förmodligen på grund av den temperaturhöjning som proverna under villkor nº 2 utsattes för. Resultaten, med ett högt initialt jästantal, kan ha berott på kontaminering av frukten under skörden eller återkontaminering under bearbetningen.

Sensoriell analys

Den genomsnittliga poängsumman för allmän acceptans av proverna varierade från 7,2 (gillade måttligt) vid den första tiden till 6,0 (gillade något) under villkor nº 2 vid 72 timmar, detta villkor där juicen utsattes för temperaturövergrepp efter att ha förvarats vid 12 oC i fyra timmar. Godtagandet av provet i villkor nº 2 efter 72 timmar skilde sig signifikant från de andra på en nivå av 5 % med hjälp av Tukey-testet (tabell 4).

Resultaten av bedömningen av provet vid tidpunkt noll och lagring under icke-isotermiska förhållanden vid 24, 48 och 72 timmar och som genomgått Shapiro-Wilks (W)-testet (Pimentel Gomes, 1985) för normalitet var alla signifikanta, vilket förkastade hypotesen om normalfördelning (Statsoft, 1995). När det icke-parametriska Friedman-testet tillämpades (Pimentel Gomes, 1985) visade försöksdata att proverna vid tid noll och 24 timmar under villkor nr 1 uppvisade större acceptans än proverna vid tid 72 timmar under villkor nr 2, vilket kunde bevisas genom ordningsföljden för summan av R-ordningarna i tabell 5.

KONKLUSIONER

I denna studie uppvisade proverna god retention av askorbinsyra (72-85 %) under isotermiska och icke-isotermiska förhållanden fram till 72 timmars bedömning. De slutliga halterna varierade från 41 till 46 mg/100g, vilket är bättre än referensen för industrialiserad juice (38 mg/100g). Andra parametrar som pH, total titrerbar syra, total löslig torrsubstans och TSS/TTA-förhållandet uppvisade ingen signifikant variation. Det ursprungliga mögel- och jästantalet var högre än vad som är tillåtet enligt lagstiftningen. Eftersom den initiala kontamineringen av produkten var högre när det gäller jäst, tyder detta på att råvaran och/eller bearbetningen av den kräver bättre sanitära åtgärder. Juicen som förvarades under villkor nr 1, även efter 72 timmars lagring, skiljde sig inte från den nyligen bearbetade juicen i det använda acceptanstestet, och acceptansen minskade endast när det förekom temperaturmissbruk (villkor nr 2). Det skulle vara möjligt att rekommendera en ökning av validiteten för naturlig apelsinjuice från 48 till 72 timmar om det initiala jästantalet kontrollerades.

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

AOAC (1995), Officiella analysmetoder. Association of Official Analytical Chemists, Washington, D.C., s. 16-17.

Brasilien. Jordbruksministeriet (1974), förordning nr 371 av den 19 september 1974. Kompletterar identitets- och kvalitetspaketet för laranja. Diário Oficial , Brasilia, 19 september.

Brasil. Ministério da Saúde. (1998), förordning nr 451 av den 19 september 1997. Diário Oficial , Brasilia, 22 september.

Charalambous, G. (1993), Shelf life studies of foods and beverages. Amsterdam : Elsevier Science. 253 sidor.

Corrêa Neto, R. S. och Faria, J. A. F. (1999), Faktorer som påverkar kvaliteten på apelsinjuice. Livsmedelsvetenskap och -teknik, 19 : (1), 153-160.

Fellers, P. J. (1988), Hållbarhet och kvalitet hos färskpressad, opastöriserad citrusjuice i polyetenflaskor. Journal of Food Science, 53, 1699-1702.

Gusi, L. D. (1998), Study of the productive chains of Paraná agribusiness – orange. .

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

Lee, H. S. och Coates, G. A. (1987), Bestämning av C-vitamin i kommersiell citrusjuice från Florida med hjälp av vätskekromatografi. Journal of Micronutrient Analysis, 3, 199-209.

Lima, V. L. A. G.; Mélo, E. A. och Santos, L. S. (2000), Avaliação da qualidade da 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. och 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. och Chambers, M. W. (1996), Formulering och sensorisk utvärdering av färskpressad, opastöriserad citrusjuice. Fruit Processing, 7, 268-271.

Parish, M. E. (1991), Microbial concerns in citrus juice processing. Food Technology, 45 : (4), 128-134.

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

Pupin, A. M.; Dennis, M. J.; Parker, S.; Kelly, S.; Bigwood, T. och Toledo, M. C. F. (1998), Användning av isotopanalyser för att fastställa äktheten hos brasiliansk apelsinjuice (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. 10th ed. Washington, DC : National Academy Press.

Righetto, A. M.; Beleia, A. och Ferreira, S. H. P. (1999), Fysikalisk-kemisk stabilitet hos naturlig eller försötad fryst passionsfruktjuice. Brazilian Archives of Biology and Technology, 42 : (4), 393-396.

Roig, M. G.; Bello, J. F.; Rivera, Z. S.; Lloyd, L. L. och Kennedy, J. F. (1996), Icke-enzymatisk brunfärgning i enkelstark rekonstituerad citrusjuice i tetrabrik-kartonger. Biotechnology Program, 12, 281-285.

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

Souza, M. C. C. (2001), Stabilitet hos opastöriserad och kyld apelsinjuice: bestämning av askorbinsyra med CLAE, mikrobiologisk och sensorisk utvärdering. Londrina. Avhandling (Master i livsmedelsvetenskap) – Institutionen för livsmedels- och läkemedelsteknik – Universidade Estadual de Londrina.

Speck, M. L. (1976), Compendium of methods for the microbiological examination of food. Apha American Public Health Association. 701 sidor.

Statsoft (1995), Inc. Statistica för Windows – Handbok för datorprogram, Tulsa, OK.

Tocchini, R. P.; Nisida, A. L. A. och Berbari, S. A. G. (1993), Stabilitet hos kyld apelsinjuice under definierade distributions- och marknadsföringsförhållanden. SBCTA Bulletin, 23, 128-132.