innowacyjne technologie przechowywania i przetwórstwa owoców i
TRANSCRIPT
Konferencja Sadowniczo - Warzywnicza
w ramach Targów Sadowniczo – Warzywniczych
Hort-Technika
27 listopada 2015 roku, Kielce
Instytut Ogrodnictwa,
Zakład Przechowalnictwa i Przetwórstwa Owoców i Warzyw
email: [email protected]
Innowacyjne technologie przechowywania i przetwórstwa
owoców i warzyw
Krzysztof Rutkowski
Produkcja owoców w Polsce w 2013
3085
76
102
168 48
23 193 121
199
15 13 58 8
Jabłka Gruszki Śliwki Wiśnie
Czereśnie Inne owoce z sadów Truskawki Maliny
Porzeczki Agrest Borówka wysoka Aronia
Ogółem 4129 tysięcy ton
Ogółem 4004 tysięcy ton
Produkcja warzyw w Polsce w 2013 r
975
551
743
298
210
254
270
703
Kapusta Cebula Marchew Buraki Kalafiory Ogórki Pomidory Inne
Kierunki zagospodarowania
• Rynek owoców i warzyw świeżych
• Przetwórstwo ▫ soki, nektary, napoje
▫ produkty minimalnie przetworzone
▫ konserwy ▫ produkty suszone
Innowacje
• Innowacja to wdrożenie w praktyce gospodarczej nowego albo znacząco udoskonalonego produktu, usługi lub procesu, w tym także wdrożenie nowej metody marketingowej lub organizacyjnej redefiniującej sposób pracy lub relacje przedsiębiorstwa z otoczeniem.
Innowacje
• Innowacje w przechowalnictwie ▫ traktowanie pozbiorcze
▫ technologie niskotlenowe
▫ pakownie
▫ transport
• Innowacje w przetwórstwie ▫ produkt
▫ technologia
Program Wieloletni 2015-2020
„Działania na rzecz poprawy konkurencyjności i innowacyjności sektora ogrodniczego z uwzględnieniem jakości i bezpieczeństwa żywności oraz ochrony środowiska naturalnego”, finansowanego przez MRiRW
Program Wieloletni 2015-2020
Zadanie 3.5 Rozwój innowacyjnych technologii przechowywania i wykorzystania owoców i warzyw
Program Wieloletni 2015-2020
Cel zadania: doskonalenie technologii przechowywania oraz pakowania i przygotowania do sprzedaży owoców i warzyw, zarówno w stanie świeżym, jak i poddanych minimalnej obróbce pozbiorczej, w celu ograniczenia strat przechowalniczych oraz optymalizacji ich walorów sensorycznych i zawartych w nich składników bioaktywnych oraz opracowanie metod przewidywania optymalnego (pod względem dojrzałości fizjologicznej) terminu zbioru owoców i warzyw na podstawie analiz fizyko-chemicznych i molekularnych.
Innowacje
• Działania podejmowane w Pracowni Przechowalnictwa i Fizjologii Pozbiorczej Owoców i Warzyw IO ▫ traktowanie pozbiorcze (1-MCP; etylen; gorąca
woda; CO2)
▫ technologie niskotlenowe
▫ systemy chłodzenia
▫ pakowanie (system Xtend, adsorbery etylenu)
▫ nowe rynki – trwałość w transporcie na duże odległości
Wygląd Wielkość, kształt, barwa, połysk, brak uszkodzeń
Tekstura Jędrność, soczystość, kruchość, mączystość
Smakowitość Smak słodki, kwaśny, cierpki, zapach, obce smaki i/lub zapachy
Wartości odżywcze i zdrowotne
Zawartość składników mineralnych, witamin, węglowodanów, błonnika, antyoksydantów itd.
Bezpieczeństwo spożycia
Pozostałości środków ochrony roślin, mykotoksyny, zanieczyszczenia mikrobiologiczne, alergeny
Główne wyróżniki jakości produktów ogrodniczych
Wygląd Wielkość, kształt, barwa, połysk, brak uszkodzeń
Tekstura Jędrność, soczystość, kruchość, mączystość
Smakowitość Smak słodki, kwaśny, cierpki, zapach, obce smaki i/lub zapachy
Wartości odżywcze i zdrowotne
Zawartość składników mineralnych, witamin, węglowodanów, błonnika, antyoksydantów itd.
Bezpieczeństwo spożycia
Pozostałości środków ochrony roślin, mykotoksyny, zanieczyszczenia mikrobiologiczne, alergeny
Główne wyróżniki jakości produktów ogrodniczych
Wygląd Wielkość, kształt, barwa, połysk, brak uszkodzeń
Tekstura Jędrność, soczystość, kruchość, mączystość
Smakowitość Smak słodki, kwaśny, cierpki, zapach, obce smaki i/lub zapachy
Wartości odżywcze i zdrowotne
Zawartość składników mineralnych, witamin, węglowodanów, błonnika, antyoksydantów itd.
Bezpieczeństwo spożycia
Pozostałości środków ochrony roślin, mykotoksyny, zanieczyszczenia mikrobiologiczne, alergeny
Główne wyróżniki jakości produktów ogrodniczych
O2 CO2
Ciepło
H2O
Przebieg procesów oddychania
Warunki przechowywania
• Temperatura (wartość, dynamika, ∆T, histereza)
• Wilgotność względna (wartość, zmiany)
• Skład atmosfery przechowalniczej ▫ normalna atmosfera – 21% O2 + 0,03% CO2 + 78% N2
▫ modyfikowana atmosfera – suma O2 i CO2 = 21%
▫ kontrolowana atmosfera
dowolny ustalony i kontrolowany skład gazowy standardowa (5% CO2 + 3% O2 + azot)
ULO (1,5% CO2 + 1,5% O2 + azot)
technologie niskotlenowe
Nowoczesne technologie przechowywania
POZBIORCZE TRAKTOWANIE OWOCÓW
• 1-metylocyklopropen – 1 MCP (SmartFreshTM; FruitSmart)
INNOWACYJNE KONTROLOWANE ATMOSFERY
• AdvanStore / ACR – AgroFresh / Van Amerongen CA Technology (Holandia) http://www.van-amerongen.com
• DCA – Dynamicznie Kontrolowana Atmosfera HarvestWatch (Prange & Satlantic Inc.) – Isolcell Italia S.p.A (Włochy) http://www.isolcell.com
• DCA-Apple-PAM-System - Frigotec GmbH (Niemcy) http://www.frigotec.de
• DCS – STOREX B.V (Holandia) http://www.storex.nl
• DFR – Besseling Group B.V. (Holandia) http://besseling-group.com
• ILOS Plus – MARVIL engineering S.r.l. (Włochy) http://www.marvil.it
• Swinglos – Fruit Control Equipments (Włochy) Http://www.fruitcontrol.it
Pozbiorcze traktowanie
owoców i warzyw
1-MCP (1-methylcyclopropene)
• W Polsce zarejestrowany preparat SmartFreshTM do stosowania w
przechowalnictwie następujących gatunków owoców i warzyw: • jabłka • gruszki • śliwki • kapusta pekińska • kapusta biała • brokuł
CH3
Patent: Sisler and Blankenship, NC; 1996
Pozbiorcze traktowanie
owoców i warzyw
1-MCP (1-methylcyclopropene)
• W Polsce zarejestrowany preparat SmartFreshTM do stosowania w
przechowalnictwie następujących gatunków owoców i warzyw: • jabłka • gruszki • śliwki • kapusta pekińska • kapusta biała • brokuł • brzoskwinie
CH3
Patent: Sisler and Blankenship, NC; 1996
Nowoczesne technologie przechowywania
POZBIORCZE TRAKTOWANIE OWOCÓW
• 1-metylocyklopropen – 1 MCP (SmartFreshTM; FruitSmart)
INNOWACYJNE KONTROLOWANE ATMOSFERY
• AdvanStore / ACR – AgroFresh / Van Amerongen CA Technology (Holandia) http://www.van-amerongen.com
• DCA – Dynamicznie Kontrolowana Atmosfera HarvestWatch (Prange & Satlantic Inc.) – Isolcell Italia S.p.A (Włochy) http://www.isolcell.com
• DCA-Apple-PAM-System - Frigotec GmbH (Niemcy) http://www.frigotec.de
• DCS – STOREX B.V (Holandia) http://www.storex.nl
• DFR – Besseling Group B.V. (Holandia) http://besseling-group.com
• ILOS Plus – MARVIL engineering S.r.l. (Włochy) http://www.marvil.it
• Swinglos – Fruit Control Equipments (Włochy) Http://www.fruitcontrol.it
Powody rozwoju nowoczesnych
technologii przechowalniczych
• Ograniczenie występowania chorób fizjologicznych, w tym przede wszystkim oparzelizny powierzchniowej
Powody rozwoju nowoczesnych
technologii przechowalniczych
• Ograniczenie występowania chorób fizjologicznych, w tym przede wszystkim oparzelizny powierzchniowej
• Wydłużenie okresu przechowywania owoców z zachowaniem ich wysokiej jakości
Jędrność jabłek
odmiany ‘Szampion’
0
10
20
30
40
50
60
70
80
NA I zb NASF I zb KA I zb KASF Izb NA II zb NASF II zb KA II zb KASF II zb
Jęd
rno
ść [
N]
1 SOT 8 SOT 15 SOT
4 miesiące przechowywania
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
2:2 SF
2:2 Control
0.8:0.8 SF
0.8:0.8 Control
DCA SF
DCA Control
1 d 4 d 7 d 11 d 19 d
Jędrność jabłek odmiany ‘Szampion’
po 6 miesiącach w KA + 2 miesiące w NA
Stresowe uszkodzenia skórki
Zapach jabłek odmiany ‘Szampion’ po 6
miesiącach przechowywania w NA i KA
0
1
2
3
4
5
6
NA NA SF 2+2 2+2 SF 0.8+0.8 0.8+0.8 SF DCA DCA SF
I zbiór II zbiór
0
1
2
3
4
5
6
7
NA NA SF 2+2 2+2 SF 0.8+0.8 0.8+0.8 SF DCA DCA SF
6 miesięcy 6 + 2 miesiace w NA
I zbiór
Zapach jabłek odmiany ‘Szampion’ po 6
miesiącach w KA + 2 miesiące w NA
Etylen a obrót handlowy jabłkami
Etylen ≈ 800 ppm !!! CO2 ≈ 3,6% O2 ≈ 5%
Etylen a obrót handlowy jabłkami
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
0 20 40 60 80 100 120
Stęż
en
ie e
tyle
nu
w p
oje
mn
iku
[p
pm
]
Czas [godz]
1 2 3 4 K
Projekt: Opracowanie innowacyjnych pochłaniaczy etylenu – POMONA Company Ltd Sp. z o.o.
Etylen a obrót handlowy jabłkami
Nowe rynki – nowe wyzwania
• System Xtend®
Nowe rynki – nowe wyzwania
0
10
20
30
40
50
60
NA I zb Xtend I zb NA II zb Xtend II zb NA I zb Xtend I zb NA II zb Xtend II zb
Jęd
rno
ść [
N]
1 SOT 7 SOT
30 dni przechowywania
Nowe rynki – nowe wyzwania
60 dni przechowywania
Jabłka odmiany ‘Szampion’
Innowacje
• Działania podejmowane w Pracowni Przetwórstwa i Oceny Jakości Owoców i Warzyw IO ▫ technologia produkcji soków mętnych
▫ technologia produkcji smoothie
▫ suszenie osmotyczno-konwekcyjne
▫ nowoczesne technologie suszenia i przetwarzania owoców i warzyw
▫ produkty minimalnie przetworzone
▫ nowe produkty przekąskowe o charakterze żywności funkcjonalnej i dietetycznej
Technologia soków mętnych
Technologia soków mętnych
Surowiec wysokiej jakości
Mycie i sortowanie
Rozdrabnianie i dozowanie kwasu
askorbinowego
200-1000 mg/kg owoców
Tłoczenie
Wirowanie lub dekantacja
soku surowego
Pasteryzacja i rozlew
Wytłoki
Mieszanie z wodą
Podgrzewanie/ Obróbka
enzymatyczna
Produkcja zagęszczonego
soku jabłkowego wg.
typowej technologii
Co to jest „smoothie” ?
• Smoothie owocowy jest otrzymywany z mieszaniny soków i przecierów owocowych, z ewentualnym dodatkiem cząstek owoców i innych składników,
• Soki i przeciery mogą być bezpośrednie lub odtworzone z koncentratu,
• Mieszanka soków, przecierów i cząstek owoców powinna mieć naturalnie wysoką lepkość wynikającą z zawartości włókien i polimerów w przecierach,
• Smoothies mogą zawierać również soki i przeciery warzywne, mleko oraz inne składniki,
• Ze względu na wysoką zawartość błonnika i dużą wartość biologiczną w Wielkiej Brytanii BSDA przyjęła się że jedna porcja smoothie może odpowiadać dwóm porcjom owoców lub warzyw w codziennej diecie o ile nie zawiera produktów mlecznych.
Pektyny ogółem w smoothie jabłkowych
Źródło: Badania J. Markowski
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Elisa Golden
Delicious
Idared Jonica Szampion Topaz
Pek
tyn
y o
gółe
m [
mg/1
00g]
Odmiana jabłek
Owoce Smoothie Soki
Produkty przekąskowe
Źródło: Badania D. Konopacka
Innowacje
• Działania podejmowane w Pracowni Przetwórstwa i Oceny Jakości Owoców i Warzyw IO ▫ technologia produkcji soków mętnych
▫ technologia produkcji smoothie
▫ suszenie osmotyczno-konwekcyjne
▫ nowoczesne technologie suszenia i przetwarzania owoców i warzyw
▫ produkty minimalnie przetworzone
▫ nowe produkty przekąskowe o charakterze żywności funkcjonalnej i dietetycznej
Innowacje - produkty minimalnie przetworzone
(PW 2015-2020)
• Badania mają na celu określenie jakości - w tym jakości sensorycznej - oraz trwałości przechowalniczej minimalnie przetworzonej sałaty głowiastej lodowej (Lactuca sativa var. capitata L.), oraz marchwi zwyczajnej (Daucus carota L.) przy zastosowaniu kwasów organicznych jako czynnika antyoksydacyjnego oraz opakowań foliowych - perforowanych lub litych.
Innowacje - produkty minimalnie przetworzone
(PW 2015-2020)
Oferujemy
• Instrumentalny pomiar jakości owoców i warzyw w aspekcie przewidywania ich jakości konsumpcyjnej
• Ocena wartości prozdrowotnej owoców i warzyw
• Opracowywanie założeń technologicznych nowych produktów
• Badanie składu chemicznego i ocena autentyczności produktów przetworzonych
• Opracowywanie zaleceń dla innowacyjnych technologii przechowywania owoców i warzyw
• Badanie preferencji i trendów w konsumpcji owoców i warzyw świeżych i suszonych
Cele strategiczne prowadzonych badań
• Zwiększanie zainteresowania konsumentów spożywaniem owoców i warzyw świeżych oraz przetworzonych poprzez poprawę jakości i atrakcyjności dostępnego asortymentu odmian i produktów
• Wspieranie producentów żywności poprzez ▫ identyfikację potrzeb i oczekiwań konsumentów
▫ oferowanie innowacyjnych metod zagospodarowania pozbiorczego owoców i warzyw
Podziękowania
• Opracowanie wykonano w ramach zadania nr 3.5 „Rozwój innowacyjnych technologii przechowywania i wykorzystania owoców i warzyw” programu wieloletniego „Działania na rzecz poprawy konkurencyjności i innowacyjności sektora ogrodniczego z uwzględnieniem jakości i bezpieczeństwa żywności oraz ochrony środowiska naturalnego”, finansowanego przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ