Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin. Konzervace ovoce sušením Diplomová práce

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin

Konzervace ovoce sušením Diplomová práce

Vedoucí práce: Ing. Doubravka Kolenčíková, Ph.D.

Vypracovala: Bc. Pavla Šmatlánová

PROHLÁŠENÍ

Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Konzervace ovoce sušením vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.

dne ………………………………………. podpis diplomanta ……………………….

Poděkování Chtěla bych poděkovat Ing. Doubravce Kolenčíkové, Ph.D., vedoucí mé diplomové práce, za odborné a metodické vedení, konzultace a věcné připomínky k diplomové práci.

ABSTRAKT V předkládané práci na téma Konzervace ovoce sušením jsou prezentovány teoretické poznatky o sušení ovoce a dále výsledky praktického měření vzorků sušených jablek, švestek a višní. Teoretická část zahrnuje charakteristiku a chemické složení ovoce, základy konzervačních metod, vlastní sušení a teoretické základy senzorické analýzy. Cílem praktické části bylo

provést

a vyhodnotit účinnost sušení ovoce

měřením vodní aktivity. K měření byl použit přístroji LabSwit-aw, který využívá elektrolytickou technologii měření Novasina. Senzorická analýza byla prováděna deseti proškolenými hodnotiteli. K hodnocení byly použity grafické nestrukturované stupnice. Výsledky byly zpracovány tabelárně a graficky. U senzorického hodnocení sušených jablek bylo provedeno statistické vyhodnocení pomocí Kruskal-Wallisova testu.

Klíčová slova: vodní aktivita, senzorické hodnocení, osmoanabióza, sušárna

ABSTRAKT In this final thesis on theme

Fruit preservation by drying are presented

theoretical findings about drying fruits and our conclusion in analysis of our specimens of dryed apples, plums and cherries. Theoretical part contains characteristic and chemistry of fruits, preservation method basics, drying itself and theoretical basics of sensoric analysis. The goal of practicle part has to do and evaluate effectivity of fruit drying by water activity metering. For this metering we used LabSwit-aw device, which use Novasina electrolytic technology. Sensory analysis has been made by ten experienced rewievers. Grafic unstructed scales has been used for this evaluation. Conclusions has been tabulary and graphically processed. Statistic evaluation by Kruskal-Wallis tests has been made in sensoric evaluation of apples.

Keywords: water activity, sensory analysis, osmoanabiosis, dryer

OBSAH 1 ÚVOD ............................................................................................................................ 8 2 CÍL PRÁCE.................................................................................................................. 9 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED .......................................................................................... 10 3.1 Ovoce ........................................................................................................................ 10 3.1.1 Rozdělení a charakteristika ovoce ................................................................... 10 3.1.2 Spotřeba ovoce v ČR ....................................................................................... 12 3.1.3 Chemické složení ovoce .................................................................................. 13 3.1.4 Zrání ovocných plodů a stupně zralosti........................................................... 18 3.2 Konzervace potravin ................................................................................................. 19 3.2.1 Konzervárenské suroviny ................................................................................ 19 3.2.2 Konzervační metody ....................................................................................... 20 3.2.3 Konzervace potravin nepřímou inaktivací mikroorganismů ........................... 21 3.2.3.1 Konzervace odnímáním vlhkosti ........................................................... 21 3.2.4 Konzervace potravin sušením ......................................................................... 22 3.2.4.1 Sušení..................................................................................................... 23 3.2.4.2 Sušení vzduchem ................................................................................... 23 3.2.4.3 Sdílení tepla a přenos hmoty při odpařování vlhkosti potravin ............. 23 3.2.4.4 Statika sušení ......................................................................................... 24 3.2.4.5 Kinetika sušení ...................................................................................... 25 3.2.4.6 Sušárny .................................................................................................. 25 3.3 Vyjádření vlhkosti potravin ...................................................................................... 26 3.4 Vodní aktivita ........................................................................................................... 26 3.4.1 Definice aw ..................................................................................................... 27 3.4.2 Enzymatická aktivita a aw............................................................................... 28 3.4.3 Mikroorganismy a aw ...................................................................................... 28 3.5 Rovnovážná vlhkost ................................................................................................. 30 3.6 Sorpční izotermy ....................................................................................................... 30 3.7 Sušené ovoce............................................................................................................. 31 3.7.1 Historie sušárenství ......................................................................................... 31 3.7.2 Suroviny pro výrobu sušeného ovoce ............................................................. 31 3.7.3 Technologický postup výroby sušeného ovoce............................................... 33 3.7.3.1 Přípravné operace .................................................................................. 34

3.7.3.2 Odstranění nepoživatelných částí .......................................................... 35 3.7.3.3 Zákroky vůči enzymům ......................................................................... 37 3.7.3.4 Vlastní sušení ......................................................................................... 39 3.7.3.5 Balení a skladování ................................................................................ 40 3.7.3.6 Expedice ................................................................................................ 40 3.8 Senzorická analýza ................................................................................................... 41 3.8.1 Vlivy při senzorickém hodnocení ................................................................... 41 3.8.2 Podmínky pro senzorické hodnocení .............................................................. 42 3.8.3 Hodnotitelé ...................................................................................................... 44 3.8.4 Doba a délka hodnocení .................................................................................. 44 4 MATERIÁL A METODY......................................................................................... 45 4.1 Materiál ..................................................................................................................... 45 4.1.1 Charakteristika jednotlivých vzorků ............................................................... 45 4.1.1.1 Sušená jablka ......................................................................................... 45 4.1.1.2 Sušené višně .......................................................................................... 46 4.1.1.3 Sušené švestky ....................................................................................... 46 4.2 Použité přístroje ........................................................................................................ 47 4.2.1 Přístroj Novasina – LabSwift-aw ..................................................................... 47 4.3 Metodika ................................................................................................................... 47 4.3.1 Stanovení aktivity vody................................................................................... 47 4.3.1.1 Zpracování výsledků.............................................................................. 48 4.3.2 Senzorická analýza .......................................................................................... 48 4.3.2 1 Zpracování výsledků.............................................................................. 49 5 VÝSLEDKY A DISKUZE ........................................................................................ 50 5.1 Stanovení vodní aktivity sušeného ovoce ................................................................. 50 5.2 Senzorické hodnocení ............................................................................................... 52 5.2.1 Senzorické hodnocení sušených jablek ........................................................... 52 5.2.2 Senzorické hodnocení sušených višní a švestek ............................................. 56 6 ZÁVĚR ....................................................................................................................... 58 7 PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY ................................................................... 59 8 SEZNAM OBRÁZKŮ ............................................................................................... 65 9 SEZNAM TABULEK ................................................................................................ 66

1 ÚVOD Konzervárenství je jedním z hlavních a technologicky značně složitých odvětví potravinářského průmyslu. Konzervované potraviny nás obklopují ze všech stran a jsou jednoznačně nedílnou součástí moderní doby. Současné konzervační metody a postupy mají za cíl co nejvíce respektovat zachování typických senzorických vlastností potravin i jejich nutričně významných složek. Jelikož se většina potravin řadí svými vlastnostmi mezi neúdržné, které snadno podléhají zkáze, je aplikace konzervačních metod pro jejich uchovávání naprosto nezbytná. Těchto metod je známo velké množství, ale sušení potravin patří k nejstarším metodám a lze ho považovat za ideální metodu konzervace, jelikož odstraněním podstatné části vody zabráníme rozmnožování mikroorganismů a nízký obsah vody inhibuje i mnohé chemické a biochemické procesy, které by mohly nežádoucím způsobem ovlivnit jejich kvalitu. Ovoce je spolu se zeleninou nepostradatelné pro správnou funkci lidského zdraví, konzumace různých druhů zajišťuje organismu dostatečný příjem většiny vitamínů, minerálních látek, vlákniny, rostlinných bílkovin a esenciálních složek. V rámci prevence doporučuje WHO (World Health Organization) sníst minimálně 400 g ovoce a zeleniny denně. Z čehož vyplývá, že by ovoce a zelenina měla tvořit významnou složku naší stravy. Ještě nedávno platilo, že ovoce bylo dostupné pouze v průběhu několika měsíců, a proto se muselo uchovávat nejrůznějšími metodami. Nyní převládá zájem o čerstvé ovoce, které je díky dovozům možno zakoupit v čerstvém stavu po celý rok. Z tohoto důvodu se snížil zájem, a tím i produkce konzervovaného ovoce. V České republice nastal nový prostor

pro konzervaci ovoce sušením s rozvojem ekologického

zemědělství a jsou sušena především jablka, hrušky, švestky a šípky. V mezinárodním měřítku převažuje produkce průmyslově sušených hrozinek, datlí a fíků.

8

2 CÍL PRÁCE Cílem teoretické části diplomové práce na téma „Konzervace ovoce sušením“ bylo prostudovat doporučenou odbornou a ostatní dostupnou literaturu o konzervaci ovoce a zaměřit se na konzervační metodu osmoanabiózy. V experimentální části bylo cílem u sušeného ovoce provést a vyhodnotit účinnost sušení měřením vodní aktivity a dále provést senzorické hodnocení vybraných druhů ovoce (jablka, švestky a višně). Výsledky senzorického hodnocení jablek vyhodnotit pomocí statistických metod.

9

3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Ovoce Ovoce jsou plody nebo semena kulturních a planě rostoucích rostlin (Balaštík, 1975) stromů, keřů a některých bylin (jahodník) (Němec, 1955). Používá se ho v syrovém nebo upraveném stavu. Vyznačuje se kyselou chutí, cože je zvláště důležité z hlediska konzervárenského (Balaštík, 1975). Převážná většina druhů ovoce je důležitou konzervárenskou surovinou, z které je možno vyrobit velmi kvalitní výrobky s vysokou nutriční a senzorickou hodnotou. O vhodnosti použití konkrétního skladování a zpracování určitého druhu ovoce, rozhoduje soubor vlastností, zabezpečující optimální technologický postup a co nejvyšší kvalitu výrobků při minimálních nákladech (Horčin, 2004). Dle vyhlášky č. 157/2003 Sb. rozumíme: •

čerstvým ovocem - jedlé plody a semena stromů, keřů nebo bylin uváděné do oběhu bezprostředně po sklizni nebo po určité době skladování v syrovém stavu

•

ovocem - ovoce celé, čerstvé, zdravé, bez známek hniloby a plísní, obsahující všechny základní části, ve stadiu technologické zralosti, očištěné, zbavené nežádoucích cizích příměsí

•

zpracovaným ovocem - potravinu, jejíž charakteristickou složku tvoří ovoce a která byla upravena konzervováním, s výjimkou ovocného alkoholického a nealkoholického nápoje a zmrazeného ovoce

•

sušeným ovocem - ovoce konzervované sušením bez použití přírodních sladidel

•

směsí sušeného ovoce - různé druhy sušeného ovoce, kde podíl sušeného ovoce je nejméně 60 % hmotnostních

3.1.1 Rozdělení a charakteristika ovoce Mezi ovocné plodiny zařazujeme víceleté rostlinné druhy, jejichž poživatelnou částí jsou plody nebo jejich části, popř. plodenství, které vznikly vývinem květních orgánů. Ovocné druhy, které se pěstují v našich klimatických podmínkách, rozdělujeme podle plodů na jádroviny, peckoviny, ovoce skořápkové, drobné ovoce a méně rozšířené ovocné druhy (Blažek et al., 1998). 10

Čerstvé ovoce dělím na podskupiny: •

jádrové ovoce,

•

peckové ovoce

•

bobulové ovoce

•

skořápkové ovoce

•

plody tropů a subtropů

Jádrové ovoce Jádrovým ovocem rozumíme plody stromů, které patří botanicky mezi růžovité rostliny. Semena jsou uzavřena v blanitém pouzdru (jádřinci) v dužnatém oplodí. Stromy vytvářejí nepravý plod (malvici), který vzniká zdužnatěním různých částí květu (Rop, Valášek a Hoza, 2005). Tyto velké plody se vyznačuji silnou chruplavou, šťavnatou dužinou, vzniklou srůstem semeníku a češule a jejich zdužnatěním. Dále je pro ně typická silná slupka a jádřinec, v kterém jsou uzavřena vlastní semena - jádra. Do této skupiny patří např. jablka, hrušky, kdoule, mišpule, oskeruše a jeřáb (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). Peckové ovoce Peckovým ovocem se rozumí plody růžovitých rostlin rodu Prunus, jejichž plodem je peckovice. Plody jsou na rozdíl od jádrového ovoce hůře skladovatelné a méně údržné (Rop, Valášek a Hoza, 2005). Vnější vrstva exokarp je šťavnatá až vodnatá dužina a vnitřní endokarp tvoří sklerenchymatickou skořápku pecky. Uvnitř pecky je bílé semeno s hnědým osazením. Peckové ovoce tvoří nejdůležitější konzervárenskou surovinu (Balaštík, 1975), patří sem švestky, slívy (mirabelky, renklódy a pološvestky), třešně, višně, meruňky a broskve. Bobulové ovoce Je to skupina ovoce s velmi jemnými buněčnými stěnami, která zahrnuje řadu druhů pěstovaných i planě rostoucích z různých čeledí i s různým typem plodů. Patří sem například borůvky, brusinky, maliny, ostružiny (Hrabě, Rop a Hoza, 2005), angrešt, vinná réva, rybíz, jahodník a další (Blažek et al., 1998).

11

Skořápkové ovoce Užitkovou součástí skořápkového ovoce je vlastní semeno tzv. jádro, uložené v pevné, zdřevnatělé skořápce, případně celé nevyzrálé plody (Rop, Valášek a Hoza, 2005). Plody jsou buď peckovice, mandle, kaštany nebo oříšky (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). Jsou významné vysokým obsahem tuků, bílkovin, vitamínů a minerálních látek (Rop, Valášek a Hoza, 2005). Plody tropů a subtropů Nesourodá skupina, do které u nás zařazujeme veškeré druhy pěstované v subtropickém a tropickém pásmu: citrusové plody (citrony, pomeranče, mandarinky, grapefruity, limetky), banány, ananasy, kiwi, avokádo, karambolu, granátové jablko, liči, papáju a další. (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). 3.1.2 Spotřeba ovoce v ČR Tab. 1 Spotřeba ovoce v ČR (Český statistický úřad) Spotřeba ovoce v ČR v hodnotě čerstvého (kg/osoba/rok) tj. přepočet všech výrobků z ovoce na hodnotu ovoce čerstvého Ukazatel 2000

Ovoce celkem

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

75,0

70,1

73,5

76,2

83,8

80,5

88,1

85,4

89,1

47,5

43,3

46,6

47,0

50,3

47,1

56,1

51,4

54,1

27,5

26,7

26,9

29,2

33,5

33,4

30,0

34,0

35,0

z toho: - ovoce m.p.* - jižní ovoce

*m.p. = mírného pásma Spotřeba ovoce od roku 2000 do 2008 zvýšila o 14,1 kg/osoba/rok. V roce 2006 nastal výraznější nárůst (88,1 kg/osoba/rok), což je lépe viditelné na grafu 1. Na tomto nárůstu se z největší míry, podle Českého statistického úřadu, podílela zvýšená spotřeba jablek, švestek, třešní, meruněk, broskví a jahod vlivem mnohem vyšší sklizeň oproti předešlému roku a zvýšené dovozy. 12

Graf 1 Spotřeba ovoce v ČR 3.1.3 Chemické složení ovoce Chemické složení ovoce určuje základní vlastnosti, výživovou hodnotu, skladovatelnost a tedy i následný způsob konzervace (Kaščák, 1980), proto je jeho základní znalost tak významná. Dužnaté ovoce obsahuje v čerstvém stavu 70 – 90 %, zpravidla 80 – 85 % vody. Skořápkové obsahuje v čerstvém stavu 20 – 40 %, ve zralém 4 – 8 % (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Dle Kopce (1998) a jeho tabulek nutričních hodnot nejvíce vody obsahují jahody a rakytník 88 – 90 % a nejméně mišpule (74 %) a šípky (50 %). Obsah vody je závislý na druhu, odrůdě, stáří, vegetačních podmínkách apod. (Rop, Valášek a Hoza, 2005). Hlavni složkou sušiny jsou mono-, oligo- a polysacharidy, u skořápkového ovoce tuk. Ovoce obsahuje organické kyseliny, dusíkaté látky (aminokyseliny a bílkoviny), minerální látky, lipidy, fenoly, enzymy, v malých množstvích pigmenty, aromatické látky, vitaminy aj. (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Sacharidy Sacharidy jsou nejdůležitější složkou ovoce a zeleniny. Tvoří hlavní podíl jejich sušiny (asi 70 %) (Balaštík, 1975), jsou hlavními nositeli energetické hodnoty a sladké chuti (Kaščák, 1980). Tvoří je téměř výhradně monosacharidy, a to zejména glukóza a fruktóza a doplňuje je různé množství disacharidu sacharózy. Poměr glukózy 13

a fruktózy se mění podle druhu ovoce a odrůdy (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). V jablkách je obsah glukózy a fruktózy mnohem vyšší než sacharózy. Sacharóza převládá v broskvích, meruňkách a v některých odrůdách sliv a švestek. Třešně a višně obsahují ve větším množství glukózu a fruktózu, obsah sacharózy je u nich velmi nízký. Také bobuloviny obsahují sacharózy jen nepatrné množství (Blažek et al., 1998). Ostatní cukry se vyskytují v malých množstvích až ve stopách. Tab. 2 Množství cukru v ovoci v procentech (Blažek et al., 1998) Druh ovoce

Fruktóza

Glukóza

Sacharóza

Celkem

Jablka

6,5 – 11,8

2,5 – 5,5

1,0 – 5,3

8,0 – 22,0

Hrušky

6,0 – 9,7

1,0 – 3,7

0,4 – 2,6

7,0 – 16,0

Višně

3,3 – 4,4

3,8 – 5,3

0,0 – 0,8

6,0 – 10,0

Slívy

1,0 – 7,0

1,5 – 5,2

1,5 – 9,2

4,0 – 20,0

Meruňky

3,9 – 4,4

4,2 – 6,9

4,8 – 10,7

12,0 – 22,0

Polysacharidy Hlavními polysacharidovými složkami jsou škrob, celulóza, hemicelulóza, pentozany a pektinové látky (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Škroby se vyskytují jen v nezralých plodech (asi 2,5 % u nezralých jablek) a jejich obsah se snižuje během zrání. Ve zralém ovoci nejsou prakticky přítomny (Velíšek a, 2002). Celulóza, hemicelulóza a pentozany jsou pravidelnou složkou ovocné dužniny, pecek, jader a slupek. Obzvláště bohaté na tyto látky je bobulové ovoce (jadérka). Pektinové látky Patří k technologicky nejdůležitějším polysacharidům (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Protopektin je nejvíce obsažen v nezralém ovoci, čímž způsobuje jeho tvrdost. V průběhu zrání přechází v pektin, ten je rozpustný ve vodě, a proto plody měknou. (Kác, Červenka a Duffek, 1961). Významný podíl pektinu ve zralých plodech mají jablka a zejména černý rybíz (Blažek et al.,1998). Pektiny doprovázejí v plodech celulózu (Blattný,

Pipek a

Ingr, 1986)

a za vhodných podmínek, tj. za přítomnosti většího množství cukru a v kyselém 14

prostředí, vytvářejí po zahřátí rosoly. Uplatňují se tedy, ať již přirozeně přítomné v surovinách, při výrobě marmelád, džemů, rosolů apod. (Hostašová, Vlachová a Němec, 2001). Tab. 3 Obsah pektinů v čerstvém ovoci (Velíšek a, 2002) Druh ovoce

Pektin (%)

Jablka

0,5 – 1,6

Hrušky

0,4 – 1,3

Broskve

0,1 – 0,9

Jahody

0,6 – 0,7

Černý rybíz

0,1 – 1,8

Organické kyseliny Organické kyseliny jsou významnou složkou ovoce, jsou přítomny ve formě volné nebo vázané, určují jeho pH (Hrabě a Komár 2003), dodávají ovoci charakteristickou příjemnou chuť (Stratil, 1993), vzbuzují potřebné reflexy zažívacího traktu a aktivují trávící enzymy (Kyzlink, 1951). V ovoci je obsažena především kyselina jablečná, citrónová a vinná. Ve zcela nepatrném množství také kyselina mravenčí, šťavelová, a octová, která ještě vzniká při kvašení a jiných biologických pochodech vedle mnoha jiných kyselin (Balaštík, 1975). Množství kyselin se řídí druhem i odrůdou ovoce (Kác, Červenka a Duffek, 1961), jak je viditelné z následující tabulky. Tab. 4 Obsah kyselin v ovoci (Kác, Červenka a Duffek, 1961) Druh ovoce

Obsah kyselin

Jablka

0,2 – 1,6 %

Hrušky

0,1 – 0,5 %

Meruňky a broskve

0,2 – 1,5 %

Švestky

0,4 – 3,5 %

Třešně

0,3 – 0,8 %

15

Ovoce v méně zralém stavu obsahuje více kyselin (Blattný, Pipek a Ingr, 1986), které se zráním a přezráváním odbourávají (Balaštík, 1975) a jejich koncentrace s postupujícím zráním klesá. Při zrání se mění i vzájemný poměr jednotlivých kyselin. U kyselých odrůd jablek tvoří kyselina jablečná přes 90 % všech kyselin, u sladších odrůd činí její podíl jen 30 – 50 % celkového obsahu. Hrušky obsahují vyšší množství kyseliny citrónové. U peckového ovoce převládá kyselina jablečná, kde u zralých třešní a višní dosahuje 85 – 90 % celkového obsahu kyselin. U švestek činí podíl kyseliny jablečné 34 – 90 %. U hroznů na rozdíl od ostatních druhů tvoří kyselina vinná 50 – 65 % a kyselina jablečná asi 25 – 30 % (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Z hlediska zpracování ovoce působí kyseliny jako mikrobiostatický činitel a zesilují účinnost konzervačního zákroku (Půhoný, 1986). Dusíkaté látky Dužnaté ovoce obsahuje 0,2 – 1 % organických dusíkatých látek (bílkoviny, aminy, amidy, dusičnany, aj.) (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Větší podíl bílkovin má skořápkové ovoce, které jich obsahuje až 24 % (Blažek et al.,1998). V ovoci se mohou prakticky vyskytovat všechny známé aminokyseliny (Hrabě a Komár 2003). V konzervárenských polotovarech a produktech se aminokyseliny účastní společně s cukry nežádoucího neenzymatického hnědnutí (Hostašová, Vlachová a Němec, 2001), jejich výskyt je proto technologicky zajímavý (Hrabě a Komár 2003). Tuky Tuky a jim příbuzné látky mají významný podíl (40 – 70 %) pouze u skořápkového ovoce (Blažek et al., 1998). Tyto tuky jsou velmi příznivého složení pro zdraví s převahou polynenasycených mastných kyselin (Stratil, 1993). Dužnaté ovoce obsahuje zpravidla pouze malá množství (0,1 – 0,5 %) v éteru rozpustných tukových nebo voskových složek (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Vyšší obsah tuků se také nachází v jejich semenech, kde slouží jako rezervní látka (Hostašová, Vlachová a Němec, 2001).

16

Minerální látky Ovoce obsahuje velké množství minerálních látek, jejichž obsah kolísá podle druhu a odrůd (Blattný, Pipek a Ingr, 1986), z celkové hmotnosti čerstvých plodů zabírají 0,25 – 0,75 %. Ovoce je významným zdrojem draslíku (Blažek et al.,1998), který tvoří přes 50 % z celkového množství minerálních látek (Stratil, 1993), dále je zdrojem vápníku, hořčíku, fosforu a železa, jelikož obsahuje tyto prvky ve formách přístupných pro lidský organismus.(Blažek et al., 1998). Vitamíny Nejvýznamnější je obsah vitamínu C, jehož nejlepším zdrojem jsou šípky, rakytník, černý rybíz, angrešt, jeřabiny, jahody, červený rybíz a ostružiny (Stratil, 1993). Jablka obsahují v průměru tohoto vitamínu málo, avšak odrůdové rozdíly v jeho obsahu jsou značné (Blažek et al.,1998). Nejvíce vitamínu C obsahují kyselé odrůdy při sklizňové zralosti (Stratil, 1993). Kromě vitamínu C obsahují různé druhy ovoce určité množství vitamínů skupiny B a karoteny (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Relativně nejvíce karotenu (provitamínu A) mají šípky, meruňky a broskve (Blažek et al., 1998). Obsah vitamínů skupiny B v jednotlivých druzích ovoce značně kolísá. Skořápkové ovoce obsahuje kromě tohoto vitamínu určité množství vitamínu E (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Třísloviny Jsou složité organické látky převážně koloidní povahy. Vyznačují se trpkou a hořkou příchutí, skladováním jich ubývá v důsledku oxidace. Jsou obsaženy v některém ovoci, např. v trnkách a v planých jablkách a hruškách (Balaštík, 1975). Rostlinné fenoly Rostlinné fenoly jsou obsáhlou skupinou látek, které se v ovoci vyskytují. Patří k nim katechiny, leukokatanthokyanidiny a leukoantokyaniny, flavony a flavonoly, flavonony, antokyanidiny a antokyany, hydroskořicová kyselina a hydroxykumariny (pouze u švestek a meruněk). Obsah fenolů v ovoci kolísá v rozmezí 0,1 – 1,0 % (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). Z potravinářského hlediska jsou velmi zajímavé flavonoidní látky jako substráty při enzymovém i neenzymovém hnědnutí potravin, při tvorbě zákalů a sedimentů (Rop, Valášek a Hoza, 2005). 17

Aromatické látky Tyto látky přispívají vedle cukrů a kyselin k chutnosti ovoce. Jejich vůně a chuť je velmi intenzivní, jsou rozeznatelné často při ředění 1 : 1 000 000. Pro specifické aroma ovoce jsou velmi významné estery a aldehydy, méně se uplatňují alkoholy (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). 3.1.4 Zrání ovocných plodů a stupně zralosti Při sledování vývoje plodu rozlišujeme dvě základní údobí – růstu a dospívání spojené se zráním. Údobí růstu se vyznačuje velkou intenzitou asimilačních a respiračních pochodů (Blattný, Pipek a Ingr, 1986), která se postupně snižuje. V údobí dospívání a zrání se plody již nezvětšují nebo pouze nepatrně, avšak látkové změny nabývají na intenzitě. Stupeň zralosti plodů je základním činitelem rozhodujícím o trvanlivosti, složení a použití ovoce (Rop, Valášek a Hoza, 2005), době sklizně a obsahu chuťových látek (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). Rozlišujeme: 1. fyziologická zralost – takový stupeň vývinu plodu, kdy jsou semena plně vyvinutá a schopná klíčit (Balaštík, 1975). Také je označována jako botanická zralost (Rop, Valášek a Hoza, 2005). 2. sklizňová zralost – je stupeň zralosti, který umožní optimální dozrávání při skladování nebo optimální jakost při zpracování (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). 3. konzumní zralost – to je takový stupeň zralosti, kdy plody jsou plně vyzrálé (Blattný, Pipek a Ingr, 1986), mají nejlepší chuťové vlastnosti a jsou nejvhodnější pro přímý konzum (Ilčík, Vagunda a Čurdová, 1980). Toto stádium zralosti zpravidla splývá s fyziologickou zralostí nebo následuje krátce po ní (Balaštík 1975). 4. technologická zralost – je to takový stupeň zralosti, při kterém je plod nejvhodnější pro průmyslové zpracování (Ilčík, Vagunda a Čurdová, 1980) a při kterém docílíme nejvyšší kvalitu daného výrobku. Při výrobě většiny konzervárenských i mrazírenských výrobků odpovídá technologická zralost počátku konzumní zralosti (Blattný, Pipek a Ingr, 1986)

18

3.2 Konzervace potravin Konzervace potravin je úmyslný zákrok, popřípadě úprava potravin, prodlužující skladovatelnost suroviny déle, než dovoluje přirozená údržnost (Kyzlink, 1980). Vhodná konzervace má uchovat, v nejvyšší možné míře, senzorické a nutriční znaky potravin (Balaštík, 1975). Vývoj poznání a praxe konzervování potravin rozložil Kyzlink (1988) do čtyř etap. První etapu charakterizoval jako dobu empirického a většinou nespolehlivého a neracionálního prodlužování trvanlivosti potravin. Tato etapa trvá již od dávnověku do konce 18. století. Druhá etapa je charakterizována jako období vývoje spolehlivého zajišťování neúdržných potravin před nežádoucím, často i ze zdravotního hlediska velmi nebezpečným působením mikroorganismů. Tato etapa se během 19. století rychle rozvíjela, zejména v druhé polovině století na základně

Pasteurových poznatků

o mikroorganismech. V tomto období se technicky rozvíjela nejen termosterilace, ale i chemická konzervace, sušení potravin i chlazení a zmrazování (Ingr, 2007). Počátkem 20. století přechází druhá etapa do třetí etapy, která je etapou poznávání a zlepšování nutriční a senzorické hodnoty konzervovaných potravin. Tato etapa dosud trvá, zasahuje však zároveň do čtvrté etapy, kterou Kyzlink (1988) označil jako ekonomizační. Jejím cílem je maximální dosažitelné zhodnocení lidského umu, práce a energie, vložených do zemědělské a potravinářské produkce potravin (Ingr, 2007). 3.2.1 Konzervárenské suroviny K základním konzervárenským surovinám patří čerstvé ovoce, zelenina, houby a produkty jatečného průmyslu. Zdrojem konzervárenských surovin je zemědělská rostlinná a živočišná prvovýroba (Rop, Valášek a Hoza, 2005). Surovina je jedním ze základních rozhodujících činitelů konečné kvality konzervárenských výrobků (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Náklady na surovinu tvoří v konzervárenském průmyslu až 80 % celkových nákladů (Rop, Valášek a Hoza, 2005), proto je třeba věnovat surovinám mimořádnou pozornost a při snižování vlastních nákladů je třeba se zaměřit na úsporu a cílevědomé hospodaření se surovinami (Balaštík, 1975). Požadavky na suroviny se odvozují od požadavků na finální výrobek a zahrnují technologické, hygienické, senzorické a nutriční charakteristiky (Opatová a Pazlarová, 2002). 19

3.2.2 Konzervační metody Rozeznáváme mnoho konzervačních metod, které se stále prohlubují a zdokonalují. Pro určitý druh suroviny se používá několik způsobů konzervace podle účelu použití polotovaru, hotového výrobku a podle výrobních možností. Každá konzervační metoda má jak své přednosti, tak i nedostatky. Snahou je uplatňovat především ty metody, které jsou nejšetrnější vůči biologicky účinným složkám ovoce a zeleniny, zvláště vůči vitamínům, a přitom umožňují získat výrobek vysoké jakosti. Při volbě konzervační metody je však nutno brát zřetel i na ekonomická hlediska a na dostupnost potřebné konzervační techniky v našich poměrech (Balaštík, 1975). Rozdělení konzervačních metod zpracoval nejlépe Kyzlink (1955), který vypracoval systém konzervačních metod (abiotických a anabatických). Tento systém byl všeobecně přijat. Jeho zredukovaná podoba vypadá následovně: 1. Metody založené na mechanickém vylučování mikroorganismů z prostředí a) Omezování (zábrana) kontaminace potravin mikroorganismy Jde například o: čistotu nářadí, pracovních

místností, vzduchu, vody,

pomocného materiálu a přísad a o čistotu pracovníků. b) Ochuzování potravin o mikroorganismy během zpracování Sem patří procesy zbavující materiály nečistot nebo tekutiny kalů, a tím zároveň i mikroorganismů. Je to například praní, odstřeďování, odkalování šťáv. c) Úplné vylučování mikroorganismů z potravin Do této skupiny zařazujeme mikrobiální filtraci šťáv a vín, popř. baktofugaci. 2. Metody založené na přímé inaktivaci (usmrcování) mikroorganismů (sterilace) Fyzikální zákroky - sterilace zvýšenou teplotou (obvyklým záhřevem, odporovým

záříváním

nebo

vysokofrekvenčním

ohřevem),

sterilace

krátkovlnným a elektronovým záhřevem a ultrazvukem. Chemické zákroky (chemosterilace) – patří sem například. sterilace kyslíkem a jeho sloučeninami nebo oligodynamicky působícím stříbrem, sterilace chemikáliemi a fumiganty. 3. Metody založené na nepřímé inaktivaci mikroorganismů a) Konzervace fyzikální, popř. fyzikálně chemickou úpravou potravin Například odnímání vlhkosti či vysušování potravin (tzv. osmoanabióza nebo xeroanabióza), prostým sušením, zahušťováním, vymrazováním, proslazováním, 20

konzervací jedlou solí. Dále snižování teploty (chladírenství, mrazírenství), odnímání kyslíku a úpravy skladovací atmosféry. b) Konzervace chemickou úpravou potravin (chemoanabióza) Konzervace

uměle vyrobenými chemikáliemi, rafinovanými chemikáliemi,

uzením. Konzervace umělou alkoholizací a okyselováním, etanolem, běžnými organickými kyselinami. Konzervace antibiotiky a fytoncidy. c) Konzervace biologickou úpravou potravin (cenoanabióza) Patří sem konzervace kvašením sacharidů, etanolové kvašení, mléčné kvašení a přeměny za převládající účasti proteolýzy. 3.2.3 Konzervace potravin nepřímou inaktivací mikroorganismů Cílem těchto konzervačních metod je zvýšení odolnosti potravin proti účinků mikroorganismů a enzymů (Horčin, 2004). V takto upravených potravinách nemohou mikroorganismy vegetovat (Balašík, 1975) a vykonávat zde své enzymatické funkce (Kyzlink, 1951). Tyto konzervační metody mohou mít povahu buď fyzikálního zákroku, kdy se odejme konzervovaným potravinám některá z podmínek nutných k životu mikroorganismů (snižování vlhkosti, snižování teploty, úprava skladovací atmosféry), nebo jde o opatření chemické (chemická činidla, uzení), anebo biologické (kvašení) zákroky (Kyzlink, 1995). Žádná

z konzervačních metod této skupiny neusiluje

o důsledné usmrcování všech vegetace schopných mikrobních forem, třebaže při provádění mnohého z anabiotických zákroků mikroby odumírají (Kyzlink, 1980). 3.2.3.1 Konzervace odnímáním vlhkosti (vysušování) potravin - osmoanabióza Je jednou z nejrozšířenějších metod (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). Podstatou tohoto způsobu konzervace je jak zbavování potravin volné vody, která je nutným životním prostředím mikroorganismů, tak zvyšování osmotického tlaku v kapalném podílu potraviny (Kyzlink, 1980). Tím se potraviny stanou lépe skladovatelnými (Kyzlink 1951), protože se životní podmínky mikroorganismů oběma těmito vlivy zhoršují. Mikroorganismy se přestanou množit, přestane být patrná jejich činnost a v některých případech dokonce vegetativní formy mikroorganismů plazmolyzují a hynou (Kyzlink, 1980).

21

Odstranění

vody

se

dosáhne

jednak

sušením

potravin,

zahušťováním,

vymrazováním nebo přidáním osmoticky aktivním látek - proslazování, konzervace jedlou solí, zahušťovadla aj. (Hrabě a Komár, 2003). Pojem osmotického tlaku Při kontaktu roztoků s rozpouštědlem (např. vodný roztok cukru s vodou) nastává samovolné zřeďování roztoku pronikáním rozpouštědla tak dlouho, až se koncentrace rozpouštěné látky v roztoku a rozpouštědla vyrovnají. Rozpouštědlo, které má větší tenzi par než roztok, přechází do roztoku vlivem osmotického tlaku. Samovolné zřeďování přímým stykem roztoku s rozpouštědlem se nazývá difúze, zřeďování přes polopropustnou membránu (např. buněčnou membránu, mikrobiální apod.) se nazývá osmóza (Ilčík, Vagunda a Čurdová, 1980). Vliv osmotického tlaku na mikroorganismy a enzymové reakce Osmotický tlak potřebný ke konzervaci může být různý. Závisí na druhové citlivosti mikroorganismů, reakci prostředí konzervované potraviny, podmínkách skladování a balení potravin (Valášek a Rop, 2007). Proti osmotickému tlaku jsou nejodolnější plísně a některé druhy osmofilních kvasinek (rod Zygosaccharomyces), citlivé jsou běžné druhy baktérií. Konzervačnímu účinku osmotického tlaku napomáhá kyselé prostředí. U kyselých potravin stačí proto ke konzervaci menší koncentrace sušiny než u potravin nekyselých (Ilčík, Vagunda a Čurdová, 1980). Enzymové reakce ohrožují jakost potravin i při vysokých osmotických tlacích. Ovoce, jako surovina kyselejší, je proti enzymovým reakcím odolnější než nekyselá zeleniny. Enzymy se inaktivují před vlastní konzervací; např. před sušením se surovina blanšíruje, do sušicího vzduchu se přidává oxid siřičitý (Valášek a Rop, 2007). 3.2.4 Konzervace potravin sušením Celá řada potravin se suší z důvodu konzervace a dlouhodobého uchování. Snížením vlhkosti potravin pod určitou mez se sníží osmotický tlak buněčných tkání natolik, že se zastaví enzymatické a chemické pochody v těchto tkáních. Sušení se provádí ve speciálních zařízeních – sušárnách (Groda a Pawlica, 2005).

22

3.2.4.1 Sušení Sušením (dehydratací) rozumíme odstranění vlhkosti z materiálu a převedením vlhkosti do plynného stavu (Balaštík, 1975), až se změní na suchou nebo skoro suchou hmotu, která má pevnou, polopevnou nebo práškovitou konzistenci (Kyzlink, 1980). Sušení je proces současného přenosu tepla a vlhkosti, při němž je vlhkost vázaná v materiálech uvolňována, přenášena na povrch materiálu a odtud do sušícího prostředí (Štencl, 1994). Základní principy sušení jsou sušení vzduchem (vzduch přivádí teplo a odvádí vodní páru) a sušení kontaktní, kdy přívod tepla sušenině zajišťuje vyhřívaný povrch (např. válcová sušárna). Při sušení je možné přivést teplo také prostřednictvím mikrovlnné energie, nebo energie radiových vln. Energetická náročnost sušení je dle Šepitky (1984) vysoká. Uvádí, že při lisování stačí asi 3,6 kJ na odstranění 1 kg vody, zatímco při sušení se tato hodnota pohybuje v rozmezí 2500 až 6100 kJ/kg vody. Proto je vhodné sušení kombinovat s jinými konzervačními metodami. 3.2.4.2 Sušení vzduchem Schopnost vzduchu absorbovat vodní páru závisí na: • množství vodní páry obsažené v sušícím vzduchu • teplotě sušícího vzduchu • objemu vzduchu omývajícího sušené potraviny (Koza a Voldřich, 2003). 3.2.4.3 Sdílení tepla a přenos hmoty při odpařování vlhkosti potravin Proudí-li plyn podél hladiny kapaliny, vytvoří se mezní vrstva obsahující směs páry kapaliny a plynu. Bezprostředně u hladiny dosáhne pára mez sytosti při určité dané výši mezní teploty, která se na hladině vytvořila a je stejná pro kapalinu i plyn. V důsledku spádu koncentrace v mezní vrstvě dochází k difúzi páry z hladiny kapaliny do plynu. Stav sytosti na hladině kapaliny je stále udržován nepřetržitým odpařováním kapaliny. Při odpařování dochází současně k přestupu tepla a přenosu hmoty mezi sušícím a sušeným médiem. U konvenčních způsobů sušení se přenáší teplo z proudícího sušícího média (vzduch, směs vzduchu a spalin) na vlhký povrch sušeného materiálu, přičemž současně část vlhkosti přechází do sušícího média jako vodní pára (Groda a Pawlica, 2005). 23

3.2.4.4 Statika sušení Statika sušení je tvořena popisem sušícího pochodu pomocí počátečních a konečných stavů materiálu a vzduchu (Fiková, 1990). Jinými slovy zahrnuje materiálové bilance sušícího materiálu a sušícího média a tepelné bilance. Statické bilance sušárny vyjadřují požadavky na to, jak by sušárna měla fungovat a kolik tepla je nutné převést (Šesták a Žitný, 2006). Změny v sušeném materiálu Průběh sušení materiálu se znázorňuje tzv. sušící křivkou, což je křivka, která udává rychlost sušení (tj. úbytek vlhkosti) v závislosti na čase, nebo na měrné vlhkosti materiálu. Obr. a) znázorňuje úbytek měrné vlhkosti u materiálu na čase při konstantní teplotě a relativní vlhkosti. Provedením derivace této křivky, možno i graficky, dostaneme rychlost časové změny měrné vlhkosti du/dτ, jež se vynáší buď v závislosti na čase nebo na měrné vlhkosti (obr. b).

A – B je úsek ohřevu vody v materiálu na sušící teplotu, v poměru k celkové době sušení je velmi krátký a často se zanedbává. B – C jedná se o odpařování volné vody s lineárním úbytkem vlhkosti, je to oblast nejvyšší rychlosti sušení a končí v tzv. kritickém

bodě

C,

rychlost

sušení

je

ovlivněna parametry sušícího vzduchu. C – D je úsek klesající rychlosti sušení, odpařování

vázané

vody

v materiálu.

Rychlost sušení je ovlivněna převážně silami vázajícími vodu v materiálu, např. koloidní, kapilární aj. Znalost polohy kritického bodu je důležitá pro posouzení a řízení sušícího procesu. (Filková, 1990).

Graf 2 Sušící křivka (Štencl, 1994) 24

Změny v sušícím vzduchu Změny stavu vzduchu se nejlépe znázorní v Mollierově entalpickém diagramu. Diagram umožňuje určit stav vzduchu jediným bodem. Jeho pozici najdeme v průsečíku dvou známých parametrů, obvykle teploty a relativní vlhkosti. Neznámou entalpii odečteme na svislé ose a měrnou vlhkost na ose vodorovné (Filková, 1990). 3.2.4.5 Kinetika sušení Kinetika sušení hledá odpovědi na otázky, jak dlouho je třeba sušit materiál při periodickém sušení nebo jak dlouhá má být kontinuální pásová sušárna, aby bylo dosaženo požadovaných parametrů (Šesták a Žitný, 2006). Sušení je charakterizováno současným přenosem tepla a hmoty, popsat tyto přenosové děje se snažíme matematickými modely, což je soustava rovnic, která umožňuje vypočítat na solidní teoretické bázi průměrné údaje o sušení a sušárně. Podle tohoto modelu lze zabezpečit takové podmínky, aby při minimální spotřebě energie bylo dosaženo maximálního efektu (Filková, 1990). 3.2.4.6 Sušárny Sušárny jsou aparáty, v nichž se přívodem tepla odstraňuje z materiálu vlhkost vypařováním. Procesy, které se při sušení odehrávají, jsou tedy kombinací přenosu tepla (přívod tepla sušícímu materiálu) a přenosu hmoty (odvádění vlhkosti). Sušárny lze klasifikovat dle různých kategorií: • dle způsobu přívodu tepla (konvekcí, kondukcí, sáláním, mikrovlny), • dle sušícího média kam se odvádí vlhkost (vzduch, spaliny, inerty, vakuum), • dle charakteru kontaktu proudění sušícího prostředí (fluidní lože, proudové,…), • kontinuální/diskontinuální (Šesták a Žitný 2006). Požadavky na sušárnu potravin jsou (Štencl, 1994): • zajistit požadovanou kvalitu výrobku, • jednoduchost obsluhy, • snadná čistitelnost, • malé nároky na prostor, • nízká spotřeba energie, • minimální znečištění okolí, • vysoká bezpečnost provozu. 25

3.3 Vyjádření vlhkosti potravin Hmotu vlhkých materiálů lze považovat za systém tvořený hmotou absolutně suché látky (skeletu) a hmotu vody (vlhkosti). Protože absolutně suchá látka existuje jen zcela výjimečně, je v sušárenství zaveden pojem sušiny vlhkého materiálu, jehož hodnotu určuje neměnná hmotnost, které vzorek dosáhne po vysušení při konstantní teplotě za určitou dobu (Groda a Pawlica, 2005).

Rozeznáváme dva údaje o množství vody v materiálu (Štencl, 1994): a) Měrná vlhkost – je poměr hmotnosti vody Mv k hmotnosti sušiny Ms. Lze ji udávat v g.kg-1, kg.kg-1.

u=

Mv M − Ms = Ms Ms

[g.kg-1, kg.kg-1]

(1)

Hmotnost vlhkého materiálu M je rovna: M = Ms + Mv

(2)

b) Relativní vlhkost materiálu (procentický obsah vlhkosti) – udává se v %.

ϕ=

MV M − Ms ⋅ 100 = ⋅ 100 M M

[%]

(3)

Z výrazu (3) plyne, že s klesající hmotností sušiny Ms se zvyšuje relativní vlhkost materiálu. Pro Ms = 0 dosahuje w = 100 %, což je čistá voda. Z rovnice (1) a (3) lze vyjádřit vzájemný vztah měrné u a relativní φ vlhkosti materiálu (Groda a Pawlica, 2005): u=

ϕ=

ϕ

(4)

100 − ϕ

u ⋅ 100 1+ u

(5)

3.4 Vodní aktivita Pojem vodní aktivita ukazuje, zda voda přítomná v potravině je pro aktivitu mikroorganismů a enzymů dosažitelná, a její hodnoty ukazují, zda dotyčný mikroorganismus má podmínky pro svoje pomnožování nebo ne (Bartl, 2001). Vodní aktivita (aw) potravin je termodynamická veličina. Představuje jeden z vnitřních faktorů biologických látek, bývá používána pro predikci možných mikrobiálních změn zemědělských produktů při skladování, balení i během jejich

26

zpracování (Štencl a, 2006). To znamená, že aw hraje důležitou roli v bezpečnosti, kvalitě, údržnosti a ovlivňuje senzorické vlastnosti potravin (Fontana a Campbell, 2004). 3.4.1 Definice aw Vodní aktivita je úměrná osmotickému tlaku látek rozpuštěných ve vodě nebo v potravině (Bartl et al., 2003). Aktivita vody se vyjadřuje poměrem parciálních tlaků vodní páry nad biologickým materiálem pp a syté vodní páry pp“ v okolním vzduchu za stejných podmínek (Štencl a, 2006). aw =

pp

[-]

pp"

(6)

kde: aw je vodní aktivita (v rozmezí od 0,00 do 1,00) pp je parciální tlak vodní páry nad biologickým materiálem (potravinou) pp“ je parciální tlak syté vodní páry Z definice relativní vlhkosti vzduchu

ϕ=

pp pp"

[%]

⋅ 100

(7)

je zřejmé, že lze vodní aktivitu vyjádřit jako: aw =

pp pp"

=

ϕ 100

[-]

(8)

kde: ϕ je relativní vlhkost v % (Štencl a, 2006)

Z uvedených definic plyne, že hodnoty aw se pohybují od 0,00, což je látka s nulovým obsahem volné vody, do 1,00, což je hodnota destilované vody (Bartl, 2001). Hodnota vodní aktivity potravin se mění s vlhkostí, resp. s teplotou okolního vzduchu a neustále dochází k sorpci nebo desorpci vody. Aktivita vody při konstantním obsahu v potravině roste se zvyšující se teplotou, nárůst teploty o 10 °C způsobí nárůst aktivity vody o asi 0,03 až 0,2; uvedený jev může negativně ovlivnit stabilitu balených potravin, u kterých je obsah vody v systému stálý (Voldřich, 2004).

27

3.4.2 Enzymatická aktivita a aw Je známo, že některé enzymy vykazují určitou účinnost i za velmi nízké koncentrace vody, kdy již nedochází k mikrobiologickým změnám. Z hlediska enzymové aktivity není rozhodující absolutní množství vody ve vzorku, ale spíše volná voda, resp. její aktivita nebo relativní vlhkosti vzorku (Davídek, Janíček a Pokorný, 1983). Na procesy vyvolané enzymatickou aktivitou, jako je například hnědnutí potravin, oxidace, lipolýza, má aw značný vliv. Snižováním nebo úpravou aw v potravině lze dosáhnout výrazného snížení enzymatických aktivit a tím i výrazného prodloužení trvanlivosti potravin (Bartl et al., 2003).

Tab. 5 Enzymatická aktivita a aw (Bartl et al., 2003) Aw

Aktivita enzymů

0,95 – 0,98

maximální oxidace tuků

0,90 a více

obecně plná aktivita enzymů obecně poloviční aktivita

0,60

enzymů obecně nulová aktivita

0,40

enzymů

0,30 – 0,40

minimální oxidace tuků

3.4.3 Mikroorganismy a aw Mikroorganismy ke svému životu potřebují určité hodnoty aw (Bartl et al., 2003). Tyto limity jsou absolutní, to znamená, že pod uvedenou limitující hodnotu aw není příslušný mikroorganismus schopen růstu, a to i když ostatní faktory jsou optimální (Štencl a, 2006). Minimální limity aw pro růst některých mikroorganismů uvádí tabulka číslo 6.

28

Tab. 6 Vliv vodní aktivity na různé procesy v potravinách (Voldřich, 2004) Aw

Projev

Příklady vysoce neúdržné čerstvé potraviny

1,00 0,95

Pseudomonas, perfingens a inhibovány

Bacillus, Clostridium některé kvasinky jsou

potraviny obsahující cca 40 % cukru nebo 7 % vody, např. masné výrobky, chléb

0,90

spodní limit pro bakteriální růst (obecný), Salmonella, Vibrio parahaemolyticus, Clostridium botulinum, Lactobacillus a některé kvasinky a plísně jsou inhibovány

potraviny s cca 55 % sacharózy nebo 12 % soli, sušená šunka, tvrdé sýry, potraviny se středním obsahem vody (aw 0,90 – 0,55)

0,85

většina kvasinek je inhibována

potraviny s 65 % sacharosy nebo 15 % soli, fermentované salámy, zrající sýry, margarín

0,80

spodní limit pro aktivitu většiny enzymů a růst většiny hub, růst Staphylococcus aureus je úplně inhibován

mouka, rýže (15 – 17 % vody), slazené kondenzované mléko, ovocné sirupy

0,75

spodní limit pro halofilní bakterie

marcipán (15 – 17 % vody), džemy

0,70

spodní limit pro většinu xerofilních hub

0,65

maximální rychlost Maillardových reakcí

melasa, pražené ořechy

0,60

spodní limit pro růst osmofilních nebo xerofilních kvasinek a hub

sušené ovoce (15 – 20 % vody), karamely, med

0,50

0,40

sušené potraviny (aw 0 až 0,55), koření, těstoviny minimální rychlost oxidačních reakcí

sušená melanž (5 % vody)

0,30 0,25

krekry, kůrka chleba (3 – 5 % vody) maximální termorezistence bakteriálních spor

0,20

sušené mléko (2 – 3 % vody), sušená zelenina (5 % vody), kukuřičné lupínky (5 % vody)

29

3.5 Rovnovážná vlhkost Rovnovážná vlhkost materiálu je dána okamžikem rovnováhy parciálních tlaků vlhkosti (vodní páry) materiálu a vlhkosti (páry) okolního prostředí (Groda a Pawlica, 2005). Rovnovážný stav materiálu v prostředí o určité teplotě, vlhkosti a tlaku je charakterizován nulovým sdílením tepla a hmoty (vlhkosti) mezi materiálem a okolím (Štencl b, 2006). Je-li vlhká hygroskopická látka ve styku s prostředím, které obsahuje vodní páru, nemůže nikdy dojít k jejímu dokonalému vysušení (Filková, 1990). Takovýto materiál odevzdává nebo přijímá vlhkost tak dlouho, až se parciální tlak vodní páry nad povrchem vyrovná s parciálním tlakem vodní páry ve vzduchu (Štencl b, 2006). Když materiály odevzdávají vlhkost v podobě páry tak dlouho, až se parciální tlak páry nad materiálem vyrovná s parciálním tlakem páry obsažené v okolním prostředí, tak se jedná o desorpci. Naopak vysušený materiál umístěný do vlhkého prostředí, bude podle svých hygroskopických vlastností vodu (vlhkost) přijímat tak dlouho, dokud nebude dosaženo nové rovnovážné vlhkosti (Groda a Pawlica, 2005). Tento jev se nazývá adsorpce (Štencl a, 2006). 3.6 Sorpční izotermy Sorpční izotermy potravin vyjadřují závislost mezi vodní aktivitou a rovnovážným obsahem vlhkosti vzorku při konstantní teplotě (Štencl, 1994). V závislosti na fyzikální mikrostruktuře a makrostruktuře, kvalitativním a kvantitativním chemickém složení a distribuci chemických složek, mohou mít různé potraviny různý tvar sorpčních izoterm (Velíšek a, 2002). Typická sorpční izoterma biologického materiálu, potraviny, je znázorněna na obrázku číslo 1. (Štencl b, 2006).

Obr. 1 Křivka rovnovážných vlhkostí biologického materiálu v souřadném systému aw-w při konstantní teplotě 30

3.7 Sušené ovoce 3.7.1 Historie sušárenství V českých zemích mělo dříve největší význam sušení švestek. Kromě švestek se sušily hlavně

hrušky a jablka. Ovoce se sušilo v různých typech sušáren domácího i

zahraničního původu. Tyto sušárny byly v soudobé literatuře zařazovány do různých skupin podle shodných konstrukčních a funkčních znaků. V principu šlo téměř výhradně o sušení ohřátým vzduchem v nehybné vrstvě ovoce. Jednou z prvních větších sušáren ovoce u nás byla Folprechtova sušárna v Ostroměři. K vytápění se používala směs černého a hnědého uhlí. V roce 1892 byla postavena sušárna J. Hinkenikla na velkostatku v Červených Pečkách. Sušárnu bylo možné vytápět uhlím, koksem, dřívím nebo rašelinou. Největšího rozšíření dosáhlo sušení v období světových válek, i když z této doby nejsou úplné statistické údaje. V době nedostatku potravin vzrostla poptávka po sušené zelenině a ovoci. Výhodou sušených produktů byla poměrně jednoduchá výroba, která se obešla bez nedostatkových obalů. V období první republiky měla výroba sušeného ovoce mírně vzestupný charakter. Po druhé světové válce výroba sušeného ovoce po malých výkyvech klesala až téměř úplně zanikla (Kuttelvašer, Maňas a Trejbal, 1989). 3.7.2 Suroviny pro výrobu sušeného ovoce Požadavky při výběru suroviny: surovina musí být vyzrálá, ale s dostatečně pevným pletivem, u barevných plodin je nutné maximální vybarvení. Pro efektivnost výroby je pochopitelně žádoucí maximální obsah sušiny (Dobiáš, 2002). Plody musí být celé, čerstvé, zdravé, bez známe hniloby a plísní a obsahující všechny základní části. Dále musí být ve stádiu technologické zralosti, očištěné a zbavené nežádoucích cizích příměsí (Rop, Valášek a Hoza, 2005).

31

Jablka Nejčastěji se suší jablka kyselých a sladkokyselých odrůd (Šapiro, 1988), které mají vyšší obsah kyselin a nižší obsah cukrů a bílkovin (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). K výrobě křížal jsou vhodnější plody střední velikosti pravidelného tvaru, kdežto k výrobě jablečných koleček se lépe hodí odrůdy s většími plody (Černík, 1961). Barva výrobků, plátků nebo kostek, má být krémově bílá, žlutavá, nazelenalá, ne hnědá. Kousky se nemají rozpadat (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Ze starších odrůd jsou vhodné Smiřické, Kasselská reneta či Baumannova reneta, ze současných pak Rubín, Bohemia nebo Melodie. Většinou jde o odrůdy s vyváženějším poměrem cukrů a kyselin, které dávají sušenému ovoci osvěžující chuť (anonym, 2001). Hrušky Pro sušení jsou nejvhodnější hrušky střední velikosti typicky hruškovitého tvaru, u stopky spíše špičatějšího a s co nejvyšším obsahem cukrů. Slupka tenčí, jemnější, sušíme-li neloupané plody mají mít krátké stopky, po usušení mají mít barvu slupky temně skořicovou. Pro sušení polovin loupaných plodů jsou vhodnější odrůdy, jejichž dužnina po usušení má barvu bělavou, lehce nažloutlou nebo načervenalou. Stupeň zralosti má být dosti pokročilý, blízký zralosti konzumní (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Používá se především hrušek podzimních a zimních (Balaštík, 1975). K sušení celých plodů při mimořádných sklizních je možno s úspěchem použít starých domkových sušáren (Černík, 1961). Tradičně nejčastěji se suší odrůdy Vinohradská, Avranžská i Williamsova (anonym, 2001). Švestky Na sušení jsou vhodné plně zralé až přezrálé velké plody (Balaštík, 1975) s vysokou sušinou, sladké až sladkokyselé (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Velikostně a tvarově vyrovnané s malou snadno oddělitelnou peckou (Balaštík, 1975). Usušené švestky mají být vláčné, nikoliv tvrdé nebo vodnaté. Z 10 kg švestek se získá 2,5 – 2,8 kg (Balaštík, 1992). Nejvyhledávanější pro sušení je Švestka domácí, ale též Čačanská lepotica a Čačanská najbolja (anonym, 2001).

32

Meruňky Sušené meruňky připravujeme ze zcela nebo mírně přezrálých plodů (Půhoný, 1986), aby měly charakteristické aroma a chuť (Pekačev, 1977). Plody mají být oranžové nebo sytě žluté barvy, zdravé, s tužší a jemnou slupkou a malou peckou (Blattný, Pipek a Ingr, 1986). Z nedozrálých plodů je výrobek nepříjemně kyselý (Půhoný, 1986). Třešně a višně Dle Pekačeva (1977) jsou na sušení nejvhodnější odrůdy s velkými plody a malými peckami. Ze 100 kg višní získáme 18 – 25 kg sušených plodů. Všeobecně platí, že pro sušení jsou vhodné odrůdy s větším podílem dužniny, např. Chrupky (anonym, 2001). 3.7.3 Technologický postup výroby sušeného ovoce PŘÍSUN OVOCE ČIŠTĚNÍ (PRANÍ)

TŘÍDĚNÍ

ODSTOPKOVÁNÍ, ODPECKOVÁNÍ NEBO ODJADŘINCOVÁNÍ

LOUPÁNÍ

DĚLENÍ

SÍŘENÍ, ANTIOXIDAČNÍ MÁČENÍ NEBO BLANŠÍROVÁNÍ

SUŠENÍ BALENÍ

SKLADOVÁNÍ

EXPEDICE

Obr. 2 Technologický postup výroby sušeného ovoce 33

3.7.3.1 Přípravné operace Čištění Pojmem čištění rozumíme operace, při nichž se ze suroviny odstraňují kontaminanty na úroveň vhodnou pro následující zpracování. V praxi se rozeznávají dva základní typy čištění, a to čištění za sucha a mokrý způsob - praní (Dobiáš, 2003). Přehled hlavních typů kontaminujících látek shrnuje tabulka číslo 7, kterou uvádí Dobiáš (2002). Mimořádná pozornost se musí věnovat surovině, která přišla

do

bezprostředního styku s půdou, případně na které jsou viditelné zaschlé nečistoty (Drdák, 1989). Tab. 7 Přehled možných kontaminantů konzervárenských surovin (Dobiáš, 2002) Skupina

Kontaminant

Kovy

železné i neželezné kusy kovů, šrouby, piliny, spony,

Minerální látky

zemina, motorové oleje, vazelína, kameny,

Nepoživatelné části rostlin

listy, větévky, skořápky, slupky, stonky,

Nepoživatelné živočišné produkty

srst, kosti, výkaly, krev, hmyz,

Chemikálie

rezidua hnojiv, postřiků,

Mikroorganismy

plody napadené hnilobou, plísní,

Produkty činnosti mikroorganismů

toxiny, barviva, hořké látky, látky působící přípachy.

Praní Praní je důležitou operací, při které se odstraňují anorganické a organické nečistoty a současně se surovina zbavuje tzv. epifylní mikroflóry (Šorman a Drdák, 1985). Tento způsob čištění je typický pro zpracování suroviny s vyšším obsahem vody (Dobiáš, 2003). Vhodnost praček pro daný typ suroviny posuzujeme zejména podle odolnosti k mechanickému působení, a tak můžeme rozlišit od šetrných praček pro měkkou surovinu (maliny, borůvky) až po pračky pro surovinu odolnou (jablka) (Dobiáš, 2002), proto se používá různá konstrukce praček přes sprchové, tryskové, vzduchové, hřeblové, kartáčové aj. (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). 34

Třídění Tříděním se obecně rozumí rozdělování suroviny podle měřitelných fyzikálních vlastností (Dobiáš, 2002) Hlavními důvody třídění je dosažení požadované kvality konečného produktu a dále zajištění efektivnosti a výtěžnosti automatizovaných technologických operací (Dobiáš, 2003). Podle provedení lze rozlišit třídění ruční a mechanizované, podle sledovaného parametru třídění dle jakosti (inspekce), podle velikosti, podle barvy, zralosti atd. (Dobiáš, 2002). Jakostní třídění má za cíl vyřadit surovinu, která je nevhodná pro zpracování velikostí, tvarovými nedostatky, napadená plísní, narušená apod. (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). Provádí se zejména na začátku technologického zpracování po praní suroviny, většinou ručně na inspekčních pásech (Dobiáš, 2002), které unášejí surovinu rychlostí 20 až 40 cm/s a zajišťují její otáčení (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). Třídění podle velikosti se v drtivé většině případů provádí strojně. Rostlinné suroviny třídí podle velikosti (rozměru), nebo podle hmotnosti. Konstrukce třídiček využívá nejrozmanitějších principů, např. třídičky sítové, lanové, bubnové, válečkové (Dobiáš, 2002). 3.7.3.2 Odstranění nepoživatelných částí Do kategorie nepoživatelných částí suroviny zahrnujeme ty části rostlinného pletiva, které jsou nestravitelné, nebo jsou z hlediska finálního výrobku nežádoucí. Do těchto operací zahrnujeme odstopkování, odpeckování, odstranění jádřince a loupání (Kušta, 1995). Odstopkování Odstopkování se provádí u surovin, které přichází ke zpracování spolu se stopkou. Je to žádoucí zejména u měkkého a šťavnatého ovoce (višně, třešně, rybíz) (Dobiáš, 2002). Strojní odstopkování je uspokojivě vyřešeno pouze u konzervárenských surovin s dlouhými stopkami v porovnání s velikostí plodů (Kušta, 1995), aby stopka mohla být lehce vtažena mezi dvojici válečků potažených pryží otáčejících se proti sobě (Balaštík, 1975). V ostatních případech je nutné odstopkovávat manuálně (u jahod se spolu se stopkou odstraňují i kališní lístky) (Kušta, 1995).

35

Odpeckování a odjadřincování Odpeckování se provádí u menších plodů vyrážením trnem vhodného průměru, u větších plodů (meruňky, broskve) se plody nejprve půlí a pecky se vyloupnou. Vyrážení pecek je někdy spojeno s půlením, kdy trn je opatřen po stranách břity, které současně plod rozpůlí (Dobiáš, 2002). U jádrového ovoce (jablka, hrušky) se odjadřincování kombinuje s dělením. Nůž je tvarován do hvězdice s rovnými noži (jejich počet je určen požadavkem na velikost jednotlivých částí) upevněných na dutém noži o kruhovém průřezu (Kušta, 1995). Podle dalšího zpracování se vyžaduje rozdílná jakost těchto operací. Nejpřísnější jsou požadavky na kompoty, proslazované a sušené ovoce, kdežto na džemy mohou být odpeckované plody mírně zdeformované (Balaštík, 1975). Loupání a dělení Loupání se provádí při zpracování těch druhů ovoce (jablka, hrušky), kdy je z nejrůznějších důvodů požadováno odstraněni slupky z povrchu plodů (Dobiáš, 2002). Při loupání musí být odstraněna rovnoměrně povrchová vrstva a ztráty musí být omezeny na přijatelnou míru. V podstatě můžeme rozlišit 3 skupiny metod loupání a to mechanické (obrázek číslo 3), termické a chemické (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). Mechanické loupání je možno realizovat v zásadě odřezáváním slupky pomocí vhodně uzpůsobených nožových nástrojů nebo obrušováním slupky, resp. povrchových vrstev, jejich třením o drsné materiály. Poměrně čisté slupky získané odřezáním mohou být případně využity k dalšímu zpracování (např. extrakce některých složek, po usušení ovocné čaje) (Čurda, 1992).

Obr. 3 Mechanické loupání jablek (Zařízení na loupání, dělení a plátkování jablek a hrušek, model ASETSM-E) 36

Dělení

suroviny

se

může

provádět

buď

současně

s odpeckováváním,

odjadřincováním (Dobiáš, 2002) nebo současně s loupáním na speciálních strojích. Konstrukce dělicích strojů je daná požadavkem na tvar částic a jsou k dispozici stroje pro řezání v jedné rovině na plátky, nudličky a řezy, ve dvou rovinách na hranolky i ve třech rovinách na kostky (Kušta, 1995) 3.7.3.3 Zákroky vůči enzymům Po přípravných operacích následuje zákrok, kterým se mají zneškodnit oxidázy, popřípadě umrtvit buněčné stěny. Toho se dle Dobiáše (2004) v praxi dosahuje: •

sířením v komorách nebo nořením do roztoků,

•

blanšírováním (předvařováním, pařením,nahřívání),

•

nořením do roztoků omezujících činnost oxidáz,

Smyslem těchto zákroků, který u některých druhů zcela odpadá, je uzpůsobit hmotu pro rychlé a kvalitní usušení a pro dlouhé a bezproblémové skladování. Síření Použití oxidu siřičitého a siřičitanů se dle Ingra (2007) uplatňuje u ovocných materiálů a vín z důvodu, že působí konzervačně v kyselém prostředí, omezeně i v méně kyselém. Význam síření je ochrana před oxidací jak během a před sušením, tak po sušení (Dobiáš, 2004). Způsobuje odbarvení antokyanových barviv, ale tato změna je vratná (po odstranění SO2 se barva vrací do původního stavu) (Valášek a Rop, 2007) a dále způsobuje umrtvení buněčných stěn, které se poté stávají prostupnější pro vypařující se vodu. I přes výhrady hygieniků se síření dává přednost u „zranitelných“ druhů ovoce před technickými procesy (Dobiáš, 2004). Dnes se provádí výhradně působením roztoků siřičitanů o koncentraci 0,5 – 2 % tak, aby v sušeném produktu nepřekročila koncentrace reziduálního SO2 hygienicky přístupné limity (Dobiáš, 2002). Maximální přípustné množství (NPM) oxidu siřičitého v sušeném ovoci dle vyhlášky 4/2008 Sb. jsou uvedeny v tabulce číslo 8.

37

Tab. 8 Podmínky použití oxidu siřičitého a jeho sloučenin při výrobě sušeného ovoce (Vyhláška 4/2008 Sb.) NPM SO2 mg.l-1

Ovoce

resp. mg.kg-1

sušené meruňky, broskve, vinné bobule, švestky a fíky

2000

sušené banány

1000

sušené jablka a hrušky

600

ostatní sušené ovoce, ořechy ve skořápce

500

Blanšírování Blanšírováním se rozumí technologický zákrok, při němž je surovina vystavena účinkům tepla (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). Někdy se též nazývá předváření (zpravidla při ohřevu ve vodní lázni), napařování (vystavení suroviny vlivu páry), či nahřívání (v případě nepřímého ohřevu) (Kušta, 1995). Účelem blanšírování je inaktivace enzymatického systému a tím ochrana před nežádoucími biochemickými změnami (Goliáš a Němcová, 2009), ke kterým by mohlo dojít během dalšího zpracování, například hnědnutí, ztráta vitamínů atd. (Kušta, 1995). Mezi enzymy, které způsobují ztrátu

kvality

ovoce

při

skladování

nebo

zpracování

patří

lipoxygenáza,

polyfenoloxidáza, polygalakturonáza a chlorofyláza (Koza a Voldřich, 2003). Působení tepla je krátké (sekundy až minuty), výška teploty se pohybuje v rozpětí 65 až 98°C (Horčin, 2004). Záhřev musí co nejméně poškodit cenné termolabilní složky suroviny (Hrabě, Rop a Hoza, 2005). Kromě inaktivace enzymů přináší blanšírování konzervárenských surovin řadu dalších výhod, jsou jimi zejména odstranění plynů z pletiv, snížení mikrobiální kontaminace, zvýšení propustnosti pletiv, odstraněni nežádoucích pachů nebo chutí, a úprava konzistence tuhých plodů (Kušta, 1995). Antioxidační máčení Máčení v 1 % roztoku kyseliny citrónové se v praxi využívá dle Dobiáše (2004) při sušení jablek a hrušek, které se v roztoku máčí ihned po nakrájení. Tento zákrok není zdaleka tak účinný jako síření. Dříve se užívalo máčení v 2 – 3% roztoku soli, ale z důvodu malé účinnosti a špatné chuti se od tohoto postupu upustilo. 38

3.7.3.4 Vlastní sušení Může se provádět buď volně na vzduchu (na slunci) nebo v sušárnách. Sušení na slunci je nejstarší a nejlevnější způsob sušení a vyžaduje horké a slunečné počasí v letním a podzimním období (Balaštík, 1992), což je v našem zeměpisném pásmu nejisté. Průmyslově se využívá jen v tropických nebo subtropických oblastech se stálým dobrým počasím (Egypt, Kaliformie, atd.). U nás se může kombinovat se sušením v sušárnách s umělými zdroji tepla, např. na slunci pouze dosušovat nebo předsušovat. Dobrých výsledků dosáhneme, sušíme-li takto pouze tenké plátky plodů a má-li k sušenému produktu přístup vzduch i ze spodní strany (Půhoný, 1986). Toho se však využívá pouze při domácím sušení o menších objemech. O domácím sušení ovoce se ve své literatuře zmiňuje například Jílek (2001), Paulovičová (1999), Hostašová et al. (2001) a další. Na sušení ovoce v elektrických sušičkách se zaměřuje Martinovská (1993). Průmyslové sušení Druh použité sušárny musí odpovídat vlastnostem sušených potravin, jejich způsobu a postupu (řádu) sušení. Různorodost sušených materiálů a jim odpovídajícím požadavkům na způsob a postup sušení znemožňuje konstrukci zcela univerzální sušárny pro potravinářství (Groda a Pawlica, 2005). Při sušení ovoce (hrušky, jablka, meruňky, švestky, třešně,…) jsou obvykle používány pásové sušárny s nehybnou vrstvou nebo skříňové a fluidní (Štencl, 1994). Nejširší použití v sušárenské technice mají konvekční způsoby sušení: sušení kusovitého materiálu ohřátým vzduchem v nehybné vrstvě a sušení ve vznosu (fluidní sušení) (Kuttelvašer, Maňas a Trejbal, 1989). Sušárny používané na sušení ovoce Prakticky u všech uváděných typů sušáren je možné použít recirkulaci sušícího média. Ofukovaná nehybná vrstva •

Komorové (diskontinuální), pásové (kontinuální se souproudým či protiproudým uspořádáním toku sušícího média). Jsou vhodné pro sušení, kde převládá vnitřní difúzní odpor, tj. především u kusovitých látek. Malý odpařovací výkon cca 1 kg.m-2.h-1.

39

Profukovaná nehybná vrstva •

Komorové nebo pásové (kontinuální) sušárny. Příčné proudění sušícího média (např. zdola u vlhkého /kypření/ a shora u částečně vysušeného materiálu). Rychlost sušícího vzduchu pod 5 m.s-1. Odpařovací výkon cca 10 až 100 kg.m-2.h-1.

•

Fluidní sušárny (gravitační přesun fluidujícího sušeného materiálu) Bublající cirkulační nebo fontánující fluidní lože. Sušícím i fluidním médiem mohou být vzduch nebo spaliny. Vhodné pro vícečetné monodisperzní materiály (Šesták a Žitný, 2006).

3.7.3.5 Balení a skladování Společným znakem výrobků konzervovaných osmoanabiózou je potřeba ochrany před zvlhnutím (Dobiáš, 2002), protože potraviny konzervované osmotickým tlakem jsou hydroskopické a snadno přijímají vzdušnou vlhkost. Musíme je proto balit do obalů, které nepropouštějí vzdušnou vlhkost, nebo skladovat v prostředí s rovnovážnou vlhkostí vzduchu. (Valášek a Rop, 2007). Není-li tomu tak, mohou začít plesnivět a kvasit (Balaštík, 1975).V suchém prostředí se naopak vysušují až do stadia rovnovážné vlhkosti. (Ilčík, Vagunda a Čurdová, 1980). V případě balených výrobků je důležité zabránit balení teplého produktu, nebo vyloučit rychlé změny teplot, které by mohly vést ke kondenzaci vodní páry a lokálnímu zvlhnutí produktu (Dobiáš, 2002). V případě, že není možné zajistit podmínky skladování v prostředí s nízkou relativní vlhkostí, doplňuje se konzervační zákrok povrchovou chemickou konzervací, tepelnou sterilací apod. (Ilčík, Vagunda a Čurdová, 1980). 3.7.3.6 Expedice Při expedici se výrobky třídí, zbavují se cizích předmětů (separátor kovů) a kontroluje se v nich sušina. Při dlouhodobém skladování sušeného zboží se z hlediska zachování původní kvality doporučují chladírenské teploty a skladování v temnu (Dobiáš, 2002).

40

3.8 Senzorická analýza Senzorická analýza je způsob hodnocení potravin, při němž je využito lidských smyslů jako přímých subjektivních orgánů vnímání, a to za takových podmínek, aby se při hodnocení dosáhlo objektivních, tj. spolehlivých a přesných výsledků (Pokorný, Valentová a Pudil, 1997). Dle Ingra et al. (2007) se metody senzorické analýzy zařazují mezi psychologické, jelikož při senzorické analýze člověk vystupuje ve dvojí úloze. Za prvé tak, že nahrazuje přístroj při získávání vnitřního podnětu a za druhé na rozdíl od přístrojů rozpoznává vnitřní podnět na vjem, při čemž nemůže být žádným přístrojem nahrazen. Osoby, které vykonávají senzorickou analýzu, se nazývají posuzovatelé nebo hodnotitelé, mezinárodním odborným termínem asesoři (Pokorný, Valentová a Pudil, 1997). Požadavky na senzorickou jakost jsou rozmanité, záleží na jednotlivé skupině, podskupině a druhu výrobku. Na senzorickou jakost může mít vliv mnoho faktorů jako například získávání suroviny, následné zpracování, skladování, distribuce nebo přímo samotný spotřebitel (Ingr et al., 2007). 3.8.1 Vlivy při senzorickém hodnocení Senzorické hodnocení potravinářských výrobků může poskytnout hodnověrný obraz o kvalitě, když budou zabezpečeny optimální podmínky hodnocení (Jarošová, 2001). Naproti tomu

výsledky mohou být ovlivněny řadou činitelů, které je potřeba při

hodnocení odstranit nebo snížit na minimum. Jedná se o objektivní činitele, jako jsou optimální podmínky při hodnocení (místnost, osvětlení, teplota místnosti, příprava vzorků, čistota vzduchu, apod.) a volba správných metod vyhodnocování výsledků (Príbela, 1996). Neméně důležité jsou subjektivní činitelé, především schopnosti hodnotitelů, aktuální zdravotní stav hodnotitele, který se projevuje únavou, nedostatečným soustředěním při hodnocení až neschopností správně hodnotit z důvodu nemoci (Jarošová, 2001)

41

3.8.2 Podmínky pro senzorické hodnocení Podmínky pro senzorické hodnocení moderními metodami se volí takové, aby se co nejvíce odstranily rušivé vlivy a zlepšila se tak přesnost stanovení a aby se dosáhlo objektivních, vzájemně srovnatelných výsledků. Tyto podmínky jsou určeny mezinárodními normami (hlavně ISO), kterými je definováno vybavení místností, způsob přípravy a předkládání vzorků (Ingr, Pokorný a Valentová, 2007).

Uspořádání senzorického pracoviště je určeno mezinárodní normou ISO 8589. Tato norma popisuje požadavky na uspořádání zkušební místnosti, přípravny a kanceláře a specifikuje nutné nebo žádoucí podmínky (Buňka, Hrabě a Vospěl, 2008). Typická zkušební místnost zahrnuje zkušební prostor, umožňující vykonávat činnost jednotlivě v kójích a ve skupinách, přípravný prostor, kancelář, šatnu, odpočívárnu a WC (Jarošová, 2001). Zkušební prostor Zkušební prostor musí být umístěn v bezprostřední blízkosti přípravného prostoru (Buňka, Hrabě a Vospěl, 2008). Místnost musí být čistá, dostatečně prostorná, dobře větratelná a bez jakýchkoliv pachů. Stěny místnosti mají být světlé a jasné, době čistitelné (Ingr, Pokorný a Valentová, 2007). Teplota místnosti by se měla pohybovat nejlépe mezi 18 °C – 23 °C, během posuzování nemá být v místnosti průvan nebo otevřené okno. Klimatizovaná místnost by zaručila jak udržování optimální stálé teploty, tak i stálou relativní vlhkost 75 % (Jarošová, 2001). Osvětlení je zvláště důležité při posuzování barvy, běžné osvětlení zkušební místnosti musí být jednotné, netvořící stíny a regulovatelné (Buňka, Hrabě a Vospěl, 2007). Ve většině případů je požadováno, aby posuzovatelé provedli nezávislé osobní posouzení. K omezení rušivých vlivů a k zamezení komunikace mezi posuzovateli jsou využívány individuální zkušební kóje. Minimální počet kójí jsou tři, ale běžně jich bývá mezi pěti až deseti (Jarošová, 2001). Doporučuje se používat stálé kóje, avšak nevylučuje se ani možnost použití dočasných, přenosných zkušebních kójí (Buňka,

42

Hrabě a Vospěl, 2008). Prostor pro hodnotitele má být takový, aby se hodnotitel necítil stísněný (plocha pracovní desky velikosti asi 1 m2) (Jarošová, 2001).

Obr. 4 Obvyklé uspořádání senzorické kóje (Buňka, Hrabě a Vospěl, 2008) Přípravný prostor Tato místnost má těsně přiléhat ke zkušební místnosti tak, aby se vzorky mohly snadno podávat (Ingr, Pokorný a Valentová, 2007), ale řešení by mělo být takové, aby hodnotitelé nemuseli procházet přípravným prostorem při vstupu do prostoru zkušebního. Je důležité, aby byl tento prostor dobře větratelný z důvodu nutnosti odstraňování pachů z přípravy pokrmů (Jarošová, 2001). Nádobí a náčiní k senzorické analýze Nádobí na přípravu vzorků musí být vyrobeny z inertního materiálu (Buňka, Hrabě a Vospěl, 2008) a dále se nemá lišit od nádobí používaného ke konzumaci, aby nepůsobilo rušivě. Nádobí, ve kterém jsou předkládány vzorky k posouzení, mají mít v téže pokusné řadě všechny stejný tvar, vzhled, velikost i barvu. Také označení nádob má být v celé řadě stejné (Jarošová, 2001).

43

3.8.3 Hodnotitelé Výběru a kvalifikaci hodnotitelů je třeba věnovat mimořádnou pozornost, jelikož na jejich práci závisí použitelnost získaných výsledků (Pokorný, Valentová a Pudil, 1997). Kritéria pro výběr osob se zvláštními senzorickými schopnostmi z řad vybraných posuzovatelů, kteří vyhovují výběrovým kritériím, jsou předmětem normy ISO 8586-1, norma ISO 8586-2 se týká expertů. 3.8.4 Doba a délka hodnocení Dle Buňky et al. (2008) je nejvhodnější doba k posuzování od 9 do 11 hodin dopoledne a od 14 do 16 hodin odpoledne. Posuzování by nemělo trvat déle než 2 – 3 hodiny. Mezi jednotlivými zkouškami (řadami vzorků) se při degustacích doporučují 20 – 30 minutové přestávky. Pokud se hodnotí textura a barva mohou být přestávky kratší. Počet vzorků podávaných jako jedna řada se řídí složitostí úkolu (Jarošová, 2001).

44

4 MATERIÁL A METODY 4.1 Materiál Použitým materiálem k měření a senzorickému hodnocení byly čtyři vzorky sušených jablek, které se od sebe lišily jak výrobcem, tak způsobem sušení. Jednalo se o sušené jablečné plátky a jablečné dílky. Dále byly měřeny a hodnoceny dva vzorky sušených švestek a vzorky višní, z nichž jeden byl produkcí domácí sušárny a druhý byl zakoupen v maloobchodní síti. Vzorky byly skladovány při pokojové teplotě v uzavřených obalech a hodnoceny v období březen - duben 2010. 4.1.1 Charakteristika jednotlivých vzorků 4.1.1.1 Sušená jablka Vzorek č. 1 Jablka Chipsy Distribuce: Racional CZ s.r.o. Hmotnost balení: 60 g Výroba:

Jablka

byla

po

nakrájení

(i s jádřincem) na tenké, asi 4 mm plátky máčena

v roztoku

kyseliny

citrónové

a následně ošetřena sířením. Sušení probíhalo v kontinuální pásové sušárně při řízeném Obr. 5 Vzorek č. 1 - jablka chipsy

režimu teplot.

Vzorek č.2 Jablka kroužky Výrobce: Jana Kubová Výroba: Jablka byla odjadřincována, nakrájena na tenké proužky a rozložena na síta. Sušení probíhalo v horkovzdušné komorové sušárně při řízeném režimu teplot. Maximální sušící teplota byla 75 °C. Obr. 6 Vzorek č. 2 – jablka kroužky 45

Vzorek č. 3: Jablka dílky Výrobce: Jiří Vysloužil Výroba:

Po oloupání a rozkrájení na dílky,

byla jablka sušena v domácí sušárně nad kamny.

Obr. 7 Vzorek č. 3 – jablka dílky Vzorek č. 4: Jablka kroužky Výrobce: Jan Trutna Hmotnost balení: 60 g Výroba:

Jablka

byla

po

odjadřincování

nakrájena na plátky o tloušťce 4 mm a v

rozložena

na

komorové

síta.

Sušení

probíhalo

nízkoteplotní

sušárně

s uzavřenou cirkulací vzduchu při teplotě 40 – 45 °C po dobu 24 hodin. Obr. 8 Vzorek č. 4 – jablka kroužky 4.1.1.2 Sušené višně Vzorek č. 1 Výrobce: Jiří Vysloužil Výroba: Višně byly předsoušeny v domácí sluneční sušárně a poté dosušeny v sušárně nad kamny. Vzorek č.2 Tento vzorek byl zakoupen v maloobchodní síti. Výrobce ani způsob sušení nebyl uveden. 4.1.1.3 Sušené švestky Vzorek č. 1 Výrobce: Jiří Vysloužil Výroba: Švestky byly rozpůleny a poté sušeny v domácí sušárně nad kamny. Vzorek č.2 Tyto švestky byly zakoupeny v maloobchodní síti. Země původu: Argentina. Švestky byly ošetřeny konzervační látkou E 202 a antioxidantem E220. 46

4.2 Použité přístroje 4.2.1 Přístroj Novasina – LabSwift-aw Přístroj Novasina-LabSwift-aw je určen pro stanovení vodní aktivity. LabSwift-aw využívá elektrolytickou technologii měření Novasina. Odporová elektrolytická měřící sonda je umístěna v tzv. měřící komůrce. Signál aw měření je elektronicky zpracován vysoce výkonným mikroprocesorem. LabSwift-aw neobsahuje vnitřní stabilizaci teploty, má však čidlo povrchové teploty, založené na IR měření. Obě veličiny, aktivita vody i teplota, jsou souběžně zobrazovány na displeji. Rozsah měření 0,003 až 1,00 aw, rozlišení 0,001 aw a opakovatelnost +/- 0,003 aw.

Obr. 9 Přístroj LabSwift-aw

4.3 Metodika 4.3.1 Stanovení aktivity vody Po zapnutí přístroje hlavním vypínačem se na displeji objeví krátkodobě self-test a na horní lince displeje se zobrazí softwarová verze. Přístroj potřebuje určitou dobu na odpovídající vytemperování čidla. Během této doby se na displeji ukazuje „WARMUP“ zpráva. Po uplynutí této doby se displej automaticky zapne na modus měření. Vzorky sušeného ovoce byly před analýzou uchovávány v exsikátoru a po vyjmutí vloženy do naprosto suché a čisté měřící misky. Miska musela být dobře naplněna, ale nikdy ne přes horní okraj. Takto naplněná miska se vloží do měřící komůrky přístroje. Komůrka se uzavře přiklopením víka přístroje a stlačením až do zaklapnutí. Pokud je nastaven modul „Autostart“ startuje měření (analýza) po uzavření měrné 47

komůrky automaticky a na displeji se zobrazí „ANALYZING“. Během této doby můžeme kdykoliv na displeji odečítat aktuální hodnotu aw nebo °C. K optimalizaci rychlosti měření je možné nastavit kritéria rychlosti měření v závislosti na povaze vzorku. K měření sušeného ovoce byl použit modus „S“ (slow – pomalý) – doba stability 6 minut. Během tohoto času mohla být změna měřené hodnoty nejvýše 0,001 aw. Analýza končí, jakmile je parametru dosaženo a je zobrazena hodnota „stable“. V závislosti na konfiguraci může též zaznít akustický signál. Nyní můžeme odečíst hodnotu aw. 4.3.1.1 Zpracování výsledků Každý vzorek byl měřen třikrát, naměřené hodnoty byly zapsány do tabulek a následně zpracovány v programu Microsoft Office Excel 2007 a graficky vyhodnoceny. 4.3.2 Senzorická analýza Senzorická analýza byla prováděna deseti školenými hodnotiteli v prostorách Mendelovy univerzity v Brně. Hodnotitelé byli před zahájením hodnocení seznámeni s problematikou, cílem a postupem senzorického hodnocení. Hodnoceny byly následující deskriptory: Jablka •

Barva: intenzita příjemnost

•

Vůně:

•

Cizí pach

•

Elasticita – hodnocení hmatem

•

Tvrdost (v ústech)

•

Žvýkatelnost

•

Chuť

•

Cizí chuť

•

Celkový dojem

intenzita

Višně a švestky •

Vzhled

•

Chuť

•

Celkový dojem 48

K hodnocení byly použity grafické nestrukturované stupnice, krajní body stupnic byly slovně popsány. Každá stupnice měřila 100 mm a každý milimetr měl hodnotu jednoho bodu. Tento formulář byl předložen hodnotitelům (příloha 2). Hodnotitel výsledek zaznamenával vyznačením znaménka na úsečce v místě, jehož poloha byla úměrná intenzitě znaku. Nejprve byly posuzovány vzorky sušených jablek, které byly předloženy na bílém porcelánovém talířku o průměru 20 cm. Následně byly předloženy vzorky višní a švestek, taktéž byly předkládány na bílém porcelánovém talířku. Vzorky byly anonymně označeny číslicemi. Jako neutralizátor byl použit slabý hořký čaj. 4.3.2 1 Zpracování výsledků Vyplněné formuláře byly nejprve zpracovány manuálně, byla pravítkem změřena vzdálenost bodů na grafických stupnicích. Naměřené hodnoty byly zapsány a zpracovány v programu Microsoft Office Excel 2007. Výsledky u sušených jablek byly statisticky zpracovány programem Statistika pomocí Kruskal-Wallisova testu.

49

5 VÝSLEDKY A DISKUZE Předmětem praktické části práce bylo provést stanovení vodní aktivity u vzorků sušených jablek, švestek a višní, které byly sušeny různým způsobem. Toto ovoce dále senzoricky posoudit a vyhodnotit rozdíly mezi těmito vzorky.

5.1 Stanovení vodní aktivity sušeného ovoce Stanovení vodní aktivity bylo nejprve prováděno u sušených jablek, každý vzorek byl změřen třikrát a následně byl stanoven průměr. Všechny vzorky sušených jablek měly hodnotu aw pod 0,45. A jak uvádí Beuchat (1981), vodní aktivita sušeného ovoce má být pod 0,60. Stanovené limity jsou dle Štencla (a 2006) absolutní, tzn. že pod uvedenou hodnotou nejsou schopny příslušné mikroorganismy růst, a to ani když jsou ostatní faktory optimální. Můžeme tedy s jistotou říci, že pokud se bezpečným skladování zajistí takto nízké hodnoty vodní aktivity, nehrozí u tohoto sušeného ovoce rozvoj mikroorganismů. Jak je viditelné z tabulky číslo 9, všechny měřené vzorky jablek měly velmi nízké hodnoty aw, bez ohledu na způsob sušení. Pouze vzorek číslo 3 – jablečné dílky, měl hodnotu aw nad 0,4. A proto lze předpokládat, že u jablečných plátků lze snadněji dosáhnout lepšího vysušení na nižší hodnoty vodní aktivity z důvodu tenčí vrstvy a snadnějšího odvodu volné vody ze sušeného materiálu. O čemž se zmiňuje Šeptika (1984), který uvádí, že pro správnou intenzitu a kvalitu sušeného ovoce má být tloušťka kousků do 0,5 cm. Tím se zabezpečí intenzivní sušení, rychlá dehydratace a kvalita produktů.

Tab. 9 Naměřené hodnoty a průměr vodní aktivity u sušených jablek SUŠENÁ JABLKA Vzorek č.

Vzorek č. 2. . 0,336

0,336 0,333 0,335

0,335

0,338 0,337

Vzorek č. 3 0,405

0,337

0,406 0,401

50

Vzorek č. 4 0,380

0,404

0,375 0,338

0,379

Tab.10 Naměřené hodnoty a průměr vodní aktivity u sušených višní a švestek SUŠENÉ VIŠNĚ Vzorek č.1

Vzorek č. 2 0,486

0,417 0,418

SUŠENÉ ŠVESTKY

0,417

0,488 0,486

0,415

Vzorek č.1 0,558

0,487

0,552 0,556

Vzorek č. 2 0,708

0,555

0,706

0,708

0,710

Tabulka 10 vyjadřuje naměřené a průměrné hodnoty vodní aktivity měřených vzorků višní a švestek, kdy u sušených višní je viditelně nižší vodní aktivita u vzorku č. 1 tj. višní sušených v domácí sluneční sušárně a dosoušených nad kamny. Při domácím sušení často dochází k většímu vysušení, až přesušení, jelikož regulace průběhu sušení je obtížnější. Podle Kyzlinka (1951) musí být proces veden tak, aby bylo vysušené a znovu nabobtnalé nebo rozpuštěné zboží co nejpodobnější čerstvému. To znamená, že nesmějí být nezvratně dehydrovány jejich koloidy, a že nesmějí při sušení utrpět vysokou teplotou. Při měření švestek byla u vzorku číslo 2 průměrná hodnota vodní aktivity 0,708. Tato hodnota neodpovídá bezpečnému limitu pro zabránění rozvoje mikroorganismů. Proto švestky byly ošetřeny navíc sorbanem draselným (E 202), což je sůl kyseliny sorbové, která má antimikrobiální účinek (Davídek, Janíček a Pokorný, 1983). Této kombinace konzervačních metod se u sušených švestek hojně využívá, a proto se s takto upravovanými švestkami na trhu setkáváme nejčastěji. Švestky sušené v domácí sušárně

(vzorek číslo 1) limit vodní aktivity pro sušené ovoce splňují, takže při

vhodném skladování nehrozí rozvoj mikroorganismů.

51

5.2 Senzorické hodnocení Při senzorickém hodnocení byly k dispozici čtyři vzorky sušených jablek, dva vzorky višní a dva švestek. Posuzované deskriptory jsou v grafech vyneseny na ose x, osa y představuje počet získaných bodů z maximálního počtu 100. Výsledky byly zpracovány do tabulek, ze kterých byly následně sestrojeny sloupcové grafy. Tyto operace byly zpracovány v programu Microsoft Office Excel 2007. Jednotlivé statistické srovnání vzorků sušených jablek mezi sebou bylo provedeno pomocí programu Statistika (příloha 3). 5.2.1 Senzorické hodnocení sušených jablek Tab. 11 Průměrné hodnoty senzorického hodnocení barvy a vůně sušených jablek Číslo

Barva

Barva

vzorku

(intenzita)

(příjemnost)

1

12,7

2

Vůně intenzita

Cizí pachy

82,3

30,9

0,1

86,3

46,2

30,8

38,9

3

46,6

62,5

34,5

0

4

47,2

77,4

85,6

1,3

Z grafu 3 znázorňujícího hodnocení barvy (intenzita, příjemnost), vůně a cizích pachů je patrné, že při hodnocení intenzity barvy byl jako nejsvětlejší určen vzorek č. 1 (jablka chipsy) a nejtmavší vzorek č. 2, jablečné kroužky. Statistickým hodnocením byl zjištěn statisticky vysoce průkazný rozdíl (p < 0,01) mezi těmito vzorky. U vzorků číslo 3 a 4 se intenzita barvy pohybovala okolo 40 – 50 bodů. Při hodnocení příjemnosti barvy byl nejlépe hodnocen vzorek číslo 1 a nejméně barevně příjemným pro hodnotitele byl vzorek číslo 2. Zde je

viditelná nepřímá

závislost mezi intenzitou barvy a příjemností, tzn. že čím byla barva intenzivnější, tím méně byla příjemná pro hodnotitele a naopak. Odlišné zabarvení bylo způsobeno různým technologickým zpracováním, kdy je dle Voldřicha (2003) barva výsledného produktu dána zejména degradací přirozených barviv a vznikem barevných látek během zpracování (např. neenzymové hnědnutí).

52

Vzorek číslo 2 nebyl před sušením nijak ošetřen a u vzorku číslo 1 bylo použito antioxidační máčení v kyselině citrónové a následně síření, čímž bylo dle Davídka et al. (1983) zabráněno oxidaci a již zmiňovanému neenzymovému hnědnutí. Mezi těmito dvěma vzorky byl prokázán statisticky vysoce průkazný rozdíl (p < 0,01). Vzorky číslo 3 a 4 při hodnocení příjemnosti barvy dosahovaly poměrně dobrých výsledků. Vzorek číslo 3 62,5 bodů a vzorek číslo 4 77,4 bodů. Z toho lze odvodit, že není kladen požadavek na příliš světlou barvu, avšak výrazně tmavé zbarvení, jako bylo například u vzorku číslo 2, již příjemnost snižuje.

Graf 3 Senzorické hodnocení barvy a vůně sušených jablek Jednoznačně nejlépe hodnocená intenzita vůně byla u vzorku číslo 4, který získal 85,6 b. Mezi tímto a ostatními vzorky byl statisticky vysoce průkazný rozdíl (p < 0,01). Tento vzorek byl jako jediný sušen při uzavřené cirkulaci vzduchu, která zajistila, že si výsledný produkt zachoval výraznou a charakteristickou vůni. Intenzita tohoto deskriptoru byla u ostatních vzorků hodnocena v rozmezí 30,9 – 34,5 b. Cizí pachy byly ve vyšší zjištěny pouze u vzorku číslo 2 a byly popisovány jako zatuchlá, olejová nebo mýdlovitá. Mezi vzorkem 2 a ostatními byl statisticky vysoce průkazný rozdíl. Ke změnám vůně a chuti jsou dle Čurdy (1982) náchylné výrobky s velkým povrchem, jelikož na větším povrchu dochází snadněji k přejímání cizích pachů. Tyto pachy mohou být ať už ze spoluuskladňovaných potravin, skladovacích prostor, čistících a dezinfekčních prostředku apod. 53

Tab. 12 Průměrné hodnoty senzorické hodnocení elasticity, tvrdosti a žvýkatelnosti u sušených jablek Číslo

Elasticita (hodnocení

vzorku

hmatem)

1

Tvrdost (v ústech)

Žvýkatelnost

31,5

75,9

52,3

2

33,7

86

61,6

3

85

21,7

51,5

4

89,1

31,8

67,7

Graf 4 Senzorické hodnocení elasticity, tvrdosti a žvýkatelnosti Při hodnocení elasticity, byly nejméně elastické vzorky číslo 1 a 2 (31,5 b. a 33,7 b), které se při ohybu lámaly. Vzorek číslo 4 byl nejelastičtější (89,1 b.), vysokou elasticitu měl i vzorek číslo 3. Mezi vzorky 1 – 3, 1 – 4, 2 – 3 a 2 – 4 byl zjištěn statisticky vysoce průkazný rozdíl. Dalším deskriptorem byla tvrdost v ústech, při které se jako nejtvrdší jevil vzorek číslo 2 a hned po něm vzorek číslo 1. Elastické vzorky číslo 3 a 4 získaly 21,7 a 31, 8 b. Lze tedy obecně říci, že mezi elasticitou a tvrdostí je nepřímá závislost. Rozdíl mezi vzorky 1 – 2 a 3 – 4 nebyl statisticky průkazný. Nejsnadnější žvýkatelnost byla zaznamenána u vzorku číslo 4, který byl zároveň hodnocen jako nejvíce elastický. Všechny vzorky byly hodnoceny ve žvýkatelnosti nad 50 bodů. Statisticky vysoce průkazný rozdíl byl mezi vzorky 4 – 3 a 4 – 1. 54

Tab. 13 Průměrné hodnoty senzorického hodnocení chutě a celkového dojmu sušených jablek Číslo

Chuť

Cizí chutě

Celkový dojem

1

66,3

1,8

67,6

2

54,5

42,6

47,5

3

74,1

3

82,5

4

89,3

0

85,6

vzorku

Hodnotitelé při posuzování chuti nejlépe ohodnotili vzorek číslo 4 a to 89,3 body a hned po něm následoval vzorek číslo 3 (74,1 bodů). Lze předpokládat, že vysoké hodnocení u vzorku číslo 4 souvisí s intenzitou vůně a aroma. Statisticky výsoce průkazný rozdíl byl mezi vzorky 2 – 3, 2 – 4 a 1 - 4. Mezi nejlépe hodnocenými vzorky 3 a 4 statisticky průkazný rozdíl nebyl.

Graf 5 Senzorické hodnocení chuti a celkového dojmu

Nejvýraznější cizí chuť byla zaznamenána u vzorku číslo 2, stejně tak jako cizí pach. Toto hodnocení může být opět ovlivněno nevhodným skladováním s následným přejímáním pachů a chutí. 55

Při hodnocení celkového dojmu bylo pořadí shodné s hodnocením chuti, hodnotitelé určily jako nejlepší vzorek čílo 4 (85,6 b.). Z toho lze usuzovat, že chuť byla pro hodnotitel při určení celkového dojmu nejpodstatnější a zásadním způsobem rozhodovala o konečném celkovém hodnocení. Při senzorické analýze jsme dospěli k výsledkům, ze kterých vyplývá následující: ve většině parametrech byl nejlépe hodnocen vzorek číslo 4 - jablečné kroužky Trutna. Sušení těchto jablek probíhalo v komorové nízkoteplotní sušárně s uzavřenou cirkulací, takže aromatické látky které se uvolňovaly při sušení se neztrácely. Vzorky byly sušeny pomalu vzduchem při teplotě 40 – 45 °C po dobu 24 hodin, což přispělo k jejich dobré chuti a elasticitě. Nejnižší počet bodů získal vzorek číslo 2, jehož nízké hodnocení přisuzuji špatnému skladování a následně získanému cizímu pachu a chuti. Tato přítomnost se projevila nejen v nižším hodnocení chuti a vůně, ale i při hodnocení celkového dojmu, kde díky tomu vzorek číslo 4 získal nejnižší počet bodů, a to 47,5 bodů. Z tohoto je tedy zřejmé, že nejen způsob sušení, ale i následný způsob skladování výrazně ovlivňuje kvalitu sušeného ovoce, a proto se mu musí věnovat dostatečná pozornost, aby nedošlo k znehodnocení skladovaného produktu. 5.2.2 Senzorické hodnocení sušených višní a švestek Toto hodnocení bylo provedeno pouze jako doplňkové, a to za účelem zjištění, zda je preferováno spíše domácí nebo průmyslově sušené ovoce. Proto nebylo provedeno klasické hodnocení senzorického profilu, ale byly hodnoceny pouze tři deskriptory – vzhled, chuť a celkový dojem. Tab.14 Průměrné hodnoty senzorického hodnocení višní Číslo vzorku 1

Vzhled

Chuť

Celkový dojem

65,3

72,3

74,9

2

71,2

73,8

80,5

Při hodnocení višní je z tabulky číslo 14 a souvisejícího grafu číslo 6 viditelné, že hodnotitelé preferovaly jak ve vzhledu, tak v chuti i následném celkovém hodnocení vzorek číslo 2, který byl zakoupen v maloobchodní síti. Tento vzorek byl v porovnání se vzorekem číslo jedna sladčí, což mohlo přispět k celkovému lepšímu hodnocení. 56

Rozdílná chuť višní byla s největší pravděpodobností dána rozdílným obsahem cukrů a kyselin v době sklizně.

Graf 6 Senzorické hodnocení švestek Při hodnocení vzhledu švestek získal více bodů vzorek číslo 1, který byl sušený v domácí sušárně. A lze předpokládat, že vzhled byl pro hodnotitele

rozhodující

parametr při posouzení celkového dojmu, jelikož oba vzorky získaly při hodnocení chuti stejný počet bodů. Tab.15 Průměrné hodnoty senzorického hodnocení švestek Číslo vzorku 1

Vzhled

Chuť

Celkový dojme

76,6

76,9

83,2

2

68,6

76,5

76,8

Graf 7 Senzorické hodnocení švestek 57

6 ZÁVĚR Měřením a následným vyhodnocením bylo zjištěno, že při všech způsobech sušení, došlo k dostatečnému vysušení a tím k snížení vodní aktivity na takovou hodnotu, při které již nejsou schopny mikroorganismy růst a nežádoucím způsobem znehodnotit výsledný produkt. Můžeme také provést kombinaci konzervačních metod, jako tomu bylo například u vzorku švestek číslo 2,

kde byla použita kombinace částečného

vysušení (aw 0,708) a použití konzervační látky E202 (sorbanu draselného), čímž se docílilo dostatečné ochrany proti mikroorganismům. Na základě senzorické analýzy vzorků sušených jablek byly zjištěny rozdíly v intenzitě barvy, která se odvíjela od použití antioxidačního máčení v kyselině citrónové nebo síření. Nejsvětlejší byl vzorek číslo 1, u kterého bylo použito obou těchto operací. Příjemnost barvy byla nepřímo úměrná intenzitě, z čehož vyplývá, že nejsvětlejší vzorek číslo 1 byl zároveň nejlépe hodnocen. Naopak nejtmavší vzorek číslo 2 byl v příjemnosti barvy hodnocen nejnižším počtem bodů. Intenzita vůně byla nejlépe hodnocena u vzorku sušeného v sušárně s uzavřenou cirkulací vzduchu, kdy byla zachována charakteristická a výrazná vůně. U vzorku číslo 2 byly zaznamenány cizí pachy, které byly popsány jako zatuchlá, olejová a mýdlovitá. Toto je dáno nevhodným skladováním, při kterém dochází k přejímání nežádoucích pachů a chutí. Proto je nutné skladování věnovat velkou pozornost. Elasticita, tvrdost a žvýkatelnost byly nejpříznivěji hodnoceny u vzorků číslo 3 a 4, které byly snadno žvýkatelné, elastické a při ohybu se nelámaly. Nejlepšího bodového hodnocení chuti dosáhl vzorek číslo 4, který taktéž získal nejvíce bodů při celkovém hodnocení. Z výsledků je patrné, že právě chuť hodnotitele při celkovém hodnocení ovlivňovala nejvíce. Při doplňkovém senzorickém hodnocení višní byl lépe hodnocen zakoupený vzorek, naopak u senzorického hodnocení švestek získal více bodů vzorek číslo 1 sušený v domácí sušárně. Z těchto výsledků není možné říci, že hodnotitelé upřednostňovali domácí sušení nad průmyslovým nebo naopak. Měřením jsme se ujistili o skutečnosti, že šetrný způsob sušení se spolu s vhodným skladováním výrazně projeví na konečné senzorické hodnotě potravin, a proto je nutné těmto fázím věnovat dostatečnou pozornost. 58

7 PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY ANONYM, 2001: Kraj ovoce: ovocnářství v Bílých Karpatech, ovocnářství bez chemie, zpracování ovoce - sušení a moštování. Centrum modelových ekologických projektů pro venkov v Hoštětíně, Hoštětín,10 s. BALAŠTÍK J., 1975: Konzervace ovoce a zeleniny. 1. vyd. SNTL, Praha, 335 s. BALAŠTÍK J., 1992: Konzervujeme a zmrazujeme ovoce, zeleninu a maso. Ostrožská Nová Ves : Jaroslav Balaštík, 93 s. BARTL V., 2001: Vodní aktivita, Maso. 1/2001, s. 30-32. BARTL V. et al., 2003: Vodní aktivita a kvalita potravin, Kvalita potravin. roč. 2, č. 3, s. 10-13. BEUCHAT L., 1981: Microbial stability as affected by water aktivity, Cereal Food World, 26, s. 345-351 BLATTNÝ C., PIPEK P., INGR I., 1986: Konzervárenské suroviny. 3., přeprac. vyd. SNTL, Praha, 215 s. BLAŽEK J. et al., 1998: Ovocnictví. 1. vyd. Květ, Nitra, ISBN 80-85362-43-0, 383 s. BUŇKA F., HRABĚ J., VOSPĚL B., 2008: Senzorická analýza potravin I. 1. vyd. Univerzita Tomáše Bati, Zlín, ISBN 80-7318-628-9, 145 s. ČERNÍK V., 1961: Pěstování a zužitkování jablek a hrušek. 1. vyd. SZN, Praha, 227 s. ČURDA D., 1982: Balení potravin. SNTL, Praha, 428 s. ČURDA D., 1992: Vybrané kapitoly z konzervárenské a mrazírenské technologie. 1. vyd. VŠCHT, Praha, ISBN 80-7080-146-8, 175 s. DAVÍDEK J., JANÍČEK G., POKORNÝ J., 1988: Chemie potravin. 1. vyd. STNL, Praha, 629 s. DOBIÁŠ J., 2002: Zpracování ovoce a zeleniny, s. 201-228. In. KADLEC P. et al.: Technologie potravin I. 1. vydání. VŠCHT, Praha, ISBN 80-7080-509-9, 300 s. 59

DOBIÁŠ J., 2003: Příprava surovin s. 42-49. In: KADLEC P. et al., Procesy potravinářských a biochemických výrob. VŠCHT, Praha, ISBN 80-7080-527-7, 308 s. DOBIÁŠ J., 2004: Technologie zpracování ovoce a zeleniny I, Provizorní učební text, VŠCHT, Praha, 152 s. DRDÁK M., 1989: Technológia rastlinných neúdržných potravín. 1. vyd. Alfa, Bratislava, ISBN 80-05-00121-5, 301 s. FILKOVÁ I., 1990: Vybrané statě z potravinářské techniky. 2.vydání. ČVUT, Praha, ISBN 80-01-00324-8, 162 s. FONTANA A., COMPBELL C., 2004: Water aktivity. In NOLLET, L.,: Handbook of food analysis, New York, M. Dekker, ISBN: 0-8247-5036-5, s. 39-49. GRODA B., PAWLICA R., 2005: Sušení a sušárny potravin, s. 31-81. In: RUŽBARSKÝ J. et al., Potravinářská technika. Fakulta výrobních technologií Technickej univerzity, Prešov, ISBN 80-8073-410-0, 564 s. GOLIÁŠ J., NĚMCOVÁ A., 2009: Skladování a zpracování ovoce a zeleniny, návody do cvičení, MZLU, Brno, ISBN: 978-80-7375-331-3, 96 s. HORČIN V., 2004: Technológia spracovania ovocia a zeleniny. SPU, Nitra, ISBN 808069-399-4, 142 s. HOSTAŠOVÁ B., VLACHOVÁ L., NĚMEC E., 2001: Domácí konzervování ovoce a zeleniny. Levné knihy KMa, Praha, ISBN 80-7309-001-5, 314 s. HRABĚ J., KOMÁR A., 2003: Technologie, zbožíznalství a hygiena potravin III. část : Technologie, zbožíznalství a hygiena potravin rostlinného původu. VVŠ PV, Vyškov, ISBN 80-7231-107-7, 163 s. HRABĚ J., ROP O., HOZA I., 2005: Technologie výroby potravin rostlinného původu : bakalářská stupeň. Univerzita Tomáše Bati, Zlín, ISBN 80-7318-372-2, 178 s. ILČÍK F., VAGUNDA J., ČURDOVÁ M., 1980: Technolgie konzerárenství pro 3. ročník SPŠ konzervárenské. 1. vyd. SNTL, Praha, 214 s. 60

INGR I., 2007: Základy konzervace potravin. 3., přeprac. vyd.,MZLU, Brno, ISBN 987-80-7375-110-4, 119 s. INGR I., POKORNÝ J., VALENTOVÁ H., 2007: Senzorická analýza potravin, MZLU, Brno, ISBN 80-7375-032-9, 201 s. JAROŠOVÁ A., 2001: Senzorické hodnocení potravin, MZLU, Brno, ISBN: 80-7157539-9, 84 s. JÍLEK J., 2001: Učebnice zavařování & konzervace: (i pro diabetiky). Fontána, Olomouc, ISBN 80-86179-67-2, 232 s. KÁC V., ČERVENKA K., DUFFEK J., 1961: Ovocnictví, Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 225 s. KAŠČÁK J. S., 1980: Ako konzervovať ovocie. 1. vyd. Alfa, Bratislava, 223 s. KOPEC K., 1988: Tabulky nutričních hodnot ovoce a zeleniny. 1. vyd. Ústav zemědělských a potravinářských informací,Praha, ISBN 80-86153-64-9, 72 s. KOZA V., VOLDŘICH M., 2003: Procesy s tepelným ošetřením potravin, s. 211-273. In: KADLEC P. et al., Procesy potravinářských a biochemických výrob. VŠCHT, Praha, ISBN 80-7080-527-7, 308 s. KUŠTA J., 1995: Technologie konzervárenství, s. 137-158. In: ČEPIČKA J., et al., Obecná potravinářská technologie, VŠCHT, Praha, ISBN 80-7080-239-1, 246 s. KYZLINK V., 1951: Konservační metody. Průmyslové vydavatelství , Praha, 296 s. KYZLINK V., 1954: Konservace potravin: Základy a způsoby dlouhodobého uchovávání ovoce, zeleniny a masa. SNTL, Praha, 407 s. KYZLINK V., 1980: Základy konzervace potravin. SNTL, Praha, 513 s. KYZLINK V., 1988: Teoretické základy konzervace potravin. SNTL, Praha, 1988. 511 s.

61

KYZLINK V., 1995: Základy uchovávání (konzervace) potravin, s.119-137. In: ČEPIČKA J. et al.: Obecná potravinářská technologie. VŠCHT, Praha, ISBN 807080-239-1, 246 s. KUTTELVAŠER Z., MAŇAS J., TREJBAL J., 1989: Vývoj zpracování zemědělských produktů. Ústav vědeckotechnických informací pro zemědělství, Praha, 258 s. MARTINOVSKÁ M., 1993: Sušení ovoce a zeleniny v elektrických sušičkách: 141 návodů na zpracování sušených produktů. Práce, Praha, ISBN 80-208-0282-7, 32 s. NĚMEC B., 1955: Dějiny ovocnictví. Československá akademie věd, Praha, 277 s. OPATOVÁ H., PAZLAROVÁ J., 2002: Suroviny a jejich uskladnění, s. 9-16. In: KADLEC P., et al. Technologie potravin I. VŠCHT, Praha, ISBN 80-7080-509-9, 300 s. PAULOVIČOVÁ E., 1999: Konzervujeme ovoce a zeleninu. Knižní expres, Ostrava, ISBN 80-86132-18-8, 102 s. PEKAČEV N. G., 1977: Konzervujeme ovocie. Alfa, Bratislava, 254 s POKORNÝ J., VALENTOVÁ H., PUDIL F., 1997: Senzorická analýza potravin, laboratorní cvičení. VŠCHT, Praha, ISBN: 80-7080-278-2, 60 s. PRÍBELA A.,1996: Analýza potravin. STU, Bratislava, ISBN 80-227-0-846-1, 225 s. PŮHONÝ K., 1986: Konzervace a ukládání potravin v domácnosti. 4., zcela přeprac. vyd. Státní zemědělské nakladatelství, Praha, 319 s. ROP O., VALÁŠEK P., HOZA I., 2005: Teoretické principy konzervace potravin I. Hlavní konzervárenské suroviny. Univerzita Tomáše Bati, Zlín, ISBN 80-7318339-0, 130 s. STRATIL P., 1993: ABC Zdravé výživy 2. Díl, Pavel Stratil, Brno, , ISBN 80-900029-86, 346–580 s.

62

ŠAPIRO D. K., 1988: Ovoce a zelenina ve výživě člověka. 1. vyd. Praha : SZN, ISBN 5786004317, 227 s. ŠEPITKA A., 1984: Sušenie v potravinarskom priemysle. Bratislava, Alfa, 260 s. ŠESTÁK J., ŽITNÝ R., 2006: Tepelné pochody II. : Výměníky tepla, odpařování, sušení, průmyslové pece a elektrický ohřev. 2. vyd. ČVUT, Praha, ISBN 80-0103475-5, 165 s. ŠORMAN L., DRDÁK M., 1985: Technológia rostlinných neúdržných potravín, Slovenská vysoká škola technická, Bratislava, 226 s. ŠTENCL J., 1994: Potravinářské inženýrství. MZLU, Brno, ISBN 80-7157-127-X, 133 s. ŠTENCL a, J., 2006: Vodní aktivita, významný současný parametr kvality potravin, Potravinářská revue, 2/2006, s. 48-50. ŠTENCL b, J., 2006: Rovnovážné vlhkosti a sorpční izotermy potravin, Potravinářská revue, 4/2006, s. 49-51. VALÁŠEK P., ROP O., 2007: Základy konzervace potravin doplňkové texty k základním kurzům, Univerzita Tomáše Bati, Zlín, ISBN 978-80-7318-587-9, 175 s. VELÍŠEK a J., 2002: Chemie potravin 1. Vyd. 2. upr. OSSIS, Tábor, ISBN 80-8665900-3, 331 s. VELÍŠEK b J., 2002: Chemie potravin 2. Vyd. 2. upr. OSSIS, Tábor, ISBN 80-8665901-1, 320 s. VOLDŘICH M., 2004: Metody konzervace potravin, část 10. Konzervace potravin anabiosou I., Kvalita potravin, 6/2004, roč. 4, č. 2, s.13-17. Vyhláška č. 4/2008 Sb., kterou se stanoví druhy a podmínky použití přídatných látek a extrakčních rozpouštědel při výrobě potravin

63

Vyhláška č. 157/2003 Sb., kterou se stanoví požadavky pro čerstvé ovoce a čerstvou zeleninu, zpracované ovoce a zpracovanou zeleninu, suché skořápkové plody, houby, brambory a výrobky z nich, jakož i další způsoby jejich označování, ve znění vyhlášky č. 650/2004 Sb.

Český statistický úřad ČSÚ, Spotřeba potravin a nealkoholikcých nápojů (na obyvatele a rok). Databaze on-line [cit. 2010-04-13]. Dostupné na: http://www.czso.cz/csu/2009edicniplan.nsf/t/7A00383173/$File/30040901.xls (aktualizováno 19.12.2009)

64

8 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Křivka rovnovážných vlhkostí biologického materiálu v souřadném systému aw-w při konstantní teplotě Obr. 2 Technologický postup výroby sušeného ovoce Obr. 3 Mechanické loupání jablek (Zařízení na loupání, dělení a plátkování jablek a hrušek, model ASETSM-E) Obr. 4 Obvyklé uspořádání senzorické kóje (Buňka, Hrabě a Vospěl, 2008) Obr. 5 Vzorek č. 1 – jablka chipsy Obr. 6 Vzorek č. 2 – jablka kroužky Obr. 7 Vzorek č. 3 – jablka dílky Obr. 8 Vzorek č. 4 – jablka kroužky Obr. 9 Přístroj LabSwift-aw

65

9 SEZNAM TABULEK Tab. 1 Spotřeba ovoce v ČR (Český statistický úřad) Tab. 2 Množství cukru v ovoci v procentech (Blažek et al., 1998) Tab. 3 Obsah pektinů v čerstvém ovoci (Velíšek b, 2002) Tab. 4 Obsah kyselin v ovoci (Kác, Červenka a Duffek, 1961) Tab. 5 Enzymatická aktivita a aw (Voldřich, 2004) Tab. 6 Vliv vodní aktivity na různé procesy v potravinách (Voldřich, 2004) Tab. 7 Přehled možných kontaminantů konzervárenských surovin (Dobiáš, 2002). Tab. 8 Podmínky použití oxidu siřičitého a jeho sloučenin při výrobě sušeného ovoce (Vyhláška 4/2008 Sb.) Tab. 9 Naměřené hodnoty a průměr vodní aktivity u sušených jablek Tab.10 Naměřené hodnoty a průměr vodní aktivity u sušených višní a švestek Tab. 11 Průměrné hodnoty senzorického hodnocení barvy a vůně sušených jablek Tab. 12 Průměrné hodnoty hodnocení elasticity, tvrdosti a žvýkatelnosti u sušených jablek Tab. 13 Průměrné hodnoty senzorického hodnocení chutě a celkového dojmu sušených jablek Tab. 14 Průměrné hodnoty senzorického hodnocení višní Tab. 15 Průměrné hodnoty senzorického hodnocení švestek

66

PŘÍLOHY

Příloha 1 Obrázky vzorků višní a švestek

Višně vzorek číslo 1

Švestky vzorek číslo 1

Višně vzorek číslo 2

Švestky vzorek číslo 2

Příloha 2 SENZORICKÉ HODNOCENÍ SUŠENÉHO OVOCE Hodnotitel: muž x žena

Datum:

Zdravotní stav:

Hodina:

JABLKA 1. Barva: (intenzita) světlá až bílá

tmavě žlutá až do hněda

2. Barva (příjemnost) málo příjemná

velmi příjemná

3. Vůně (intenzita) velmi slabá

typická, výrazná

nepřítomná

velmi silná

4. Cizí pach

Definujte cizí pach:……………………………………………………………… 5. Elasticita (při hodnocení hmatem) lámavá

pružná

měkká

tvrdá

6. Tvrdost (v ústech)

1.

Žvýkatelnost

špatně žvýkatelná

snadno žvýkatelná

2. Chuť

odporná

vynikající

3. Cizí chutě

nepřítomná

velmi silná

Definujte cizí chuť: ……………………………………………………..

4. Celkový dojem:

nevyhovující

velmi dobrý

nevyhovující

velmi dobrý

VIŠNĚ A ŠVESTKY

1. Vzhled

2. Chuť

odporná

vynikající

3. Celkový dojem

nevyhovující

velmi dobrý

Příloha 3 Tab. 1 Statistické vyhodnocení výsledků senzorické analýzy vzorků sušených jablek Deskriptor

Dvojice

Významnost Deskriptor

Dvojice

vzorků Barva (intenzita)

Barva (příjemnost)

Vůně (intenzita)

Elasticita (hmatem)

Cizí pachy

1-2 1-3 1-4 2-3 2-4 3-4 1-2 1-3 1-4 2-3 2-4 3-4 1-2 1-3 1-4 2-3 2-4 3-4 1-2 1-3 1-4 2-3 2-4 3-4 1-2 1-3 1-4 2-3 2-4 3-4

Významnost

vzorků ** * * * *

Tvrdost ústech)

** **

Žvýkatelnost

** Chuť ** ** ** ** ** ** **

Celkový dojem

**

** **

(P< 0,01) ** statisticky vysoce průkazný rozdíl (P< 0,05) * statisticky průkazný rozdíl

(v

1-2 1-3 1-4 2-3 2-4 3-4 1-2 1-3 1-4 2-3 2-4 3-4 1-2 1-3 1-4 2-3 2-4 3-4 1-2 1-3 1-4 2-3 2-4 3-4 1-2 1-3 1-4 2-3 2-4 3-4

** ** ** **

**

**

** ** **

** ** **

** **