Dodatki: Wsady owocowe: problematyka produkcji

Owoce dodawane są do produktów spożywczych po ich termicznym przetworzeniu i utrwaleniu w postaci tzw. wsadów owocowych. Wsady te wytwarzane są bezpośrednio z owoców lub na bazie półproduktów owocowych o różnym stopniu rozdrobnienia, tj. pulpy, przeciery i kremogeny. Najczęściej wykorzystywanym surowcem do produkcji wsadów owocowych są owoce krajowe, w tym: owoce pestkowe (brzoskwinie, wiśnie, śliwki, czereśnie), owoce ziarnkowe (jabłka, gruszki) i owoce jagodowe (truskawki, maliny, jagody, borówki, porzeczki i agrest). Analiza konsumenckich preferencji smaków mlecznych produktów owocowych wskazuje, że najchętniej wybieranymi wyrobami są produkty o smakach truskawkowym i brzoskwiniowym, kolejne wybory padają najczęściej na smaki: wiśniowy, malinowy, jagodowy, owoców leśnych, bananowy, jabłka, owoców egzotycznych i ich kombinacje.

Przetwarzanie surowca owocowego jest bardzo odpowiedzialnym przedsięwzięciem na co wpływ mają przede wszystkim sezonowość dostępu do świeżego surowca, środowiskowy wpływ na plony i ograniczona trwałość owoców podczas przechowywania w stanie nieprzetworzonym. Przydatność poszczególnych gatunków owoców dla przetwórstwa spożywczego zależy od fazy zbioru, odmiany owoców i kształtu. Owoce o najwyższych cechach przetwórczych, o tak zwanej dojrzałości przemysłowej, są to te w fazie optymalnego wybarwienia i dojrzałości, o maksymalnej soczystości, słodyczy, bez oznak zepsucia, uszkodzenia oraz bez części zdrewniałych lub włóknistych. Ogólnie, dojrzałość przemysłowa jest to zespół cech predysponujących surowiec do przetworzenia w określonym celu. Cechy surowca zależą od gatunku oraz odmiany owoców. Nie bez znaczenia jest również sposób zbioru, czasu i sposób przechowywania oraz transportu owoców przed przerobem. Te czynniki zależą od intensywności przemian, które zachodzą w tkankach owocowych po zbiorze. Aktywność komórek jest to konsekwencja przemian wewnątrzkomórkowych w tkance owoców, wynikających z procesów respiracji i transpiracji. Respiracja to proces oddychania związany z zespołem przemian wewnątrzkomórkowych metabolicznych, opartych na wymianie gazów. Z kolei transpiracja jest procesem związanym z wymianą wody ze środowiskiem, będącym prewencją przegrzania tkanek na skutek procesów respiracyjnych. Owoce o wysokim potencjale przemian oddechowych to tzw. owoce klimakteryczne, do których należą jabłka, śliwki, gruszki, morele i brzoskwinie. Przemianom oddechowym towarzyszy synteza etylenu – składnika, który jednocześnie przyspiesza te procesy. Dlatego istotne jest, aby na etapie przechowywania i transportu owoców ograniczać kumulację etylenu, co będzie skutkowało spowolnieniem procesów ich przejrzewania. Jednocześnie, spowalniając oddychanie tkanki roślinnej, minimalizowana jest produkcja wody (transpiracji), i co za tym idzie, zmniejszane jest ryzyko rozwoju pleśni i drożdży na powierzchni owoców. Z tego względu zbiór poszczególnych gatunków owoców powinien być zoptymalizowany na takim etapie dojrzałości, który poprzedza szczyt klimakteryczny. W tym celu owoce po zbiorze powinny być schładzane do temperatury odpowiedniej do gatunku i odmiany, jak również należy modyfikować skład gazów w magazynach przechowalniczych, w celu spowolnienia dojrzewania owoców. Najczęściej stosowanymi zabiegami w tym zakresie są: zmniejszenie zawartości tlenu, użycie inhibitorów enzymów syntetyzujących etylen lub filtrowanie powietrza z użyciem sorbentów pochłaniających etylen. Zabiegiem pozwalającym na zatrzymanie procesów respiracji lub transpiracji w tkance roślinnej jest termiczna inaktywacja enzymów katalizujących oba procesy. W tym celu należy tkankę roślinną poddać obróbce termicznej.

Jak wspomniano wcześniej, w procesie wytwarzania wsadów owocowych wykorzystywane są owoce całe lub rozdrobnione, jak również koncentraty (przeciery, kremogeny, pulpy), jak również substancje słodzące (najczęściej sacharoza, syrop cukrowy), substancje zagęszczające, sole buforujące, barwniki, aromaty oraz kwasy spożywcze (jako regulatory kwasowości). Zależnie od surowca i parametrów przetwórczych, wsady owocowe mogą charakteryzować się zawartością ekstraktu, od 20 do 60%. Pierwszym etapem przygotowania wsadu owocowego jest selekcja, mycie surowca oraz ewentualne usunięcie części niejadalnych (szypułki, ogonki, gniazda nasienne). Następnie surowiec musi być poddany wspomnianej powyżej obróbce termicznej, której podstawowym celem jest przedłużenie trwałości i gwarancja bezpieczeństwa produktu finalnego. Cechy te uzyskiwane są w efekcie inaktywacji enzymów jak również zniszczenie mikroflory zanieczyszczającej. Obróbka termiczna wpływa na walory zapachowe i wizualne półproduktu poprzez utratę związków zapachowych i zmianę barwy surowca. Jednak pośrednim zadaniem wsadów owocowych jest nadanie barwy, smaku i zapachu produktu finalnego. Z tego względu do wsadów owocowych stosowane są dodatki stabilizujące barwę, smak i zapach półproduktu, który swoją aktywność powinny przenosić na finalny produkt spożywczy. Dlatego wsady owocowe powinny cechować się odpowiednim udziałem owoców (35-55%), przy czym stanowić powinny średnio 10-20% produktu końcowego.

Skład wsadów różni się zależnie od docelowego zastosowania – najczęściej wsady owocowe stosowane są przy wytwarzaniu mlecznych napojów fermentowanych, lodów, serków smakowych i deserów mlecznych. Do wsadów owocowych wykorzystywanych w branży mleczarskiej stosowane są najczęściej wsady z cząstkami owoców lub przecieru lub kremogeny z ewentualnym dodatkiem ziaren zbóż, błonnika, składników odżywczych (np. witamin). Wsady o konsystencji homogennej przeznaczone są do produktów o konsystencji płynnej lub półpłynnej i przygotowywane są na bazie przecierów i zagęszczonych soków owocowych. W procesie produkcji przecierów owoce są rozparzane, z użyciem wody lub pary wodnej. Etap rozparzania destabilizuje tkankę owocową oraz inaktywuje enzymy natywne i mikroflorę, dodatkowo aktywuje pektyny owocowe, co sprzyja właściwościom żelującym przecieru. W tego rodzaju wsadach najczęściej owoce stanowią od 35% do 40%, ze średnią zawartością ekstraktu na poziomie 60%. Konsystencja wsadów homogennych umożliwia równomierne rozmieszczenie masy owocowej w strukturze wyrobu i może wpływać na jego finalną konsystencję i walory sensoryczne. Wsady z cząstkami owoców produkowane są na bazie pulp i mają zastosowanie w produkcji przetworów o konsystencji stałej lub półstałej tj. jogurty, serki i desery. Cząstki owoców pozyskanych z surowca nietrwałego takich, jak truskawki lub maliny, poddawane są dodatkowo utwardzaniu. Polega ono na wysycaniu tkanki owoców jonami wapnia w formie węglanu, wodorotlenku lub tlenku wapnia. Wapń tworzy z pektyną obecną w tkance owoców nierozpuszczalne w wodzie związki, co skutkuje jej utwardzeniem i co pozwala na uzyskanie stabilnych całych cząstek owoców. Wsady przeznaczone do przetworów mlecznych utrwalane są termicznie, nie mogą zawierać substancji konserwujących. Obecność substancji konserwujących może skutkować zahamowaniem aktywności bakterii fermentacji mlekowej w produktach fermentowanych i brak obecności żywych komórek bakterii w finalnym produkcie. Syropy owocowe tworzone są na bazie surowego soku owocowego (moszczu), który tłoczony jest bezpośrednio z owoców po wcześniejszym procesie enzymatycznej depektynizacji mającej na celu intensyfikację tłoczenia masy owocowej.

Złożoność procesu przetwarzania owoców do bezpiecznej i trwałej formy wsadu wymusza użycie składników utrwalających konsystencję, barwę, smak i aromat półproduktu, których właściwości mogą być również przeniesione na produkt docelowy. Owoce cechuje wysoka kwasowość, z tego względu dla zwiększenia akceptowalności smaku tych produktów najczęściej występuje konieczność dosładzania wsadów owocowych. Najczęściej wykorzystywaną substancją jest sacharoza (cukier) lub syrop fruktozowo-glukozowy. W ofercie rynkowej są również wsady owocowe o zwiększonej zawartości cukru, nawet do poziomu ekstraktu ogólnego na poziomie 72%. Celem podwyższonej zawartości cukru we wsadach jest przeniesienie właściwości słodzących z wsadu na białą masę przede wszystkich w mlecznych produktach fermentowanych. Jednak ze względów zdrowotnych oraz zwiększającej się świadomości konsumentów zmniejsza się akceptacja produktów słodzonych cukrem lub syropami fruktozowo-glukozowymi. Aktualnie grupa konsumentów, którzy z uwagą analizują skład produktów spożywczych i świadomie dokonują wyboru produktów z uwzględnieniem ich wartości odżywczej, jest coraz liczniejsza. Antyżywieniowe właściwości cukru i produktów przetworzonych zawierających go nie budzą wątpliwości. Z tego względu stosowanie alternatywnych substancji słodzących do produkcji wsadów owocowych ma znaczenie.

Lista substancji o właściwościach słodzących, ze zmniejszonym lub wyeliminowanym ryzykiem zwiększania wydzielania insuliny, jest znacząca. Do substancji o intensywnych właściwościach słodzących należą: ksylitol, erytrytol, sorbitol, maltitol, laktitol, mannitol (grupa polioli), taumatyna, neohesperydyna DC, neotam, sukraloza, izomalt, cyklaminian, aspartam i acesulfam K, jak również stewia. Warto podkreślić, że Rozporządzenie nr 1924/2006 WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 20 grudnia 2006 r. w sprawie oświadczeń żywieniowych i zdrowotnych dotyczących żywności z późniejszymi zmianami, umożliwia stosowanie oświadczeń przeznaczonych dla produktów żywnościowych o zmodyfikowanej wartości energetycznej, z uwzględnieniem kryteriów węglowodanowych podanych w rozporządzeniu. Zgodnie z Rozporządzeniem Komisji (UE) nr 1129/2011 z dnia 11 listopada 2011 r. ustanawiającym wykaz dodatków do żywności, poliole są to substancje słodzące, które mogą być stosowane na poziomie quantum satis w produktach mlecznych fermentowanych, z kolei acesulfam K, aspartam, kwas cyklaminowy i ich sole, sacharyna i jej sole, sukraloza, taumatyna, neohesperydyna DC, neotam i glikozydy stewiolowe mogą być stosowane we wsadach owocowych, jak i produktach mlecznych w dawce określonej w podanym rozporządzeniu. Dodatki do żywności, w znaczeniu substancji słodzących, mogą być stosowane tylko w założeniu produkcji żywności o obniżonej wartości kalorycznej lub produktów bez dodatku cukru.

Alicja Strus

Starszy Specjalista ds. Marketingu w firmie Zentis Polska

Zentis Polska od ponad 25 lat zajmuje się przetwórstwem owoców, warzyw i innych surowców naturalnych. To nasza codzienność, ale i pasja w dzia­łaniu. Podczas tworzenia receptur szczególną wagę przykładamy do najbardziej aktualnych potrzeb kon­sumentów. Zwłaszcza w ostatnim okresie znacząco wzrosło zainteresowanie odbiorców prozdrowotnymi właściwościami żywności. Dlatego też swoją uwagę skupiamy na komponentach, które mają wpływ na funkcjonalność produktów mlecznych i produktów alternatywnych pochodzenia roślinnego. Zarówno wzbogacanie komponentów pożądanymi składni­kami takimi jak witaminy, błonnik, antyoksydanty, wapń itd., ale też eliminowanie składników niepożą­danych jak cukier, sól, tłuszcz, jest obecnie bardzo istotne. Ulepszony skład, korzystny wpływ na zdro­wie organizmu i jego odporność to tylko wybrane za­gadnienia, nad którymi pracuje zespół technologów Zentis.

Stabilizacja barwy wsadów owocowych, jak również potencjał barwiący wsadu w produkcie finalnym, mają istotne znaczenie technologiczne. Z tego względu wsady owocowe są wzmacniane poprzez dodanie substancji barwiących. Podobnie, jak w przypadku substancji słodzących, nie bez znaczenia jest pochodzenie barwnika, jak i jego wartość odżywcza. Obecne trendem jest stosowanie substancji pozyskanych z żywności lub samej żywności o właściwościach barwiących. Do substancji barwiących pozyskanych z żywności należą: karoteny (E160a), barwniki z grupy annatto, biksyna i norbiksyna (E160b), ekstrakty z papryki, kapsantyna i kapsorubina (E160c), likopen (E160d), beta-apo-8’-karotenal (E160e), luteina (E161b), kantaksantyna (E161g), a także czerwień buraczana i betanina (E162), antocyjany (E163), kurkumina (E100) oraz ryboflawiny (E101). Wychodząc naprzeciw polityce czystej etykiety warto rozważyć stosowanie żywności barwiącej, która nie ma statusu dodatku do żywności i cieszy się akceptacją konsumencką. Do żywności takiej należą między innymi: ekstrakt z krokosza barwierskiego, koncentrat z buraka, koncentrat z aronii, suszone kwiaty bławatka, suszone kwiaty hibiskusa, koncentrat z czarnej marchwi, ekstrakt z szafranu, ekstrakt spiruliny, słód jęczmienny, karmel lub sepia (czarny barwnik z mątwy). W przypadku żywności barwiącej należy uwzględnić obecność substancji towarzyszących, które z jednej strony mogą mieć aspekt prozdrowotny, dla przykładu antocyjany, karotenoidy, chlorofile – substancje o silnych właściwościach antyoksydacyjnych dla organizmów żywych. Te same substancje wykazują jednak stabilność w określonych warunkach i  wykazują wrażliwość na zmiany pH, oddziaływania światła, temperaturą lub obecność innych składników żywności, a więc mogą ulegać przemianom w czasie procesu technologicznego lub przechowywania produktów.

Dodatek wsadu owocowego powinien skutkować odczuciem wrażenia węchowego charakterystycznego dla zastosowanego owocu. Niestety zastosowanie obróbki termicznej, jak również termiczne zagęszczanie masy owocowej, powodują utratę pewnej ilości substancji lotnych odpowiadających za aromat owoców. Z powyższych przyczyn produkty spożywcze, otrzymywane z wykorzystaniem wsadów owocowych, najczęściej w swoim składzie zawierają również aromaty. Zgodnie z regulacją Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1334/2008 w sprawie środków aromatyzujących i niektórych składników żywności o właściwościach aromatyzujących do użycia w oraz na środkach spożywczych, do środków spożywczych mogą być stosowane substancje aromatyczne pozyskane lub nie z żywności, pod warunkiem że użycie środka aromatyzującego nie wprowadza konsumenta w błąd.

W celu uzyskania optymalnej gęstości i konsystencji wsadu owocowego, który po aplikacji do produktu docelowego, ma nie tylko nie zmienić jego struktury, ale nawet wpływać na jego poprawę, do wsadów dodaje się stabilizatory. Najczęściej używanymi stabilizatorami w produkcji wsadów są hydrokoloidy: skrobie i pektyny. Najbardziej naturalnymi hydrokoloidami w przypadku wsadów są pektyny. Pektyny są natywnym składnikiem tkanki roślinnej oraz wywołują pozytywne skojarzenia u konsumentów. Wyróżnia się pektyny o różnym stopniu metylacji lub dodatkowo amidowane. Zależnie od stopnia modyfikacji pektyny wykazują różne warunki żelowania pod względem temperatury, wartości pH, udziału ekstraktu i zawartości cukru oraz obecności jonów wapnia. W tej formie pektyny przyporządkowane są do grupy dodatków do żywności z zastosowaniem na zasadzie quantum satis. Coraz większym zainteresowaniem cieszą się pektyny natywne pozyskiwane z wytłoków jabłkowych lub skórek cytrusowych. Należy jednak uwzględnić fakt, że tego rodzaju preparaty mogą wnosić do produktu dodatkowy posmak i barwę.

Produkcja żywności smakowej opartej na bazie wsadów owocowych związana jest z szeregiem aspektów technologicznych wynikających ze specyfiki użytych produktów i półproduktów. Przekłada się to na technologiczne wyzwania podejmowane przez producentów żywności, którzy stale zwiększają ofertę produktów żywności opartych na naturalnych składnikach żywności i zwiększonej wartości odżywczej. Dopasowanie oferty produktów smakowych do oczekiwań i preferencji coraz bardziej wymagających potencjalnych konsumentów jest stałym wyzwaniem dla każdego producenta żywności, jak i producenta półproduktów składających się na produkt finalny. Dlatego istotne jest, aby skład półproduktów, jakimi są wsady owocowe, również w coraz większym stopniu zwiększał zaufanie i akceptację konsumentów.