PL238344B1

PL238344B1 - Sposób obróbki soku warzywnego

Info

Publication number: PL238344B1
Application number: PL427022A
Authority: PL
Inventors: Joanna Pawłat; Agnieszka Starek; Barbara Chudzik
Original assignee: Lubelska Polt; Univ M Curie Sklodowskiej; Univ Przyrodniczy W Lublinie
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2021-08-09
Also published as: PL427022A1

Abstract

Sposób obróbki soku warzywnego polega na tym, że do reaktora z wyładowaniem barierowym o częstotliwości f od 5 do 120 kHz, napięciu U od 3,7 do 17 kV podaje się gaz procesowy i po przejściu przez strefę wyładowania elektrycznego kieruje się strumień gazu opuszczający reaktor na sok warzywny umieszczony na podajniku przez czas t od 30 do 600 s.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki soku warzywnego, zwłaszcza niepasteryzowanego, który to sposób przedłuża przydatność do spożycia przy zminimalizowanych stratach zawartości kwasu askorbinowego.

W publikacjach Shailja, J., Sankhala, A., Doshora, P. K. (2003), pt.: „Effect of pasteurization, sterilization and storage conditions on quality of sweet orange (Mosambi) juice”, J. Food Sci. Technol, 46(6), strony 656-659 oraz Kukułowicz, A. i Steinka, I. (2009), pt. „ Wpływ parametrów pasteryzacji na jakość mikrobiologiczną miazgi aloesowej ”, Brom. Chem. Toksykol, strony 583-587, jak też publikacji Malletroit, V., Guinard, J. X., Kunkee, R. E., Lewis, M. J. (1991), pt.: „Effect of pasteurization on microbiological and sensory quality of white grape juice and wine”, Journal of food processing and preservation, 15(1), strony 19-29 opisano pasteryzację soków.

W artykule naukowym autorstwa Marszałek, K., Mitek, M., Skąpska, S. (2011), pt.: „ Zastosowanie wysokich ciśnień hydrostatycznych (UHP) do utrwalania soków i nektarów truskawkowych ”, Żywn. Nauka. Technol. Jakość, 1(74), strony 112-123 oraz w publikacji Skapska, S., Sokolowska, B., FonbergBroczek, M., Niezgoda, J., Chotkiewicz, M., Dekowska, A. (2012), pt.: „Zastosowanie pasteryzacji wysokociśnieniowej do inaktywacji przetrwalników Alicyclobacillus acidoterrestris w soku jabłkowym ”, Żywność Nauka Technologia Jakość, 19(3), strony 187-196 opisano wykorzystanie wysokiego ciśnienia hydrostatycznego (UHP).

W publikacjach naukowych autorstwa: Gómez-López, V. M., Orsolani, L., Martinez-Yepez, A., Tapia, M. S. (2010), pt.: „Microbiological and sensory quality of sonicated calcium-added orange juice”, LWT-Food Science and Technology, 43(5), strony 808-813 I Ferrario, M., Alzamora, S. M., Guerrero, S. (2015), pt. „Study of the inactivation of spoilage microorganisms in apple juice by pulsed light and ultrasound”, Food microbiology, 46, strony 635-642 oraz Abid, M., Jabbar, S., Wu, T., Hashim, M. M., Hu, B., Lei, S., Zeng, X. (2013), pt. „Effect of ultrasound on different quality parameters of apple juice”, Ultrasonics Sonochemistry, 20(5), strony 1182-1187, jak i artykule naukowym autorstwa Qin, B. L., Chang, F. J., Barbosa-Canovas, G. V., Swanson, B. G. (1995), pt.: „Nonthermal inactivation of Saccharomyces cerevisiae in apple juice using pulsed electric fields”, LWT-Food Science and Technology, 28(6), strony 564-568 i Yeom, H. W., Streaker, C. B., Zhang, Q. H., Min, D. B. (2000), pt. „Effects of pulsed electric fields on the activities of microorganisms and pectin methyl esterase in orange juice”, Journal of Food Science, 65(8), strony 1359-1363 opisano użycie sonifikacji i pulsacyjnego pola elektrycznego (PEF) do inaktywacji drobnoustrojów chorobotwórczych.

W publikacji Kowalska, M., Gajewnik, B., Suminska, T., & Baryga, A. (2016), pt. „Parametry mikrobiologiczne i fizykochemiczne soku surowego z buraków cukrowych przed i po ozonowaniu ”, Żywność Nauka Technologia Jakość, 23(3) strony 140-152 oraz w publikacji Williams, R. C., Sumner, S. S., Golden, D. A. (2005), pt. „Inactivation of Escherichia coli O157: H7 and Salmonella in apple cider and orange juice treated with combinations of ozone, dimethyl dicarbonate, and hydrogen peroxide”, Journal of Food Science, 70(4), M197-M201, strony 197-201, jak również w publikacji Patil, S., Bourke, P., Frias, J. M., Tiwari, B. K., Cullen, P. J. (2009), pt. „Inactivation of Escherichia coli in orange juice using ozone, Innovative food science & emerging technologies”, 10(4), strony 551-557 przedstawiono proces ozonowania soków.

Znany jest reaktor plazmowy typu dysza z wyładowaniem barierowym pracujący w mieszaninie helu z azotem pod ciśnieniem atmosferycznym opisany w publikacji P. Mazurek, J. Pawłat, M. Kwiatkowski, pt. „Badanie zaburzeń przewodzących w torze zasilania reaktorów DBD i GlidArc”, Przegląd Elektrotechniczny 2015, 11, strony 50-53.

Celem wynalazku jest obróbka soku warzywnego przedłużająca przydatność do spożycia niepasteryzowanego soku warzywnego przy zminimalizowanych stratach zawartości kwasu askorbinowego.

Istotą sposobu obróbki jest to, że do reaktora typu dysza z wyładowaniem barierowym o częstotliwości od 5 do 120 kHz i o napięciu od 3,7 do 17 kV podaje się gaz procesowy i po przejściu przez strefę wyładowania elektrycznego kieruje się strumień gazu opuszczający reaktor na sok warzywny umieszczony na podajniku przez okres od 30 do 600 s.

Korzystnie gazem procesowym jest hel z domieszką azotu albo hel z domieszką powietrza.

Korzystnym skutkiem sposobu według wynalazku jest dekontaminacja mikrobiologiczna łatwo psującego się soku przy zachowaniu walorów odżywczych soku zwłaszcza kwasu askorbinowego. Zastosowanie sposobu obróbki soku pozwala na przedłużenie przydatności do spożycia soku warzywnego

PL 238 344 B1 oraz na redukcję mikroflory powodującej psucie się soku oraz mikroflory chorobotwórczej, co w konsekwencji ogranicza infekcje powodowane przez zepsutą żywność oraz zmniejsza ilości odpadów spożywczych. Obróbka plazmowa daje w perspektywie realne oszczędności ekonomiczne, przyczynia się do poprawy jakości oferowanych na rynku soków.

W przykładach wykorzystano reaktor plazmowy o budowie typu dysza z wyładowaniem barierowym. Składał się on z rury wykonanej z dielektryka, na którą nawinięte były dwie miedziane elektrody w kształcie pierścieni. Plazma wytworzona wewnątrz rury była transportowana na jej zewnątrz w wyniku wymuszonego przepływu gazu roboczego, którym był hel z domieszką azotu i powietrza. Reaktor zasilany był przez układ wysokiego napięcia o częstotliwości wynoszącej kilkanaście kiloherców.

P r z y k ł a d 1

Obróbkę niepasteryzowanego soku pomidorowego świeżo przygotowanego przy użyciu wolnoobrotowej sokowirówki, zawierającego naturalną mikroflorę odpowiedzialną za psucie soku przeprowadzono w następujący sposób: do reaktora typu dysza z wyładowaniem barierowym zasilanego prądem o zadanej częstotliwości f i zadanym napięciu U podano gaz procesowy o składzie 1,6 l/min helu i 0,03 l/min azotu i skierowano strumień gazu opuszczającego reaktor na sok pomidorowy (w ilości 10 ml) o temperaturze wejściowej równej 27°C umieszczony na podajniku przez zadany czas t.

Po ekspozycji na plazmę sok posiadał temperaturę T. Próbki soku pomidorowego przechowywano w szczelnie zamkniętych sterylnych pojemnikach w temp. +4°C przez okres 5 dni. Po tym czasie wykonano seryjne rozcieńczenia dziesiętne próbek, a następnie posiewy mikrobiologiczne. Czynności te wykonywane były w komorze laminarnej w warunkach aseptycznych. W celu zliczenia ogólnej liczby drobnoustrojów tlenowych wykonano posiewy po 100 ąl na powierzchnię płytek z agarem odżywczym, które następnie inkubowano przez 72 godz. w temp. 30°C (PN-EN ISO 4833-2:2013-12). Ekspozycję na plazmę w każdym z zadanych warunków przeprowadzano dwukrotnie, a posiewy z każdej próbki wykonywano w trzech powtórzeniach. Wyniki podano jako wartości średnie (n=6) log10 jtk/ml ± odchylenie standardowe.

Przydatność do spożycia soku po 4 i 5 dniach od traktowania plazmą ustalono na podstawie kryterium dopuszczalnej zawartości mezofilnych drobnoustrojów tlenowych dla pasteryzowanych soków owocowych i warzywnych, określonego w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 13 stycznia 2003 r., z późniejszymi zmianami, w sprawie maksymalnych poziomów zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych, które mogą znajdować się w żywności, składnikach żywności, dozwolonych substancjach dodatkowych, substancjach pomagających w przetwarzaniu albo na powierzchni żywności.

Oznaczenia zawartości kwasu askorbinowego KA dokonano w oparciu o publikację Hallmann E., 2012, pt. „The influence of organic and conventional cultivation systems on the nutritional value and content of bioactive compounds in selected tomato types”. J Sci Food Agric, 92, strony 2840-2848.

Zadane parametry obróbki i otrzymane wyniki po obróbce soku pomidorowego w zestawieniu z nieobrobionym sokiem podano w Tabeli 1.

P r z y k ł a d 2

Obróbkę niepasteryzowanego soku pomidorowego świeżo przygotowanego przy użyciu wolnoobrotowej sokowirówki, zawierającego naturalną mikroflorę odpowiedzialną za psucie soku przeprowadzono w następujący sposób: do reaktora typu dysza z wyładowaniem barierowym zasilanego prądem o zadanej częstotliwości f i zadanym napięciu U podano gaz procesowy o składzie 1,6 l/min helu i 0,03 l/min powietrza i skierowano strumień gazu opuszczającego reaktor na sok pomidorowy (w ilości 10 ml) o temperaturze wejściowej równej 27°C umieszczony na podajniku przez zadany czas t.

Przydatność do spożycia soku po 4 i 5 dniach od traktowania plazmą ustalono na podstawie kryterium dopuszczalnej zawartości mezofilnych drobnoustrojów tlenowych dla pasteryzowanych soków owocowych i warzywnych, określonego w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 13 stycznia 2003 r.,

PL 238 344 B1 z późniejszymi zmianami, w sprawie maksymalnych poziomów zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych, które mogą znajdować się w żywności, składnikach żywności, dozwolonych substancjach dodatkowych, substancjach pomagających w przetwarzaniu albo na powierzchni żywności.

Oznaczenia zawartości kwasu askorbinowego KA dokonano w oparciu o publikację Hallmann E., 2012, pt. „The influence of organie and conventional cultivation systems on the nutritional value and content of bioactive compounds in selected tomato types”. J Sci Food Agrie, 92, strony 2840-2848.

Zadane parametry obróbki i otrzymane wyniki po obróbce soku pomidorowego w zestawieniu z nieobrobionym sokiem podano w Tabeli 2.

P r z y k ł a d 3

Obróbkę niepasteryzowanego soku z selera świeżo przygotowanego przy użyciu wolnoobrotowej sokowirówki, zawierającego naturalną mikroflorę odpowiedzialną za psucie soku przeprowadzono w następujący sposób: do reaktora typu dysza z wyładowaniem barierowym zasilanego prądem o zadanej częstotliwości f i zadanym napięciu U podano gaz procesowy o składzie 1,6 l/min helu i 0,03 l/min azotu i skierowano strumień gazu opuszczającego reaktor na sok z selera (w ilości 10 ml) o temperaturze wejściowej równej 27°C umieszczony na podajniku przez zadany czas t.

Po ekspozycji na plazmę sok posiadał temperaturę T. Próbki soku z selera przechowywano w szczelnie zamkniętych sterylnych pojemnikach w temp. +4°C przez okres 5 dni. Po tym czasie wykonano seryjne rozcieńczenia dziesiętne próbek, a następnie posiewy mikrobiologiczne. Czynności te wykonywane były w komorze laminarnej w warunkach aseptycznych. W celu zliczenia ogólnej liczby drobnoustrojów tlenowych wykonano posiewy po 100 pl na powierzchnię płytek z agarem odżywczym, które następnie inkubowano przez 72 godz. w temp. 30°C (PN-EN ISO 4833-2:2013-12). Ekspozycję na plazmę w każdym z zadanych warunków przeprowadzano dwukrotnie, a posiewy z każdej próbki wykonywano w trzech powtórzeniach. Wyniki podano jako wartości średnie (n=6) logi0 jtk/ml ± odchylenie standardowe.

Zadane parametry obróbki i otrzymane wyniki po obróbce soku z selera w zestawieniu z nieobrobionym sokiem podano w Tabeli 3.

P r z y k ł a d 4

Obróbkę niepasteryzowanego soku z selera świeżo przygotowanego przy użyciu wolnoobrotowej sokowirówki, zawierającego naturalną mikroflorę odpowiedzialną za psucie soku przeprowadzono w następujący sposób: do reaktora typu dysza z wyładowaniem barierowym zasilanego prądem o zadanej częstotliwości f i zadanym napięciu U podano gaz procesowy o składzie 1,6 l/min helu i 0,03 l/min powietrza i skierowano strumień gazu opuszczającego reaktor na sok z selera (w ilości 10 ml) o temperaturze wejściowej równej 27°C umieszczony na podajniku przez zadany czas t.

Po ekspozycji na plazmę sok posiadał temperaturę T. Próbki soku z selera przechowywano w szczelnie zamkniętych sterylnych pojemnikach w temp. +4°C przez okres 5 dni. Po tym czasie wykonano seryjne rozcieńczenia dziesiętne próbek, a następnie posiewy mikrobiologiczne. Czynności te wykonywane były w komorze laminarnej w warunkach aseptycznych. W celu zliczenia ogólnej liczby drobnoustrojów tlenowych wykonano posiewy po 100 pl na powierzchnię płytek z agarem odżywczym, które następnie inkubowano przez 72 godz. w temp. 30°C (PN-EN ISO 4833-2:2013-12). Ekspozycję na plazmę w każdym z zadanych warunków przeprowadzano dwukrotnie, a posiewy z każdej próbki wykonywano w trzech powtórzeniach. Wyniki podano jako wartości średnie (n=6) log10 jtk/ml i odchylenie standardowe.

PL 238 344 Β1 z późniejszymi zmianami, w sprawie maksymalnych poziomów zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych, które mogą znajdować się w żywności, składnikach żywności, dozwolonych substancjach dodatkowych, substancjach pomagających w przetwarzaniu albo na powierzchni żywności.

Oznaczenia zawartości kwasu askorbinowego KA dokonano w oparciu o publikację Hallmann E., 2012, pt. „The influence of organie and conventional cultivation Systems on the nutritional value and content of bioactive compounds in selected tomato types”. J Sci Food Agric, 92, strony 2840-2848.

Zadane parametry obróbki i otrzymane wyniki po obróbce soku z selera w zestawieniu z nieobrobionym sokiem podano w Tabeli 4.

PL 238 344 Β1 ο 00 ο οο 2

Ν

Ο co Ο α οο ι> g C

S -ο S ν

Έ cęi 00

Ο Ο

S

I Ν ί ϋ Ε

Przydatność do spożycia po 5 dniach	i	i	i	+	+	1
Zawartość kwasu askorbinowego KA [mg/100 g]	11,27	10,99	10,53	9,37	9,10	12,29
Ogólna liczba drobnoustrojów tlenowych po 5 dniach [log io jtk/ml]	CM CC θ' -H OO 1ir?	3,89 ±0,29	3,15 ±0,23	ND cc θ’ -H Cr. θ'	0,18 ±0,32	6,25 ± 0,37
Temperatura soku po obróbce plazmowej T [°C]	27	28	29	ł—H CC	32	o
Częstotliwość zasilania f [kHz]	ITi			09	120	o
Napięcie U [kV]		4,15	rn	CC	3,8	o
Czas obróbki plazmowej t [s]	30	09	120	300	009	o
Lp.		CŃ	cc			X

PL 238 344 Β1 cc

N

O tao u

bfj £ o a

Przydatność do spożycia po 5 dniach	<	i	+	+	+
Zawartość kwasu askorbinowego KA [tng/100 g]	8,23	7,86	7,41	6,88	6,37	8,27
Ogólna liczba drobnoustrojów tlenowych po 5 dniach [log₁₀jtk/ml]	5,05 ±0,15	3,87 ±0,14	3,05 ± 0,27	CM d -H O oo θ'	0,10±0,16	5,36 ±0,27
Temperatura soku po obróbce plazmowej T [°C]	27	28	29	cc	32	O
Częstotliwość zasilania f [kHz]	te		r-	09	120	o
Napięcie U [kV]	Γη	4,15	cc	3,7	oo cc	o
Czas obróbki plazmowej t Es]	30	09	120	300	600	©
Lp.			cc		id	X

PL 238 344 Β1

o od CD £

S N

O 73

-O •ζΛ

O c

-d

N

N cd

O

O CD CD Ϊ O a cd

Przydatność do spożycia po 5 dniach	i	i	+	+	+	i
Zawartość kwasu askorbinowego KA [mg/100 g]	7,86	7,71	7,42	7,09	6,13	8,27
Ogólna liczba drobnoustrojów tlenowych po 5 dniach [logwjtk/ml]	00 -H	3,40 ± 0,20	2,54 ±0,35	0,45 ± 0,37	O. -H 00 o θ'	5,36 ±0,27
Temperatura soku po obróbce plazmowej T [°C]	27	28	29		32	o
Częstotliwość zasilania f [kHz]	un	-H	t—1	09	120	o
Napięcie U LkV]		-H	3,7	d	3,8	o
Czas obróbki plazmowej t [s]	O co	09	O ri	300	600	o
Lp.		ci				X

PL 238 344 B1 9

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób obróbki soku warzywnego, znamienny tym, że do reaktora typu dysza z wyładowaniem barierowym o częstotliwości f od 5 do 120 kHz i o napięciu U od 3,7 do 17 kV podaje się gaz procesowy i po przejściu przez strefę wyładowania elektrycznego kieruje się strumień gazu opuszczający reaktor na sok warzywny umieszczony na podajniku przez czas t od 30 do 600 s.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że gazem procesowym jest hel z domieszką azotu.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że gazem procesowym jest hel z domieszką powietrza.