NUSPROIZVODI PRERADE VOĆA KAO SIROVINE U PROIZVODNJI FUNKCIONALNE HRANE

Dunja Molnar, mag. nutr. Ledo plus d.o.o.

15. srpnja 2021.

13. Stručni skupFunkcionalna hrana u Hrvatskoj

Prehrambeno- biotehnološki fakultetSveučilište u Zagrebu

SADRŽAJ PREDAVANJA

Uvod

Prehrana i održivost

Mediteranska prehrana = održiva prehrana

Količina otpada u različitim fazama proizvodnog lanca

Mogućnosti upravljanja nusproizvodima prerade voća

Primjena nusproizvoda voća u prehrambenoj industriji

Zaključak

REZOLUCIJA UN-a ZA RAZDOBLJE DO 2030.

✓ 25. rujna 2015. na 70. Generalnoj skupštini Ujedinjenih naroda (UN) usvojen Program za održivi razvoj do 2030. godine.(engl. Agenda 2030)

✓ 17 ciljeva održivog razvoja (engl. Sustainable Development Goals - SDGs) koji uključuju tri dimenzije održivog razvoja: gospodarsku, ekonomsku i održivu

• NRS – glavni strateški dokumentRH za razdoblje do 2030.

• RH društveno gospodarski rast irazvoj temelji na ciljevima održivograzvoja UN-a Programa za održivirazvoj do 2030.

• CILJ: raditi više i bolje s manje

• Područje sprječavanja otpada od hrane -prioritetno područje u komunikaciji okružnom gospodarstvu

! u EU se godišnje baci oko 88 milijuna tona hrane, dok u

RH na odlagalištima godišnje završi oko 400.000 tona

otpada od hrane.

PREHRANA I ODRŽIVOST

✓ 10 milijardi ljudi do 2050. –povećanje proizvodnje hrane za 60 %

✓ 2,1 milijardi ljudi jepretila ili imaprekomjernu tjelesnumasu

✓ značajno veći broj ljudihrani nepravilno štopovećava rizik odpretilosti i kroničnihnezaraznih bolesti

Porast broja stanovnika na

planeti

Pothranjenost

Pretilost

! Nužna transformcija iz nepravilne i neodržive prehrane

(lose – lose) prema pravilnoj i održivoj prehrani (win – win)

820 milijuna ljudi ima nedostatnu prehranu

▪ Neraskidiva veza

između prehrane i

održivosti!

Willett, W. i sur. (2019)

MEDITERANSKA PREHRANA = ODRŽIVA PREHRANA

Petkoska i Trajkovska-Broach, 2020.

Mediteranska prehrana ima nutritivne,ekonomske, okolišne i socijalno kulturološkekarakteristike održive prehrane

✓ veća održivost proizvodnje

✓ manji ekološki otisak

✓ smanjenje broja oboljelih od kroničnih

nezaraznih bolesti

✓ smanjenju troškova u zdravstvu i ukupnih

životnih troškova

KOLIČINA OTPADA U RAZLIČITIM FAZAMA PROIZVODNOG LANCA

Willet i sur., 2019

Emisija staklenih plinova

Korištenje zemljišta

Primjena dušika

Primjena fosfora

Utjecaj na okoliš

Korištenje vode

Žitarice

Životinjski proizvodi

Ostalo

Voće i povrće

Biljna ulja

Leguminoze

Sjemenke i orašasti plodovi

Šećer

KOLIČINA PRERAĐENOG VOĆA I NJIHOVIH NUSPROIZVODA

ND = nisu odstupni podaci

Djilas i sur., 2009

Caldeira i sur., 2019a

✓ Nutraceutik✓ Bojila

✓ Jestivi filmovi✓ Bakterijska celuloza

MOGUĆNOSTI UPRAVLJANJA NUSPROIZVODIMA PRERADE VOĆA

✓Stočna hrana✓Gnojivo

✓Sastavnica komposta✓Sastojak alkoholnih i gaziranih pića

NUSPROIZVODI VOĆA

Bioaktivne tvari

Prehrambena vlaknasušenje

ekstrakcija

mikroenkapsulacijaInkorporacija u hranu

Majerska i sur., 2019.

• hrana koja pozitivno utječe najednu ili više ciljanih funkcijaorganizma, pored osnovnihnutritivnih učinaka, na način da ilipoboljšava opće stanje organizmaili smanjuje rizik od pojave bolesti

•konzumira se kao dio uobičajene prehrane

•Nije u obliku tableta, kapsula ili suplemenata (Europska komisija, 2010)

• dodatak prehrani koji sadržikoncentrirani izvor nutrijenata ilisupstanci hrane s nutritivnim ilifiziološkim učinkom čija je ulogadopuniti normalnu prehranu(EFSA, 2012)

FUN

KCIO

NA

LNA

HR

AN

AN

UTR

AC

EUTIK

1. FUNKCIONALNA HRANA I NUTRACEUTIK

2. BILJNI PIGMENTI IZ NUSPROIZVODA VOĆA

! Bez umjetnih bojila postiže bolji

efekt kod potrošača nego tvrdnja s

bojilima

Prirodni pigmenti

Topivi u vodi

Antocijanini(crveno – plavo

– ljubičasto)

Betalaini(crveno)

Topivi u mastima

Karotenoidi (žuti- narančasti-

crveni)Klorofili (zeleni)

EKSTRAKCIJA BILJNIH PIGMENATA IZ NUSPROIZVODA VOĆA

ekstrakcijaNusproizvodi voća

Biljni pigmenti

Ekstrakti Enkapsulacija

Prehrambena industrija

Pigmenti u prahu

Funkcionalana hrana

Povoljan učinak na zdravlje

X Visoki troškoviX Efikasnost ovisi o temperaturi,

tlaku i vrsti otapala

✓ Sigurno✓ Prirodno

✓ Ekološki prihvatljivo✓ Efikasnije

✓ Niža temperatura ekstrakcije

✓ Kraće vrijeme ekstrakcije✓ Male koncentracije u

prehrambenim proizvodima

NEDOSTACI

PREDNOSTI

Sharma i sur., 2021

TRAJNOSTSprečava gubitak vlage i oksidaciju

Smanjuje propusnost za

plinove

BIOAKTIVANFunkcionalna

svojstvaAntioksidativna

aktivnostProbiotičkaaktivnost

ODRŽIVOSTBio / Jestivi materijaliSmanjenje

jednokratne ambalaže i

zagađenja okoliša

ANTIMIKROBNA SVOJSTVA

Štiti od kontaminacije/

rasta MOProduljenje roka

trajnosti

ZAŠTITASvjetlo

pHVodena para

PlinoviPOBOLJŠANJE

PROCESA PROIZVODNJE

Poboljšanje topivosti

NEDOSTACI JESTIVE

AMBALAŽEPotreba za dodatnom ambalažom

Loša mehanička svojstva

Povećani trošak proizvodnje

3. JESTIVI FILMOVI

✓ otpuštaju / dozvoljavaju migraciju komponenti sa površine

✓ omogućujući da se održi točno određena koncentracija bioaktivnih sastojaka upravo tamo gdje je to potrebno

jestivi film s dodatkomekstrakta sjemenke grožđa

Ekstrakcija bioaktivnih tvari

+

JESTIVI FILMOVI

4. BAKTERIJSKA NANOCELULOZA

✓ Bakterijska nanoceluloza (BNC) –čista celuloza bez hemiceluloze, lignina, pektina i inulina

✓ BNC – specifični proizvod primarnog metabolizma bakterija – najučinkovitija je Gram-negativna bakterija octene kiseline vrste Gluconacetobacterxylinus

✓ Mogunost dobivanja iz nusproizvoda jabuke, kivija, rajčice, mrkve, grožđa i citrusa

✓ Stabilizacija pjene i pH vrijednosti✓ Niskokalorična zamjena za masti✓ stabilizator

PR

EHR

AM

BEN

A

IND

UST

RIJ

A

Konditorski proizvodi

Octena kiselina

Umaci

Majoneza s niskim udjelom masti

Mliječni proizvodi

Voćni žele

Reddy, 2015.

PRIMJENA NUSPROIZVODA VOĆA U PREHRAMBENOJ INDUSTRIJI

Jabuka Banana Ananas Mango Grožđe Citrusi

1. Jabuke (Malus domestica Borkh)

Nusproizvodi čine 25 – 35 % voća

Potrošnja je premašila 9 kg/ st u 2013., a proizvodnja 83,1 metričkih tona u 2017.

Bogat izvor polifenola (epikatehin, klorogenska kiselina, kvercetin), minerala i prehrambenih vlakana (pektin).

Nusproizvodi jabuke kao funkcionalni sastojak

Kruh (3%) i pekarski proizvodi (20%) –povećan udio prehrambenih vlakna i polifenola; smanjen GI

Bezglutenski krekeri – veći udio prehrambenih vlakana i minerala od kontrolnog uzorka

Proizvodi od mesa – smanjena tvrdoća mesa; ekstrakt vlakana iz nusproizvoda jabuke

Proizvodnja alkoholnih pića

Supstrat za proizvodnju jestivih gljiva

Ekstrakt vlakana iz nusproizvoda jabuke –zamjena masti u mesu

Nusproizvodi jabuke kao funkcionalni sastojak

Džemovi –odlična prihvatljivost zbog visoke količine pektin

Jogurt – povećan pH želatinizacije i kraće vrijeme fermentacije

10 – 15 % pektina na suhu tvar

Prednost: bolja svojstva geliranja od pektina iz citrusa

Nedostatak:smeđa boja ograničava dodavanje u hranu svijetle boje

JABUKE

Dilucia i sur., 2020; Majerska i sur., 2019.

1. Banane (Musa sapientium)

Kora - glavni nusproizvod, predstavlja približno cijelog voća

Bogat izvor polifenola i prehrambenih vlakana

Antimikrobno djelovanje na patogene gljive i bakterije

Muffini s korom banane (50 do 100%) su dobro prihvaćeni među potrošačima

2. Mango (Mangifera indica, L.)

Nusproizvodi čine 20 i 60% ukupne mase ploda

ulje sjemenki manga - dobar izvor polinezasićenih masnih kiselina

ekstrakti jezgre manga i prah južnoafričke sorte manga - snažno antimikrobno djelovanje zahvaljujući visokom sadržaju fitokemikalija poput flavonoida, terpena, tanina i kumarina

3. Citrusi (Citrus L. iz Rutaceae)

Kora citrusa - glavni sastojak nusproizvoda i predstavlja skoro 50 % ukupne mase voća

Izvor pektina i prehrambenih vlakna

Ulja limete i kore limuna - pojačivači okusa arome za bezalkoholna i alkoholna pića i hranu; arome za prikrivanje neugodnih okusa lijekova

Ekstrakt limuna - inhibicijski učinak na mikroorganizme odgovorne za pojavu kvarenja

BANANE, MANGO, CITRUSI

Majerska i sur., 2019.

4. ANANAS (Ananas comosus)

Nusproizvodi čine 45 – 65 % voća

76 % nusproizvoda čine prehrambena vlakna

Nusproizvodi ananasa:

pulpa, kora, stabljike i lišće

Nusproizvodi ananasa kao funkcionalni sastojak

Kora ananasa - hranjiva tvar u fermentacijskim procesima (šećer!)

Srž ananasa - proizvodnja koncentrata soka od ananasa, alkoholnih, bezalkoholnih pića ili octa

Stabiljka ananasa –proteolitički enzimbromelain – u prehrambenoj industrijikoristi se za omekšavanje mesa, kaosredstvo za poboljšanje tijesta za kruh te zasprečavanje posmeđivanja voća

Majerska i sur., 2019.

Ostala primjena nusproizvoda

Kora ananasa - prekursor za sintezu vanilina(ferulinska kiselina prekursor za sintezu vanilinske kiseline)

ANANAS

PROIZVODNJA VANILINA

Ne zaboravite da su moji nusproizvodi

PRIRODAN, a ekonomski prihvatljiv

izvor vanilina!

4. GROŽĐE (Vitis Vinifera)

Nusproizvodi čine 20 % voća

Nusproizvodi ananasa:stabiljka, sjemenke, kožica

Bioaktivne komponente: prehrambena vlakna; polifenoli,

Nusproizvodi grožđa kao funkcionalni sastojak

Pekarski, konditorski i mliječni proizvodi:

nutritivna vrijednost

oksidacijska stabilnost

dulji rok trajnosti

Smanjena prihvatljivost kod potrošača

*Trop grožđa kao zamjena za kakao!

Nusproizvodi grožđa kao funkcionalni sastojak

Čokolada s dodatkom polifenola iz ekstrakta sjemenki grožđa

GROŽĐE

Keks s dodatkom tropa grožđa i aronije

Majerska i sur., 2019.

ZAKLJUČAK

✓Nusproizvodi prerade voća,nude velike mogućnostiprilikom kreiranja novihfunkcionalnih proizvoda uprehrambenoj industrijiusmjerenih prema očuvanjuzdravlja potrošača, ali i okoliša usmislu smanjenju količinegeneriranog otpada i utjecajatehnologije na okoliš

LITERATURA

• Prior, R. L. (2015) Journal of Functional Foods 18, 79 –810

• Petkoska, A.T., Trajkovska-Broach, A. Mediterranean Diet: A Nutrient-Packed Diet and a Healthy Lifestyle for a Sustainable World.Accepted article.

• Molnar, D. i sur. (2020) The optimisation of biscuit formulation with grape and aronia pomace powders as cocoa substitutes. CroatianJournal of Food Technology, Biotechnology and Nutrition.15 (1-2), 38 – 44.

• Kodagoda, K.H.G.K; Marapana, R.A.U.J. (2017) Utilization of fruit processing by-products for industrial applications: A review.International Journal of Food Science and Nutrition 2 (6), 24 – 30.

• Majerska, J. i sur. (2019) A review of new directions in managing fruit and vegetable processing byproducts. Trends in Food Science andTechnology. 88, 207. -219.

• Willett, W. i sur. (2019) The Lancet Commissions. 393.

• Reddy, N.; Yang, Y (2015) Inovative Biofibers from Renewable Resources, Springer Verlag Berlin Heidenberg.

• Djilas, S . i sur. (2009) By-products of fruts processing as a source of phytochemicals. Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly 15 (4), 191-202.

• Sharma i sur. (2021) Valorization of fruits and vegetable wastes and by-products to produce natural pigments. Critical Reviews inBiotechnology. 535-563.

• 2020. Nacionalna razvojna strategija Republike Hrvatske do 2030. godine

• http://www.mvep.hr

• https://www.un.org

Hvala na pažnji!