Србија се налази на трећем месту по извозу малине, док се по извозу шљиве у свежем стању и суве шљиве налази на четвртом, односно петом месту у свету. Плодови и производи од воћа пореклом из Србије познати су и препознатљиви како код нас, тако и у свету због специфичних особина сорти које успевају у повољним агроеколошким условима и примене добре технологије гајења и прераде. Узимајући у обзир испитиване параметре, сорте шљиве „милдора”, „чачанска родна” и Stanley могу да се препоруче за сушење, а „чачанска лепотица” не.
Проф. др Бранислав Симоновић
Познато је да биљке, а посебно воће, одликује висок садржај секундарних метаболита, као што су фенилпропаноиди, тј. фенолне компоненте, и цела класа једињења (флавоноиди, кондензовани и хидролизовани танини, стилбеноиди, фенолне киселине, лигнини). Плодови јагодастог и коштичавог воћа одликују се високим садржајем фенолних компоненти. Бројне студије показале су да фенолне компоненте, осим функција важних за адаптацију биљака на услове спољашње средине и реакције на друге организме, тзв. биоактивне компоненте, имају позитиван утицај на људско здравље. Зато се њихов повећани унос сматра се корисним за смањење ризика за настанак и развој кардиоваскуларних болести и оболевања од рака.
Појам функционалне хране уведен је јер
се показало да неки састојци благотворно
утичу на ублажавање или на спречавање
извесних болести насталих услед
метаболичких поремећаја.
Због тога су истраживања на пројекту (Тр 31093, МПНТР) била усмерена на идентификацију и квантификацију биоактивних и ароматичних састојака јагодастог и коштичавог воћа, произведеног у најважнијим производним подручјима, и производа од воћа, и на утврђивање начина за повећање и очување њиховог садржаја као основних параметара посебности квалитета. Будући да садржај биоактивних компоненти зависи од генотипа (сорте), агроеколошких услова, поступака гајење и интеракције наведених чинилаца, али и од примењених технологија прераде воћа, истраживања су обухватила упоредно испитивање већег броја сорти јагодичастих и коштичавих врста воћака гајених у различитим агроеколошким условима.
Појам функционалне хране уведен је јер се показало да неки састојци благотворно утичу на ублажавање или на спречавање извесних болести насталих услед метаболичких поремећаја. У бројним радовима показано је да до метаболичких поремећаја (болести) долази звог присуства слободних радикала који доводе до нежељених пропратних реакција, дакле до одређених поремећаја. Дозираним уносом антиоксиданата у организам највећи број слободних радикала се неутралише, чиме се смањује ризик од настанка многих обољења (атерогене промене, запаљенски процеси, кардиоваскуларна обољења и др.). Антитуморско и антиканцерогено деловање антиоксиданата, које је показано у бројним радовима (преко 200 само 1992.), подстакло је велики број истраживања деловања антиоксиданата и начина њиховог добијања, њихове карактеризације и могућности шире примене.
Бољи од „бакиног џема”
Јагодичасто вoће је врло осетљиво, подложно механичким оштећењима и у свежем стању може да се складишти врло кратко време. Отуда и потреба да се преради и да се што дуже очувају сви биолошки вредни састојци. У току рада на пројекту освојени су нови технолошки поступци за добијање биолошки вредних компоненти функционалне хране, уз очување биолошке вредности. Код многих савремених технологија за прераду хране, посебно брзе хране, не води се много рачуна о поступцима који се примењују, па долази до деградације (разлагања) биолошки вредних састојака.
Неке компоненте функционалне хране осетљиве су на високе температуре, на дејство хемикалија или на светлост. Због тога технолошки поступци које смо користили не обухватају ниједан од процеса који може да доведе до деградације биолошки вредних састојака. Наши технолошки поступци које смо освојили обухватају само физичке (измрзавање, концентровање упаравањем на нижим температурама и смањеном притиску, мембранско одвајање) и хемијске (екстракција водом или биљним уљима за исхрану) методе којима се у потпуности сачува биолошка вредност изоловане(их) компоненте(и).
Ефекти уношења биолошки вредних
компоненти кроз исхрану испитивани
су кроз утицај састојака јагодичастог воћа
(малине, јагоде, купине) на коагулацију крви.
За добијање компоненти функционалне хране или боја за прехрамбену индустрију коришћени су нуспроизводи из прехрамбене индустрије (пулпа воћа која заостаје при производњи воћних сокова, семе и љуспе јагодичастог воћа). Тако се коришћењем отпадних материјала из прехрамбене индустрије појефтињује производња, а у исто време решавају проблеми у заштити животне средине (одлагање и прерада отпадног материјала богатог органским материјама).
Џем од јагоде
Ефекти уношења биолошки вредних компоненти кроз исхрану испитивани су кроз утицај састојака јагодичастог воћа (малине, јагоде, купине) на коагулацију крви. Упоредно су тестирани екстракти из свежег воћа и производи из воћа добијени новим поступцима из овог пројекта како би се утврдило да применом наведених технологија није дошло до деградације биолошки вредних компоненти и да овакви производи могу да буду замена за свеже воће.
Истраживања су обухватила економски најважније, али и новије сорте јагодичастог и коштичавог воћа и главна производна подручја с посебним агроеколошким условима. На тај начин могло је да се дефинише које то специфичне карактеристике доприносе додатној вредности и квалитету воћа, како за свежу употребу, тако и за даљу прераду. Побољшана и нова технолошка решења гајења треба да допринесу повећању приноса и квалитета у складу са захтевима савремених тржишта.
Истраживања су допринела и унапређењу квалитета традиционалних производа (суве шљиве и ракије шљивовице, џемова и желеа јагодичастог воћа). У производњи суве шљиве најважније је било добијање производа с посебним сензорним, дијететским и терапеутским својствима. То је постигнуто избором сировине одговарајућег квалитета и унапређењем прераде сушењем. У делу пројекта који се односи на производњу ракије шљивовице највећи значај дат је налажењу најпогоднијег начина редестилације сирових меких ракија различитог квалитета. Ове ракије су од различитих сората и дефинисани су услови за добијање квалитетног финалног дестилата намењеног за производњу врхунске шљивовице, која треба да сазрева у дрвеним бурадима.
Примена резултата ових истраживања омогућила би унапређење производње воћа и производа од воћа дефинисаног квалитета, уз подизање свести потрошача о потреби повећања дневног уноса јагодичастог воћа и сушене шљиве, повећање конкурентности и препознатљивости на иностраном тржишту и побољшане заштите географског порекла и промоције „српског воћа” и производа од воћа с додатном вредношћу.
Желеи од јагодичастог воћа обогаћени су антиоксидантима (посебно елагинском
киселином и елаготанинима код малина),
при чему су задржали мирис и укус свежег
воћа и све биоактивне компоненте у
повећаним концентрацијама у односу на
свеже воће. Таквих производа нема ни на
домаћем, а ни на страним тржиштима.
Освојене су нове технологије за прераду јагодичастог воћа које омогућују очување садржаја биоактивних компоненти и потенцирање специфичних сензорних карактеристика. Добијeни су нови производи с додатном вредношћу и с повећаном антиоксидативном активношћу. Желеи од јагодичастог воћа обогаћени су антиоксидантима (посебно елагинском киселином и елаготанинима код малина), при чему су задржали мирис и укус свежег воћа и све биоактивне компоненте у повећаним концентрацијама у односу на свеже воће. Таквих производа нема ни на домаћем, а ни на страним тржиштима. Ово је постигнуто радом у условима при којима не долази до деградације биолошки активних састојака, а без додатих адитива. Традиционални начин припремања џемова и слатка од јагодичастог воћа обухвата дуготрајно кување на релативно високим температурама, при чему долази до термалне деградације (разлагања) многих биолошки активних компоненти.
Имајући на уму да се многе биоактивне компоненте јагодичастог (а и осталог) воћа термално разлажу при кувању на вишим температурама, одредили смо температурске границе термалне стабилности биоактивних компоненти. На основу резултата термалне анализе дефинисани су технолошки параметри за термални третман јагодастог воћа при којима биоактивне компоненте остају непромењене. Иако је уобичајено да се каже како је „бакин џем” најбољи, новим технолошким поступком доказали смо да може и боље од „бакиног џема”, зато што наше баке нису знале да се биоактивне компоненте из свежег воћа разлажу на вишим температурама. Будући да јагодичасто воће не може да траје дуго у свежем стању, оваква технологија омогућује добијање производа који имају одлике, укус, мирис и боју свежег воћа, а могу да се користе у дужем временском периоду (до годину дана).
Резултати овог пројекта омогућили су да се дефинишу услови за гајење сорти јагодичастог воћа обогаћеног антиоксидантима, који ће да дају нове производе на тржишту хране и да се створе услови за индустријску производњу функционалне хране. Осим тога, из овако добијеног воћа омогућено је добијање нових производа за наше тржиште који могу да буду компоненте функционалне хране. Нове технологије освојене у оквиру истраживања омогућују повећано искоришћавање сировина у прехрамбеној индустрији, а доприносе смањењу количина чврстог отпада богатог органским материјама насталог из прераде воћа. У исто време значајно је смањен утрошак енергије.
Засад купине у пластенику
Примена савремених агротехничких мера (примена прoтивгрaдних мрeжа и наводњавања „кап по кап” у засадима малине и високожбунасте боровнице, полутунелски систем гајења купине, замена минералних хранива биофертилизаторима у засаду јагоде, застирање земљишта струготином у засаду рибизле), увођење густе садње шљиве и разрада метода и протокола за детекцију присуства вируса допринели су организовању воћарске производње који омогућују постизање високих приноса квалитетних производа с додатном вредношћу. Ово је од изузетног значаја за пласман како на домаће, тако и на инострано тржиште и за промоцију српског воћа и производа од плодова воћа с додатном вредношћу.
Црна рибизла (Ribes nigrum L.), јагодичаста врста воћака високе хранљиве вредности, у Србији се најчешће гаји на окућницама у виду појединачних жбунова. Тренутна производња је дефицитарна и не задовољава домаће потребе, упркос томе што у нашој земљи постоје повољни агроеколошки услови за гајење. Вршена су упоредна проучавања утицаја различитих начина одржавања земљишта (јалови угар, застирање струготином или фолијом) у засаду шест сорти црне рибизле (Ben Lomond, Ben Sarek, Titania, чачанска црна, Tisel, Tiben) на биолошке и производне особине. То је, истовремено, представљало и основу докторске дисертације под називом „Утицај начина одржавања земљишта на биолошке и производне особине сорти црне рибизле (Ribes nigrum L.) ”.
Резултати истраживања су показали да, уз одговарајућу примену агротехничких и помотехничких мера, јалови угар и струготина као „малч” представљају најпогоднији начин за комерцијално гајење испитиваних сорти црне рибизле у агроеколошким условима Чачка. Сагледавајући испољене утицаје на највећи број испитиваних параметара, примена полиетиленске фолије се показала као мање ефикасан начин одржавања земљишта у засаду црне рибизле.
Део пројекта односио се на интензивирање технологије гајења купине. Један од једноставнијих и изузетно рентабилних начина јесте постављање дворедних надстрешница (полутунела) у засаду што омогућује добијање плодова високог квалитета и могућност континуиране бербе, без обзира на спољашње услове. Наиме, изложеност зрелих плодова непосредно пред бербу директно сунчевој светлости доводи до губљења пигмента и њихове неупотребљивости. С друге стране, кишни периоди током бербе негативно утичу на квалитет, јер плодови постају меки и подложни труљењу. Велики проблем у прозводњи купине представља, такође, трулеж плодова током фенофазе зрења коју проузрокује фитопатогена гљива Botrytis cinerea Pers. – сваке године умањи принос за 30%.
Истраживање гајења купине у полутунелима ради побољшања квалитета плодова и обезбеђивања континуиране бербе и лакшег и сигурнијег пласмана у свежем стању на домаће и инострано тржиште приказано је и у докторској дисертације „Утицај полутунелског система гајења на биолошко-производне особине и промене у квалитету плода сорте купине ,чачанска бестрна’ (Rubus subg. Rubus Watson.)”. Доказано је да гајење купине сорте „чачанска бестрна” у полузаштићеном простору елиминише штетно деловање абиотичких фактора, пре свега падавина, и тиме знатно доприноси побољшању квалитета плода, како у повећању садржаја биоактивних једињења, тако и у смањењу инфекционог притиска патогена (Botritis cinerea Pers.). Потврђено је присуство већих концентрација флавонола кверцетина и доминантно присуство антоцијана цијанидин-3-глукозида у плоду купине гајене у полутунелма. Позитиван ефекат оваквог гајења одразио се и на садржај галне и елагинске киселине.
Просечна годишња производња јагода у Србији у последњих пет година износила је преко 30.000 t, а површине под засадима биле су веће од 7.000 ha. Наведени подаци указују на веома ниске приносе, посебно у односу на земље са интензивном производњом, што упућује на неопходност увођења нових сорти различитог времена сазревања и иновирања агротехничких мера. Бројна истраживања указала су на присуство високог садржаја биоактивних супстанција у плодовима и повезаности свакодневног конзумирања овог воћа и људског здравља. Међутим, производња јагоде у Србији и даље је екстензивног карактера, пре свега због примене застарелих технологија гајења.
Истраживања спроведена у оквиру пројекта који описујемо указују на низ могућности за интензивирање производње што се, између осталог, може постићи биофертилизацијом, тј. применом микробних инокуланата чију активну компоненту чине слободни микроорганизми који имају способност фиксације атмосферског азота, трансформације једињења фосфора, калијума и сумпора у облике приступачне биљкама, производње материја стимулатора раста, антибиотика и испољавања антагонистичких својства према фитопатогеним микроорганизмима. Налази су посебно обрађена и у докторској дисертацији „Утицај микробиолошких и минералних ђубрива на биолошко-производне особине сорти јагоде (Fragaria ananassa Duch) ”.
Свеобухватном анализом биолошко-производних особина сорти јагоде (Clery, Joly и Dely) после примене минералног и микробиолошких хранива, установљено је да је најбоље исходе у висини приноса и квалитета плода испољила сорта Joly. Зато се препоручује да се она више узгаја. Утврђено је да је употреба микробиолошког хранива испољила позитиван утицај на садржај највећег броја испитиваних фенолних једињења у плоду и на општу биогеност земљишта. То упућује на закључак да се примена микробиолошких хранива, као допуна или чак замена минералним хранивима, може сматрати адекватном мером за добијање здравствено безбедних плодова и повећање биолошке активности земљишта.
Доказано је да постоји јака веза између
Сировине за сушење, технологије сушења
и нутритивне и биолошке вредности
сушеног воћа.
Будући да је сушење један од најважнијих процеса у прехрамбеној индустрији и један од највише проучаваних у прехрамбеном инжењерству, који треба да омогући смањење производне цене и повећање квалитета производа, вршена су испитивања кинетике сушења и погодности сорти шљиве различитих технолошких својстава за прераду сушењем. Доказано је да постоји јака веза између сировине за сушење, технологије сушења и нутритивне и биолошке вредности сушеног воћа. На основу тога су дефинисани параметри сушења шљиве који утичу на одржавање или повећање продуктивности и економичности производње и на добијање готовог производа врхунских сензорних карактеристика, с високим садржајем биоактивних компоненти. Налази су приказани у докторској дисертацији „Кинетика сушења и квалитет сушених плодова најзначајнијих сората шљиве у Србији”.
Шећер зависи од сорте
Испитивања кинетике процеса конвективног сушења плодова шљиве у танком слоју обављена су у вертикалној прострујној експерименталној сушари. Обухваћене су четири сорте шљиве: „чачанска лепотица”, „милдора”, „чачанска родна” и Stanley. Моделовање процеса сушења обухватило је примену различитих температура сушења као процесне променљиве и диповање у кључалој води као претретман. Испитани су утицаји различитих променљивих на брзину сушења и на квалитет сушених плодова. Испитивања кинетике сушења показала су да плодови различитих сорти имају различите брзине сушења на истим температурама. Чак и плодови шљиве исте сорте који се суше на различитим температурама имају различите брзине сушења. Утицај температуре сушења показао се повећањем брзине сушења с повећањем температуре сушења. А то је довело до скраћења времена сушења код плодова свих испитиваних сорти. Због тога је време сушења свих испитиваних сорти на температури 90 оC краће за 50% у односу на време сушења на температури 70 оC. Утицај диповања на сушење на температури 70 оC довео је до скраћења времена сушења за 10% код свих испитиваних сорти, изузев код „милдоре” код које је износило 5,5%.
Плодови чачанске лепотице
Анализа хемијског састава сушених плодова шљиве показала је да су садржаји укупних киселина, шећера и инвертних шећера, однос инвертних и укупних шећера и индекс сласти у сушеним плодовима шљиве карактеристика сорте и да не зависе од температуре, нити од технолошке припреме плода (контрола и диповање). Узимајући у обзир испитиване параметре, сорте шљиве „милдора”, „чачанска родна” и Stanley могу да се препоруче за сушење, а „чачанска лепотица” не.
Од изузетног значаја је дефинисање најпогоднијих начина редестилације сирових меких ракија од различитих сорти шљиве, који су кључни за квалитет крајњег дестилата, а нарочито у производњи двосортних и тросортних мешавина шљивовица са специфичним сензорним карактеристикама. Посебно због могућности употребе ретко коришћених врста и сорти воћа за производњу јаких алкохолних пића и за карактеризацију добијених дестилата у погледу састава и сензорних особина и одабир најпогоднијих са становишта постизања врхунског квалитета финалне ракије. Добијени резултати део су одбрањене докторске дисертације „Утицaj стeпeнa зрeлoсти плoдoвa сoрата шљивe нa хeмиjски сaстaв и сeнзoрнe кaрaктeристикe прeпeчeницe”. Вршена су испитивања утицаја зрелости плодова најзаступљенијих сорти шљиве комбинованих својстава у Србији („пожегача”, Stanley, „чачанска родна” и „чачанска лепотица”) на економичност прераде, хемијски састав и сензорне карактеристике препеченице.
Плодови су убрани у 4, односно у 5 степени зрелости. Почело се од степена 1, у којем се беру за транспорт на удаљена тржишта ради коришћења у свежем стању, па закључно са уобичајеним у традиционалној производњи шљивовице (плодови су достигли пуну зрелост, чак улазе и у стадијум презрелости). Испитиван је и утицај дозревања плодова обраних у стадијиму зрелости 1, у трајању од 7 дана на температури 20 °С, на карактеристике плодова и добијених ракија. При зрењу на стаблу дошло је до промена параметара квалитета који су од значаја за њихову употребну вредност, а утичу и на карактеристике ракије. Коришћењем плодова убраних у ранијим степенима зрелости добијени су приноси ракије мањи и до 45%, што производњу, нарочито у степенима зрелости 1 и 2, чини неекономичном. Без обзира на степен зрелости коришћених плодова и начин прераде (дезинтегрисане шљиве с коштицама или испасиране без коштица), све ракије су одговарале захтевима законске регулативе Србије и ЕУ. Сензорном анализом 74 шљивовице произведене у оквиру ових истраживања утврђено је да је 5 најбоље оцењених од плодова сорти „чачанска родна” и „пожегача”, убраних у ранијим стадијумима зрелости (степени зрелости 1 и 2), што није уобичајено у традиционалној производњи.
Производи из новог технолошког поступка задржавају боју, мирис и укус свежег воћа,
а уједно садрже све биолошки вредне
састојке свежег воћа у повећаним концентрацијама за око 40%.
Део резултата дат је и у другом техничком решењу „Нови технолошки поступак за производњу желеа из јагодичастог воћа”, који се разликује од традиционалних поступака за справљање желеа, џемова, мармелада. Сви процеси у току целог технолошког поступка су строго контролисани, чиме се избегавају драстични температурски третмани при којима долази до деградације или уклањања биолошки вредних састојака. А таквим избором поступака остварене су знатне енергетске уштеде. Производи из новог технолошког поступка задржавају боју, мирис и укус свежег воћа, а уједно садрже све биолошки вредне састојке свежег воћа у повећаним концентрацијама за око 40%. Подешавањем процесних параметара протопектин се преводи у пектин и има га довољно да би се постигло желирање без додавања пектина.
Желеи од разног воћа
Део резултата на овом пројекту налази се и у докторској дисертацији „Хемијска и термална анализа семена јагодастог воћа”. Испитиване су хемијске и термалне особине и оксидативна стабилност уља и брашна из семена купине и малине: утицај састава уља (садржај масних киселина) и антиоксиданата на термалне особине и на оксидативну стабилност. Одређени су кинетички параметри (енергија активације и константа брзине процеса оксидације уља) у изотермским и неизотермским условима, а исто тако киселински, пероксидни, сапонификациони и јодни број уља из семена купине и малине. Урађена је квалитативна и квантитативна анализа и одређен садржај масних киселина. Термалном анализом утврђени су температурски интервали у којима се јављају фазни прелази, тј. до промена, а и термалне деградације (разлагања) саставних компоненти (липиди, протеини, полисахариди).
Будући да је реч о пројекту технолошког развоја, изложене резултате сматрамо најзначајнијим. То се, пре свега, односи на избор сорти, одређивање услова гајења јагодичастог воћа богатог антиоксидантима, затим начина прераде коштичавог воћа сушењем свежих плодова шљиве и, напослетку, на добијање квалитетне шљивовице из домаћи сорти шљива. Освојен је нови технолошки поступак прављења желеа из јагодичастог воћа у којем су задржани сви биолошки вредни састојци свежег воћа. Такав производ не постоји ни на домаћем, ни на страним тржиштима.
Најзад, резултати истраживања на овом пројекту публиковани су у водећим међународним и домаћим часописима, саопштавани на међународним и домаћим научним конференцијама. А то је оно што Министарство просвете, науке и технолошког развоја једино тражи и бодује код научних радника, чак и код пројеката технолошког развоја. У периоду 2010-2016 године сарадници на овом пројекту публиковали су укупно 664 рада и научних саопштења, од чега је по категоријима Министарства 1 из категорије М11, 4 из М13, 1 из М14, 95 из М21 (врхунски међународни часопис), 44 из М22 (водећи међународни часопис), 88 из М23, 13 из М24, 105 из М33, 88 из М34, 2 из М41, 4 из М42, 83 из М51, 7 из М52, 2 из М53, 2 из М61, 20 из М63, 78 из М64, 8 из М71, 4 из М81, 1 из М82, 7 из М83, 4 из М84, 2 из М85 и 1 из М91.
