REALIZACJA OPERACJI

Realizacja operacji – etap 4

Czwarty etap prac dotyczył badań u przedsiębiorcy we współpracy z pracownikami UPP nad doborem warunków higienicznego transportu po procesie blanszowania i sortowania do urządzenia mroźniczego oraz badań nad optymalizacja warunków mrożenia w -40°C przez 15, 14, i 13 minut. W tym etapie stosowana do tej pory taśma transportowa została zastąpiona tunelem wyposażonym w generatory zimnych jonów. Tak prowadzony zamknięty transport utrzymał wysoką czystość mikrobiologiczną blanszowanego groszku pozwalając jednocześnie na zachowanie wszystkich cechy charakteryzujących wysoką jakość produktu.

OCENA TOWAROZNAWCZA GROSZKU PO PROCESIE MROŻENIA

Zgodnie z Norma Branżową (BN-84/8165-07), ziarno groszku przeznaczone do mrożenia poddano ocenie towaroznawczej polegającej na określeniu:
• Zawartości (%) ziaren uszkodzonych i zlepieńców trwałych,
• Barwy (ocena procentowego udziału ziaren żółtych i ze skazami),
• Wielkość ziaren,
• Zdrowotność,
• Smak i zapach,
• Konsystencja (twardość).
Analizy zostały przeprowadzone zgodnie z metodyka opisaną w PN-90/A-75101/15, PN-90/A/75101/15.

Po przeanalizowaniu wyników stwierdzono, że pomimo drobnych różnic wynikających z cech odmianowych, jakość towaroznawcza ziaren była bardzo wysoka, plasując je w klasie A, co czyni je najlepszym surowcem do dalszych procesów przetwórczych. Ziarna, oprócz typowych wskaźników oceny towaroznawczej, wyróżniały się także wysokim stopniem wyrównania, co czyni je idealnym materiałem do mrożenia, a tym samym do produkcji groszku o jakości PREMIUM.

OCENA TOWAROZNAWCZA OBEJMOWAŁA TAKŻE ANALIZY CHEMICZNE ZGODNE Z NORMA BRANŻOWĄ (BN-84/8165-07)

• Aktywność enzymatyczna
Analiza została przeprowadzono metodą spektrofotometryczną zgodną z protokołem analitycznym zawartym w PN-80/R -7 5763 Warzywa świeże. Groch zielony

• Zawartość związków nierozpuszczalnych w alkoholu (AIS), została zastosowana standardową metodą (metoda A) oznaczania substancji alkoholowo nierozpuszczalnych, które decydują o przydatności zielonego grochu na mrożonki i konserwy ( AO AC 1984, s. 608), oparta jest na ekstrakcji pulpy wodnej grochu 80-procentowym alkoholem oraz wielokrotnym przemywaniu alkoholem próbek na sączku i bezpośrednim wyliczaniu procentowej zawartości substancji nierozpuszczalnych w alkoholu. Metoda ta została porównana z metodą wodno-etanolową (metoda B) zmodyfikowaną w następujący sposób: sączenie zostało zastąpione wirowaniem próbek, uzyskany supernatant części rozpuszczalnych w etanolu. Procent wagowy składników rozpuszczalnych w etanolu (a) i nierozpuszczalnych w etanolu (y) obliczony został ze wzoru: y = [100(s — a)]:[100 — a], gdzie s = procent wagowy suchej masy.

• Zanieczyszczenia chemiczne (mikotoksyny, pozostałości pestycydów).
Jednocześnie została wykonana analiza dziesięciu pestycydów (2,4 DDE, alfa-endosulfan, bifentryna, chlorpyrifos, dieldryna, fosalon, kaptan, keton endryny, siarczan endosulfanu oraz tolchlofos metylowy) i ich metabolitów w próbkach groszku metodą chromatografii gazowej sprzężonej z detektorem spektrometrii mass (GC-MS). Pestycydy zostały wyekstrahowane, a następnie poddane izolacji z wykorzystaniem techniki SPE (metoda QuEChERS).

• Analiza mikotoksyn (trichoteceny grupy A i B, zearalenon, ochratoksyna A, aflatoksyny i fumonizyny) w zależności od zidentyfikowanych podczas wegentacji roślin chorób grzybowych. Analiza mikotoksyn została przeprowadzona po wcześniejszej ich ekstrakcji mieszniną acetonitryl/woda 82:18 v/v. Następnie ekstrakty zostały oczyszczone i rozdzielone za pomocą kolumnienek SPE z wypełnieniniem dedykowanym dla poszczególnych mikotoksyn. Analiza ilościowa mikotoksyn została przeprowadzona za pomocą chromatografii gazowej (GC-MS) oraz cieczowej UPLC-PDA/fluorymetryczny.

OCENA TOWAROZNAWCZA OBEJMOWAŁA RÓWNIEŻ ANALIZY MIKROBIOLOGICZNE

Zgodnie z ROZPORZĄDZENIEM KOMISJI (WE) NR 2561/1999 (ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (WE) NR 2561/1999 z dnia 3 grudnia 1999 r. ustanawiające normę handlową dla grochu. www.prawo.pl/akty/dz-u-ue-l-1999-310-7,67516721.html) oznaczano:
• Ogólną liczbę drobnoustrojów (PN-EN ISO 4833-1:2013-12)
• Ogólną liczbę pleśni i drożdży (PN-ISO 21527-1:2009)
• Liczbę bakterii beztlenowych przetrwalnikujących redukujących siarczany (IV) (PN-ISO 15213:2005),
Dz.U. L 7 z 11.1.2003, str. 65. 1 Załącznik:
- zmieniony przez art. 1 rozporządzenia nr 532/2001 z dnia 16 marca 2001 r.
(Dz.U.UE.L.01.79.21) zmieniającego nin. rozporządzenie z dniem 1 czerwca 2001 r.
- zmieniony przez art. 1 rozporządzenia nr 46/2003 z dnia 10 stycznia 2003 r.
(Dz.U.UE.L.03.7.61) zmieniającego nin. rozporządzenie z dniem 31 stycznia 2003 r.
- zmieniony przez art. 1-3 rozporządzenia nr 907/2004 z dnia 29 kwietnia 2004 r.
(Dz.U.UE.L.04.163.50) zmieniającego nin. rozporządzenie z dniem 20 maja 2004 r.
- zmieniony przez art. 1 rozporządzenia nr 46/2003 z dnia 10 stycznia 2003 r.
(Dz.U.UE.L.03.7.61) zmieniającego nin. rozporządzenie z dniem 6 stycznia 2005 r.

Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono niskie ogólne zanieczyszczenie badanymi grupami bakterii oraz brak obecności szczególnie niebezpiecznych patogenów, takich jak bakterie z rodzaju Salmonella i Listeria. Uzyskane wyniki potwierdzają doskonałą jakość produktu klasy PREMIUM. Wnioski te świadczą o wysokich standardach produkcji w tym odpowiedniego postepowania w transporcie i dbaniu o bezpieczeństwo mikrobiologiczne, co ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia konsumentom zdrowych i bezpiecznych produktów.

ANALIZA SKŁADNIKÓW ODŻYWCZYCH – OCENA STABILNOŚCI SKŁADNIKÓW PO PROCESIE MROŻENIA:

• Witaminy z grupy B
Zawartość witamin: B1, B2, B3, B6, B12 (tiamina, ryboflawina, niacyna, pirydoksyna, kobalamina) analizowana była za pomocą systemu Aquity H UPLC wyposażonego w detektor Waters Acquity PDA (Waters, USA) po uprzedniej ekstrakcji enzymatycznej i kwasowej.

• Analiza zawartości witaminy C
Witamina C analizowana była po wcześniejszej ekstrakcji i stabilizacji za pomocą systemu Aquity H UPLC wyposażonego w detektor Waters Acquity PDA (Waters, USA) przy długości fali λ = 243 nm stosując kolumnę chromatograficzną ACQUITY APC BEH, 200 Å, 2,5 µm, 4,6 mm x 75 mm, z szybkością przepływu fazy ruchomej 0,4 ml/min. Fazą ruchomą był bufor fosforanowy o stęż. 40 mmol/dm3 przy pH 3,65; acetonitryl (90:10, v/v) z dodatkiem (1,5 mmol/dm3) bromku cetylotrimetyloamoniowego jako środka stabilizującego.

• Analiza zawartości witaminy A i E
Za¬wartość witaminy A i E oznaczona była jednocześnie przy użyciu Aquity H UPLC system equipped with a Waters Acquity PDA detector (Waters, USA). Detekcję spektrofotometryczną do oznaczania witaminy A wykonano przy długości fali λ = 325 nm. Przed analizą przeprowadzono ekstrakcję z frakcji tłuszczowej surowca oraz rozdział witamin. Witaminy były izolowane z surowca poprzez zmydlanie alkoholowym roztworem wodorotlen¬ku potasu z dodatkiem hydrochinonu jako przeciwutleniacza, następnie wytrząsano z częstotli¬wością 150 obr/min w temperaturze 45°C przez 60 min, po czym podniesiono tempe¬raturę do 70°C i zmydlano do momentu uzyskania jednorodnej mieszaniny. Po ostu¬dzeniu zmydlonej próbki do temperatury pokojowej, prowadzono trzykrotnie ekstrak¬cja mieszaniną heksan: chloroform (2:1; v/v).

• Analiza zawartości witamin K1 (fitomenadion) oraz K3 (menachinon-6)
Procedura bazowała na ekstrakcji próbek za pomocą dimetyloacetamidu, a następnie na przeprowadzeniu analizy chromatograficznej (HPLC) z wykorzystaniem kolumn C18 (kolumny z żelem krzemionkowym zmodyfikowanymi grupami o niskiej polarności, najczęściej grupami oktadecylowymi). Po czym przeprowadzono detekcję spektrofotometryczna przy długości fali 333 nm. Wymywanie linii gradientu odbywało się za pomocą 50% acetonitryl – metanol (75:25 v/v) i wody, a następnie 100% acetonitryl – metanol przez 5 minut.

• Makro i mikroelementy Cu, Mn, Fe, K, P, Zn, Mg, Ca
Materiał mineralizowano za pomocą systemu mineralizacji mikrofalowej CEM Mars 5 Xpress (CEM, Matthews, NC, USA). Stężenie poszczególnych pierwiastków analizowano za pomocą płomieniowej spektrometrii absorpcji atomowej (Cu, Fe, Mn, Zn), atomowej spektrometrii emisyjnej (Mg, K, P, Ca) przy użyciu spektrometru AA Duo – AA280FS/AA280Z (Agilent). Technologies, Mulgrave, Victoria, Australia), wyposażonych w lampę Varian z katodą wnękową (HCL; Varian, Mulgrave, Victoria, Australia). Krzywe kalibracyjne przygotowano w czterech powtórzeniach na każde stężenie pierwiastków.

• Flawonoidy, kwasy fenolowe
Kwasy fenolowe oraz aglikony flawonoidowe oznaczono po wcześniejszej ekstrakcji i przeprowadzeniu podwójnej hydrolizy (kwasowej i zasadowej). Analiza ilościowa przeprowadzona została przy użyciu systemu UPLC Aquity klasy H wyposażonego w detektor Waters Acquity PDA (Waters, USA). Rozdział chromatograficzny przeprowadzony został na kolumnie Acquity UPLC® BEH C18 (100 mm x 2,1 mm, wielkość cząstek 1,7 μm) (Waters, Irlandia). Elucja prowadzona była gradientem stosując następujący skład fazy ruchomej: A: acetonitryl z 0,1% kwasem mrówkowym, B: 1% wodna mieszanina kwasu mrówkowego (pH=2). Zawartość kwercytyny oraz jej pochodnych oznaczana była przy użyciu wzorca wewnętrznego przy długościach fali λ=320 nm. Związki identyfikowane były na podstawie porównania czasu retencji analizowanego piku z czasem retencji wzorca oraz przez dodanie określonej ilości wzorca do analizowanych próbek i powtórzenie analizy. Poziom wykrywania wynosić będzie 1 μg/g.

• Aktywność przeciwutleniająca
W celu analizy aktywności przeciwutleniającej ekstraktów pozyskanych z surowca przeprowadzono reakcję z kationorodnikiem ABTS. Następnie przeprowadzono ilościową analizę powstałych produktów rekacji zmiatania wolnych rodników za pomocą spektrofotometru Helios Thermo Electron Corp. Standardem zewnętrznym był Trolox Wyniki wyrażone zostaną w ABTS•+ (µmolTROLOX/kg) s.m. próbki.

• Związki fenolowe ogółem
Całkowita zawartość związków fenolowych została oznaczona za pomocą metody z odczynnikiem Folin-Ciocalteu przy pomocy spektrofotometru Helios Thermo Electron Corp. Wyniki wyrażone zostały w mg kwasu galusowego/kg s.m. próbki.

• Barwniki roślinne w tym chlorofil
Barwniki roślinne zostały wyekstrahowane za pomocą wodnego roztworu EtOH (60%), rozdzielone metoda chromatografii kolumnowej. Ekstrakty przeanalizowano na zawartość poszczególnych barwników ogółem za pomocą Spektrofotometru UV/VIS Excellence, 6850. Następnie ilościowo zgodnie z krzywą wzorcową obliczono zawartości poszczególnych barwników w tym frakcji chlorofilowych.

• Zawartość cukrów ogółem
Oznaczenie zawartości cukrów ogółem zostało przeprowadzone metodą Bertranda. Jest to klasyczna metoda pośredniego miareczkowania. Ilość cukrów obliczono na podstawie objętości manganianu(VII) potasu zużytego na miareczkowanie jonów Fe+2, odpowiadających ilości miedzi zredukowanej przez sacharydy redukujące zawarte w badanym roztworze cukrów.

• Zawartość kwasów organicznych ogółem
W celu oznaczenia kwasów organicznych ogółem zastosowano metodę potencjometryczną wg PN-90/A75101/04 Oznaczanie kwasów organicznych ogółem. Przetwory owocowe i warzywne.

Przeprowadzone badania wykazały, że czas mrożenia nie wpłynął istotnie na zawartość badanych substancji w groszku mrożonym. Zauważono jedynie niewielkie straty niektórych składników, które są naturalną konsekwencją procesu mrożenia, jednak nie miały one znaczącego wpływu na jakość produktu. Wyniki te wskazują iż można nieco skrócić czas mrożenia i potwierdzają, że groszek mrożony zachowuje wysokie standardy jakościowe, co świadczy o jego klasyfikacji jako produkt PREMIUM, zachowując swoje wartości odżywcze po procesie mrożenia.

ANALIZA DANYCH - CYFRYZACJA

W trakcie trwania projektu dane dotyczące cech uprawowych i technologicznych, zmiennych genetycznych, chemicznych i mikrobiologicznych były systematycznie zbierane i archiwizowane. Posłużyły one do wykonania matryc wynikowych. Po zakończeniu wszystkich doświadczeń polowych, laboratoryjnych i ułożeniu wszystkich danych, została wykonana wstępna analiza statystyczna, która wskazała możliwości zastosowania najbardziej optymalnych i szczegółowych technik statystycznych oraz modeli (z wykorzystaniem technik dyskryminacyjnych). Kolejnym krokiem w analizie danych było wskazanie zmiennych (spośród wszystkich badanych grup), które w największym stopniu determinują plon oraz cechy uprawowe groszku w celu uzyskania produktu PREMIUM. Ostatnim etapem analizy danych było ułożenie algorytmów logicznych opisujących zależności w celowanej uprawie groszku.

Realizacja operacji została zakończona opracowaniem rozwiązania cyfrowego, które może być z powodzeniem wykorzystywane przez rolników. Narzędzie ma uproszczony interfejs z dodatkową możliwością predykcji jakości uzyskanego groszku z wybranej do analizy odmiany. W ramach projektu stworzono system wspomagania decyzji w uprawie i zbiorze grochu, który przetwarza dane z czujników, wykorzystując wiedzę ekspercką. Dzięki temu rolnicy mają możliwość precyzyjnego zarządzania procesem uprawy, co wpływa na jakość grochu, w tym uzyskanie produktu klasy PREMIUM. System nie tylko wspiera optymalizację procesów, ale także zapewnia najwyższe standardy bezpieczeństwa, co ma kluczowe znaczenie dla otrzymania grochu o doskonałej jakości i bezpieczeństwie, spełniającego rygorystyczne normy.

DZIAŁANIA PROMOCYJNE

IV Szczyt Polskich Grup Operacyjnych EPI, który odbył się w dniach 5-7 listopada 2024 roku, był organizowany przez Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie, Oddział w Warszawie. Wydarzenie zostało zrealizowane w ramach Sieci na Rzecz Innowacji w Rolnictwie i na Obszarach Wiejskich (SIR) i miało na celu ułatwienie nawiązywania kontaktów między polskimi Grupami Operacyjnymi oraz wymianę doświadczeń w realizacji projektów związanych z opracowywaniem i wdrażaniem innowacyjnych rozwiązań w produkcji rolniczej, przetwórstwie oraz dystrybucji produktów rolno-spożywczych. Na spotkaniu obecni byli przedstawiciele Grupy Operacyjnej GROSZEK PREMIUM, w tym pracownicy Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, z kierownikiem badań, dr inż. Tomaszem Szablewskim, oraz broker innowacji, Pan Przemysław Lecyk z Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie, Oddział w Poznaniu. Spotkanie cieszyło się ogromnym zainteresowaniem i stworzyło przestrzeń do szerokiej dyskusji na temat rezultatów zarówno zakończonych, jak i realizowanych projektów, umożliwiając ich upowszechnienie na forum branżowym.