SADRŽAJ

Contents SADRŽAJ ............................................................................................................................................ 1

1. OPIS BILJKE .................................................................................................................................. 3

1.1. PROIZVODNJA CVEKLE ........................................................................................................ 4

1.2. Tehnološki postupci prerade cvekle ................................................................................................... 5

1.3. Pasterizovana cvekla ...................................................................................................................... 5

1.4. Sušena cvekla ................................................................................................................................. 6

1.5. Sok i koncentrat od cvekle ............................................................................................................. 6

1.6. Trop ................................................................................................................................................ 8

2. HEMIJSKI SASTAV .............................................................................................................................. 10

2.1. Sadržaj šedera .............................................................................................................................. 10

2.2. Sadržaj dijetetskih vlakana u cvekli .............................................................................................. 11

2.3. Nutritivni sastav cvekle ................................................................................................................ 12

2.5.1. Podela fenolnih jedinjenja ........................................................................................................ 18

2.5.2. Prirodni izvori fenolnih jedinjenja ............................................................................................. 19

2.6. Betalaini ...................................................................................................................................... 20

2.7. Klasifikacija i biosinteza ............................................................................................................... 20

2.7.1 Fizičke i hemijske karakteristike ................................................................................................. 21

2.7.2. Rasprostranjenost, stabilnost i modifikacija posle berbe ........................................................ 21

2.7.3. Distribucija, prirodna funkcija i delovanje ................................................................................ 21

2.8. Stabilnost i modifikacija posle branja .......................................................................................... 22

2.8.1. pH vrednost ............................................................................................................................... 22

2.8.2. Endogeni i egzogeni enzimi ....................................................................................................... 22

2.8.3. Metalni joni ............................................................................................................................... 22

2.8.4. Kiseonik ..................................................................................................................................... 22

2.8.5. Svetlost ...................................................................................................................................... 23

2.8.6. Temperatura ............................................................................................................................. 23

3. BOJENE MATERIJE U CVEKLI ............................................................................................................ 24

3.1. Primena i stabilnost pigmenata ................................................................................................... 28

3.2. Potamnjivanje .............................................................................................................................. 28

3.2.1. Enzimatsko potamnjivanje ........................................................................................................ 28

3.2.2. Neenzimatske promene ............................................................................................................ 28

4. STATISTIČKI PODACI ........................................................................................................................ 29

4.1 Prelomna tačka rentabilnosti ........................................................................................................ 30

5. ZAKLJUČAK ...................................................................................................................................... 31

6. LITERATURA..................................................................................................................................... 32

1. OPIS BILJKE

Cvekla (Beta vulgaris) spada u korenasto povrće. To je dvogodišnja biljka iz familije

Chenopodiaceae.

Za ishranu i preradu koriste se zadebljali korenovi raznih sorti cvekle. Koren cvekle je graĎen

tako da se naizmenično smenjuju oplutalo tkivo i parenhim sa prstenovima ksilema i floema. U

zavisnosti od ekoloških uslova pojedini elementi se mogu jače ili slabije razviti. Tako se u zemlji

sa dosta vlage dobro razvija parenhimsko tkivo a slabije sprovodni elementi drvenastog dela.

Cvekla se po obliku korena deli na tri grupe i to:

• loptasti tip (bordo, eklipsa),

• elipsasti (egipatska) i

• izduţeni (Formanova).

Najbolja je egipatska pljosnata (elipsasta) sa korenom skoro iznad zemlje.

Iz osnovne biljke, kojoj je pradomovina obala Sredozemnog mora proizašle su mnoge kulturne

sorte repe. Iz početnog tankog korena, dugogodišnjim uzgajanjem dobijen je gomoljasti

podzemni deo biljke.

Tabela. Osnovne karakteristike nekih sorti cvekle

Sorta Koren-oblik Koren-boja mesa Duţina vegetacije Namena

Egipatska Pogačast Crvene Rana Univerzalna

Detroitska Okruglast Crvena Srednje rana Univerzalna

Bicor Okrugla Crvena Srednje rana Industrija

Dweringa Okrugla Crvena Srednje rana Industrija

Erfurska Cilindričan Tamno crvena Kasna Sveţa

Bordo Okruglast Tamno ljubičasta Srednje rana Univerzalna

Ruby queen Okruglast Crvena Rana Industrija

Ruby detroit Okrugla Tamno crvena Srednje rana Univerzalna

Nero detroit Okrugla Tamno crvena Srednje rana Univerzalna

Cylindra Cilindričan Tamno crvena Kasna Univerzalna

1.1. PROIZVODNJA CVEKLE

U zapadnoj Evropi se godišnje proizvede više od 200.000 tona cvekle (Beta vulgaris L. ssp.

Vulgaris, Chenopodiaceae), od čega se 90% konzumira kao povrće, dok se preostali deo

preraĎuje u sok i prehrambenu boju (Schieber et al., 2001).

Najbolje prinose cvekla daje na plodnim, dubokim zemljištima, bogatim organskim materijama.

Pogodna su aluvijalna zemljišta i černozem, dok na teškim, zbijenim zemljištima prisutna je

pojava deformacije korena, slabiji prinos i pogoršan kvalitet. Cvekla je osetljiva i na reakciju

zemljišta, najviše joj odgovara pH 6,5-7,0. Na kiselim zemljištima prinos je mali, a kvalitet

pogoršan

Obrada zemljišta za prolećnu setvu započinje dubokim oranjem u jesen i prolećnom obradom sa

predsetvenom pripremom u proleće. Za letnju setvu obrada je plitka i istovremena sa

predsetvenom pripremom. Ova obrada se obavlja odmah po skidanju prvog useva.

Koren cvekle je kvalitetan ako je njegovo formiranje ravnomerno, ako nema zastoja ili

poremećaja u razvoju. S toga je neophodno da hraniva budu u lako pristupačnoj formi i u

dovoljnim količinama. U grupi korenastih kultura cvekla ima najveće zahteve prema hranivima,

ali visoke količine azota povećavaju sadrţaj NO3. Cvekla zahteva puno kalijuma. Na nekim

zemljištima dolazi do izvesnih poremećaja u razvoju cvekle usled nedostatka bora, naročito ako

je godina sa malo padavina. Ti nedostaci manifestuju se pojavom crnih pega na listu i korenu.

Cvekla se moţe proizvesti na dva načina: direktnom setvom i iz rasada. Najčešće se primenjuje

direktna setva, dok se rasad koristi samo za ranu prolećnu proizvodnju.

Setva se obavlja u dva osnovna roka, prolećnom i letnjem. Prolećna setva namenjena je za tzv.

zelenu pijacu i uglavnom se primenjuje u baštenskoj proizvodnji, a nešto reĎe na većim

površinama. Optimalni rok za prolećnu setvu je prva dekada aprila. Letnja setva obavlja se nakon

skidanja prethodnih useva, a optimalan agrotehnički rok je 1-15 jula.

Ubiranje (vaĎenje) cvekle se obavlja u fazi obrazovanog zadebljalog korena (prečnik 4-5 cm) i to

postepeno ili za industrijsku preradu jednokratno, a pre nastupa jačih mrazeva. VaĎenje moţe

biti ručno ili mehanizovano. Koren cvekle se dobro čuva u podrumu, trapu, spremištu pri

temperaturi od 0-2oC i značajna je hrana u toku zime i ranog proleća (Lazić i sar., 1998).

1.2. Tehnološki postupci prerade cvekle

1. Pasterizovana cvekla

2. Sušena cvekla

3. Sok i koncentrat od cvekle

4. Trop

Kod konzervisanja cvekle mora se najveća paţnja obratiti odrţavanju crvene boje. Klasiranje po

veličini je veoma vaţno radi pravilnog barenja. One se u ovom pogledu (prema dimenzijama

prečnika) dele na dve grupe:

1. Okrugle sorte – obuhvataju plodove prečnika od 40 do 100 mm. U ovoj grupi postoje tri klase:

I-klasa, prečnik od 40 do 60 mm; II-klasa, od 60 do 80 mm; III-klasa, od 80 do 100 mm.

2. Duguljaste sorte-u ovoj grupi postoje dve klase: I-klasa, od 40 do 60 mm; II-klasa od 60 do 80

mm prečnika.

Za dobijanje kvalitetnog proizvoda pored boje je od značaja neţnost cvekle, kao i njena veličina.

Okrugle, suviše debele sorte, ne daju kvalitetne proizvode.

1.3. Pasterizovana cvekla

Jedan od proizvoda koji se konzerviše pasterizacijom je i salata od cvekle. Cvekla je zaista u

poslednje vreme postala, na neki način, veoma traţena i cenjena povrćna kultura pogotovo što joj

se pripisuju izvesna antikancerogena svojstva. Prema tome, traţena je i kao sveţa sirovina, i kroz

sok, a ujedno kao kroz veoma cenjenu salatu od cvekle. Koren cvekle namenjen je za

proizvodnju salata, kao i ostalo korenasto povrće. Preporučljivo je odmah po prijemu u krug,

suvo očistiti, odnosno u rotacionim kuglastim mašinama, odvojiti površinske nečistoće, odnosno

zemlju i pesak koji su zaista prisutni. Tako se radi i mrkva, tako se radi i celer, peršun, znači

čišćenje je često puta veoma preporučljivo. Sledi obavezna kalibraţa, odnosno klasiranje po

krupnoći koje je opet iznuĎeno jer koren neujednačen, a sledeća tehnološka operacija je

uslovljavanje. Po klasama, koren sme da se opere, opet u rotacionim kuglastim mašinama, a

zatim puni u odgovarajuće korpe pomoću kojih se unosi u paster kade. Sledi kuvanje,

odgovarajuće vreme, do sat vremena, pa zatim odvajanje ljuske, tj. pokoţice. Obavlja se

isključivo, mehanički, abrazivnim putem, ili ručno na inspekcionim stolovima. Ove mašine

prilično uspešno rade, prosto, odgovarajuće konstrukcije pomoću gumiranih valjaka. Skine se

dovoljno pokoţice, pa onda tako iz tih mašina pada na inspekcionu traku, gde radnice očiste

zaostali deo pokoţice. Sledi rezanje u kolutiće odgovarajuće debljine. Puni se u pripremljenu

ambalaţu, tako izrezana, u koju se potom dozira, opet, vreo pripremljen naliv. Na 50 kg sirovine

se dodaje 8 do 8,5 litara 10 % sirćeta, 1 kg šećera, 425 g kima, 400 g rena. Gotov proizvod treba

da sadrţi 1 % sirćeta, računato na sirćetnu kiselinu (Crnčević, 1951). Rastvor za nalivanje treba

dodati u vrelom stanju, pa zatim ambalaţu odmah zatvoriti i pasterizovati. Reţim pasterizacije

zavisi od veličine pakovanja.

1.4. Sušena cvekla

Cvekla se suši kao ostalo krtolasto-korenasto povrće, sečena na kocke, listiće ili rezance. Biraju

se sorte sa što intenzivnijom bojom jer se ovako sušena i u prah pretvorena cvekla moţe koristiti

kao bojena materija za popravke boje kod mnogih proizvoda. Sušena cvekla se upotrebljava kao

dodatak za supe, Ďuveče i druga gotova jela.

Priprema cvekle je specifična utoliko što se zbog rastvorenih bojenih materija najpre blanšira pa

onda ljušti i seče. Oprana cvekla se blanšira, ljušti, seče a zatim suši u sušnici sa beskrajnim

transporterom na temperaturi 85oC u početnom stadijumu, a kasnije na 70oC, i u završnoj fazi na

oko 55oC. Suši se do sadrţaja vlage od oko 5%. Od 100 kg neljuštene cvekle dobija se oko 9 kg

sušene, sa 5% vlage. Pri pripremi kao i pri sušenju treba voditi računa da ne doĎe do velikog

gubitka betanina. Pri višim pH vrednostima crvena boja pri zagrevanju prelazi u mrku (Niketić-

Aleksić, 1988).

1.5. Sok i koncentrat od cvekle

Prema vaţećoj zakonskoj regulative, sok od povrća je proizvod dobijen preradom sveţeg ili

smrznutog povrća, doradom kaše od povrća ili bistrog matičnog soka od povrća, kao i

razreĎivanjem koncentrisanog soka od povrća koji je prethodno konzervisan fizičkim

postupkom. Prema sadrţaju nerastvorljivih sastojaka povrća, sok od povrća moţe biti: bistar,

mutan ili kašast.

Prema istom Pravilniku, koncentrisani sok od povrća je proizvod dobijen koncentrisanjem soka

dobijenog iz sveţeg ili smrznutog povrća ili koncentrisanjem sirovog ili matičnog soka koji je

prethodno konzervisan fizičkim postupkom.

Koncentrisanje se vrši otparavanjem vode i to u vakuum aparatima i smrzavanjem. Koncentrisani

sok od povrća mora se proizvoditi po proizvoĎačkoj specifikaciji.

Koncentrisani sokovi (koncentrati) predstavljaju poluproizvode za dobijanje sokova.

Koncentrisanje je termički proces kojim se odstranjuje voda iz proizvoda isparavanjem na

temperaturi ključanja. Prehrambeni proizvodi u čiju grupu spadaju i sokovi moraju se na neki

način konzervisati kako bi im se produţila odrţivost i obezbedila zdravstvena ispravnost.

Konzervisanje koncentrisanih sokova obavlja se na principu stvaranja visokog osmotskog

pritiska. Ovom tehnikom se stvara sredina u kojoj se mikroorganizmi teško razvijaju.

Koncentrisanje se obavlja u uslovima sniţenog pritiska što podrazumeva i niske temperature, pri

čemu temperatura ključanja ne bi trebalo da je iznad 45oC, u takvim slučajevima je potrebno

nakon uparavanja obaviti kratkotrajnu pasterizaciju.

Koncentrisani sok se pasterizuje u pločastom, protočnom ili cevastom pasterizatoru na

temperaturi od 85oC u trajanju od 30-40 s, ili na višoj temperaturi 100-105oC samo 10 s.

Opšta šema proizvodnja koncentrata prikazana je na slici 10. Kao prva tehnološka operacija u

proizvodnji koncentrata, odnosno tehnička rešenja za prijem vezana su isključivo za vrstu,

odnosno konzistenciju sirovine. Ovde je bitno da se sirovina dopremljena na preradu u što

kraćem vremenu prerade konzerviše.

U tehnološkom procesu prerade sirovine pranje je neophodna operacija koja ima za cilj da

plodove oslobodi svih prisutnih kako mehaničkih nečistoća tako i zaštitnih sredstava. Izvodi se u

specijalno konstruisanim ureĎajima za pranje u kojima se uz pomoć ugraĎenih ventilatora, veće

snage, uduvava vazduh koji izaziva barbotiranje vode čime se pospešuje i kretanje i pranje ploda.

Oprano sirovina odlazi na usitnjavanje kao sledeću operaciju. Za usitnjavanje se koriste

specijalni mlinovi različitih konstrukcija, zavisno od proizvoĎača. Sitnjenje je vaţna tehnološka

operacija od koje zavisi randman soka.

Usitnjeno sirovina odlazi na termičku obradu-primarno termičko tretiranje. Ova operacija ima za

cilj inaktivaciju prisutnih enzima, pre svega oksidativnih i pektoliičkih i redukciju prisutne

mikroflore, čime je praktično sprečeno svako nepoţeljno enzimatsko i biološko kvarenje

sadrţaja. Veoma je bitno i to što se pod uticajem povišene temperature izaziva pucanje ćelija

koje otpuštaju sok, te se prilikom presovanja postiţe bolje iskorišćenje na soku i bolja ekstrakcija

bojenih i aromatskih materija.

Termički tretirana kaša direktno iz razmenjivača toplote ulazi u sudove za depektinizaciju. Na

putu ispred sudova za depektinizaciju, odnosno u cevovod, pomoću ugraĎene dozir pumpe

ubacuje se (dozira) pripremljeni pektolitički preparat iz suda za rastapanje tako da se u cevovodu

na putu do suda za depektinizaciju kaša i pektolitički preparat dobro izmešaju. Pomoću

ugraĎenih mešalica u sudu za depektinizaciju obavlja se dodatno mešanje kako bi pektolitički

preparat što bolje došao u kontakt sa svakom česticom.

Nakon završene depektinizacije monopumpa pripremljenu masu dozira u ureĎaj za odvajanje

soka, tzv. prese. Odvajanje soka se moţe obaviti primenom sile pritiska, centifugalne sile i

protivstrujnom ekstrakcijom. Od ove tehnološke operacije, uz adekvatnu pripremu, zavisi

iskorišćenje, odnosno ekonomičnost proizvodnje.

Grubo čišćenje soka ima za cilj da izdvoji grube nečistoće kao što su delići tkiva, semenke i

peteljke i na taj način olakšaju dalje tehnološke operacije. Ova operacija se izvodi u rotacionim

sitima koja se ugraĎuju izmeĎu prese i centifugalnog separatora.

Prva separacija ima zadatak da pomoću centrifugalne sile iz soka odstrani što veći deo

suspendovanog tkiva i drugih nečistoća koje se nalaze u soku. Posle prve separacije dobijeni sok

moţe posle pasterizacije da se skladišti u vidu matičnog soka i da se do momenta upotrebe čuva

u kontrolisanim uslovima. Kod direktne prerade soka do bistrog sledi termička obrada koja je

kod kvalitetnih tehničkih rešenja u sklopu, odnosno ispred ureĎaja za odvajanje arome.

Uz bojene materije, šećere i kiseline, aromatske materije su glavni nosioci senzorskih osobina

sirovine i preraĎevina, pa su veoma bitne za kvalitet kako sirovine tako i proizvoda. Pod aromom

sirovine i preraĎevina podrazumeva se smeša isparljivih jedinjenja koja daju nezamenljivu čulnu

karakteristiku odreĎene sirovine, odnosno proizvoda. U cilju sprečavanja ili smanjivanja

gubitaka arome u savremenim postrojenjima proizvodnje koncentrata obavlja se izdvajanje

arome uključivanjem u proces specijalno izgraĎenih ureĎaja tzv. hvatača arome.

Sok posle separacije i izdvajanja arome postaje kompleksan polidisperzni sistem koji pored

rastvorljivih šećera, kiselina, soli, taninskih i bojenih materija sadrţi manje ili veće količine

suspendovanog tkiva što zavisi od sirovine, načina pripreme, tehnike odvajanja soka itd. Za

dobijanje potpuno bistrog soka bez opalescencije i naknadnog zamućenja potrebno je odstraniti

sve one materije iz soka koje ga čine mutnim. Iz tih razloga potrebno je obaviti bistrenje i

filtraciju. Bistrenje je sloţen koloidno-hemijski proces koji moţe biti prirodni i veštački. Kada je

proces bistrenja obavljen, uključuje se pumpa koja bistru fazu povlači i dozira u ureĎaje za

filtraciju.

Filtracija je završna operacija u procesu obrade soka do bistrog soka. Ima za cilj da iz soka

odstrani one materije koje sok čine mutnim i nisu izdvojene tokom bistrenja. Uspešno izvedeno

bistrenje i filtacija garantuju potpuno bistar sok bez opalescencije i naknadnog zamućenja.

Nakon filtracije sledi koncentrisanje izbistrenog soka. U širem smislu, to je metoda

konzervisanja kod koje se povećana odrţivost postiţe uklanjanjem vode. Koncentrisanje se moţe

obaviti toplotom (uparavanjem), niskim temperaturama i primenom reversne osmoze.

Uparavanjem se voda iz soka izdvaja pomoću toplotne energije koja obezbeĎuje temperaturu

dovoljnu da zagreva vodu do temperature ključanja, čime se odreĎena količina vode odstranjuje

u obliku pare, a zaostaju ostali ugušćeni sastojci. Sok nastao na ovaj način zove se koncentrisani

sok ili koncentrat.

Nakon provere suve materije, koncentrisani sok se termički obraĎuje i posle hlaĎenja aseptički

pakuje u vreće. Posle pakovanja koncentrat se čuva u skladištu do upotrebe.

U pogonu “Slovan” Selenča nakon prihvata, pranja i sitnjenja plod cvekle se direktno presuje pri

čemu se izbegavaju termički tretmani (primarna termička obrada radi inaktivacije prirodnog

enzimatskog kompleksa na 80-90°C) kao i tokom depektinizacije (45-50°C). Na taj način se

dobije sok cvekle koji je bogat materijama koje imaju antioksidativno svojstvo (betanin,

vulgaksantin, polifenoli, vitamin C), što se moţe označiti kao “zdrava hrana”.

Pripremljen koren cvekle, isceĎen sok jabuke, pomešani u odgovarajućim odnosima, bez dodatka

šećera, bez korekcije, pasterizuju napunjeni u atraktivnu ambalţu.

1.6. Trop

Nakon proizvodnje soka i koncentrata od cvekle ostaje trop. Prinos soka je oko 60%, odnosno

zaostaje oko 40% tropa.

Sadrţaj vlage u tropu nakon proizvodnje soka kod cvekle je 82,4% (Peschel et al., 2006).

Najveći prinos ekstrakta dobijen je polarnim rastvaračima kao što su voda (20,1%) i metanol

(16,7%); manji prinosi dobijeni su etanolom (9,0%), acetonom (0,5%) i heksanom (0,4%)

(Peschel et al., 2006). Sadrţaj ukupnih fenola je najveći u acetonskom ekstraktu (150,58

mgGEA/g suvog ekstrakta, GEA-ekvivalenti galne kiseline), zatim heksanskom (124,15

mgGEA/g suvog ekstrakta), etanolnom (121,95 mgGEA/g suvog ekstrakta), vodenom (91,74

mgGEA/g suvog ekstrakta) i u metanolnom ekstraktu (86,99 mgGEA/g suvog ekstrakta)

(Peschel et al., 2006).

Zbog navedenih činjenica, iskorišćenje tropa zbog fenolnih jedinjenja i betalaina predstavlja

realnu potrebu.

Opšta šema proizvodnje sokova i koncentrata

2. HEMIJSKI SASTAV

Koren cvekle je bogat ugljenim hidratima, posebno saharozom. Sadrţaj proteina nije izraţen ali

su zastupljene najznačajnije aminokiseline. Sadrţi betaine značajne za sintezu holina u čovečjem

organizmu. Ističe se bogatstvo mineralnih materija, posebno Fe, K, Mn, Zn. TakoĎe je bogata

folatima, rastvorljivim i nerastvorljivim vlaknima i antioskidantima. (www.wikepedia.org).

Ugljeni hidrati su posle vode najzastupljeniji sastojci namirnica biljnog porekla. Čine 80% suve

materije voća i povrća te predstavljaju vaţan izvor energije i rezervnu hranu organizma. Svi

ugljeni hidrati se dele na monosaharide ili proste šećere, oligosaharide – koji se sastoje od dva ili

više monosaharida i polisaharide čiji se molekuli sastoje od mnogo molekula monosaharida.

Monosaharidi se prema broju ugljenikovih i kiseonikovih atoma dele na trioze, tetroze, pentoze,

heksoze itd. Od šestočlanih monosaharida u ljudskom organizmu se mogu naći: glukoza

(groţĎani šećer) kao najvaţniji monosaharid, fruktoza (voćni šećer), galaktoza i manoza.

Od oligosaharida sa stanovišta ishrane, najbitniji su disaharidi: maltoza, laktoza saharoza i

celobioza.

2.1. Sadržaj šećera (Rodríguez-Sevilla et al., 1999):

Šećer g/100g sirovine

Fruktoza 0,127

Glukoza 0,488

Saharoza 6,68

Ukupni šećeri 7,14-7,30

Od polisaharida najvaţniji su skrob koji se kao rezerva ugljenih hidrata nalazi u biljkama (zrna

ţitarica, krtole, podzemna stabla, korenje i sl.) i glikogen (ţivotinjski skrob) koji se kao rezerva

nalazi u animalnim, pa i u ljudskim ćelijama. Sa fiziološkog aspekta, bitno je napomenuti da u

polisaharide spadaju i celuloza, hemiceluloza, agar-agar kao i mnogi drugi.

Dijetetska vlakna (DV) se sastoje od biljnih jestivih polisaharida, lignina i srodnih supstanci

rezistentnih na varenje osnovnim enzimima ljudskog digestivnog trakta. Dijetetska vlakna

obuhvataju sve nesvarljive polisaharide, kao i voskove i lignin.

Uz nova saznanja i proširenu listu DV, odbor naučnika American Association of Cereal Chemist

(AACC) dozvolio je novu definiciju DV. Definicija uključuje nekoliko komponenata, koje

prema AOAC metodi ne pripadaju DV, a koje pokazuju slične fiziološke efekte. Dozvoljena

AACC definicija glasi: DV su jestivi delovi biljaka ili analogni ugljeni hidrati koji su rezistentni

na varenje i apsorpciju u tankom crevu čoveka, sa komplektnom ili delimičnom fermentacijom u

debelom crevu. DV obuhvataju polisaharide, oligosaharide, lignin i srodne biljne supstance. DV

pokazuju pozitivna fiziološka dejstva kao što su laksacija, i/ili smanjenje holesterola u krvi, i/ili

smanjenje glukoze u krvi. Komponente koje su definisane ovom definicijom su celuloza,

hemiceluloza, lignin, inulin, gume, modifikovana celuloza, sluzi, oligosaharidi, pektini, voskovi,

kutin i suberin.

2.2. Sadržaj dijetetskih vlakana u cvekli (Vollendorf & Marlett, 1993)

Sveţa cvekla

SM (%) 12,3

TDF (AOAC metod) (g/100g) 2,5

TDF (Uppsala metod) (g/100g) 2,1

IDF (Uppsala metod) (g/100g) 1,4

SDF (Uppsala metod) (g/100g) 0,7

Kuvana cvekla (Uppsala metod)

SDF

Hemiceluloza (g/100g SM) 2,3

Pektin (g/100g SM) 3,6

IDF

Hemoceluloza (g/100g SM) 4,2

Celuloza (g/100g SM) 5,7

Pektin (g/100g SM) 1,5

Lignin (g/100g SM) 0,2

TDF (Total Dietary Fibre) – ukupna rastvorljiva vlakna

SDF (Soluble Dietary Fibre) – rastvorljiva vlakna

IDF (Insoluble Dietary Fibre) – nerastvorljiva vlaka

Sadrţaj ukupnih ugljenih hidrata je 6,9g/100g sveţe cvekle

2.3. Nutritivni sastav cvekle

Nutritivne komponente Sadrţaj

Makro komponente

Energetska vrednost (kJ) 141

Slobodni ugljeni hidrati (g) 6,9

Ukupne masti (g) 0,1

Ukupni proteini (g) 1,0

Ugljeno-hidratne komponente

Ukupne organske kiseline (g) 0,2

Skrob (g) 0,1

Ukupni šećeri (g) 6,8

Saharoza (g) 6,5

Fruktoza (g) 0,1

Ukupna vlakna (g) 2,5

Vlakna liposolubilna (g) 1,2

Polisaharidi, ne-celulozni, hidroslubilni (g) 1,3

Glukoza (g) 0,2

Masti

Ukupne masne kiseline 0,2

Ukupne masne kiseline (g) 0,2

Ukupne zasićene masne kiseline (g) < 0,1

Ukupne, monozasićene cis masne kiseline (g) < 0,1

Ukupne, polizasićene masne kiseline (g) 0,2

Masne kiseline 18:2 cis, cis n-6

(linolna kiselina) (mg) 131

Masne kiseline 18:3, n-3

(α-linolna kiselina) (mg) 22

Ukupni steroli (mg) 17,1

Minerali

Natrijum (mg) 40,0

Soli (mg) 101,9

Kalijum (mg) 450,0

Magnezijum (mg) 20,0

Kalcijum (mg) 14,0

Fosfor (mg) 40,0

GvoţĎe (mg) 0,9

Cink (mg) 0,5

Jod (μg) 1,0

Selen (μg) 0,4

Vitamini

Vitamin A (μg) 0,6

Vitamin E (mg) < 0,1

Vitamin K (μg) 3,0

Vitamin C (mg) 10,0

Folna kiselina (HPLC) (μg) 150,0

Niacin (mg) 0,4

Riboflavin (mg) 0,05

Tiamin (B1) (mg) 0,03

Piridoksin (mg) 0,05

Karotenoidi (μg) 11,4

* Vrednosti se odnose na 100g sirove cvekle

Mineralne materije su neophodne za odrţavanje ţivota i izgradnju svakog organizma te s toga

predstavljaju veoma bitan sastojak svake namirnice. Voće i povrće se smatra veoma bogatim

izvorom ovih korisnih materija (0,3-2%), što im uz bogat vitaminski sastav daje posebnu

fiziološku vrednost. Sastav mineralnih materija voća i povrća čine pre svega metali: K, Ca, Na,

Mg, Fe, Mn, Al, zatim u manjoj meri: Cu, Zn, Mo, Co i još neki oligoelementi kao i nemetali: S,

P, Si, Cl, B, F. Pored navedenih „korisnih“ metala i nemetala, u sastav mineralnih materija voća i

povrća ulaze i tzv. toksični metali (Pb, As, Cd i Hg), koji u namirnice mogu dospeti preko

sredstava za zaštitu bilja, u toku tehnološkog procesa prerade i zbog reakcije sadrţaja sa

neispravnom ambalaţom. Maksimalno dozvoljena koncetracija toksičnih metala je regulisana

zakonskim procesima.

Sadrţaj mineralnih materija u sveţoj cvekle je 627,3 mg/100g, najviše su zastupljeni natrijum,

kalijum, magnezijum, kalcijum, gvoţĎe, fosfor, cink, jod i selen (www.finelli.fi).

Vitamini su organska jedinjenja koja ljudski organizam ne sintetiše a koja su neophodna za

odrţavanje ţivota. Nemaju gradivnu niti energetsku ulogu, ali učestvuju u pretvaranju energije i

regulaciji metabolizma strukturnih jedinjenja. Vitamini su veoma vaţni sastojci voća i povrća i u

kombinaciji sa mineralnim materijama čine ove namirnice fiziološki veoma vrednim. Zadatak

svakog tehnološkog procesa je da ih sačuva u najvećoj mogućoj meri. Prema rastvorljivosti,

vitamini se dele u dve grupe: rastvorljivi u vodi (hidrosolubilni) i rastvorljivi u mastima

(liposolubilni). Vitamini koji se najčešće nalaze u voću i povrću su: vitamin C (L-askorbinska

kiselina), vitamin A (β-karoten), B1 (tiamin), B2 (riboflavin), B6 (piridoksin), B3 (pantotenska

kiselina), H (biotin), PP (nikotinska kiselina), D, E itd.

Cvekla sadrţi vitamin C u korenu (10 mg/100g), dok je nadzemni deo odličan izvor vitamina A,

sadrţi još vitamin E, K, B1, B2 i B6 (www.finelli.fi).

Sadrţaj ukupnih vitamina je 13,7914 mg/100g sveţe cvekle (www.fineli.fi).

Lipidi su organska jedinjenja čija karakteristika je da se rastvaraju u organskim rastvaračima. U

analitici ţivotnih namirnica, pod pojmom lipidi se podrazumevaju sve materije koje se iz nekog

materijala ekstrahuju bezvodnim etrom, a koje posle jednočasovnog sušenja u sušnici ne ispare

(Vračar, 2001). Ekstrakt lipida sadrţi masti i druge slične supstance (voskovi, sloţeni lipidi,

slobodne masne kiseline, steroli, vitamin, eterična ulja, plastidni pigmenti i sl.). Kod većine

namirnica sadrţaj lipida praktično odgovara sadrţaju masti s obzirom na neznatan sadrţaj

pratećih sličnih supstanci. Na osnovu sadrţaja masti namirnica ocenjuje se njihova energetska

vrednost. Izuzev semena i nekih plodova koji sadrţe znatne količine masti, namirnice biljnog

porekla koje se koriste u ishrani, sadrţe malu količinu masti (0,1-1%).

Sadrţaj lipida je 0,1 g/100g sveţe cvekle (www.finelli.fi ).

Proteini su visokomolekularna, kompleksna organska jedinjenja, sastavljena od velikog broja

aminokiselina i predstavljaju najvaţniji sastojak ţive materije. Aminokiseline delimo na

esencijalne (organizam ih ne moţe sintetisati) i neesencijalne (organizam ih sintetiše). Biološka

vrednost namirnice se ceni po sadrţaju esencijalnih aminokiselina. Fiziološka uloga im je pre

svega gradivna. Ako u ishrani nedostaje samo jedna aminokiselina, sinteza proteina je

onemogućena. Najčešće se odreĎuje ukupan sadrţaj proteina, a samo u nekim slučajevima

sadrţaj pojedinih proteina.

Sadrţaj proteina u sveţoj cvekli je 1,0g/100g

2.4. Slobodni radikali i antioksidanti

Pigmenti cvekle imaju snaţno antioksidativno dejstvo.

Slobodni radikali su atomi, joni i molekuli koji sadrţe jedan ili više nesparenih elektrona, koji,

kada prestanu da kruţe oko jezgra atoma, postaju prilično „agresivni“ i oštećuju sve na svom

putu. Nastaju homolitičkim raskidanjem kovalentnih veza u organskim molekulima ili prenosom

jednog elektrona na molekul (jon).

Slobodni radikali mogu nastati:

fotolizom,

termolizom (sagorevanjem ili zagrevanjem),

elektromagnetnom radijacijom (dejstvom X- ili γ- zračenja),

redoks reakcijama,

hemijskim procesima (najčešće reakcijom kiseonika i slobodnih radikala) .

Slobodnoradikalske reakcije su lančane i započinju ih inicijatori. Početni stadijum ovih reakcija

je faza inicijacije u toku koje nastaje nova slobodnoradikalska vrsta. Sledeća faza je faza

propagacije u toku koje slobodni radikali nastali u prvoj fazi reaguju sa novim molekulima

gradeći nove slobodne radikale. Poslednja faza, tj. završetak ovih lančanih reakcija je faza

terminacije, kada nastaju neaktivni, neradikalski proizvodi (Tumbas, 2005).

U normalnim uslovima, nastajanje slobodnih radikala je u ravnoteţi sa endogenim

antioksidativnim sistemom odbrane ćelije. Pri nekontrolisanom stvaranju slobodnih radikala,

moţe se premašiti antioksidativni kapacitet ćelije i tada nastaje tzv. oksidativni stres. To je stanje

u kome je ravnoteţa izmeĎu prooksidanata i antioksidanata u ćeliji, pomerena u pravcu

prooksidanata (Halliwell, 1985).

Slobodni radikali „uzimajući“ elektrone od susednih molekula, oštećuju ćelije i tkiva i zbog toga

izazivaju mnoge patološke promene i obolenja: artritis, pankreatitis,hemolitičku anemiju,

Parkinsonovu bolest, Kronovu bolest itd. Dovode do oštećenja proteina, lipida, ugljenih hidrata i

DNK (Diplock i sar., 1998).

Malo je poznato da je kiseonik potencijalni čovekov neprijatelj. On je većini organizama na

Zemlji neophodan za ţivot, ali zbog svoje velike reaktivnosti, sklon je stvaranju slobodnih

radikala i toksičnih kiseoničnih vrsta (ROS). Zbog toga, u našem organizmu postoji kompleksna

mreţa antioksidativnih metabolita i enzima, koji zajedno sprečavaju formiranje reaktivnih

metabolita ili ih uklanjaju pre nego što oštete vitalne funkcije ćelije (www. en. wikipedia.com).

To su endogeni antioksidansi (npr. ţenski polni hormoni, koenzim Q, fermenti superoksida

dizmutaze, katalaze, glutatjon itd.).

Iako naše telo stvara mnogo antioksidanata, to nije dovoljno da se ono izbori sa svim slobodnim

radikalima. Zbog toga je neophodno antioksidante unositi i sa hranom (egzogeni).

Antioksidansima su bogati: voće i povrće, ţitarice, mahunarke, orasi (tabela 3).

Tabela. Antioksidansi i namirnice u kojima se nalaze

Antioksidant Hrana sa visokim sadrţajem antioksidansa

Vitamin C voće i povrće

Vitamin E (tokoferol) ulje povrća

Polifenoli (flavonoidi, resveratrol) kafa, čaj, soja, čokolada, origano,

crveno vino, cimet, maslinovo ulje

Karotenoidi (likopen, karoteni) voće i povrće

Antioksidansi su supstance koje, u malim koncentracijama, usporavaju ili sprečavaju reakcije

oksidacije kojima se stvaraju slobodni radikali

Mišljenje mnogih naučnika je, da su antioksidanti redukujuća sredstva koja i sama lako oksiduju

i zato uspešno dovode do terminacije lančanih reakcija oksidacije. Postoje razni mehanizmi

njihovog delovanja:

deluju kao hvatači („skevindţeri“) slobodnih radikala,

daju elektrone i redukuju neka jedinjenja,

razgraĎuju hidroperokside lipida koji su nastali u fazi propagacije,

eliminišu dejstvo singletnih oblika kiseonika,

inhibiraju neke enzime,

pokazuju sinergetske efekte (Weber, 1996).

Prema načinu delovanja, antioksidanti se dele na:

primarne,

sekundarne,

tercijarne.

Prema poreklu, dele se na:

sintetske,

prirodne.

Prema funkciji koju obavljaju u organizmu:

preventivni,

kao hvatači slobodnih radikala,

antioksidantni enzimi koji obnavljaju strukturu ćelije,

adaptivni.

U najvaţnije prirodne antioksidanse se ubrajaju vitamin C i E, vitamin B3 u formi niacina,

vitamini B2 i B6, koenzim Q, β-karoten, likopen, lutein, fenolna jedinjenja.

.

.

2.5. Fenolna jedinjenja cvekle

Cvekla je bogat izvor fenolnih jedinjenja, galne, p-kumarinske, ferulne, vanilinske, p-hidroksi

benzoeve i siringinske kiseline (Pirjo Mattila i sar., 2006).

Fenolna jedinjenja ili polifenoli, su najrasprostranjeniji sekundarni metaboliti biljaka koji se zbog

svoje arome i lekovitosti upotrebljavaju u medicini, farmaceutskoj, kozmetičkoj i prehrambenoj

industriji.

Polifenoli čine najbrojniju grupu jedinjenja sa visokom antioksidativnom aktivnošću. Ova

jedinjenja u svom sastavu imaju bar jedan aromatični prsten sa jednom ili više hidroksilnih

grupa. Šematski se opšta struktura polifenola moţe prikazati na sledeći način:

Slika Rezonantna stabilizacija radikala koji nastaje iz fenola

Smatra se, da je antioksidativna aktivnost, posledica sposobnosti polifenola da budu donori

vodonikovih atoma i da pri tome uklanjaju slobodne radikale uz formiranje manje reaktivnih

fenoksil – radikala (slika 1). Ovi radikali su stabilniji zbog delokalizacije elektrona i postojanja

više rezonantnih formi. Što je stabilnost nastalog fenoksil radikala veća, to je veća mogućnost

nastanka rekombinantnih reakcija, koje dovode do terminacije slobodnoradikalskih reakcija.

U zavisnosti od strukture, fenolna jedinjenja u biljkama mogu nastati:

putem šikimske kiseline,

acetogeninskim putem,

mešovitim biosintetskim putem.

Najvaţniji put biosinteze aromatičnih jedinjenja u višim biljkama je ciklus šikimske kiseline.

Ova kiselina je izolovana iz biljaka familije Illicium, mnogo godina pre nego što je otkrivena

njena uloga u metabolizmu. Tokom ciklusa šikimske kiseline sintetišu se aromatične

aminokiseline (L-fenilalanin, L-tirozin i L-triptofan), esencijalni kofaktori (folna kiselina), vaţne

strukturne materije (lignin) i veliki broj sekundarnih metabolita (fenilpropanoidi, alkaloidi,

antibiotici i dr.). Deaminacijom nastalih aminokiselina nastaju cimetna kiselina i sva jedinjenja

koja imaju strukturu fenil-propana. Sloţenim hemijskim reakcijama iz ovih proizvoda nastaju i

druge grupe fenolnih jedinjenja.

Postoje različite klasifikacije polifenola. U tabeli 10 navedena je klasifikacija fenolnih jedinjenja

na osnovu broja konstitutivnih ugljenikovih atoma osnovnog skeleta fenola.

2.5.1. Podela fenolnih jedinjenja

Osnovni skelet Klasa Jedinjenje

C6

Prosti fenoli Katehol,hidrohinon,rezorcinol

Benzohinoni

C6-C1 Fenolne kiseline p-hidroksibenzoeva kiselina

C6-C2 Fenilsirćetne

kiseline p-hidroksifenilsirćetna

C6-C3

Cimetne kiseline Kafena kiselina, ferulna kiselina

Fenilpropeni Eugenol, miristicin

Kumarini Umbeliferon, eskuletin, skopolin

Hromoni Eugenin

C6-C4 Naftohinoni Juglon

C6-C1-C6 Ksantoni Mangostin, magniferin

C6-C2-C6 Stilbeni Razveratrol

Antrahinoni Emodin

C6-C3-C6

Flavonoidi

Flavoni Apigenin, luteolin,sinensitin,nobiletin,

izosinensitin,tangeretin,diosmin

Flavonoli Kvarcetin, kamferol

Flavonol glikozidi Rutin

Flavanoli Dihidrokvarcetin i dihidrokamferol glikozidi

Flavanoni Hesperidin, naringenin

Flavanon glikozidi Hesperidin, neohesperidin, narirutin, naringinin, eriocitrin

Antocijanini Glikozidi peralgonidina, peonidina, delfinidina,

petunidina, cijanidina

Katehini Katehin, epikatehin, galokatehin, epigalokatehin

Halkoni Floridţin, arbutin, halkonarigenin

(C6-C3)2 Lignini Pinorezinol

(C6-C3-C6)2 Biflavonoidi Agatisflavon, amentoflavon

Fenolna jedinjenja nisu ravnomerno rasprostranjena u biljnim tkivima. Najznačajniji izvori

fenolnih jedinjenja, a time i izvori antioksidanata su razni napici (zeleni i crni čaj, crno vino,

pivo, kafa, voćni sokovi), kakao, crna čokolada, lešnik, badem, kikiriki i drugo jezgrasto voće,

šljive, groţĎe, jabuke, borovnice, brusnice, maline, kupine, masline, soja, integralne ţitarice,

brokoli, paštrnak, kupus, luk, celer itd. U tabeli 5 prikazana je zastupljenost fenolnih jedinjenja u

prirodnim proizvodima.

2.5.2. Prirodni izvori fenolnih jedinjenja (Sakakibara, 2003)

Klasa Primer Izvor

Prosti fenoli Hlorogenska,kafena, galna, ferulna

kiselina

veoma rasprostranjeni, naročito u

krtolastom povrću

Glikozidi flavona i

flavonola

Apigenin, luteolin, kvercetin,

kamferol, glikozidi miricetina lisnato povrće

Aglikoni flavona i

flavonola Apigenin, luteolin, galangin peršun, celer, prokelj i biljke

Izoflavoni Genistein, daidţein i njihovi

glikozidi soja

Flavanoni Naringenin i glikozidi hesperidina citrus voće

Katehini Epigalokatehin, epigalokatehingalat,

galokatehin čajevi i kakao

Antocijani Pelargonidin, cijanidin,

malvidin,delfinidin

obojeni prirodni proizvodi:

patlidţan,borovnica,crna soja

Antrahinoni Emodin, hrizofanol, rein krušina, sena, aloja

Od ukupne količine unetih fenolnih jedinjenja u organizam, jedna trećina su fenolne kiseline, a

dve trećine flavonoidi.

.

2.6. Betalaini

Visok sadrţaj betalaina u cvekli je posebno značajan, jer ova supstanca sluţi kao polazna osnova

u sintezi holina, koji predstavlja jednu od najaktivnijih supstanci u organizmu. Betalaini su

glavni pigmenti cvekle.

2.7. Klasifikacija i biosinteza

Termin betalaini (lat. beta=beet) usvojen je 1968. za ţute i crvene N-heterociklične pigmente

ploda kruške i cvekle, koji su do tada greškom zvani flavocijani ( betaksantini, grčki : xanthos=

ţuto ) i azotni antocijani (betacijani, grčki : kyaneous=plavo). 1963. i 1964., betanin i indiksantin

su bili prvi betacijanin i betaksantin čija je struktura odreĎena iz cvekle ( Beta vulgaris L. ) i

ploda kruške ( Opuntia ficus indica [L.] Mill ). Godinu dana kasnije betalainska kiselina je

predloţena za njihov zajednički biosintetički prekursor.

Betalaini predstavljaju azotne derivate betalainske kiseline i podeljeni su na crveno-ljubičaste

betacijane i ţuto-narandţaste betaksantine. Zanimljivo je da antocijani i betalaini isključuju jedni

druge – nisu nikada naĎeni u istoj biljci zajedno. Vogt je izneo dokaz da su se betalaini pojavili

posle antocijana na skali evolucije. Ove činjenice ukazuju na to da antocijani i betalaini

zamenjuju jedni druge u odreĎenim funkcijama u biljnom tkivu kao što su polarno privlačenje,

antioksidativni potencijal i zaštita od ultraviolentne ( UV ) svetlosti. Obe klase pigmenata imaju

put šikimske kiseline, vodeći do tirozina ( betalaini ) ili fenilalanina ( antocijani ).

Boja antocijana je od narandţaste ( pelargonidin ), crvene ( cijanidin ) do plave ( delfinidin ),

betalaini se mogu podeliti u ţuto-narandţaste ( betaksantin ) i crveno-ljubičaste strukture (

betacijani ). TakoĎe, biljke koje sadrţe betalaine mogu sadrţati i leukoantocijane i proantocijane,

ali uz nedostatak enzimske mogućnosti da generiše 3-hidroksi-antocijane.

Put betalaina se deli u tri glavna pravca, prvi vodi do cyclo-dopa i njegovih glukozida. Posle

cepanja dopa, 4,5-secodopa ili 2,3-secodopa je proizveden, kasnije dovodi do izomera

betalaminske kiseline muscaflavin, tipičan za Hygrophorus, Hygrocybe i Amanita rodove.

Tipična putanja viših biljaka se nastavlja 4,5-secodopa strukture uglavnom dajući betalaminsku

kiselinu, ključni prekursor za većinu betacijana i betaksantina. Još uvek nije objašnjeno da li je

kondenzacija aminokiselina ili amina sa betalaminskom kiselinom u betaksantine spontana ili je

kontrolisana enzimima. Za betacijane, aktuelna istraţivanja treba da pokaţu da li je cyclo-dopa

glikolizovan pre ili posle kondenzacije sa betalainskom kiselinom.

.

2.7.1 Fizičke i hemijske karakteristike

Betalaini su biljni pigmenti u vakuolama. Imaju hidrofilnu prirodu. Voda je najbolji rastvarač, a

blago su rastvorljivi u etanolu i metanolu. U poreĎenju sa antocijanima, betalaini su polarniji, što

se ispoljava kraćim retencionim vremenom (RP-HPLC) i niţom rastvorljivošću u alkoholnim

rastvorima. Razlika u polarnosti se koristi za razdvajanje antocijana od betalaina na RP-18

kertridţu solid-phase ekstrakcijom.

Koeficijenti ekstinkcije antocijana su manji nego betalaina (11300 L/mol cm – 29000 L/mol cm)

za najčešće antocijan-3-glikozide, dok je za betaksantine i betacijane 48000 L/mol cm i 60000

L/mol cm.

Betalaini su osetljivi na prisustvo metala, sumpor-dioksida, svetlost, visoku vodenu aktivnost,

enzimsku aktivnost, pH i povišene temperature. Betaksantini su najstabilniji na pH 5,5 do 7.

Betacijani su najstabilniji na pH 5-6, a betalaminska kiselina ostaje netaknuta na pH 9.

Degradacija betalaina pod drugim pH vrednostima nije istraţena.

.

2.7.2. Rasprostranjenost, stabilnost i modifikacija posle berbe

Betalaini su N-heterociklični pigmenti, rastvorljivi u vodi. Nalaze se u vakuolama. Njihov

prekursor je betalaminska kiselina koja se sastoji od 1,7-diazoheptametin sistema. Betalaminska

kiselina moţe da se kondenzuje sa cyclo-dopa dajući betanidin, prekursor aglikon crvenih

betacijana. Betanidin moţe biti glikolizovan i/ili acilovan, dajući 29 struktura. Zbog

stereoizomerizma na C15 njihov broj je udvostručen, izuzev za neobetanin (14, 15-

dehidrobetanin) koji nema hiralni centar na C15.

Ţuti analozi, betaksantini, sastoje se od betalaminske kiseline sa aminokiselinama ili aminima,

rezultujući 26 struktura.

2.7.3. Distribucija, prirodna funkcija i delovanje

Betalaini se javljaju u 13 familija Caryophyllales i nikada se ne javljaju u istoj biljci istovremeno

sa antocijanima. Oni se nalaze u nekim rodovima viših gljiva (Amanita, Hygrocybe,

Hygrophorus). U jestivim biljkama se betalaini javljaju u ograničenoj količini u odnosu na

antocijane.

.

2.8. Stabilnost i modifikacija posle branja

Mogu se razlikovati dve grupe faktora koji utiču na stabilnost betalaina. Prvi su endogeni faktori,

kao što su biljni enzimi polifenoloksidaze, peroksidaze i ß-glukozidaze. Ostali faktori koji utiču

na boju betalaina su ekstrakcioni medijum, temperatura, kiseonik i pH.

2.8.1. pH vrednost

Betalaini su najstabilniji u oblasti pH 3 do 7. Betalaini cvekle su najstabilniji na pH 5,5 do 6.

Vrednost pH ispod 3 uzrokuju gubitak boje. U baznoj sredini, betalaini će se raspasti na njihove

biosintetičke prekursore, betalaminsku kiselinu i cyclo-dopa (betacijane) ili amino komponente

(betaksantine), dalje vodeći ka potpunom izbeljivanju. Betacijani su postojaniji u baznoj sredini,

a betaksantini u neutralnoj pH sredini. Betalaini su pogodniji za niskokiselu hranu, kao što su

mlečni i mesni proizvodi, kao i sladoled.aw vrednost

Kao i kod ostalih prirodnih boja, aktivnost vode je štetna za za stabilnost boje. Povećanjem

sadrţaja vode biće povećana i mobilnost komponenti hrane i rastvoljivost kiseonika, vodeći ka

nestabilnosti betalaina. Kao posledica ovog, betalaini se mogu koristiti za voćna punjenja,

kremove, instant proizvode, kao što su supe. Priprema boje je obično koncentrovanjem ili sušeno

raspršivanjem do najmanje 65ºBx, da bi se obezbedila maksimalna stabilnost tokom transporta i

skladištenja.

2.8.2. Endogeni i egzogeni enzimi

Uloga ß-glukozidaze na betalaine je jasna, dok polifenoloksidaze i peroksidaze je manje

razjašnjena. Glikozidi betacijana se mogu rascepati u odgovarajuće aglikone, koji mogu kasnije

biti nestabilni i dalje se mogu oksidovati.

Mikroorganizmi korišćeni za denitrifikaciju i uklanjanje šećera pre koncentrovanja ili

fermentacije mlečnom kiselinom moţe biti treći izvor cepanja glikozida. Polifenoloksidaze i

peroksidaze bilnog tkiva mogu biti inaktivirane jedino toplotom. Period izmeĎu gnječenja i

filtriranja soka treba da bude što kraći. Peroksidaze utiču na stabilnost betalaina formiranjem

radikala, a polifenoloksidaze oksiduju aglikone betalaina i prateće fenole. Konačno,

zakišeljavanje predstavlja odličan način za dezaktiviranje endogenih enzima.

2.8.3. Metalni joni

Metalni joni koji uzrokuju gubitak boje betalaina su Sn2+, Al 3+, Ni2+ , Cr 2+, Fe 2+, Fe 3+ i

Cu 2+ (poslednja dva su najštetnija). Metalni joni mogu biti sa ploda, zemljišta ili mašina za

obradu. Na prvi izvor se teško moţe uticati, dok se na drugi moţe uticati snaţnim pranjem.

Potencijalna kontaminacija ne bi trebala da bude problem, kada se koristi odgovarajuća oprema.

Da bi se smanjila oksidacija metalnim jonima, preporučuje se upotreba limunske kiseline za

zakišeljavanje i kao helirajući agens u proizvodnji pigmenata.

2.8.4. Kiseonik

Kiseonik je osnova za sve gore pomenute oksidativne enzime. Katalizuje metalom uzrokovanu

oksidaciju i direktno utiče na stabilnost betalaina, posebno izvan optimuma pH. Obogaćivanje

azotom se moţe preporučiti, ali retko se primenjuje. Rastvorljivost kiseonika u vodi je

poboljšana kada je sniţena temperatura vode. Oksidacija se odvija sporije u hladnom okruţenju,

poboljšavajući celokupnu retenciju pigmenata.

2.8.5. Svetlost

U biljnom tkivu, betalaini kao UV-filteri brzo absorbuju svetlosnu energiju. Betalaini se

degradiraju kada su izloţeni svetlosti, posebno u prisustvu kiseonika i van optimalnog opsega

pH. Proizvodnja i skladištenje treba da budu izvedeni bez izlaganja svetlosti. Proizvodi koji se

prodaju u providnom pakovanju, treba da budu testirani u odgovarajućim uslovima. TakoĎe,

treba uzeti u obzir da izlaganje proizvoda svetlosti zagreva proizvod. Zanimljivo, uticaj svetlosti

se jedino meri ispod 25ºC.

2.8.6. Temperatura

Temperatura je najpresudniji faktor stabilnost betalaina. Termička obrada je poţeljna za

inaktivaciju enzima i sprečavanje mikrobiološkog kvarenja. Preparatima iznad pH 4,3, kao što su

cvekla ili plod kruške se dodaje limunska kiselina do pH 4, da bi se sprečio uticaj uslova

sterilizacije. Pasterizacija ispod 100ºC je dovoljna da bi se postigla mikrobiološka stabilnost.

Degradacija betalaina je iznad 30ºC, gubitak boje tokom obrade je neizbeţan (Socaciu, 2007).

3. BOJENE MATERIJE U CVEKLI

.

Nadzemni delovi kultivisanih cvekli (Beta vulgaris) su tipično zelene boje, dok su podzemni

delovi bele, ţute ili crvene boje. Većina cvekli ima crven koren, u nijansama od tamno-crveno

purpurne do svetlo cinober, ali neke vrste takoĎe imaju narandţasto, ţuto ili belo korenje. Ove

razlike u boji su usled različite količine pigmenata (betalaina) koji su karakteristični za cveklu.

Cvekla crvena (E-162) ili betanin se koristi kao prehrambena boja, dok se sok cvekle koristi kao

prirodna boja za tkanine. Betainska jedinjenja takoĎe doprinose značaju cvekle kao zdravog

povrća.

Postoje četiri osnovne klase biljnih pigmenata: hlorofili, karotenoidi, flavonoidi i betalaini.

Hlorofil i karotenoidi su nerastvorljivi u vodi i nalaze se u ćelijskim organelama. Kada su

organele obojene pigmentima, zovu se još i hromoplastima.

Hloroplasti su plavo-zeleni ili ţuto-zeleni pigmenti koji se u glavnom nalaze u hloroplastima.

Hlorofili su pigmenti koji primarno apsorbuju svetlost i uključeni su u proces fotosinteze.

Nijihiva osnovna uloga je apsorpcija svetlosne energije i njena konverzija u hemijsku energiju.

Karotenoidi takodje apsorbuju svetlosnu energiju i deluju tako što sprečavaju degradaciju

molekula hlorofila u hloroplastima. Karotenoidi mogu biti crvene, narandţaste, ţute ili mrke

boje.

Flavonoidi i betalaini su u vodi rastvorljivi pigmenti koji se nalaze u vakuolama i meĎućelijskom

prostoru. Flavonoidi su ţuti, naradţasti, crveni i plavi pigmenti.

Betalaini su grupa pigmenata koji u molekulu sadrţe azot. Mogu biti ţute, naradţaste, ruţičaste,

crvene i purpurne boje. Za razliku od ostale tri grupe pigmenata, betalaini imaju ograničenu

rasprostranjenost.

Molekul betalaina

Betalaini su prvi put izolovani iz crvenog korena Beta vulgaris, prema kojoj je ova klasa

pigmenata i dobila ime. Trenutno postoji preko 50 poznatih molekula betalain pigmenata, koji se

nalaze u cvetovima, voću, izdancima i korenju. Betalaini su podeljeni na dve strukturne grupe:

crveno-ljubičasti betacijanini i ţuti betaksantini. Betacijanini su izvedeni iz dva aglikona:

betanidina (I) i izobetanidina (II). Sadrţaj i vrste betacijanina se nalaze u tabeli 9. Betaksantin je

ţute boje.

Molekuli betanidina (I) i izobetanidina (II)

Molekul betaksantina

Cvekla sadrţi kompleksnu smešu betalain pigmenata. MeĎutim, karakteristična purpurno-crven-

ljubičasta boja cvekle je u glavnom od betacijanina poznatih kao betanin.

Molekul betanina

Betacijanini su stabilniji od betaksantina na 25°C (Kujala et al., 2002). Sadrţaj betanina je veći u

pokoţici nego u mesu cvekle (Kujala et al., 2002), što se moţe videti u tabeli 8.

Sadržaj betanina u delovima korena cvekle (mg/g SM) (Kujala et al., 2002)

Deo biljke Betanin Vulgaksantin I i II Izobetanin

Pokožica 3,8-7,6 1,4-4,3 1,2-3,1

Meso 2,9-5,2 1,5-4,0 0,02-0,4

Vrste betacijanina u cvekli (g/kg) (Gasztonyi et al., 2001)

Vrsta Betanin Isobetanin Betanidin Isobetanidin

Bonel 0,50 O,27 0,04 0,01

Nero 0,41 0,13 0,03 0,01

Favorit 0,49 0,24 0,05 0,02

Rubin 0,46 0,25 0,07 0,03

Detroit 0,44 0,21 0,05 0,01

Posle betanina, ţuti betaksantini i vulgaksantin-I i vulgaksantin-II su najznačajniji pigmenti

cvekle. Vrste ţutih pigmenata i njihov sadrţaj u cvekli nalazi se u tabeli 10.

Vrste žutih pigmenata u cvekli (g/kg) (Gasztonyi et al., 2001)

Podtipovi Vulgaksantin I Vulgaksantin II

Bonel 0,42 0,06

Nero 0,32 0,03

Favorit 0,41 0,03

Rubin 0,36 0,03

Detrit 0,37 0,04

Izrazito svetli i tamni prstenovi obično su vidljivi kada se cvekla poprečno preseče. Ovo je

posledica različite količine pigmenata u vaskularnom sistemu i skladišnom tkivu korena.

Vaskularni sistem se vidi kao tamni prstenovi usled velike količine pigmenata, dok skladišno

tkivo izgleda kao svetliji prstenovi. Betanin se na deklaraciji namirnica u Evropi navodi kao E-

162.

.

3.1. Primena i stabilnost pigmenata

Ekspertski tim FAO i WHO preporučio je primenu proizvoda od cvekle u mlečnim proizvodima,

pastama, sveţem mesu, dečjoj hrani, voćnim sokovima, nektarima, vinima itd. (Vargas & Lopez,

2003). Najpogodniji su za primenu u prehrambenim proizvodima koji se podvrgavaju

minimalnoj toplotnoj obradi, kratke odrţivosti, pakovanih u sušenom obliku pod smanjenom

količinom kiseonika, svetlosti i vlage.

Bojene materije cvekle se široko primenjuju zbog svoje stabilnosti u vodenoj sredini. Istraţivanja

su pokazala da je betanin termolabilan i da njegova toplotna stabilnost zavisi od pH i kiseonika.

Uklanjanje kiseonika povećava njegovu toplotnu stabilnost. MeĎutim, veoma je teško razjasniti

stabilnost pigmenata, pošto veliki broj faktora utiču na njihovo ponašanje.

Izlaganje rastvora betanina svetlosti na 25oC znatno je uticalo na njegovu stabilnost, dok je na

55oC degradacija usled delovanja toplote bila toliko izraţena da je izloţenost svetlu postala

zanemarljiva. Takodje, degradacija betanina u rastvoru je delimično reverzibilan proces (Pedreno

& Escribano, 2001).

.

3.2. Potamnjivanje

Posledica promene bojenih materija je stvaranje različitih produkata koji menjaju prirodnu boju

sirovina. Promene se javljaju već pri prijemu sirovine, nastavljaju se tokom prerade i skladištenja

finalnog proizvoda. U zavisnosti na koji način nastaju i kako se ispoljavaju, promene mogu biti

enzimatske i neenzimatske.

3.2.1. Enzimatsko potamnjivanje se javlja kao rezultat katalize enzima koji su prisutni u

voću i povrću. Ono se lako uočava za razliku od neenzimatskog jer se javlja već u prvim fazama

prerade. Različiti produkti koji nastaju ovim procesima predstavljaju osnovu za dalju razgradnju.

3.2.2. Neenzimatske promene se slabije zapaţaju i teku uporedo sa enzimatskim. Ove

promene se sporije odigravaju i zapaţaju se tek nakon duţeg skladištenja finalnog proizvoda.

Prilikom toplotnih operacija pri preradi i konzervisanju voća, dolazi do hemijskih reakcija čiji je

rezultat nastajanje jedinjenja koja imaju mrku-ţutu boju. Prisustvo ovih jedinjenja uslovljava

promenu boje i ukusa proizvoda u većoj ili manjoj meri. Sve ove hemijske promene, koje

prvenstveno utiču na boju, nazivaju se zajedničkim imenom potamnjivanje.

Prema dosada poznatim podacima, potamnjivanje uključuje tri vrste reakcija: amino-karbonil

reakcije, karamelizaciju i oksidativne reakcije.

Najčešća i veoma poznata reakcija, poznata pod nazivom Maillard-ova reakcija, obuhvata

reakciju šećera, aldehida, ketona i jedinjenja sa aldehidnom i keto grupom, sa jedinjenjima koja

sadrţe amino grupu, aminima, amino-kiselinama, peptidima i proteinima.

4. STATISTIČKI PODACI

Ne postoje precizni statistički podati o proizvodnji cvekle u srbiji. Najveći proizvoĎač i

preraĎivač na ovim prostorima je Zdravo d.o.o. iz Selenče. U zapadnoj Evropi se godišnje

proizvede više od 200.000 tona cvekle (Beta vulgaris L. ssp. Vulgaris, Chenopodiaceae), od čega

se 90% konzumira kao povrće, dok se preostali deo preraĎuje u sok i prehrambenu boju.

Visina početnih ulaganja za 1ha:

Material:

seme 7kg x 3000din = 21.000 din

djubrivo 350kg 15x15x15 mpk x 50din = 17,500 din

djubrivo 350kg 24x8x16 x 70 din = 24,500din

zaštita 1.4l (dual gold) x 2200din = 3080din

zaštita 8kg (force) x 400din = 3200din

zaštita 0.3l (fastak) x 6000 din = 1800din

zaštita 0.8l (lontrel) x 3000din = 2400din

zaštita 2l (kletoks) x 1200din = 2400din

zaštita 0.75l (amistar ekstra) x 8500din = 6375din

ukupno za materijal 82.255 din + ostali troškovi 18.000 din = 102.255 din

Usluge:

bacanje veštačkog Ďubriva 4000din

oranje 24.000din

bacanje veštačkog Ďubriva 4000 din

setvo spremanje 10.000 din

setva 8.000 din

prskanje x 6 = 48.000din

vaĎenje 60.000 din

prevoz 2.000 din

nadnice 40.000 din

ukupno za usluge 200.000 din

Cene obrade zemljišta uzete sui z cenovnika Zadruţnog saveza Vojvodine.

4.1 Prelomna tačka rentabilnosti

.

UP = 500.000,00 din

Tu = 60%

Tp = 40%

Tf = 20%

Q = 10.000,00 kg

C = 50 din/kg

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

0 100

UP - Ukupan prihod

Tu - ukupni troškovi

Tp - promenljivi troškovi

Tf - fiksni troškovi

5. ZAKLJUČAK

Najbolje prinose cvekla daje na plodnim, dubokim zemljištima, bogatim organskim materijama.

Pogodna su aluvijalna zemljišta i černozem, dok na teškim, zbijenim zemljištima prisutna je

pojava deformacije korena, slabiji prinos i pogoršan kvalitet. Cvekla je osetljiva i na reakciju

zemljišta, najviše joj odgovara pH 6,5-7,0. Na kiselim zemljištima prinos je mali, a kvalitet

pogoršan

Zbog svoje crvene boje cvekla je u narodu od davnina bila poznata kao sredstvo za stvaranje krvi

i poboljšanje njenog sastava. Ona je jedno od najboljih sredstava za lečenje anemije, jer utiče na

povećanje broja crvenih krvnih zrnaca. U tu svrhu je potrebno dnevno uzimati po 100gr sveţe

renderisane cvekle ili po 50gr sveţe ceĎenog soka zaslaĎenog medom. Na brojnim primerima

smo videli kako je cvekla opšte prihvaćena u našem društvu i prisutna na trţištu. Razne su

mogućnosti u proizvodnji, od polu proizvoda pa do gotovih proizvoda kao što su: pasterizovana

cvekla, sušena cvekla, sok i koncentrat od cvekle, trop i drugi.Svakako je prava kultura za

započinjanje malog, srednjeg ili velikog biznisa.

6. LITERATURA

1. fineli.fi

2. Gordana Niketid-Aleksid, (1998): Tehnologija voda i povrda, Naučna knjiga, Beograd

3. Lazic, B., Djurovka, M., Markovic, V., Ilin, Z. (1998): Povrtarstvo. Univerzitet u Novom Sadu,

Poljoprivredni fakultet

4. Pravilnik o kvalitetu proizvoda od voda, povrda, pečurki i pektinskih preparata, Sl. list SFRJ 1/79

5. Vračar, Lj. (2001): Priručnik za kontrolu kvaliteta svežeg i prerađenog voda, povrda, pečurki i

bezalkoholnih pida. Tehnološki fakultet, Novi Sad.