Foto van WUR

Uitvoeren van kwaliteitsmetingen

Uitgebreide kwaliteitsbepalingen worden uitgevoerd op verschillende momenten in de versketen. Verschillende markten hanteren andere kwaliteitscriteria. Voorbeelden van de kwaliteitsmetingen zijn kleur, grootte, stevigheid en suikergehalte. Kwaliteit kan niet-destructief (door te kijken, voelen, meten en ruiken) of destructief (door te snijden, proeven, vermalen) plaatsvinden. Kwaliteitsmetingen gaan over zowel externe en interne eigenschappen. Externe kwaliteitsmetingen zijn vaak gericht op grootte, vorm, kleur, fysiologische ziekten en gebreken. Voorbeelden van interne kwaliteitsmetingen zijn stevigheid, suikergehalte, zuurtegraad, smaak en ziekten en gebreken.

Voorbeeld van een destructieve meting. Foto van WUR
Voorbeeld van een destructieve meting. Foto van WUR

Destructieve kwaliteitsmetingen

Er bestaan verschillende manieren om kwaliteit van verse groenten en fruit te analyseren. Bekende methodes zijn het meteen van suiker (oplosbare vaste stoffen, SSC) na het persen van het fruit, of stevigheidsmetingen met een penetrometer. Deze methodes zijn gemakkelijk uit te voeren als het juiste protocol gevolgd wordt.

Helaas zijn deze meetmethoden destructief voor het verse product. Daarom kan slechts een klein sample van het product gemeten worden, aangezien de gementen vruchten daarna niet meer verkoopbaar zijn. Het is dan ook erg belangrijk dat het sample representatief is voor de gehele batch.

XRT beeld van een appel. Foto van WUR
XRT beeld van een appel. Foto van WUR

Niet-destructieve kwaliteitsmetingen

Niet-destructieve kwaliteitsmetingen van groente en fruit kunnen helpen bij het vaststellen van externe en interne eigenschappen. Het grote voordeel boven destructieve metingen is, dat producten nog steeds verkocht kunnen worden na inspectie. Op deze manier helpt het bij het beoordelen en sorteren van producten op afmeting, vorm en rijpheid.

Onder de technieken die gebruikt worden voor niet-destructieve kwaliteitsmetingen zijn computer vision systemen en nabij-infrarood spectroscopie (NIR). Naast NIR-meettechniek in sorteerlijnen, zijn er ook handzame NIR-apparaten beschikbaar. Deze apparaten die in de hand gehouden kunnen worden kunnen ook op het land gebruikt worden om de rijpheid van fruit te meten. Een erg interessante ontwikkeling is NIR hyperspectraal, waarbij de spectrale data als plaatjes beschikbaar worden gemaakt.

Minstens 15 appels moeten gebruikt worden in een sample. Foto van WUR
Minstens 15 appels moeten gebruikt worden in een sample. Foto van WUR

Het maken van een goed sample

Het maken van een goed sample vraagt wat aandacht. Als we als voorbeeld de stevigheidsmeting van een appel nemen, dan zijn minstens 15 appels nodig om een representatief sample van de batch te hebben. Als een penetrometer wordt gebruikt, moet de appel deels geschild worden. Voor tweekleurige appels kan het roodste en groenste deel worden gesampled op de evenaar van de appel. Dit is om de invloed van de grootte van de appel te minimaliseren. Bovendien is het belangrijk om alleen onbeschadigd, gezond fruit te gebruiken. Let ook op dat de fruittemperatuur invloed kan hebben op de stevigheidsmeting. Fruit batches en samples moeten daarom bij dezelfde kamertemperatuur worden gemeten om een eerlijke vergelijking te krijgen.
Kalibratie-oplossingen voor het meten van suikergehaltes. Foto van WUR
Kalibratie-oplossingen voor het meten van suikergehaltes. Foto van WUR

Het voorbereiden van meetapparatuur

Bij een meting is het belangrijk dat je kunt vertrouwen op je meetapparatuur. Door een verificatie van de kalibratie uit te voeren, kun je zien of een meting nog steeds betrouwbaar is. Een digitale refractometer, bijvoorbeeld, kan eenvoudig gecheckt worden op de nul-meting door te controleren met zuiver water. De apparatuur moet echter ook betrouwbaar zijn voor de verschillende suikergehaltes die in het sample kunnen voorkomen. Daarom bevelen we aan om een kalibratie-serie van bekende suikeroplossingen te meten, bijv. van 5%, 10%, 15% en 20%. Wees je ervan bewust dat temperatuur van de samples en van de apparatuur de meetwaarden kan beïnvloeden. Zorg dat je de calibratieprocedure voor je meetapparatuur goed kent.
Een kleurenkaart wordt gebruikt om de kleur van een product objectief vast te stellen. Foto van WUR
Een kleurenkaart wordt gebruikt om de kleur van een product objectief vast te stellen. Foto van WUR

Kleurmetingen

Sommige marktcriteria zijn gebaseerd op de grondkleur en/of bloskleur van het fruit. De groene basiskleur wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van chlorofylpigmenten in de schil van het fruit. Voor sommige fruitsoorten, bijv. tweekleurige appels, is de ontwikkeling van de rode (blos)kleur belangrijk. Ook de interne vruchtvleeskleur kan belangrijk zijn voor sommige kwaliteitseigenschappen. Normaal gesproken is een kleurenkaart beschikbaar om precies te beschrijven welke kleur acceptabel is voor een speciieke markt. Kleurenkaarten kunnen gebruikt worden op het veld of in het pakstation om te bepalen of een product al een bepaalde kleur heeft gekregen. Een aardbei is een voorbeeld van een vrucht waarbij oogstkleur een belangrijke rijpheidsindicator is, aangezien een aardbei niet verder rijpt na de oogst. Voor automatische metingen van de vruchtkleur worden specifieke meetinstrumenten gebruikt.
Er zijn verschillende instrumenten om grootte en vorm van een vers product te bepalen. Foto van WUR
Er zijn verschillende instrumenten om grootte en vorm van een vers product te bepalen. Foto van WUR

Meten van grootte en vorm

Grootte en vorm, en daarmee ook uniformiteit in grootte en vorm, zijn belangrijke kwaliteitseigenschappen van hoe een versproduct eruit ziet. Handmatig de afmeting bepalen van een product kan gedaan worden met een schuifmaat of met maatringen. Automatisch de grootte bepalen in een sorteerlijn kan met behulp van verschillende technieken plaatsvinden, bijvoorbeeld met divergerende rollen. Computer vision systemen kunnen verschillende aanzichten van elk product bepalen als ze over de lopende band verplaatsen. Daarmee kunnen afmetingen, vorm, kleur en uitwendige schade gelijktijdig worden vastgesteld.
Het gebruik van een penetrometer om de stevigheid van een vrucht te bepalen. Foto van WUR
Het gebruik van een penetrometer om de stevigheid van een vrucht te bepalen. Foto van WUR

Stevigheidsmetingen

De penetrometer, een handmodel of automatisch apparaat, is een veelgebruikte methode om de stevigheid van fruit te bepalen. Het is een destructieve techniek. De gemeten stevigheid is de maximale kracht nodig om met een probe in het fruit door te dringen tot een standaard diepte. Dit geeft een indicatie van de menselijke perceptie van stevigheid.

Stevigheid is ook een belangrijke maat voor fruitrijpheid. Het voordeel van een automatische penetrometer, zoals de FTA, boven een handmatige penetrometer, is dat de test met een automatische meter tot een standaard diepte gaat met een standaard doordringsnelheid, waardoor de resultaten nauwkeuriger en herhaalbaar zijn. De stevigheid wordt meestal uitgedrukt in kg/cm2 (bij een 11 mm probe) of kg/0.5 cm2 (bij een 8 mm probe).

Niet-destructieve metingen die met stevigheid correleren voor sommige vruchten gebruiken beperkte compressie, een akoestisch apparaat of zijn gebaseerd op nabij-infrarood spectroscopie (NIR).

De meting van SSC is een destructieve meting. Foto van WUR
De meting van SSC is een destructieve meting. Foto van WUR

Suikergehalte bepalen

Het gehalte oplosbare vaste stoffen (soluble solids content, SSC) kan een indicatie geven van oogsttijd en marktwaarde. SSC wordt ook het aantal graden Brix (°Brix) of het suikergehalte of suikerpercentage genoemd. De SSC van een productsample wordt met een refractometer gemeten nadat het product uitgeperst is. Het wordt uitgedrukt in °Brix.

De SSC bestaat voornamelijk uit suikers en daarom geeft °Brix een goede schatting voor %suiker. Ook al bestaat de SSC met name uit suikers, toch kunnen er ook andere oplosbare vaste stoffen in het sap aanwezig zijn. Voorbeelden zijn organische zuren en oplosbare aminozuren.

Draagbare refractometers zijn beschikbaar met analoog of digitaal uitleesvenster. Nabij-infrarood spectroscopie (NIR) wordt steeds vaker gebruikt om het suikergehalte niet-destructief te bepalen.

Appels in een jodiumoplossing (Lugol) gedoopt om het zetmeelgehalte te bepalen. Foto van WUR
Appels in een jodiumoplossing (Lugol) gedoopt om het zetmeelgehalte te bepalen. Foto van WUR

Zetmeelbepaling

Het niveau van zetmeeldegradatie wordt gebruikt als rijpingsindex voor appels en peren. Als deze vruchten rijpen, wordt het zetmeel omgezet in suiker. Dit kan zichtbaar worden gemaakt met de 'Lugol test'. Als een jodiumoplossing (Lugol's oplossing) toegepast wordt op de dwarsdoorsnede van de vrucht, dan worden de regio's die nog zetmeel bevatten blauw-zwart. Regio's waar het zetmeel omgezet is in suikers laten geen verkleuring zien. De stadia van deze omzettingsreactie in de vrucht, die geleidelijk plaats vindt, kunnen met een zetmeel indexatie-kaart worden bepaald. In Europa wordt vaak een tien-puntskaart gebruikt. Hoe hoger de index, hoe rijper het fruit.
Opstelling om de titreerbare zuurtegraad te bepalen. Foto van WUR
Opstelling om de titreerbare zuurtegraad te bepalen. Foto van WUR

Metingen aan titreerbaar zuur

Titreerbaar zuur en met name de suiker/zuur-verhouding draagt bij aan de karakteristieke smaak van veel vruchten. Daarom is de titreerbare zuurtegraad een van de indicatoren die gebruikt wordt voor commerciële en sensorische rijpheid. De titreerbare zuurtegraad heet ook wel de totale zuurtegraad.

De bepaling van de tritreerbare zuurtegraad van verse groente en fruit wordt vaak gedaan door een sample van productsap (automatisch) te titreren met een standaard alkali (basische) oplossing tot een bepaald pH eindpunt. De hoeveelheid titrant die hiervoor nodig is, samen met de base en het volume van het sample wordt gebruikt om de titreerbare zuurtegraad uit te rekenen. Dit wordt uitgedrukt in termen van het meest voorkomende organische zuur.

Er zijn ook zak-zuurtegraadmeters op de markt, die electrische conductiviteit gebruiken.

Het drogen van samples in de oven om het droge stof gehalte te bepalen. Foto van WUR
Het drogen van samples in de oven om het droge stof gehalte te bepalen. Foto van WUR

Bepalen van het drogestofgehalte

Het meten van het juiste oogstmoment van bijvoorbeeld avocado's wordt o.a. bepaald door het drogestofgehalte. Het drogestofgehalte is gecorreleerd met het oliegehalte en consumentenvoorkeur. Het optimale drogestofgehalte hangt af van de soort avocado en de beoogde markt, een voorbeeld is een minimaal drogestofgehalte van 23%. Drogestof kan worden bepaald door het gewicht van een vers avocado sample te wegen, gevolgd door drogen in de oven en wegen van het gedroogde sample. Het drogestofgehalte is het gewicht van het gedroogde samplge gedeeld door het gewicht van het verse sample en dat vermenigvuldigd met 100. Een andere manier om het drogestofgehalte te bepalen is door NIR spectroscopie toe te passen.
Het proeven van verse producten door een getraind panel is de beste manier om de sensorische kwaliteit objectief vast te stellen. Foto van WUR
Het proeven van verse producten door een getraind panel is de beste manier om de sensorische kwaliteit objectief vast te stellen. Foto van WUR

Het meten van sensorische kwaliteit

Sensorische kwaliteit van verse producten is cruciaal voor consumentenwaardering en voor herhaalaankopen. Ten eerste is een aantrekkelijk uiterlijk belangrijk. Daarnaast zijn textuur (stevigheid, sappigheid, meligheid, etc.) en aroma (smaak en geur) belangrijke sensorische eigenschappen. Het is verstandig als kwaliteitsinspecteurs regelmatig een hapje nemen van het product waarmee ze werken. Maar voor de beste conclusie over de sensorische kwaliteit van een product, moet een professionele sensorische test worden afgenomen door een groep getrainde mensen: het sensorisch panel.
Twee voorbeelden van hoe gebreken in verse producten zichtbaar kunnen zijn. Foto van WUR
Twee voorbeelden van hoe gebreken in verse producten zichtbaar kunnen zijn. Foto van WUR

Vaststellen van ziekten en gebreken

Een goede kwaliteitsanalyse van verse producten omvat zowel externe als interne kwaliteitsbepaling. Het is belangrijk om producten door te snijden en te zoeken naar mogelijke interne afwijkingen. Boeken, posters en online bronnen met foto's en symptoombeschrijvingen kunnen als referentie dienen om de gevonden afwijking te identificeren en de oorzaak en preventieve acties voor de toekomst te bepalen. In sommige gevallen is een aanvullende analyse nodig. Dit kan een analyse zijn van minerale concentraties in geval van fysiologische gebreken zijn of een nadere identificatie van de gevonden pathogenen om de precieze infectie te achterhalen.

Hoe meet je stevigheid van vruchten met een analoge penetrometer op een boorstandaard

  1. Kies de juiste probe afmeting. Foto van WUR
    Kies de juiste probe afmeting. Foto van WUR

    Stap 1: Kies de juiste probe afmeting

    Voor peren, pruimen en kiwi wordt meestal diameter 8 mm gebruikt, voor appels juist diameter 11 mm.
  2. Schil de vrucht voor de meting. Foto van WUR
    Schil de vrucht voor de meting. Foto van WUR

    Stap 2: Schil het fruit

    De schil moet verwijderd worden zodat er ene oppervlak van vruchtvlees zonder schil beschikbaar is dat groter is dan de diameter van de probe.
  3. Houd de vrucht vast onder de probe. Foto van WUR
    Houd de vrucht vast onder de probe. Foto van WUR

    Stap 3: Stabilizeer de vrucht

    Houd de vrucht stil op een hard oppervlak onder de probe.
  4. Oefen een constante kracht uit. Foto van WUR
    Oefen een constante kracht uit. Foto van WUR

    Stap 4: Oefen een constante kracht uit

    Een constante gelijkmatige kracht moet worden uitgeoefend. Zorg ervoor dat je niet te snel of te langzaam gaat. Het uitvoeren van een goede meting vergt wat oefening.
  5. De probe moet tot aan de markering in de vrucht doordringen. Foto van WUR
    De probe moet tot aan de markering in de vrucht doordringen. Foto van WUR

    Stap 5: Penetreer diep genoeg

    De probe moet tot de lijn de doordringen in de vrucht. Niet te diep en niet te ondiep.