1. Chemiczne metody modyfikacji tłuszczów:
Uwodornienie
Uwodornienie olejów i tłuszczów roślinnych jest największą pojedynczą reakcją chemiczną w
przemyśle tłuszczowym. Najprościej ujmując, hydrogenacja (uwodornienie, utwardzenie) jest
przyłączeniem wodoru do wiązań etylenowych lub wiązań podwójnych poprzez reakcję przebiegającą
w obecności katalizatora. Cały proces jest jednak bardziej komplikowany poprzez powstawanie
jednocześnie izomeryzacji geometrycznych i pozycyjnych wiązań nienasyconych.
Podczas procesu wysycania wodorem, dzięki zastosowaniu różnych katalizatorów i poprzez
zmiany parametrów procesu, możemy wyróżnić trzy poziomy uwodornienia:
Uwodornienie bez utwardzania polegające na wysyceniu jedynie nienasyconych wiązań w kwasach
tłuszczowych wielonienasyconych, konsystencja oleju pozostaje płynna, ale ma znacznie polepszoną
stabilność ( np. termiczną).
Uwodornienie częściowe dzięki tej technice uzyskuje się już tłuszcz stały, o temperaturze topnienia
rzędu 35 C, o bardzo szerokich możliwościach zastosowania w wielu branżach przemysłu ( tj.
cukiernicza, piekarska), jednocześnie jednak o bardzo wysokiej zawartości izomerów trans.
Uwodornienie całkowite proces, którego celem jest wysycenie wodorem wszystkich możliwych
wiązań nienasyconych, co skutkuje powstaniem twardego, zbitego tłuszczu, który stosowany jest jako
dalszy surowiec do przetwarzania ( np. w procesie przeestryfikowania). Tak zmodyfikowany tłuszcz
ma z jednej strony bardzo małą ilość nienasyconych kwasów tłuszczowych, ale też przez to niską
zawartość izomerów trans.1
Przeestryfikowanie chemiczne
Chemiczne przeestryfikowanie pozwala na modyfikacje fizycznych właściwości tłuszczów poprzez
zmianę rozkładu kwasów tłuszczowych w szkielecie glicerolu, bez zmiany profilów poszczególnych
kwasów tłuszczowych. Podczas tego procesu, kwasy tłuszczowe podlegają wymianie w obrębie jednej
cząsteczki triacylogliceroli (intraestryfikacja) lub pomiędzy różnymi cząsteczkami triacylogliceroli
(interestryfikacja), do momentu aż zostanie osiągnięta równowaga termodynamiczna. Ta równowaga
uzależniona jest od rodzaju materiału wyjściowego i można ją wstępnie określić korzystając z praw
prawdopodobieństwa. Stopień zróżnicowania uzależniony jest od temperatury, czasu i innych
parametrów procesu.
Zazwyczaj, przeestryfikowanie chemiczne może zostać przeprowadzone przy użyciu alkoholanów
sodu lub metali alkalicznych jako katalizatorów. Mieszanki olejów muszą być suszone pod obniżonym
ciśnieniem w temperaturze wyższej niż 90 C przez 0,5 do 1 godziny. Reakcja może zostać
zainicjowana przez dodanie katalizatora, gdy cała mieszanina jest już ochłodzona do temperatury 60 -
70 C. Na początku procesu, mieszanina reakcyjna staje się brązowa, co sygnalizuje początek reakcji.
Gdy następuje taka zmiana zabarwienia, reakcja może zostać zakończona w przeciągu 30 minut.
Reakcja zostaje zahamowana przez dodatek wody a następnie proces obejmuje zwykle przemywanie
wodą, bielenie oraz dezodoryzację w celu uzyskania produktu zmodyfikowanego. Wyróżnia się dwa
typy przeestryfikowania chemicznego: kierowane (wielofazowe) i niekierowane (jednofazowe).
Produktami przeestryfikowania mogą być: margaryny (szczególnie miękkie), szorteningi, tłuszcze
tzw. zero trans , tłuszcze strukturyzowane.
Uwodornienie (utwardzanie). Norman 1902r.
Uwodornienie jest to wysycenie wodorem wiązań podwójnych zawartych w acyloglicerolach (TAG)
tłuszczów naturalnych.
Cel: - przekształcenie tłuszczów ciekłych w tłuszcze plastyczne (do wyrobu margaryn i shorteningów)
- wzrost odporności na utlenianie (przedłużona stabilność oksydacyjna)
Rodzaje:
- całkowite wysycenie wszystkich wiązań nienasyconych w łańcuchu kwasów tłuszczowych
(brak nienasyconych), produkty bardzo twarde, mają bardzo wysoką temp. topnienia i
zawartość fazy stałej, wykorzystywane są w przemyśle po kolejnych modyfikacjach
- częściowe (tt. ok. 35 C) selektywne, produkty powstałe w wyniku tego uwodornienie są
plastyczne, stosowane do celów żywnościowych (margaryny, zupki instant, makarony,
wyroby piekarskie, cukiernicze, nadzienia, lody)
- bez utwardzania- proces wysoce selektywny, stosowany do olejów smażalniczych (wysycenie
wiązań w kwasach tłuszczowych wielonienasyconych wodorem do uzyskania
jednonienasyconych).
Uwodornianie proces okresowy. Olej po niepełnej rafinacji, po bieleniu, jest uwodorniany i
odwaniany
Olej bielony
Podgrzewanie do temp. 160oC
Utwardzanie temp. 160-210oC
Ciśnienie3,5 bara, mieszanie
Wodór, kat. niklowy, świeży Chłodzenie temp. max. 100oC
i zużyty
Filtracja katalizator zużyty
Olej utwardzony
Proces: Autoklaw, ciśnienie 1500hPa, temperatura: 160-200oC (reakcja egzotermiczna), mieszanie,
czas trwania: 3-8h.
Szybkość reakcji zależy od:
stężenia i aktywności katalizatora
temp. procesu
ciśnienia wodoru w oleju
stężenia H2 na powierzchni katalizatora
intensywności mieszania
właściwości uwodornionego tłuszczu
Układ heterogeniczny składający się z 3 faz:
- stała katalizator
- ciekła olej
- gazowa wodór
Procesy zachodzące podczas katalitycznego uwodornienia:
-Dyfuzja ( w fazie ruchomej)
-Adsorpcja ( reakcje na powierzchni katalizatora)
KATALOZATOR:
NIKIEL najczęściej stosowany katalizator, w ilości 17-25 %, na nośniku, mała
selektywność.
Dobrą selektywnością charakteryzują się katalizatory zawierające miedz. Inne to Pallad, Platyna,
Kobalt.
Charakterystyka katalizatora:
- aktywność
- selektywność
- łatwość usuwania (odsączania)
- odporne na zatrucia (centrum aktywne katalizatora odporne na dezaktywację)
Dezaktywacja katalizatora: kwasy tłuszczowe, mydła, fosfolipidy, związki siarki, halogenki,
tlenek węgla oraz tlen i woda.
WODÓR H2 elektrolityczny ( pozyskiwany przez elektrolizę)
Selektywność uwodornienia
Procesy chemiczne podczas uwodornienia:
- przyłączenie wodoru
- izomeryzacja geometryczna (cis trans)
- izomeryzacja pozycyjna (przesuwanie wiązań podwójnych w acylach KT) i in. jak
hydroliza, piroliza tłuszczu
Wady: na skutek procesu częściowego uwodornienia następuje spadek wartości żywieniowych
poprzez:
- pojawienie się izomerów trans (TFA)
- spadek kwasów polienowych (PUFA) w tym NNKT
2. Fizyczne modyfikacje tłuszczów.
Mieszanie
Mieszanie, najstarsza metoda stosowana przy zmienianiu właściwości tłuszczów, doprowadza do
powstania produktu, który często ma lepsze właściwości fizyczne i odżywcze niż sam surowiec. Na
przykład, mieszając tłuszcze twarde z ciekłymi możemy otrzymać produkt o zróżnicowanej
konsystencji w zależności od zastosowanych proporcji użytych składników. Metoda ta umożliwia
uzyskanie tłuszczów używanych do smażenia o lepszej stabilności, jak i o niższej cenie.
Projektowanie i otrzymywanie mieszanek tłuszczowych to podstawa w otrzymywaniu margaryn i tak
zwanych szorteningów (ang. shortening).Występuje tu możliwość mieszania tłuszczów zwierzęcych i
roślinnych (przykładem takiego produktu jest na przykład Appetize Shortening, znany również jako
Nextra Shortening), w którym proporcje tłuszczu zwierzęcego do roślinnego wynoszą odpowiednio 9
do 1 (85% - 15 %), co jednak nie skutkuje wysoką zawartością cholesterolu, który w tym przypadku
usuwany jest dzięki destylacji z parą wodną. Wykazuje on również korzystną zawartość kwasu
linolowego, który obniża ryzyko rozwoju chorób serca. Jest on wykorzystywany do smażenia,
pieczenia oraz przy produkcji żywności. Znane są również mieszanki typu Good-Fry, które dzięki
procesowi mieszania wysokiej jakości olejów kukurydzianego, słonecznikowego oraz oleju z nasion
sezamu mają większą odporność na utlenianie, wyższe wartości odżywcze oraz niższą cenę niż inne
oleje smażalnicze
Frakcjonowanie
Proces frakcjonowania pozwala na uzyskanie tłuszczów pozbawionych niepożądanych substancji
towarzyszących, które ograniczałyby możliwości jego pełnego wykorzystywania (tym sposobem
uszlachetnia się na przykład olej słonecznikowy poprzez usunięcie wosków); umożliwia wzbogacanie
tłuszczów w wybrane triacyloglicerole (POP palmitynowo-oleinowo-palmitynowy w oleju
palmowym) i przede wszystkim rozdzielenie tłuszczu na dwie lub więcej frakcji różniących się
temperaturą topnienia a posiadających bardziej pożądane właściwości użytkowe niż substrat.
Wyróżnia się 4 rodzaje frakcjonowania:
tzw. sucha krystalizacja
krystalizacja z rozpuszczalnika organicznego
wprowadzenie wodnego roztworu środka powierzchniowo czynnego po krystalizacji twardej
frakcji
wykorzystując CO2 w stanie nadkrytycznym.
Otrzymuje się za pomocą tej metody na przykład odpowiednie frakcje oleju palmowego (ekwiwalent
masła kakaowego), tłuszczu mlecznego ( używane do produkcji ciast), łoju wołowego. Proces jest
alternatywą dla uwodornienia, otrzymane tłuszcze są plastyczne, ale pozbawione izomerów trans.
Przeestryfikowanie enzymatyczne???
W procesie enzymatycznego przeestryfikowania tłuszczów zachodzą
Jednocześnie dwie reakcje: częściowa hydroliza triacylogliceroli i ponowna
estryfikacja niepełnych acylogliceroli. Decydujące znaczenie ma zawartość wody.
Ograniczenie jej w układzie powoduje dominację reakcji przeestryfikowania nad
reakcją hydrolizy. Jednak pewna, minimalna ilość wody jest niezbędna do prawidłowej pracy enzymu,
ponieważ działa on na granicy faz olej-woda. Nadmierna ilość wody w układzie reakcyjnym może
spowodować dominację hydrolizy nad estryfikacją, czego skutkiem jest zwiększona zawartość
wolnych kwasów tłuszczowych, diacylogliceroli i monoacylogliceroli, stanowiących frakcji polarnej.
Zwiększona zawartość frakcji nietriacyloglicerolowej może obniżać odporność tłuszczu na utlenianie,
a także jest przyczyną strat substancji tłuszczowej. Katalizatorami reakcji enzymatycznego
przeestryfikowania są enzymy lipolityczne zwane lipazami, które według międzynarodowej normy są
sklasyfikowane jako triacyloglicerolowe acylohydrolazy. W procesie tym reakcje przebiegają z
dostateczną szybkością w łagodnych warunkach, co umożliwia łatwiejsze sterowanie tym procesem i
przerywanie go na z góry założonym etapie.
3.Zastosowanie tłuszczów modyfikowanych w technologii żywności
Przeestryfikowanie chemiczne powiększa zakres użyteczności jadalnych tłuszczów, dzięki
czemu są one często wykorzystywane do produkcji żywności. W praktyce tłuszcze takie stosuje się w
produkcji margaryn (szczególnie miękkich), szorteningów, tłuszczów cukierniczych oraz o obniżonej
wartości kalorycznej. Otrzymywane w wyniku przeestryfikowania są też tłuszcze strukturyzowane,
które charakteryzują się wysoką wartością żywieniową. Tłuszcze strukturyzowane stanowią
triacyloglicerole zawierające kwasy tłuszczowe w innych proporcjach, pozycjach i ilościach, niż w
tłuszczach konwencjonalnych. Są to kwasy o długich i średnich łańcuchach oraz nienasycone,
zwłaszcza polienowe. W technologii żywności tłuszcze strukturyzowane mają za zadanie polepszyć
fizyczne właściwości tłuszczów dodawanych do żywności. Wpływają na temperaturę topnienia i
formę krystaliczną. Tłuszcze strukturyzowane są składnikami tłuszczów plastycznych, np. margaryn
czy szorteningów
Produktami przeestryfikowania mogą być tłuszcze tzw. zero trans . Są to produkty powstałe
na skutek przeestryfikowania mieszanin uwodornionych olejów roślinnych z ciekłym olejem.
Otrzymany tłuszcz charakteryzuje się odpowiednimi właściwościami fizycznymi, przy czym nie
zawiera izomerów trans
Istnieje również możliwość wykorzystania tłuszczów przeestryfikowanych, zawierających
krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, do produkcji zamienników tłuszczu mleka matki, preparatów
dla osób z chorobami układu pokarmowego. Kolejnym produktem przeestryfikowania mogą być
koncentraty długołańcuchowych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, których właściwości
obniżają ryzyko miażdżycy, zawału serca, a także udaru mózgu
Tłuszcze frakcjonowane są używane do produkcji margaryn, szorteningów, olejów sałatkowych,
smażalniczych oraz tłuszczów cukierniczych alternatywy masła kakaowego, tłuszcze do produkcji
nadzień i polew cukierniczych.
Produktami mieszania są: margaryny, szorteningi, tłuszcze smażalnicze, oleje sałatkowe oraz
oleje specjalnego przeznaczenia.
4. Porównanie metod wydobywania tłuszczów z surowców oleistych
Pierwszym etapem produkcji olejów jest ich wyodrębnianie z surowca.
Prowadzi się je przez: wytłaczanie lub ekstrakcję rozpuszczalnikami chemicznymi albo też przez
jednoczesne stosowanie obydwu procesów: wytłaczania i ekstrakcji. Obecnie najczęściej do
otrzymywania olejów z nasion stosuje się wstępne tłoczenie, a następnie ekstrakcję
rozpuszczalnikami.
Tłoczenie na zimno jest najwcześniej stosowanym sposobem otrzymywania tłuszczów
roślinnych. Według def. Codex Alimentarius oleje tłoczone na zimno są to oleje otrzymane wyłącznie
przez metody mechaniczne i ewentualnie przez płukanie, wirowanie, filtrowanie czy dekantację.
Dodatkowo przy olejach virgin dopuszcza się stosowanie ogrzewania w trakcie wydobywania oleju.
Są to między in. oleje otrzymane przez tzw. tłoczenie końcowe w prasach hydraulicznych bądz
ślimakowych, tak by temp. Wypływającego z prasy oleju nie przekraczała 40 C.
(Stosuje się do tego prasy ślimakowe, surowiec przed tłoczeniem oleju musi być dokładnie
oczyszczony, a następnie wysuszony w temp. 32-38 C. Konieczne jest także jego dokładne
rozdrobnienie i tzw. kondycjonowanie, podczas którego poddaje się go działaniu temp 85-90 C przez
około 39 min. ten proces ma na celu ułatwienie wydobycia oleju. Po takich zabiegach można już
przeprowadzić tłoczenie. Oleje najlepszej jakości można uzyskać poprzez tłoczenie na zimno czyli w
niskich temperaturach lecz niekiedy trzeba podwyższyć ciśnienie do 160 MPa co z kolei powoduje
wzrost temp i pogarsza jakość oleju).
Olej z surowców oleistych podczas tłoczenia jest poddawany oczyszczaniu za pomocą
specjalnych sit, następnie wykonywana jest sedymentacja i wirowanie. Po tych operacjach powstaje
czysty olej, oczyszczony bez prowadzenia rafinacji metodami chemicznymi. Taki olej ma
niezmienioną, naturalną zawartość substancji zapobiegających utlenianiu witamin: A i E oraz
fosfolipidów. Jest również zachowana struktura nienasyconych kwasów tłuszczowych.
Tech. Tłoczenia na zimno i virgin
Zalety:
v Prosta technologia proces produkcyjny skł. Się z 3 etapów : rozdrabnianie nasion, tłoczenie
miazgi nasiennej, filtracja wytłoczonego oleju
v Met. czysta ekologicznie, bezodpadowa, bezpieczna dla środowiska
v Technologia tania nie wymaga dużych nakładów inwestycyjnych i energii oraz możliwość
pomijania proc. rafinacji
Wady:
v Trudność z uzyskaniem stałej jakości produktu zależy od surowca
v Niska wydajność procesu straty w wytłokach 6 15%( ( w ekstrakcji ok. 2%)
Tłoczenie na gorąco tu za bardzo nie znalazłam tylko: olej rzepakowy tłoczony na gorąco
charakteryzuje się ostrym zapachem i intensywniejszym smakiem oraz ciemniejsza barwą z
osadem,więcej chlorofilu i beta karotenów.
Ekstrakcja: Kolejnym sposobem otrzymywania oleju jest metoda ekstrakcyjna. Ma ona celu
zwiększenie ilości oleju z surowca i przyśpieszenie procesu produkcji.
Surowiec pozostały po wstępnym tłoczeniu poddaje się procesowi ekstrakcji ciągłej, podczas której
poddany jest działaniu rozpuszczalników chemicznych. Jako rozpuszczalnik ułatwiający wydobycie
tłuszczów z nasion najczęściej stosuje się heksan lub benzynę ekstrakcyjną, po procesie ekstrakcji z
wydobytego oleju usuwany jest rozpuszczalnik poprzez odparowywanie w temp. około 120C.
Obecnie ekstrakcję olejów prowadzi się z pominięciem wstępnego tłoczenia.
Oleje otrzymane metoda ekstrakcyjną muszą być poddane procesowi rafinacji, czyli
oczyszczania. Proces ten przeprowadza się po to, aby z oleju surowego uzyskać produkt czysty,
zdatny do spożycia. Podczas rafinacji usuwane są zanieczyszczenia pochodzące z opakowań i
środków transportu. Pozbawione są także kwasów tłuszczowych, steroli roślinnych, barwników,
prowitamin i witamin A, E, alkoholi i wosków.
Zalety:
v Większy stopień wydobycia mniejsze straty oleju niż w przypadku tłoczenia
v Lepsza ochrona śruty przed działaniem wysokiej temperatury
Wady:
v Palność, straty i toksyczność rozpuszczalnika
v Większe zanieczyszczenie otrzymanego oleju substancjami ubocznymi
v Kosztowniejsza gospodarka cieplna i wodna
5. Porównanie rzepaku i oliwki jako surowców oleistych.
Oliwka jest drzewem wiecznie zielonym, rosnącym w klimacie śródziemnomorskim
i subtropikalnym. Ponad 95% drzew oliwnych uprawianych jest w basenie Morza Śródziemnego.
Około 80% produkcji oliwy z oliwek pochodzi z krajów UE (Hiszpania, Włochy, Grecja, Portugalia,
Francja), kolejne są kraje Bliskiego Wschodu (Turcja, Syria, Liban, Izrael) oraz Afryki Północnej
(Tunezja, Algieria, Maroko, Libia, Egipt).
Rzepak należy do rodziny roślin krzyżowych. Występuje w odmianach ozimych
i jarych, uprawiany jest głównie w klimacie umiarkowanym. Głównymi producentami rzepaku jarego
są: Kanada, Chiny, Indie, a ozimego: Niemcy, Francja, Wielka Brytania.
Owoce oliwki są owalne, zawierają wewnątrz pestkę. Stosunek miąższu do pestki waha się od
4:1 do 8:1. Oliwka zawiera 10-30% oleju i 40-60% wody. W zależności od stopnia dojrzałości barwa
owoców może wahać się od zielonej do czarnej. Wydajność oleju
z oliwki wynosi około 20%.
Owocami rzepaku są podłużne łuszczyny o długości od 45 do 120 mm, w których występuje
kilkanaście nasion o żółtozielonej barwie, otoczonych brunatnoczarną łuską. Nasiona rzepaku
zawierają około 39-45% tłuszczu i około 20% białka.
Przyczynami wzrostu popularności rzepaku na świecie są: mnogość odmian, bardzo dobra wydajność
oleju, bardzo wysoka wartość żywieniowa i użytkowa oleju, wysoka wartość paszowa śruty.
Oliwa z oliwek zawiera ok. 14% kwasów nasyconych, ok. 77% jednonienasyconych
(oleinowego), ok. 9% wielonienasyconych (n-6 ok. 8%, n-3 ok. 1%).
Olej rzepakowy zawiera mniej kwasów nasyconych (ok. 6%), i jednonienasyconych
(oleinowego) 58% oraz więcej wielonienasyconych 36% (26% n-6, 10% n-3).
Przyjmuje się, że olej rzepakowy ma najlepszy skład kwasów tłuszczowych spośród wszystkich
olejów jadalnych ze względu na najniższą zawartość kwasów nasyconych
i korzystny stosunek kwasów n-6 do n-3 (około 2:1).
Charakterystycznym kwasem tłuszczowym występującym w nasionach rzepaku jest kwas erukowy.
Tradycyjne odmiany rzepaku zawierały duże ilości kwasu erukowego (>48%)
w oleju i glukozynolanów (4-7%) w śrucie. Na skutek zastrzeżeń żywieniowych (kwas erukowy
prawdopodobnie uszkadza mięsień sercowy, a glukozynolany są wolotwórcze
i obniżają wartość żywieniową śruty) podjęto prace hodowlane i powstały pierwsze ulepszone
odmiany 0 o zmniejszonej zawartości kwasu erukowego. Następnie powstały obecnie najbardziej
rozpowszechnione odmiany 00 o zmniejszonej zawartości kwasu erukowego (<2%) i
glukozynolanów (<25mola/g s.m. beztłuszczowej 0,25%).
Rzepak
Oliwka
Rodzina oliwkowatych Rodzina krzyżowych
Klimat śródziemnomorski, subtropikalny Klimat umiarkowany
Wiecznie zielone drzewo, może żyć nawet kilkaset Roślina jednoroczna (rzepak jary)
lat lub dwuletnia (rzepak ozimy)
Ponad 95% upraw skupia się w basenie Morza Głównymi producentami są Kanada, Chiny,
Śródziemnego, głównymi producentami są Indie (odmiana jara), w Europie Niemcy,
Hiszpania, Włochy Grecja Francja, Wielka Brytania (rzepak ozimy)
Owocami rzepaku są podłużne łuszczyny
Owoce mają długość 2-3 cm, a masę 1,5-12 g, barwa o długości 45-120 mm, w których występuje
i wielkość owoców różnią się w zależności od kilkanaście nasion o żółtozielonej barwie
odmiany; przy osiągnięciu dojrzałości posiadają otoczonych brunatno czarną łuską
barwę fioletową do czarnej; wewnątrz owoców jest
pestka (10-30% masy owocu)
Zawartość tłuszczu wynosi przeciętnie 39-
Oliwka zawiera 10-30% oleju, 40-60% wody
45%, białko 20%
Wydajność z hektara rzepaku ozimego wynosi
Przeciętna wydajność plantacji wynosi 2,4 t/ha, a
1,8-5 ton (średnio 3,7 t/ha), a rzepaku jarego
wydajność oleju około 20%
jest nieco niższa
Kw. palmitynowy (16:0) 13,7% Kw. palmitynowy (16:0) 3,9%
Kw. stearynowy (18:0) 2,5% Kw. stearynowy (18:0) 1,9%
Kw. oleinowy (18:1) 71,1% Kw. oleinowy (18:1) 56,1%
Kw. linolowy (18:2) 10,0% Kw. linolowy (18:2) 20,3%
Kw. linolenowy (18:3) 0,6% Kw. linolenowy (18:3) 9,3%
SNZ (1-2%) to alkohole, węglowodory (skwalen),
sterole (-sitosterol), tokoferole (ą-tokoferol), SNZ (0,5-2%) sterole, węglowodory
polifenole (hydroksytyrosol, tyrosol, kw. fenolowe, (skwalen), karotenoidy (beta-karoten),
flawonoidy, pochodne oleuropeiny, inne związki tokoferole, związki fenolowe
lotne
Posiada stosunek n-6 do n-3 mniej korzystny niż w Posiada stosunek n-6 do n-3 korzystniejszy niż
przypadku oleju rzepakowego (13:1) w przypadku oliwy z oliwek (2:1)
Raczej nie modyfikowane Istnieją odmiany hybrydowe i GMO
Olej wydobywa się za pomocą ekstrakcji
Wydobycie oleju głównie za pomocą tłoczenia na
i rafinacji, tłoczenie na zimno jest mniej
zimno, ekstrakcja wytłoków jest mniej popularna
popularne
6. Proces ekstrakcji przemysłowej olejów roślinnych
Ekstrakcja jest procesem dyfuzyjnym wyodrębniania określonego składnika lub składników z
mieszaniny stałej, płynnej lub gazowej za pomocą odpowiedniego rozpuszczalnika. Ekstrakcja opiera
się na dyfuzji składnika do cieczy (rozpuszczalnika) lepiej rozpuszczającego ten związek lub związki
chemiczne.
W przemyśle tłuszczowym ekstrakcja wykorzystywana jest do wydobywania tłuszczu z nasion lub
owoców roślin oleistych. Ekstrakcję tłuszczu poprzedza: rozdrobnienie nasion w śrutownikach,
kondycjonowanie nasion i wstępne odolejenie miazgi za pomocą tłoczenia na zimno lub na gorąco w
prasach ślimakowych, hydraulicznych lub pneumatycznych. Następnie wytłoki nasion zawierające ok.
10% tłuszczu poddawane są ekstrahowaniu za pomocą selektywnego rozpuszczalnika. Najczęściej
jako rozpuszczalnik wybiera się heksan- wrze w 68C, jest dobrym rozpuszczalnikiem, ale jest
łatwopalny i wpływa na powiększenie dziury ozonowej. Ekstrakcja polega na wielokrotnym
wymywaniu oleju z miazgi (rozdrobnionych nasion) rozpuszczalnikiem. Ekstrakcja składa się z dwóch
etapów: 1. szybki, wymywanie i rozpuszczanie tłuszczu wolnego pokrywającego rozdrobnione
nasiona i 2. powolny, polega na dyfuzji roztworu oleju w rozpuszczalniku przez półprzepuszczalne
błony nienaruszonych komórek. Mieszanina rozpuszczalnika z wyekstrahowanym olejem nazywa się
miscelą. Miscela zawiera ok. 25-30% oleju. Miscela poddawana jest filtracji, aby usunąć części stałe,
a następnie destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem. Destylacja ma na celu usunięcie rozpuszczalnika
z misceli i otrzymaniu oleju surowego. Olej surowy wymaga oczyszczania w procesie rafinacji. W
śrucie poekstrakcyjnej pozostaje ok. 2% tłuszczu i ok. 30-35% rozpuszczalnika. Śrutę poddaje się
tostowaniu w celu usunięcia i odzyskania rozpuszczalnika, odgoryczeniu śruty, polepszeniu jej
jakości, dzięki czemu może zostać wykorzystana jako pasza.
Ekstrakcję oleju prowadzi się sposobem okresowym lub ciągłym. W ekstraktorze surowiec przesuwa
się we współprądzie lub przeciwprądzie z rozpuszczalnikiem. Istnieją dwie metody ekstrakcji:
perkolacja- rozpuszczalnik pod działaniem siły grawitacji lub przez pompowanie przepływa przez
masę surowca, surowiec przesuwany jest na taśmie lub w koszach i zraszany jest rozpuszczalnikiem
lub miscelą o coraz większym stężęniu; metoda zanurzeniowa (imersyjna)- zalewanie złoża
rozpuszczalnikiem, w zbiorniku z rozpuszczalnikiem przesuwa się przesuwa się masa ekstrahowana.
Ekstrakcję metodą zanurzeniową prowadzi się w ekstraktorach Hildebrandta, Oliera, czy Andersona,
natomiast metodą perkolacji w ekstraktorach de Smeta, Bollmana, Lurgi i Rotocel. Istnieje również
metoda filtracyjno-ekstrakcyjna, eliminująca konieczność tłoczenia surowca.
Ekstraktor Hildebrandta- ekstraktor ślimakowy pionowy, przeciwprąd, rozpuszczalnik wypełnia
całkowicie aparat w kształcie U, materiał przesuwany jest na skutek obrotu ślimaka.
Ekstraktor wieżowy Oliera- składa się z kolumny ekstrakcyjnej z mieszadłem i przenośnika
koszowego; przeciwprąd.
Ekstraktor de Smet- ekstrahowanie masy przesuwanej na ruchomej taśmie natryskiem
rozpuszczalnika, przeciwprąd.
Ekstraktor Bollmana- pionowy, koszowy, w dnach koszy sita dla odcieku misceli, surowiec podawany
do koszy, gdy te znajdują się w górnej części aparatu, kosze przesuwając się w dół są natryskiwane
półmis celą (współprąd), następnie gdy przesuwają się w górę natryskiwane są czystym
rozpuszczalnikiem, który zagęszcza się, przepływając w przeciwprądzie.
Ekstraktor Lurgi- taśmowy ramowy, łączy cechy ekstraktorów: koszowego poziomego i taśmowego,
zastosowano w nim ramy, umożliwiające przesypywanie masy nasiennej z górnego poziomy na dolny,
odolejanie przebiega dwupiętrowo.
Ekstraktor karuzelowy Rotocel- odolejanie masy nasiennej w wysokiej warstwie, ściek misceli pod
działaniem siły ciężkości, bęben podzielony na klinowe komory obraca się w nieruchomym zbiorniku,
przeciwprąd.
Ekstraktor filtracja-ekstrakcja - masa nasienna jest zalewana miscelą w ekstraktorze, śruta
wymieszana z miscelą trafia do filtru, gdzie następuje odessanie misceli w podciśnieniu, miscela przed
destylacją jest oczyszczana w filtrach polerujących.
Tostowanie śruty
W nasionach rzepaku glukozynolany produkty hydrolizy: izocyjaniany, tiooksazolidyny (ITC, VTO)
które są szkodliwe.
Wolotwórcze
Obniżają wykorzystanie białka
Tostowanie odgoryczanie unieczynnienie związków siarkowych - 30-50% tych związków jest
usuwane - zostaje podwojona wartość odżywcza śruty
Tostowanie usuwanie i regeneracja rozpuszczalnika oraz polepszenie jakości paszy w tosterach
śruta zawiera ok. 30% benzyny
Toster podobne urządzenie do prażni, na półkach są śruby, na górnej półce 70-80oC,
odbenzynowanie. Półki są podgrzewane parą odparowanie rozpuszczalnika ok. 1h, śruta przesuwa
się ku dołowi przez 5-6 półek, na ostatniej najniższej 110oC. Tostowanie = silne podgrzanie śruty.
Chłodzenie fluidyzacyjne, do magazynu.
Śruta poekstrakcyjna zawartość białka 32%, wody 10%, tłuszcz 1-2%.
Wady:
-technologia droga- wymaga zastosowania urządzeń, m.in. ekstraktora
-zanieczyszcza środowisko
-niższa jakość oleju- wymaga rafinacji
Zalety:
-wysoka wydajność procesu- ok. 2% oleju resztkowego w wytłokach (w tłoczeniu 6-15%)
-możliwość uzyskania stałej jakości produktu.
7. Rafinacja jadalnych olejów roślinnych
Etapy rafinacji :
Odśluzowacenie
Neutralizacja
Bielenie
Odwanianie
Winteryzacja tylko przy obecności wosku np. len słonecznik)
1. Odszlamowanie/ odśluzowacenie ą kwas fosforowy i cytrynowy !(działanie
chelatujące),woda jako dodatek.
Usuwanie : związki fosforowe(kwas bo zwiększa stopień hydratacji związków
fosforowych), metale, barwniki małe ilości.
Metody niekonwencjonalne :
Etap misceli
Ultrafiltracja ąmembrany dobre oczyszczenie i problem psucia filtru
Adsorpcja ziemią bielącą (mała zawartość fosfolipidów)
Metody termiczne 240-260 C wytracanie osadów , powstawanie związków polimerowych
Metody elektryczne
Enzymatyczne (temp 55 C , opt pH , 30 g/t soja 4 h, rzepak 6 h )
Przy wysokiej zawartości związków fosforowych >30% >1500 mg/kg:
Super odśluzowacenie :
Kwas foforowy +woda 1-1,5% (1)
2h hydratacja i mieszanie (2)
Lecytyna w śluzie po odszlamowaniu (fostatydylocholina) 50-60% , suszenie próżniowe 21,3 kPa
70C ą lecytyna handlowa 60-70% fosfatydów 30-40% oleju 3-4% wody (nasiona oleiste, żółtko)
2. Odkwaszanie- zasada sodowa, potasowa i woda
O
O
+ NaOH C
R
R
C
ONa
OH
KOH
Usuwa wolne kwasy tłuszczowe
Częściowo fosfolipidy
Jony metali
Związki fosforowe żmydła osadowe
karotenoidy
3. Bielenie- ziemia bieląca + ziemia okrzemkowa
Usuwanie :, barwniki,
4. Odwanianie - para wodna i na koniec kwas cytrynowy
Usuwanie : związki lotne, WKT, związki siarkowe, wtórne produkty
utleniania, krótko łańcuchowe kwasy tłuszczowe,
ODŚLUZOWACENIE :
1. Suszenie i ogrzewanie (bez suszenia jeżeli olej na cele techniczne)
1. Mieszanie z H3PO4 i cytrynowym (0,2-0,5%, 75-85%)
2. Odwirowanie, filtracja, sedymentacja (t = 5-30 min) zależy od zawartość związków
Fosforowych. Temp 80-90 C zmniejszenie lepkości , czasami dodatek ziemi bielącej 2 kg/t
H3PO4 funkcje:
Usuwanie/rozkład niezhydratyzowanych fosfolipidów
Rozkład kompleksów białkowo-lipidowych
Częściowe usuwanie barwników
Częściowe usuwanie związków z autooksydacji
Wzrost stabilności oksydacyjnej o 50%
Przy małej zawartości związków śluzowych sam woda ą hydratacja
Inne związki : bezwodnik kwasu octowego i siarkowy ( pociemnienie oleju), HCl, HNO3
(pojaśnianie) cytrynowy, szczawiowym.
- Straty tłuszczu, w nadmiarze rozkład triacylogliceroli
- Zwiększenie zawartości mono i di
- Usuwanie tokoferoli 1-2%
- Zanieczyszczenie środowiska
- Korozja
Na koniec Wirowanie, filtracja :
Okresowe plusy (mała produkcja, niski koszt ) minusy (strata energii i czasu)
Ciągłe duża produkcja
ODKWASZANIE
Na gorąco :
o Schort mix 10 s
o Superschort mix 2-3 s
o Uktraschort mix 0,2 s
Na zimno 20C I podgrzanie przy oddzielaniu 70 C
o Longmix 15 mix
Sopstok po jednoczesnym odśluzowaceniu i odkwaszaniu i poddany obróbce odpad ą odzysk
lecytyny.
Sopstok +woda +solanka ą mieszanie. Odwirowanie,, wykwaszanie 20% nadmiar H2SO4 ą kwasy
porafinacyjne (WKT 60%, 40% glicerydy 6% substancje beztłuszczowe
Inne metody odkwaszania :
Odkwaszanie misceli ( olej bawełniany , miscele z ekstrakcji)
Kropelkowa przepływ kropelek oleju przez warstwę ługu 2,5-3 m ok. 40 s
Zalety:
Niskie koszty aparatury, procesu brak wirowania i wody do przemywania.
Wady:
Powstawanie emulsji , problem ze standaryzowaniem wielkości kropel, przy obecności
fosfolipidów łatwiej powstaje emulsja.
Odkwaszanie destylacyjne jako wstępna dla olejów o wyższej liczbie kwasowej ą
wtedy rafinacja jest procesem fizycznym bez zasad
Odkwaszanie ekstrakcyjne- (selektywne rozpuszczanie wolnych kwasów tłuszczowych,
furfurol, ciekły propan )
BIELENIE ADSORPCYJNE
Usuwane są:
Barwniki (selektywnie) karotenoidy, chlorofile
Jony metali (Fe, Cu)
Fosfor
Mydła po rafinacyjne
Adsorbent
Cechy adsorbenta :
Aktywność ( powierzchnia do 2,5 m2/g )
Selektywność
Stopień pochłaniania tłuszczu
Aatwość odsączania
Cena ( min. Koszt aktywacji , operacje do aktywowania powierzchni )
Zawartość wody ( im mniej lepsze wł. chelatujące )
Parametry procesy okresowego:
0,3-2% ziemi bielącej
80-95 C
15-60 min.
Podciśnienie
Filtracja na gorąco 70 C
Ziemia bieląca zaolejona wykorzystanie :
Zawartość tłuszczu 30-45 %
Na pasze ziemia nie szkodliwa z zaabsorbowanymi składnikami np. karotenoidy , metale
jako składniki toksyczne
Ekstrakcja kosztowne nie sam lecz z miazgą.
Zmydlanie na cele techniczne
Spalanie
Dodawanie do wytłoków przed ekstrakcją
Bielenie chemiczne :
Utlenianie bezbarwnych pochodnych barwników
Utlenianie częściowe tłuszczu-stary tłuszczu
Filtracja po bieleniu :
Prasy ramowo filtracyjne
Tkaniny bawełniane lub stylonowe
Dodatek ziemi okrzemkowej w trakcie bielenia (zwiększenie porowatości 5-20%)
ODWANIANIE
Usuwane :
Wkt
Substancje zapachowe
Barwniki
Produkty autooksydacji
Naturalne składniki olejów np. siarkowe
Wady :
Usuwane tokoferole
Straty karotenoidów
Powstają izomery trans do 1%
Polimeryzacja
Hydroliza triacylogliceroli
Parametry :
Ciśnienie 2-4 mm Hg (266-532 Pa) bardzo ważne utrzymanie niskiego ciśnienia , minimalne
zużycie pary, krótki czas, mniejsze utlenianie
Temperatura 200-240 C lub 160-240 C
Bezpośrednio parą wodna przegrzaną 300-320 C
Czas 1,5 8 h
Odwanianie okresowe:
Ciśnienie 10 mm Hg
Temperatura 160- 180 C
Para 300- 320 C
Czas 3 8 h
Odwanianie ciągłe:
2-6 mm Hg
temperatura 240- 260 C
przegrzana para wodna 300-320 C
czas 1,5- 3 h
na końcu dodatek kwasu cytrynowego > 100 C
WINTERYZACJA
Prowadzona na początku lub na końcu.
Słonecznik, bawełna, lniany, kukurydziany
Wymrażanie ą usuwanie wosków
Woski od kilkuset do 2000 mg/kg
Schładzanie do 6-8 C
Krystalizacji 4 h
Dojrzewanie 6 h
Podgrzewanie do 18 C
Filtracja z ziemią bielącą
Ogólne zalecenia dotyczące rafinacji :
Przechowujemy olej surowy a nie rafinowany
Minimum fosforu, metali chlorofilu
Ograniczenie temperatury, oraz dostępu powietrza , światła
Stosowanie przeciw utleniaczy uzupełnienie ubytków technologicznych
Kompozycje tłuszczów robić przed a nie po rafinacji
KLASYCZNA FIZYCZNA
Odśluzowacenie Super odśluzowacenie
Odkwaszanie Super bielenie
Bielenie Super odwanianie
Odwanianie
Winteryzacja
8. Czynniki wpływające na szybkość utleniania:
1. nie da się uniknąć :
promieniowanie korpuskularne
promieniowanie elektromagnetyczne
promieniowanie gamma
promieniowanie ultrafioletowe
Elektrony i inne formy energii o energii pojedynczego kwantu zdolne do wybicia elektronu
2. da się uniknąć:
tlen ( zamkniecie butelki MAP; wypełniani butelki gazem obojętnym np. azotem, CO2
azotowanie oleju po rafinacji celu usunięcia tlenu)
związki nadtlenkowe
rodzaj i zawartość kwasów nienasyconych więcej podwójnych wiązań i większy stopień
nienasycenia to większa podatność na utlenianie
temperatura (jednak nawet bardzo niska go nie zahamuje)
światło im więcej tym szybciej, najmocniejsze działanie ma światło fioletowe i żółte, olej
należy pezchowywać w ciemnym miejscu
obecność przeciwutleniaczy przeciwutleniacze mogą być: pierwotne (pierwszorzędowe)
opózniają utlenianie w wyniku przerwania łańcucha autooksydacji ; wtórne (drugorzędowe) -
opózniają utlenianie w wyniku procesów innych niż przerwanie łańcucha autooksydacji. Ze
względu na pochodzenie przeciwutleniacze mogą być naturalne: (tokoferole, fosfolipidy,
karotenoidy, hydrolizaty białkowe, dym wędzarniczy, niektóre sterole, skwalen, sezamol (w
oleju sezamowym), tyrozol i hydroksytyrozol (w oliwie z oliwek) i syntetyczne: (BHT, BHA).
jony metali, głównie Cu, ale również Fe, Mn, Cr, Ni(wiele metali usuwanych jest w procesie
rafinacji, dodatek kwasu cytrynowego ma właściwości chelatujące). Metale są
prooksydantami i dodatkowo katalizują rozpad nadtlenków lipidowych na rodniki
stopień hydrolizy im wyższy tym więcej produktów utlenienia, mała stabilność mono- i
diacylogliceroli w porównaniu do triacylogliceroli
rozmieszczenie kwasów tłuszczowych w cząsteczce triacyloglicerolu
tłoczenie i rafinacja olejów
barwniki szczególnie chlorofilowe
procesy i operacje technologiczne- temperatura, pH, wilgotność, dostęp tlenu, ciśnienie,
uszkodzenia mechaniczne
enzymy (lipazy, lipoksogenazy, fosfolipazy)
Podczas smażenia na szybkość utleniania mają wpływ: rodzaj użytego tłuszczu, czas trwania procesu,
warunki procesu (głównie temperatura), rodzaj smażonej żywności, częstość uzupełniania i wymiany
tłuszczu, urządzenie do smażenia(rodzaj smażalnika, budowa, konstrukcja, rodzaj materiału z jakiego
jest wykonany)
9. Zmiany zachodzące w tłuszczach podczas przechowywania
fizykochemiczne np. absorpcja przez tłuszcz lotnych substancji zapachowych
biochemiczne działalność enzymów, tj. lipazy powodującej hydrolizę oraz lipooksydazy
powodującej utlenianie
chemiczne autooksydacja spowodowana działalnością tlenu oraz hydroliza
nieenzymatyczna.
Jełczenie procesy zachodzące w tłuszczach podczas ich długiego przechowywania. Jełczenie jest
wynikiem utleniania kwasów tłuszczowych lub hydrolizy zawartych w tłuszczach wiązań estrowych.
Tłuszcze ulegają psuciu pod wpływem światła, temperatury, metali, wody i drobnoustrojów.
Skutkiem tego procesu jest wytwarzanie się lotnych kwasów i aldehydów o nieprzyjemnym zapachu
(tzw. jełczenie wonne). Na przykład jełczenie masła i związane z tym wydzielanie przykrego zapachu,
polega na powstawaniu wolnego kwasu masłowego pod wpływem wody i enzymów.
Hydroliza
to proces, w trakcie którego następuje rozkład cząsteczek tłuszczu do kwasów tłuszczowych
i glicerolu. Szczególnie łatwo zachodzi w takich produktach jak masło, margaryna z uwagi na
obecność wody, ale przyspieszają ją także enzymy oraz podwyższona temperatura. W olejach
rafinowanych brak enzymów.
Utlenianie zachodzi najszybciej w produktach bogatych w nienasycone kwasy tłuszczowe, a więc
w tłuszczach roślinnych. Podczas tego procesu następuje przyłączanie cząsteczek tlenu do
podwójnych wiązań kwasów tłuszczowych. Pierwsze produkty jakie powstają podczas tego etapu to
wodoronadtlenki ROOH, z których następnie powstają aldehydy i ketony. Podczas gdy te pierwsze
nie są wyczuwalne poprzez zmianę smaku czy zapachu, te ostatnie związki nadają już
charakterystyczny aromat zjełczenia. Hydronadtlenki ROOH -powstające w tym procesie
przyczyniają się do pojawienia się miażdżycy. Pod wpływem metali zaś powstają z nich czynniki
genotoksyczne wywołujące mutacje w obrębie DNA.
Podczas procesu jełczenia produkt tłuszczowy traci swoją wartość odżywczą. Zmniejsza się bowiem
zawartość witaminy E, karotenu, zniszczeniu ulegają nienasycone kwasy tłuszczowe. Taki produkt
spożywczy ma również negatywny wpływ na przyswajanie innych składników odżywczych zawartych
w jadłospisie jak białko czy witaminy z grupy B.
Fotoutlenianie :
Absorpcja bezpośrednia- pochłanianie fotonu i wyrzut e-
Fotosensybilizowanie - tlen i absorber światła dodatkowy np. chlorofile
(sensybilizatory)ą hamowane poprzez usuniecie barwnikówą rafinacja również
hemoglobina, mioglobina, tokoferole przy nadmiarze.
W ciekłych zachodzi szybciej niż w stałych
Działanie tłuszczu utlenionego
Obniżenie jakości smakowo zapachowych (zapach jełki tłuszczu powstanie
krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych )
Aldehydy ketony
Reakcje z białkiem (brunatne związki)
Brak NNKT witamin
Rodniki w reakcji z białkami (niszczą aminokwasy)
10. Wady i zalety oleju rzepakowego:
Zalety oleju rzepakowego:
6% kwasow nasyconych
60% jednonienasycone
36% wielonienasyconych
witaminy rozpuszczalne w tłuszczach: A,E,D3 i K
zawiera : tokoferole, beta-karoten, sterole
zawiera aż 10 razy więcej n-3 w stosunku do oliwy
optymalny stosunek kwasu linolowego do linolenowego (n-6:n-3) powoduje że olej
rzepakowy jest pożądany w diecie.
Cenny żywieniowo skład kwasów tłuszczowych
wady oleju rzepakowego:
odmiany dotyczą odmian wysokoerukowych
kwas erukowy < 2%
glukozynolany < 25źm/gbst
Mniejsza odporność na utlenianie gdyż zawiera dużo kwasu linolenowego (18:3).
Nierafinowany ma cierpki, nieprzyjemny smak.
11. Wady i zalety oleju palmowego
PALMA OLEISTA
występowanie: klimat tropikalny, Malezja, Indonezja, Nigeria, Brazylia (Malezja- dochody z
palmy na 1-2 miejscu, ropa naftowa na 1)
owoce w dużych gronach 20-30kg, do 1500 owoców
tłuszcz palmowy - pomarańczowy- przez beta-karoten
tłuszcz występuje w -owocach olej palmowy,
-pestce olej z ziarn palmowych
ż Barwnik do margaryn ze względu na dużą zawartość karotenów (300-2000 mg/kg)
Wyróżniamy dwa typy olejów palmowych: z miąższu i z ziaren palmowych
Olej z miąższu składa się głównie z kwasu palmitynowego, oleinowego i linolowego. Typowa
mieszanina zawiera ok.: 45% kwasu palmitynowego, 40% kwasu oleinowego, 10% linolowego i 5%
stearynowego
Natomiast olej z ziarn palmowych zawiera dużo kwasów nasyconych o krótkiej
i średniej długości łańcucha węglowego. Określany jest mianem oleju laurynowego ,
z powodu dużej zawartości laurynowego kwasu, ok. 48%
Olej palmowy z miąższu w klimacie tropikalnym posiada konsystencję ciekłą, z kolei w
klimacie umiarkowanym jest tłuszczem plastycznym, półstałym, co wynika
z wyrównanych zawartości kwasów tłuszczowych, ok. 50% nasyconych i ok. 50% nienasyconych.
Zalety:
duża wydajność, do 7-8 ton/ha
mnogość odmian
Naturalny, ładny pomarańczowo-czerwony kolor i ładny zapach
Barwnik do margaryn ze względu na dużą zawartość karotenów
Plastyczny, dzięki wyrównanym zawartościom kwasów nasyconych i nienasyconych
Wysoka temp. Topnienia i niska zawartość izomerów trans kwasów tłuszczowych
Kwasowy stan równowagi zapewnia olejowi większą odporność przed utlenianiem w
porównaniu z innymi olejami roślinnymi Temperatura jego topnienia wynosi ok. 30 C
praktycznie jedyna naturalna alternatywa utwardzonych tłuszczów z izomerami trans
bardzo dobre efekty różnych modyfikacji, szczególnie frakcjonowania
duża zawartość karotenoidów wynosząca 500-700 mg/kg. (inne zródło od 200-3000)
duża stabilność
szerokie zastosowanie (Oleje palmowe w różnej formie używane są do produkcji mydeł,
kosmetyków oraz produktów technicznych np. oleochemikaliów. Jednak główne zastosowanie
znajdują do celów spożywczych. Są używane na całym świecie w produkcji przemysłowej,
zakładach gastronomicznych oraz gospodarstwach domowych. Oprócz smażenia stosuje się je
do produkcji i barwienia margaryn, produkcji shorteningów, tłuszczów piekarskich i
cukierniczych, olejów sałatkowych, tworzenia lodów, cukierków i biszkoptów, substytutów
masła kakaowego oraz tłuszczu mlecznego)
możliwość wykorzystania wytłoków jako paszy dla zwierząt
Wady:
znikoma zawartość NNKT przy bardzo dużej zawartość kwasów nasyconych jest to
niekorzystne żywieniowo, chociaż z drugiej strony przez to olej jest bardziej stabilny i
odporny na niekorzystne przemiany zachodzące w tłuszczach np. utlenianie
klimat wyłącznie ciepły
Dużo kwasu palmitynowego- większe ryzyko zachorowania na choroby układu krążenia
dalej wady (niestety wszędzie było tylko o zaletach, informacje nie do końca sprawdzone):
bardziej stała konsystencja to trudniejsze dozowanie
uprawy palmy oleistej mają negatywny wpływ na środowisko
konieczna rafinacja do celów spożywczych (????)
12. odmiany oleju rzepakowego :
Tradycyjna, wysokoerukowa:
w oleju kwas erukowy (22:1)
w śrucie glukozynolany
1957 pierwsze wątpliwości zdrowotne C22:1
Podwójnie uszlachetniona, dwuzerowa, OO
- (Kanada 1975, canola 1979; nie GMO!!!):
- olej: bez kwasu erukowego (<2%)
- śruta: bez glukozynolanów (<25źm/gsmbt)
13. Surowce do produkcji margaryny :
Margaryna składa się z fazy wodnej oraz tłuszczowej. Do jej produkcji używane są różnego rodzaju
składniki, które pod względem technologicznym dzieli się na rozpuszczalne w wodzie i rozpuszczalne
w tłuszczach.
Faza tłuszczowa margaryny:
Oleje ciekłe
Do produkcji margaryny używa się olejów roślinnych pozyskanych z nasion roślin oleistych takich jak
np. : słonecznik, rzepak, soja czy palma oleista. Najczęściej stosuje się oleje rafinowane, czyli
uzyskane w procesie ekstrakcji i/lub tłoczenia, pozbawione składników niepożądanych.
Tłuszcze stałe
Stosowanymi w produkcji margaryny tłuszczami stałymi mogą być tłuszcze naturalnie stałe lub
modyfikowane, czyli poddane różnym zabiegom chemicznym, fizycznym lub biotechnologicznym.
Emulgatory:
Emulgatory są stosowane we wszystkich rodzajach margaryny w celu stabilizacji emulsji. Najczęściej
stosowanymi emulgatorami są mono- i diacyloglicerole kwasów tłuszczowych.
Barwniki
Surowce używane do produkcji margaryny charakteryzują się w większości barwą białą, dlatego jak
najbardziej uzasadniony jest dodatek odpowiednich barwników. Dlatego do barwienia margaryny
najczęściej stosuje się: karoteny, anatto lub kurkuminę.
Aromaty rozpuszczalne w tłuszczach
Podstawowym środkiem aromatyzującym wiele margaryn jest diacetyl. Znacząco przyczynia się on do
nadania margarynom aromatu maślanego.
Przeciwutleniacze
Naturalny przeciwutleniacz, tokoferol znalazł zastosowanie w wielu produktach, w tym także w
margarynach piekarskich. Spośród przeciwutleniaczy syntetycznych do margaryn można stosować
galusan oktylu, galusan dodecylu, butylohydroksyanizol i tert butylohydrochinon.
Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach
Margaryny z s witaminizowane koncentratami witamin A i D.
Faza wodna
Składnikami fazy wodnej są: woda, składniki mleczne, regulatory kwasowości, sól.. Do margaryn
można stosować także dodatek substancji zagęszczających (dziś bardzo rzadko stosowane),
przeciwutleniacze rozpuszczalne w wodzie, konserwanty, aromaty rozpuszczalne w wodzie oraz
składniki prozdrowotne np. stanole/sterole.
Woda
Woda używana do produkcji margaryny musi spełniać wymagania stawiane wodzie pitnej.
Składniki mleczne
Mleko pełni ważną rolę, gdyż nadaje margarynie naturalny zapach i smak, upodabniając ją tym
samym do masła. Margaryny, które są produkowane bez mleka i o małej zawartości tłuszczu mogą
jako dodatkowy składnik zawierać białka mleka (kazeinę czy koncentraty białek serwatkowych).
Sól
Dodatek soli do margaryn jest niewielki i wynosi zaledwie ułamek procenta.
Substancje konserwujące
Stosowanie substancji konserwujących w produkcji margaryny z technologicznego punktu widzenia
jest zbyteczne, jednakże dozwolone pod względem prawnym.
Aromaty rozpuszczalne w wodzie
Przeciwutleniaczem rozpuszczalnym w wodzie jest sól wapniowo - disodowa kwasu
etylenodiaminotetraoctowego (wersenian wapniowo sodowy (EDTA)).
Substancje zagęszczające
Substancjami zagęszczającymi używanymi w produkcji margaryny mogą liczne hydrokoloidy.
Najczęściej stosowanymi hydrokoloidami są alginian sodowy, żelatyna, acetylowany adypinian
diskrobiowy, skrobia utleniona, agar, pektyny i karagen. Jednakże obecnie, ze względu na możliwość
stosowania bardzo aktywnych emulgatorów substancje zagęszczające stosuje się bardzo rzadko.
Regulatory kwasowości
Ważnym składnikiem fazy wodnej są substancje zmniejszające kwasowość. Dlatego też do margaryny
dodaje się następujące składniki: kwas cytrynowy i jego sole, kwas winowy i jego sole a także kwas
adypinowy i mlekowy.
14. Współczesna technologia produkcji margaryny
Podstawowe etapy produkcji margaryny to:
przygotowanie i odmierzanie składników faz tłuszczowej i wodnej: fazę wodną przygotowuje
się partiami w zbiorniku do fazy wodnej. Wodę miesza się z solanką, składnikami mlecznymi,
stabilizatorami i aromatami ewentualnie konserwantem czy cukrem. Całość ogrzewa się do
rozpuszczenia. Temperatura fazy wodnej powinna wahac się w granicach 25-30 C.
Przygotowanie fazy tłuszczowej- wszystkie składniki osnowy tłuszczowej roztapia się na
gorąco. Temperatura powinna utrzymywac się na poziomie 30-40 C.
mieszanie faz i tworzenie emulsji- przygotowanie emulsji następuje poprzez przeniesienie za
pomocą pomp składników osnowy tłuszczowej do tanku emulsji. W przepływie ciągłym pod
ciśnieniem 3-5 MPa faze wodną dodaje się do tluszczowej i podczas stałego mieszania w
temp. 38 C obie fazy ulegają zemulgowaniu.
pasteryzacja- z tanku buforującego w sposób ciągły emulsje pompuje się do pasteryzacji.
Pasteryzacje prowadzi się najczęściej w temp. 75-80 C przez 15-20 s po czym emulsje chłodzi
się do 45-50 C.
zestalanie emulsji- chłodzenie i krystalizacja. Schładzanie i krystalizacja odbywa się w
skrobakowych schładzaczach rurowych.
wygniatanie- wstępnie zestaloną margarynę miesza się i ugniata w celu rozbicia kryształów
zestalonego tłuszczu .
dojrzewanie(temperowanie)- uformowanie struktury krystalicznej. Niektóre typy margaryn
przed zapakowaniem wymagają uformowania właściwej struktury krystalicznej i twardości.
Do pełnej krystalizacji potrzebują one dodatkowo 5-7 min dojrzewania w spoczynku.
pakowanie- gotowy produkt w zależności od wytwarzanego rodzaju jest albo formowany w
kostki i owijany lub nalewany w plastikowe pojemniki i zamykany przykrywką.
15. Wartość żywieniowa oleju rzepakowego
Olej rzepakowy ma najkorzystniejszy skład kwasów tłuszczowych spośród wszystkich dostępnych na
rynku olejów roślinnych. Zawiera najwięcej spośród olejów kwasów omega 3.
rzepak 6% ą najzdrowszy wysoka zawartość linolenowego - Skład: 10% linolowy 10%
linolenowy 20% WKT
Omega 3 to ważny składnik :
Mózgu (Japonia Brain Food)
Komórki nerwowe, mięsień sercowy, siatkówka
Ograniczają : ( nadciśnienie, arytmię, gdy stanowią 1% energii to ryzyko zawału <59%)
Badania: 1,5 łyżki stołowej (18 g) oleju rzepakowego może redukować ryzyko chorób układu
krążenia, z powodu wysokiej zawartości kwasów nienasyconych
Olej rzepakowy jest o 21% zdrowszy od oliwy z oliwek:
nasycone Jedno 18:2 18:3
nienasycone linolowy linolenowy
18:1 - oleinowy
Rzepak 6 58 26 10
Oliwa z oliwek 14 77 8 <1
Bardzo dobra wartość użytkowa :
odporność na utlenianie ( 18:3 pozycja 2 brasico strerol kwas eurokowy)ąlipooksygenaza
dobry do smażenia , stabilny, nie przenosi zapachu, łatwo się odsącza - w produkcie mniej
tłuszczu
Olej rzepakowy jest bardzo dobrym olejem jadalnym, ma cenny żywieniowo skład kwasów
tłuszczowych. Zawiera bardzo mało kwasów tłuszczowych nasyconych (laurynowy 12:0 0%;
mirystynowy 14:0 0%; palmitynowy 16:0 - 3,9%; stearynowy 18:0 - 1,9%), dużo kwasów
jednonienasyconych (oleinowy 18:1 - 56,1%) i wielonienasyconych (linolowy 18:2 20,3%;
linolenowy 18:3 9,3%), w tym deficytowy kwas linolenowy z grupy kwasów n-3 (9,3%) jeden z
niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych NNKT. Ze względu na dużą zawartość kwasu
oleinowego (56,1%), zbliżoną do zawartości w oliwie z oliwek (71,1%), nazywany jest oliwką
północy . Poekstrakcyjna śruta rzepakowa jest cenną paszą wysokobiałkową w żywieniu zwierząt.
Wartość żywieniowa tłuszczów:
- wysoka wartość energetyczna
- dobra rozpuszczalność wit. A, D, E, K
- obecność NNKT.
NNKT:
- prawidłowe funkcjonowanie m. in.: układu nerwowego, mięśnia sercowego, siatkówki oka,
- udział w transporcie i utlenianiu cholesterolu,
- składniki lipidów błon komórkowych,
- niezbędne składniki tkanek,
- transport lipidów w ustroju,
- zdolność zapobiegania powstawaniu zakrzepów.
Olej rzepakowy:
kwas linolowy 10 20 % wag.
kwas linolenowy 6 12 % wag.
Olej rzepakowy z nasion rzepaku podwójnie ulepszonego charakteryzuje się:
1. Niską zawartością kwasu erukowego < 2 %
2. Obniżoną zawartością glukozynolanów w śrucie < 25 g/g s.m. beztłuszczowej
3. Korzystny żywieniowo i zdrowotnie skład kwasów tłuszczowych:
- bardzo niska zawartość kwasów tłuszczowych, ok. 6 % (w oleju słonecznikowym ok. 11 %,
sojowym ok. 15 % i oliwie z oliwek ok. 14 %)
- wysoka zawartość kwasów jednonienasyconych w oleju rzepakowym 58 % (praktycznie
kwas oleinowy)
- ok. 30 % to kw. NNKT, na które składają się: kw. linolowy, stanowiący 20 % kw.
tłuszczowych oraz kwas ą-linolenowy, stanowiący 10 %
- zawiera najwięcej kwasu ą-linolenowego z grupy n-3.
Olej rzepakowy ma wysoką wartość żywieniową i może odegrać dużą rolę w profilaktyce chorób
cywilizacyjnych.
Skład frakcji nietriacyloglicerolowej, zwana substancją niezmydlającą się SNZ; stanowi ona średnio
0,5 2 % masy oleju i zawiera związki czynne biologicznie i mające ważne znaczenie fizjologiczne.
Główny składnik sterole alkohole alicykliczne z grupy steroidów, pochodne steranu, występujące
w postaci wolnej lub jako estry kwasów tłuszczowych.
Zawartość steroli we frakcji SNZ oleju rzepakowego wynosi 60 64 %.
Sterole są cennymi składnikami oleju:
- przeciwutleniacze
- fitosterole jako substancje aktywne w walce z niedokrwienną chorobą serca.
Skład steroli w olejach roślinnych jest w przybliżeniu stały i charakterystyczny dla danego gatunku!
Węglowodory skwalen:
Poza sterolami do frakcji nieglicerydowej należą inne związki aktywne biologicznie, takie jak:
węglowodory, alkohole alifatyczne, woski, barwniki, tokoferole czy tokotrienole.
Karotenoidy: beta-karoten (prowitamina A), właściwości przeciwutleniające.
Tokoferole: witamina E określenie rodzajowe wszystkich pochodnych tokolu i tokotrienolu,
wykazujących aktywność biologiczną ą-tokoferolu.
Izomery tokoferoli:
- ą-tokoferol (największa aktywność wit. E)
- - i ł-tokoferol (najlepsze przeciwutleniacze)
Naturalne przeciwutleniacze:
64 % ł-tokoferolu
35 % ą-tokoferolu
pon. 1 % -tokoferolu
brassicasterol !
Ilość tokoferoli: 300 1000 (średnio 680 mg/kg)
Związki fenolowe:
- kwas sinapowy, kawowy, ferulowy, wanilinowy, syringinowy, alkohole (hydroksytyrosol,
tyrosol).
16. Czynniki wpływające na trwałość koncentratów spożywczych wilgotność
(zawartość wody) niekorzystne zmiany w wyniku r. enzymatycznego i nieenzymatycznego
brunatnienia, zmiany w tłuszczu, zmiany mikrobiologiczne i fizykochemiczne:
1. rodzaj użytego tłuszczu łój wołowy i boczek wędzony ąniekorzystne zmiany chemiczne (
zw. o niepożądanym smaku i zapachu)
2. zawartość stosowanych przeciwutleniaczy
3. zawartośc soli przyspiesza jełczenie tłuszczu, zwiększa higroskopijność (zbrylanie) i skraca
czas do spożycia
4. rodzaj opakowania
5. warunki przechowywania (światło, temp, wilgotność)
17. składniki przeciwżywieniowe surowców wysokobiałkowych
Surowcami wysokobiałkowymi są: soja, słonecznik, arachid, rzepak, bawełna. Ich przydatność do
produkcji jadalnych preparatów białkowych jest uzależniona od:
- wydajności białka: zawartości białka w plonie, wielkości plonu, łatwości pozyskiwania białka w
procesie technologicznym;
- warunków technicznych zbioru i przetwarzania surowca;
- wartości odżywczej białek oraz obecności związków toksycznych;
- akceptacji uzyskanych produktów białkowych przez konsumentów;
- uwarunkowań ekonomicznych i handlowych produktu.
Związkami przeciwżywieniowymi w surowcach są:
- słonecznik związki fenolowe: kwas chlorogenowy powoduje gorzki smak i ciemnienie
produktu;
- bawełna gossypol brunatny związek polifenolowy; toksyczny; surowiec zawierający ten
związek nie może być wykorzystywany do produkcji koncentratów białkowych;
- arachid aflatoksyny wytworzone przez Aspergillus flavus w warunkach złego przechowywania;
- rzepak glukozynolany: izotiocyjany olejki gorczyczne; fityniany; związki fenolowe;
- soja:
ż inhibitory proteaz: trypsyny, chymotrypsyny;
ż hemaglutaminy: lektyny;
ż oligosacharydy: rafinoza, stechioza, werbaskoza
ż fityniany;
ż antywitaminy: wit. A i D;
ż glukozynolany: izotiocyjany.
Klasyfikacja substancji antyżywieniowych dzieli je na pierwotne, do których zalicza
się większość substancji podporowych oraz na wtórne, do których należy większość substancji
obronnych. Substancje pierwotne to węglowodany, białka i tłuszcze roślinne. Zdecydowanie
dominujące, jeśli chodzi o występowanie są polisacharydy niestrawne, takie jak: celuloza, pektyny i
lignina. Wtórne związki antyżywieniowe są związkami o charakterze białkowym. Są to liczne i bardzo
zróżnicowane produkty przemian biochemicznych, takie jak: polifenole, glukozynolany, glikozydy,
związkifitynowe, alkaloidy i inne.
Pierwotne substancje antyżywieniowe:
Substancje węglowodanowe - polisacharydy
niestrawne
Są to substancje węglowodanowe, które w odróżnieniu od skrobi są niestrawne. Ich działanie
antyżywieniowe polega na ograniczaniu wchłaniania składników pokarmowych. Podlegają jednak
częściowemu rozkładowi przez enzymy mikroorganizmów żwaczowych (bakterii i pierwotniaków).
Polisacharydy niestrawne wchodzą w skład włókna pokarmowego, które stanowią substancje
włókniste i lepkie. Największe znaczenie żywieniowe mają: celuloza oraz lignina i b-glukan.
Trzeba tutaj odnotować, że pewna ilość celulozy w dawce jest korzystna, gdyż składnik ten poprzez
zdolność do wiązania wody spełnia ważne funkcje dla perystaltyki jelit oraz spulchnia treść jelit i
odchodów. Inne niestrawne węglowodany, lignina i b-glukan występują razem z celulozą i pełnią
funkcje zlepiające. Składniki te, jak i produkty ich rozkładu w przewodzie pokarmowym nie mają
praktycznie żadnej wartości pokarmowej. Ich działanie antyżywieniowe polega na tym, że przy
nadmiernym spożyciu frakcje rozpuszczalne tych cukrowców tworzą w jelicie cienkim roztwory o
dużej lepkości, zmniejszające emulgację tłuszczu oraz wchłanianie aminokwasów i kwasów
tłuszczowych.
Substancje białkowe - inhibitory trypsyny
Tę grupę substancji antyodżywczych stanowią związki białkowe występujące w mikroorganizmach
i roślinach, działające hamująco na aktywność enzymów wydzielanych przez trzustkę. Blokowanie
enzymatycznej aktywności enzymów trzustki polega na tworzeniu z nimi nieaktywnych kompleksów.
Niekorzystne działanie inhibitorów trypsyny polega przede wszystkim na zahamowaniu wzrostu .
Spożywane w małych ilościach mają jednak korzystne działanie stymulujące funkcje wydzielnicze
trzustki.
Substancje tłuszczowe - kwas erukowy
(C20:1)
Rośliny są zródłem wielu kwasów tłuszczowych o prozdrowotnym działaniu, zarówno na organizmy
zwierząt, jak i ludzi. Nasiona roślin oleistych oraz zielonki dostarczają szczególnie wartościowe,
długołańcuchowe kwasy tłuszczowe o działaniu zbliżonym do witamin. W nasionach
rzepaku i innych roślin krzyżowych występuje jednak kwas erukowy mający negatywne działanie na
organizmy zwierząt i ludzi. Antyżywieniowe działanie tego kwasu polega na hamowaniu wzrostu oraz
zmianach czynnościowych i histopatologicznych mięśnia sercowego.W oleju z nasion starych odmian
rzepaku był to dominujący kwas tłuszczowy (blisko 50%). Jednak,w wyniku prac hodowlanych w
nasionach nowych, tzw. podwójnie ulepszonych odmian rzepaku zawartość tego kwasu udało się
zmniejszyć do poziomu poniżej 2%
.
Wtórne substancje antyżywieniowe biologicznie czynne
Związki fenolowe
Są one najczęściej substancjami o charakterze metabolitów z wbudowanymi pierścieniami
aromatycznymi. Najważniejsze substancje antyżywieniowe z tej grupy to fitoestrogeny, taniny
i saponiny. Cierpki smak związków fenolowych stanowi formę obrony roślin przed zwierzętami.
Równocześnie jednak warto nadmienić, że do tej grupy związków chemicznych należą
również witaminy E i K. Uważa się, że znacznaczęść antyżywieniowych związków fenolowych
Fitoestrogeny
Estrogeny, jak wiadomo, to hormony regulujące cykl płciowy, głównie żeński. Związki o działaniu
estrogenów (tzw. fitoestrogeny) są wytwarzane przez rośliny jako produkty metaboliczne
lub w reakcji na agresywne czynniki środowiskowe, takie jak grzyby czy bakterie.
Taniny
Są złożonymi związkami fenolowymi o właściwościach garbników, posiadającymi zdolność
do łączenia się z białkami, a w mniejszym stopniu również z węglowodanami. W naturze taniny
spełniają funkcje ochronne dla roślin, gdyż w kompleksach z innymi związkami stanowią
naturalną ochronę przed owadami i patogennymi grzybami. Taniny skondensowane (nierozpuszczalne
w wodzie) w przewodzie pokarmowym tworzą trudno strawne, nierozpuszczalne
kompleksy z białkami pasz i enzymów trawiennych. Przy zbyt dużym spożyciu tanin oraz złym
zbilansowaniu dawki powodują one obniżenie dostępności białka i energii z pasz. Równocześnie
jednak w odpowiednich warunkach działają korzystnie, chroniąc białko przed zbyt szybką
degradacją, przeciwdziałając wzdęciom oraz hamując rozwój pasożytów przewodu pokarmowego.
Wskazuje się również na inne walory zdrowotne tanin; mają działanie ściągające, przeciwzapalne i
przeciwutleniające.
Saponiny
Są związkami fenolowymi, które w roztworach z wodą tworzą piany i emulsje o gorzkim
smaku. Dla roślin pełnią funkcje ochronne przed larwami owadów i grzybami. U ludzi i zwierząt
mają działanie korzystne i antyżywieniowe zbliżone do tanin. Zwraca się uwagę na ich korzystny,
bo hamujący, wpływ na fermentację mocznika i kwasu moczowego do amoniaku. Wykryto również
korzystną z punktu widzenia żywieniowego interakcję saponin z taninami w jelicie cienkim, gdzie te
dwie substancje tworzą prawdopodobnie kompleksy wzajemnieneutralizujące swoje działanie
antyżywieniowe.
Glukozydy cyjanogenne
Stanowią je liczne substancje obronne które dla roślin mogą być również przydatne w przemianach
azotowych. Własności antyżywieniowe tych substancji wynikają z ich często gorzkiego smaku,
wydzielania się cyjanowodoru z uszkodzonych roślin oraz trującego działania produktów ich rozpadu
w przewodzie pokarmowym.
Glukozynolany
Występując głównie w roślinach krzyżowych same w sobie nie są toksyczne. Dopiero
produkty ich rozpadu zachodzącego pod wpływem enzymów roślinnych lub też wytwarzanych
przez mikroflorę przewodu pokarmowego działają toksycznie. Są to nitryle i izotiocyjaniany
mające szkodliwy wpływ na wątrobę i nerki (głównie zmiany hipertroficzne) oraz gospodarkę
jodem (blokowanie wychwytywania tego pierwiastka przez tarczycę).
Alkaloidy
Ta grupa substancji to organiczne zasady zawierające azot, powstające głównie w wyniku
przemian metabolicznych aminokwasów. Do tych związków zaliczane są tak znane składniki
używek, jak: nikotyna, kofeina czy narkotyki. Gorzki smak alkaloidów ma funkcje odstraszające
u roślin, natomiast ich szkodliwość dla zwierząt polega na działaniu trującym. Szkodliwe
efekty farmakologiczne działania alkaloidów to przede wszystkim zaburzenia systemu
nerwowego (drgawki, wstrzymanie akcji serca) oraz funkcji nabłonka jelit (biegunki).
18 Właściwości prozdrowotne białek sojowych
1. obniżenie cholesterolu we krwi frakcji LDL (lecytyna, izoflawony, koenzym Q)
2. zmniejsza ryzyko rozwoju miażdżycy oraz łagodzi jej skutki
3. zapobieganie w powstaniu zakrzepów, a tym samym obniża ryzyko zawału serca i udaru
mózgu
4. mniejsze straty wapnia z moczem w porównaniu z białkiem zwierzęcym
5. poprawia mineralizację kości (izoflawony)
6. łagodzenie objawów klimakterium i opóznienie menopauzy (fitoestrogeny)
7. przeciwnowotworowe, rzadziej rak sutka
8. zwiększenie odporności organizmu ( Wit. A, B1, B2 B6 B12 CDE, kwas foliowy , Cu, K,P,Fe,
Mg, Zn, I
9. łagodzi objawy opryszczki (lizyna)
10. wspomaga dietę niskocholesterolową (lecytyna)
11. ograniczenie dolegliwości u kobiet podczas menopauzy
25 g białka sojowego dziennie wpływa korzystnie na organizm człowieka.
19. Właściwości funkcjonalne białek sojowych
Właściwości funkcjonalne to fizyczne, chemiczne, technologiczne i użytkowe właściwości,
które wpływają na zachowanie się białek w produktach żywnościowych podczas ich wytwarzania,
przechowywania oraz spożywania. Najważniejszymi czynnikami wpływającymi na właściwości
funkcjonalne ma struktura białek oraz ich skład aminokwasowy. Ważnymi czynnikami, wpływającymi
na właściwości funkcjonalne białek są również wymiary molekularne, hydrofobowość, ładunek i
elastyczność (luzne lub zwięzłe) oraz czynniki zewnętrzne: temperatura, pH, siła jonowa i obecność
innych cząsteczek. Procesy technologiczne , jakim poddawane są surowce żywnościowe, również
wpływają na właściwości funkcjonalne białek. Właściwości funkcjonalne białek można modyfikować
metodami fizycznymi, chemicznymi, enzymatycznymi i genetycznymi. Np. na drodze enzymatycznej
modyfikacji białek sojowych z wykorzystaniem enzymów proteolitycznych można uzyskać poprawę
niektórych właściwości funkcjonalnych
Białka soi zawierają 40% białka, 25% węglowodanów, 20% tłuszczu, 5% popiołu. Białka te są
w 80% rozpuszczalne w wodzie. 90% bialek soi to globuliny, 10% to albuminy. Najszerzej
stosowanymi w przemyśle spożywczym są: mąki, koncentraty i izolowane białka sojowe. Różnią się
one przede wszystkim procesem produkcji, a także ostateczną zawartością białka w suchej masie:
Mąki i grysy sojowe ą ok. 50% białka w s.m
Koncentraty białek sojowych ą ok. 70% białka w s.m.
Izobaty ą powyżej 89% białka w s.m
Wśród najważniejszych właściwości białek sojowych wyróżniamy:
zdolność do emulgowania zdolność wiązania i utrzymania stabilnej struktury tłuszczu oraz
cząstek wody. Najlepsze właściwości emulgujące mają koncentraty, które tworzą bardzo
stabilne emulsje, niewrażliwe na działanie soli.
wiązanie tłuszczu zdolność do wchłaniania i utrzymywania tłuszczu w produkcie
spożywczym. Szczególnie ważna cecha, ponieważ tłuszcz jest niezbędny do utrzymania
właściwej smakowitości i wrażeń odczuwanych podczas spożywania produktu. (ważne w
przemyśle mięsnym)
wiązanie wody zdolność do utrzymywania wody w swej strukturze, a po rozdrobnieniu,
wody dodanej (wbrew działaniu sił zewnętrznych)
żelowanie polega na tworzeniu uporządkowanej, przestrzennej struktury cząsteczek
polimerów, zdolnej do zatrzymania dużych ilości rozpuszczalnika i substancji
rozpuszczanych, albo wypełniaczy.
zdolność do tworzenia piany wykorzystywana jest rozpuszczalność, hydrofobowość
powierzchniowa, częściowa denaturacja (eksponowanie grup hydrofobowych), elastyczność
białka (czyli podatnośc na zmiany konformacji) Na stabilność piany wpływają: sacharozy (
cukier zwiększa lepkość fazy wodnej większa stabilność), tłuszcze ( mniejsza stabilność,
poprzez hamowanie reakcjo białko białko).
właściwości teksturotwórcze
Wykorzystanie preparatów sojowych:
mleko sojowe, tofu
jako emulgator w sosach
w przemyśle mięsnym do produkcji kiełbas, parówek wędlin wysokogatunkowych, pasztetów
przemysł cukierniczy, piekarski - czynnik pianotwórczy w lodach, piankach, kremach do ciast
czynnik żelujący w budyniach itp.
jako emulgator i stabilizator w produktach light
produkty mlekozastępcze
zupy, sosy, majonezy
żywność specjalnego przeznaczenia - odżywki dla dzieci, osób starszych, chorych, w okresie
rekonwalescencji, a także dla sportowców.
20. Podział i właściwości preparatów białkowych z soi
- nieupostaciowione
mąki
grysy
koncentraty
izolaty
hydrolizaty
- upostaciowione to:
produkty ekstrudowane,
produkty ekspandowane
grysy uzyskane metodą wytłaczania
Mąki:
odtłuszczone (poniżej 1,5% tł.)
niskotłuszczowe (5-6% tł)
pełnotłuste (18-20 % tł.)
lecytynowe (poniżej 1 % tłuszczu z dodatkiem lecytyny do 15%)
- otrzymane ze śruty poekstrakcyjnej lub z nasion
PDI- współczynnik dyspersji białka
mąki enzymatyczne (nieznacznie podgrzana) 90-95 PDI
lekko podgrzana 70-80 PDI
średnio podgrzana 35-40 PDI
śruta tostowana 8-30 PDI
-piekarstwo, cukiernictwo enzymatyczne
Preparaty białkowe z soi mają wysoką wartość odżywczą. Spożywanie soi ma znaczący
wpływ na obniżenie ryzyka chorób serca oraz nowotworowych. Białka sojowe wykazują właściwości
prozdrowotne.
Charakteryzują się, również atrakcyjnymi właściwości funkcjonalnymi tj. zdolność
emulgowania, wiązania wody i tłuszczu, żelowania oraz pianotwórczość, umożliwiają poprawę
jakości żywności, do której zostały dodane białka sojowe, jak również tworzenie nowych produktów
będących zamiennikami tradycyjnych produktów mlecznych czy mięsnych.
21. Właściwości odżywcze i prozdrowotne koncentratów białek serwatkowych.
Białka serwatkowe w aspekcie prozdrowotnym wykorzystywane są w celu:
podniesienia wartości żywieniowej produktów tradycyjnych
produkcja wysokobiałkowych odżywek dla niemowląt dzieci i sportowców
produkcja żywności wegetariańskiej oraz dla osób nie tolerujących białek mleka lub
glutenu
wytwarzanie produktów specjalnego żywieniowego przeznaczenia
produkcja żywności funkcjonalnej- prozdrowotnej.
Białka serwatkowe wartość odżywcza
duża zawartość białka
wysoka wartość biologiczna białka
Dobrze zbilansowany skład aminokwasowy
Duża zawartość białka
Biodostępność aminokwasów
Nieznaczny poziom substancji antyodżywczych i/lub łatwość ich dezaktywacji
Udokumentowana zaw. Naturalnych skł. Bioaktywnych
Odpowiednie cechy sensoryczne i duża czystość mikrobiologiczna
Białka serwatkowe składają się z głównych frakcji: &- laktoalbumina, - laktoglobulina,
albumina wołowa serum(BSA), immunoglobulina. Stanowią:
Skł. odżywczy w żywności dietetycznej
Skł. fizjologicznie aktywny w żywności funkcjonalnej
Skł. strukturotwórczy w żywności tradycyjnej i nowej generacji
Skł. bioaktywny:
- laktoalbumina zródło niezbędnych aminokwasów w żywieniu noworodków, stymulator
syntezy laktozy
- - laktoglobulina- wiązanie i transport re tinolu i kw. Tłuszczowych
- laktoferyna- zródło łatwo przyswajalnego żelaza
- immunoglobulina- odpowiada za odporność organizmu.
- &- laktoalbumina- odpowiedzialna za regulację gospodarki wapniem.
22. Otrzymywanie koncentratów białek serwatkowych
Surowcem do produkcji koncentratu białek serwatkowych jest serwatka, pochodząca z przerobu mleka
na twarogi oraz sery podpuszczkowe. Kiedyś uważana za produkt odpadowy, dzisiaj wykorzystywana
jako zródło cennego białka. Charakteryzuje się wysoką zawartością wody (ok. 93%), laktozy na
poziomie 4% i białek, których jest od 0,8 do 1%. Odzyskanie ich wymaga użycia procesów
membranowych, poprzedzonych obróbką wstępna serwatki, która obejmuje wirowanie ( mające na
celu usunięcie tłuszczu i pyłów kazeinowych mogących powodować zapychanie się membran), oraz
pasteryzację trwającą 15s. w temp. 75 C (w celu uzyskania odpowiedniej jakości mikrobiologicznej-
1ml serwatki może zawierać max. 10tys. bakterii). Tak przygotowana serwatka poddawana jest
procesowi ultrafiltracji. Przepływając przez membranę rozdziela się na 2 strumienie- przechodzący
przez nią odciek (tzw. permeat) zawierający niskocząsteczkowe substancje (wodę, laktozę i sole
mineralne) oraz koncentrat (tzw. retentat) zawierający wielkocząsteczkowe białko. Wyróżniamy 2
główne tryby pracy: wsadowy i ciągły. Sama ultrafiltracja pozwala na otrzymanie koncentratu białek
serwatkowych o maksymalnie 35-procentowej zawartości białka. Uzyskanie wyższego stężenia
wymaga wykorzystania diafiltracji, polegającej na dodatkowym przemywaniu retentatu wodą, w celu
lepszego wypłukania laktozy i soli mineralnych. Metoda ta umożliwia otrzymanie ponad 70%
koncentratów białek serwatkowych. Po UF/DF koncentrat jest ponownie pasteryzowany i suszony w
układzie dwustopniowym, tj. przez zastosowanie suszarki rozpyłowej z rozpylaczem dyszowym w I
stopniu i wibrofluidyzatorem w II. Proces suszenia prowadzony jest zazwyczaj w temp. od 160 do
180C na wlocie do suszarki i poniżej 80C na wylocie. Wysuszony KBS wychładza się na
wibrofluidyzatorze do temp. poniżej 30C i pakuje w worki papierowe z wewnętrzną wkładką
polietylenową.
KBS ze względu na swoje liczne właściwości funkcjonalne są często wykorzystywane jako
komponenty w różnego rodzaju produktach żywnościowych. Hydratacyjne właściwości obejmują
m.in. rozpuszczalność, dzięki czemu KBS stosuje się do produkcji wysokobiałkowych soków
owocowych i sosów sałatkowych. Żelujące właściwości mogą być wykorzystywane do modyfikacji
tekstury wielu produktów mięsnych i roślinnych, w których zwiększają twardość, zlepność i
elastyczność. W produktach o konsystencji półpłynnej (np. jogurt i śmietana) białka serwatkowe
zapobiegają synerezie lub nadają im nową jakość, jaką jest stała konsystencja. Druga grupa to
powierzchniowe właściwości białek. Są one związane z naturalną skłonnością ich cząsteczek do
obniżania napięcia na granicy faz poprzez adsorpcję na niej. W technologii żywności powierzchniowe
właściwości białek mają podstawowe znaczenie w procesach związanych z wytwarzaniem emulsji
oraz pian. W emulsjach białka pełnią rolę emulgatorów, tj. ułatwiają tworzenie się emulsji i stabilizują
ją, adsorbując się na powierzchni granicznej faz ciekłych. Emulsje mogą poprawić teksturę i wygląd
takich produktów spożywczych jak lody, kiełbasy czy czekolady. Z kolei piany są układami
dyspersyjnymi, w których fazą rozproszoną jest gaz (powietrze lub dwutlenek węgla), a fazą
rozpraszającą jest ciecz lub ciałko stałe (tzw. piany stałe, np. pieczywo). Podobnie jak w emulsjach,
cząsteczki białka adsorbują się na powierzchni faz, gdzie zmniejszając napięcie powierzchniowe, a
zwiększając jej lepkość, tworzą błonkę stabilizującą pęcherzyki gazu. Piany w technologii żywności są
obecne w wielu produktach spożywczych, takich jak: chleby, ciasta, ciastka, nugaty, bezy, lody oraz
różne wyroby piekarnicze. W wielu przypadkach piana sama w sobie jest produktem, np. w postaci
polewy do ciast. Innym przykładem mogą być bezy i ciastka w formie stałej. Piana do ich produkcji
jest wytwarzana w odrębnym etapie procesu, a w kolejnych fazach poddaje się ją dalszemu
przetwarzaniu, zanim produkt finalny będzie gotowy do spożycia.
23. modyfikacja enzymatyczna białek przy produkcji koncentratów przyprawowych
24. Modyfikacja enzymatyczna w produkcji koncentratów białkowych
Metody hydrolityczne ( katalizowane przez proteazy) i niehydrolityczne.
Cele modyfikacji:
uzyskanie nowych właściwości funkcjonalnych
poprawa właściwości funkcjonalnych
polepszenie właściwości odżywczych
poprawa cech organoleptycznych
Modyfikacja niehydrolityczna
Fosforylacja katalizowana przez handlową kinazę białkową izolatów białka sojowego poprawia ich
właściwości w kwasowym zakresie pH.
Deamidacja katalizowana jest przez peptydoglutaminazy, ulegają jej reszty asparaginy i glutaminy.
Deamidacja powoduje:
wzrost ujemnego ładunku cząsteczek białka
wzrost powierzchniowej hydrofobowości
wzrost elastyczności cząsteczki białka
Deamidacja poprawia:
rozpuszczalność
właściwości pianotwórcze
aktywność emulgowania w pH 4-6
stabilność emulsji
Cieplna i proteolityczna obróbka białka sojowego przyspiesza hydrolizę grup amidowych.
Zastosowanie izolatów białek sojowych po deamidacji: sosy, pieczywo, parówki, desery.
Reakcje katalizowane transglutaminazy:
Transglutaminaza aktywowana jonami Ca2+ katalizuje reakcję przeniesienia acylu RCO-, w której
donorem jest gr. ł- karboksyamidowa reszty glutaminy, a akceptorami mogą być pierwszorzędne gr.
Aminowe w różnych związkach.
Transglutaminaza TG
Jako acylotransferaza katalizuje reakcję łączenia reszty acylowej glutaminy wbudowanej w białko lub
peptyd z gr. -aminową reszty lizyny również wbudowanej w białko.
TG pochodzenia zwierzęcego wykazuje aktywność tylko w obecności Ca2+,TG ochodzenia
mikrobiologicznego, niezależna od Ca2+.
Stopień usieciowania danego białka zależy od dostępności reszt glutaminy i lizyny w łańcuchu
polipeptydowym oraz aktywności enzymatycznej przy danej kwasowości środowiska. Sieciowanie w
obecności danego enzymu może służyć do:
Modyfikcji właściwości funkcjonalnych białek
Teksturowania białek
Ochrony gr. - aminowej przed niepożądanymi zmianami wskutek obróbki termicznej (
reakcje Maillarda)
Poprawy wartości odżywczej ( wzbogacanie w aminokwasy, np. gluten w lizynę)
Aączenie białek zwierzęcych i roślinnych
Wykorzystanie TG:
wytwarzanie szynek rybich kamaboko (endogenna TG)
żelowanie past z kryla antarktycznego (mikrobiologiczna TG)
wytwarzanie szynek z rozdrobnionego mięsa mintaja
produkcja zamienników tłuszczu z enzymatycznie modyfikowanej żelatyny, kazeiny, białek
serwatkowych
produkcja jadalnych błon białkowych o określonych wł. Barierowych, np. błony z białek
serwatkowych.
W zależności od warunków reakcji sieciowania może prowadzić do:
wzrostu lepkości
powstania zolu
powstania żelu
Właściwości reologiczne żelu zależą od:
stężenia enzymu
stężenia białka w substracie
stężenia Ca 2+
pH
temperatury
Modyfikacje hydrolityczne białek
Enzymy proteolityczne:
Pochodzenia zwierzęcego: trypsyna, pepsyna, podpuszczka
Pochodzenia roślinnego: papaina/ lateks drzewa casica papaina, ficyna/lateks figowca,
bromalaina
Pochodzenia bakteryjnego: pleśniowego (wytworzone przez kultury bakterii: Bacillus,
Streptococcus, Clostridium; pleśnie: Aspergillus
Endopeptydazy rozszczepiają wiązania peptydowe w obrębie głównej struktury polipeptydowej;
nazywane są też proteinami lub proteazami
Egzopeptydazy- działają na wiązania peptydowe przylegające do C- lub N- końców łańcucha
peptydowego, odszczepiając w efekcie aminokwasy końcowe.
Ograniczona hydroliza enzymatyczna:
wzrost rozpuszczalności
zmiana masy cząsteczkowej
zmiana sił oddziaływań międzycząsteczkowych
poprawa równowagi hydrofilowo-lipofilowej
25.Otrzymywanie i zastosowanie koncentratów dietetyczno-odżywczych
Hydrolizaty białkowe- składniki preparatów dietetyczno-odżywczych (kazeina, białka serwatkowe,
izolaty sojowe)
Hydrolizaty enzymatyczneą odżywki:
hydroliza (surowce białkowe+egzo- i endopeptydazy)
inaktywacja enzymu
filtracja
obróbka węglem aktywnym (aby usunąć gorzki smakąnajwiększy problem hydrolizatów
filtracja
zagęszczanie
suszenie
Hydrolizaty białka mleka
Produkt może być dodawany (10%) do soku pomarańczowego, jabłkowego, mrożonej herbaty
Napoje owocowe wzbogacone w białko:
sok cytrynowy
regulacja kwasowości (izolat sojowy)
inkubacja (dodatek proteazy pochodzącej z Trameces sangrinea)
inaktywacja enzymu
wirowanie
słodzenie
zagęszczanie
koncentrat
Zastosowanie hydrolizatów białkowych:
odżywki mlekozastępcze
odżywki dla osób ze schorzeniami przewodu pokarmowego
preparaty do odżywiania dożylnego
odżywki dla alergików
odżywki dla rekowalescentów i osób starszych
odżywki dla sportowców
Preparaty stosowane w leczeniu fenylketonurii:
1. Usuwanie fenyloalaniny i tyrozyny z łańcucha polipeptydowego przy użyciu:
endopeptydazy: chymotrypsyna
dwóch egzopeptydaz: karboksypeptydaza A, aminopeptydaza leucynowa
2. Usuwanie fenyloalaniny na kilku gatunkach węgla aktywnego i żywicach jonowymiennych
odzywki hipoalergiczne
modyfikacje frakcji azotu niebiałkowego mieszanek dla niemowląt (stymulowanie in vitro
wzrostu Bifidobacterium bifidum)
26. Technologia produkcji Mleka sojowego i Tofu
Mleko sojowe charakteryzuje się niską zawartością Ca, ryboflawiny, tianiny, metioniny , lizyny i
witaminy B12 (problem anemii)
Dobre zródło NNKT, niacyny , białka, brak cholesterolu i laktozy (alergie pokarmowe)
Metoda mielenia na gorąco Cornell method
Metoda wstępnego blanszowania Illinois Method
Mleko sojowe TOFU
1. Metoda mielenia na gorąco Cornell method Powinno zawierać 46-55 % ekstraktu
2. łuszczenie i prażenie nasion (prażnie i
wialnie- usuwanie łusek) :
przygotowanie mleka sojowego eks min
wady : aktywacja lipooksygenazyą posmak
12% s.m / lub izolaty sojowe +tłuszcz
sojowy
koagulacja
zalety:
Obróbka termiczna 100 C 10 min
lepszy smak (gorzki zielony smak łuski)
prasowanie
wyższa zawartość białka
porcjowanie
bielsze mleko (ciemna łuska)
pakowanie i pasteryzacja
poprawa strawności
redukcja zawartości oligosacharydów (nie
trawione cukry, ulegają fermentacji w
KOAGULANTY- KOAGULACJA
jelicie grubym i powodują powstawanie
nigari ( T 68-95 C) otrzymywany z wody
gazów i utrudnione wchłanianie
morskiej głownie Mg Cl2
składników odżywczych w jelicie cienkim
CaSO4
Kwas cytrynowy , octowy
3. namaczanie , czas zależy od :
GDL Glukonodeltalakton
temperatury wody (im wyższa tym
krócej ale nie wyższa niż 50 C
Czynniki:
rodzaju i wieku nasion (stare dłuższy
Czas i temperatura
czas)
Metody dodawania koagulanta
redukcja potrzebnej energii przy
Sposób otrzymania mleka
mieleniu ziarna
pH
częściowe usuniecie oligosacarydów
zwiększenie tempa i wydajności
Zbyt mocne ogrzewanie :
ekstrakcji
- redukcja wartości odżywczych
skrócenie czasu gotowania
- brązowienie
- mniejsza wydajności tofu
4. mielenie (na mokro lub sucho)
- zła jakość twarogu
młynki kamienne produkt slurra
woda : nasion
ilości dodawanego koagulanta 2-3 %
na tofu 6:1 eks 12% - odpowiednia ilość zapewnia powstanie
słodkiego tofu i bursztynowego
mlekopodobne 8:1 eks 8 %
- za dużo gorzkie, żółta brawa ,
ekonomiczne mleko sojowe 10:1 eks
szorstkie
6%
twarde
4* technologia Cornell temperatura slurry
- za mało mętna serwatka, niepełna
(masa po przemiale) 80- 100C ą inaaktywacja
koagulacja
enzymów , redukcja czasu gotowania
Temperatura koagulacji
5. Gotowanie:
- za wysoka twarde szorstkie
inaktywacja inhibitorów trypsyny nasion
- za niska- miękkie nie daje się kroić ,
soi
zbyt dużo wody
redukcja posmaku sojowego
- optimum 70-80 C
przedłużenie trwałości gotowego
Cel umieszczenie uformowanego TOFU w
produktu
zbiorniku z wodą.
ułatwienie ekstrakcji mleka i
- Wyjęcie tofu z form bez naruszenia
zwiększenie wydajności
skrzepu
stalowy zbiornik mieszadło , płaszcz
- Szybie chłodzenie przedłużenie
grzejny (100 C 14-20 min, 110 C 6 min,
trwałości
120C 5min). Inaktywacja enzymów SIT
- Ułatwia cięcie i krojenie
80% mleko o wysokiej wartości
- Wypłukiwanie nadmiaru koagulanta ,
odżywczej i trwałości poprawa smaku
serwatki zawiera SIT
- Zapewnienie tymczasowego miejsca
6. Ekstrakcja :
magazynowania
ekstrakcja rolkowe
wirowanie / filtracja
Prasowanie pod wysokim ciśnieniem :
temperatura 45-80 C
- Bardzo dobrze utrzymuje kształt nadaje
produkt okara (odpad) + mleko
się
sojowe po pierwszym etapie
do krojenia i smażenia
prowadzona dwuetapowo w celu
zwiększenia wydajności
Pakowanie
II etap zmieszanie akary ze slurrą i
ekstrakcja
wykorzystywana okara na cele
paszowe
*. Kształtowanie smaku i wzbogacanie:
substancje słodzące
aromaty
substancje smakowo-zapachowe m.in.
miód syrop klonowy , kakao, kawa,
słodowy
tłuszcz
lecytyna
witamina B12 sole mineralne Ca
aminokwasy (metionina)
*. Homogenizacja:
wymieszanie składników
stabilizacja emulsji
redukcja tendencji do kredowania
sterylizacja UHT 12-8 s 145 C
27. Technologia produkcji majonezu i sosów majonezowych
Majonez to przyprawiony sos otrzymany przez emulgowanie jadalnego oleju roślinnego w fazie
wodnej , zawierającej ocet. Emulsja o/w jest otrzymywana z udziałem żółtka jaja kurzego.
Emulgatorem jest lecytyna (należąca do fosfolipidów) w kompleksie z białkiem tworzy lipoproteinę.
Według Codex Alimentarius majonez zawiera min. 78,5% tłuszczu, min. 6% żółtka jaja kurzego, kwas
octowy 0,8 3,0 w fazie wodnej, sól i cukier do 12%, pH 3 4,5.
Metoda produkcji majonezu na zimno wymaga doboru odpowiednich parametrów procesu (stała
temperatura) oraz jakości surowców.
Metoda na zimno:
1. zestawienie składników fazy wodnej, mieszanie w zbiorniku wyposażonym w mieszadło
planetarne (woda przefiltrowana/mleko, żółtko, sól i cukier przesiane przez sita, musztarda
poddana pasteryzacji 90 C przez 10min, przyprawy)
2. w trakcie mieszania dodawanie w porcjach oleju do składników fazy wodnej (początkowo
powoli, a potem stopniowo coraz szybciej)
3. dodanie octu i otrzymanie preemulsji
4. emulgowanie w młynku koloidalnym do otrzymania gładkiej konsystencji (trzy rozmiary
kuleczek tłuszczowych od 1 do 5 mm )
Sosy majonezowe o zmniejszonej zawartości tłuszczu otrzymuje się metodą na gorąco . Metoda
polega na pasteryzacji otrzymanego w mieszalniku produktu. Sosy majonezowe są stabilizowane
skrobiowymi stabilizatorami (acetylowany adypinian dwuskrobiowy, acetylowany fosforan
dwuskrobiowy).
Dressingi emulsja otrzymana z jadalnego oleju (30%), octu (0,9 1,2%) i soku z cytryny/limonki,
żółtka jaja i z ugotowanej lub częściowo ugotowanej skrobi (6%), soli w fazie wodnej (3 4%) oraz
cukru (20 30%). Skrobia jest wprowadzona już w formie skleikowanej odporność na pH.
28. Czynniki wpływające na cechy reologiczne sosów majonezowych
Majonez przyprawowy sos otrzymany poprzez zemulgowanie jadalnego oleju w fazie wodnej z
dodatkiem octu i żółtka jaja kurzego. Jest to emulsja typu o/w., o zawartości tłuszczu nie mniej
niż 78,5%.
Dodatkowo majonez może zawierać: białko jaja kurzego, cukier, sól, przyprawy i zioła, owoce i
warzywa, musztardę, produkty mleczarskie.
Czynniki wpływające na cechy reologiczne:
System emulgowania (młynek koloidalny, wysokie ciśnienia, ultradzwięki, mikropory)
Odpowiedni emulgator, dobranie odpowiedniej ilości
Odpowiednia receptura
Lepkość fazy ciągłej i rozproszonej
Napięcie międzyfazowe
Gęstość cieczy
Czasu emulgowania
29. Składniki koncentratów obiadowych
Koncentarty obiadowe typu instant nie wymagają gotowania.
Składniki:
woda
mąki, kasze, makarony, skrobie,
ekstrakty mięsne, tłuszczowe,
suszone warzywa, mięso,
przyprawy korzenne, substancje aromatyczne,
sól kuchenna, glutaminian sodu
cukier
substancje smakowo-zapachowe
hydrolizaty białkowe lub ekstrakt drożdżowy ( to można zawrzeć w substancjach smakowo-
zapachowych)
niektóre zawierają substancje przeciwzbrylające np. E551 kw.tlenowe krzemu, E552krzemian
wapnia (max.10g/kg)
Składniki zup w proszku:
mąki, kasze, makarony, skrobie
subst. smakowe
ekstrakty mięsne, tłuszczowe
suszone warzywa, mięso
przyprawy korzenne, sól kuchenna
Koncentrat sosów:
zagęstniki (mąka, skrobia modyfikowana)
warzywa suszone właściwe dla smaku danego sosu
tłuszcz lub suszone mięso
subst.
30. Technologia produkcji makaronów tradycyjnych i makaronów instant
Makaron tradycyjny
1. przygotowanie surowców
2. sporządzenie ciasta
3. formowanie i wykrawanie
4. suszenie
5. sortowanie oraz pakowanie produktu gotowego
1. Surowce
Podstawowym surowcem do produkcji makaronu jest kaszka makaronowa (semolina) lub mąka
makaronowa, której skład różni się od składu mąki stosowanej do produkcji pieczywa (m.in. zawiera
ona więcej glutenu). Zarówno mąka do produkcji makaronów jak i semolina są otrzymywane z
pszenicy twardej. Dobrą mąkę makaronową można również uzyskać z odpowiednio dobranych
mieszanek pszenicy zwyczajnej. Kolejnym ważnym surowcem jest woda. Powinna ona spełniać
wymagania wody przeznaczonej do picia. Jej dodatek jest o około 50% mniejszy niż w przypadku
ciasta przeznaczonego do produkcji chleba. W zależności od sposobu wytwarzania ciasta, woda
stosowana do wyrobu makaronu powinna mieć odpowiednią temperaturę. Gdy produkuje się makaron
z mąki innej niż pochodząca z pszenicy twardej lub też w celu wzbogacenia produktu, stosuje się
dodatek jaj. Innymi składnikami dodawanymi do makaronów mogą być między innymi barwniki (np.
karotenoidy, sok ze szpinaku).
2. Przygotowanie ciasta
polega na zmieszaniu odpowiedniej mąki z wodą i dodatkami oraz wyrobieniu. W zależności od
jakości stosowanej mąki, przygotowanie ciasta przeprowadza się metodą:
na zimno - w temp. pokojowej (ok. 20C) w przypadku słabej mąki;
na ciepło - w temp. 60-65C w przypadku mąki normalnej;
na gorąco , tj. w temp. 95- 100C.
Ciasto makaronowe przygotowuje się z małą ilością wody. Zależnie od surowców i rodzaju makaronu
zawartość wody w cieście wynosi 27-35%. Przy tak niskim dodatku wody, miesienie powoduje
powstania tzw. kruszonki (mającej strukturę gruzełkowatą).
3.Formowanie
makaronów odbywa się poprzez tłoczenie, krajanie lub wycinanie (sztancowanie). Gotowa kruszonka
przekazywana jest do specjalnej mieszarki, gdzie tworzone jest ciasto (kruszonkę poddaje się
ugniataniu i/lub wałkowaniu). Uzyskane ciasto jest nadal ugniatane w niewielkiej przestrzeni przed
matrycą, przez którą jest wytłaczane wskutek wysokiego ciśnienia wytworzonego w komorze.
Optymalna temperatura tłoczenia makaronów waha się od 50 do 55C. Makarony po uformowaniu
charakteryzują się zwartością wody w zakresie 27-31%.
4. Suszenie.
W celu utrwalenia uformowanych wyrobów poddaje się je suszeniu do wilgotności poniżej 13%.
Warunki suszenia dobierane są do własności gotowego produktu, przy czym najważniejszy jest czas
suszenia. Suszenie makaronu odbywa się najczęściej w kilku tzw. strefach. W pierwszej strefie
makaron suszy się za pomocą powietrza o temp. ok. 28C i wilgotności 75%. W następnych strefach
temperatura wzrasta do ok. 36C, a wilgotność spada do ok. 60%. Przed procesem pakowania
makaron jest studzony nawiewem zimnego powietrza do uzyskania w końcowym etapie temperatury
wynoszącej ok. 25C.
5. Sortowanie i pakowanie:
Do przechowywania makaronów służą torby celofanowe lub z innych tworzyw, pudełka kartonowe,
pudła z tektury falistej. Makaron Jest pakowany w opakowania o pojemności 0,25 kg i 0,50 kg oraz
sprzedawany luzem w pudłach o pojemności 10 kg, wykonanych z tektury falistej. Pudełka kartonowe
nie mogą mieć obcego zapachu, np. farby drukarskiej, który mógłby przejść do produktu. Makaron
wymaga ostrożnego obchodzenia się z nim w czasie transportu.
Makaron instant metoda klasyczna :
1. przygotowanie surowców
2. mieszanie składników, sporządzenie ciasta
3. walcowanie
4. krojenie
5. parowanie
6. smażenie
7. sortowanie oraz pakowanie produktu gotowego
1. Składniki
Mąka grubo zmielona, kaszki (semolina), sól kuchenna 1,5% zawartości mąki, woda pH 7miękka
ciepła 20-30oC, kansui: mieszanina 1:1 węglanu potasu/sodu (dodaje się w1/10ilości soli) (kansui
wpływa korzystnie na zapach, barwę makaronu oraz ułatwia ekstrudowanie ciasta i uzyskanie
odpowiedniej struktury ciasta), emulgatory np. lecytyna sojowa, dodatki białkowe np. gluten, kazeina,
dodatki wzbogacone w minerały.
2. Przygotowanie ciasta
kansui i sól rozpuszczamy w wodzie. Mąkę mieszamy z glutenem, całość mieszamy w mieszarce (5-
20 minut zależy od obrotów). Wprowadzamy wodę w ilości 30% masy mąki (cel- nawilżenie
cząsteczek mąki oraz równomierne wymieszanie).
3. Walcowanie
Walcujemy aby uzyskać odpowiednią wstęgę ciasta oraz właściwą strukturę glutenową.
4. Krojenie
Kroimy wstęgi na krajalnicach rolkowych i przenosimy na przenośnik taśmowy(przenośnik ma
mniejszą prędkość niż krajalnica co powoduje pofałdowanie makaronu).
5. Parowanie
Parujemy 95-105oC przez kilka minut (w czasie parowania zachodzi że latynizacja skrobi. Makaron
formujemy tak aby kształt był odpowiedni do opakowania. Ciśnienie pary1kg/m2.Czas gotowania100-
160s.
6. Smażenie
140-160oC 1-2 minuty. Zawartość tłuszczu ma na końcu nie przekraczać 20%.Cel smażenia -
końcowe skleikowanie skrobi, odwodnienie(wilgotność 5%), wniknięcie tłuszczu do makaronu.
7. Pakowanie
Gotowy makaron pakujemy do opakowań kilku warstwowych. Jeśli makaron jest ekstrudowany to nie
ma konieczności smażenia
Makaron instant metoda ekstruzyjna :
1. odważanie składników i umieszczenie w ekstruderze
2. mieszanie składników
3. wytworzenie ciasta
4. kształtowanie wyrobu gotowego ekspandowanie
Schemat lini technologicznej otrzymywania makaronu instant metodą ekstruzji
1. Zbiornik mąki i innych składników
2. Mieszanie i kondykcjonowanie składników
3. Gotowanie w ekstruderze
4. Formowanie na przenośniku
5. Smażenie
6. Osuszanie, chłodzenie i oddzielenie nadmiaru oleju
7. Pakowanie
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
pytania na obrone opracowanie(2)pytania na obronepytania na obrone laborkiPytania na obronę lic pielęgniarstwo pediatrycznePytania na obronę,pytania na obronę, EITpytania odpowiedzi na obronePKC pytania na egzaminPytania na test z AIR v2Przykładowe pytania na egzaminiePytania na egzaminPytania na wejsciówkę z radiotelefonu F3EPytania na zaliczenie wyk éadupytania na patentwięcej podobnych podstron