OTŻ Wykłady


Technologia żywności - wiedza o metodach wytwarzania, przetwarzania i przechowywania żywności

Technologia - dział wiedzy technicznej obejmujący metody wytwarzania lub przetwarzania surowców, półproduktów wyrobów

Żywność - każda substancja, czy surowiec, półprzetwór przeznaczony do spożycia

Zakresy

WĄSKI - przetwórstwo

ŚREDNI - skup surowców (przechowywanie)

0x01 graphic

transport

0x01 graphic

przetwórstwo

0x01 graphic

obrót

0x01 graphic

przyrządzanie

SZEROKI - produkcja surowców

0x01 graphic

przetwórstwo

0x01 graphic

żywienie

fizjologia, higiena

ekonomika

Rozwój technologii żywności

ŚWIAT

Antoine van Leeuwenhoek - 1675 - bakterie, drożdże (piwo)

Nicolas Francois Appert -1810 - konserwy w naczyniach hermetycznych

Justuj von Liebig - 1856 - książka „Chemia żywności”

Louis Pasteur - 1857-1868 - drożdże, fermentacja (piwo, wino)

POLSKA

W. Syniewski 1865-1927

Tadeusz Chrząszcz -1877-1946 (enzymologia)

Leon Marchlewski - 1869-1946 (chlorofil- hemoglobina)

Kazimierz Funk - 1884-1967 (witaminy)

Wacław Dąbrowski - 1876-1962

Gałęzie przemysłu spożywczego

  1. chłodniczy (plusowy i minusowy)

  2. cukierniczy

  3. cukrowniczy

  4. jajczarsko - drobiarski

  5. koncentratów spożywczych

  6. mięsny

  7. mleczarski

  8. młynarski i makaronowy

  9. napojów mineralnych bezalkoholowych

  10. olejarski

  11. owocowo - warzywny

  12. piekarski

  13. piwowarski

  14. rybny

  15. spirytusowy z drożdżowym

  16. tytoniowy

  17. winiarski

  18. ziemniaczany

  19. inne (ocet, majonez, musztarda, itp….)

Charakterystyka gałęzi przemysłu spożywczego

PRZEMYSŁ Chłodniczy

Chłodnie - temperatura: -18°C, rozwiązania parterowe, istotny jest dobór izolatora (obecnie stosowany jest poliuretan, dawniej był to azbest).

Mrozimy: produkty roślinne (np. truskawki), kulinarna (np. frytki). Przechowywanie mrożonek - do 1 roku.

Temperatura składowania - zakres od -18°C do -35°C

Metoda owiewowa - sztuczny wiatr o prędkości 3-4 0x01 graphic

Łańcuch zimna - utrzymanie produktu w odpowiednio niskiej temperaturze ( od producenta do konsumenta)

PRZEMYSŁ CUKROWNICZY

W Polsce powstał w I połowie XIX wieku ( 1830 - pierwsza cukrownia). Głównym składnikiem przemysłu jest burak cukrowy (zawiera 18% cukru). Zawiera on sacharozę - cukier inwertowy.

0x01 graphic

Cukier w Europie - XV wiek (Wenecja).

Trzcina cukrowa- roślina wysoka (4-6m), wieloletnia. Cukier jest w łodygach. Zbiór polega na podpaleniu plantacji, liście nie zawierające cukru zostają wypalone, a pozostałe łodygi wycina się i tnie na krótsze kawałki. Z nich wyciska się sok, a następnie suszy się na słońcu. Uzyskana woda używana jest do ekstrakcji.

Burak cukrowy - liście stanowią paszę. Jego mycie jest trudne - stosujemy maszyny. Rozdrabnianie ma na celu uzyskanie jak największej powierzchni w stosunku do masy, gdyż ułatwia to wymycie roztworu cukru.

Wysłodki - kawałki cukru po ekstrakcji.

Sok0x01 graphic
oczyszczenie0x01 graphic
gotowanie0x01 graphic
odparowanie ok. 70% zawartości cukru0x01 graphic
krystalizacja (forma oczyszczenia). Im szybsza jest krystalizacja tym drobiny cukru są mniejsze. Pozostaje melasa - stosowana w przemyśle alkoholowym (półprodukt).

Mycie cukru - wirówki

Przechowywanie -silosy

Wydobycie - ekstrakty ciągłe

Czystość cukru - około 99%

PRZEMYSŁ DROBIARSKI I MIĘSNY

Istotna część przemysłu - ubojnie.

Łapy - z nich hydrolizaty

Polska dominują tu:

  1. wołowina

  2. wieprzowina

  3. baranina

  4. zwierzyna łowna

  5. konina - EKSPORT

  6. struś (zaczyna być popularny)

Poza tym:

  1. kurczak - powszechny drób tradycyjny

  2. indyk - importujemy

Humanitarny ubój - zasady:

1 ogłuszyć i zabić

2. nie zabijać w obecności innych zwierząt

Produkcja wędlin - cechy negatywne

1.stosowanie preparatu dymu wędzarniczego zamiast wędzenia

2. zawierają składniki wodochłonne

3. azotyny (proces peklowania)

Zawartość składników odżywczych w mięsie:

białko - 20%

tłuszcz - 40%

KONCENTRATY SPOŻYWCZE

Produkty suszone, wymagające uwodnienia. Należą tu: zupy w proszku, kawy, białkowe koncentraty (hydrolizaty), kostki rosołowe

PRZEMYSŁ MLECZARSKI

Polska jest dużym producentem mleka, mimo iż nie ma dobrych warunków do produkcji.

Składniki mleka:

1.tłuszcz (około 4%)

2.białko

3. laktoza

Utrzymanie czystości mikrobiologicznej - chłodzenie.

Zaliczamy do żywności niekwaśnej - ma pH około 6,0.

Utrwalanie mleka poza opakowaniem- sterylizacja i pasteryzacja.

Przeroby mleka: mleko konsumpcyjne, masło, słodka śmietanka, śmietana, sery, jogurty, mleko w proszku (suszone),mleko zagęszczone.

PRZEMYSŁ MŁYNARSKI I MAKARONOWY

Przechowywanie zboża - silosy, elewatory

Stosowanie kombajnów - wzrasta zawartość wody w zbożu (nie schnie na słońcu) i trzeba je podsuszyć. Trwałość zboża przy 14% wody.

Suszenie fluidyzacyjne - w powietrzu.

Pasaż - przejście zboża przez rozdrabniarkę. Transport - pneumatyczny.

Makaron - produkcja z mąki o dużej zawartości glutenu.

NAPOJE MINERALNE I BEZALKOHOLOWE

Podstawowym składnikiem jest woda.

Uzdatniamy wodę dla celów produkcyjnych technicznych (zmniejszenie twardości)

Woda zmineralizowana - dodane są do niej składniki mineralne.

Może być źródłem określonych składników mineralnych - np. wapnia.

Twardość wody zależy od jej składu mineralnego - im jest więcej składników mineralnych tym jest ona twardsza.

Soki owocowe- z koncentratów 0x01 graphic
odtworzenie; woda musi być uzdatniona (odwrócona osmoza).

Woda oligoceńska - jest na głębokości 200-300 metrów. Może być stosowana dla przemysłu bez uzdatniania.

CO2 - główne źródło: zakłady gdzie jest fermentacja alkoholowa. Łatwo go skupić w postaci płynnej. Przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym występuje w postaci gazowej. W postaci stałej jako suchy lód - może sublimować. Płynne CO2 - pofermentacyjne, brak zanieczyszczeń, pod zwiększonym ciśnieniem. W postaci płynnej może służyć jako utrwalacz żywności (głównie napojów).

PRZEMYSŁ OLEJARSKI

Rodzaje oleju:

  1. rzepakowy (rzepak -źródło białka dla zwierząt - 25%).

  2. sojowy

  3. z oliwek

  4. słonecznikowy

  5. z siemienia lnianego

  6. wiesiołkowy

  7. olej wołowy - słonina

Olej destylowany (tzw. wytłoki) sprzedawany w puszkach.

Olej rzepakowy - techniczny, gdyż zawierał kwas erukowy i związki siarkowe ( zmieniają one cechy organoleptyczne).

„00” - olej rzepakowy bez kwasu erukowego, związków siarkowych

„000” - brak kwasu erukowego, związków siarkowych, w kuchach brak ostrego ziarna, które podrażnia przewód pokarmowy zwierząt

Podstawowy surowiec - rzepak ( 3-4% wody, do 40% płynnego tłuszczu, mogą być kwasy nienasycone).

Kwasy nasycone -twarde (np. margaryna - jej produkcja przez utwardzenie tłuszczu- z oleju rzepakowego, tłuszcz mlekowy itd.)

Metody wydobywania oleju:

  1. ekstrakcja - rozpuszczalniki , np. benzyna ekstrakcyjna (po ekstrakcji destylujemy)

  2. wyciskanie lub tłoczenie - pozostają kuchy stosowane jako pokarm dla zwierząt

PRZEMYSŁ OWOCOWO - WARZYWNY

Produkty: dżemy niskosłodzone, zagęszczone soki owocowe (najważniejszy - z nich jest 95% soków owocowych),koncentrat pomidorowy, groszek, fasolka, mrożonki owocowo - warzywne.

Zagęszczony 7-krotnie sok owocowy jest trwały w temperaturze 0°C bez konserwantów.

Importujemy zagęszczone soki cytrusowe.

Utrwalanie soków poprzez pasteryzację (pasteryzator przepływowy; jałowa produkcja).

Przemysł ten ma dużo kierunków przerobów, jest on sezonowy - konieczność robienia zapasów (owoce są mało trwałe).

SO2 - niewielkie ilości w winie owocowym

PRZEMYSŁ PIEKARSKI

Dominują tu mniejsze zakłady produkcyjne. Wykorzystujemy tu żyto, pszenicę i pszenżyto (tritical). Ważnym składnikiem jest skrobia.

Miesienie - poruszanie wymieszanego ciasta, potem dzieli się je na kęsy i piecze w temperaturze 200°C. Transport gorącego pieczywa jest bardzo trudny.

PRZEMYSŁ PIWOWARSKI

Dawnej - warzono piwo, czyli przygotowywano brzeczkę piwną.

Potrzebne są: woda, niska temperatura, jęczmień (podstawowy surowiec, do produkcji słodu jęczmiennego), chmiel.

Naturalny preparat enzymatyczny -zalewamy jęczmień wodą (kiełkuje), kiełek wyrasta ze skrobi (zapasowy). Skrobia z ziarna by przekształciła się w budulec potrzebne są enzymy. Gdy zaczynają się aktywować suszymy kiełki (enzymy zachowują się) a po wymieszaniu ze słodem enzymy zmieniają skrobię na glukozę i maltozę.

Drożdże w piwowarstwie przeprowadzają fermentację.

Po uzyskaniu brzeczki upłynniamy ją i przeprowadzamy fermentację. Piwo do konsumenta trafia po leżakowaniu i rozlaniu do opakowań.

Spożycie w Polsce: 70 0x01 graphic
.

Dystrybucja - beczki, beczułki aluminiowe. Obecnie w kegach. Rewolucja - puszki aluminiowe (są trwałe) - wewnątrz ich jest ładunek azotu.

PRZEMYSŁ RYBNY

W Polsce - mało stawów hodowlanych; są zakłady przetwórstwa rybnego.

Ryby jako półprodukt mogą być mrożone, przetworzone i ponownie zamrożone

PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY

Wykorzystuje drożdże fermentacyjne.

PRZEMYSŁ SPIRYTUSOWY

Trzy rodzaje zakładów produkcyjnych:

  1. gorzelnie przemysłowe (podstawowe surowce: melasa i odpady celulozowe)

  2. gorzelnie rolnicze (podstawowe surowce: ziemniaki i zboża)

  3. zakłady spirytusowe (produkcja spirytusu i wódek)

Gorzelnie rolnicze - produkcja surówek (surowy spirytus oczyszczony). Trzeba usunąć szkodliwe dla człowieka zanieczyszczenia, np. metanol.

Surówka z jabłek zawiera dużo metanolu (pochodzi z pektyn, gdzie jest dużo grup metylowych). Taka surówka trafia do zakładów spirytusowych, gdzie poddawany jest procesowi rektyfikacji (wielokrotna destylacja) prowadzonej w kolumnie rektyfikacyjnej.

Grupy alkoholu po rektyfikacji:

  1. spirytus zwykły (najmniej oczyszczony)

  2. spirytus wyborowy

  3. spirytus luksusowy (najczystszy)

Nie można całkowicie usunąć zanieczyszczeń. Prawie czysty alkohol - wódka ABSOLUT.

Proces rektyfikacji - I faza zachodzi pod obniżonym ciśnieniem, najbardziej lotne substancje zostają usunięte. (proces ten wchodzi w użycie w Polsce).

Fermentacja ziemniaków- przed fermentacją rozparzamy, dodajemy wodę i taki zacier poddajemy fermentacji.

Wódki - rozcieńczony rektyfikat. Woda stosowana do rozcieńczeń poprzez proces odwróconej osmozy (przeciskanie wody przez membranę półprzepuszczalną pod ciśnieniem około 10 mPa).

Winosoki/Morsy - wódki gatunkowe

PRZEMYSŁ drożdżowy

rodzaje drożdży:

  1. gorzelnicze do produkcji wódek

  2. piekarskie

  3. odżywcze (biomasa drożdżowa)

PRZEMYSŁ WINIARSKI

Wiązany z przemysłem owocowo - warzywnym (produkcja win z owoców krajowych).

Rodzaje win:

1.owocowe (z dodatkiem cukru i czasem wody)

2. gronowe (bez wody i cukru)

Wino - do 12% alkoholu (gronowe),dolna granica 9%.

Wytworzenie 10% alkoholu -20% cukru.

Winogrona - jak najdłużej na krzaku - wówczas produkcja cukru jest większa.

Przemysł jest ściśle kontrolowany przez państwo (akcyza).

PRZEMYSŁ ZIEMNIACZANY

Skrobia w zbożach - około 70%

Krochmal = skrobia (jest jej ponad 20% w ziemniakach). Jego hydroliza - powstają syropy ziemniaczane

Skrobia 0x01 graphic
dekstryny0x01 graphic
maltoza0x01 graphic
glukoza

Syrop glukozowy0x01 graphic
w przemyśle cukierniczym

Produkty przerobu ziemniaka: mrożonki, frytki, pyzy(półproduktem jest susz ziemniaczany), chipsy.

Wydobycie skrobi z ziemniaka: na tarkach ziemniaczanych, następnie się ją wymywa.

INNE PRODUKTY PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO

Ocet - gdy nastawimy wino z małą ilością cukru to zadziałają bakterie octowe. W ślad za fermentacją octową podążają muszki octowe, które roznoszą bakterie octowe. Gdy te ostatnie trafią na pożywkę to odżywiają się alkoholem utleniając go do aldehydu octowego, octowego dalej do kwasu octowego) 0x01 graphic
powstaje zakażenie. Powstały kwas octowy nazywany fermentacyjnym. Można go też otrzymać metodami chemicznymi.

Esencja octowa -dozwolona w UE.

Kwas octowy fermentacyjny (bezpieczniejszy:8-10%) - stosowany w produkcji. Największe zużycie jesienią.

Wytwarzanie - acetator.

Stosowany do utrwalania: marynat (grzyby, ogórki).Pasteryzacja i dodatek octu obniża pH.

C3H6O3 - kwas mlekowy. Mleko może samo obniżać swoje pH (działanie bakterii kwasu mlekowego). 1,5-1,8% stężenie kwasu mlekowego produkcie utrwala go.

Kapusta do 4°C - można ją przechowywać nawet cały rok.

Kwas cytrynowy - w cytrynie 5%.

Musztarda - produkcja z gorczycy

Majonez - koloid (woda w oleju - dominuje olej, a woda jest w nim zawieszona). Gdy zamrozimy majonez to po odmrożeniu rozdzieli się na dwie warstwy: woda na górze a olej na dole.

Garmażeria - dostarcza produktów żywnościowych do punktów- catering (powiązany jest z logistyką).

Produkcja Surowców na świecie - 5 mld ton (dane urzędowe). Produktów jest znacznie mniej, gdyż w czasie obróbki technologicznej zmniejszają swoją masę. Przykładem może być burak cukrowy - z 1 tony otrzymamy kilkanaście kg cukru.

1 kg wołowiny = wiele kg surowców zbożowych

Znaczne ilości surowców w postaci szlachetnych surowców mięsnych. ( weźmy taką szyneczkę).

Plony z hektara

 

Pszenica

Żyto

Ziemniaki

Buraki

POLSKA

34,3

24,7

174

336

Świat

22,2

17,8

150

331

Holandia

69,9

38,8

421

539

Niemcy

60,7

42,8

319

493

USA

25,2

14,4

307

454

Dane w kwintalach;

1 kwintal = 100kg

1t = 10 kwintali

Przechowywanie surowców:

Stosowanie nawozów chemicznych - plony są niższe i obniżona jest jakość surowca. Gdy nawozy zawierają azot- surowce są badane na obecność azotynów.

Surowiec

Produkcja

Do celów spożywczych

Zboża

~20mln ton

~30%

Ziemniaki

~37 mln ton

~15%

Burak cukrowy

~15mln ton

97%

Rzepak

1 mln ton

99,00%

Owoce

~25 mln ton

~50%

Warzywa

5 mln ton

~85%

Rzepak - główne źródło białka dla zwierząt

Z warzyw dla przemysłu -głównie kapusta.

Polska produkcja surowców:

Produkt

Produkcja

Do celów spożywczych

Mięso

~3 mln ton

90%

Mleko

12 mln ton

96%

Ryby

0,6 mln ton

88%

Jaja

10,5 mln ton

95%

RAZEM

~20 mln ton

92%

Produkt

Produkcja

Do celów spożywczych

Mięso

~3 mln ton

90%

Mleko

12 mln ton

96%

Ryby

0,6 mln ton

88%

Jaja

10,5 mln ton

95%

RAZEM

~20 mln ton

92%

Jesteśmy światowym producentem truskawek i ziemniaków.

SKŁAD CHEMICZNY

Podstawowe składniki:

Białka:

A) Proteiny

B)Proteidy

Komplet aminokwasów potrzebnych człowiekowi zawiera białko jaja kurzego.

Barwniki - istotne z punktu technologicznego i handlowego.

Podstawowe barwniki:

Wartość energetyczna -na podstawie badań w bombie kalorymetrycznej

Wartość fizjologiczna - po spaleniu 1 g danego składnika uzyskujemy określoną ilość kalorii

 

Wartość

energetyczna

fizjologiczna

Składnik

kcal

kJ

kcal

kJ

Cukrowce

4,1

17,2

4,1

17,2

Tłuszcze

9,45

39,6

9,3

38,7

Białko

5,7

24,1

4,1

17,1

1 kcal = 4,19 kJ

Witaminy:

1 mg = 0,001 g

ppm - parts per milion - części na milion, np. 10 mg/kg= 10ppm

Zawartość pierwiastków w organizmie

0x08 graphic
Tlen - 65%

Węgiel - 18% około 95%

Wodór - 10%

Azot - 3%

Wapń - 1,5 - 2%

Fosfor - 1%

Potas - 0,3%

Siarka - 0,25%

Sód - 0,15%

Chlor - 0,15%

Magnez - 0,05%

Żelazo - 0,0003%

Mangan - 0,0003%

Miedź - 0,00015%

Jod - 0,00004%

0x08 graphic
Cynk

Fluor

Krzem śladowe ilości

Kobalt

Inne mikroelementy

Ołów, rtęć i kadm - groźne dla człowieka.

Grzyby - kumulator pierwiastków (może być w nich nawet 1500x więcej niż w otoczeniu)

Mleko - obecnie dowozimy schłodzone mleko w bańkach

Mięso - transport i ubój humanitarny

Zboże - potrzeba suszenia (w zakładach); transport pneumatyczny do silosów

Truskawki - chłodzimy odszypułkowane.

Mechaniczny zbiór - jednoczesne dojrzewanie zbieranych surowców (np.: groszek zielony, pomidory bezpalikowe)

Chłodzenie ma na celu zahamowanie aktywności i zahamowanie rozwoju szkodliwych czynników

CZYSZCZENIE SUROWCÓW:

Warzywa korzeniowe - czyszczenie na sucho

Mycie usuwa około 95% zanieczyszczeń; trudne w myciu - warzywa liściaste, np.: szpinak (przechodzenie przez system trzech płuczek); jabłka - system spławiakowy; wiśnie - transport w wodzie - jednoczesne ich mycie

Opakowania - myjki; surowce - płuczki

Surowce łatwe do zniszczenia myjemy natryskami (prysznic wodny) lub bańkami powietrza

Proces mycia zmienia liczbę drobnoustrojów i usuwane są resztki środków opryskowych

Zboża - system sit, trymery, powietrzne czyszczenie

Zwierzęta - usuwanie włosów - opalanie świń

Mleko - należy zachować odpowiednie

Jaja - musi być odpowiednia czystość

W czasie produkcji dokonuje się oceny organoleptycznej (konsumenckiej) i sensorycznej (oceniający jest „skalibrowany”). Obie oceny są subiektywne; próby obiektywizacji ocen

W ocenie konsumenckiej biorą udział zmysły:

Skala Huntera:

L - jasność

+a - barwa czerwona

-a - barwa zielona

+b - barwa żółta

-b - barwa niebieska

Zanieczyszczenia:

Mikroflora

Bakterie gnilne - działanie zależy od kwasowości, ograniczony rozwój w pH<4,5

W kapuście pleśnie powodują wzrost pH, jak zrobią swoje to w wierzchniej warstwie zaczynają akcję (dywersyjną??) bakterie gnilne.

Mikrobki - mogą być z powietrza, roślin, ludzi. Najczęściej z gleby. Zakaz nawożenia fekaliami ze względu na zakażenia surowców.

Surowce o pH 2,5 są łatwiejsze do utrwalenia, a te o pH 4,5 - 7,0 są trudne do utrwalania (zwłaszcza termicznego).

Ocena organoleptyczna brak składu chemicznego i mikrobiologicznego.

Smak -brak możliwości obiektywizacji

Drobnoustroje:

- saprofity

- chorobotwórcze (infekcje, intoksykacje)

Pleśnie - mykotoksyny

Amarantus zboże, odcień czerwony

Syrop ziemniaczany - zhydrolizowana skrobia

Owoce i warzywa zawierają:

-cukry i kwasy

-cukry skrobiowe

Import - oliwa, koncentrat soku pomarańczowego, owoce, oleje palmowe, ryż, kukurydza

Czyszczenie mleka - wirowanie - około 8 tyś obrotów/min

Zboże

Transport: przyczepa wyłożona folią, wysypanie pneumatyczne

Czyszczenie:

-przesiew z podmuchem

-tryjery

Młyn - piętrowy (przejście ziarna grawitacyjne)

Mięso:

Transport - humanitarny

Czyszczenie -po uboju

Buraki -ziemia może być oddzielana na sucho

Drób - ogłuszenie i dekapitacja

Mechanizacja zbiorów -porzeczki, wiśnie

Transport chłodzony - w wodzie i z lodem

Czyszczenie surowca może zacząć się już w trakcie transportu

ROZDRABNIANIE-

Ziarno - dawniej w żarnach, wiatraki, młyny. Obecnie rozdrabnianie w wlewnikach; po przemiale - otręby

Buraki - w krajalnicach

Winogrona - gniotowniki; dawniej nogami

Szarpanie - w szarpaczach, rozrywana jest tkanka

Procesy rozdrabniania surowców:

- krojenie

- zgniatanie

- łupanie

- rozcieranie

- przecieranie

Operacja rozdzielenia:

  1. przesiew na sucho przez sita

  2. wirowane (dla płynnych)

  3. na mokro - filtracja - może pogorszyć smak (gdy oddzielamy substancje smakowe)

Młyn - dosyć regularne odpylanie

Mleko -składniki:

  1. białko ok.3%

  2. tłuszcz 3,5 - 4%

  3. cukier

Dozowanie - zwykle na końcu procesu technologicznego przy pakowaniu, np.: dozowanie groszku do puszki. Płyny są łatwiejsze do dozowania, CO2 - utrudnia dozowanie, kłopotliwy analitycznie, więc należy gaz ten usunąć. Mechanicznie nie dozujemy - szynka konserwowa, całe ogórki konserwowe ( jak je maszyna poukłada w słoiku - macie jakieś pomysły??), dawniej fasolka szparagowa (obecnie jest w formie krajanki i można).

OGRZEWANIE:

  1. pieczenie

  2. gotowanie

  3. prażenie

  4. tostowanie i inne

Są to procesy w podwyższonej temperaturze. Podstawowym źródłem ciepła jest para wodna wytwarzana w kotłowni (kocioł parowo - ciśnieniowy) z akumulacją pary lub przez generatory pary (bez akumulacji)

Kocioł parowy - obecnie ogrzewanie gazem lub olejem grzewczym (dawniej węglem)

Ciepło właściwe wody - 4,19 kJ/kg

Ciepło parowania (zależy od temperatury) - około 2000 kJ/kg

Ciepło jest zakumulowane w parze. Urządzenia grzejne -kocioł z płaszczem parowym

0x01 graphic
rys.kocioł z płaszczem parowym

Temperatura palnika gazowego - 1000oC

Para o temperaturze 120oC szybciej ogrzeje - podczas przepływu przez płaszcz skrapla się i oddaje ciepło.

II sposób ogrzewania - żywą parą, brak płaszcza grzejnego kotle.

0x01 graphic

rys. kocioł bez płaszcza grzejnego

Ciepło skraplania = ciepło parowania

0x01 graphic
rys. wyparka próżniowa

Wyparka próżniowa(rys. powyżej) - skroplenie pary jest warunkiem ogrzewania. Stosujemy, gdy chcemy zachować jakość produktów

ZAGĘSZCZANIE

Stosowane, gdy chcemy uzyskać trwałe cechy produktu. Proces przeprowadzamy w wyparkach próżniowych.

Zagęszczamy:

-mleko

-koncentrat pomidorowy (6-krotnie zagęszczony)

Proces stosujemy, gdy jest potrzebne zagęszczanie (np.: w produkcji cukru) - bez stężenia nie uzyskamy sacharozy, która chce krystalizować oraz do produkcji koncentratów.

Zagęszczanie przeprowadzamy w temperaturze wrzenia w wyniku różnicy ciśnień (w wyparce); wtedy jest intensywne parowanie

SUSZENIE

Odparowanie wody w temperaturze poniżej temperatury wrzenia. Warunkiem jest, aby powietrze było suche.

Wilgotność względna - stosunek tego co jest w danym powietrzu do tego co mamy w produkcie.

Wilgotność powietrza - około 50%. 1 dm3 powietrza w temperaturze pokojowej ma masę około 1,3 kg (około 20g H2O w t=20oC)

Im wyższa temperatura powietrza tym może być otrzymana większa ilość pary. Jeśli pary jest więcej to jej nadmiar się skropli.

Pomiar wilgotności - higrometr. Przemysłowo stosuje się psychrometr Augusta

Metody suszenia:

- konwekcyjna - gorącym powietrzem (zwykle powyżej 100oC), gdyby było cieplejsze wtedy zachodzi utlenianie.

-odwodnienie produktu

-rozpyłowe - np.: mleko w proszku

-w suszarkach bębnowych (np.: przecier pomidorowy)

-liofilizacja - suszenie w stanie zamrożonym przez sublimację: lód - para wodna(pomijamy fazę ciekłą). Długość procesu zależy od wielkości produktu

Ogrzewanie powietrza - kaloryfery ( zamiast wody jest para wodna)

Proces suszenia liofilizacyjnego wymaga ciepła sublimacji (ciepło topnienia lodu: około 330 kJ; ciepło parowania wody: około 2200 kJ)

Liofilizowane - kawa rozpuszczalna liofilizowana, truskawki, flaki. Proces kosztowny, odbarwia się w tym procesie karoten.

Eksportujemy: owocowe chipsy liofilizowane

Susz - 1-2%, bardzo porowaty i wymaga hermetycznego pakowania.

Osmotyczne odwadnianie - potrzebne są błony półprzepuszczalne, można stosować roztwór sacharozy.

Odwadnianie soków owocowych - kriokoncentracja (wymrożenie wody), stosowana do zagęszczania wina i piwa.

Zatrzymuje małe cząsteczki chemiczne, przepuszcza wodę, białka, drobnoustroje celulozy

Suszenie i zagęszczanie obniża aktywność wody (aw=0-1,0)

342 g - 1 mol sacharozy

58,5 g - 1 mol soli kuchennej

Suszenie - usuwanie wody przez odparowanie poniżej temperatury wrzenia

Parowanie powoduje ochłodzenie

Zagęszczanie - odparowanie wody w temperaturze wrzenia.

Wrzenie - intensywne parowanie, jest ono intensywniejsze im niższe jest ciśnienie.

Cukier obniża także aktywność wody, można go zagęszczać w celu utrwalenia lub wydobycia cukru.

Zagęszczanie - w temperaturze wrzenia

Suszenie - poniżej temperatury wrzenia

Kriokoncentracja - stosowana głównie do zagęszczania soku pomarańczowego. Wymrożenie kryształków lodu i ich oddzielenie. Są dwie fazy - zagęszczony sok i kryształki lodu.

Chipsy beztłuszczowe - odwodnienie produktu w roztworze sacharozy (najczęściej).

Ściana komórkowa - o właściwościach błony półprzepuszczalnej i woda z produktu będzie wyciągana z niego

Odwadnianie i potem wysycanie cukrem, po odwadnianiu osmotycznym osuszenie produktu.

UTRWALANIE ŻYWNOŚCI

Główne przyczyny nietrwałości żywności:

  1. drobnoustroje

  2. klasyczne reakcje chemiczne: utlenianie

  3. reakcje enzymatyczne (enzym: biologiczny katalizator)np.: e. amylolityczne

  4. insekty

  5. gryzonie

Niszczenie drobnoustrojów:

- zniszczenie form wegetatywnych

- przetrwalniki (trudniejsze do usunięcia)

1802- Nicolas Appert, zastosował apertyzację, tj. utrwalanie żywności przy pomocy ciepła w hermetycznym opakowaniu.

Pasteryzacja - ogrzewanie produktów w temperaturze do 100oC.

Tyndalizacja - 3-krotna pasteryzacja, nie niszczy przetrwalników.

Sterylizacja - wyjałowienie

Im wyższa temperatura tym lepsze zniszczenie drobnoustrojów.

Temp. 110oC daje 7-krotnie lepsze wyniki niż temp. 100oC. Ma to znaczenie praktyczne, niszczone są też związki termolabilne (np. barwniki).

Roztwory - wyższa temperatura wrzenia.

Puszki - mają zredukowane ciśnienie. Podczas sterylizacji w puszce panuje ciśnienie wyższe od panującego w autoklawie.

0x01 graphic

Może być on wbudowany w podłogę. Puszki w parze, a słoje w wodzie.. Temperatura 120oC.

Ułamek sterylizacji:

0x01 graphic

12-czas doprowadzenia wody do wrzenia

35 - utrzymanie wrzenia

15 - schłodzenie do czasu otwarcia autoklawu

121 - temperatura

Pasteryzacja do pH=4,5

Autoklaw pionowy okresowy o pojemności ok. 200 kg

Ciągły - trudny do konstrukcji.

Zawory gwiaździste - pionowo i poziomo. Zamkniecie obrotowe

Autoklaw hydrostatyczny - temperaturę regulujemy z pomocą słupa wody.

Konserwy sterylizowane: groszek, fasolka konserwowa (dość trwałe). Mogą być trzymane w temperaturze pokojowej.

HTST - High Temperature Short Time; maksymalnie podnosimy temperaturę, maksymalnie skracamy czas działania temperatury na żywność, drobnoustroje są niszczone

Aseptyczne utrwalanie - utrwalanie poza opakowaniem, schładzanie i umieszczenie do opakowania

Do płynnych soków owocowych oraz zup lub produktów płynnych z niewielkimi cząstkami.

Do wymiennika ciepła (płytowego) stosujemy HTST. I musimy to błyskawicznie chłodzić (zimną wodą)

Uperyzowanie - utrwalanie poza opakowaniem, chłodzenie - wprowadzamy do zbiornika z obniżonym ciśnieniem. Miejsce zgrzewania - wyjaławiane

Można także aseptycznie opróżniać stopniowo.

MROŻENIE

Konkurencją:mrożenie. W mrożeniu dominują owoce i warzywa.

500 tyś. ton mrożonek - z tej puli około 350 tyś ton stanowią owoce i warzywa..

Przyczyna trwałości żywności - wymrożenie kryształów wody i obniża się aktywność wody i mikruski nie mogą się rozwijać. Zabezpieczenie temperatury trzymania mrożonek - 18oC.

Temperatura ujemna -im jest niższa tym większe zwolnienie reakcji chemicznej i enzymatycznej zgodnie z regułą van't Hoffa. Wstrzymanie rozwoju drobnoustrojów

Do mrożenia temperatury od -25oC do - 197oC (kriogeniczne, ciekły azot)

Temperatura mrożenia - -40oC

Temperatura przechowywania - -18oC

W mrożeniu kontaktowy może być nawet temperatura -25oC

Mrożenie owiewowe - 40oC (powietrze ma złe właściwości termodynamiczne)

Składowanie - temp. Nie wyższa niż -18oC do -25oC.

Zaleta:

- zachowanie w najwyższym stopniu cech wyjściowych produktów. Długo utrzymuje dobrą jakość produktów

Wada - narusza strukturę produktów żywnościowych, wysoki koszt utrzymania

Mrożenie nie hamuje działania enzymów w temperaturze około -18oC, może być zmiana smaku i trzeba enzymy unieczynnić poprzez blanszowanie: wrzucenie tkanki roślinnej do bardzo ciepłej wody, a potem do niskiej temperatury - produkt nie ciemnieje

CO - blokuje enzymy

Aktywność wody zależy od stężenia

1 mol soli - 58g

1 mol sacharozy - 342g

KONSERWANTY I ASEPTYKI

Konserwanty dodawane w niewielkich dawkach rzędu 0,1% (1g/ kg) oddziaływuje hamująco lub niszcząco na mikruski.

Cukier, sól - dobre konserwanty

Cukier - dżemy wysokosłodzone; utrwala około 70% cukru.

Sól - utrwalamy śledzie, potrzebne stężenie około 1,5-2%. Solanka - stężenie 10% i więcej. Potem ekstrakcja soli ze śledzi. Solanka stosowana jest też do grzybów. Przy stężeniu 10% produkt jest trwały.

SO2 i jego roztwór wodny

Benzoesan sodu

Kwas benzoesowy

Azotyn sodu (zachowuje barwę szynki w procesie peklowania; barwniki hemowe nie zmieniają się)

Dżem niskosłodzony - łatwo można zafermentować; w dużych opakowaniach jest środek konserwujący

Konserwanty - przy niewielkich ilościach niszczą drobnoustroje

Aseptyki - kwas benzoesowy i jego sole, kwas sorbowy, SO2, H2SO4

H2SO4 - można usunąć przez podgrzewanie, jak się zwiąże to nie ma mocnych i go nie usuniemy

Sublimat rtęci - w XIX wieku stosowany jako konserwant

Kwas siarkowy VI - jako konserwant

Obecnie NO2- - utrwala barwę w procesie peklowania inaczej mięsko jest szaro-zielone

Kwas sorbowy - konserwant naturalny z owoców zielonej jarzębiny, można otrzymać syntetycznie

Do marynaty benzoesan sodu i ogórki się nie psują.

Soki, mleko, produkty dla dzieci - NIE WOLNO stosować środków chemicznych.W mleku mogą być antybiotyki, gdy krowa choruje.

Biologiczne:

Stosowane w przemyśle spożywczym i rolnictwie

Fermentacja kwasu mlekowego kwas mlekowy - właściwości konserwujące, stężenie około 0,8-1,8% (1,5)

Można wykorzystać drobnoustroje do wytworzenia kwasu mlekowego.

Na powierzchni kiszonki - pleśnie (jedzą kwas mlekowy), wzrost pH i mogą wkroczyć bakterie gnilne

Ocet - kwas octowy, konserwuje przy 4% (bez dodatków)

Ocet - z etanolu (10%) utlenianie (intensywne) -przez aldehyd octowy i do CH3COOH. Produkcja w acetatorze. Dawniej tylko ocet fermentacyjny, obecnie Moza go uzyskać chemicznie

Inne metody utrwalania żywności:

Małe 0,1-10MPa

Średnie 10-1000MPa

Duże 1-100GPa

10GPa - 100 000 at

jądro ziemi - 350GPa

pulsar 1020 GPa

Żywność - 400-800 MPa

-dżemy

-soki

-przeciery

Można usunąć drobnoustroje i białkowe struktury genetyczne w niskiej temperaturze. Podniesienie temperatury podczas HHT - można obniżyć ciśnienie. Istnieją ciśnieniooporne drobnoustroje

Popularne metody utrwalania:

Preparaty enzymatyczne - słód jęczmienny, enzymy proteolityczne, amylolityczne, lipolityczne, pektynolityczne

Główny producent enzymów - drobnoustroje; pleśnie głównie Aspergillus niger

Czysty preparat - bardzo trudny do uzyskania

Hydroliza skrobi - przyłączenie wody i rozpad cząsteczki na maltozę i glukozę

Destylacja - rozdział substancji na zasadzie różnych temperatur wrzenia

DODATKI DO ŻYWNOŚCI

Dodatkiem do żywności jest każda substancja zazwyczaj sama nie spożywana jako żywność i nie używana jako typowy jej składnik, mającą lub nie mającą wartości odżywczej (syntetyczna substancja dodana, np.: substancje zapachowe, konserwanty)

Barwniki:

Substancje aromatyczne:

Rozpuszczalniki:

Synergenty i przeciwutleniacze

Stabilizatory

Substancje zagęszczające - zwiększają lepkość produktu

Substancje klarujące

Rozpuszczalniki ekstrakcyjne

Substancje wzmacniające smak i zapach

Substancje wzbogacające:

Substancje do stosowania na powierzchni

Substancje słodzące

17


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
OTZ wykłady, Materiały studia, OTŻ, OTŻ
OTŻ- WYKŁAD 2, OTŻ, OTZ WYKŁAD
OTZ 7, Wykład VI
OTŻ 3!!!!!!, Materiały studia, OTŻ, wykłady
otż wykłady, WNoZ, OTŻ
OTŻ- WYKŁAD, OTZ WYKŁAD
OTZ wyklady
otż wykłady2, WNoZ, OTŻ
OTZ Wyklady
OTŻ 2 wykłady
OTŻ 2!!!!!!, Materiały studia, OTŻ, wykłady
Żelowanie OTŻ wykład
Ogólna technologia żywnosci Wykład I, studia, Maja, Studia, II rok, IV semestr, OTŻ, Wykłady

więcej podobnych podstron