TOWAROZNAWSTWO – WYKŁAD 06.12.2013R.
Podział opakowań ze względu na konstrukcję:
Opakowanie składane nierozbieralne- opakowanie, które w stanie nienapełnionym można złożyć na płasko, bez rozdzielania jego elementów.
Opakowanie składane rozbieralne- opakowanie, które w stanie nienapełnionym można złożyć na płasko, przez rozdzielenie jego poszczególnych elementów.
Jednorazowego użytku- opakowanie, które ze względu na konstrukcję lub zastrzeżenia odnośnie użytkowania nie może być powtórnie wykorzystane do pakowania tego samego towaru.
Wielokrotnego użytku- opakowanie, które ze względu na konstrukcję lub zastrzeżenia odnośnie użytkowania może być powtórnie wykorzystane do pakowania tego samego towaru.
Opakowanie złożone ( łączone) - składa się z wewnętrznego i zewnętrznego opakowania.
Opakowania kombinowane (wielostopniowe) – składają się z jednego lub kilku opakowań wewnętrznych, umieszczonych w opakowaniu zewnętrznym.
Opakowania funkcjonalne dzielą się na:
Opakowania aktywne (aktive packing)
Opakowania inteligentne (smart packing)
Opakowania aktywne- oprócz funkcji ochronnej spełniają rolę modyfikatorów cech opakowanych produktów.
Opakowania inteligentne- także zwane indykatorowymi. Są to popakowania monitorujące wewnętrzne i/lub zewnętrzne otoczenie produktu (temperatura, wilgotność), a dzięki temu dostarczające informacji o produkcie znajdującym się wewnątrz opakowania.
Możemy określić zmiany jakości produktu w czasie przechowywania.
TOWAROZNAWSTWO – WYKŁAD 13.12.2013R.
Podział opakowań.
Opakowania aktywne, ze względu na ich rodzaj oddziaływania z otoczeniem i zapakowanym produktem możemy podzielić na:
- opakowania o właściwościach przeciwbakteryjnych
- opakowania absorbujące tlen
- opakowania wydzielające lub absorbujące CO2
- opakowania absorbujące wodę
- opakowania absorbujące etylen
- opakowania wydzielające etanol
- opakowania wydzielające/ absorbujące zapachy
- opakowania zabezpieczające barwę produktu
Opakowania aktywne – te, w których zastosowano substancje absorbujące tlen lub dwutlenek węgla albo etylen lub parę wodną, względnie generujące CO2 lub zawierające materiały umożliwiające miejscowy wzrost temperatury podczas podgrzewania.
Inne substancje stosowane w opakowaniach aktywnych:
- regulatory wilgotności
- pochłaniacze światła
- substancje uszlachetniające powierzchnię folii dla zmiany jej barierowości
- susceptory – materiały pochłaniające
Najczęściej aktualnie stosowane rozwiązania na rynku wykorzystujące opakowania aktywne występują w postaci:
- saszetek zawierających np. sproszkowane żelazo oraz wodorotlenek wapnia
- materiałów opakowaniowych zawierających mikrobiologiczne inhibitory
- specjalnie preparowanych folii, z których np. uwalniają się aromaty typowe dla świeżych produktów
Przykłady zastosowań różnych pochłaniaczy:
związki | zastosowanie | |
---|---|---|
Pochłaniacze tlenu | Zw. Żelazowe, kwas askorbinowy, sole metali, oksydazy glukozowe, | Ser, pieczywo, kawa, herbata, fasola, mięso, zboża, mięso, |
Pochłaniacze wilgoci | Zw silikonowy, glicerol | Pieczywo, mięso, ryby, drób, warzywa owoce |
Pochłaniacze CO2 | Wodorotlenek wapnia, sodu lub potasu | Palona kawa |
Pochłanianie etylenu | Tlenek glinu, aktywny węgiel, nadmanganian potasu | Owoce (jabłka, morele, banany), warzywa (np. marchew) |
Pochłanianie związków zapachowych | Kwas cytrynowy, estry celulozowe, poliamid | Produkty łatwo ulegające utlenianiu, np. tłuszcze w wybranych produktach rybnych, soki owocowe |
Opakowania inteligentne.
- zawierają wskaźniki zmieniające barwę w sposób ciągły i skokowy, określające przydatność do spożycia
Opakowania inteligentne ze względu na informacje, jakie mogą dostarczać możemy podzielić na:
- opakowania zaopatrzone w czujnik temperatury
- opakowania monitorujące zmiany zawartości tlenu lub CO2 z wewnątrz opakowania
- opakowania zaopatrzone w czujniki wykrywające w przechowywanym produkcie zmiany biochemiczne spowodowane wzrostem mikroorganizmów
- opakowania z zastosowaniem układów elektronicznych pozwalające na monitorowanie i sygnalizowanie innych zdarzeń oraz komunikacje z użytkownikiem
Rodzaje wskaźników w opakowaniach inteligentnych:
Rodzaj wskaźnika | Zastosowanie |
---|---|
Wskaźniki tlenowe – barwnik redox lub wskaźnik pH | Artykuły spożywcze |
Wskaźniki wilgotności | Transport i przechowalnictwo |
Wskaźniki temperatury (ciecze) | Ochrona przed niskimi temperaturami |
Wskaźniki czasowo – temperaturowe (mechaniczne, enzymatyczne, chemiczne) | Przechowalnictwo/transport chłodniczy i zamrażalniczy |
Wskaźnik CO2 | Produkty mięsne pakowane w zmodyfikowanej atmosferze |
Wskaźnik otwarcia – specjalne taśmy | Opakowania tekturowe |
Wskaźnik prawidłowej temperatury do spożycia – farba termo chromowa | Budownictwo |
Wskaźniki transportowe | Produkty delikatne |
Wskaźniki koloru | Żywność do podgrzewania w kuchence mikrofalowej |
Wskaźnik wzrostu mikroorganizmów/ wskaźnik świeżości (wskaźniki metaboliczne) | Szybko psujące się artykuły |
Wskaźniki TTI (Time and Temperature Indicators)
Wykorzystywane są w szerokim zakresie w logistyce, wskazując każde odejście od temperatury optymalnej.
Barwna zasada działania najbardziej popularnym TTI opiera się na:
- chemicznej reakcji polimeryzacji
- enzymatycznej hydrolizie tłuszczów
- efekcie fizycznej dyfuzji roztworu o zmienionej chemicznie barwie
TTI w większości przypadków są umieszczone na zewnętrznej stronie opakowania i nie mają kontaktu z żywnością.
Stosowanie indykatorów TTI:
Monitorują temperaturę w transporcie i składowaniu - konieczność monitoringu temperatury wynikająca z norm HACCP. Indykatory takie są stosowane jako alternatywa dla innych systemów monitoringu.
Są to zazwyczaj droższe indykatory mogące pokazać informacje o przekroczeniu kilku temperatur, dla kilku czasów ekspozycji indykatora w wyższych niż zakładano temperaturach. Stosowane zwykle przy opakowaniach zbiorczych w transporcie produktów wymagających temperatury mrożenia i chłodzenia.
Żywność mrożona i chłodzona – stosowane bezpośrednio do pojedynczego opakowania głównie spożywczych produktów mrożonych i chłodzonych takich, jak:
-wołowina, wieprzowina, drób, ryby, owoce morza, warzywa, owoce, nabiał, desery
Indykatory zaaplikowane na pojedynczym opakowaniu stosują:
- producenci produktów spożywczych
- dystrybutorzy sieci sklepów, hipermarketów
- linie lotnicze
Leki i produkty farmaceutyczne – w przemyśle farmaceutycznym część leków sklasyfikowane do grupy CROT ( Controlled Room Temperature) wymaga składowania w odpowiedniej temprtaturze
Branża medyczna – składowanie i transport krwi, organów medycznych, szczepionek itp.
Produkty chemiczne – produkty chemiczne wymagają wymagają składowania w odpowiednich temperaturach – farby, kosmetyki itp.
Przykłady wskaźników w opakowaniach inteligentnych:
- optyczny wskaźnik obecności lub braku tlenu w opakowaniach tzw. „Angeless Eye” – wzrokowe sprawdzenie obecności tlenu.
Korzyści ze stosowania opakowań aktywnych i inteligentnych:
- zmniejszenie zużycia stosowanych środków konserwujących
- ograniczenie strat spowodowanych zepsuciem produktu
- zahamowanie procesów utleniania licznych związków ( tłuszcze, witaminy, związki biologiczne aktywne) oraz procesów fizykochemicznych
- widoczne przedłużenie okresu przydatności do spożycia
- ochrona konsumenta przed sfałszowanie jakości produktu
TOWAROZNAWSTWO – WYKŁAD – 20.12.2013R.
1. Charakter zmian zachodzących w towarach:
- biologiczne
- mikrobiologiczne
- biochemiczne
- chemiczne
- fizyczne
- spowodowane rozwojem szkodników zwierzęcych
2. Procesy biologiczne zachodzące w towarach pochodzenia roślinnego:
- oddychanie
- dojrzewanie
- przejrzewanie
ODDYCHANIE (wieloetapowość)
- wielostopniowe, kontrolowane utlenianie związków organicznych
- w warunkach tlenowych, utlenianie węglowodanów przebiega wg reakcji:
C6H12O6+6O2------->6CO2+6H2O+2834kJ
Intensywność oddychania zależy od:
- stopnia dojrzałości surowców roślinnych
- warunków mikroklimatycznych otoczenia
- stopnia i rodzaju naświetlenia
- zawartości wody
- stopnia uszkodzenia ładunku
Intensywność oddychania
produkt | temperatura | Ilość wydzielonego CO2 | Ilość wydzielonego ciepła |
---|---|---|---|
Cytryny | 4,5 | 100 | 942 |
maliny | 2,2 | 480-720 | 5133-7710 |
15 | 160-1920 | 17 933-20 531 |
Dojrzewanie i przejrzewanie ziaren zbóż
- dojrzewanie pożniwne – synteza wielocząsteczkowych związków głównie skrobi, białek i tłuszczów, ze związków prostszych (cukry, aminokwasy, gliceryna)
- przejrzewanie – przekształcanie związków wielocząsteczkowych, głównie skrobi zapasowej
Obydwu procesom towarzyszy wydzielanie wody, czego efektem jest tzw. „pocenie się ziarna”
Owoce i warzywa
- dojrzewanie – hydroliza wielocukrów (np. skrobi) do rozpuszczalnych cukrów oraz wzrostem zawartości fruktozy w stosunku do glukozy.
Podczas dojrzewania:
- wzrasta zawartość związków zadających słodki smak, a maleje zawartość związków nadających smak cierpki i twardość
- zwiększa się mączystość i zawartość substancji aromatycznych
- następuje rozkład lub synteza barwników
Przejrzewanie – przyspieszenie przemian biochemicznych z wydzielaniem etylenu (C2H4).
Następują zmiany tekstualne i kolorystyczne produktu.
Transpiracja owoców i warzyw.
Parowanie wody:
- więdnięcie owoców i warzyw
- utratą jędrności komórek oraz ich kurczenie się
- stymulowanie oddychania warzyw po zbiorze wywołane przez „stres wodny”
- utrata masy przechowywanych warzyw
- pobudzenie procesów hydrolizy niektórych związków i zaburzenia procesów enzymatycznych roślin
Warzywo | Temperatura przechowywania | Wilgotność względna | Przewidywany okres trwałości |
---|---|---|---|
Botwinka | 0 | 90-95 | 10-14 dni |
Czosnek | -2-> 0 | 70-75 | 6-8 miesięcy |
Marchew | -1->2 | 90-95 | 4-6 miesięcy |
Por | 0 | 90-95 | 1-3 miesięcy |
szpinak | -1->0 | 90-95 |
Metody obniżania niekorzystnych procesów: opisać
CA (Controlled Atmosphere)
MA (Modiefied Atmosphere)
MAP (Modified Atmosphere Packing)
CAP (Controlled Atmosphere Packing)
PROCESY MIKROBIOLOGICZNE
Cechy reakcji mikrobiologicznych:
-etapowość
- charakter reakcji sprzężonych
- przebieg przy udziale enzymów
Podatność na działanie mikroorganizmów zależy od rodzaju i stężenia podstawowych składników organicznych oraz od charakteru oddziaływań, które w trakcie procesu wytwarzania zachodzą między tymi komponentami.
Opisać:
- powiązania ze zmianą jakości (towary aktywne i inteligentne)
- zmiany jakości w towarach
- zawartość regulatorów
- aspekty reakcji chemicznych (tlen, światło, temperatura, nadmiar wody)
- reakcje rodnikowe, podstawowe, oznaczanie np. aldehydów
TOWAROZNAWSTWO - Wykład – 10.01.2014r.
Rozwój drobnoustrojów prowadzi najczęściej do obniżania jakości towarów poprzez zmianę:
- smaku i zapachu
- struktury i konsystencji
- barwy
- wartości odżywczej
- bezpieczeństwa zdrowotnego
Podstawowymi składnikami, które ulegają rozkładowi są białka, tłuszcze i cukry.
Białka występujące w wybranych produktach:
Rodzaj żywności | Przybliżona zawartość procentowa |
---|---|
Kurczaki | 20,5 |
Jaja | 12,5 |
Parówki | 20,5 |
Jagnięcina | 20,8 |
Wołowina | 5,2 |
Tuńczyk w zalewie | 27,5 |
Ser cheddar | 25,5 |
Ser parmezan | 39,4 |
Ser pleśniowy (brie) | 19,3 |
Lody | 3,6 |
Fasolka konserwowa | 5,2 |
Banany | 1,2 |
dżem | 0,6 |
- aminokwasy to proste związki organiczne, zawierające w swojej cząsteczce przynajmniej jedną grupę aminową – NH2 oraz jedną karboksylową – COOH
- białka są wielocząsteczkowymi polimerami złożonymi z aminokwasów
Rozkład białek przez drobnoustroje.
Rozkład białek powodują mikroorganizmy zdolne do wytwarzania enzymów z klasy hydrolaz.
Hydrolazy peptydów (doczytać) hydrolizują wiązania peptydowe w białkach
Enzymy proteolityczne (doczytac) z grupy egzopeptydaz warunkują odszczepianie aminokwasów z końca łańcucha peptydowego, a z grupy endopeptydaz – wewnątrz łańcucha peptydowego
- pierwszym etapem procesu jest hydrolityczny rozkład białka do mniej złożonych związków: peptydów, peptonów i aminokwasow
- uwolnione aminokwasy ulegają dezaminacji i dekarboksylacji, czego efektem jest powstawanie amoniaku i CO2 oraz innych produktów przemian trój metyloaminy, indolu, siarkowodoru, histaminy, kwasu octowego, kwasu propionowego
- rozkład aminokwasów powodują mikroorganizmy zdolne do wytwarzania enzymów z klasy liaz
- produkty enzymatycznego rozkładu aminokwasów zależą od odczynu środowiska
- przy pH kwaśnym i warunkach beztlenowych aminokwasy rozkładane są do amin i CO2
- przy pH obojętnym lub zasadowym produktami rozkładu są: amoniak i reszty łańcucha węglowego
Rozkład tłuszczowców przez drobnoustroje.
Obecność wody w tłuszczu sprzyja rozwojowi drobnoustrojów wytwarzających enzym – lipazę. Lipaza powoduje hydrolityczny rozkład tłuszczu do gliceryny i kwasów tłuszczowych. Powstają wolne kwasy tłuszczowe, odpowiadające za „jełkość hydrolityczną”. Kwasy krótkołańcuchowe są przyczyną zmian smakowo – zapachowych.
Lipidy.
Lipidy to estry kwasów tłuszczowych i jedno – lub wielowodorotlenowych alkoholi.
Ich cechą jest brak rozpuszczalności w wodzie, hydrofobowość. Dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych: estrze naftowym, chloroformie, benzenie, acetonie.
Zawartość lipidów w produktach żywnościowych:
Rodzaj produktu | Zawartość lipidów w % |
---|---|
Kurczak | 5,4 |
Indyk | 1,4 |
Żółtka jaj | 30,5 |
Parówki | 24,6 |
Bekon | 42,2 |
Łosoś wędzony | 4,5 |
Ser cheddar | 34,9 |
Ser pleśniowy (brie) | 26,9 |
Mleko | 3,9 |
Masło | 81,7 |
Margaryna | 81,6 |
Olej roślinny | 99,0 |
Czekolada mleczna | 30,3 |
Biały chleb | 1,9 |
Lipidy właściwe
- to estry jednokarboksylowych kwasów tłuszczowych i glicerolu
- największą grupę stanowią triacyloglicerole.
Wpływ innych czynników na rozwój drobnoustrojów w żywności:
- obecność tlenu
- obecność wody wolnej
- temperatura
- kwasowość środowiska
- zawartość soli
Przemiany biochemiczne w towarach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego:
- mają charakter enzymatyczny, przy czym enzymy mogą być endogenne (własne?) lub egzogenne (wytwarzane przez drobnoustroje)
- niekontrolowany przebieg tych reakcji prowadzi do obniżenia jakości (zmiana) wartości odżywczych, smakowo – zapachowych, tekstury, barwy i innych.
Kierunek i szybkość zmian enzymatycznych zależy głównie od:
- temperatury
- zawartości wody
Reguła Van’t Hoffa:
Q10=Kt/Kt+10
Q10 – współczynnik temperaturowej reakcji
Kt – szybkość reakcji w temperaturze t
Kt+10 – szybkość reakcji w temperaturze t+10
Dla reakcji enzymatycznych Q10 = 1-2
Dla reakcji chemicznych Q10= 2-4
Procesy biochemiczne zachodzące w mięsie:
- stężenie pośmiertne:
Procesy glikogenolizy – polegają na rozpadzie enzymatycznym cukru mięśniowego – glikogenu.
Ustala się pH mięsa: właściwe w zakresie 5,4 – 5,7.
Wady mięsa:
Dla pH <5,4: PSE (pale, soft, exudative) – jest miękkie, wodniste
Dla pH>5,4: DFD (dark, firm, dry) – jest ciemne, twarde, suche
Procesy biochemiczne zachodzące w mięsie:
- dojrzewanie – w czasie tego procesu mięso nabiera pożądanych cech organoleptycznych: kruchość, soczystość, właściwy aromat, właściwa strawność
- autolityczny rozkład – wiąże się z zakwaszaniem mięsa oraz rozkładem zawartych białek
W przypadku zawilgocenia mięsa, procesy utleniania zachodzą wolniej, ale szybciej przebiegają procesy beztlenowe.
Mięso, w którym nastąpił autolityczny rozkład ma zmienioną barwę (zielona), jest mało spoiste, ciastowate, ma kwaśny zapach, z wyraźnie wyczuwalną wonią siarkowodoru, amoniaku, merkaptanów i innych związków lotnych.
Towaroznawstwo - Wykład – 17.01.2014r.
Przemiany chemiczne zachodzące w towarach roślinnych i zwierzęcych.
- intensywność tych procesów wywiera wpływ głównie na te towary, w których na skutek procesów technologicznych, przerwano naturalne procesy biologiczne i biochemiczne
Najważniejsze z nich:
- przemiany chemiczne witamin (powodują obniżenie wartości biologicznej)
- autooksydacja tłuszczów (wpływa na smak i zapach żywności)
-przemiany wywołujące zmiany barwy
Utlenianie lipidów – dwa mechanizmy reakcji:
- autooksydacja – reakcja rodnikowa, łańcuchowa, w której końcowymi produktami są wodoronadtlenki
- utlenianie fotosensybilizowane – zachodzi w obecności światła i barwników np. chlorofilu
Proces autooksydacji tłuszczów jest wodorolitową reakcją przebiegającą w trzech etapach:
- I okres inicjacji – zapoczątkowanie reakcji, tworzenie się wolnych rodników ( inicjatorem jest: światło, ciepło, enzymy oraz jony metali)
- II okres propagacji rozwijanie reakcji, wielorodnikowa reakcja łańcuchowa, (powstają rodniki nadtlenkowe)
- III okres terminacji – zakończenie reakcji, tworzenie się nierodnikowych produktów.
Produkty utleniania:
- pierwotne produkty utleniane: wodoronadtlenki i nadtlenki
- wtórne produkty utleniania lipidów: węglowodory, aldehydy, ketony, estry, laktony, alkohole, etery
Produkty te wpływają na zmiany organoleptyczne żywności. Kwas linolowy utlenia się 10 – 40 krotnie szybciej niż oleinowy, natomiast linolenowy 2-4 szybciej niż linolowy.
Na proces utleniania lipidów wpływ ma:
- temperatura,
-promieniowanie świetlne
- woda
- obecność innych składników: białek, sacharydów, śladów metali, przeciwutleniaczy
- obecność enzymów własnych oraz pochodzenia mikrobiologicznego
- dostęp tlenu (postać produktu: szybciej utleniają się produkty bardziej rozdrobnione, o znacznej powierzchni kontaktu z tlenem)
Przemiany witamin w czasie przechowywania i transportu
Czynniki wpływające na straty witamin:
- wysoka temperatura
- obecność tlenu
- światło
- promienie jonizujące
- enzymy
- niektóre metale
Straty witamin w żywności podczas przechowywania:
- najbardziej nietrwałe są witaminy rozpuszczalne w wodzie, a wśród nich wit. C , która ulega utlenianiu
- z witamin rozpuszczalnych w tłuszczach – najbardziej labilna jest wit. A ( łatwo ulega utlenianiu w obecności zjełczałych lipidów)
- Wit. D jest odporna na wysokie temperatury i stabilna nawet przy długim składowaniu
- Wit. E – wrażliwa na działanie światła i tlenu, łatwo utlenia się w obecności jonów żelaza
Zmiany barw:
- wiążą się z obecnością związków pierwotnych (np. chlorofil) oraz powstających produktów przemian (melanoidy, karmele)
- przemiany chemiczne mogą dotyczyć związków barwnych i bezbarwnych
- naturalne barwniki występujące w środkach spożywczych to głównie karotenoidy i chlorofil
- reakcja Maillarda
Reakcja Maillarda:
- cukry reagują z aminokwasami, aminami i innymi związkami, w wyniku czego powstają brunatne melanoidy
- zachodzi w produktach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego
- zachodzi w warunkach tlenowych i beztlenowych, także przy niskiej zawartości wody
- produktami tych reakcji są także lotne związki o charakterystycznym zapachu
Zmiany fizyczne:
- uszkodzenia mechaniczne
- wysychanie produktów
- dyfuzja składników
- utrata wody
- zbrylanie
- adsorpcja lub desorpcja gazów
Zmiany spowodowane rozwojem szkodników zwierzęcych.
Największe szkody wyrządzają:
- gryzonie (myszy, szczury) – niszczą i zanieczyszczają produkty, opakowania, budynki, przenoszą roztocza, owady, drobnoustroje
- roztocza – prowadzą do zmiany zapachu zboża oraz wzrostu jego wilgotności i temperatury
- pajęczaki - powodują podwyższenie wilgotności ziarna i wzrost mikroflory
- owady
Mięso:
- metody utrwalania mięsa:
- chłodzenie do t=0-3 °C i przechowywanie przy φ 88-92%
- zamrażanie poniżej t= - 26°C, dalsze przechowywanie w t= - 18 °C
Wędliny:
- wymagania podczas transportu i przechowywania:
- zaciemnione pomieszczenie, t= 2-10°C
Konserwy mięsne
- wymagania podczas transportu i przechowywania:
- t= 0-6°C lub do 18 °C
Mleko surowe ( które nie zostało podgrzane do 40 °C, podatne na drobnoustroje)
Mleko spożywcze – poddane obróbce termicznej
Śmietanka – produkt mleczny o min. Zawartości tłuszczu 10%; pasteryzowany, sterylizowany, UHT
Śmietana – produkt uzyskany w wyniku ukwaszenia śmietanki pod wpływem czystych kultur bakterii, fermentacji mlekowej
UHT – sterylizacja momentalna ( szybkie ogrzanie i schłodzenie)
Jaja – temp. Przechowywania: 8-13°C, wilgotność względna powietrza: 65 – 80%, czas przechowywania: 14 dni
Zmiany jakościowe zachodzące w rybach:
- w rybach chłodzonych są to głównie zmiany oksydacyjno – hydrolityczne tłuszczów, skutkujące wzrostem liczby nadtlenków, wolnych kwasów tłuszczowych oraz produktów degradacji tłuszczów: aldehydów i ketonów
- w rybach mrożonych są to zmiany związane z:
- powstającymi kryształami lodu (zniszczenie tkanek – większe rozluźnienie)