Zaznacz surowce, w których dominującym składnikiem są białka a) lipidy: śmietana, orzech włoski, oliwa, orzech laskowy, orzechy ziemne, olej słonecznikowy; b) białka: mięso drobiowe i wołowe, soja, mięso ryb, cielęcina, jaja; c) sacharydy: ziemniaki, banan, miód, fasola, jabłka „aktywność wody” jest miarą: zawartości wody wolnej. Wartość tą przyjęto w celu dokładniejszego określenia zapotrzebowania drobnoustrojów na wodę. a_w=p/p0 umożliwia więc określenie intensywności z jaką woda asocjuje z różnymi, niewodnymi składnikami. Woda związana jest mniej dostępna. Woda wolna i związana – różnice we właściwościach Woda wolna(niezwiązana) – właściwości podobne do rozcieńczonych roztworów soli, połączona siecią wiązań wodorowych, łatwo wydziela się z produktów pod wpływem czynników zewnętrznych, słabo związana z podłożem, bierze udział w procesach chemicznych, w których woda jest partnerem reakcji oraz stanowi środowisko, w którym te reakcje zachodzą. Woda związana – zlokalizowana w bezpośrednim sąsiedztwie substancji rozpuszczonych, mniej ruchliwa, ma większą gęstość, mniej aktywna, nie zamarza do temp. -40˚C, to ta część wody, która jest stosunkowo trwale połączona z produktem. Jakie niekorzystne procesy pogarszające jakość żywności mogą zachodzić podczas przechowywania produktów o wysokiej aktywności wody? Bezpośredni związek z akt. wody ma rozwój mikroflory. Duży wpływ na trwałość i jakość żywności mają reakcje utlenienia. Woda może sprzyjać reakcjom utleniania przez zwiększanie ruchliwości i rozpuszczalności jonów metali uczestniczących w reakcjach, jak też przez pęcznienia białek, które ułatwiają działanie rodników powstałych w procesach utleniania lipidów. Przemiany fizyczne mające związek z aktywnością wody i mające wpływ na jakoś i trwałość żywności to krystalizowanie lub rozpuszczanie niektórych składników żywności Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe Jest to grupa tłuszczy, które nie mogą być syntezowane w organizmie zwierzęcym i muszą być dostarczone z pożywieniem. Są one niezbędne do prawidłowego funkcjonowania i rozwoju organizmu. Tkanki zwierząt i człowieka ze względu na brak odpowiednich układów enzymatycznych zdolnych do tworzenia w łańcuchu kwasów tłuszczowych wiązań podwójnych położeniu dalszym niż C-9, nie mają możliwości syntezowania kwasu linolowego i linolenowego. Kwasy te są wytwarzane wyłącznie przez rośliny. Ważniejsze NNKT u człowieka to: kwas linolowy (18:2), kwas linolenowy (18:3), kwas arachidowy (20:4). Z tych kwasów tłuszczowych człowiek może syntezować inne kwasy tłuszczowe niezbędne dla organizmu. Polienowe kwasy tłuszczowe (zawierają więcej niż 1 wiązanie =) mające właściwości NNKT należą do dwóch rodzin: n-3 i n-6. Kwasy n-6 wykazują większą aktywność biologiczną niż n-3. Występują w olejach roślinnych: a) linolowy (omega 6): olej kukurydziany, słonecznikowy, sojowy, lniany, tłuszcz drobiowy, orzechy, nasiona, kiełki pszeniczne, soja; linolowy (omega 3): olej rzepakowy, lniany, sojowy, oliwa; arachidowy (omega 6): produkty pochodzenia zwierzęcego, mięso, drób, jaja. Stanowią grupę witamin F. Dwa mono i dwa disach występujące w wielu sur. Red czy niered? Mono -Glukoza,fruktoza-redukujące| Disach.-Laktoza-red,Sacharoza-niered Jakie polisacharydy wchodzą w skład skrobi? Skrobia zawiera 20-30% amylozy(alfa-1,4-glikozydowe) i 70-80% amylopektyny (alfa-1,6-glikozydowe) Amyloza nie rozpuszcza się w zimnej wodzie, rozpuszcza w gorącej(możliwa częściowa degradacja) z jodem dając niebieskie zabarwienie. W wyniku hydrolizy amylozy powstaje maltoza. Amylopektyna rozpuszcza się w zimnej wodzie (po wcześniejszym uzyskaniu silnej dyspersji skrobi, np. przez potraktowanie dimetylosulfotlenkiem), natomiast w wodzie gorącej rozpuszcza się gorzej niż drugi składnik skrobi, amyloza Ktore związki reagują z aminami? Nieenzymatyczne brązowienie żywności. Glukoza, fruktoza, mannoza, maltoza, laktoza. Redukcja ta zachodzi pomiędzy aminokwasami i cukrami redukującymi (wszystkie pentozy i niektóre oligosacharydy) czyli tymi z wolną grupą aldehydową i ketonową. Nieenzymatyczne ciemnienie żywności (reakcja Maillarda) to seria reakcji chemicznych, które zachodzą najczęściej pod wpływem ciepła, pomiędzy aminokwasami a cukrami redukującymi. Co to są aminokwasy egzogenne? Aminokwasy potrzebne do prawidłowego funkcjonowania – niezbędne. Muszą być dostarczone organizmowi z produktami spożywczymi lub odżywkami, gdyż organizm sam nie jest w stanie ich wyprodukować w wystarczającej organizmowi ilości, nie jest w stanie ich syntezować. Są nimi: izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina, fenyloalanina, treonina, tryptofan, walina, tyrozyna. Białko pełnowartościowe zawiera wszystkie 8 aminokwasów egzogennych. I-rzęd białko-A Wiązanie peptydowe łączy grupę α-aminową jednego aminokwasu z grupą α-karboksylową drugiego aminokwasu Denaturacja Rozpad wiązań stabilizujących strukturę II i III –rzędową. Polega Ne zerwaniu wiązań wodorowych i na redukcji mostków disiarczkowych. Czynniki powodujące denaturację: podwyższona temp.(60-70˚C), niskie i wysokie pH, promieniowanie, ultradźwięki, detergenty, rozpuszczalniki organiczne, obecność jonów. Denaturacja powoduje skurcz włókien mięśniowych, co powoduje twardnienie mięsa. W jej trakcie niszczone są wiązania wodorowe (nieodwracalnie). Zmiany w II, III i IV – rzędowe strukturze białka natywnego (niskoenergetyczny stan), które prowadzą do utraty aktywności biologicznej lub innej indywidualnej cechy charakterystycznej przy zachowaniu jego struktury I – rzędowej. Pod wpływem obróbki cieplnej obniża się wartość odżywcza białka i traci ono własności funkcjonalne. Nadmierne ogrzewanie produktów bogatych w białko powoduje biologiczne zmniejszenie biologicznej dostępności wielu aminokwasów, przede wszystkim w skutek utrudnienia trawienia. Prowitaminy A Beta-karoten> Jest prekursorem witaminy A. > Jest metabolizowany w witaminę A w śluzówce jelita cienkiego. Proces ten może być upośledzony przez dużą ilość azotanów. > Widoczne efekty niedoboru beta-karotenu są takie same jak w przypadku witaminy A Chromatografie a) chromatografia gazowa (GC lub GLC): substancje lotne i trwałe w temp. do 200- 300°C; związki zapachowe, olejki eteryczne, lipidy, alkaloidy; lotne pochodne nielotnych lub nietrwałych termicznie związków polarnych; estry kwasów tłuszczowych, pochodne aminokwasów, monosacharydów; b) chromatografia cieczowa (HPLC): substancje polarne, nielotne, rozpuszczalne w wodzie (hydrofilowe), aminokwasy, peptydy, sacharydy, składniki mineralne; substancje niepolarne, nierozpuszczalne w wodzie (lipofilowe), lipidy, alkaloidy, witaminy; pochodne substancji lotnych lub nietrwałych; c) chromatografia cienkowarstwowa (TLC): profil kwasów tłuszczowych dowolnego tłuszczu. Chromatografia gazowa – analizowana mieszanina jest przeprowadzana w fazę gazową w odparowywaczu. Gdy jest już gazem można ją podać na kolumnę, z ominięciem odparowywacza. Próbka jest porywana a gazem nośnym(hel lub wodór), przechodzi przez długą kolumnę, gdzie następuje rozdział mieszaniny na poszczególne związki chemiczne. Na wyjściu kolumny znajduje się detektor, który mierzy stężenia poszczególnych składników mieszaniny w gazie nośnym. Czas przejścia gazu przez kolumnę nazywamy czasem retencji – jest daną charakterystyczną dla każdego składnika analizowanej mieszaniny. Chromatografia cieczowa – jest to rodzaj cieczowej chromatografii kolumnowej. Analizowana próbka jest rozpuszczana w odpowiednio dobranym rozpuszczalniku . Jest kierowana przez kolumnę, która jest wypełniona specjalnym złożem porowatym lub żelowym. Rolę cieczy nośnej pełni odpowiednio dobrana mieszanina. Na skutek oddziaływań międzycząsteczkowych między związkami chemicznymi analizowanej próbki, wypełnieniem kolumny następuję ich rozdział. Związki chemiczne, które silniej oddziałują ze złożem niż z fazą ruchomą przepływają wolniej przez kolumnę i na odwrót. Chromatografia cienkowarstwowa – chromatografia podziałowa, polegająca na rozdzieleniu składników mieszaniny dzięki różnicy rozpuszczalności w 2 niemieszających się fazach ciekłych: stacjonarnej i ruchomej. Nośnikiem jest warstwa żelu krzemionkowego naniesiona na płytkę aluminiową lub szklaną. Krawędź płytki, na którą naniesiono próbkę mieszaniny zanurza się w tworzącej odpowiednio dobrany układ rozwijający mieszaninie rozpuszczalników (o różnej polarności). Wykazujący właściwości hydrofilowe nośniki wiąże polarny składnik mieszaniny rozpuszczalników tworząc fazę stacjonarną, która jest sukcesywnie przemywana przez przesuwającą się mniej polarną fazę ruchomą. Identyfikację składników przeprowadza się porównując wartości Rf ich współczynników opóźnienia z wartościami Rf wzorcowych. Przedstaw wzorem ogólnym strukturę trójcylogliceroli i wymień 4 kwasy tłuszczowe: kwasy tłuszczowe jednonienasycone podobnie jak nasycone występują we wszystkich tłuszczach: kwasy palmitynowy i arachidowy, palmitooleinowy i oleinowy Utwardzanie tłuszczy, jaką reakcję wykorzystuje się? Utwardzanie tłuszczów polega na dodawaniu do tłuszczy nienasyconego wodoru, który wchodzi w miejsce podwójnych wiązań w kwasach tłuszczowych i rozrywa je, tworząc kwasy nasycone, a w konsekwencji - tłuszcze nasycone. Bardziej naukowo - jest to addycja wodoru do wiązań podwójnych (uwodornienie), ważne jest, że przebiega w towarzystwie katalizatora niklowego (Ni). Alken + H₂ (nikiel kat.) -> alkan Karmelizacja sacharydów? Typy i właściwości produktów To powstawanie karmelu w wyniku poddawania cukru działaniu wysokiej temperatury. Służy do uzyskania pożądanej barwy i zapachu między innymi produktami piekarskimi i ziarnami kawy. Z chemicznego punktu widzenia polega na usunięciu wody z cukru. W wyniku czego następnie w reakcjach izomeryzacji i polimeryzacji powstają różne związki chemiczne …wysokiej temp. lotne, zapachowe związki azotowe? Białka i aminokwas. W reakcji dehydratacji, w której wytwarzają się związki azotowe Antocyjany– grupa organicznych związków chemicznych z klasy flawonoidów. Są naturalnymi barwnikami pochodzenia roślinnego. W zależności od pH soku komórkowego może przyjmować barwę od czerwonej po fioletową. Uważa się, że pełnią w organizmie funkcje ochronne. Właściwości: -rozpuszczalne w wodzie, barwa zależy od pH, nietrwałe, najstabilniejsze w kwaśnym środowisku, nietrwałe w podwyższonej temperaturze w obecności tlenu, degradacja pod wpływem światła i enzymów, kompleksy z metalami tworzą, kopigmentacja. Stosowane do barwienie: -napojów, drzemów, deserów, wyrobów cukierniczych Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach Witamina D. Powstaje w skórze człowieka pod wpływem światła słonecznego z 7-dehydrocholesterolu. Ulega degradacji pod wpływem naświetlania. Ulega degradacji oksydacyjnej pod działaniem tlenu. Ulega degradacji w środowisku alkalicznym. Korzystnie wpływa na uzębienie i układ nerwowy, zapobiega osteoporozie i stanom zapalnym skóry, prawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego, reguluje wydzielanie insuliny, regulując poziom cukru we krwi. (tran, łosoś, tuńczyk) Które kwasy tłuszczowe łatwiej ulegaja utlenianiu Kwasy tłuszczowe nienasycone łatwiej ulegają utlenieniu, ze względu na wiązania podwójne. Utlenialność rośnie wraz ze wzrostem ilości wiązań podwójnych. Ulegają degradacji oraz oligomeryzacji czyli pojawiają się niskocząsteczkowe związki zapachowe i smakowe oraz oligomery. Są to alkohole, aldehydy, kwasy karboksylowe, epoksydy, alkany i ketony Które ze składników żywności są prekursorami substancji zapachowych Aminokwasy i cukry. Generalnie, reakcje Maillarda występują przy smażeniu i ogrzewaniu prawie każdego rodzaju produktu żywnościowego. Odpowiadają (częściowo) za zapach piwa, czekolady, prażonej kukurydzy, chleba, ciastek, mięsa i gotowanego ryżu. Alkohole cukrowe lub poliole (sorbitol, ksylitol) nie uczestniczą w reakcji Maillarda. Podobnie jak karmelizacja, reakcja Maillarda należy do reakcji typu brązowienia nieenzymatycznego. Czy D- i L- aminokwasy różnią się smakami? Które z nich są gorzkie? Różnią się np. przy czym D- jest zawsze słodki. Histydyna, leucyna, tyrozyna: L – gorzki, D – słodki; Asparagina: L – obojętny, D – słodki; Seryna: L – słodki, D – słodki Celuloza i skrobia Celuloza nierozpuszczalna w wodzie, nietrawiona przez człowieka ponieważ człowiek nie wytwarza odpowiednich enzymów do ich trawienia. Skrobia składa się z amylozy 20-30% i amylopektyny 70-80%. Różnica w wiązaniach. Celuloza beta 1,4-glukozydowe a skrobia alfa-1,4-glikozydowe Dekstryny — grupa złożonych węglowodanów, zbudowanych z pochodnych cukrów prostych, połączonych wiązaniami α-1,4-acetalowymi. Powstają w wyniku enzymatycznej lub powodowanej kwasami mineralnymi hydrolizy skrobi. W przemyśle dekstryny są produkowane w wyniku katalitycznej hydrolizy skrobi pochodzącej z ziemniaków. Dekstryny powstają w jamie ustnej w czasie wstępnego trawienia skrobi i innych cukrów złożonych, na skutek pękania wiązań α-1,4-acetalowych, łączących mery glukozowe pod wpływem enzymów obecnych w ślinie, m.in. amylazy. Dekstryny są łatwo rozpuszczalnymi w wodzie substancjami krystalicznymi o barwie białej. Są składnikiem wyrobów cukierniczych, przetworów owocowych, środków leczniczych oraz suplementów diety. Karotenoidy – grupa organicznych związków chemicznych, węglowodory nienasycone o szczególnej budowie, żółte, czerwone, pomarańczowe i różowe barwniki roślinne, występujące w chloroplastach i chromatoforach. Karotenoidy należą do naturalnych przeciwutleniaczy. Karotenoidy należą do prekursorów witaminy A i są głównym dietetycznym źródłem tej witaminy u człowieka. Które z wymienionych produktów ulegając degradacji termicznej mogą tworzyć związki siarkowe? Dobra odp. : białka.

Produktem degradacji aminokwasów jest H₂S. Degradacja następuję >115˚C.

W jakim środowisku następuje hydroliza wiązań glikozydowych? Uzasadnij.

Dobra odp. : kwaśnym. Wiązanie glikozydowe jest typowym wiązaniem acetylowym i z łatwością ulega hydrolitycznemu rozszczepieniu wobez katalizatorów kwasowych. W ten sposób stosując rozc. HCl można roszczepić disacharydy na monosacharydy.

Jakie grupy funkcyjne występują w grupach bocznych aminokwasów białkowych? Podaj 2 przykłady reakcji tych grup, które prowadzą do sieciowania białek. Jak sieciowanie wpływa na wartość białka jako źródła aminokwasów?

- CH₃; -OH; -SH; -SCH₃; pierścień aromatyczny; grupa amidowa –CH₂-CONH₂; dodatkowa grupa COOH; dodatkowa grupa NH₂

Strawność zmniejsza się wskutek sieciowania i racemizacji. Zmniejsza się wartość biologiczna białek.

Sieciowanie polimerów w reakcji Maillarda:

Reakcja transamidacji:

Proces racemizacji

Polega on na przekształceniu aminokwasów, będących produktami rozpadu białek, w ich enancjomery, aż do utworzenia mieszaniny racemicznej (równomolowej mieszaniny pary enancjomerów). Zasadowe środowisko i ogrzewanie powoduje ten proces. Powstają D-aminokwasy, które nie są przyswajalne. Są wolniej wchłanianie przez organizm człowieka niż formy L i nie wszystkie mogą być normalnie metabolizowane.