Analiza żywności

• W przemyśle spożywczym ma na celu kontrolę jakości surowców, półproduktów, produktów, materiałów pomocniczych i wyrobów gotowych oraz czuwanie nad właściwym przebiegiem procesów produkcyjnych.

Działy:

1. Analiza sensoryczna – obejmuje ocenę surowców, półproduktów i produktów prowadzoną za pomocą narządów zmysłu – wzroku, węchu, dotyku i smaku

2. Analiza składu chemicznego – analiza wykonywana z zastosowaniem metod chemicznych, fizycznych i instrumentalnych

   1. Metody chemiczne – metody klasyczne, przeprowadzane w oparciu o analizę ilościowo – wagową i ilościowo – objętościowo

   2. Metody fizyczne – polegają na pomiarze wybranych cech surowców, półproduktów i produktów spożywczych

   3. Metody instrumentalne – polegają na wykonaniu oznaczenia za pomocą odpowiednich urządzeń pomiarowych

3. Analiza mikrobiologiczna – sprowadza się głównie do określenia rodzaju i liczby drobnoustrojów występujących w odpowiednich środowiskach

Ocena organoleptyczna a analiza sensoryczna

• Ocena organoleptyczna – jakość produktów spożywczych, oceniana za pomocą zmysłów – wzroku, węchu, dotyku i smaku

• Analiza sensoryczna – nauka o pomiarze i ocenie cech jakościowych produktu określonego za pomocą jednego lub kilku zmysłów stosowanych jako aparat pomiarowy przy zachowaniu odpowiednich warunków oraz wymagań dotyczących przeprowadzających jej osób oraz użyciu metod odpowiednich do zadania stawianego ocenie

Sygnał wejściowy bodziec lub cecha jakościowa ocenianego produktu są przetwarzane na informacje sygnał wyjściowy (wrażenie w postaci oceny umownej)

Analiza sensoryczna – nauka o ocenie jakości wykonywana za pomocą zmysłów (wzroku, węchu, smaku, czucia) z zastosowaniem zespołu oceniającego oraz metod i warunków, zapewniających dokładność i powtarzalność wyników.

Podstawowe pojęcia analizy sensorycznej:

• Bodziec – czynnik wywołujący pobudzenie receptora

• Receptor – określona część organu zmysłu reagująca na konkretny rodzaj bodźca

• Wrażliwość sensoryczna – zdolność odczuwania i definiowania wrażeń powstających w wyniku działania bodźców

• Próg rozpoznania – minimalne natężenie bodźca powodujące uchwytne, ale jeszcze jakościowo niemożliwe do zidentyfikowania wrażenia

• Próg różnicy – najmniejsza różnica w natężeniu dwóch bodźców dająca uchwytną różnicę intensywności wrażeń

Przewaga aparatu zmysłu człowieka nad urządzeniem pomiarowym

• Pomiar wrażenia

• Zdolność do integracji, oczyszczenia i wzmacniania wrażeń jednostkowych

• Wszechstronność i elastyczność

• Wysoka czułość

Czynniki wpływające na wyniki analizy sensorycznej i wrażliwość sensoryczna

• Wiek

• Płeć

• Palenie tytoniu

• Picie alkoholu

• Stan zdrowia i samopoczucie

Warunki prawidłowego przebiegu oceny analizy sensorycznej

Zapewnienie oceniającym odpowiednich warunków prac.

1. Stworzenie wygodnych i przyjemnych warunków pracy (urządzenie pracowni i stanowiska roboczego)

   • Wyeliminowanie bodźców zakłócających ocenę tzw. czynników dystrakcyjnych – hałas, obce zapachy, nieodpowiednie oświetlenie

2. Odpowiednie przygotowanie prób do oceny

3. Zastosowanie właściwych naczyń laboratoryjnych

4. Właściwe przygotowanie kadry

Pracowania analizy powinna składać się z:

• Osobnych, odizolowanych od siebie stanowisk do przeprowadzania testów

• Pomieszczenia do przygotowywania próbek oraz zmywania sprzętu i naczyń

W pracowni powinny panować następujące warunki:

• Temperatura na stałym poziomie ok. 22⁰C

• Wilgotność powietrza ok. 75%

• Lampy UV

• Wentylatory lub klimatyzacja

Wyposażenie laboratorium

• Wydzielone stanowiska dla każdego oznaczającego, tzn. boksu + stół 70 – 80cm x 45 – 55 x 75cm

• Zamykane okno do podawania próbek

• Odpowiednie oświetlenie stanowiska do przeprowadzania testów (białe o zmiennej intensywności). Stosowanie światła czerwonego, zielonego lub niebieskiego

• Meble i ściany w kolorze jasnym i matowym

Pomieszczenia laboratoryjne powinny być podzielone na dwie części, z oddzielnymi wejściami do każdego z nich

1. Część przygotowawcza – przygotowywane są próby (mieszanie, krojona, mielone, porcjowane, rozlane do małych naczyń przeznaczonych do oceny, kodowane) i przygotowywane są arkusze ocen

2. Część do przeprowadzania ocen – zwykle 4 – 8 stanowisk roboczych do jednoczesnego wykonywania oznaczeń

Przygotowanie prób laboratoryjnych

• Testy różnicowe (dyskryminacji)

• Testy konsumenckie (efektywne)

• Testy dyskryminacji i opisowe (zalecana pora wykonania analiz to 10 -12 oraz 15 -17) – zakres temperatury 20⁰C – 40⁰C

Sposób przygotowania produktów żywnościowych do oceny

• Produkty, takie jak pieczywo zwykłe, cukiernicze, wędliny, nabiał, przetwory owocowe, owoce, margaryny, oleje, napoje gotowe do spożycia podaje się w stanie naturalnym do oceny (produkty jednorodne)

• Produkty skoncentrowane (soki owocowe, mleko w proszku, kawa, herbata – instant itp.) rozcieńczamy tak, jak do spożycia

• Produkty, takie jak warzywa, mięso, drób ryby inne wymagają obróbki cieplnej

• Kremy do ciast, sosy, musztardy, majonezy – oceniane są samo lub jako dodatek do produktu (nośnik)

• Przyprawy odpowiednio rozcieńczamy (do rozcieńczenia stosujemy naturalny produkt lub nośnik – żel żelatynowy 2%)

Wymogi stawiane próbom laboratoryjnym:

1. Świeże, przygotowane bezpośrednio przez podaniem

2. Przygotowane z zastosowaniem odpowiedniej procedury (wydzielenie próbki reprezentatywnej i jednorodnej)

3. Wszystkie próbki muszą być identyczne dla każdego oceniającego

4. O odpowiedniej objętości i masie, np. testy dyskryminacyjne, próbki płynne – 16cm³, stałe 28g

5. Rodzaj i ilość prób (uwzględnione doświadczenia i predyspozycje zespołu)

6. Powinny być zaszyfrowane (przypadkowy układ 3 cyfr lub liter)

7. Po spróbowaniu każdorazowo analizowanej próby należy przepłukać usta wodą

8. Przy teście prób tłustych zalecane jest przepłukanie ust np. ciepłą wodą

Wymogi stawiane szkłu laboratoryjnemu:

1. Bezwonne (nie powinny absorbować innych zapachów)

2. Łatwe do umycia

3. O obojętnej barwie (przezroczyste, białe)

4. Wykonane ze szkła lub porcelany, najlepiej jednorazowe

5. Jednolite pod względem kształtu

6. O wielkości dostosowanej do wielkości próbki

Proces wyboru, selekcji szkolenia kadry do oceny analizy sensorycznej

Selekcja kadry do oceny analizy sensorycznej

• Selekcja – wybór spośród wszystkich możliwych kandydatów, których zdolność do przeprowadzania oceny jest wyższa od przeciętnej, osób posiadających specyficzne predyspozycje, charakteryzujące się szczególną wrażliwością sensoryczną

• Wartość informacyjna selekcji – zdolność i możliwość wyłonienia odpowiedniego kandydata

Ocena predyspozycji kandydata:

• Fizjologiczne predyspozycje – stopień wrażliwości sensorycznej

• Ogólne psychofizyczne kwalifikacje – np. spostrzegawczość, koncentracja uwagi, szybkość podejmowania decyzji

Zasadnicze zadania szkolenia

• Obiektywna ocena

• Zwiększenie zdolności wykrywania niewielkich różnic jakościowych i ilościowych

• Podniesienie zdolności skupienia oceniającego nad wykonywanym zadaniem

Charakterystyka kandydatów

1. Powinni posiadać pewne doświadczenie w zakresie analizy sensorycznej oraz wykazywać umiejętności wykonywania ocen

2. Powinni wykazywać zainteresowanie w dziedzinie analizy sensorycznej oraz mieć motywację do wykonywania ocen

3. Powinni być dyspozycyjni podczas treningów, sesji szkoleniowych i wykonywanych analiz sensorycznych

4. Powinni charakteryzować się dobrym stanem zdrowia

5. Powinni posiadać umiejętność wyrażania swoich odczuć, opinii i przedstawiania ocen w punktach

Błędy psychologiczne mogące wystąpić przy ocenie

1. Błąd spodziewanego wyniku

2. Błąd stymulowania

3. Wpływ sugestii

4. Wpływ kolejności prezentowanych prób

5. Wpływ kontrastu i błąd zbieżności

6. Błąd tendencji centralnej

Zasady rekrutacji kandydatów

Rekrutacja zewnętrzna

• Drobne ogłoszenia w prasie lokalnej, specjalnych gazetach, ulotkach

• Zgłoszenia przez instytucje przeprowadzające ankiety

• Własne wykazy konsumentów uzyskane w kampaniach reklamowych lub z reklamacji

• Rekrutacja wśród osób odwiedzających instytucję przygotowującą zespół oceniających

• Rekrutacja przez osobiste kontakty lub znajomości

Zalety:

• Możliwość wyboru na szeroką skalę

• Ciągły dopływ nowych osób na zasadzie ustnego zaproszenia

• Nie ma problemu z układem przełożony – podwładny

• Łatwość selekcji, bez obrażania się ludzi

• Dyspozycyjność

Wady:

• Droga (wynagrodzenia, obsługa biurowa)

• Wygodna do zastosowania w środowisku miejskim, na wsi istnieje duży problem

• Zdarza się niepunktualność osób oceniających (starsze osoby, studenci, niepracujące kobiety)

• Po opłaceniu kosztów wyboru i szkolenia istnieje ryzyko, że kandydaci zrezygnują

Rekrutacja wewnętrzna

• Odbywa się w miejscu, gdzie ocena jest wykonywana

Zalety:

• Ludzie są na miejscu

• Nie ma potrzeby płacenia

• Poprawiająca się z czasem stabilność zespołu

Wady:

• Kandydaci nie są bezstronni (znajomość produktu)

• Trudno pozwolić sobie na ewolucję produktów w firmie (przyzwyczajenie)

• Trudno o zastąpienie kandydatów innymi

• Brak dyspozycyjności

Zmysły

• Systemy postrzegania

• Typy bodźców

  • Mechaniczne

  • Świetlne

  • Akustyczne

  • Chemiczne

Zmysł wzroku

• Bardzo ważny przy ocenie sensoryczne, ponieważ ocena wzrokowa jest wykonywana jako pierwsza

Decyduje:

• O przyjęciu lub odrzuceniu danego produktu

• Kształtuje pierwsze wrażenie

Ocena ma charakter kompleksowy – oceniamy wielkość, kształt, prawidłowość wykończenia, nieobecność wad i usterek, strukturę produktu, jego barwę, stan powierzchni itp.

Wrażliwość wzrokowa – miara analitycznych właściwości wzroku człowieka (tzw. system psychofizyczny)

Czynniki wewnętrzne

• Ostrość obrazu padającego na siatkówkę

• Gęstość mozaiki receptorów

• Rodzaj połączeń nerwowych między receptorami i ośrodkami odbiorczymi w korze mózgowej

Czynniki zewnętrzne

• Poziom oświetlenia (odpowiedni do pobudzenia analizatora wzroku) – oko ludzkie reaguje na widzialnie promieniowanie świetlne

Przy ocenie wzrokowej uwzględnia się:

• Wpływ dwuocznego widzenia

• Porównawczą wielkość ocenianych przedmiotów do obiektów znanych

• Otoczenia ocenianego przedmiotu

• Oświetlenie, w jakim odbywa się ocena

• Barwę ocenianego przedmiotu, w stosunku do tonu, jasności i nasycenia barwy tła, na którym się znajduje

Zmysł węchu

Zmysł o wysokiej i wszechstronnej wrażliwości – nie odgrywa jednak tak istotnej roli w kształtowaniu świadomości człowieka i jego kontaktach międzyludzkich jak zmysł wzroku i słuchu. Charakteryzuje się:

• Wysoką czułością

• Zdolnością jakościowego rozróżniania dużej ilości substancji zapachowych

• Zmysł węchu wraz ze zmysłem smaku odgrywa główna rolę w ocenie sensorycznej żywności – decyduje o smakowitości i pożądalności danego produktu

Oflaktometria – nauka o powonieniu i zdolności rozróżniania zapachów. Aparaty pomiarowe to oflaktometry (tzw. elektroniczne nosy)

Budowa nosa

1. Opuszka węchowa

2. Nerwy węchowe

3. Nabłonek węchowy

4. Jama nosowa

Narząd węchu odbiera informacje o zapachu, jeżeli są spełnione warunki:

• Substancja ma zapach i jest lotna

• Powietrze zawierające cząsteczki zapachowe musi wejść w kontakt z receptorami węchowymi

• Muszą nastąpić różnice w szybkości dyfuzji różnych substancji

• Substancja zapachowa musi rozpuścić się w wydzielinie błony śluzowej nosa, a następnie przez nią dyfundować w głąb

Zmysł węchu wyróżnia się najkrótszą drogą receptor – kora mózgowa (najszybsze rozpoznanie dzięki bezpośredniemu przekazowi)

Podział zapachów:

• Linneusz (1764) – aromatyczny, wonny, ambrozji, cebulowo – czosnkowy, koźli, cuchnący, mdlący

• Schutz (1964) – eteryczny, słodki, korzenny, oleisty, siarkowy, zjełczały, metaliczny

Zmysł smaku

Smak – w sensie dosłownym i przenośnym dotyczy szerokiego „wachlarza doznań”, zazwyczaj odczuć pozytywnych.

• Zmysł smaku z punktu widzenia analizy sensorycznej wraz ze zmysłem węchu odgrywają ważną rolę w rozróżnieniu jakości produktów żywnościowych oraz o ich wyborze i akceptacji

Smak jest odbierany w jamie ustnej za pomocą brodawek smakowych umieszczonych na języku. Dorosły człowiek posiada ok. 10 tys. kubków smakowych, w każdym kubku jest 5 – 18 komórek smakowych

Brodawki smakowe kubki smakowe komórki smakowe

Rozróżniamy 4 podstawowe smaki:

1. Słodki

2. Słony

3. Kwaśny

4. Gorzki

5. Ponadto u Azjatów wykryto 5 kubek smakowy – umami. Bezpośrednio wykrywaną substancją jest jeden z aminokwasów - kwas glutaminowy, który obficie występuje w pokarmach bogatych w białko takich jak mięso, w potrawach sfermentowanych i zleżałych (sery parmezan, roquefort), w wodorostach, w sosach: rybnym i sojowym, a także w pomidorach, orzechach, winogronach, brokułach i grzybach.

Ciekawostka dotycząca szampana:

• CO₂ z szampana rozpuszcza się w wodzie

• Enzym anhydroza węglanowa przekształca go w kwas węglowy

• Kwas węglowy drażni kubki smakowe dając uczucie pieczenia

Zmysł czucia

• Umożliwia odbiór wrażeń takich jak ciepło, zimno, ból, dotyk oraz uścisk, a także szereg wrażeń mieszanych. Do analizy używamy receptorów czuciowych umieszczonych na:

  • Opuszkach palców

  • Błonie śluzowej jamy ustnej

• Za pomocą tych zmysłów oceniamy gładkość / szorstkość powierzchni, twardość / miękkość / elastyczność produktu

  • Dodatkowo można zaliczyć odczucie cierpkości i pieczenia

Zmysł słuchu

• Nie odgrywa tak dużej roli w ocenie analizy sensoryczne aj inne zmysły, aczkolwiek bierze udział w kompleksowej ocenie produktu, zmysł słuchu odbiera wrażenia typu:

  • Chrupkość

  • Kruchość

  • Jędrność owoców

• Bierze udział w tworzeniu wyobrażeń jakościowych poszczególnych rodzajów produktów oraz w kształtowaniu ocen konsumenckich typu:

  • Pożądalności

  • Preferencji

Przy ocenie poszczególnych wyróżników jakości produktów spożywczych oceniamy intensywność danej cechy oraz typowość ocenianego produktu.

Zalety i wady oceny organoleptycznej i analizy sensorycznej

1. Zalety

   1. Duża wartość praktyczna wyników odpowiadająca gustom i życzeniom konsumentów (czego nie umożliwiają analizy chemiczne)

   2. Niewielki koszt prowadzenia badań w porównaniu z metodami instrumentalnymi

   3. Wysoka precyzja wykrywania niektórych składników pożądanych i niepożądanych, zwłaszcza w zakresie barwy, smak i zapachu

   4. Możliwość uwzględnienia w ocenie nietypowych czynników tj. estetyka barwy

2. Wady

   1. Subiektywność sprowadzająca się do tego, że wyniki analizy jednego z oceniających nie może się pokrywać z wynikiem drugiego

   2. Zmienność i niepowtarzalność uzyskiwanych wyników, nawet przez tą samą osobę

   3. Niewymierność uzyskiwanych wyników wyrażająca się tym, że wiele wrażeń odbieranych przez oceniającego nie ma odniesienia do uzyskanych punktów oceny

   4. Konieczność dokonywania oceny komisyjnej w zespołach wieloosobowych w celu uzyskania bardziej obiektywnych wyników

Jakość

Jakość nie jest dziełem przypadku; jest zawsze wynikiem dobrych intencji, szczerego wysiłku, inteligentnego nadzoru i zręcznego wykonania – Will Forster (Zalewski R. I. 1998)

Jakość produktów spożywczych – określana jako stopień zdrowotności, atrakcyjności sensorycznej i dyspozycyjności, w szerokim konsumenckim i społecznym zakresie znaczeniowym, istotny w granicach, jakie dla produktu określają surowiec, technologia i cena (1 – bardzo pożądana, 9 – bardzo niepożądana)

1. Zdrowotność – bezpieczeństwo, brak zagrożenia, wartość dietetyczna, kaloryczna, odżywcza

2. Atrakcyjność sensoryczna – odczucia względem produktu

3. Dyspozycyjność – rozpoznawalność gatunkowa

Jakość – zgodnie ze standardem (normą, wzorcem) – „expert – oriented quality”

Jakość – stopień, w jakim produkt (surowiec, półprodukt) spełnia oczekiwania odbiorcy (przetwórcy, konsumenta) – „consumer – oriented quality”

Jakość produktów spożywczych – jest to cecha niezmiernie ważna, decydująca o akceptacji konsumenckiej produktów spożywczych oraz wpływająca na decyzję o popycie nadany produkt.

Jakość to ogól właściwości obiektu, wiążących się z jego zdolnością do zaspokajania potrzeb świadomych i oczekiwanych.

1. Jakość względna – uszeregowanie wg stopnia doskonałości

2. Poziom jakości – znaczenie ilościowe, kontrola

3. Miara jakości

4. Wymagania jakościowe – wyrażanie potrzeb przedstawianych ilościowo lub jakościowo, odnoszących się do właściwości obiektu

Jakość żywności w opinii konsumentów:

• Smaczna

• Świeża i naturalna

• Bez dodatków (barwiących i konserwujących), modyfikujących i aromatyzujących

• Trwała

• Wygodna w użyciu

• Pozwalająca na szybkie przygotowanie posiłku

Normy

• Wszystkie towary (w tym produkty spożywcze) podlegają normalizacji

• Cel:

  1. Uporządkowanie procesów produkcyjnych

  2. Ułatwienie obrotu towarowego

  3. Zapewnienie jakości

Norma techniczna – dokument techniczno – prawny, w którym w sposób jednoznaczny określono wymagania jakościowe i ilościowe odnośnie przedmiotu, w oparciu o rozwiązania sprawdzone i uznane za najkorzystniejsze. Stanowi zbiór reguł i przepisów dotyczących nazw, symboli, czynności itp.

Podział norm pod względem treści merytorycznej

1. Normy przedmiotowe (jakościowe) – precyzują wymagania jakościowe w stosunku do produktów, uwzględniają np. rodzaj opakowania, warunki transportu, magazynowania itp.

2. Normy czynnościowe (metodyczne) – podają szczegółowe techniki oznaczenia zawartości odpowiednich składników, podają też cechy badanych produktów oraz sposoby pobierania próbek

3. Normy znaczeniowe – dotyczą ustalenia jednolitego słownictwa, pojęć, symboli itp.

4. Normy klasyfikacyjne – dotyczą zróżnicowania i ustalenia wymogów w obrębie danej grupy (klasy) produktów

Do 1994r. w Polsce obowiązywały 3 normy:

1. Normy polskie (PN) – obowiązywały na terenie całego kraju i były ustanawiane przez Polski Komitet Normalizacji Miar i Jakości (PKNMiJ)

2. Normy branżowe (BN) – obowiązywały w danej branży, np. w przemyśle spożywczym, były zatwierdzane przez ministrów odpowiednich resortów

3. Normy zakładowe (ZN) – obowiązywały an terenie danego zakładu, zatwierdzane były przez jego dyrektora

Straciły one jednak swój obligatoryjny charakter.

Od 1994 roku w Polsce powołano do życia 3 niezależne instytucje (posiadające właściwe uprawnienia do sprawowania nadzoru nad normami) podlegające prezesowi Rady Ministrów:

1. PKN – Polski Komitet Normalizacyjny; jego zadaniem było dostosowanie polskich norm do ISO (Międzynarodowa Organizacja Standaryzacji) PN – ISO

2. GUM – Główny Urząd Miar

3. PCBC – Polskie Centrum Badań i Certyfikacji; zadanie to realizacja systemu badań i certyfikacji

W Polsce obowiązywała ustawa żywieniowa, na podstawie której zarządzenia wydawał Minister Zdrowia i Opieki Społecznej. Organizacje powołane do nadzoru nad ich przestrzeganiem to:

1. PIS – Państwowa Inspekcja Sanitarna

2. WIS – Weterynaryjna Inspekcja Sanitarna

3. PISiPAR – Państwowa Inspekcja Skupu i Przetwórstwa Artykułów Rolnych

4. PIH – Polska Izba Handlu

Certyfikacja

Certyfikacja jakości – działanie trzeciej strony – jednostki niezależnej od dostawy i odbiorcy – wykazujące, że zapewniono odpowiedni stopień zaufania, iż zidentyfikowany proces produkcyjny lub proces usługowy są zgodne z przyjętymi w Polsce normami PN – ISO 9001 – 3

Certyfikacja – jest to procedura w wyniku której trzecia strona udziela pisemnego zapewnienia, że wyrób, proces lub usługa są zgodne z określonymi wymaganiami.

W obsłudze klienta są przestrzegane działania:

1. Podpisanie kontraktu

2. Działania przed – auditowe: analiza luk oraz diagnoza stanu istniejącego w kontekście wymagań normy

3. Audit certyfikujący (wydanie certyfikatu)

4. Wizyty sprawdzające mające na celu śledzenie ciągłego doskonalenia

5. Recertyfikacja po upływie 3 lat, poprzez przeprowadzanie pełnego auditu lub w wyniku ciągłej oceny systemu

Organizacje światowe ds. żywności

• Pracujące w ramach ONZ od 1962r.

  1. FAO (Food and Agriculture Organization)

  2. WHO (World Health Organization)

• Wydały razem Światowy Kodeks Żywnościowy (Codex Alimentarius), który dotyczył:

  • Urzędowej kontroli jakości

  • Higieny produkcji

  • Etykietowanie towarów

  • Substancji dodatkowych i przypraw

  • Materiałów i artykułów mających kontakt z żywnością

  • Żywności przeznaczonej do celów specjalnych

Współpraca PKN

1. ISO – Międzynarodowa Organizacja Standaryzacji – federacja instytucji normalizujących z poszczególnych krajów

2. CEN – Europejski Komitet Normalizujący – instytucja opracowująca normy dla członków UE

Współpraca ta dotyczy

• Metody kontroli jakości

• Znaków i kodów

• Wymiarów i opakowań

Typy norm obowiązujących w UE

• Poziome (horyzontalne) – ogólne wymagania określonych grup towarów

• Pionowe (wertykalne) – dotyczą poszczególnych towarów

Normy ISO

System zapewnienia jakość (Quality Assurance System) zgodny z normami zalecanymi przez ISO serii 9000 związane z wewnętrznym i zewnętrznym systemem zapewnienia jakości

1. Wewnętrzny system zapewnienia jakości – funkcjonuje nawet wtedy, gdy nie jest formalnie wprowadzony w danym zakładzie (dokumentacji technicznej, organizacyjnej i pomiarowej, metody kontrolno – pomiarowej) normy ISO 9004

2. Zewnętrzny system zapewnienia jakości – dotyczy całości działań związanych z grupą ISO 9001 – 9003

Normy ISO 9001

• Dotyczą zarządzania jakością zapewnienia jakości, związane są ze wszystkimi działaniami mającymi na celu wpłynięcie na jakość produktu (wyrobu). Kontrola jakości jest ciągła i odbywa się na każdym etapie od:

  • Projektowania

  • Produkcji

  • Ekologicznej utylizacji odpadów

1. Projektowanie

2. Konstruowanie

3. Produkcja

4. Instalowanie

5. Serwis

ISO 9002 dotyczą:

1. Procesu produkcyjnego

2. Instalowania

3. Serwisu

ISO 9003 – obejmują kontrolę i badania końcowe

ISO 9004 – dotyczą wewnętrznego zapewnienia jakości

GMP (Good Manufacture Practice – Dobra praktyka produkcyjna) – dotyczy spełnienia wymagań budowlanych, technicznych, technologicznych, praktyk operacyjnych itp.

GHP (Good Higienic Practice – dobra praktyka higieniczna) – dotyczy np. szkolenia i higieny osobistej personelu, procesów mycia, dezynfekcji maszyn, urządzeń i aparatury, zapewnienia mikrobiologicznego bezpieczeństwa itp.

GLP (Good Laboratory Practice – dobra praktyka laboratoryjna) – dotyczą prawidłowości przeprowadzenia analiz laboratoryjnych w odpowiednich warunkach.

Jakość zdrowotna

HACCP (Hazard Analysis Critical Control Points) – dotyczy ewentualnych zagrożeń mających powstawać podczas przemysłowego przetwarzania żywności – system prewencyjny. Zadania:

• Określanie zagrożeń spowodowanych działaniem bakterii chorobotwórczych i pleśni

• Obecnością zanieczyszczeń chemicznych

• Metali ciężkich

• Pestycydów i azotanów III i V

Działanie systemu HACCP weryfikuje się na podstawie analizy mikrobiologicznej, chemicznej i fizycznej. System analizuje zagrożenia w:

• Surowcu

• Procesie technologicznym

• Podczas magazynowania

• W czasie dystrybucji

• Przy sprzedaży

• Podczas konsumpcji

Zalety:

1. Bezpieczny dla konsumenta

2. Chroni interesy producenta

3. Pozwala na efektywne gospodarowanie środkami w zakładzie produkcyjnym

4. Mniejsze straty i mniej reklamacji

5. Większe zaangażowanie załogi w proces produkcyjny

IFS (Intenrational Food Standard – międzynarodowy standard żywności) – standard bezpieczeństwa opracowany dla wszystkich producentów żywności. W szczególności obowiązuje handlowców detalicznych, dostarczających pod własną marką żywność do hipermarketów

ISO seria 22000:2005

• Planowanie

• Wdrożenie

• Funkcjonowanie

• Utrzymywanie i doskonalenie systemu HACCP

• Dodatkowo przy systemie GMP i GHP uwzględniane są ściśle; zakupy, gospodarko wodno – ściekowa, program higieniczno – sanitarny, gospodarka odpadami

Zasady:

• Operacyjne programy wstępne

• Plan HACCP

• System weryfikacji

• Zasady komunikacji wewnętrznej i zewnętrznej

Sposoby pobierania próbek

Próbka pierwotna

Próbka jednostkowa

Próbka ogólna

Próbka laboratoryjna

Próbka pierwotna – część zawartości opakowania jednostkowego lub część produktu, pobranego jednorazowo, z jednorazowego miejsca produktu (nie)opakowanego

Próbka jednostkowa – powstała z połączenia próbek pierwotnych, pobranych z jednego opakowania jednostkowego

Próbka ogólna – otrzymana z połączenia próbek jednostkowych

Próbka laboratoryjna – powstała z wymieszania próbek ogólnych i z jej zmieszania

Średnia próbka laboratoryjna – ilość produktu przygotowanego z próbki ogólnej, reprezentująca właściwości partii produktu (metodą stożka ściętego)

Pobieranie próbek do badań

• Partii produktów w małych opakowaniach – opakowanie 100g lub 100cm3 stanowi próbkę pierwotną; bez stosowania przyrządów do pobierania (wyjątek kiedy próba jest w silosie, kontenerze lub zbiornikach)

• Z produktów sypkich - przesyłanych luzem lub w opakowaniach jednostkowych, pobierane w jednakowych odstępach czasu

• Z produktów ciekłych – pobierane za pomocą szklanych lub metalowych rurek, podczas ciągłego przepływu cieczy, jednakowe objętości cieczy jednakowych odstępach czasu

• Z produktów półstałych, lepkich, gęstych – pobierane po dokładnym wymieszaniu za pomocą świdra rynienkowego (pobierane miarką)

Przygotowanie próbek do badań

1. Wody i składników odżywczych

   • Skrócić czas mieszania rozdrabniania

   • Unikać przegrzania homogenizatorów

   • Próbki przechowywać w czystych i szczelnie zamkniętych pojemnikach w odpowiedniej temperaturze

2. Witamin

   • Zabezpieczyć próbki przez ogrzewaniem, działaniem światła i tlenu (witamina C – należy zalać kwasem szczawiowym)

3. Składników mineralnych

   • Należy stosować odpowiednie młynki, noże, homogenizatory (możliwość zanieczyszczenia prób związkami cynku lub żelaza).

Istotne jest prawidłowe zamknięcie i przechowywanie próbek oraz ich opis

Związki do konserwowania próbek

• Chlorek rtęci (II) HgCl₂ (sublimat) – stosowany w formie proszku lub roztworu (do konserwowania produktów płynnych)

• Nadtlenek wodoru H₂O₂ – stosowany w ilości 0,1 – 4%, do konserwowania tylko przez kilka dni (szybko ulega rozkładowi)

• Dichromian (VI) potasu K2Cr2O7 – stosowany w postaci płynu, proszku lub tabletek (zwłaszcza do mleka 0,5 – 2g / 1l)

• Formalina (40% r – r aldehydu mrówkowego) – stosowane do próbek bezbiałkowych, np. soki owocowe, warzywne

Woda

20 tys. – 40 tys. l wody + 2- ton żywności w ciągu życia człowieka

Ok. 75% ciała człowieka to woda

• 74 – 80% zawierają mięśnie

• Ok. 25% w kościach

• Pot 99 – 99,5%

Woda bierze udział:

• Jest rozpuszczalnikiem

• W reakcjach biochemicznych

• W zjawiskach osmozy i dyfuzji

• Determinuje właściwości makrocząsteczek, np. białek

• Utrzymuje pH, temperaturę i stężenie elektrolitów

• Wpływa na intensywność procesów mikrobiologicznych, enzymatycznych, chemicznych i fizycznych

• Decyduje o właściwościach fizykochemicznych żywności (konsystencji)

• Kształtuje cechy jakościowe żywności i trwałość. Trwałość zależy od właściwości produktu i warunków przechowywania.

Budowa wody

• Mała masa cząsteczkowa oraz małe cząsteczki wody w porównaniu z cząsteczkami innych związków chemicznych powodują, że łatwo wnika między cząsteczki innych związków

• 1 atom tlenu + 2 atomu wodoru

• Substancje o dużym powinowactwie do wody – hydrofilowe

• Substancje o małym powinowactwie do wody – hydrofobowe (lipidy, węglowodory)

Woda wolna – wypełnia wolne przestrzenie w materiale, nie podlega zjawiskom kapilarnym, jest rozpuszczalnikiem substancji organicznych i związków mineralnych zawartych w produkcie, bierze bezpośredni udział w przemianach fizykochemicznych

Woda związana – nie bierze udziału np. w tworzeniu ciśnienia osmotycznego. Podział:

• Woda konstytucyjna – chemicznie związana, np. w kaolinie

• Woda krystalizacyjna – np. w cukrze mlecznym

• Woda higroskopijna – pokrywająca cienka warstwą powierzchnię substancji

• Woda kapilarna – włoskowata, podlegająca zjawiskom kapilarnym

• Woda błonkowa – np. w glebie

• Woda ustrojowa – rozpuszczalnik i nośnik substancji mineralnych i organicznych organizmu, np. krew, sok komórkowy

Woda spełnia ważną rolę w produkcie spożywczym – zwłaszcza ważna jest dostępność dla rozwoju drobnoustrojów oraz przemian enzymatycznych, fizykochemicznych – kształtujących cechy jakościowe i trwałość produktu.

Aktywność wodna a_w – miara dostępności wody w środowisku, określa stosunki panujące w żywności

• Stosunek prężności par roztworu do prężności par rozpuszczalnika. Jest liczbowo równa równoważnej wilgotności względnej podzielonej przez 100

a_w = $\frac{p}{p_{0}}$ = $\frac{rownowazna\ wilgotnosc\ wzgledna}{100}$

p – prężność par roztworu

p₀ – prężność par rozpuszczalnika (czystej wody)

Zawartość wody i aktywność wody w wybranych produktach spożywczych

Produkt	Zawartość wody [%]	aw
Owoce	90	0,97
Warzywa	90	0,97
Soki	90	0,97
Jaja	70 – 80	0,97
Mięso	60 – 70	0,97
Sery	35 – 40	0,96
Chleb	35 – 40	0,96
Dżem	30 – 35	0,94 – 0,82
Suszone owoce	20 – 25	0,80 – 0,75
Miód	10 – 20	0,74
Cukier	<10	0,10
Płatki śniadaniowe	<10	0,10

Wpływ aktywności wody na zmiany jakości żywności

• Utlenienie tłuszczy

• Nieenzymatyczne brązowienie

• Aktywność enzymatyczna

• Wzrost bakterii 0,9 – 0,98

• Wzrost drożdży >0,88

• Wzrost pleśni >0,75

Sucha substancja (masa)

• Sucha substancja – jest pozostałością po usunięciu wody z produktu

• Sucha substancja całkowita – oznaczona przez usunięcie wody z produktu określoną metodą analityczną

• Sucha substancja rozpuszczalnika – oznaczona jako sucha pozostałość po odparowaniu rozpuszczalnika z badanego roztworu

• Sucha substancja skorygowana – obliczona poprzez korektę zawartości suchej substancji o związek specjalnie do niej dodany, np. alkohol

• Sucha substancja rozpuszczalna w wodzie (ekstrakt) – oznaczana refraktometrycznie lub densymetrycznie

Ekstrakt

• Suma substancji rozpuszczalnych w wodzie i nielotnych z parą wodną

• Ekstrakt ogólny – suma rozpuszczalnych i nielotnych do temp. 100⁰C składników suchej masy (monosacharydy, barwniki, kwasy organiczne)

• Ekstrakt rzeczywisty – ekstrakt produktu zawierającego związki lotne, mieszany po oddestylowaniu tych związków

• Ekstrakt pozorny – zawiera oprócz ekstraktu ogólnego związki lotne (etanol, lotne kwasy), które mają wpływ na wyniki pomiaru (np. wino)

• Ekstrakt bezcukrowy – różnica pomiędzy zawartością ekstraktu ogólnego a suma cukrów redukujących oraz sacharozy zawartych w produkcie. Ekstrakt bezcukrowy to przede wszystkim alkohole wyższe (glicerol), kwasy nielotne, garbniki

Metody oznaczania wody

1. Suszenie termiczne

2. Destylacja azeotropowa

3. Pomiar stałe dielektrycznej

4. Metody densymetryczne

5. Metody refraktometryczne

6. Pomiar rezonansu jądrowo – magnetycznego (NMR)

7. Metody chemiczne

Prawidłowość oznaczania suchej masy [%]

• Dobór odpowiedniej metody suszenia w zależności od składu chemicznego produktu

• Prawidłowe przygotowanie prób

• Zwiększenie powierzchni parowania

• Prawidłowe ważenie

• Przenoszenie naczynek w eksykatorze

• W czasie suszenia prób, naczynka muszą być w odkryte

• Właściwe wysuszenie próby (odpowiedni czas i temperatura suszenia)

Suszenie metodą termiczną

Metody suszenia w zależności od składu chemicznego:

• Bezpośrednie suszenie próbek w temperaturze 130⁰C do stałej masy (produkty nie zawierające lub zawierające w niewielkiej ilości związków wrażliwych na wysoką temperaturę – cukrów prostych – produkty zbożowe) 60 – 90 minut , 90 – 150 minut

• Wstępne podsuszanie w temp. 60⁰C i dosuszanie próbek temp. 100⁰C – 105⁰C (np. mięso, sery) 120 – 240 min.

• Suszenie próbek pod obniżonym ciśnieniem w temp. odpowiednio niższej przy jednoczesnym zastosowaniu związków pochłaniających wodę, np. chlorek wapnia, stężony kwas siarkowy (VI) (produkty zawierające duże ilości cukrów prostych lub białek) – 20 – 70⁰C 30 – 120 minut

• Wstępne potraktowanie próbek alkoholem dodawanym w ilości kilka razy większej i odparowaniu w łaźni wodnej; dosuszenie w suszarce w temp. 100 – 105⁰C (produkty na wpół ciekłe) – 60 – 120 minut

Prawidłowy sposób ważenia prób

• Stabilny stół – bez wibracji

• Stabilna wilgotność i temperatura

• Bez przeciągów

• Ważenie prób o odpowiedniej temperaturze (wystudzone)

• Unikanie zawilgocenie naczynek

• Dokładnie domykać drzwiczki wagi

• Zerować wagę przed i po użyciu

• Czas ważenia (alkohol – spadek masy, żel krzemionkowy – wzrost masy)

Suszenie termiczne – sprzęt

• Suszarka termiczna

• Suszarka próżniowa

• Eksykator próżniowy z gniazdem plastikowym, zaworem odciągającym i wkładem porcelanowym

• Eksykator zwykły

Czas przetrzymywanie prób w eksykatorze uzależniony jest od:

• Temperatury początkowej próby

• Wielkości próby

• Rodzaju naczynia z próbą

• Temperatury na zewnątrz eksykatora

Stosowane wypełnienia eksykatora:

• Kwas siarkowy IV i VI

• Granulowany chlorek wapnia (0,15 mg wody)

• Tlenek fosforu (V) (0,00002 mg wody)

• Tlenek glinu – trójtlenek glinu (0,0003 mg wody)

• Nadchloran magnezu (0,00005 mg wody)

• Krzemionka i bezwodny węglan wapnia

Suszenie – destylacja azeotropowa

• Wydzielenie wody z badanego materiału na drodze destylacji z rozpuszczalnikami organicznymi (toluen, ksylen – temp. wrzenia > 100⁰C, gęstość mniejsza od gęstości wody)

• Metoda najbardziej odpowiednia do oznaczania zawartości wody w tłuszczach i produktach o zawartości wody 0,5% – 40%

• Nie powinno się jej stosować w produktach zawierających duże ilości cukrów (rozkład w wyższej temperaturze z wydzieleniem wody lub hydroliza sacharozy do glukozy i fruktozy związane z przyłączeniem wody)

Suszenie – stała dielektryczna

• Pomiar pojemności elektrycznej kondensatora pomiędzy okładkami którego znajduje badany produkt

• Metoda stosowana do dosuszania uprzednio podsuszonych owoców i warzyw lub szybkiego rozmrażania ryb, mięsa, tłuszczu i czekolady

ε = $\frac{C}{C_{0}}$

ε – stała dielektryczna

C – pojemność kondensatora wypełnionego badaną substancją o stałej dielektrycznej

C_o – pojemność w próżni (dla kondensatora próżniowego wynosi 1)

Przykładowe wartości:

• woda – 81 (przy 20⁰), etanol – 10, celuloza – 6,5, papier – 2 – 3, powietrze 1 – 2, próżnia – 1

Zalety ogrzewania dielektrycznego

• Szybkie nagrzewanie materiałów w całej masie między okładkami (o dużej zawartości wody)

• Wykorzystanie zasady ogrzewania HTST (wysoka temperatura i krótki czas)

• Unikanie nadmiernego przegrzewania się, odwodnienia i brunatnienia powierzchniowych warstw ogrzewanych metodami tradycyjnymi

Metoda refraktometryczna

• Graniczny kąt załamania – przechodzi przez badany roztwór prawie równolegle do powierzchni pomiarowej pryzmatu szklanego, tzn. pada pod kątem 90⁰. Zawarty jest między powierzchnią pryzmatu a prostą prostopadłą przez pryzmat w miejscu padania promienia

• Graniczny kąt wewnętrznego odbicia – najmniejszy kąt zawarty między promieniem załamania a prosta prostopadłą do powierzchni pomiarowej pryzmatu przechodzącą w miejscu padania promienia

Metoda chemiczna

1. Metoda Fishera – miareczkowanie metanolowym roztworem badanego produktu, odczynnikiem Fishera (metanolowy roztwór jodu, dwutlenku siarki i pirydyny). Procentowa zawartość wody objętość zużytego odczynnika Fishera.

   1. Dwutlenek siarki redukuje stechiometrycznie jod w roztworze metanolu i pirydyny w obecności wody:

H₂O + SO₂ H₂SO₃

H₂O + H₂SO₃ + I₂ H₂SO₄ + 2 HI

Sumaryczny przebieg reakcji (produktami są jodowodorek pirydyny i siarczan pirydynometylowy):

H2O + I₂ + SO₂ + 3C₅H₅N + CH₃OH 2C₅H₅NHI + C₅H₅NSO₄HCH₃

1. Metoda z węglikiem wapnia (karbidowa) – reakcja węgliku wapnia z wodą i pomiarze ilości wydzielonego gazowego acetylenu w biurecie gazometrycznej (objętości gazu redukuje się do temp. 0⁰C i ciśnieniu 760 mmHg) nad stężonym roztworem chlorku potasu

CaC₂ + 2H₂O C₂H₂ + Ca(OH)₂

Wykrywanie niewielkich ilości wody

• Bezwodny siarczan miedzy II – dodatek w postaci białego proszku, odbarwia się na niebiesko

• Sód metaliczny – wydziela wodór

• Nadmanganian VII potasu – zaróżowienie zawilgoconej benzyny

• Próba Adickensa – z użyciem bezwodnego etylanu sodowego i mrówczanu etylowego; w obecności wody wytrąca się osad mrówczanu sodowego (wykrywa wodę w ilości 0,013%)

• Metoda pośredniego oznaczania zawartości wody metodą Poleńskiego – metoda oznaczania temperatury zmętnienia smalcu wieprzowego

  • 95⁰ – 0,45%

  • 70⁰ – 0,30%

  • 40⁰ – 0,15%

Skrobia

Podstawowy polisacharyd zapasowy roślin, pod względem ilościowym główny składnik pożywienia. Powstaje w procesie fotochemicznym przyswajania wody i dwutlenku węgla. Jest odkładana przez roślinę w tkankach zapasowych w postaci gałeczek (ziarenek o różnej wielkości i kształcie).

Charakterystyka skrobi pochodzącej z różnych surowców

Źródło skrobi	Zawartość amylozy	Średnica ziaren w μm
Pszenica	24 – 29	2 – 38
Żyto	24 – 30	8 – 60
Jęczmień	60 – 70	5 – 40
Owies	26	5 – 15
Kukurydza woskowa	1	10 – 30
Kukurydza mączysta	60 – 70	–
Ryż	8 – 37	2 – 10
Ziemniaki	20	1 – 100

Amyloza	Amylopektyna
Długie, nierozgałęzione łańcuchy	Łańcuchy rozgałęzione
Wiązania α – 1,4 – glikozydowe	Wiązania α – 1,4 – i α – 1,6 – glikozydowe
200 – 1000 reszt glukozy	600 – 6000 reszt glukozy
Masa cząsteczkowa 32000 – 165000	Masa cząsteczkowa 100000 – 1000000
Ilość ok. 20 – 30% (13 – 25%)	Ilość ok. 70 – 80% (75 – 87%)
Jest ochraniana przez amylopektynę	Jest warstwą ochronną
Jest rozpuszczalna	Nierozpuszczalna, w ciepłej wodzie pęcznieje
Żele podlegają retrogradacji	Nie podlega retrogradacji (częściowo po długim czasie i odpowiedniej temperaturze)

Właściwości skrobi:

• Jest nierozpuszczalna w zimnej wodzie

• Pęcznieje w wodzie ciepłej, a następnie wraz z ogrzewaniem kleikuje, schłodzona żeluje – kleiki skrobiowe mają dużą lepkość

• Ulega hydrolizie pod wpływem kwasów lub enzymów amylolitycznych (produkcja syropów skrobiowych, glukozy)

• Ziarna skrobiowe pod wpływem wolnego jodu barwią się na granatowo (reakcja przebiega w niskiej temperaturze)

• Skrobia nie ma zdolności redukujących

• W skrobi występuje fosfor jak kwas ortofosforowy

• Rozpuszcza się w rozcieńczonych kwasach, zasadach, roztworach soli, niektórych roztworach organicznych (DSMO), pirydyna, gorąca woda + podwyższone ciśnienie

• Rozpuszczona skrobia posiada zdolności skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego

• Ze względu na budowę skrytokrystaliczną wykazuje cechy typowe dla kryształów – tworzy rentgenowskie widma dyfrakcyjne oraz wykazuje zdolności podwójnego załamania światła

• Żele amylozy wykazują tendencję do retrogradacji

Skrobia podlega hydrolizie enzymatycznej i kwasowej:

1. Hydroliza enzymatyczna – przy użyciu enzymów amylolitycznych α i β – amylazy. Rozkład skrobi do dekstryn granicznych i glukozy (glukoamylaza).

2. Hydroliza kwasowa – zachodzi pod wpływem kwasów.

   1. Rozpad wiązań wodorowych pomiędzy hydroksylami w łańcuchu skrobiowym oraz nieznaczna depolimeryzacja cząsteczek skrobi (skrobia przechodzi w stan rozpuszczalny

   2. Szybka hydroliza wiązań glikozydowych – powstają dekstryny o coraz mniejszym stopniu depolimeryzacji

   3. Powstanie glukozy – końcowego produktu hydrolizy.

Produkty hydrolizy:

1. Maltodekstryny – stabilizatory, zagęszczacze, wypełniacze, kleje

2. Syrop maltozowy – twarde cukierki, redukcja higroskopijności, do fermentacji

3. Syrop glukozowy – do fermentacji, do wyrobu napojów alkoholowych

4. Syrop fruktozowy – konserwy, napoje bezalkoholowe, produkty mleczne

5. Syropy mieszane – napoje bezalkoholowe, różne produkty spożywcze

Retrogradacja – przemiana formy spiralnej w formę liniową i przyporządkowanie wyprostowanych łańcuchów amylozy w zwarte micele, które są stabilizowane przez wiązania wodorowe. Zjawisko nieodwracalnej przemiany skrobi rozpuszczonej lub zdyspergowanej w formę nierozpuszczalną – mikrokrystaliczną, powoduje to wypadania skrobi w formie osadów lub zmiana konsystencji produktów skrobiowych. Stopień retrogradacji roztwór amylozy zależy od:

• Wielkości jej cząsteczek

• Struktur koloidalnej

• Budowy pojedynczych cząsteczek

Retrogradacja składa się z 3 etapów:

1. Wyprostowanie, wyciągnięcie łańcucha

2. Utrata wody z osłonki hydratacyjnej

3. Wytworzenie mostków wodorowych pomiędzy hydroksylami łańcuchów amylozowych i utworzenie struktury krystalicznej

Czynniki hamujące zjawisko retrogradacji:

• Niskie stężenie amylozy (1% r-r nasycony)

• Zbyt długie łańcuchy w amylozie (ok. 1000 jednostek glukozy)

• Środowisko alkaliczne

• Wysoka temperatura (60⁰ – 70⁰C)

• Zastosowanie skrobi zmienionej (pochodne skrobi lub produkty jej hydrolizy)

• Dodatek substancji powierzchniowo czynnych

• Brak obecności substancji usuwających wodą hydratacyjną

Modyfikacje skrobi

• Fizyczna modyfikacja – zmiana właściwości skrobi (np. przy produkcji lodów, śmietanek, deserów na bazie wody lub mleka)

• Chemiczna modyfikacja bez degradacji – podstawienie niewielkiej części grup hydroksylowych bez rozrywania pierścienie piranozowych (większa zdolność pęcznienia i zmniejszona tendencja do retrogradacji); (kisiele i budynie do szybkiego przygotowania, dodatek do wędlin)

• Chemiczna modyfikacja z degradacją – w cząsteczce skrobi tworzą się nowe grupy funkcyjne przy jednoczesnym rozerwaniu pierścieni lub łańcucha, co powoduje zmianę właściwości chemicznych i fizycznych skrobi. Stosowane czynniki – chloran (I) sodu, nadtlenek wodoru lub kwas azotowy (III); (a/ przemysł papierniczy i włókienniczy – sztywne i trwałe filmy, b/ galaretki, dodatek do jogurtów – skrobie modyfikowane o niższym stopniu utlenienia)

• Biochemiczna modyfikacja – powstają cyklodekstryny, wytwarzane ze skrobi przez drobnoustroje, dobrze rozpuszczają się w wodzie (przemysł spożywczy i farmaceutyczny)

• Modyfikacja enzymatyczna – produktem są np. maltodekstryny, powstające pod działaniem enzymów amylolitycznych (przemysł spożywczy)

Metody oznaczania skrobi:

1. Metody polarymetryczne – wykorzystują zdolność skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego po rozpuszczeniu skrobi za pomocą kwasu solnego lub chlorku wapnia. Wykorzystywana jest proporcjonalność kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji w ustalonych warunkach do stężenia substancji wywołującej skręcenie. W zależności od sposobu rozpuszczania i rodzaju skrobi jej skręcalność waha się od 163⁰ do 203⁰. Przy rozpuszczalności skrobi w HCl jej skręcalność zależy od:

   • Warunków rozpuszczania

   • Stężenia kwasu

   • Czasu ogrzewania

Metody oznaczeń:

• Metoda Eversa – Grossfelda – polega na rozpuszczeniu zawartej w rozdrobnionych bulwach skrobi w rozcieńczonym kwasie solnym, na gorąco i pomiarze kąta skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego w klarownym przesączu i obliczeniu zawartości skrobi w badanym materiale

• Metoda z kwasem solnym AOAC – polega na poddaniu próby działaniu stężonego kwasu HCl o d= 1,19 g/cm³, następnie HCl o d= 1,125 g/cm³ i działaniu 4% roztworu wodorofosforo – wolframianu sodu, przesączeniu i pomiarze zawartości skrobi w przesączu za pomocą rurki polarymetrycznej

• Metoda z chlorkiem wapnia – do próby dodawany jest roztwór chlorku wapnia, próba jest ogrzewana za pomocą chłodnicy zwrotnej w obecności kwasu octowego, sklarowaniu próby roztworem Carreza I (150g żelazo – cyjanku potasu / 1 litr) i Carreza II (230g azotanu cynku / 1 litr lub 300g siarczanu cynku / 1 litr), oznaczeniu zawartości skrobi w przesączu.

Metody polarymetryczne są zalecane do oznaczania skrobi w przetworach zbożowych i w suszu ziemniaczanym.

Roztwór skrobi skręca płaszczyznę polaryzacji i określa to wzór Biota:

X = $\frac{100*\ \lambda*\ odczyt}{{L*\lbrack\lambda\rbrack}_{D}^{20}}$, X = $\frac{10*\ \lambda*odczyt}{{L*\lbrack\lambda\rbrack}_{D}^{20}}$ * 100

X – stężenie badanego roztworu

L – długość rurki polarymetrycznej, grubość warstwy roztworu [dm]

λ – kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła, odczyt w stopniach kątowych [x 0,346]

[λ]_D²⁰ −  skręcalność właściwa, tzn. kąt o jaki następuje skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła przez roztwór skrobi o stężeniu 100g w 100cm3 skrobi w roztworze HCl, dla:

• Skrobi ziemniaczanej – 187,7

• Skrobi pszennej – 183,6

• Skrobi kukurydzianej – 184,6

Dokładność pomiaru polarymetrycznego zależy od:

• Całkowitego wyekstrahowania i rozpuszczenia skrobi z badanego materiału

• Uwolnienie badanego roztworu od innych substancji optycznie czynnych

• Uzyskanie klarownego roztworu

Klarowanie przeprowadzamy przy użyciu:

• Kwasu fosforowolframowego

• Żelazocyjanku potasu

• Molibdenianu amonowego

• Octanu cynku

Światło liniowo spolaryzowane – jest to światło, w którym drgania wektora elektrycznego rozchodzą się w jednym kierunku.

Płaszczyzna utworzona przez linię kierunku biegu promieni to płaszczyzna światła spolaryzowanego.

Promień zwyczajny – powstaje, gdy jego drgania są porzeczne do płaszczyzny padania światła.

Promień nadzwyczajny – powstaje, gdy jego drgania leżą w płaszczyźnie padania światła.

Pryzmat Nikola – zbudowany ze szpatu islandzkiego, oszlifowany, przecięty i sklejony balsamem kanadyjskim. Dla promienia zwyczajnego jest ośrodkiem optycznie rzadszym, dla promienia nadzwyczajnego ośrodkiem optycznie gęstszym.

Substancje optycznie czynne – wykazują zdolność do skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego (zawierają węgiel asymetryczny). Substancje prawoskrętne (+) i lewoskrętne (-).

Inwersja sacharozy – zachodzi pod wpływem ogrzewania, z kwasami hydrolizuje, w wyniku czego powstaje równomolowa mieszanina glukozy (+) i fruktozy (-) – cukier inwertowany. Wartość bezwzględna skręcalności właściwej fruktozy jest większa niż glukozy, cały roztwór skręca płaszczyznę polaryzacji w lewo, czyli odwrotnie (inwersja) niż wyjściowy roztwór sacharozy.

Mutarotacja – zjawisko zmiany w czasie wielkości kąta skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego przez roztwór α – glukozy bądź β – glukozy, laktozy lub L – mannozy.

1. Metody fizyczne (wagowe) – polegają one na określaniu zawartości skrobi w ziemniakach:

   1. Oznaczenie skrobiowości na podstawie wskazań wagi hydrostatycznej, np. Reimanna – Parowa, waga w modyfikacji Instytutu Berlińskiego

      • Stała Maerckera – sucha masa bezskrobiowa. Różnica między suchą masą, a skrobia przyjęta jako wielkość stała ( 4,7 – 7,5% = 5,75%). Oznacza to, że suma wszystkich poza skrobią składników suchej masy jest stała, jedynie zawartość skrobi jest zmienna.

   2. Metoda Krockera stężonym roztworem soli – metoda jest stosowana przy braku wagi lub przy mniejszej niż 5kg próbie bulw.

1. Metody chemiczne – ilościowe oznaczania fotometryczne. Polegają one na pomiarze absorbancji barwnego kompleksu (np. r –r skrobi z KI lub innymi substancjami dającymi zabarwienie). Metoda dokładna i precyzyjna, nadająca się do oznaczania znikomych ilości skrobi.

   1. Reakcja skrobi z jodem z KI

   2. Reakcja skrobi z antronem (w stężonym H₂SO₄ na gorąco) – niebieski kompleks barwny, kolorymetryczne mikrooznaczenie skrobi. Skrobia pod wpływem kwaśnego pH i temperatury hydrolizuje do glukozy, ulega odwodnieniu z wytworzeniem kolorowego kompleksu (temp. 100⁰C przez 12 min. λ = 630nm). Wyliczenie ilości skrobi – z krzywej wzorcowej sporządzonej dla roztworu glukozy, zastosowanie przelicznika 0,9 (iloraz masy molowej reszty glikozowej i masy glukozy).

Hydroliza skrobi enzymatyczna lub enzymatyczno – kwasowa do glukozy, następnie oznaczenie metodą redukcyjną.

Reakcja skrobi z glukoamylazą – rozkład skrobi w 100% do glukozy.

Polisacharydy

Składniki roślinne o złożonej strukturze, grupa składników żywności, których zawartość i właściwości w dużym stopniu decydują o wartości i przydatności technologicznej surowców pochodzenia roślinnego. W skład polisacharydów zaliczane są:

• Skrobia

• Polisacharydy nieskrobiowe – celuloza, hemiceluloza, związki pektynowe, alginiany, agar, karageny, gumy roślinne

Czynniki różnicujące polisacharydy:

• Skład monosacharydów

• Kolejność wiązania cukrów w heteropolisacharydach

• Typ wiązań łączących cząsteczki monosacharydów w łańcuchy

• Występowanie niesacharydowych podstawników

• Struktura przestrzenna cząsteczek

Polisacharydy nieskrobiowe i ligniny – tzw. błonnik pokarmowy, kompleks substancji wchodzących w skład komórek roślinnych (szkieletowa pozostałość ścian komórek roślinnych), odpornych na działanie enzymów trawiennych w przewodzie pokarmowym człowieka.

Podział błonnika pokarmowego

1. Polisacharydy nieskrobiowe

   1. Celulozowe – celuloza

   2. Niecelulozowe – hemicelulozy, pektyny, β – glukany, gumy, śluzy, polisacharydy glonów morskich

2. Ligniny

3. Skrobia oporna

Zawartość błonnika pokarmowego [%]

Produkty zbożowe	Zawartość błonnika	Warzywa	Zawartość błonnika	Owoce	Zawartość błonnika
Bułka grahamka	5,4	Burak	1,7	Arbuz	0,2
Bułka zwykła	2,2	Fasola	15,8	Banan	1,1
Chleb pszenny	4,5	Groszek	5,8	Gruszka	1,6
Chleb żytni	5,0	Kapusta biała	2,1	Jabłko	1,5
Makaron	1,6	Marchew	2,7	Morele suszone	10,4
Otręby pszenne	42,3	Pomidor	1,2	Rodzynki	6,5
Płatki kukurydziane	5,5 – 10	Szparagi	1,1	Śliwki suszone	8,0
Płatki owsiane	6,9	Szpinak	2,1	Pomarańcze	1,0
Pumpernikiel	6,4	Brukselka	4,1	Truskawki	1,7
Ryż gotowany	1,0	Ziemniak	1,2	Kiwi	1,8
Kasza manna	0,7	Kalafior	1,5	Maliny	6,7
Kasza jęczmienna	1,8	Ogórek	0,7	Czarna porzeczka	4,8

Materiał dostarczający włókna pokarmowego (błonnika pokarmowego) występuje w:

1. Ścianie komórkowej – zbudowana jest z 3 warstw:

   1. Bezpostaciowej blaszki środkowej – zbudowana z protopektyny

   2. Pierwotnej ściany komórkowej – występuje w rosnącej roślinie, zbudowana jest z celulozy, hemicelulozy i innych polisacharydów, jest elastyczna i ciągliwa

   3. Wtórna ściana komórkowa – zbudowana z celulozy i ligniny ułożonych mocny i gęsto splecione włókna

2. Sklerenchymie (twardzica) – zbudowana z długich łańcuchów celulozowych zrastających się w pęczki. W miarę dojrzewania rośliny warstwy ściany komórkowej stają się coraz grubsze, drewnieją i obumierają

3. Kolenchymie ( zwarcica) – tkanka żywa, zbudowana z wydłużonych pasm celulozy połączonej z protopektyną. Ma zdolność do pęcznienia i pełni funkcję wzmacniającą

4. Tkankach przewodzących – przewodzą wodę i składniki odżywcze. W ich skład wchodzą:

   • Tkanka naczyniowa (ksylem)

   • Tkanka sitowa (floem)

Celuloza – liniowy homoglukan zbudowany z cząsteczek β – D – glukopiranozy połączone wiązaniami β – 1,4 – glikozydowymi.

• Jest nierozpuszczalna w wodzie, rozpuszcza się natomiast w kwasie siarkowym

• Składa się z około 8000 jednostek glukozowych, łączy się w coraz większe agregaty za pomocą wiązań wodorowych – tworzy włókienna elementarne, kolejno przechodzące w micele

• W młodszych komórkach micele wypełnione są wodą, w starszych ulegają impregnacji ligniną

• Spojone są ze sobą za pośrednictwem hemicelulozy, pektyny i ligniny

• Najczystsza forma celulozy

• W ścianach komórkowych roślin celuloza stanowi 15 – 40 %

Hemiceluloza – stanowi bliżej nieokreśloną mieszaninę polisacharydów o różnym składzie i masie cząsteczkowej

• Są to rozgałęzione heteropolisacharydy (reszty ksylozy, arabinozy, mannozy, galaktozy, glukozy lub kwasu glukuronowego). Zasadnicze jednostki budulcowe to pentozany, ksylany i arabany

• Występuje w formie α i β; grupy α – ekstrahowane są z roztworów kwaśnych, β – z obojętnych

• Składają się ze 150 jednostek cukrowych

• Hemicelulozy są nierozpuszczalne w wodzie, rozpuszczają się w roztworach zasad

• Frakcja ta stanowi 15 – 30% suchej masy ściany komórkowej roślin

Substancje pektynowe – występują w przestrzeniach międzykomórkowych, tworzą lepiszcze niezdrewniałych ścian komórkowych – tworzą blaszkę środkową, zespalają komórki w tkanki. Są to kompleksy koloidalne polisacharydów, są pochodną galakturonoglikanów.

• Pektyny,

• Protopektyny

• Kwasy pektynowe

• Kwasy pektowe

Pektyny – rozpuszczalne w wodzie związki pektynowe o różnej zawartości estrów metylowych i różnym stopniu neutralizacji.

• Nie są ściśle wielocukrami, ale ich uronowymi pochodnymi. Są to estry metylowe kwasu poligalakturonowego, które po hydrolizie rozszczepiają się na cząsteczki kwasu galakturonowego.

Protopektyny – związki pektynowe, nierozpuszczalne w wodzie, naturalne substancje macierzyste związków pektynowych. W wyniku hydrolizy protopektyn powstają pektyny lub kwasy pektowe.

• Frakcja o większej zawartości grup metoksylowych – lepiej wiąże wodę, niż frakcja o większej zawartości jonów Ca²⁺

• W miarę dojrzewania owoców protopektyna podlega hydrolizie i uwalnia się rozpuszczalna w wodzie pektyna

Kwasy pektynowe – rozpuszczalne w wodzie kwasy poligalakturonowe, w bardzo niskim stopniu zestryfikowane metanolem, zdolne do tworzenia żeli w obecności wapnia. Stanowią 13% – 25% substancji pektynowych.

Kwasy pektowe – są to kwasy poligalakturonowe wolne od grup metoksylowych – powstają w wyniku deestryfikacji pektyn

Ligniny – są najmniej licznym składnikiem błonnika pokarmowego

• Są polimerem zdrewniałych tkanek, który nie rozpuszcza się w wodzie

• Ligniny nie są węglowodanami, lecz polimerami izofenylopropanowymi o masie cząsteczkowej około 4500, złożone z około 40 jednostek fenolowych

• Zawartość ligniny zwiększa się wraz z procesem „starzenia się” komórek – inkrustacją ligniną.

Skrobia poddana obróbce cieplnej, w obecności wody i spożywania zaraz po przygotowaniu ulega hydrolizie do glukozy pod wpływem działania enzymów w przewodzie pokarmowym człowieka. Skrobia surowa, np. zbóż, może ulegać całkowitemu strawieniu, ale powolnemu. Skrobię podzielono na:

1. RDS – rapidly digestible starch – skrobia szybko trawiona; ulega rozkładowi do glukozy

2. SDS – slowly digestible starch – skrobia wolno trawiona; rozkładana do glukozy

Pewna część skrobi może być w formie nienaruszonej lub w postaci produktów jej częściowej hydrolizy opuszcza jelito cienkie przechodząc do jelita grubego. Ta część skrobi to skrobia oporna – RS ( resistant starch). Skrobia oporna to znaczna część skrobi np. nasion strączkowych, bananów, surowych ziemniaków i kukurydzy, która nie jest trawiona w jelicie cienkim zdrowego człowieka.

Metody oznaczania błonnika:

• Instrumentalne (kolorymetryczne, chromatograficzne) – rozłożenie skrobi przy zastosowaniu enzymów. Następnie kolorymetryczne lub chromatograficzne oznaczenie cukrów prostych i kwasów uronowych. Odpowiedniki:

  • Glukoza = celuloza

  • Pentozy = hemicelulozy

  • Kwas galakturonowy = pektyny

  • Alkohole fenylopropanowe = lignina

Oznaczenie błonnika ilościowe i jakościowe.

• Chemiczne – stosowane są zasady i kwasy, które rozpuszczają substancje towarzyszące błonnikowi. Nierozpuszczalną pozostałość przemywa się wodą (usunięcie kwasów) i alkoholem, pozostałość oznacza się wagowo.

• Enzymatyczno – wagowe – oddzielenie od błonnika składników, tj. tłuszczu, białek, skrobi i cukrów, zastosowanie w tym celu trawienia enzymatycznego i przemywania związkami, wagowe określenie ilości błonnika. Modyfikacje tej metody dotyczą:

1. Skracania czasu poszczególnych etapów oznaczeń

2. Wprowadzenie bardziej efektywnych enzymów lub rezygnacja z nich

3. Opracowanie szczegółowej metodologii dla określonych grup produktów lub produktów indywidualnych

Funkcje błonnika pokarmowego

1. Pobudzają funkcję żucia i wydzielanie śliny

2. Buforują i wiążą nadmiar kwasu solnego w żołądku

3. Zwiększają wypełnienie jelit

4. Pobudzają ukrwienie i perystaltykę jelit

5. Tworzą korzystne podłoże dla rozwoju pożądanej flory bakteryjnej w jelicie grubym

6. Mają działanie antykancerogenne

7. Obniżają ciśnienie krwi

8. Zapobiegają zaparciom

Funkcje pektyn w organizmie

1. Wykazują zdolność chelatowania metali ciężkich (eliminują je z krwioobiegu)

2. Obniżają zawartość cholesterolu we krwi (mostki wodorowe + cholesterol = duże cząsteczki niewchłaniane do krwioobiegu)

3. Charakter koloidalny przyczynia się do regulacji gospodarki wodnej w przewodzie pokarmowym (zapobiegają biegunkom i innym zaburzeniom żołądkowym)

4. Zwiększają proces wydalania tłuszczu z przewodu pokarmowego

5. W postaci maści łagodzą stany zapalne i owrzodzenia skóry

6. Są nietoksyczne – wykorzystywane jako zamienniki plazmy krwi

7. Wykorzystywane do leczenia cukrzycy

Popiół

Definicja popiołu nie odpowiada ściśle określeniu „substancje mineralne” albo „sole mineralne”, ponieważ w czasie spalania może dochodzić do częściowego ulotnienia niektórych związków mineralnych, np. sole kwasów organicznych po spopieleniu przechodzą w węglany. Zawartość składników mineralnych określa się w postaci tlenków lub w postaci jonowej.

Zawartość popiołu w próbie oznacza się w procesie mineralizacji i spopieleniu.

Szybkość i dokładność spalania i mineralizacji zależy od składu badanego materiału, trudniej spopielają się:

• Produkty zawierające duże ilości białka lub z przewagą pierwiastków kwasotwórczych (zawierające sole łatwo palne – chlorki i fosforany)

• Produkty zawierające znaczne ilości wody, np. mleko, owoce, warzywa (przed spopieleniem konieczne jest odparowanie i wysuszenie próby)

• Produkty charakteryzujące się wysoką zawartością cukru

• Łatwo spopielają się suche części roślin oraz tłuszcz i produkty tłuste

Spalanie należy prowadzić nad małym płomienie, ponieważ unikamy:

• Strat substancji porwanej w postaci pyłu przez prąd gazów

• Stopienie i ulotnienie się części soli (chlorków)

• Utrudnionego dostępu powietrza

Rodzaje mineralizacji

Na sucho	Na mokro	Stapianie próby
Dwuetapowa	Kolby Kejdahla	Mineralizacja polega na stapianiu próby z substancjami utleniającymi w wysokich temp. (węglan potasowy 890^0C)
Próby w tyglach lub parowniczkach	Palnik gazowy lub specjalny piec	Stosowana głównie w metalurgii
Piece muflonowe lub sitowe	Mniejsze straty pierwiastków	`Wady: Wprowadzenie matrycy próbki z dużą ilością soli (może to wywoływać efekty tła i interferencje w instrumentalnych technikach), Konieczność użycia bardzo czystych topników i odczynników Możliwość strat pierwiastków śladowych wskutek stosowania wysokiej temperatury w procesie spalania
Większe straty pierwiastków	Gotowanie prób z mieszaniną stężonych kwasów (siarkowy, azotowy, nadchlorowy)
Wstępne zwęglenie, potem spopielenie (mineralizacja)	Nadtlenek wodoru, nadmanganian potasu
Dodatek octanu magnezu, stężonego kwasu azotowego, azotanu amonu, wody utlenionej	150^0C – 350^0C
Temp. spalania 550^0C – 600^0C, czasami 900^0C	Całkowita klarowność i bezbarwność próby
Czas mineralizacji 16 – 18h	Kolby Kejdahla

Ekstrakcja – metoda wykorzystywana do pomiaru zawartości Na i K. Próbę wytrząsa się z wodą redestylowaną lub dejonizowaną, następnie odwirowuje się części stałe i w supernatancie oznacza się zawartość pierwiastków jedną z nowoczesnych metod

Miareczkowanie – do oznaczania w produktach żywnościowych chlorków. Zawartość soli kuchennej – jest to zawartość chlorków obecnych w danym produkcie (oznaczone jako jony chlorkowe i następnie przeliczone jako NaCl). Chlor i chlorki oznacza się wagowo lub objętościowo.

Metody oznaczania chlorków:

1. Metoda Mohra – chlorki miareczkowane są azotanem srebra w środowisku obojętnym w obecności chromianu potasu – wskaźnik – metoda stosowana do produktów bezbarwnych i słabo zabarwionych

NaCl + AgNO₃ NaNO₃ + AgCl

2AgNO₃ + K₂CrO₄ Ag₂CrO₄ + 2 KNO₃

Odczyn roztworu powinien być obojętny. W roztworze kwaśnym jony wodorowe reagują z jonami CrO₄^2-, co powoduje zmniejszenie ich ilości. Przy niskim pH może w ogóle nie powstawać Ag₂CrO₄. Przy pH > 10,5 następuje wytrącenie Ag₂O (wcześniej niż Ag₂CrO₄)

2Ag²⁺ + 2OH^- Ag₂O + H2O

1. Metoda Volharda – do zakwaszonego kwasem azotowym roztworem chlorków dodaje się w nadmiarze AgNO₃

NaCl + AgNO₃ NaNO₃ + AgCl

Nadmiar AgNO₃ odmiareczkowuje się rodankiem sodu lub potasu w obecności żelaza (III) jako wskaźnika

AgNO₃ + KSCN AgSCN + KNO₃

Nadmiar rodanku potasu reaguje z Fe (III) powodując powstawanie czerwonobrunatnego kompleksu

Mineralizacja w systemie podwójnym z ługowaniem wodą soli rozpuszczalnych

1. Po zwęgleniu próbkę rozgniata się z niewielką ilością gorącej destylowanej wody (ługowanie wodą)

2. Roztwór odsącza się na bezpopiołowym sączku (pozostawiamy także przesącze)

3. Sączek ze zwęglonymi cząsteczkami przenosi się do parowniczki (odparowanie w suszarce)

4. Prażenie sączka prowadzi się do uzyskania białego popiołu

5. Popiół łączony jest z klarownymi przesączami (odparowanie na łaźni wodnej)

6. Próbę wraz z parowniczką prażymy w płomieniu w temp. 350⁰C – 400⁰C, ważenie

Stosowane przy materiale pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Przy badaniu mleka i produktów mlecznych stosuje się dodatek paru kropli kwasu octowego(przy wstępnym podsuszaniu na łaźni).

Konduktometria – metoda polegająca na pomiarze przewodności elektrycznej lub oporu, w przypadku pomiaru roztworu elektrolitu = przewodność elektrolityczna oznaczana pomiędzy dwiema identycznymi elektrodami obojętnymi (nie reagują ze składnikami roztworu, np. platynowa) w warunkach stosowanie napięcia zmiennego (prądu zmiennego) o częstotliwości nieprzekraczającej 10 kHz.
Metody konduktometryczne wykorzystywane są do:

• Określania czystości wody destylowanej, wody pochodzącej z kondensatów oraz wody kotłowej

• Oznaczenie zawartości substancji nieorganicznej zanieczyszczających cukier

• Oznaczenie wilgoci w ciałach sypkich

• Pomiaru stężenia dwutlenku węgla w wodzie

• Pomiaru stężenia kwasu siarkowego, wodorotlenku sodowego i amoniaku

W konduktometrii są wykorzystywane 3 techniki pomiarowe:

1. Konduktometria klasyczna – pomiar przewodnictwa cieczy pomiędzy dwiema elektrodami, do których przykłada się napięcie prądu zmiennego o częstotliwości nieprzekraczającej ok. 1 – 10 kHz

2. Konduktometria bezelektrodowa o małej częstotliwości – częstotliwość prądu sieciowego ok. 60 – 100 Hz

3. Konduktometria o wielkiej częstotliwości – oscylacja częstotliwości powyżej 0,1 MHz

Przewodność jest tym większa, im wyższa jest zawartość popiołu, tzn. im więcej jest soli rozpuszczalnych, zachowujących się jak elektrolity.

Przewodnictwo elektrolityczne – polega na ruchu jonów w zewnętrznym polu elektrycznym. Jednostka przewodnictwa 1 simens.

Przewodnictwo elektryczne = konduktancja

Przewodnictwo elektrolityczne = konduktancja elektrolityczna

Prawo Ohma – natężenie prądu I płynącego w przewodniku jest wprost proporcjonalne do przyłożonego napięcia U i odwrotnie proporcjonalne do oporu przewodnika R

I = $\frac{U}{R}$

Opór roztworu elektrolitu R zależy od oporu właściwego ρ, odległości l pomiędzy zanurzonymi w roztworze elektrodami i ich powierzchni p

R = ρ x $\frac{l}{p}$

Pomiar przewodnictwa roztworu elektrolitu sprowadza się do porównania oporów nieznanego i znanego za pomocą układu mostka Wheatstone’a

Polarografia – analityczna metoda elektrometryczna, która polega na określaniu zmian (I) prądu płynącego przez roztwór z badaną substancją w czasie elektrolizy, na podstawie wartości natężenia prądu wnioskuje się o stężeniu poszukiwanej substancji. W układzie dwóch elektrod – jedna elektroda – mikroelektroda (katoda –) występuje w postaci odrywających się kropel rtęci, druga (anoda +) makroelektroda – to rtęć znajdująca się na dnie naczynia elektrolitycznego. Przestrzeń między anodą i katodą wypełniona jest roztworem zawierającym badana substancję. Jako elektrolit podstawowy wykorzystywany jest:

• Rodanek potasu

• Chlorek amonu

• Bufor octanowy

• Hydroksyftalan potasu

Urządzenie służące do pomiaru polarograficznego to polarograf, na podstawie wyników uzyskiwanych podczas pomiaru zostaje utworzona krzywa schodkowa – wykres zależności I= f(E), tzw. krzywa polarograficzna, z której określamy:

• Rodzaj jonów na podstawie wartości napięcia E, przy którym nastąpił wzrost prądu

• Stężenie jonów w zależności od wielkości przyrostu natężenia prądu I

• Wartość potencjału charakterystyczną dla danego jonu i służącą do jakościowego oznaczenia składu roztworu wyznacza się na podstawie tzw. półfali (E)

• Wysokość fali h (natężenie prądu granicznego) jest proporcjonalna do stężenia danego jonu i pozwala na wyliczenie jakościowe

Schemat zestawu do polarografii (1 – elektroda kroplowa [rtęciowa], 2 – naczynko z warstwą rtęci, 3 – opornica suwakowa, 4 – źródło przyłożonego napięcia, 5 – galwanometr, h – wysokość słupa rtęci)

Zalety stosowania kroplowej elektrody rtęciowej:

• Regularne kapanie kropel rtęci powoduje stale jej odnawianie

• Odrywające się krople powodują, że powierzchnia nowej kropli styka się ze świeżym roztworem w wyniku mieszania roztworu

• Podczas elektrolizy przez roztwór przepływa znikomo mały prąd

• Rtęć jako metal szlachetny zachowuje się obojętnie w stosunku do większości roztworów

• Na elektrodzie kroplowej panują idealne warunki do wykorzystania dyfuzyjnego prądu granicznego

Wady stosowania metody kroplowej elektrody rtęciowej:

• Toksyczność rtęci

• Konieczność używania rtęci o dużej czystości ze względu na małą średnicę kapilary

• Wrażliwość na wstrząsy i zanieczyszczenia mechaniczne

• Mały zakres w stosowaniu dla potencjałów dodatnich (nie większy niż +0,4V)

Fotometria płomieniowa – dział spektralnej analizy emisyjnej, służy do badania zawartości pierwiastków o niskich potencjałach wzbudzenia

• Pod wpływem płomienia palnika gazowego atomy oznaczanych pierwiastków ulegają wzbudzenia w tzw. czasie relaksacji – czas niezbędny do wypromieniowania pochłoniętej energii i powrotu do stanu podstawowego

• Pochłonięta energia jest emitowana w postaci kwantów o charakterystycznych długościach fali, właściwych dla każdego pierwiastka

• Temperatura płomienia w fotometrze – 1800⁰C – 3100⁰C, mieszanina gazów to gaz palny (aceton, propan) i gaz utleniający (powietrze)

Absorpcyjna spektrometria masowa (ASA) – w zmineralizowanej próbie po wprowadzeniu do płomienia palnika gazowego sole podlegają dysocjacji termicznej do atomów, kolejno zostają wzbudzone do wyższych poziomów energetycznych, a w części zostają w stanie podstawowym. Atomy te absorbują promieniowanie emitowane przez lampę miernika

• Metoda ASA wykorzystuje zjawisko absorpcji promieniowania elektromagnetycznego przez wolne atomy danej substancji.

1. Źródło promieniowania – emituje taką długość fali, jaką emituje badany pierwiastek, źródłem promieniowania są

   1. Lampa katodowa wnękowa – rura szklana z okienkiem kwarcowym, wypełniona gazem szlachetnym, anoda lampy jest wykonana z wolframu

   2. Lampy łukowe – w rurach kwarcowych znajdują się wtopione elektrody, gaz szlachetny i pary oznaczonego pierwiastka

   3. Lampy bezelektrodowe o wysokiej częstotliwości

2. Atomizer – gdzie przeprowadza się pierwiastek w stan atomowy; mały rozpylacz ze sprężonym powietrzem rozpyla próbkę do jednorodnej mgły

3. Układ optyczny – składa się z modulatora, soczewek, zwierciadeł i szczelin; wyselekcjonuje, a następnie zezwala na przejście wiązki fali poprzez przestrzeń zbadaną próbką i monochromator do detektora

4. Detektor – jest nim fotopowielacz, z którego tworzony prąd jest przekazywany do układu elektronicznego

5. Układ rejestracyjny – prąd z detektora po wzmocnieniu i przetworzeniu w układzie elektronicznym jest przekazywany w formie wyniku cyfrowego na monitorze i drukowany w postaci wykresu

Oznaczając pierwiastki metodą ASA należy uwzględnić:

• Dobór linii analitycznej (długość fali)

• Wpływ stosowanej aparatury – emisja własna promienia dająca tło i zwiększenie szumów fotopowielacza

• Parametry fizyczne – gęstość i lepkość roztworów, sposób rozpylania, jakość stosowanych gazów

• Interferencje chemiczne – tworzenie się trudno lotnych związków, np. fosforanów, tlenków

Przeprowadzenie próbek do roztworu w analizie śladowej powinno spełniać następujące warunki:

• Powinno przebiegać ilościowo

• Powinno przebiegać szybko

• Powinno być łatwe do przeprowadzenia w prostej i taniej aparaturze

• Dobór najwłaściwszej metody oznaczenia pierwiastków śladowych

• Zredukowanie do minimum błędów systematycznych (brak zanieczyszczeń próbki)

Systematyczne źródła błędów mogą być związane w analizie śladowej z:

• Oddziaływaniem powierzchni naczyń, odczynników lub powietrza laboratoryjnych

• Strat pierwiastków na skutek ich lotności oraz efektem adsorpcji i desorpcji na ściankach naczyń

• Niecałkowitym przeprowadzeniu próbek do roztworu

Gęstość

W analizie żywności są rozróżniane dwa rodzaje gęstości:

1. Gęstość bezwzględna d – określana jako stosunek masy danego ciała m do jego objętości V

d = $\frac{m}{V}$ $\left( \frac{g}{\text{cm}^{3}} \right)$

1. Gęstość względna d_t^t – określona jako stosunek masy pewnej objętości roztworu w temperaturze do masy takiej samej objętości wody w tej samej temperaturze

d_t^t = $\frac{m_{x}^{t}}{m_{w}^{t}}$

m_x^t – masa danego ciała w temperaturze t

m_w^t – masa wody w temperaturze t

d_t^t – gęstość ciała w temperaturze t

Areometr

Do pomiaru gęstości cieczy stosowane są trzy grupy areometrów:

1. Podające gęstość bezpośrednio w wartościach liczbowych

   • Gay – Lussaca – zakres od 0,6 – 1,9 $\frac{g}{\text{cm}^{3}}$ (0,6 – 1,0 i 1,0 – 1,9), temp. 15⁰C i 20⁰C

   • Oechsle (⁰Oe) – stosowany do moszczu gronowego, podaje ile gramów alkoholu można uzyskać z 1000 cm³ wina po całkowitym odfermentowaniu zawartego w moszczu cukru ( 1⁰Oe = 1,001 $\frac{g}{\text{cm}^{3}}$)

   • Laktodensymetr (⁰Ld) – stosowany do pomiaru gęstości mleka (2⁰Ld = 1,002 $\frac{g}{\text{cm}^{3}}),\ $ zakres 20⁰ – 40⁰Ld, mleko świeże 28⁰ – 33⁰Ld, pomiar 20⁰C. Poniżej tej temp. stosujemy poprawkę – odczyt +0,2⁰Ld do każdego stopnia, powyżej odczyt –0,2⁰C

2. Wskazujące procentową zawartość substancji rozpuszczonej – alkoholomierz, cukromierz,

   • Alkoholomierze – Trallesa (⁰Tr), [v/v] i Richtera [g/g] – wyskalowane na zawartość alkoholu etylowego w czystym roztworze wodnym. Pomiar w 15⁰C, wskazania dla wody 0⁰Tr, w alkoholu absolutnym 100⁰Tr

   • Cukromierze – Ballinga (⁰Blg) i Brixa (⁰Bx), skalibrowane w roztworach wodnych sacharozy. Ballinga ma zakres 0 – 70⁰Blg. Stopnie Blg *4 = w przybliżeniu stopnie Oe, a te wyraża się jako $\frac{g}{\text{cm}^{3}}$. Cukromierze Blg wykorzystywane są w gorzelnictwie, browarnictwie i przetwórstwie owocowo – warzywnym, natomiast Bx w cukrownictwie i w syropiarstwie

3. Wyskalowane stopniach umownych – Baoume (⁰Be) – pomiar 15⁰C, gęstość syropu ziemniaczanego, melasy, zasady sodowej, kwasu siarkowego. Można przyjąć, że ⁰Be odpowiadają w przybliżeniu % zawartości NaCl w wodnych roztworach

Dokładność pomiaru areometrycznego zależy od:

1. Większa bańska szklana

2. Lżejszy, krótszy i cieńszy trzpień

3. Mniejsza gęstość cieczy

4. Dobór odpowiedniego areometru do typu badanej cieczy

5. Prawidłowe umieszczenie areometru w badanej cieczy (areometr musi być suchy i nie dotykać ścianek naczynia z badanym roztworem)

6. Brak zanieczyszczeń i piany na powierzchni badanej cieczy

7. Właściwa temperatura (zwykle 20⁰C, przy temperaturze wyższej lub niższej zastosowanie poprawki temperaturowej)

8. Odczyt wg menisku dolnego lub górnego

9. Prawidłowy odczyt ze skali (gęstość wyrażona bezpośrednio lub za pomocą stopni umownych)

Poprawka temperaturowa

Przykład obliczenia do odczytu z areometru 12,0⁰Blg w temp. = 22⁰C

12,0⁰Blg + 0,11 poprawki temp. odczytanej z tabeli

Odczyt skorygowany = 12,11⁰Blg

12,0⁰Blg – 1,04646 $\frac{g}{\text{cm}^{3}}$

13,0⁰Blg – 1,05066 $\frac{g}{\text{cm}^{3}}$

1,0⁰Blg – 1,0042 $\frac{g}{\text{cm}^{3}}$

0,11⁰Blg – x $\frac{g}{\text{cm}^{3}}\ $ x =1,0042 * 0,11 = 0,00046$\ \frac{g}{\text{cm}^{3}}$

12,11⁰Blg – 1,04646 + 0,00046 = 1,04692 $\frac{g}{\text{cm}^{3}}$

Zamiana stopni Ballinga (Brixa) na gęstość rzeczywistą (20/4⁰C) oraz na stopnie Boume

Blg lub Bx	Gęstość $d_{4}^{20}\ \frac{g}{\text{cm}^{3}}$	Be
1	2	3
9,8 10 11 12 13 14 15	1,03732 1,03814 1,04229 1,04646 1,05066 1,05490 1,05916	5,55 5,67 6,23 6,79 7,36 7,92 8,48

Piknometry są stosowane przy pomiarze gęstości roztworów silnie rozcieńczonych (alkoholu lub cukru), przy niewielkiej objętości badanego roztworu. Pomiar przy 15 lub 20⁰C. Dokładność jest tym większa, im większa jest objętość piknometru.

Typy piknometrów:

1. Prosty z korkiem szklanym

2. Geisslera z termometrem i boczną kapilarą

3. Reichauera z lejeczkiem

4. Próżniowy

d_t^t = $\frac{p_{2\ - \ p_{0} + \ m\ \ }}{p_{1\ - \ p_{0} + \ m\ \ }}$

p₂ – masa piknometru z badaną cieczą

p₁ – masa piknometru z wodą destylowaną

p₀ – masa suchego piknometru

m – poprawka na ważenie w powietrzu 0,0012 $\frac{g}{\text{cm}^{3}}$

Metody hydrostatyczne – zasada pomiaru opiera się na prawie Archimedesa – stałą jest objętość nurnika, a różna jest masa roztworu wypieranego przez nurnik. Przy pomiarze ubytek ciężaru jest tym większy, im wyższa jest gęstość cieczy. Urządzenia pomiarowe:

• Waga Mohra – Westphala

• Waga Reimanna – Parowa

Wzór na wyliczenie gęstości badanej cieczy przy użyci wagi hydrostatycznej:

d = $\frac{G_{0\ - \ G_{c}\text{\ \ }}}{g*V}$

G₀ – ciężar ciała w powietrzu

G_c – ciężar ciała w cieczy

g – przyspieszenie ziemskie

V – objętość ciała

Lepkość

Związana ze zjawiskiem przesuwania się warstw sąsiadujących ze sobą cieczy w ruchu laminarnym (warstwowym) lub opór stawiany przez ośrodek ciekły podczas ruchu jednych jego warstw względem drugich.

Lepkość to siła przypadająca na jednostkę powierzchni niezbędna do utrzymania jednakowego gradientu prędkości między dwiema równoległymi powierzchniami odległymi o jednostkę długości. Rodzaje cieczy:

• Ciecz niutonowska – charakteryzuje się liniowym diagramem płynięcia, przechodzi przez początek układu współrzędnych. Stosunek naprężenia stycznego τ do gradientu płynięcia (prędkości) γ w dowolnym punkcie linii prostej jest stały i określa lepkość absolutną η = $\frac{\tau}{\gamma}$. Przykład cieczy niutonowskiej to mleko i soki.

  • Naprężenie styczne τ – siła tarcia na jednostkę długości

  • Gradient płynięcia (prędkości) γ – przyrost prędkości cieczy na jednostkę długości wzdłuż drogi o kierunku, w którym ten przyrost jest największy

  • Tarcie wewnętrzne – miara nachylenia linii przedstawiającej zależność τ od γ

• Ciecz nieniutonowska – ciecz, która nie wykazuje liniowego diagramu płynięcia lun nie wychodzi z początku układu współrzędnych. Gdy diagram płynięcia nie jest linią prostą, nie można oznaczyć jednej lepkości (określana jest lepkość pozorna), jako nachylenie prostej łączącej punkt znajdujący się na krzywej płynięcia z początkiem układu współrzędnych. Przykład cieczy nieniutonowskiej – zawiesina ciał w stałych w ciecz oraz emulsje płynu w ośrodku płynnym:

  • Plastyczna Binghama – bita śmietana, masło, stopiona czekolada

  • Plastyczne nie – Binghama - puree ziemniaczane

  • Pseudoplastyczne – zawiesina, polimer

  • Dylatacyjne – wodna zawiesina krochmalu

  • Reopeksyjne – miód eukaliptusowy

  • Tiksotropowe- majonez

Za stanowiące część stanu techniki uważa się również informacje zawarte w ogłoszeniach wynalazków lub wzorów użytkowych, korzystających z wcześniejszego pierwszeństwa, nieudostępnione do wiadomości powszechnej, pod warunkiem ich ogłoszenia w sposób określony w ustawie. Przepisy nie wyłączają możliwości udzielania patentu na wynalazek dotyczący nowego zastosowania substancji stanowiącej część stanu techniki lub użycie takiej substancji do uzyskania wytworu mającego nowe zastosowanie. Za wynalazki w szczególności nie uważa się:

• Odkryć, teorii naukowych i metod matematycznych

• Wytworów o charakterze jedynie estetycznym

• Planów, zasad i metod dotyczących działalności umysłowej lub gospodarczej oraz gier

• Wytworów, których niemożliwość wykorzystania może być wykazana jedynie w świetle powszechnie przyjętych i uznanych zasad nauki

• Programów do maszyn cyfrowych

• Przedstawienia informacji

Białko

Białko jest podstawowym materiałem budulcowym i należy do najważniejszych ze składników pokarmowych.

Wszystkie aminokwasy są połączone wiązaniami peptydowymi, podstawową ich strukturę stanowi szkielet węglowy, który związany jest z atomem wodoru H, grupą aminową NH₂, grupą karboksylową COOH oraz łańcuchem bocznym. Łańcuch boczny może stanowić grupa metylowa CH₃ lub rodnik R – (alifatyczny lub aromatyczny). Zależnie od pochodzenia białek, dzielimy je ogólnie na roślinne i zwierzęce.

Ze względu na budowę chemiczną białka dzielimy na:

• Proste (proteiny) złożone z aminokwasów

• Złożone (proteidy, oprócz aminokwasów zawierają części niebiałkowe, tzw. grupy prostetyczne – np. barwnik, węglowodany, kwas fosforowy, kwasy nukleinowe)

• Białka proste to albuminy, globuliny, gluteliny, itp.

• Białka złożone to chromoproteidy, glikoproteidy, lipoproteidy, itp.

Mnożnik białkowy – 6,25

100% białka : 16% azotu = 6,25

Zawartość azotu w wybranych białkach produktów i mnożniki przeliczenia azotu na białko:

Produkt	Zawartość azotu	Mnożnik
Żółtko jaja	14,97%	6,68
Mleko o produkty mleczarskie	15,66%	6,38
Zboża	17,54%	5,70
Mięso	16,00%	6,25
Ziemniaki	14,00%	6,25

Białko strawne = (azot ogółem – azot nierozpuszczalny po trawieniu pepsyny) * mnożnik białkowy

Białko surowe = azot ogółem * mnożnik białkowy

Białko czyste = azot białkowy * mnożnik białkowy

Metody oznaczania zawartości białek w produktach

1. Bezpośrednie

   1. Oparte na wbudowywaniu barwników

      • Ilościowe wbudowywanie do białek barwników organicznych dodanych w nadmiarze (oranż G, czerń amidowa 10B)

      • Białko i barwnik w warunkach poniżej punktu izoelektrycznego białka tworzą nierozpuszczalne kompleksy (oddzielane przez odwirowanie lub sączenie)

      • Pomiar natężenia barwy roztworu, która jest uzależniona od ilości barwnika niezwiązanego z białkiem (zależność odwrotnie proporcjonalna do ilości białka w próbie)

   2. Formolowa – metoda Sörensena

      • Polega na zablokowaniu aldehydem mrówkowym grup aminowych aminokwasów (tracą właściwości)

      • Odblokowywanie grup karboksylowych, które miareczkuje się mianowanym roztworem NaOH

      • Liczba uwolnionych grup karboksylowych = liczbie związanych z formaldehydem grup aminowych

   3. Spektrofotometryczne Lowry’ego

   4. Biuretowa

      • Oznaczanie białek i peptydów (zawierających co najmniej dwa wiązania peptydowe, które tworzą w środowisku alkalicznym barwne kompleksy z jonami Cu²⁺)

      • Natężenie zabarwienia powstałego kompleksu (fiołkowe) jest proporcjonalne do stężenia białka

      • Pomiar absorbancji – długość fali λ=540nm

      • Oznaczenie zawartości do 4%

   5. Spektrofotometria w zakresie nadfioletu

   6. Oparta na zjawiskach selektywnego pochłaniania promieniowanie w zakresie podczerwieni

   7. Immunoenzymatyczna

      • Połączenie pomiędzy specyficznym przeciwciałem, białkiem i odpowiednim enzymem – powstaje barwny kompleks

      • Natężenie barwy oznacza się spektrofotometrycznie przez porównanie z roztworem wzorcowym (oznaczenie zawartości białek i stopnia ich denaturacji)

2. Pośrednie

   1. Kjeldahla – metoda odwoławcza oznaczania azotu ogólnego. Substancje organiczne zawierające azot podczas gotowania ze stężonym H₂SO₄ są utlenione (azot wydzielony w postaci amoniaku tworzy w środowisku kwasu siarczyn (VI) amonu). Amoniak wiązany jest w nadmiarze kwasu borowego, a następnie jest miareczkowany roztworem mianowanym kwasu solnego (przy zastosowaniu kwasu borowego) lub wodorotlenkiem sodu (przy zastosowaniu kwasu solnego lub kwasu siarkowego (VI)). Przebiega w 3 etapach:

1. Mineralizacja próbki

Rozkład kwasu siarkowego (VI) z uwolnieniem tlenu:

2H₂S0₄ 2SO₂ + O₂ + H₂0

Następnie utlenienie substancji organicznych (z uwolnieniem dwutlenkiem węgla, wody i amoniaku):

R-CH-COOH + O₂ xCO₂ + yH₂O + zNH₃

Przechodzenie amoniaku w siarczan (VI) amonu:

2NH₃ + H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄

1. Destylacji amoniaku NH₃ z parą wodną

Alkalizacja środowiska z wydzieleniem amoniaku:

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH Na₂SO₄ + 2NH₃ + 2H₂O

Destylacja amoniaku i jego związanie w roztworze kwasu borowego (obecność wskaźnika Taschiro):

NH₃ + H₃BO₃ NH₄H₂BO₃

1. Miareczkowanie przy użyciu mianowanego HCl

HCl + NH₄H₂BO₃ NH₄Cl + H₃BO₃

Reakcje pomiędzy amoniakiem lub kwasem solnym:

NH₃ + HCl NH₄Cl

Z tego wynika, że:

1 mol HCl = 1 mol azotu = 14g

Określenie miana HCl względem azotu:

1 cm³ HCl (o stężeniu 0,1 $\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}\ $) = 0,0014g N

Z ilości cm³ roztworu HCl użytego do miareczkowania wyliczana jest ilość azotu w próbie. Metodą Kjeldahla oznaczyć można: jony amonowe oraz związki zawierając grupy amidowe, aminowe lub iminowe (nie oznacza się azotanów (III) i (V)). Zawartość azotu w analizowanej próbie = ok. 0,2g (co odpowiada naważce od 0,5 do 1,5g badanego produktu).

1. Dumasa – sucha piroliza substancji w dwutlenku węgla

   • Wysalanie – jest to proces wytrącania z roztworu koloidalnego białka, zmiany jego właściwości za pomocą soli nieorganicznych. Wysalanie w zwykłej temperaturze – nie zmienia właściwości białka i po strąceniu może na nowo rozpuścić się w wodzie, tworząc roztwór koloidalny.

   • Denaturacja – jest to proces nieodwracalnych zmian w cząsteczce białka. Zachodzi pod wpływem:

     • Podwyższonej temperatury

     • Dodanie większych ilości kwasów i zasad nieorganicznych

     • Metali ciężkich

     • Alkoholu

Produkty wysokobiałkowe dzielimy na 3 grupy:

1. Izobaty prawie czystego białka (>90%)

2. Koncentraty (>65%)

3. Produkty wysokobiałkowe (ok. 50%)

Wykorzystanie preparatów wysokobiałkowych ma na celu:

1. Zmianę drogiego lub deficytowego źródła białka (głównie zwierzęcego – mięso, mleko, jaja) na tańszy lub bardziej dostępny preparat

2. Poprawę cech sensorycznych i fizykochemicznych

3. Podniesienie wartości odżywczej produktu przez zwiększenie ilości i jakości białka (żywność wzbogacona)

4. Modelowanie składu i jakości produktów pod kątem zmniejszenia ich wartości energetycznej, zawartości tłuszczów nasyconych i cholesterolu

5. Otrzymywania nowych produktów żywnościowych – żywność funkcjonalna i dietetyczna.

Preparaty sojowe:

Z nasion soi zawierających ok. 35 – 45% białka:

• Oddziela się łuskę

• Rozdrabnia się ją na płatki i ekstrahuje tłuszcz (otrzymuje się płatki odtłuszczone o zawartości ok. 50% białka)

• Płatki po wyprażeniu można rozdrobniona grys lub mąkę sojową

• Odtłuszczane płatki nieprażone można przetworzyć na produkty bardziej uszlachetnione, poprzez koncentrację lub izolację białka sojowego

Tradycyjne produkty sojowe:

1. Tofu (twaróg sojowy) – uzyskiwany z mleka sojowego przez eluację (wydzielanie) rozdrobnionych ziaren sojowych na gorąco. Twaróg jest strącany solami wapnia (gips, chlorek wapnia). Uzyskiwany skrzep jest biały, bez smaku, zawiera białko, tłuszcz, dużo wapnia. Tradycyjna trwałość tofu miała trwałość 24h, dzięki nowej technologii – 40 dni.

2. Tempeh – pochodzi z Indonezji. Wytwarzany w wyniku naturalnej fermentacji mlekowej (współcześnie z dodatkiem specjalnych kultur bakterii). Zawiera 19% białka, bogaty w błonnik i NNKT (Niezbędne Nienasycone Kwasy Tłuszczowe), witaminy oraz składniki mineralne. Przed spożyciem należy go gotować lub parować przez 10 – 20 min.

3. Pasto miso – produkt fermentowany uzyskany z soi. Daleko posunięta hydroliza białek zapewnia jej ostry, bulionowo – mięsny smak. Fermentację prowadzi się z dodatkiem soli morskiej, która utrwala produkt.

4. Sosy sojowe – produkowane tradycyjnie (w wyniku 1 – 2 letniej naturalnej fermentacji ziaren sojowych z pszenicą, solą morską i wodą – daleko posunięta hydroliza). Współcześnie produkuje się jak hydrolizaty białkowe przy użyciu HCl z dodatkiem karmelu i syropu, a zobojętnia zasadą sodową, tworząc sól kuchenną.

Mleko sojowe – wzbogacone w wapń, β – karoten, witaminy E i D. Pod względem żywieniowym takie samo, jak mleko krowie, bogate w NNKT. Stosowane w żywieniu w przypadku nietolerancji laktozy i kazeiny.