Imię i nazwisko: Karolina Kornaś	Temat : Układy dyspersyjne w technologii żywności.

Data wykonania ćwiczenia 17.03.2010	Data oddania sprawozdania 29.03.2010	Podpis i ocena

Ćwiczenie I - PIANY

a) Temat ćwiczenia: Badanie właściwości żelatyny

Cel ćwiczenia: Obliczenie trwałości i wydajności piany żelatyny.

Wykonanie ćwiczenia: Na wadze technicznej odważono w zlewce 3 gramy żelatyny, dolano 97ml ciepłej wody i mieszano aż do rozpuszczenia żelatyny. Po przestudzeniu roztworu wlano do pojemnika malaksera i ubijano go przez 4 minuty na „4”. Następnie zmierzono objętość uzyskanej piany. Po pół godzinie ponownie zmierzono objętość piany oraz wydzielonej na dnie naczynia fazy wodnej. Na podstawie uzyskanych wyników obliczono wydajność oraz trwałość piany posługując się wzorami ze skryptu.

Wyniki:

Objętość przed homogenizacją: 100 cm³

Objętość całkowita piany po homogenizacji: 580 cm³

Objętość całkowita po upływie 30minut: 530 cm³

Objętość uwolnionej fazy wodnej: 28 cm³

Obliczenia:

FC = $\frac{\left( Objetosc\ calkowita\ piany\ po\ homogenizacji - \ Objetosc\ przed\ homogenizacja \right)*100\%}{Objetosc\ przed\ homogenizacja}$

FS = $\frac{\left( Objetosc\ przed\ homogenizacja - \ Objetosc\ uwolnionej\ fazy\ wodnej \right)*100\%}{Objetosc\ przed\ homogenizacja}$

FC = $\frac{\left( 580 - 100 \right)*100\%}{100} = 480\%$

Odp. Wydajność pienienia żelatyny to 480%

FS = $\frac{\left( 100 - 28 \right)*100\%}{100} = 72\%$

Odp. Trwałość piany żelatyny to 72%.

b) Temat ćwiczenia: Badanie właściwości białka jaja kurzego

Cel : Obliczenie wydajności i trwałości piany białka jaja kurzego.

Wykonanie ćwiczenia: Białko jednego jaja kurzego wlano do cylindra o pojemności 100ml. Uzupełniono wodą destylowaną do tej objętości. Następnie zawartość cylindra przelano do pojemnika malaksera i ubijano przez 4 minuty na „4”. Zmierzono objętość uzyskanej piany. Po pół godzinie ponownie zmierzono objętość piany oraz wydzielonej na dnie naczynia fazy wodnej. Na podstawie uzyskanych wyników obliczono wydajność oraz trwałość piany posługując się wzorami ze skryptu.

Wyniki:

Objętość przed homogenizacją: 100 cm³

Objętość całkowita piany po homogenizacji: 750 cm³

Objętość całkowita po upływie 30minut: 650 cm³

Objętość uwolnionej fazy wodnej: 40 cm³

FC = $\frac{\left( Objetosc\ calkowita\ piany\ po\ homogenizacji - \ Objetosc\ przed\ homogenizacja \right)*100\%}{Objetosc\ przed\ homogenizacja}$

FS = $\frac{\left( Objetosc\ przed\ homogenizacja - \ Objetosc\ uwolnionej\ fazy\ wodnej \right)*100\%}{Objetosc\ przed\ homogenizacja}$

FC = $\frac{(750 - 100)*100\%}{100} = 650\%$

Odp. Wydajność pienienia białka jaja kurzego to 650%.

FS = $\frac{\left( 100 - 40 \right)*100\%}{100} = 60\%$

Odp. Trwałość piany białka jaja kurzego to 60%.

Wnioski:

Wyniki pokazują, że większą wydajność piany ma białko jaja kurzego. Natomiast większą trwałość piany wykazuje żelatyna, której trwałość wynosi 72%, natomiast białka 60%.. Stwierdzić można, że białko kurze ma większe właściwości pianotwórcze i jest bardziej podatne na procesy destabilizujące jak np. sedymentacja, flokulacja czy koalescencja.

c) Temat ćwiczenia: badanie wpływu dodatku cukru na wydajność i stabilność piany po ogrzaniu.

Cel ćwiczenia: obliczenie wydajności i stabilności piany po upieczeniu.

Wykonanie ćwiczenia: Do trzech naczyń wybito po jednym białku jaja kurzego. Zmierzono objętość. Jedno z białek ubito trzepaczką i zaznaczono na naczyniu poziom uzyskanej piany (piana I). Do drugiego naczynia wsypano 3 łyżeczki cukru pudru i ubito; zaznaczono na naczyniu objętość uzyskanej piany(piana II). Białko w trzecim naczyniu ubito i dodano 3 łyżeczki cukru pudru ubijając jeszcze przez chwilę (piana III). Naczynia umieszczono w piekarniku, po upieczeniu naczynia wyjęto i pozostawiono do wystygnięcia. Następnie zaznaczono poziom, który zajmuje piana po wystygnięciu. Usunięto zawartość z pojemników i zmierzono, poprzez nalewanie wody, jaką objętość zajmowały piany przed i po upieczeniu. Obliczono wydajność i stabilność piany po upieczeniu.

Wyniki:

	V białka	V piany po ubiciu	V piany po upieczeniu i wystudzeniu
Piana I	36 cm^3	290 cm^3	245 cm^3
Piana II (cukier na początku ubijania)	33 cm^3	240 cm^3	195 cm^3
Piana III (cukier na końcu ubijania)	35 cm^3	215 cm^3	190 cm^3

Objętość uwolnionej fazy gazowej:

Piana I:45 cm³

Piana II:45 cm³

Piana III:25 cm³

Obliczenia:

FC = $\frac{\left( Objetosc\ calkowita\ piany\ po\ upieczeniu - \ Objetosc\ piany\ po\ ubiciu \right)*100\%}{Objetosc\ piany\ po\ ubiciu}$

FS = $\frac{\left( Objetosc\ przed\ upieczeniem - \ Objetosc\ uwolnionej\ fazy\ gazowej\ po\ upieczeniu \right)*100\%}{Objetosc\ przed\ upieczeniem}$

Piana I

FC = $\frac{(245 - 290)*100\%}{290} = - 15,5\%$

Odp. Wydajność pienienia piany białka jaja kurzego po upieczeniu to -15,5%

FS = $\frac{\left( 290 - 45 \right)*100\%}{290} = 84,5\%$

Odp. Trwałość piany białka jaja kurzego po upieczeniu to 84,5%.

Piana II

FC = $\frac{(195 - 240)*100\%}{240} = - 18,8\%$

Odp. Wydajność pienienia piany z cukrem po upieczeniu to – 18,8%

FS = $\frac{\left( 240 - 45 \right)*100\%}{240} = 81,3\%$

Odp. Trwałość piany z cukrem białka jaja kurzego po upieczeniu to 81,3%.

Piana III

FC = $\frac{(190 - 215)*100\%}{215} = - 15,05\%$

Odp. Wydajność pienienia piany z cukrem dodanym przed ubijaniem po upieczeniu to -15,05%

FS = $\frac{\left( 215 - 25 \right)*100\%}{215} = 88,4\%$

Odp. Trwałość piany z cukrem dodanym pod koniec ubijania białka jaja kurzego po upieczeniu to 88,4%.

Wnioski:

Obliczenia pokazują że dodanie cukru pogarsza wydajność pienienia, szczególnie na początku procesu. Dlatego też cukier powinno dodawać się na końcu tego procesu.

Cukry z kolei działają stabilizująco, poprzez zwiększenie lepkości. Największą trwałość wykazała piana z cukrem dodanym pod koniec ubijania białka kurzego. Jest to spowodowane tworzeniem się oddziaływań międzyfazowych między cukrami na powierzchni woda-powietrze. Wzajemne oddziaływania polepszają strukturę i zapewniają jej większą trwałość podczas obróbki termicznej.

Ćwiczenie II - EMULSJE

1. Temat ćwiczenia: badanie właściwości żelatyny

Wykonanie ćwiczenia: na wadze technicznej odważono 5,5g żelatyny, dolano 105 cm³ ciepłej wody i mieszano aż do rozpuszczenia żelatyny. Po przestudzeniu roztworu wlano go do plastikowej zlewki i do tej samej zlewki dodano 110 cm³ oleju jadalnego. Homogenizację prowadzono przy pomocy ręcznego homogenizatora kuchennego, przez około 45s. do dwóch gilz wirówkowych przeniesiono po 10 gram emulsji, zaznaczono pisakiem na ściankach poziom zajmowanej przez emulsje objętości. Jedną z gilz umieszczono w wytrząsarce o temperaturze 80°C i ogrzewano przez 30minut, a drugą wytarowano w parze z gilzą z wodą destylowaną. Wytarowane gilzy umieszczono naprzeciwko siebie w wirówce i wirowano przez 5 minut przy 3000 obrotach. Następnie zaznaczono poziom emulsji i wydzielonych faz wodnej i tłuszczowej na ściance gilzy. Usunięto zawartość gilzy i nalewając wodę ustalono objętość poszczególnych faz. Uzyskane wyniki odstawiono do wzoru na aktywność emulgowania.

Gilzę ogrzewaną w temp. 80°C ostudzono i również wytarowano w parze z gilzą, do której wlano wodę destylowaną. Wytarowane gilzy umieszczono naprzeciw siebie w wirówce i wirowano przez 5 minut przy 3000 obrotów. Następnie zaznaczono poziom emulsji i wydzielonych faz wodnej i tłuszczowej na ściance gilzy. Usunięto zawartość gilzy i nalewając wodę ustalono objętość poszczególnych faz. Uzyskane wyniki odstawiono do wzoru na aktywność emulgowania.

Uzyskane wyniki są wartością liczbową trwałości emulsji.

Wyniki:

• Próbka nieogrzewana:

Faza wodna(f): 11,3 cm³

Faza emulsyjna (e): 8,6 cm³

• Próbka ogrzewana:

Faza wodna(f):9cm³

Faza emulsyjna (e): 4,7 cm³

EA=e100%/f gdzie:

e- objętość warstwy zemulgowanej [cm³]

f- objętość całkowita [cm³]

Obliczenia:

• Próbka nieogrzewana:

EA= $\frac{e*100\%}{f}$ = 8, 6 * 100% / 11,3 = 76,1 %

• Próbka ogrzana w wytrząsarce:

EA= 9*100/4,7 równa się 191,4 %

Wnioski:

Ogrzewanie żelatyny jako czynnika stabilizującego powoduje wzrost trwałości emulsji.

1. Temat ćwiczenia: badanie właściwości białka jaja kurzego.

Wykonanie ćwiczenia: dwa białka jaja kurzego umieszczono w cylindrze o pojemności 100ml i dopełniono wodą destylowaną do tej objętości. Przelano zawartość cylindra do plastikowej zlewki i wlano do niego jeszcze 10ml wody destylowanej. Do tej samej zlewki dodano 110ml oleju jadalnego. Homogenizację prowadzono przy pomocy ręcznego homogenizatora kuchennego, przez około 45s. Do dwóch gilz wirówkowych przeniesiono po 10 gram emulsji, zaznaczono pisakiem na ściankach poziom zajmowanej przez emulsje objętości. Jedną z gilz umieszczono w wytrząsarce o temperaturze 80°C i ogrzewano przez 30minut, a drugą wytarowano w parze z gilzą z wodą destylowaną. Wytarowane gilzy umieszczono naprzeciwko siebie w wirówce i wirowano przez 5 minut przy 3000 obrotach. Następnie zaznaczono poziom emulsji i wydzielonych faz wodnej i tłuszczowej na ściance gilzy. Usunięto zawartość gilzy i nalewając wodę ustalono objętość poszczególnych faz. Uzyskane wyniki odstawiono do wzoru na aktywność emulgowania.

Gilzę ogrzewaną w temp. 80°C ostudzono i również wytarowano w parze z gilzą, do której wlano wodę destylowaną. Wytarowane gilzy umieszczono naprzeciw siebie w wirówce i wirowano przez 5 minut przy 3000 obrotów. Następnie zaznaczono poziom emulsji i wydzielonych faz wodnej i tłuszczowej na ściance gilzy. Usunięto zawartość gilzy i nalewając wodę ustalono objętość poszczególnych faz. Uzyskane wyniki odstawiono do wzoru na aktywność emulgowania.

Uzyskane wyniki są wartością liczbową trwałości emulsji.

Wyniki:

• Próbka nieogrzewana:

Faza wodna(f): 4,6 cm³

Faza emulsyjna (e): 2,6 cm³

• Próbka ogrzewana:

Faza wodna(f):9 cm³

Faza emulsyjna (e): 2,1 cm³

EA=e100%/f gdzie:

e- objętość warstwy zemulgowanej [cm³]

f- objętość całkowita [cm³]

Obliczenia:

• Próbka nieogrzewana:

EA=$\frac{e*100\%}{f}$=$\frac{2,6*100\%}{4,6}$= 56,52%

• Próbka ogrzana w wytrząsarce:

EA= 2, 1 * 100 / 9 = 23 , 3 %.

Wnioski:

Głównym czynnikiem wpływającym na trwałość emulsji jest napięcie międzyfazowe. Drugim czynnikiem warunkującym trwałość emulsji jest wielkość kulek fazy rozproszonej. Emulsja o większej dyspersji będzie trwalsza, ze względu na mniejsza masę pojedynczej kuleczki i związaną z tym większą ich ruchliwość.

Rozdzielenie faz emulsji można przyspieszyć przez wirowanie

Emulsje przechowywane przez dłuższy okres wykazują zjawisko "śmietankowania", tzn. gromadzenia się kuleczek fazy rozproszonej na powierzchni na skutek działania sił wyporności cieczy. Sprzyjają temu duża różnica gęstości cieczy i większy promień kulek emulsji. Rozdzielenie faz emulsji można przyśpieszyć wirując emulsję, co najczęściej przywraca postać wyjściową roztworu. Kolejnym etapem destabilizacji emulsji jest łączenie się pojedynczych kuleczek emulsji w większe, z jednoczesnym zmniejszeniem powierzchni międzyfazowej (rozdzielenie się faz).

Próbka ogrzewana w wytrząsarce ma większą trwałość emulsji, niż nieogrzewana zarówno w przypadku żelatyny jak i w przypadku białka jaja kurzego.