Estryfikacja- to reakcja chemiczna w wyniku której powstają estry. Najczęściej zachodzi ona pomiędzy kwasem ( głównie karboksylowym) i alkoholami. Reakcje estryfikacji z użyciem kwasu karboksylowego i alkoholu której produktem ubocznym jest woda jest zazwyczaj reakcji równoległej. Aby zapewnić jej wysoką wydajność należy z układu reakcji usunąć przynajmniej jeden z produktów i jest nim woda.

Dehydratacja- termin wieloznaczny mogący oznaczać usunięcie ze związku chemicznego atom wodoru i tlenu w stosunku 2:1 czyli takim jak w wodzie lub też usunięcie cząsteczki wody z uwodornionego związku chemicznego. W medycynie to proces nadmiernego ubytku wody z organizmu powodującego poważne zaburzenie jego gospodarki wodnej.

Deaminacja ( dezaminacja)- reakcja chemiczna polegająca na eliminacji z cząsteczek związku chemicznego grupy aminowej (-NH2) najczęściej z wydzielonego amoniaku. W wielu przypadkach deaminacji towarzysza reakcję następcze prowadzące do zastąpienia grupy aminowej inną grupą organiczną. Bardzo częstą formą deaminacji jest przekształcenie grupy aminowej do ketonowej.

Utlenianie- reakcja chemiczna w której atom przechodzi z niższego na wyższy stopień utlenienia. Nazwa ta ma charakter umowny gdyż każdej reakcji utleniania musi towarzyszyć reakcja redukcji. Łącznie takie procesy nazywa się reakcją redox.

Izomeryzacja- reakcja chemiczna polegająca na przekształceniu się jednego izomeru np. formy CIS w formę TRANS. Izomeryzacja może stanowić zarówno samodzielną reakcję chemiczną jak i być ubocznym często niepożądanym efektem innej reakcji chemicznej.

Polimeryzacja- to reakcja w wyniku której związek chemiczny o małej masie cząsteczkowej zwanej monomerami lub mieszanina kilku takich związków reagują same ze sobą aż do wyczerpania wolnych grup funkcyjnych w wyniku czego powstają cząsteczki o wielokrotnie większej masie cząsteczkowej od substratu tworząc polimer.

WODA W ŻYWNOŚCI:

Woda i jej funcie:

- jest najważniejszym związkiem chemicznym na naszej planecie

- jest jednym podstawowym elementem środowiska i odgrywa bardzo ważną rolę w życiu człowieka

- warunkuje życie świata roślinnego i zwierzęcego odgrywając podstawową rolę w procesach życiowych

- jest uniwersalnym rozpuszczalnikiem i czynnikiem dyspergującym

-jest jedną substancją występującą w trzech stanach skupienia

Podział wód naturalnych ( użytkowych):

* opadowe- z deszczu lub topniejącego śniegu, zawierają znaczne ilości rozpuszczonych jonów zanieczyszczeń atmosfery, jest to z reguły woda miękka, słabo zmineralizowana a przez to niesmaczna

*powierzchniowe- stawy, jeziora, rzeki, ilość i skład ulegają znacznym wahaniom w zalezności od wielu czynników takich jak gleby, opady, topografia terenu, pory roku, zanieczyszczenie środowiska. Jest to głównie źródło wody użytkowej mimo iż najczęściej zawierają ścieki przemysłowe, rolnicze i komunalne.

*podziemne- dzielimy na wody:

- zaskórne- znajdują się na głębokości kilku metrów, często zanieczyszczone substancjami przenikającymi z powierzchni i górnych warstw gleby zwykle nie nadają się do picia.

- wody gruntowe- znajdują się na głębokości 8-10m zgromadzone na drugiej warstwie nieprzepuszczalnej stanowią główne źródło indywidualnego zapotrzebowania ludności na wodę. Są przeważnie dostatecznie oczyszczone lecz wymagają stałej kontroli. Mogą być spożywane w stanie surowym

- wody głębinowe- znajdują się na głębokości poniżej 15-20m w stałym składzie chemicznym i bakteriologicznym.

Klasy czystości wody- istnieje podział jakości wód powierzchniowych na 5 klas czystości. Wody klasy czystości od I do IV spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia.

Jakość i bezpieczeństwo wody pitnej- woda jest bezpieczna dla zdrowia ludzkiego jeżeli woda jest wolna od mikroorganizmów chorobotwórczych i pasożytów w liczbie stanowiącej potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, substancję chemiczną w ilościach zagrażających zdrowiu oraz nie ma agresywnych właściwości korozyjnych i spełnia:

- podstawowe wymagania mikrobiologiczne określone w załączniku nr 1 do rozporządzenia

- podstawowe wymagania chemiczne określone w załączniku nr 2 do rozporządzenia.

Uzdatnianie wody- jest to proces mający na celu doprowadzenie jakości wody surowej pobranej z dostępnego źródła do wymagań stawianych przez rozporządzenie ministra zdrowia z dnia 9.03.2007r w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi poprzez poddawanie jej określonym procesom jednostkowym. Pod tym pojęciem rozumie się zespół procesów fizycznych, fizyko-chemicznych, chemicznych mających na celu dostosować skład i właściwości wody do celów którym ma ona służyć.

Procesy uzdatniania wody:

- usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych

- usunięcie zanieczyszczeń mikrobiologicznych ( dezynfekcja)

- odmineralizowanie wody ( odżelazianie, odmanganianie)

- odkwaszenie wody tj. usuwanie z niej składników kwaśnych

- zmiękczanie wody

Dezynfekcja wody:

- usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych w tym celu wodę filtruje się przez filtry żwirowe i piaskowe

- usunięcie zanieczyszczeń mikrobiologicznych ( dezynfekcja), najczęściej wykonuje się nią poprzez chlorowanie bądź to chlorem gazowym lub jego związkami. Proces chlorowania trwa ok. 30min przy stężeniu przeciętnym 5mg CL/ dm3 wody. Poziom chloru w miejscu czerpania wody nie powinien przekraczać 0,3-0,5mg/litr

- dezynfekująco działają także manganian potasu, nadtlenek wodoru i ozon. Ozon to najsilniejszy środek dezynfekujący i utleniający stosowany w uzdatnianiu wody. Ozonowanie polega na rozpuszczaniu przez wodę powietrza nasyconego ozonem, stosowany jest głównie do dezynfekcji wody zawierającej znaczne ilości fenoli, w celu uniknięcia niekorzystnych zmian organoleptycznych, a także do uzdatniania wody w basenach kąpielowych, ogrodach zoologicznych w przypadku takich obiektów jak delfinaria lub duże akwaria

- katadynowanie- to metoda jednorazowej dezynfekcji wody jonami srebra lub miedzi stosowana w studniach lub zbiornikach wodnych. Sole srebra działają bakteriobójczo, jony miedzi niszczą glony zapobiegając zarastaniu zbiorników roślinnością

- termiczna dezynfekcja- ogrzewanie wody do temperatury 75st, jest skuteczna bez względu na jakość wody. Ze względu na wysokie koszty stosuje się nią głównie do dezynfekcji systemów rurowych i wody w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym.

- naświetlanie światłem ultrafioletowym- jest to metoda dezynfekcyjna dezynfekcyjna, która nie wprowadza żadnych zmian środków chemicznych, nie zmienia smaku ani zapachu wody oraz nie grozi przedawkowaniem środka dezynfekującego. Skuteczność dezynfekowania zależy od skażenia mikrobiologicznego wody przeznaczonej do dezynfekcji. Stosowana dezynfekcyjna zależy od skażenia mikrobiologicznego wody przeznaczonej do dezynfekcji. Stosowana do uzdatniania wody pitnej i ścieków a także w przemyśle spożywczym.

- sterylna filtracja- czyli sączenie wody przez filtry bakteryjno- drobnoporowate, ze względu na wysokie koszty znajduje tylko zastosowanie w medycynie i farmacji. W tym celu stosuje się membranę o wielkości porów <0,5um, taką uproszczoną wersję ultrafiltracji mamy do czynienia w gospodarstwach domowych stosując małe filtry do wody pitnej.

Odmineralizowanie wody:

- głównie odżelazianie i odmanganianie wody, ponieważ sole żelaza nadają wodzie żółte zabarwienie i nieprzyjemny smak a także uniemożliwiają rozwój wielu bakterii i glonów powodując zatykanie przewodów wodociągowych

- podstawową istotą odżelaziania wody jest utlenianie jonów Fe(II) rozpuszczone w wodzie do Fe(III) nierozpuszczalne w wodzie i usunięcia wytrąconych związków Fe(OH)3. W procesie filtracji i sedymentacji pierwszy etap odżelaziania polega na napowietrzeniu wody za pomocą specjalnych urządzeń zwanych aeratorami, w celu wytrącenia wodorotlenku żelazowego, który występuje w postaci większych cząsteczek na zasadzie sedymentacji w postaci osadu opada na dno zbiornika i jest usuwany w postaci osadu opada na dno zbiornika i jest usuwany a mniejsze cząsteczki dodatkowo są usuwane w procesie filtracji.

- odmanganianie jest procesem bardziej złożonym i trudniejszym od przeprowadzenia odżelaziania. Polega ono na przeprowadzeniu wody w obecności katalizatora przez filtry żwirowe i wytrąceniu magnezu w postaci nierozpuszczalnej w wodzie związków. Skuteczność odmanganiania zależy ponadto od odczynu pH wody. Najkorzystniej przebiega ono przy pH >10 przy którym związek manganu hydrolizują Mn(OH)2

Odkwaszanie wody:

- usuwanie z wody składników kwaśnych głównie CO2, ma na celu pozbawienie wody właściwości agresywnych a więc zabezpiecza przed korozją rurociągów, pomp, zbiorników czy zaworów. Usuwanie CO2 można przeprowadzić metodami fizycznymi i chemicznymi

- najbardziej popularną metoda odkwaszania wody jest jej intensywne napowietrzenie. Przy kontakcie wody z powietrzem atmosferycznym następuje wyrównanie ciśnienia cząsteczek gazów w wodzie i w atmosferze w wyniku którego wyżej wymienione gazy przechodzą z wody do powietrza atmosferycznego natomiast tlen i azot z powietrza przechodzą do wody

- ogrzewanie wody polega na usuwaniu przez desorpcję CO2 zachodzi w temperaturze 70st C

Zmiękczenie wody:
- zmiękczenie wody polega na zwalczaniu wytrącającego się z wód trwałych kamieni wodnego i kotłowego. Zmiękczenie wody polega na usuwaniu głównie jonów wapnia i magnezu które występują w postaci węglanów ( twardość węglanowa) lub w postaci chlorków i siarczanów ( twardość niewęglowa)

- aby zapobiec wytrąceniu się kamienia kotłowego do wody dodaje się różne substancję chemiczne polikrzemiany lub wytrąca się kontrolowane powstałe osady w miejscach do tego przeznaczonym.

- Coraz częściej stosuje się jednak specjalne urządzenia wykorzystujące nowe zdobycze techniki i nauki jak urządzenia jonowymienne czy magnetyczne, uzdatnianie wody metodą CEPI albo za pomocą fal elektromagnetycznych

- urządzenie jonowymienne polega na uzdatnianiu twardości na drodze wymiany jonowej. Podczas przepływu wody przez żywicę jonowymienną powoduje twardość jonów magnezu i wapnia są wymieniane na jony sodu. Zmiękczenie jest skuteczne i długoterminowe

- metoda CEPI polega na przepuszczaniu wody przez rury w których zamontowano urządzenia do wytwarzania pola magnetycznego i odpowiednich parametrach

- praca urządzenia wykorzystująca fale elektromagnetyczne polegająca na przekazywaniu do cieczy unikalnych kombinacji fal radiowych o niskiej częstotliwości przez anteny owinięte na rurach. Wytworzona w ten sposób pętla indukcyjna powoduje że wapń i magnez mają ładunek pozytywny podobnie też inne molekuły co sprawia że odpychają się od siebie zabezpieczając inne urządzenia przed kamieniem.

Woda wewnątrzkomórkowa:

- w przeciętnej żywej komórce stanowi ok. 70% masy i jest roztworem zawierającym dziesiątki tysięcy różnych substancji takich jak: jony nieorganiczne, związki organiczne o małym ciężarze cząsteczkowym i rozpuszczalne makrocząsteczki. Jest zawiesiną zawierającą wiele nierozpuszczalnych biopolimerów

- woda wewnątrz cząsteczkowa ma inne właściwości niż czysta woda ciekła

- temperatura całkowitego wymrożenia wody wewnątrz cząsteczkowej wynosi od -70stC do -50st C

Rodzaje wody w żywności:

Woda występuje w żywności w trzech przyjętych umownie formach, jako woda:

- wolna- jest rozpuszczalna dla zawartych w produkcie substancji organicznych i w związkach mineralnych oraz bierze bezpośredni udział w przemianach fizykochemicznych. Wydziela się łatwo z produktu pod wpływem czynników zewnętrznych m.in. w skutek sublimacji z powierzchni produktów zamrożonych oraz jako wyciek podczas ich zamrażania.

- woda swobodna- związana jest z siatką przestrzenną struktury tkankowej przez mostki wodorowe oraz siły elektrostatyczne i stanowi większość wody wchodzącej w skład produktów. Podobnie jak woda wolna ma ona charakter rozpuszczalny i uczestniczy w przemianach fizykochemicznych. Proporcje wody wolnej i swobodnej zmieniają się w dużym zakresie pod wpływem różnych czynników w okresie przetwarzania i przechowywania żywności.

-woda hydrostatyczna- jest związana adsorpcyjnie z jonami i grupami polarnych białek i sacharydów. Nie podlega ona oddziaływaniom zewnętrznym a więc nie uczestniczy w przemianie fazowej podczas zamrożenia. Udział wody hydrostatycznej jest stosunkowo stały i wynosi 4-10% ogólnej ilości wody związanej z produkcją.

Aktywność wody:

p/p0= n2/nl+n2 = aw

p i p0- odpowiada prężności pary rozwoju i czystego rozpuszczalnika w danej temperaturze

nl i n2- stężenie molowe substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika

aw- aktywność wody

- aktywność wody może przyjmować wartość od 1,0 dla czystej wody do 0,0 dla środowiska o nieskończenie małej zawartości wody

- aktywność wody jest miarą zawartą wody wolnej w danym materiale i graficznie można przedstawić w postaci izotermy sorpcji wody, która dla większości produktów żywnościowych ma charakter signoidalny zależny od składu chemicznego produktów

- aktywność wody kształtuje więc trwałość żywności, określa ono np.: możliwość drobnoustrojów. Drobnoustroje nie mogą rozmnażać się gdy aw< 0,8

Reakcje enzymatyczne a aktywność wody:

- szybkość reakcji enzymatycznych zależy od aktywności wody i zwiększa się wraz z jej wzrostem

- gdy aw< 0,3 szybkość reakcji hydrolizy enzymatycznej staje się nieistotna

- działanie innych enzymów takich jak amylazy fenyl oksydazy, peroksydazy jest hamowanie już wtedy gdy aw<0,8

Metody obniżania aktywności wody w produktach spożywczych:

- zakres przemian fizycznych, chemicznych i mikrobiologicznych zachodzących w czasie przetwórstwa i przechowywania o żywności można w znacznym stopniu ograniczyć przez daleko posunięte odwodnienie środowiska

Izotermy sorpcji:

- to zależność pomiędzy wilgotnością materiału i aktywności wody w danej temperaturze

- izotermy te kontrujemy wykorzystując proces dehydratacji lub powtórnej hydratacji produktu uprzednio wysuszonego

- izotermy sorpcji większości produktów żywnościowych charakteryzują się występowaniem pętli histrazy

Wykorzystywanie izotermy sorpcji w praktyce:

- wykorzystywanie izoterm sorpcji w produkcji żywności umożliwia określenie końcowego produktu suszenia odpowiadającego pożądanej aktywności wody produktu końcowego.

- znajomość tego produkty przy znanej wilgotności krytycznej produkcji w danej temperaturze umożliwia określenie maksymalnej wilgotności powietrza suszącego. W suszarkach konwencjonalnych lub maksymalne ciśnienie przy suszeniu próżniowym lub sublimacyjnym.

- izotermy sorpcji są również stosowane praktycznie do określenia higroskopijności wieloskładnikowych suchych produktów spożywczych

- izotermy adsorpcji określa wzrost zawartości wody w suchym produkcie a izoterma desorpcji zmniejszenie wilgotności w produktach o większej aktywności wody

- znajomość izoterm sorpcji jest niezbędna także do zapewnienia odpowiednich warunków przechowywania żywności suchej.

WPŁYW PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH I PRZECHOWYWANIA NA JAKOŚĆ TŁUSZCZÓW

Podział tłuszczów:

- określenie tłuszcz obejmuje zarówno grupę produktów spożywczych jak i składników pokarmowych ( lipidów)

- produkty spożywcze nazywane tłuszczami jak np.: masło, smalec, margaryna, oleje roślinne noszą nazwę widocznych

- tłuszcze będące naturalnymi składnikami różnych produktów spożywczych ( mleko, mięso, jaja, ryby) nazywamy tłuszczami niewidocznymi

- w przeciętnym pożywieniu społeczeństwa występują ok. 45% tłuszczu widocznego i 55% tłuszczu niewidocznego

- tłuszcze dzielimy również na pochodzenia roślinnego i zwierzęcego:

* tłuszcze roślinne nie zawierają cholesterolu i w temperaturze pokojowej mają konsystencję ciekłą (prócz margaryny)

* tłuszcze zwierzęce są źródłem cholesterolu

- tłuszcze czyli lipidy dzielimy na:

* proste należą do nich trój glicerydy inaczej zwane tłuszczami właściwymi. Trój glicerydy różnią się między sobą nie tylko składem kwasu tłuszczowego ale także ich położeniem

* złożone zaliczamy do nich fosfolipidy i glikolipidy

- w tłuszczach spożywczych oraz lipidach ustrojowych mogą występować kwasy tłuszczowe:

* nasycone- gdzie wszystkie atomy węgla są połączone z atomami wodoru

* nienasycone- gdzie nie wszystkie atomy węgla są połączone z atomami wodoru co powoduje że istnieją podwójne wiązania miedzy dwoma sąsiednimi atomami węgla, dzielimy je na: jednonienasycone- mają jedno podwójne wiązanie oraz wielonienasycone- mają dwa lub więcej podwójnych wiązań

- poszczególne kwasy tłuszczowe różnią się między sobą ilością atomów węgla w cząsteczce oraz ilością i położeniem wiązań podwójnych

- w zależności od długości łańcucha węglowego kwasy tłuszczowe dzieli się na:

* krótkołańcuchowe ( 8-10 atomów węgla)

* długołańcuchowe ( 11 i więcej atomów węgla)

Podział i budowa tłuszczy

- tłuszcze właściwe zbudowane są z gliceroli i trzech cząsteczek kwasów tłuszczowych zaś kwasy tłuszczowe zbudowane są z węgla, wodoru i tlenu

- tłuszcze obejmują dużą grupę związków o różnorodnej budowie chemicznej, którą wspólną cechą jest nierozpuszczalność w wodzie oraz rozpuszczalne w niepolarnych rozpuszczalnych tłuszczach takich jak chloroform, alkohole, eter

Utrwalanie olejów:

- utwardzenie jest metodą przekształcania olejów w tłuszcz który w temperaturze pokojowej ma konsystencję stałą i jest niezbędny do wyrobu margaryny, tłuszczów piekarskich, kuchennych itp.

- utwardzenie może być przeprowadzone przez:

* uwodornienie pewnej ilości lub wszystkich podwójnych wiązań zawartych w tłuszczach

* przeestryfikowanie tłuszczem wysokotopliwym tłuszczu nietopliwego

* izomeryzację

Uwodornienie- to proces technologiczny polegający na ogrzewaniu tłuszczów w temperaturze 180-200st C przez kilka godzin przy nadciśnieniu wodoru. Katalizatorem procesu są najczęściej mrówczan niklu lub specjalnie preparowane sole miedzi i chromu. Po zakończeniu procesu katalizator oddziela się przez filtrację.

Zabieg ten wywołuje znaczne zmiany w tłuszczu:

- obniża się wartość biologiczna tłuszczu

- kosztem wielonienasyconych kwasów tłuszczowych wzrasta zawartość kwasów nasyconych i jednonienasyconych

- następują zmiany izomeryzacyjne z wytworzeniem izomerów położeniowych i stereoizimerów

Izomeryzacja- forma CIS jest charakterystyczna dla większości lipidów występujących w przyrodzie NNKT są aktywne biologicznie wyłącznie w formie CIS. Margaryny i inne produkty tłuszczowe w skład których wchodzą tłuszcze utwardzone zawierają zawsze pewien procent kwasów nienasyconych w formie TRANS

Przemiany tłuszczów podczas przechowywania są nietrwałymi składnikami żywności ulegającymi różnym zmianami jej przechowywania, zmiany te określane popularnie jełczeniem. Niepożądanym przemianom w czasie przechowywania podlegać będą nie tylko produkty spożywcze będące tłuszczami jadalnymi ale także produkty zawierające tłuszcz ukryty i to zarówno te bardzo tłuste jak mięso wieprzowe, ser.

Tłuszcze podlegają wielorakim przemianom a ich końcowe produkty odznaczają się bardzo negatywnym oddziaływaniem w technologii produkcji potraw i w żywieniu człowieka. Przemiany zachodzące w tłuszczach podczas przechowywania mogą spowodować przemiany biochemiczne. Przemiany biochemiczne zachodzące w tłuszczach pod wpływem enzymów obecnych w surowcach roślinnych i zwierzęcych oraz enzymów wytwarzanych przez drobnoustroje rozwijające się w produktach spożywczych, mogą prowadzić do:

- hydrolizy wiązań

- utlenienia kwasów tłuszczowych pod wpływem enzymów utleniających

Hydroliza- odpowiedzialne enzymy lipazy które mogą być aktywne w niektórych nieprzetworzonych surowcach powodując w konsekwencji uwalnianie kwasu tłuszczowego. Z żywieniowego punku widzenia przemiany hydrolityczne nie są niezbędne, mogą obniżyć jakość sensoryczną żywności, dotyczy to zwłaszcza tych tłuszczy które zmieniają kwasy tłuszczowe krótkołańcuchowe charakteryzujące się nieprzyjemnym zapachem i smakiem. Są one w większych ilościach obecne w tłuszczu mleka toteż psucie się śmietany, serów czy masła jest jako jełczenie hydrolityczne.

Utleniania- zachodzi pod wpływem enzymów utleniających np.: lipoksygenon, obecnych w wielu nieprzetworzonych surowcach roślinnych. Konsekwencją utleniania są zmiany smaku, zapachu i barwy produktu.

Przemiany chemiczne- zachodzą bez udziału czynników biologicznych, mają także charakter hydrolityczny lub oksydacyjny.

Jełczenie oksydacyjne- zmiana smaku i zapachu tłuszczy.

Autooksydacja- proces przemiany tłuszczów polegające na ich rekacji z tlenem atmosferycznym przy czym produkty tych przemian same katalizują przebieg tych przemian. Rozpoczęty proces utleniania tłuszczy jest bardzo trwały.

W przebiegu autooksydacji wyróżniamy:

- inicjacja- oderwanie wodoru i utworzenie węglowego rodnika alkilowego w obecności inicjatora. Okres ten charakteryzuje się nieznanymi przemianami w tłuszczach, zachodzi tu bardzo powolne gromadzenie się substancji nadtlenków i stopniowe pochłanianie tlenu. W tym okresie nie zauważa się istotnych mian cech organoleptycznych.

- propagacja- okres gwałtownego pochłaniania tlenu, reakcja rodnika z tlenem, utlenienie rodnika nadtlenowego, który następnie reaguje z nienasyconym lipidem, tworzy się wodorotlenek oraz nowy wolny rodnik lipidowy. Nowo powstały rodnik reaguje z tlenem tworząc nowy rodnik nadtlenowy. Reakcja ta prowadzi do wytworzenia dużej ilości nadtlenków które można już ograniczyć chemicznie, nie wywołują istotnych mian smaku, barwy. Dopiero w 2 etapie dochodzi do rozrywania długich łańcuchów kwasów tłuszczowych i powstania produktów: aldehydy, ketony, kwasy, węglowodory, alkohole i inne związki które są lotne, zmieniającymi smak i zapach.

- terminacja- rozpoczyna się gdy nagromadzenie produktów utleniania, które wchodzą ze sobą w reakcje prowadzące do powstania związków nie rodnikowych o wysokiej masie cząsteczkowej. Jest to zakończenie łańcucha autooksydacji, objawiające się wzrostem lepkości tłuszczów.

Autooksydację przyspiesza:

- światło, promieniowanie UV

- podwyższona temperatura

- zanieczyszczenie składnikami metali ) żelaza, miedzi)

- barwniki naturalne

Wszystkie czynniki przyspieszające pro oksydanty opóźniają antyoksydanty

Konsekwencje procesu autooksydacji:

- pogorszenie smaku i zapachu

- powstawanie związków toksycznych

- powstawanie kompleksów pomiędzy produktami utleniania tłuszczów a białkami w tym tzw. reakcję siedujące, które powodują obniżenie wartości biologicznej białka

- zmiana barwy w wyniku utleniania barwników naturalnych

- obniżenie wartości odżywczej

- obniżenie wartości odżywczej tłuszczów przez obniżenie zawartości NNKT

Ograniczenie zmian w przechowywanych tłuszczach:

- jełczenie hydrolityczne tłuszczów można łatwo ograniczyć przechowując je w warunkach uniemożliwiających działanie enzymów

- dobrym przykładem jest masło

- zniszczenie enzymów przez pasteryzację lub blanszowanie produktów, które je zawierają

- jełczenie oksydacyjne jest praktycznie niemożliwe do wyeliminowania

- przechowywanie w obniżonej temperaturze

- przechowywanie tłuszczów bez dostępu do światła

- właściwe pakowanie żywności

- dodawanie przeciwutleniaczy do produktów

CUKRY

Przemiany monosacharydów i disacharydów

- przemiany tej grupy cukrów decydują głównie o smaku większości asortymentu gotowych wyrobów

- mogą warunkować także tworzenie się ich struktury

Najróżniejsze przemiany:

- zmiana słodkości roztworów cukrów

- karmelizacja

- piroliza

- redukcja Maillarda

- inwersja sacharozy

Zmiana słodkości roztworów cukrów- cecha słodki smak, na tę cechę wpływa temperatura i czas od sporządzenia roztworu. Wraz ze wzrostem temperatury ulega zmienione absolutna oraz względna słodkość cukrów, słodkość oraz temperatura zwiększa się lub zmniejsza. względna słodkość odnoszona jest do sacharozy i dla wielu cukrów charakteryzuje się spadkiem wraz ze wzrostem temperatury. W temperaturze 5st C fruktoza jest ok. 40% bardziej słodka od sacharozy przy 40 st C ich stopień słodkości jest równy a przy 60st C jest w 80% tak słodka jak sacharoza.

Karmelizacja

- należy do jednej z dwóch reakcji Maillarda reakcji brązowienia nieenzymatycznego żywności

- najczęściej spotykana w rumianej skórce produktów smażonych i pieczonych z ciasta oraz panierowanych potraw z mięsa

- karmelizacja nadaję barwę i zapach produktom

- zachodzi w temperaturze 150-180 st C jednak nie wyżej niż 240st C

- cukry redukujące ulegają karmelizacji łatwiej niż nieredukujące a z cukrów prostych najbardziej podatna na karmelizacje jest fruktoza

- proces karmelizacji rozpoczyna się wtedy gdy cukier stopi się w wysokiej temperaturze i zaczyna się pienić

- na tym etapie sacharoza rozkłada się do glukozy i fruktozy

- następnie zachodzi proces kondensacji w którym poszczególne cukry tracą cząstki wody

- w kolejnej fazie następuje izomeryzacja aldoz do ketoz i dalsze odwodnienie w końcu zachodzi szereg reakcji zarówno rozkładu jak i polimeryzacji i tworzą się związki mające ciemną barwę oraz charakterystyczny smak i zapach

Piroliza- w wyniku pirolizy powstają lotne i nielotne związki typu kwasów karboksylowych ketonów aldehydów węglowodanów a także tlenek i dwutlenek węgla nadaję nietoksyczny smak i zapach

Reakcja Maillarda- reakcja chemiczna zachodząca pomiędzy aminokwasami a cukrami redukującymi, produktami tych reakcji SA tysiące związków zarówno wysokocząsteczkowych nadających żywności brunatna barwę. Reakcja ta odpowiada za zapach chleba, mięsa, czekolady i piwa.

Inwersja sacharozy- to proces ogrzewania sacharozy zwłaszcza w obecności kwasów który prowadzi do jej hydrolizy czyli rozkładu na glukozę i fruktozę. W wyniku tej reakcji następuje zmiana skrętności światła roztworu cukru. Inwersja sacharozy jest podstawą do otrzymania tzw. Cukrów. Proces ten ma także miejsce w technologii podczas produkcji potrwa z owoców, np.: kisiel, kompoty oraz podczas gotowania syropu z dodatkiem kwasów. Stopień inwersji sacharozy zależy od czasu ogrzewania oraz od obecności stężenia kwasów. W wyniku tego procesu następuje zmiana smaku polewy która staje się bardziej słodka. Innym następstwem inwersji jest zmiana stopnia i sposobu krystalizacji sacharozy powstająca glukoza ma mniejsze kryształy niż sacharoza a fruktoza w ogólne nie krystalizuje.

Przemiany skrobi- obserwowane w procesach technologicznych wpływają przede wszystkim na strukturę i konsystencje potraw a w mniejszym stopniu na ich barwę, smak i zapach. Ciepło stanowi główny czynnik powodujący przemiany skrobi. O zakresie temperatur jakie mogą być stosowane w obróbce kulinarnej decyduje zawartość wody. Tak gdzie jest ona obecna maksymalne temperatury jakie można osiągnąć to 100st C. taki zakres temperatury spotykamy w procesach gotowania i duszenia. Natomiast przy ogrzewaniu produktów bez obecności wody osiąga się wyższe temperatury rzędu 200 st C lub więcej jak np. przy smażeniu, prażeniu mąki, przy powierzchni produktów smażonych i pieczonych. W związku z powyższym przemiany skrobi można ogólnie podzielić na także które zachodzą w obecności wody. W obecności wody najważniejsze przemiany skrobi są związane z jej pęcznieniem, kleikowaniem i retrogradacją. Podczas obróbki termicznej potraw w warunkach bezwodnych umożliwia ogrzanie skrobi do wysokiej temperatury ulega ona dekshynizaci oraz pirolizie. W czasie moczenia produktów zawierających skrobie w zimnej i ciepłej wodzie do temperatury ok. 50st C zachodzi zjawisko pęcznienie skrobi. Woda dzięki małej wielkości swoich cząsteczek przenika do ziarna skrobiowego i w ten sposób skrobia może wchłonąć wodę ilości do 30% swojej masy. Podczas pęcznienia ziarna skrobiowe nie zmieniają zasadniczo swojego wyglądu ani wielkości a lepkość zawiesiny skrobiowej nie ulega zwiększeniu. Proces ten jest odwracalny toteż po wysuszeniu skrobi… po podgrzaniu skrobi do temp powyżej 50st C następuje rozrywanie wiązań wodorowych pomiędzy łańcuchami amylazy. Woda wnika pomiędzy te wiązania i tworzy nowe połączenia wodorowe z uwodornionymi łańcuchami tego polisacharydu. Uwodornienie cząsteczki amylazy mogą częściowo wpływać z ziarna stosunkowo pozostawać w nim szczeliny.

Kleikowanie- zachodzi wtedy proces nieodwracalnego pęcznienia ziaren skrobiowych, dezorganizacja ich pierwotnej struktury. Przemiany te określamy mianem kleikowania skrobi. W wyniku tego procesu zanika krystalizacja tudowa fragmentów ziaren skrobiowych. Łatwymi do zaobserwowania objawem kleikowania zawiesiny skrobi jest wzrost jej klarowności i lepkości oraz przejście w zol popularnie zwanym kleikiem. Temperatura w której zachodzą opisane zjawiska jest różnica i charakterystyczna dla poszczególnych gatunków skrobi. Przy podgrzaniu skrobi najbardziej kleikują większe ziarna następnie średnie a najwolniej małe. W przypadku kleikowania mówimy więc nie o temperaturze kleikowania ale o zakresie temperatur. Przy wzroście temperatury powyżej zakresu kleikowania najczęściej pomiędzy 80 a 90st C następuje dalsze zwiększanie lepkości sklei kowanej skrobi. Przy studzeniu takiego roztworu zol zmienia się w żel: kisiele, budynie, nadzienia do ciast. Cukry proste i dwucukry opóźniają proces ich kleikowania.

Retrogradacja- w czasie przechowywania zolu lub żelu skrobiowego tworzy się duża liczba wiązań wodorowych wewnątrz cząsteczkowych. Zmieszana w czasie kleikowania woda jest uwalniana i wypychana struktura. Retrogradacja skrobi z zolu powoduje jego zmętnienie i wypadanie z roztworu aglomeratów w postaci osadu, co powoduje zmniejszenie struktury potrawy. W miękkich żelach skrobiowych retrogradacja powoduje zaciśniecie się przestrzennej sieci, wyciska uwięzioną wodę. W potrawach zawierających twardy żel sklei kowanej skrobi retrogradacja objawia się zmianą konsystencji żelu który staję się mało elastyczny, kruchy i łamliwy. Takie objawy SA typowe podczas czerstwienia pieczywa. Retrogradacja jest szczególnie intensywna w czasie chłodniowego przechowywania żywności oraz powolnego zamrożenia i rozmrożenia, szybkie zamrożenie i przechowywanie w szczelnych woreczkach.

Dekstrynizacja- podczas obróbki termicznej potraw w warunkach bezwodnych umożliwiających ogrzewanie skrobi do wysokich temperatur i ulega ona dekstrynizacji oraz pirolizie. Dekstrynizacja skrobi polega na hydrolizie jej łańcucha polisacharydowego na mniejsze fragmenty nazywane dekstrynami. Stopień dekstrynizacji oznacza stopień zniszczenia łańcucha skrobiowego. Im jest on większy tym mniejszą masę cząsteczkową mają pozostałe produkty hydrolizy a skrobia traci swoje właściwości np.: przy gotowaniu kisieli może spowodować częściową hydrolizę kwasową skrobi i pogorszenie jakości żelu w gotowym wyrobie. Wyższe temperatury powodują większy stopień dekstrynizacji skrobi, temperatura 150-180stC a nawet powyżej 200 st C występujące w czasie prażenia mąki lub jej zasmażania w skrobi podczas pieczenia wyrobów z ciasta prowadzą do powstawania dekstryn i produktów pirolizy.

Piroliza- w produktach skrobiowych poddanych działaniu wysokiej temperaturze równocześnie z dekstrynizacją zachodzi proces pirolizy. W wyniku tego procesu powstają produkty o niskiej macie cząsteczkowej podobne do tych jak w czasie pirolizy mono i disacharydów. Efektem wymienionych przemian jest zmiana barwy, smaku i zapachu potraw pieczonych i smażonych. Przemiany te mają pożądany charakter. Dopiero zbyt mocno zaawansowane procesy pirolizy powodują rozpad skrobi do produktów nadających potrawie wygląd, smak i zapach „ spalenizny”.

Glukozydy cyjanogenne

- cyjanowodór HCN- to bezbarwny gaz o zapachu gorzkich migdałów, temperatura wrzenia 26C i zamarzania 14C, łatwo rozpuszczalny w wodzie, alkoholu. Występuje ok. 150 gatunków roślin z rodziny różowatych w ok. 100 gatunkach traw i 80 gatunkach strączkowych, najczęściej w postaci heterozydów.

- amygolalina- występuje w gorzkich migdałach i pestkach wiśni, śliw, brzoskwiń i moreli nadając im gorzki smak i aromat. W owocach stwierdza się cyjanowodór w ilościach 1,5-2,5mg/kg. W konserwach tych owoców 0,012-0,13mg/kg a w kompotach ok. 0,01-0,398mg/kg.

- linamaryna- glukozyd wyizolowany z nasion lnu, gdzie wytwarza się przejściowo podczas kiełkowania. Wyodrębniony także z gatunku fasoli często uprawianej spożywczo w Polsce.

- kumaryna- związek organiczny z grupy lak tonów o przyjemnym zapachu świeżego siana. Wykryto w ponad 80 gatunkach roślin z rodzin motylkowatych, strączkowych i trwa. Inhibitor kiełkowania nasion. Występuje w turówce wonnej, gatunku trawy nazywanej potocznie żubrówka stosowaną jako przyprawa do wódki. Kumoryna zawiera w pewnych ilościach cynamon.

- glikozydy- wicynia, kunnicyna należą do glikozydów pirymidynowych które są odpowiedzialne za powstawanie choroby zwanej fanizmem czyli anemii charakterystycznej dla niektórych grup etnicznych. Główne źródła: bób, bobik, nasiona roślin strączkowych.

- sapaniny- związki chemiczne czynne tworzą stabilną pianę działającą jako czynnik emulgujący te właściwości wykorzystywane są w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym. W literaturze wymienia się 28 gatunków roślin zawierających sapaniny z których 17 jest wykorzystywanych w żywieniu człowieka. Należą do nich rośliny strączkowe np. soja. Obniżają poziom cholesterolu we krwi. W przypadku uszkodzenia przewodu pokarmowego sapaniny mogą przechodzić do krwioobiegu w wyniku czego następuje uszkodzenie wątroby, hemoliza czerwonych ciałek krwi, niewydolność oddychania, konkluzje a nawet śpiączkę.

- solanina- organiczny związek chemiczny silnie toksyczny. W znacznym stężeniu występuje w pędach roślin psiankowatych głównie w pędach ziemniaka oraz niedojrzałych bulwach ziemniaka, jej zawartość wynosi ok. 0,06-0,07%. Spożyta p: kiełkujące ziemniaki powodują zatrucia pokarmowe. Objawy zatrucia mogą już wystąpić gdy zawartość solaniny przekroczy 0,02%. Objawy to mdłości, biegunka, kolka, wymioty.

Związki azotowe:

- hemoglutyniny- znane rektynami, są to glikoproteiny które zmniejszają absorpcję składników odżywczych w przewodzie pokarmowym co w konsekwencji prowadzi do zahamowania wzrostu mają także zdolność aglutynacji czerwonych krwinek. Aktywność hemoglutyniowa wykazują ekstrakty uzyskane z ok. 800 gatunków roślin: fasola, groch, soczewica, bobik. Kiełkowanie nasion roślin strączkowych powoduje gwałtowny spadek aktywności lektyn. Hemoglutyniny są czynnikami termoidalnymi pod wpływem wysokiej temperatury znaczne ich części ulegają zniszczeniu.

- inhibitory trypsyny- białka biologicznie czynnie, bardzo bogate w cystynę. Należą do albumin, łatwo rozpuszczalnych w wodzie. Ich anty żywieniowe działanie polega na tworzeniu nieaktywnych połączeń z enzymami troluennymi, trypsynę i chymotrypsynę co jest przyczyna mniejszej swoistości białka. Źródła: soja i inne strączkowe, szpinak, gorczyca, kalafior, sałata, ziemniaki, kukurydza, buraki, orzechy ziemne. Inhibitory trypsyny są łatwo niszczone w czasie ogrzewania, kiełkowania, fermentacji.

- inhibitory amylaz- białka obecne w fasoli, soczewicy, ziemniakach, nasionach zbóż o budowie podobnej do IT. Są odporne na działanie pepsyny w dwunastnicy powodują inaktywację amylazy trzustkowej. Ich obecność obniża strawność skrobi i białka. Przy większych dawkach skrobia nie jest trawiona i znajduje się w kale.

- aminy biogenne- są to organiczne zasady alifatyczne lub heterocykliczne o niskiej masie cząsteczkowej. Najbardziej popularne są aminy aromatyczne- tyra mina. Mogą działać jak hormon. Nie są szkodliwe, u osób szczególnie wrażliwych mogą wywołać niekorzystne zmiany i niepokojące objawy. Zawartość amin w produktach roślinnych jest uzależniona od gatunku, stopnia dojrzałości i warunków przechowywania.

---