CUKRY PROSTE I OLIGOSACHARYDY

CUKRY: hydroksyaldehydy lub hydroksyketony

Cukry proste:monosacharydy(triozy ,tetrozy,pentozy, heksozy,heptozy);aldozy lub ketozy

Kilkocukry: (oligosacharydy;2-6 monoz)

Wielocukry: (polisacharydy)

Chiralność:związki w dwóch odmiennych formach przestrzennych , będące lustrzanymi odbiciami i niedające się nakładać na siebie.

Czynność optyczna: zdolność do skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego

Tautomeria:występowanie związku w dwóch postaciach izomerycznych które mogą przechodzic samorzutnie jedna w drugą

Anomeria: dwie odmiany tej samej cyklicznej postaci monosacharydu rózniącą się orientacja przestrzenna podstawników atomu C1 aldoz lub atomu C2 ketoz

Mutarotacja:przechodzenie jednej formy w drugą;zachodzi w roztworach

Epimeryzacja specyficzna izomeryzacja heksoz w rozcieńczonych roztworach wodorotlenków

Glikozydy:acetale ,cząsteczki składają się z jednostki cukrowej (glukozy i aglikonu(reszta alkoholu fenolu,aminy,kwasu organicznego)

Alditole:acykliczne polialkohole

Fenyloosazon: 1,2-difenylohydrazon; nadmiar fenylohydrazyny powoduje utlenienie sąsiedniej grupy hydroksylowej do grupy karbonylowej , która z kolei reaguje z kolejna cząsteczka zasady

DEHYDRATACA CUKRÓW – następuje pod wpływem st. kwasów mineralnych. Produktem odwodnienia pentoz jest furfural, a heksoz – hydroksymetylofurfural. Produkty dehydratacji ulegają reakcji kondensacji z aminami aromatycznymi, fenolami i ich chinonowymi pochodnymi, tworząc barwne związki. Dehydratacja heksoz połączona z wewnątrzcząsteczkowym przegrupowaniem, prowadzi do utworzenia maltolu i izomaltolu. Przemiany te zachodzą również pod wpływem słabych kwasów. Powstające produkty odpowiadają za smak pieczywa oraz karmelowy i mają właściwości przeciwutleniające – reduktony.

PRÓBA MOHRA – ogrzewanie cukrów w stężonych roztworach ługów powoduje przesunięcie wiązania enolowego (podwójne wiązanie między atomami węgla C1 i C2) w inne pozycje szkieletu węglowego, wraz z przemianami polimeryzacyjnymi i degradacyjnymi. Roztwór cukru przybiera barwę żółtą, czerwoną aż do czarnej i wydziela się zapach karmelu. Dwucukry nieredukujące nie ulegają tego rodzaju reakcjom.

KARMELIZACJA - proces nieenzymatycznego ciemnienia żywności, spowodowany powstawaniem karmelu, w wyniku poddawania cukru działaniu wysokiej temperatury(ogrzewanie w temp. 150-190°C, lecz nie wyższej niż 240°C). Cukry redukujące ulegają karmelizacji łatwiej niż nieredukujące, a z cukrów prostych najbardziej podatna na karmelizacje jest fruktoza. Przebieg karmelizacji cukrów jest skomplikowanym procesem, w wyniku którego powstaje szereg związków będących produktami odwodnienia, rozkładu, kondensacji i polimeryzacji cukrów. Jest ona katalizowana przez kwasy i sole, przy czym towarzyszy jej proces pirolizy. Karmelizacja służy nadaniu pożądanej barwy i zapachu m.in. produktom piekarskim, słodyczom i ziarnom kawy.

*Karmel, czyli brunatny barwnik, stanowi więc mieszaninę wymienionych produktów karmelizacji cukrów oraz ich pirolizy. Jego cechy sensoryczne (barwa, smak zapach) oraz rozpuszczalność w wodzie lub alkoholu, zależą od rodzaju cukru, temperatury ogrzewania oraz stosowanych katalizatorów reakcji. Karmele wytwarzane przemysłowo są produktami obróbki termicznej sacharozy lub syropu skrobiowego. W świecie produkuje się cztery rodzaje karmelów: zwykły E150a, amoniakalny E150b, siarczynowy E150c i amoniakalno-siarczynowy E150d. Karmel służy jako dodatek do artykułów żywnościowych, więc sposób jego wytwarzania podlega rygorom prawa żywnościowego. Zasadniczą cechą karmelu określającą jego wartość jest jego siła barwiąca. Barwniki karmelowe są odporne na działanie światła, temperatury i zmiany odczynu środowiska.

CIEMNIENIE ENZYMATYCZNE - naturalne ciemnienie żywności spowodowane aktywnością enzymów oksydazowych, głównie laktazy(katalizuje utlenianie orto- i para-fenoli do odpowiednich chinonów) i katecholazy( katalizuje procesy utleniania orto- i mono-fenoli do arto-chinonów). Chinony mogą ulegać reakcjom polimeryzacji z udziałem amin, tworząc brunatne barwniki melaninowe. W wielu przypadkach podstawowym związkiem fenolowych uczestniczącym w enzymatycznym brunatnieniu jest kwas chlorogenowy. Enzymatyczne utlenianie polifenoli i powstawanie brunatnych barwników jest procesem niepożądanym w czasie różnych zabiegów technologicznych oraz kulinarnej obróbki owoców i warzyw. pH działania enzymów 6 – 8, dlatego zakwaszenie(np. kwasem cytrynowym) → zahamowanie procesów brunatnienia. Również obróbka termiczna, blanszowanie, pasteryzacja lub sterylizacja hamuje działanie enzymów, ale może to wpływać ujemnie na jakość produktu. Dlatego stosuje się metodę dezaktywacji enzymów fenolowych poprzez wprowadzenie tlenku siarki (IV) i siarczanów (IV). Reakcjom brunatnienia enzymatycznego można zapobiegać również poprzez ograniczenie lub zamknięcie dostępu tlenu, stosując w tym celu różne zabiegi technologiczne.

Prawo Biota: wielkość kąta skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego (a)jest proporcjonalna do stężenia danej substancji(p)i grubości warstwy roztworu (l) A=klp ;

Skręcalność właściwa [a]²⁰_d kąt o który skręca płaszczyznę spolaryzowanego światła sodowego w temp 20o warstwa roztworu o grubosc 1dm zawierającego 1g subst w 1 cm3 roztworu

Produkty utleniania cukrów :kwasy glikonowe,glikarowe,glikuronowe, aldehyd mrówkowy

reakcja sieciowanie skrobi: (sieciowanie)proces prowadzący do powstania trójwymiarowej sieci nadcząsteczkowej, na skutek powstawania mostków między różnymi cząsteczkami chemicznymi; Proces sieciowania skrobi polega na wprowadzeniu do struktury chemicznej skrobi dodatkowych usztywniających ją wiązań poprzecznych, pochodzących od reagentów takich, jak kwas adypinowy czy trimetafosforan sodu. Tak powstałe kleiki mają strukturę bardziej odporną na warunki termiczne,siły ścinające czy niskie pH.

Furfural – produkt odwodnienia pentoz; hydroksymetylofurfural:produkt odwodnienia heksoz

POLISACHARYDY:

POLISACHARYDY : podstawowa forma węglowodanów w jakiej występują w komórkach; POLISACHARYDY SZKIELETOWE (celuloza, chityna,pektyny)w wodzie pęcznieja w bardzo małym stopniu;P.ZAPASOWE(skrobia,glikogen)dobrze pęcznieja i tworzą roztwory koloidalne

PODZIAŁ: -Homopolisacharydy(glukany:skrobia ,glikogen celuloza,fruktany:inulina,mangany:mannan,galaktany:galaktogen)

- Heteropolisacharydy: (z reszt różnych polisacharydow)

Hydrokoloidy:wielkocząsteczkowe związki hydrofilowe wykazujące duze powinowactwo do wody

Skrobia

-proces fotosyntezy:

-amylozy (przec. Zaw. 15-30%;w roztw wodnych zwija się w3 spiralę;jeden skręt 6-8 reszt glukozy;dobra rozp wodzie ;podatna na hydrolizę; wiąże 40xwięcej wolnego jodu i jonów jodkowych zawartych w roztworze niż amylopektyna )

- amylopektyny(zewnętrzna otoczka ziaren, nierozpuszczalna w wodzie; trudno ulega hydrolizie

Środowisko zasadowe:

Środowisko kwasowe

-w zimnej wodzie pęcznieje;ogrzewanie –kleikowanie(zole)zole o wysokim skleikowaniiu skrobi przekształcają się w żele

-retrogradacja skrobi: w czasie złego przechowywania; powst struktury krystalicznej skrobi; tworzenie wiązań wodorowych pomiędzy cząsteczkami amylozy;mętność kleiku,osad,stwardnienie i wydzielenie wody z żelu: SYNEREZA->NISKA TEMP (O^OC)

-SKLEIKOWANA SKROBIA+BUTANOL=WYTRĄCENIE AMYLOZY Z KLEIKU

Hydroliza skrobi (na maltozę i dekstrynę);

- pod wplywem kwasów mineralnych (HCl,H2SO4);częściowa lub całkowita);

3 ETAPY:tw.dekstryn,maltozy,glukozy

-przy udziale enzymów:

HYDROLIZUJĄCE WIĄZANIA a-1,4-glikozydowe(a-amylaza;b-amylaza,glukoamylaza);

WIĄZANIA a-1,6-glikozydowe (pullulanaza)

-cz.fizyczne(ob.termicznatemp.pow 100^oC; dekstrynacja,piroliza)

SKROBIA MODYFIKOWANA

-niewielkie zmiany struktury lub skladu w stosunku do skrobi naturalnej

-m.modyfikacji: (fizyczne,chemiczne,enzymatyczne,kombinacja metod)

Uzywane jako:zagęstnik,stabilizator,nosnik; E1400-E1500;puddingi,dania FIX, jogurty

PRZYCZYNY MODYFIKACJI SKROBI:

-Ogr.rozp. w wodzie;mała stabilnośc termiczna; mało odporna na zmiany pH;m.odporna na działanie sił mechanicznych; retrogradacjia i mętnienie kleików i żeli ;synereza żeli;mała stabilność w cyklach zamrażalniczych;

GLIKOGEN

-wątroba(2-10%), mięsnie(0,5-1%), węglowodan zpasowy; gromadzony w formie ziaren 10-40 nm;struktura rozgałęziona(co 8-10 reszt glukozowych);rozp.w zimnej wodzie(opalizujący roztwór) – dzięki obecności licznych i krótkich odgałęzień bocznych łańcucha poliglukozowego; Z JODEM: CZERWONOBRUNATNY KOMPLEKS;

Hydroliza (kwasowa i enzymatyczna-amylazy) do glukozy

CELULOZA

-ściany komórkowe roślin; zaw. 87%-90% w włóknach bawełny; POLIMER B-D-glukopiranozy, reszty reszty glukozowe połączone w. B-1,4-glikozydowymi;zwarta, fibrylarna, nitkowata budowa; NIE ROZPUSZCZA SIĘ W WODZIE I INNYCH ROZPUSZCZALNIKACH (TYLKO W ODCZYNNIKU SCHWEITZERA(WODOROTLENEK TETRAMINAMIEDZI (II) [Cu(NH3)4](OH)2) i CROSS-BEWANA (Chlorek cynku (II) w stężonym HCl);nie jest trawiona;

CELULOZA MODYFIKOWANA:

-etery glukozy;rozpuszczalne w wodzie lub pęcznieją; wyk.jako emulgatory lub substancje zapobiegające pienieniu; celuloza mikrokrystaliczna:wypełniacz w produktach light,sus. Zapobiegająca krystalizacji zywności mrozonej;

BŁONNIK – kompleks substancji pochodzenia roślinnego, nie ulegający trawieniu przez enzymy przewodu pokarmowego człowieka. Jest to mieszanina substancji o charakterze polisacharydowym (celuloza, hemicelulozy, pektyny, gumy, śluzy) i niepolisacharydowym (ligniny, kutyny). Odgrywa on ważną rolę w prawidłowym funkcjonowaniu przewodu pokarmowego. Ma korzystny wpływ na organizm i przyczynia się do: mniejszego wchłaniania cholesterolu i trójglicerydów; obniżenia ciśnienia tętniczego krwi; spowolnienia rozkładu węglowodanów; obniżenia stężenia glukozy we krwi i obniżenia zapotrzebowania na insulinę; regulacji rytmu wypróżnień - przyspieszenie perystaltyki jelit i pasażu treści przez przewód pokarmowy; zapobieganie zaparciu - lignina, celuloza; rozwoju korzystnych bakterii jelitowych - rola probiotyczna; zmniejszenia uczucia głodu (pęcznieje w żołądku - głównie pektyna i celuloza); usuwania z organizmu substancji szkodliwych - toksyn i metali ciężkich; prewencji nowotworów przewodu pokarmowego;

Błonnik nie podwyższa wartości energetycznej posiłku. Jedną z jego cech jest zdolność do pęcznienia (polisacharydy i lignina). Spowodowane jest to absorpcją wody, na którą wpływa rozdrobnienie produktu oraz obróbka cieplna.

DEKSTRAN:

-syntezowany przez bakterie Leuconostoc mesenteroides z sacharozy;zbudowany z reszt D-glukopiranozy połączonych wiązaniami a-1,6-glikozydowymi, w miejsu rozgałęzienia a-1,4,a-1,3,a-1,2-glikozydowe od których odchodza krótkie łańcuchy boczne zbudowane z 5 reszt glukozy;duża lepkość, zamiennik gum i sluzów roślinnych

PEKTYNY

mieszanina węglowodanów w w ścian.kom.roslin;s polisacharydy i oligosacharydy ;dla ludzi ciała balastowe;jedna z frakcji rozpuszczalnego włókna błonnika;jako środek zagęszczający(zestalanie dżemów i powideł ;30% w skórkach cytrusów;są to poliuronidy; jednostki kwasu galakturonowego połączone są wiązaniami a-1,4-glokozydowymi;wypełniają żołądek i daja uczucie sytości;wyłapują cząstki cholesterolu i redukują jego stężenie(leczenie i profilaktyka chorób sercowo-naczyniowych ;regulują gospodarkę kwasów żółciowych;oczyszczanie organizmu z toksyn i metali ciężkich;poprawiaja pracę jelit i tworza na nich warstwę ochronną;zalecane spoz przy begunkach; ;polisacharydy kwasne:podstawowy składnik :kwasy uronowe;podział na protopektyny,pektyny własiwe, kwasy pektynowe;

NIESKROBIOWE HYDROKOLOIDY POLISACHARYDOWE

-GUMA GUAR: rozp w zimnej i gorącej wodzie; lepkie roztwory; max stężenie:5%

-GUMA NASION CHLEBA ŚWIĘTOJAŃSKIEGO: pęcznieje tylko w gorącej wodzie największa lepkość: roztwór podgrzany do 95^oC;

-AGAR: pęcznieje tylko w gorącej wodzie; mała lepkość; 0,04%, temp 30-40% sztywny łamliwy żel, odporny na ogrzewanie; dodatek cukru zwiększa trwałość

-KSANTAN: rozp w zimnej i gorącej wodzie ; bardzo lepkie roztwory odporne na ogrzewanie zamrażanie obecnośc soli i kwasów

-GUMA ARABSKA: rozpuszczalna w zimnej i gorącej wodzie;bardzo mała lepkość nawet przy dużych (50%) stężeniach

….>najważniejsza cecha KNS :tworzenie żeli przy niskim stężeniu;

SIŁA ŻELOWANIA POISACHARYDÓW ZWIĘKSZA SIĘ WRAZ ZE WZROSTEM CIĘŻARU CZĄSTECZKOWEGO ,MALEJE WRAZ ZE WZROSTEM ROZGAŁĘZIENIA

-zagęstniki,stabilizatory,emulgatory,środki żelujące;

LIPIDY

-zw o charakterze estrów;

-PROSTE: właściwe(estry glicerolu i kwasow tłuszczowych) ; woski(estry wyższych alkoholi wodorotlenowych gł.cetylowego, karnaubylowego, cerylowego,oleinowego i w. kwasów tłuszczowych:palmitynowy,stearynowy,oleinowy;trudno ulegają hydrolizie;temp topnienia: 50-90^oC; f.ochronna roslin i zwierząt;wosk pszczeli,lanolina,olbrot,kanuba, jabłek)

-ZŁOŻONE: fosfolipidy (glicerofosfolipidy-glicerol,sfingofosfolipidy-sfingozyna), glikolipidy(zaw. con. jeden sacharyd połączony z częścią lipidową;oprocz glicerolu lub sfingozyny zaw. składnik cukrowy (sacharyd,siarczanowa pochodna);bezbarwne ,konsystencja mazista; rozp. w rozp. niepolarnych; z wodą tw. koloidy; przykład GFL:lecytyny;mózg,żółtka jaj,soja; b.db właściwości emulgujące :produkcja majonezów,sosów czekolad )

-WTÓRNE: kwasy tłuszczowe , alkohole

- INNE: sterydy (sterole- cholesterol ;kwasy żółciowe;hormony sterydowe;nie SA estrami,pochodne steranu; najczęstszą f. wyst. są sterole; zoosterole i fitosterole,fungisterole(mykosterole) )izoprenoidy, tokoferole , karotenoidy

-NASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE: 4-26 atomów węgla; im dłuższy łańcuch tym tym mniejsza rozpuszczalność, wzrost powinowactwa do rozpuszczalników niepolarnych;

-NIENASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE: jednonienasycone(monoenowe) i polinienasycone; w przyrodzie konfiguracja cis pomimo że trans trwalsza;

UTWARDZANIE OLEJÓW: UWODORNIENIE(ogrzewanie w tmp. 180^oC w podciśnieniu wodoru ,katalizator: sole Ni); PRZEESTRYFIKOWANIE(tłuszcz niskotopliwy z wysokotopliwym: wzajemna wymiana reszt kwasowych);ZMIESZANIE TŁUSZCZU NISKOTOPLIWEGO Z TŁUSZCZEM WYSOKOTOPLIWYM;DODANIE DO TŁUSZCZU NISKOTOPLIWEGO TŁUSZCZU UZYSKANEGO METODĄ FRAKCJONOWANEJ KRYSTALIZACJI

NNKT:niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe; są egzogenne; linolowy:o.kukurydziany,słonecznikowy, sojowy,arachidowy,rzepakowy,oliwa;a-linolenowy:lniany,rzepakowy,sojowy;arachidowy:prod.zwierzęcę,mięso;EPA iDHA:ryby,tran; kw.tł nasycone i jednonienasycone,cholesterol mogą być syntezowane w organizmie;rola: niezb.przy budowie błon kom.,właściwy transport lipidów, rozwój i wzrost org, d.stan skóry,powstaja z nich hormony tkankowe, obn.poz chol we krwi, zap.nadc.tętnicz, zap zakrzepom krwi w naczyniach krwionośnych.

Zmydlenie tluszczu: tłuszcze pod wpływem stężonych roztworów mocnych zasad hydrolizują z uwolnieniem glicerolu i kwasów tłuszczowych

ZWIĄZKI FENOLOWE:

-wyst w formach związanych,estry,glikozydy,ligniny,taniny;aktywność antyutleniająca zalezna od liczby grup hydroksylowyh w pierścieniu;

-KWASY FENOLOWE: pochodne kwasu :

-hydroksybenzoesowego;

-hydroksycynamonowego;

-hydroksyfenylooctowego

-FLAWONOIDY: w cząsteczce układ difenylopropanowy zł z dwóch pierścieni aromatycznych,polączonych łańcuchem tri węglowym lub pierścieniem heterocyklicznym; zółte krystaliczne substancje trudno rozpuszczalne w wodzie; pochodne: flawony,flawonole,flawanony,flawanole (katechiny, proantocyjanidyny)antocyjany,izoflawony, chalkony

Struktura szkieletu flawonoidów

-CHALKONY;

-STILBENY: polifenole o o szkielecie węglowym C6-C2-C6; zaliczanymi do fitoaleksyn, niskocząsteczkowych składników komórki roślinnej, o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwoksydacyjnych. Występują w winogronach i winie. Największą aktywność antyoksydacyjną wykazuje resweratrol, wykryty w winogronach.

-LIGANY:

JEŁCZENIE - procesy zachodzące spontanicznie w tłuszczach podczas ich długiego przechowywania. Jełczenie jest wynikiem utleniania kwasów tłuszczowych lub hydrolizy zawartych w tłuszczach wiązań estrowych.

Utlenianie tłuszczu zachodzi poprzez autooksydację. Jest to rodnikowa reakcja łańcuchowa, w której czynnikiem generującym wolne rodniki są cząsteczki tlenu. Sprzyja jej podwyższona temperatura i obecność światła słonecznego. Skutkiem tego procesu jest wytwarzanie się lotnych kwasów i aldehydów o nieprzyjemnym zapachu (tzw. jełczenie wonne). Na przykład jełczenie masła i związane z tym wydzielanie przykrego zapachu, polega na powstawaniu wolnego kwasu masłowego pod wpływem wody i enzymów.

Proces ten jest niepożądany z punktu widzenia przemysłu spożywczego, ponieważ zjełczałe tłuszcze są szkodliwe dla zdrowia. Przy daleko posuniętym procesie jełczenia mogą powstawać substancje toksyczne. Zniszczeniu ulegają egzogenne kwasy tłuszczowe (NNKT) i witaminy. NNKT, jako kwasy wielonienasycone są najbardziej narażone na utlenienie, wskutek czego tracą swoje właściwości biologiczne. Ponadto, tłuszcz utleniony może niszczyć wartościowe składniki pokarmowe zawarte w innych produktach żywnościowych, z którymi się styka np.: biotynę, ryboflawinę, kwas askorbinowy, kwas pantotenowy. Tłuszcz utleniony wchodzi również w interakcję z białkami, tworzy nierozpuszczalne polimery zmniejszające przyswajalność białek

Aby zapobiegać jełczeniu tłuszczów należy przechowywać je w chłodnych i suchych warunkach, bez dostępu światła słonecznego. Na skale przemysłową zapobiega się temu procesowi poprzez zastosowanie antyoksydantów i kwasów.

BARWNIKI – to substancje chemiczne pochłaniające światło w zakresie promieniowania o długości fali 400-700nm. Nadają produktom spożywczym określone cechy organoleptyczne. Dodawanie ich do żywności ma na celu nadanie nowej barwy produktom lub poprawienie barwy, jaką produkt posiada. Do barwienia produktów stosuje się związki wyodrębnione z naturalnych surowców – barwniki naturalne, oraz wytwarzane metodami syntezy chemicznej barwniki posiadające swoje odpowiedniki w przyrodzie – barwniki identyczne z naturalnymi, a także nie posiadające swoich odpowiedników – barwniki syntetyczne. Barwniki naturalne dzielimy na: izoprenoidowe – karotenoidy ; porfirynowe – chlorofile, mioglobina, hemoglobina ; benzopirenowe (flawonoidy) – antocyjany, flawony, taniny ; betalainowe – betacyjaniny, betaksantyny ; powstałe z subst. nat. – melanoidy, karmele ; inne z subst. nat. – koszelina – czerwony barwnik otrzymywany z niektórych owadów, karmin, ryboflawina – uzyskiwana z surowców roślinnych i zwierzęcych, kurkuma i in. Barwniki naturalne izolowane są z zagęszczonych ekstraktów wodnych, alkoholowych, acetonowych lub olejowych uzyskiwanych z surowców naturalnych. Pod wpływem temperatury, światła, jonów metali i utleniaczy, niektóre barwniki ulegają przemianom, tracąc swoje właściwości barwiące. Barwniki naturalne mają małą siłę barwiącą (wyjątek: betalainy), zależną od odczynu środowiska oraz obecności substancji towarzyszących, np. cukry, sole.

BARWNIKI PORFIRYNOWE – chlorofil – podstawowy szkielet cząsteczki stanowi układ czterech pierścieni pirolowych połączonych przez grupy metanowe. W centrum cząsteczki chlorofilu znajduje się atom magnezu połączony wiązaniami kowalencyjnymi i koordynacyjnymi z czterema atomami azotu pierścieni pirolowych. Wyróżniamy niebieskozielony chlorofil a i żółtozielony chlorofil b. Fitol obecny w cząsteczce chlorofilu, nadaje charakter liofilowy. Chlorofil należy do najmniej stabilnych barwników naturalnych, jest wrażliwy na światło, wysoką temperaturę, kwasowy lub zasadowy odczyn środowiska, utlenianie i działanie drobnoustrojów. Pod wpływem rozcieńczonych kwasów zachodzi wymiana magnezu na dwa wodory i powstaje rozpuszczalna w tłuszczach feofityna. Aby zwiększyć trwałość chlorofilu stosuje się blanszowanie – chlorofil przekształca się w chlorofilid, lub do zalewy dodaje się soli miedzi albo cynku, tworzących stałe kompleksy z feofityną i feoforbidem → chlorofiliny i chlorofilidy, stosowane jako dodatki do żywności.

*Hemoglobina i mioglobina – chromoproteiny, występują tylko u zwierząt. Część niebiałkową, tzw. grupę prostetyczną, stanowi hem, zbudowany z płaskiego pierścienia porfirynowego, który przez swoje cztery atomy azotu wiąże jon żelaza(II). Piątą pozycję koordynacyjną zajmuje pierścień imidazolowy histydyny, pochodzący z globiny(białko). Cząsteczkę mioglobiny tworzy komponent hemowy połączony z cząsteczką globiny. W przypadku hemoglobiny, globina jest połączona z czterema pierścieniami hemu. Główną funkcją mioglobiny jest magazynowanie tlenu w mięśniach(po przyłączeniu cząsteczki tlenu do mioglobiny, powstaje jasnoczerwona oksymioglobina). Hemoglobina to czerwony barwnik krwi, białko zawarte w erytrocytach, którego zasadniczą funkcją jest przenoszenie tlenu – przyłączanie go w płucach i uwalnianie w tkankach. Hemoglobina transportuje około 15% z ogólnej ilości CO₂ przenoszonego przez krew. Podczas zaczadzenia, tlenek węgla(II) tworzy z jonami żelaza karboksyhemoglobinę, przez co związana hemoglobina nie może już brać udziału w przenoszeniu tlenu.

SUBSTANCJE ZAPACHOWE – naturalne i syntetyczne. Naturalne powstają podczas dojrzewania przypraw, ziół, część wytwarzana przez drobnoustroje. Lotne związki zapachowe powstają zazwyczaj z odpowiednich prekursorów na różnych etapach produkcji żywności, a mianowicie w skutek reakcji Maillarda, karmelizacji, degradacji cieplnej i utleniania lipidów/nienasyconych kwasów tłuszczowych(nadtlenki kwasów są nietrwałe i ulegają degradacji do aldehydów, ketonów, oksokwasów – aromaty owoców i warzyw; b-oksydacja pod wpływem enzymów prowadzi do powstania estrów, które mogą być prekursorami ważnych subst. zapachowych → estryfikacja). Wyróżnić możemy również substancje pochodzenia roślinnego, np. olejki eteryczne, żywice, balsamy oraz pochodzenia zwierzęcego, np. piżmo czy ambra. Do syntetycznych można zaliczyć alifatyczne lub aromatyczne alkohole i aldehydy, ketony, acetale, estry, terpeny.

TERPENY – i terpenoidy, to składniki olejków eterycznych (obok estrów, aldehydów, ketonów, fenoli, eterów). Naturalne węglowodory pochodzenia roślinnego o ogólnym wzorze (C₅H₈)_n będące oligomerami izoprenu, w których reszty izoprenowe połączone są w sposób „ogon-głowa”. Najczęściej spotykanymi substancjami zapachowymi są monoterpeny i seskwiterpeny. Enancjomery terpenów mogą wyróżniać się odmiennym zapachem, np. (R)-(-)-karwon ma zapach mięty zielonej, a (S)-(+)-karwon ma zapach kminku.

FERMENTACJA MLEKOWA – fermentacja węglowodanów do kwasu mlekowego, odbywająca się pod wpływem działania bakterii fermentacji mlekowej(np. Lactococcus lactis, Lactococcus cremoris). Fermentacja ta odgrywa kluczowe znaczenie przy produkcji wielu przetworów mlecznych. Jest źródłem substancji lotnych o dużej aktywności sensorycznej, spośród których największą rolę odgrywają: kwas octowy, diacetyl i aldehyd octowy. Diacetyl jest związkiem zapachowym, który kształtuje aromat wielu napojów mlecznych. Stanowi on główny składnik aromatu jogurtu, kefiru i masła, ponadto diacetyl jest bardzo ważnym składnikiem zakwasu maślarskiego.

FERMENTACJA ALKOHOLOWA – proces rozkładu węglowodanów pod wpływem enzymów wytwarzanych przez drożdże z wytworzeniem alkoholu etylowego i dwutlenku węgla. Podczas tej fermentacji powstaje wiele substancji zapachowych, głównie podczas transaminacji i dekarboksylacji aminokwasów pochodzących z rozkładu drożdży winnych i piwowarskich. Dodatkowo aromat piwa i wina pochodzi od estrów, aldehydów i kwasów organicznych.

FERMENTACJA OCTOWA – biochemiczny proces powstawania kwasu octowego z alkoholu etylowego w rozcieńczonym roztworze wodnym z udziałem bakterii. Nie jest procesem właściwej fermentacji (zachodzi w warunkach tlenowych) i jest zaliczana do pseudofermentacji.

MAKROELEMENTY - stanowią 99,8% masy roślin i zwierząt i zalicza się do nich: C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Na, Cl.

- główne składniki białek, lipidów, cukrów, nukleotydów, układu kostnego i szkieletu zewnętrznego zwierząt,

- regulacja ciśnienia osmotycznego i równowagi kwasowo-zasadowej organizmu.

MIKROELEMENTY- wpływ na aktywność enzymów, hormonów, witamin i innych czynników regulujących funkcje życiowe. Należą: Fe, Zn, Cu, Mn, Co, Ni, Mo, Cr, V, Li, Rb, B, Se, G, I

- niezbędne dla zwierząt są tylko V, Cr, Ni, F. Dla roślin: B,

- nadmiar mikroelementów – działanie szkodliwe.

BIAŁKA – źródło związków azotowych (oznaczanie zawartości białka na podstawie zawartości azotu, w postaci amoniaku(z aminokwasów) → mineralizacja w st. kwasach), funkcje budulcowe, regulacyjne, kształtują cechy sensoryczne. Układ koloidalny w roztworze. Zobojętnienie ładunku (przez odpowiednie pH tzw. punkt izoelektryczny, lub dodanie soli - wysalanie) → agregacja cząsteczek i wypadnięcie z roztworu. Stężone kwasy, temperatura, ultradźwięki, alkohole i sole metali ciężkich powodują nieodwracalne zmiany w strukturze białek → denaturacja. Rozpuszczalność wielu białek wzrasta wraz z temperaturą (w zakresie do 40’C), dalsze ogrzewanie powoduje denaturację i strącanie białka z roztworu. Kolagen natomiast w podwyższonej temperaturze rozpuszcza się wskutek przekształcania w żelatynę.

SIECIOWANIE BIAŁEK – białko ogrzewane w środowisku zasadowym ulega przemianom powodującym zmianę jego struktury, jak również zawartości niektórych aminokwasów. Jest to związane z tworzeniem wiązań sieciujących, zapoczątkowanym przez proces β-eliminacji. W przypadku cysteiny i cystyny produktem ubocznym jest siarkowodór.

LOO°+ B → BOOL°

BOOL + O₂ → BOOLOO°

BOOLOO ° + B → BOOL°OB

B° + B → BB°

B° + L°→BL

B°+ LO° → BOL

B° + LOO° →BOOL

GLUTAMINIAN SODU – sól sodowa kwasu glutaminowego. Już w niewielkich ilościach wzmacnia ona smakowitość innych składników żywności, natomiast sama wykazuje smak umami. Naturalnie występuje w ilościach mniejszych niż 0,1g / 100 g produktu, natomiast w pomidorach, serach jego zawartość dochodzi do poziomu 0,25g / 100g.

SUBSTANCJE DODATKOWE DO ŻYWNOŚCI – barwniki, substancje konserwujące (np. benzoesany hamujące rozwój drożdży i pleśni), przeciwutleniacze, emulgatory, substancje zagęszczające i żelujące, stabilizatory, regulatory kwasowości, substancje słodzące, substancje wzmacniające smak i zapach, substancje spulchniające, utrzymujące wilgotność, wypełniające, pianotwórcze względnie przeciwpianotwórcze, substancje aromatyczne. Substancje służące do fałszowania żywności: woda rozcieńczająca mleko, soki i piwo ; kawa zbożowa i prażone korzenie cykorii dodawane do naturalnej kawy ; olej rzepakowy dodawany do słonecznikowego i sojowego ; glikol etylenowy osładzający wino ; smalec i przetworzone sztucznie tłuszcze roślinne dodawane do masła ; mąka ryżowa i pasza kukurydziana fałszujące droższe gatunki mąki ; galaretka jabłkowa używana zamiast droższych przetworów owocowych ; skrobia dodawana do rozcieńczonej śmietany ; dodatek sody obniżający pH w mleku.

WWA – Wielopierścieniowe Węglowodory Aromatyczne - policykliczne węglowodory zawierające skondensowane pierścienie aromatyczne bez podstawników. Wiele z nich podejrzewanych jest lub ma udowodnione własności kancerogenne. Powstają podczas niecałkowitego spalania wszystkich węglowodorów z wyjątkiem metanu. Wydzielają się także w trakcie spalania drewna iglastego, palenia papierosów, produkcji asfaltu, pracy pieców koksowniczych, są obecne w spalinach samochodowych i smole pogazowej. W postaci czystej stosowane są do produkcji leków, farb, pestycydów i tworzyw sztucznych. Do WWA zalicza się ponad 200 związków, m.in. fenantren, antracen, piren, fluoranten, chryzen, benzo-α-piren, benzo-α-antracen. Zostało stwierdzone, że 16 WWA jest szczególnie niebezpiecznych, a na pierwszym miejscu wymienia się benzo-α-piren. Związki te wykazują stosunkowo niską toksyczność ostrą, ale bardzo wyraźną toksyczność przewlekłą. Organizm ludzki z żywnością przyjmuje 3 – 4 mg WWA, a dopuszczalne stężenie w wodzie wynosi 0,2 mg/dm³. Są to związki bardzo niebezpieczne, ponieważ wywołują zmiany nowotworowe w różnych tkankach.

ALKALOIDY - związki chemiczne pochodzenia roślinnego o charakterze zasadowym. Wykazują zwykle silne, nieraz trujące działanie fizjologiczne na organizm człowieka. Występują m.in. w maku, kawie, herbacie, tojadzie. Do najbardziej znanych alkaloidów należą: chinina, kodeina, kofeina, kokaina, morfina, nikotyna, strychnina, teobromina. Wiele toksycznych alkaloidów podawanych w odpowiednio małych dawkach, stanowi skuteczne leki na liczne choroby i dolegliwości (np. morfina, kodeina, chinina). Liczne alkaloidy stanowią składniki używek (kofeina, teobromina, nikotyna). Wiele toksycznych alkaloidów wykorzystuje się do zwalczania szkodników (strychnina). Do bardzo silnych trucizn należy tubokuraryna.

AKTYWNOŚĆ WODY - w żywności jest definiowana jako stosunek ciśnienia pary wodnej nad żywnością, do ciśnienia pary wodnej nad czystą wodą, w tej samej temperaturze. Wartość tę przyjęto w celu dokładniejszego określenia zapotrzebowania drobnoustrojów na wodę. Czysta chemicznie woda ma aktywność a_w=1. Ze wzrostem stężenia związków rozpuszczalnych aktywność wody spada poniżej wartości 1. W technologii żywności są stosowane różne metody utrwalania żywności oparte na regulacji aktywności wody. Można je podzielić na: metody oparte na dodawaniu substancji osmoaktywnych do żywności (głównie soli kuchennej lub cukru), metody oparte na usuwaniu wody z żywności, metody kombinowane, stosujące jednocześnie odwadnianie i dodawanie substancji podwyższających ciśnienie osmotyczne.

Aktywność wody ma wpływ na wygląd, konsystencję, zapach i smak oraz podatność wyrobu na zepsucie. Kontrola optymalnej aktywności wody, charakterystycznej dla danego produktu, umożliwia uzyskanie najwyższej jakości, maksymalnej trwałości i zminimalizowanie zawartości substancji konserwujących. Dlatego też aktywność wody odgrywa kluczową rolę w procesie kontroli jakości produktów żywnościowych, farmaceutycznych, kosmetycznych i innych.

WIĄZANIE WODOROWE - rodzaj stosunkowo słabego wiązania chemicznego, polegającego głównie na przyciąganiu elektrostatycznym między atomem wodoru i atomem elektroujemnym zawierającym wolne pary elektronowe. Klasyczne wiązanie wodorowe powstaje, gdy atom wodoru jest połączony wiązaniem kowalencyjnym z innym atomem o dużej elektroujemności (np. tlenem) i w ten sposób uzyskuje nadmiar ładunku dodatniego. W wyniku tego oddziaływania pierwotne, kowalencyjne wiązanie między wodorem a innym atomem ulega częściowemu osłabieniu, powstaje zaś nowe, stosunkowo słabe wiązanie między wodorem i innym atomem (akceptorem wiązania wodorowego).

KOAGULACJA - roztwory koloidalne są układami nietrwałymi. Proces przechodzenia zolu w żel nosi nazwę koagulacji, którą można wywołać następującymi czynnikami: dodatek elektrolitu, zmianę temperatury, czynniki mechaniczne, dodatek nieelektrolitu (odwadniającego), przepływ prądu, działanie światła. Natomiast trwałość roztworów koloidalnych warunkują dwa podstawowe czynniki: ładunek na powierzchni cząstki koloidalnej (głównie dotyczy to koloidów liofobowych), solwatacja (proces otaczania cząsteczek rozpuszczanego związku chemicznego przez cząsteczki rozpuszczalnika.).

ŻELE - niektóre roztwory koloidalne np. roztwory wodne żelatyny, krochmalu, mydła, kauczuku w bezenie, itp. samorzutnie mogą przejść ze stanu ciekłego w stan zbliżony do ciała stałego. Osiąga sie go często przez obniżenie temperatury. Ten stan układu koloidalnego od typowego przykładu - żelatyny - nosi nazwę żelu. Żele mogą być organiczne, są bardziej elastyczne i nieorganiczne, mniej elastyczne np. wodorotlenek żelaza, silikażel.
Elastyczny żel na skutek własności adsorpcyjnych może pochłaniać ośrodek dyspersyjny w wyniku czego zwiększa się objętość. Proces ten nosi nazwę pęcznienia żelu. Żele charakteryzują się różnymi zdolnościami do pęcznienia. Niektóre żele pęcznieją w sposób nieograniczony i mogą przechodzić w zol. Niektóre żele po pewnym czasie mogą wydzielić część ośrodka rozpraszającego w postaci osobnej fazy. Zjawisko to nosi nazwę synerazy (np. wydzielanie się serwatki z kwaśnego mleka).

PIANA - to układ koloidalny uzyskany w wyniku zdyspergowania w cieczy substancji gazowej. Banieczki gazu rozdzielone są cieniutkimi warstwami cieczy. Istnieją także piany stałe. Trwałość pian zależy od wzmocnienia błonek oddzielających banieczki gazu cienkimi warstewkami substancji powierzchniowo-czynnej.
W technice piany wytwarza się zwykle przez doprowadzenie powietrza do cieczy przez małe otwory (np. szkło porowate) lub w wyniku mechanicznego wstrząsania i mieszania cieczy z powietrzem.
Trwałe piany znalazły zastosowanie między innymi w pożarnictwie i w procesach wzbogacania rud metodą flotacji. Znane są także układy dyspersyjne, w których ośrodkiem dyspersyjnym jest ciało stałe, a fazą rozproszoną gaz. Są to tzw. piany stałe (pirozole). Znalazły one zastosowanie do produkcji materiałów izolacyjnych: izolacja cieplna - materiały ciepłoochronne, izolacja akustyczna - materiały dźwiękoszczelne np. pianobeton, pianogazosylikot, szkło piankowe, pianoplasty (np. styropian). Pianą stałą występującą w przyrodzie jest pumeks.

EMULSJA - układ koloidalny, w którym ośrodek rozpraszający i substancja rozproszona jest cieczą, a wielkość kropelek cieczy rozproszonej dochodzi nawet do 10^-3 cm. Są to układy termodynamiczne nietrwałe i odnoszą się do układów dwóch nierozpuszczających się wzajemnie się cieczy. Emulsje łatwo ulegają koalescensji, czyli łączeniu się kropelek cieczy rozproszonej w większe krople. W celu zapobieżeniu koalescencji dodaje się emulgatorów. Podstawowym warunkiem utworzenia emulsji w układzie dwóch cieczy jest całkowity brak lub bardzo mała ich wzajemna rozpuszczalność. Emulsję zdyspergowanego oleju (albo znanej substancji organicznej) w wodzie oznacza się krótko jako emulsję O/W. Odwrotnie emulsję zdyspergowanej wody w oleju oznacza się jako emulsję W/O. Typ utworzonej emulsji zależy od emulgatora. Działanie emulgatorów polega na zmniejszaniu międzyfazowego napięcia powierzchniowego pomiędzy kropelkami substancji rozproszonej a cieczy rozpraszającej. Emulgatory hydrofilowe o małych cząsteczkach (mydła sodowe i potasowe, trójetanoloamina i inne) dają emulsje typu O/W. Emulgatory hydrofobowe (stearyniany magnezu, wapnia) dają emulsję typu W/O. Jedną z codziennie spotykanych emulsji jest mleko, w którym kropelki tłuszczu rozproszone są w roztworze wodnym soli sodu, wapnia i potasu. Rolę emulgatora, odgrywa białko kazeina.
AEROZOLE - otrzymuje się przez rozproszenie substancji stałej (dymy) albo cieczy (mgły) w gazie. Rozmiary cząstek w areozolach wahają się w granicach 10A^o do 1000A^o i np. cząstki dymu papierosowego mają wymiary od 2 do 10A^o, a kropelki wody w chmurach posiadają średnice od 40 do 100A^o.

SYNTETYCZNE PRZECIWUTLENIACZE – butylohydroksyanizol – BHA, butylohydroksytoluen – BHT, galusany: propylowy, ortylowy, dodecylowy. Nie dopuszczone do stosowania w artykułach żywnościowych są: tert-butylohyrochinon – TBHQ i hydrochinon. O budowie niefenolowej stosuje się np. tokoferole(Wit. E), kwas askorbinowy(Wit. C) i jego sole. Stosuje się w tłuszczach, aby ograniczyć ich jełczenie i chronić przed utlenianiem witamin rozpuszczalnych w tłuszczach. Przerywają rodnikową reakcję łańcuchową, odpowiedzialną za procesy oksydacyjne w żywności.

SORBITOL – organiczny związek chemiczny z grupy cukroli, alkohol heksahydroksylowy; bezbarwna substancja krystaliczna o słodkim smaku, dobrze rozpuszczalna w wodzie. Otrzymywany jest poprzez redukcję glukozy(uwodornienie). Stosowany jako dodatek do żywności E420. Zamiennik cukru w produktach dla diabetyków (chorych na cukrzycę).

KWASY FENOLOWE – należą do związków fenolowych, czyli wtórnych metabolitów roślin. Wyróżniamy trzy podklasy: pochodne kwasów hydroksybenzoesowego, hydroksycynamonowego i hydroksyfenylooctowego. Rzadko występują w postaci wolnej, w formach związanych, w postaci estrów i glikozydów jako el. struktur lignin i tanin hydrolizujących są bardzo rozpowszechnione. Ich zawartość zwiększa się w trakcie ogrzewania owoców i warzyw, szczególnie w śr. kwaśnym (uwalnianie ze związków złożonych). Aktywność antyutleniająca jest zależna od liczby grup hydroksylowych w pierścieniu aromatycznym cząsteczki kwasu i może być wzmocniona przez efekty steryczne. Największą aktywność przeciwutleniającą w gr. kwasów hydroksybenzoesowych wykazuje kwas galusowy, którego głównym źródłem jest herbata (taniny hydrolizujące). Do najważniejszych kwasów hydroksycynamonowych należą: kawowy, p-kumarowy, ferulowy, synapinowy oraz kw. chlorogenowe (estry kwasu kawowego z kw. chinonowym, występujące w dużych ilościach w kawie zielonej, ziemniakach, oberżynie, pomidorach, brokułach – kw. neochlorogenowy), depsydy (estry dwóch lub większej liczby pochodnych kwasów fenolowych, np. kw. elagowy, rozmarynowy). Źródłem są owoce i warzywa(gł. hydroksycynamonowy). W ziarnach zbóż dominuje kwas ferulowy. Ich zawartość podczas dojrzewania się zmienia.

1.Wiązanie wodorowe:

Pojedyncze wiązanie wodorowe jest bardzo labilne, łatwo się tworzy i ulega zerwaniu. Okres półtrwania wiązania jest mniejszy niż 10^-10 s. Dlatego pojedyncze cząsteczki wody mogą łatwo zmieniać połączenie z sąsiednimi cząsteczkami wykazując przez to molekularną rychliwość a ostatecznie małą lepkość wody.

wiązania wodorowe decydują o spójności ciekłej wody (kohezja), jak też o zdolnościach zwilżających wody (adhezja). Dzięki zjawiskom kapilarnym siły adhezji i kohezji umożliwiają transport wody w roślinach.

Wiązanie wodorowe jest ważnym czynnikiem stabilizującym reakcje wewnątrzkomórkowe. Wydzielane podczas reakcji ciepło jest pochłaniane przez wodę (duże ciepło właściwe). W warunkach wysokiej temperatury otoczenia, organizmy żywe regulują swoją temperaturę wydalając niewielkie ilości wody (transpiracja – rośliny, perspiracja – zwierzęta). Odparowanie wody pochłania 500 razy więcej energii niż podniesienie jej temperatury o 1’C. Działanie buforujące można zauważyć w środowisku.

2.Woda strukturalna:

- woda strukturalna (krystaliczna, związana chemicznie, <0,03%) integralna część składników niewodnych, ulokowana w wolnych przestrzeniach makrocząsteczek lub związana w postaci wodzianów

3.Dostepnośc wody;

Jako ciecz i lód pokrywa 70% powierzchni ziemi.

Woda słodka stnowi 3% całkowitej ilości wody na ziemi, a z tego tylko 0,003% uczestniczy w cyklu hydrologicznym (atmosfera-hydrosfera).

Główny składnik ilościowy organizmów żyjących na ziemi (60-80% masy).

Środowisko, w którym zachodzi przemiana materii i energii, transport substancji odżywczych i produktów odpadowych wewnątrz komórki oraz wymiana substancji ze środowiskiem wewnętrznym.

Poza nielicznymi wyjątkami, biologicznie czynne struktury białek i kwasów nukleinowych, a także struktury nadcząsteczkowe (m.in. błony biologiczne) powstają jedynie w środowisku wodnym.

Woda bierze udział w wielu reakcjach chemicznych jako substrat lub produkt.

Jest jednym z elementów międzycząsteczkowych oddziałowań (m.in. wiązania wodorowe, budowa jonowa).

Jest źródłem tlenu uwalnianego przez rośliny (fotoliza wody).

Zmainy białek pod wpływem temaperaury:

Rozpuszczalność a temperatura

Rozpuszczalność wielu białek wzrasta wraz z temperaturą (w zakresie do 40’C), dalsze ogrzewanie powoduje dentruację i strącanie białka z roztworu.

Kolagen natomiast w podwyższonej temperaturze rozpuszcza się wskutek przekształcania w żelatynę.

8.Cierpkość taniny:

- charakterystyczna dla tanin cierpkość jest związana z ich zdolnością do tworzenia kompleksów z białkami śliny i błon śluzowych, głównymi czynnikami odpowiedzialnymi za wiązanie się tanin z białkami jest hydrofobowa interakcja między aromatycznymi pierścieniami tanin i hydrofobowymi fragmentami występującymi w cząsteczkach białek oraz wiązania wodorowe między grupami hydroksylowymi tanin, a grupami karbonylowymi wiązań peptydowych białek, dodatkowo kompleksy te mogą być stabilizowane wiązaniami kowalencyjnymi

Właściwości funkcjonalne białek:

Właściwości funkcjonalne – właściwości, przez które w produkci zawierającym białka powstają pożądane cechy sensoryczne po podaniu produktu obróbce w opymalnych warunkach.

- rozpuszczalność - tworzenie włókien- utrzymywanie wody- tworzenie ciasta

- żelowanie- tworzenie błon- pęcznienie- tworzenie pian- zwilżanie- tworzenie emulsji- lepkość- stabilizowanie emulsji- rehydratacja

Rozpuszczalność

Rozpuszczalność białka zależy od:

- właściwości białka (jego budowy)

- właściwości roozpuszczalnika:

- temperatury

- charakteru chemicznego

- odczynu

- stężenia i łądunków innych jonów

- współdziałania z innymi białkami

- uwikłania białka w strukturze produktu (dostęp rozpuszczalnika)

Utrata rozpuszczalności wskutek obórbki żywności w drastycznych warunkach jest w wielu przypadkach wskaźnikiem denturacji i następczego sieciowania białka.

Utrzymywanie wody

Dzięki właściwościom hydrofilowym białek, produkty żywnościowe przejwaiają dużą wodochłonność, tj. zdolność utzrymania w swej strukturze wody (własnej lub dodanej)

Wodochłonność białek zależy od:

- hydrofobowości ogólnej białka

- konformacji białka

- uwikłania w struktury komorkowe i tkankowe

- interackji z innymi wielocząsteczkowymi związkami

- oddziaływania jonów

- odczynu środowiska

Wszystkie czynniki zacieśniające strukturę białek zmniejszają ich wodochłonność

Żelowanie

- polega na tworzeniu uporządkowanej struktury czastęczek polimerów, zdolnych do zatrzymania rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonych(albo wypełniaczy). W produktach zywnościowych taka strukture mogą utworzyć polisacharydy lub białka lub obydwa polimery wspólnie. Zelowanie białek na ogól wystepuje dwustopniowo:

--dysocjuja struktury IV˚ i rozfałduja się łańcuchy polipeptydowe w skutek denaturacji lub częsćiowej hydrolizy

--- zdenaturowane cząsteczki oddziałowując między sobą, tworzą trójwymiarową strukture, stabilizowaną zazwyczaj przez oziębianie układu.

Sieć przestrzenna żelu utrzymuje sie dzieki takim wiązaniom:

--Oddziaływania hydrofobowe (zapoczatkowujące tworzenie sieci)

--Wiązania wodorowe (stabilizujące strukturę)

przez zelowanie powstaje pożadana struktura wielu artykułow żywnościowych(np; drobnorozdrobnionych wędlin parzonych, galaretek mięsnych; wiązanie kawałków mięsa w przetworach)

Emulgowanie lipidów

– białka ułatwiają tworzenie emulsji niemieszających się cieczy i stabilizuja powstały układ

Tworzenie pian

Piana powstaje w produktach zywnosciowych wskutek zdyspergowania pecherzyków powietrza w ciekłej masie lub pólstałej masie zawierającej białko. Zdolnośc tworzenia piany wspóluczestniczy w powstawaniu pożądanych właściwości sensorycznych np; tekstury chleba,pieczywa cukierniczego, bitej śmietany i lodów. Pianowtwórcze właściwości można zwiększyć poprzez krótkotrwałe ogrzewanie.

14. E150 – ( Karmel ):

E150 karmel

Zaliczany jest do barwników naturalnych. W zależności od sposobu otrzymywania jest cieczą lub zestaloną masą o barwie od ciemnobrązowej do czarnej, o zapachu przypalonego cukru. Do barwienia żywności stosuje się karmel jasny E150a (otrzymywany bez stosowania procesu amoniakalnego), karmel siarczanowy E150b, karmel amoniakalny E150c i karmel amoniakalno-siarczynowy E150d.

E 150a karmel jasny

Produkowany bez dodatku soli amonowych i kwasów stosowany w napojach alkoholowych np: rum, whisky

E 150b karmel siarczanowy

Otrzymywany w kontrolowanych warunkach termicznych Nie dokończone

E 150c karmel amoniakalny

Otrzymywany przy udziale amoniaku jako katalizatora, stosowany do barwienia piwa, wina i napoi wysoko-alkoholowych. Zawartość 4-metylo-imidazolu nie może przekraczać 15 mg/kg barwnika.

E150d karmel amoniakalno-siarczynowy

Otrzymywany w środowisku kawśnym z użyciem siarczanu amonowego jako katalizatora, stosowany do barwienia coca-coli, dżemów, galaretek, sosów i jogurtów.

Używka - substancja z powodu swego składu chemicznego działająca na układ nerwowy: kawa, herbata, tytoń, afrodyzjaki itp. Mogą być nimi również napoje alkoholowe, narkotyki i inne substancje psychoaktywne, zmieniające (w mniejszym lub większym stopniu) stan świadomości człowieka.

DODATKI DO ZYWNOŚCI:
białka - jako wypełniacze, stosowane przez kulturystów, a także w suplementach diety

aminokwasy - podnoszą wartość odżywczą, używane m.in. w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym, mięsnym

lipidy

polisacharydy - jako zagęstniki do napojów, kremów, sosów, mrożonek, niskokalorycznej żywności, również do glazurowania produktów (efekt połysku produktu)

antybiotyki - jako konserwanty, oraz stymulanty wzrostu i zwiększenia produkcyjności zwierząt

witaminy

probiotyki - mają za zadanie aktywizowanie systemu immunologicznego

chemiczne dodatki do żywności

Barwniki porfirynowe- zmiany zabrwienia z kwasami i zasadami:

Barwniki chlorofilowe ulegają nieodwracalnym przemianom zarówno pod wpływem kawsów, jak i zasad, ale ich struktura i właściwości produktów degradacji są w obydwu przypadkach różne:

- pod wpływem rozcienczonych kwasów zachodzi wymiana magnezu na dwa wodory i powstaje rozpuszczalna w tłuszczach, oliwkowozielona feofityna

- w silnie kwaśnym środowisku, nie tylko zostaje usunięty magnez, ale również zachodzi hydroliza wiązań estrowych, a wiec oderwanie fitolu, zwiększajacego hydrofobowsć cząsteczki chlorofilu i w rezultacie powstaje rozpuszczalny w wodzie, brunatny feoforbid

- w środowisku zasadowym zachodzi hydroliza wiązan estrowych bez usunięcia magnezu. Powstają w tych warunkach chlorofiliny zachowują zieloną, naturalną barwę, a ich sole sodowe i wapniowe sa dobrze rozpuszczalne w wodzie

- w wyniku dzialanie chlorofilazy lub słabych zasad, zachodzi selektywna hydroliza wiązanie estrowego, łączącego fitol z resztą kwasu propionowego i powstają rozpuszczlane w wodzie, zielona chlorofilidy.

Aktywność wody:

Prężność pary roztworów jest mniejsza niż prężność pary czystego rozpuszczalnika.

Aktywność wody (względna prężność pary a_w) – miara dostępności wody zawartej w materiale, oznaczanie: umieszczenie małej próbki w zamkniętej komorze do osiągnięcia równowagi i pomiar wilgotności względnej w komorze

0 < a_w < 1

P,P₀ – prężność par roztworu i czystego rozpuszczalnika w danej temperaturze

n₁, n₂ – stężenie molowe substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika

Wpływ aktywności wodnej na przemiany zachodzące w żywności.

Woda umożliwia transport substratów i produktów reakcji, dlatego aktywność enzymatyczna (konieczna do rozwoju mikroflory) maleje ze zmniejszaniem dostępności wody:

- hamowanie działania enzymów np. fenylooksydazy, amylazy, peroksydazy, gdy a_w < 0,8

- drobnousroje nie rozmnażają się, gdy a_w < 0,6

. Witamina E:

Ulegają reakcjom utleniania a katalizatorami są:

- promieniowanie UV

- jony metali

- nienasycone kwasy tłuszczone

- alkalia

Są to związki stabilne na ogrzewanie bez tlenu i nadtlenków (nawet do 200’C). Są trwałe w słabokwaśnych roztworach.

Obecność metali ciężkich i zjeczałych tłuszczów zmniejsza trwałość. Gotowanie w wodzie nie przowadzi do dużych strat (2 godziny do 10%), lecz pieczenie, prażenie i duszenie powoduje dusze straty.

Z powodu charakteru redukcyjnego są stosowane jako środki przeciwutleniające do witaminy A, tłuszczów i tam gdzie zachodzi potrzeba zahamowania autooksydacji i neutralizacji wolnych rodników.

Witamina E jako przeciwutleniacz reaguje z wolnymi rodnikami nadtlenkowymi(RO2*) przeksztalcając je w wodoronadtlenki

Wysokimi zawartościami witaminy E charakteryzują się oleje z nasion zbóż (zarodki pszenicy, kukurydziany, z nasion bawełny).

Tłuszcze zwierzęce są ubogie w witaminę E.

Podczas rafinacji tłuszczu roślinnego starty mogą sięgać 40%

Suszenie warzyw – strata o 50-70%, ale kiszonki tylko o 25%

Podczas przemiału zbóż tokoferole występujące w zewnętrznych warstwach są tracone.

Niedobory: zakłócenia proceów reprodukcji u samców i samic

Awitaminoza u ludzi nie spotykana.

Szkodliwość dużych dawek jest minimalna, lecz megadawki witaminy E wskazują działanie antagonistyczne do witaminy K.

Związki chemowe:

Barwinki hemowe: hemoglobina i mioglobina występuje tylko w produktach pochodzenia zwierzęcego. Zarówno hemoglobina jak i mioglobina zawierają w swej cząsteczce pierścień porfirynowy hemu z żelazem dwuwartosciowym wbudowanym w centrum pierścienia.

W mioglobinie cząsteczka hemu jest połącczona z jedną czasteczka globiny.

Cząsteczka hemoglobiny jest zbudowana z 4 łańcuchów peptydowych i każdy z nich jest powiązany z jedna czasteczką hemu.

Oba barwniki hemowe mają zdolnośc wiązania tlenu cząsteczkowego. W orgaznizmach żywych hemoglobina przenosi tlen pobrany w płucach do poszczegolnych organow i tkanek, a mioglobina pełni funkcje Nie dokończone

Terpeny:

- są składnikami większości roślinnych substancji zapachowych, owoców, ziół, przypraw, potocznie zwanymi olejkami eterycznymi

- w skład olejków eterycznych wchodzą również niewielkie ilości aldehydów i estrów alifatycznych

- najczęściej spotykanymi substancjami zapachowymi są monoterpeny i seskwiterpeny o 10 lub 15 atomach węgla

- terpeny mają często wyjątkowo intensywny zapach i dlatego są łatwo identyfikowalne np. cytral w cytrynach, limonen w owocach cytrusowych

- enancjomery terpenów mogą mieć różne właściwości sensoryczne np. (4R)-(-)-karwon ma zapach mięty zielonej, a (4s)-(+)-karwon ma zapach kminku

Zmiany smaku i zapachu w przechowywanej żywności:

- w czasie przygotowania żyw. Jej smak i zapach ulegają pogorszeniu

- niepożadany , obcy smak i zqpach zywności śa związane z tworzeniem się innych związków w wyniku działania drobnoustrojów i reakcji biochemicznych

- hydrolityczne procesy rozkładu białek, sacharydów, lipdów, katalizowane przez enzymy protelityczne oraz lipotetyczne sa przyczyna powstawania lotnych substancji o bardzo intensywnym , ostrym i niepożadanym zapachu

- reakcja deaminacji i dekarboksylacji katalizawane przez enzymy pochodzenia bakteryjnego sa podstawa procesów gnilnych przebiegajacych w odczynie obojętnym lub zasadowym w produktach białkowych( mięso, ryby)

- w procesach beztlenowego rozkładu aminokwasów (procesy gnilne) powstaja amoniak, i tiole,inodiol, siarczek wodoru, aminy i kwasy organiczne

- w srodowisku kwaśnym wieksza aktywnosc przejawiaja dekarboksylazy, w wyniku tego z aminokwasów powstaja aminy o nieprzyjemnym zapachu

- najabardziej charakterystycznymi produktami gnilnymi o obrzydliwym zapachu i trujacych właściwościach sa związki powstające w wyniku dekarboksylacji aminokwasów zasadowych:....... ? i lizyny tj. patrescyna i kadoweryna

Przeciwutleniacze:

Przeciwutleniacze syntetyczne -zapobiegają procesom utlenienia pod wpłuwem tlenu z powietrza w dwóch odmiennych procesach oksydacyjnych:

- utlenienie tłuszczów – ten proces zwany potocznie jelczeniem jest główną przyczyną psucia sie produktów tłuszczowych (smalec, oleje) oraz żywności o silnie rozwinietej powierzchni pomimo tego ,ze produkty te zawierają niewielkie ilości tłuszczu jak np: mąka.proszek mleczny

- utlenianie substancji nietłuszczowych – procesy te mogą mieć charakter reakcji nieeznymatycznych, względnie przebiegają równiez przy udziale enzymu surowa, jak np; ciemnienie przekrojonych owoców warzyw i brunatnienie mięsa.

Przeciwutleniacze w żywności – związki które przeywają rodnikową reakcje łańcuchową odpowiedzialną za procesy oksydacyjne w żywności.

Cechy charakterystyczne:

- efektywne juz przy małych stęzaeniach

- niektóre mają określone optymalne stężenia, których przekroczenie może spowodować zmniejszenie ich aktywności a nawet przy duzych stęż. Mogą działać negatywnie

- mozna podzielić je na naturalne i syntetyczne

Mechanizm dzialanie przeciwutleniaczy(A-H) –polega na przerwaniu reakcji rodnikowej wg nast. mechanizmu:

A-H + R^∙ → RH + A^∙

A-H + RO^∙ → ROH + A^∙

A-H + ROO^∙ → ROOH + A^∙

Powstające rodniki A^∙ reagując zmiędzy sobą lub z inymi rodnikami dezaktywują się:

A + A^∙ → AA

A^∙ + R → RA

A^∙ + RO → ROA

Przeciwutleniacze stosowane w żywności:

- BHA

- tokoferole

- kwas askorbinowy ( witamina C)

- polifenole

- flawonidy