Agnieszka Parzygnat Gr. III B JiBŻ	Temat: Termiczne utrwalanie żywności.

Uwagi oceniającego:

Data wykonania ćwiczenia: 06.11.2012r	Data zwrotu sprawozdania: 13.11.2012r	Podpis i ocena:

Wstęp:

Tematem ćwiczeń jest termiczne utrwalanie żywności, które polega na potraktowaniu żywności zwykle jednorazowo, odpowiednią dawką ciepła w celu zwiększenia jej stabilności w czasie jej późniejszego przechowywania.

Do pozytywnych zmian wywołanych stosowaniem wysokich temperatur należy inaktywacja drobnoustrojów i enzymów powodujących psucie się żywności, niszczenie toksyn oraz przeprowadzanie niektórych związków zawartych w żywności z formy nieprzyswajalnej w przyswajalną.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z procesem blanszowania, sterylizacji i pasteryzacji na przykładzie utrwalania warzyw, owoców i mleka.

Ćwiczenie nr 1

Ocena wpływu rozmiaru blanszowanego surowca oraz sposobu blanszowania na czas trwania tego procesu.

Wykonanie:

1. Przygotowane ziemniaki obrano, następnie pokrojono na kostki różniące się wymiarami.

2. Przygotowano garnek z gorącą wodą (90^oC) oraz garnek z podwójnym dnem do blanszowania w parze.

3. Surowiec przeznaczony do blanszowania umieszczono na gazie lub na sitku.

4. Przez pierwsze 2 min co minutę, a następnie co 30s pobierano próby na test peroksydazowy.

Obserwacje:

	Blanszowanie
Czas [min]	w parze
	KM
1	+
2	+
2.30	+
3	+
3.30	+
4	+
4.30	+
5	-
5.30	-
KM - kostki małe KD – kostki duże

Wnioski:

Warzywa ( wykorzystane do tego doświadczenia ziemniaki) zawierają bardzo wiele aktywnych enzymów które powodują często zarówno korzystne jak i niekorzystne zmiany w produkcie podczas składowania i przetwarzania. Dlatego są często poddawane procesowi blanszowania.

Stabilność termiczna enzymów zmienia się w dość szerokim zakresie. Dlatego, warunki blanszowania (termicznej obróbki mającej na celu dezaktywację większości enzymów) powinny być tak dobierane aby następowała dezaktywacja nawet najbardziej odpornych termicznie enzymów.

Z doświadczenia wynika, że bardziej skutecznym sposobem jest blanszowanie w gorącej wodzie (90˚C ). Enzymy powodujące niekorzystne zmiany barwy, zapachu i smaku szybciej zostają inaktywowane w mniejszych kawałkach surowca.

W teście peroksydazowym naniesiono ok 2 kropli 3% H₂O₂ na przekrojoną powierzchnię, a następnie ok 2 kropli gwajakolu.

Pojawienie się czerwonobrunatnego zabarwienia wskazuje na obecność enzymu.

Katalazy obok innych enzymów pełnią kluczową rolę w mechanizmie obronnym

rozkładając nadtlenek wodoru do wody i tlenu cząsteczkowego.

Natomiast brak zabarwienia na ziemniaku po wykonaniu tego testu świadczy o tym, ze wynik jest negatywny, czyli enzymy zostały inaktywowane.

Ćwiczenie nr 2

Przygotowanie konserwy „Marchewka w zalewie”

Wykonanie:

1. Odważono dwie marchewki, których masa wynosiła 185,31 g

2. Następnie usunięto z nich skórkę i inne zbędne części. Obrane już marchewki umyto i zważono, masa marchewek po obraniu wynosiła 164,18 g

3. Marchewkę pokrojono w kostkę.

4. Następnie przygotowano zalewę solankowo – cukrową.

5. Wykonano blanszowanie: pokrojoną marchewkę umieszczono w gazie i następnie zanurzono w wodzie o temperaturze 90^oC. Po 4 minutach ostudzono w zimnej wodzie do temperatury 20^oC.

6. Marchewkę umieszczono w słoju i zalano zalewą. Pozostawiono 2,5cm wolnej przestrzeni od wieczka słoja. Odpowietrzono konserwę przez umieszczenie jej w gorącej wodzie do uzyskania temperatury wewnątrz 70^oC, następnie zamknięto opakowanie.

7. Rozpoczęto sterylizację w autoklawie, przez czas 7 minut, w temperaturze 117^oC. Czas ogrzewania wynosił 2.39 min. Po zakończeniu sterylizacji, konserwę chłodzono przez 4.20.minut. Po wykonaniu wszystkich czynności dokonano oceny organoleptycznej.

Dane:

masa marchewek przed obraniem : 185,31g
masa marchewki po obraniu : 164,18g

Odpady: 21,13g

Czas ogrzewania: 2,39min

Czas sterylizacji: 7 min

Czas chłodzenia: 4,20 min

Temperatura sterylizacji: 117^oC

Obliczenia:

Procent odpadów:

100% – 185,31g

X – 21,13g

X= 11,4 %

Zalewa solankowo-cukrowa (250ml):

dla NaCl dla cukru

100ml – 2g 100ml – 3g

250ml – xg 250ml – xg

x = 5g Nacl x = 7,5g cukru

Ocena organoleptyczna:

Liczba osób	Barwa	Smak	Zapach	Konsystencja
1	4	5	4	4
2	5	4	5	4
3	5	5	5	3
4	4	4	5	3
5	4	4	5	3
6	5	5	5	3
7	4	4	4	4

Wnioski:

Podczas wykonania konserwy „marchewka w zalewie” wykorzystano proces sterylizacji. Sterylizacja cieplna polega na ogrzewaniu produktu w temperaturach przekraczających 100^oC. Jej celem jest praktycznie całkowite termiczne zniszczenie drobnoustrojów.

Marchew należy do grupy żywności mało kwaśnej, co oznacza że posiada pH większe niż 4,6. Żywność mało kwaśna do termicznego utrwalenia wymaga ogrzewania w temperaturze powyżej 100^oC, co oznacza, że wymaga procesu sterylizacji.

Podstawą w poprawnym wykonaniu tego procesu jest dokładne wyeliminowanie drobnoustrojów, ponieważ nawet mała ilość bakterii przetrwalnikowych, spowoduje zepsucie się produktu. W czasie tego procesu giną nie tylko wegetatywne, ale również przetrwalnikujące formy mikroorganizmów. Czas trwania sterylizacji zależy od ciepłoodporności drobnoustrojów i temperatury procesu.

Efekt sterylizacji zostanie osiągnięty dopiero wtedy, gdy w całej masie steryzliowanego produktu osiągnięta zostanie ta sama temperatura.

W tym ćwiczeniu do sterylizacji użyto autoklawu.

Ogrzewanie w autoklawie jest najistotniejszą operacją w produkcji konserw. Ogrzewanie to i związaną z nim dawkę ciepła potrzebną do uzyskania sterylności handlowej, określają dwa podstawowe parametry- temperatura i czas. Ogólny czas przebywania konserw w autoklawie można podzielić na trzy okresy: czas dogrzewania konserw do temperatury sterylizacji, czas utrzymania tej temperatury i czas chłodzenia.

Ćwiczenie nr 3

Przygotowanie konserwy „ Kompot jabłkowy”

Wykonanie:

1. Zważono jabłko, którego masa wynosiła 188,04g

2. Następnie usunięto z niego skórkę i inne zbędne części. Obrane już jabłko pokrojono w „ósemki” umyto i zważono, masa jabłka po obraniu wynosiła 150,90g

3. Przygotowano 13% zalewę cukru.

4. Jabłka umieszczono w gazie i gotowano w temperaturze 90^oC przez 4 min

5. Następnie jabłko umieszczono w słoju i zalano zalewą tak aby pozostawić odstęp 2,5 cm od wieczka. Odpowietrzono konserwę przez umieszczenie jej w gorącej wodzie do uzyskania temperatury wewnątrz 70^oC, a następnie zamknięto opakowanie.

6. Rozpoczęto pasteryzacje przez umieszczenie słoja w wodzie o temperaturze 90^oC i gotowano przez 15 minut

7. Po wykonaniu wszystkich czynności dokonano oceny organoleptycznej.

Dane do obliczeń:

Masa jabłek = 188,04 g

Masa po obraniu G₁ = 150,90g

Odpady = 37,14 g

Objętość zalewy: V = 250 ml

Masa zalewy G₂ = 75 g

% zawartość cukru w owocach E₁= 8 %

% zawartość cukru w zalewie wyjściowej E₂ = 13 %

Obliczenia:

Procent odpadu: zalewa 13% roztworu cukru (250ml):

188,04g – 100% 100ml – 13g

37,14g – x% 250ml – xg

x = 19,75% x = 32,5g cukru

Obliczanie zawartości cukru w kompocie po ugotowaniu posługując się wzorem:

$E = \frac{G_{1}*E_{1} + G_{2}*E_{2}}{G_{1} + G_{2}}$

$E = \frac{150,90*8 + 75*13}{150,90 + 75}$ $E = \frac{1207,2 + 975}{225,9}$ E = 9,66%

Ocena organoleptyczna:

Liczba osób	Barwa	Smak	Zapach	Konsystencja
1	4	3	5	5
2	5	5	5	4
3	4	3	4	2
4	4	5	5	5
5	4	4	5	4
6	4	5	5	3
7	5	4	4	5

Wnioski:

Wykonując konserwę „kompot jabłkowy” wykorzystano proces pasteryzacji który jest łagodniejszym sposobem utrwalania żywności. Jabłka zaliczamy do grupy tzw. żywności bardzo kwaśnej (podobnie jak większość owoców) o pH mniejszym od 3,7. Żywność bardzo kwaśna do termicznego utrwalenia wymaga ogrzewania do temperatury poniżej 100^oC. Jedynie żywność o pH mniejszym od 4,5 może osiągnąć taką sama trwałość jak produkt sterylizowany.

Pasteryzacja polega na ogrzewaniu materiału do temperatur nie przekraczających 100^oC. Ma ona na celu zniszczenie drobnoustrojów chorobotwórczych i przedłużenie trwałości produktu wskutek prawie całkowitego unieszkodliwienia form wegetatywnych.

Ćwiczenie nr 4

Utrwalanie mleka.

Wykonanie:

1. Przygotowano 3 probówki, do każdej z nich nalano 5 ml mleka szklana pipetą.

2. Do każdej z nich dodano 1 krople 1% roztworu H₂O₂ i 2 krople 2% wodnego roztworu p – fenylenodwuaminy, po czym zawartość probówki dokładnie wymieszano.

3. Probówkę nr 1 ogrzewano aż osiągnięto temp 65 ^oC.

4. Probówkę nr 2 poddano pasteryzacji wysokiej.

5. Probówkę nr 3 użyto jako kontrolnej.

Obserwacje:

I PRÓBA: II PRÓBA III KONTROLNA:

65˚C przez 30 min 85˚C przez 20 s Barwa szaro granatowa

Barwa ciemno- granatowa Brak zabarwienia

Wnioski:

Pasteryzacja powoduje znaczne zmniejszenie aktywności enzymów występujących w mleku, np. termiczne warunki zniszczenia fosfatazy alkalicznej pokrywają się z warunkami pasteryzacji krótkotrwałej (działanie temperaturą 72˚C przez 15-40s), a zupełna inaktywacja laktopeksydazy występuję po 13-sekundowym działaniu temperatury 85˚C.

W doświadczeniu polegającym na utrwalaniu mleka można stwierdzić, że najszybsza inaktywacja enzymów wystepuję w temperaturze 85˚C co objawia się w odbarwieniu zabarwienia granatowego mleka uzyskanej przed dodanie do badanej próbki 1% roztworu H₂O₂ oraz 2% wodnego roztworu p-fenylenodwuaminy.

Poprzez pojawienie się ciemnogranatowego zabarwienia można stwierdzić, że w probówce nr 1, która poddana została pasteryzacji niskiej jaki i w probówce nr 3, która byłą próbą kontrolną jest aktywna laktoperoksydaza.

Podsumowanie:

Marchewke poddano sterylizacji ponieważ, jej pH jest bliższe środowisku obojętnemu, wymaga ogrzewania powyżej 100^oC, co oznacza, że wymaga procesu sterylizacji by groźne bakterie się nie rozwinęły.

Natomiast jabłko posiada pH poniżej 3,7 jego środowisko jest bardzo kwaśne dlatego nie wymaga ono poddaniu wysokim temperaturą. W środowisku kwaśnym bardzo groźne chorobotwórcze bakterie nie rozwijają się.

Wnioskują można stwierdzić iż dobór warunków termicznych przy produkcji obu rodzajów konserw jest zależny od pH produktu. Jeżeli pH produktu jest coraz mniejsze, czyli produkt jest coraz kwaśniejszy, tym bardziej nie potrzebuje wysokich temperatur, pomimo to utrzymując świeżość. Bakterie tworzące spory nie rosną przy pH niższym niż 3,7 dlatego w przypadku konserwy „kompot jabłkowy” nie trzeba było wykorzystywać w tym przypadku procesu sterylizacji.

W przypadku doświadczenia z blanszowaniem ziemniaka wielkość surowca jak i sposób blanszowania ma wpływ na inaktywacje enzymów. Podczas blanszowania w wodzie w mniejszych kawałkach szybciej inaktywują się enzymy co jest wnioskiem że wielkośc surowca ma znaczenie. Blanszowanie we wrzącej wodzie powoduje większe straty składników odżywczych niż w gorącej parze, ale bardziej skutecznie usuwa drobnoustroje.

Przebieg termicznej inaktywacji populacji drobnoustrojów jest procesem złożonym. Na jego szybkość wpływają parametry obróbki cieplnej (temperatura, czas) oraz skład surowca utrwalanego metodą cieplną. Niektóre składniki środowiska poddanego działaniu wysokiej temperatury mogą modyfikować przebieg procesu inaktywacji drobnoustrojów. Szczególnie ważna jest analiza możliwości wykorzystania substancji, które wpływają na obniżenie ciepłooporności spor, powodując przyspieszenie ich destrukcji.

Enzymami najbardziej odpornymi na działanie ciepła są peroksydaza i katalaza, dlatego stopień ich zniszczenia stanowi ocenę skuteczności blanszo­wania.