Wykład i zagadnienia do dodatkowego opracowania:

1. Procesy zachodzące
   w towarach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego

• biologiczne,

• mikrobiologiczne,

• biochemiczne,

• chemiczne,

• fizyczne,

spowodowane rozwojem szkodników zwierzęcych

1. oddychanie:

• Wielostopniowe, kontrolowane utlenianie związków organicznych

• W warunkach tlenowych, utlenianie węglowodanów przebiega wg reakcji:

oddychanie zależy od:

• Stopnia dojrzałości surowców roślinnych,

• Warunków mikroklimatycznych otoczenia (temperatura, wilgotność względna powietrza, skład gazowy atmosfery),

• Stopnia i rodzaju naświetlenia,

• Zawartości wody,

Stopnia uszkodzenia

1. Procesy dojrzewania i przejrzewania

2. Procesy dojrzewania i przejrzewania

3. Procesy mikrobiologiczne zachodzące
   w towarach roślinnych i zwierzęcych

4. Rozwój drobnoustrojów prowadzi najczęściej do obniżenia jakości towarów poprzez zmianę:

Smaku i zapachu,

Struktury i konsystencji,

Barwy,

Wartości odżywczej,

Bezpieczeństwa zdrowotnego.

Podstawowymi składnikami, które ulegają rozkładowi są białka, tłuszcze i cukry.

1. Rozkład bialek

Rozkład białek powodują mikroorganizmy zdolne do wytwarzania enzymów z klasy hydrolaz.

Hydrolazy peptydów hydrolizują wiązania peptydowe w białkach.

Enzymy proteolityczne z grupy ezgopeptydaz warunkują odszczepianie aminokwasów
z końców łańcucha peptydowego, a z grupy

endopeptydaz - wewnątrz łańcucha peptydowego.

1. Rozkład białek przez drobnoustroje

2. Rozkład tłuszczowców przez drobnoustroje

3. Lipidy to estry kwasów tłuszczowych i jedno – lub wielowodorotlenowych alkoholi.

Ich cechą jest brak rozpuszczalności
w wodzie i hydrofobowość. Dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych: eterze naftowym, choloroformie, benzenie, acetonie

1. Wpływ innych czynników na rozwój drobnoustrojów w żywności

obecność tlenu,

obecność wody wolnej,

temperatura,

kwasowość środowiska,

zawartość soli

1. Przemiany biochemiczne w towarach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego

mają charakter enzymatyczny, przy czym enzymy mogą być endogenne (własne) lub egzogenne (wytwarzane przez drobnoustroje),

niekontrolowany przebieg tych reakcji prowadzi do obniżenia jakości (zmiana wartości odżywczych, smakowo-zapachowych, tekstury, barwy i innych)

zagadnienia do dodatkowego opracowania:

1. Kierunek i szybkość zmian enzymatycznych zależy głównie od:

2. Procesy biochemiczne zachodzące
   w mięsie

Dojrzewanie – w czasie tego procesu mięso nabiera pożądanych cech organoleptycznych: kruchość, soczystość, właściwy aromat, właściwa strawność;

Autolityczny rozkład – wiąże się z zakwaszeniem mięsa oraz rozkładem zawartych białek.

W przypadku zawilgocenia mięsa, procesy utleniania zachodzą wolniej, ale szybciej przebiegają procesy beztlenowe.

Mięso, w którym nastąpił autolityczny rozkład ma zmienioną barwę (zielona), jest mało spoiste, ciastowate, ma kwaśny zapach, z wyraźnie wyczuwalną wonią siarkowodoru, amoniaku, merkaptanów i innych związków lotnych.

1. Przemiany chemiczne zachodzące
   w towarach roślinnych i zwierzęcych

2. Utlenianie lipidów – dwa mechanizmy reakcji

Autooksydacja – w trzech etapach.

Utlenianie fotosensybilizowane

1. Produkty utleniania

pierwotne produkty utleniania: wodoronadtlenki, nadtlenki

wtórne produkty utleniania lipidów: węglowodory, aldehydy, ketony, estry, laktony, alkohole i etery.

Produkty te wpływają na zmiany organoleptyczne żywności.

Kwas linolowy utlenia się 10-40 krotnie szybciej niż oleinowy, natomiast linolenowy 2-4 szybciej niż linolowy

1. Na proces utleniania lipidów wpływ ma

Temperatura,

Promieniowanie świetlne,

Woda,

Obecność innych składników: białek, sacharydów, śladów metali, przeciwutleniaczy,

Obecność enzymów własnych oraz pochodzenia mikrobiologicznego,

Dostęp tlenu (postać produktu: szybciej utleniają się produkty bardziej rozdrobnione, o znacznej powierzchni kontaktu z tlenem)

1. Przemiany witamin w czasie przechowywania i transportu

Czynniki wpływające na straty witamin:

• Wysoka temperatura,

• Obecność tlenu,

• Światło,

• Promienie jonizujące,

• Enzymy,

• Niektóre metale

1. Straty witamin w żywności podczas przechowywania

• najbardziej nietrwałe są witaminy rozpuszczalne
  w wodzie, a wśród nich witamina C, która ulega utlenieniu;

• z witamin rozpuszczalnych w tłuszczach – najbardziej labilna jest witamina A (łatwo ulega

utlenieniu w obecności zjełczałych lipidów);

• witamina D jest odporna na wysokie temperatury
  i stabilna nawet przy długim składowaniu;

• witamina E – wrażliwa na działanie światła i tlenu, łatwo utlenia się w obecności jonów żelaza

1. Zmiany barwy

Wiążą się z obecnością związków pierwotnych (np. chlorofil) oraz powstających produktów przemian (melanoidy, karmele)

Przemiany chemiczne mogą dotyczyć związków barwnych i bezbarwnych,

Naturalne barwniki występujące w środkach spożywczych to głównie karotenoidy i chlorofil – ulegają one zmianom (stratom podczas przechowywania),

W produktach przetworzonych, zmiana barwy często związana jest z reakcją chemiczną – nieenzymatycznym brązowieniem – jest to tzw. reakcja Maillarda

10. Karotenoidy

Związki barwne występujące w liściach, owocach, nasionach, płatkach kwiatów, częściach podziemnych roślin.

Mogą ulegać utlenianiu – tracą swoje właściwości prowitaminy A, a w produkcie następuje zmiana barwy. Proces ten stymulowany jest w obecności światła, ciepła oraz kwasów.

Karotenoidy są trwałe w produktach „żywych”,
w przetworzonych – ich trwałość znacznie maleje

1. Reakcja Maillarda

Cukry reagują z aminokwasami, aminami i innymi związkami, w wyniku czego powstają brunatne melanoidy,

Zachodzi w produktach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego,

Zachodzi w warunkach tlenowych i beztlenowych, także przy niskiej zawartości wody,

Produktami tych reakcji są także lotne związki o charakterystycznym zapachu.

1. Zmiany fizyczne

uszkodzenia mechaniczne,

wysychanie produktu,

dyfuzja składników,

utrata wody,

zbrylanie,

adsorpcja lub desorpcja gazów.

1. Zmiany spowodowane rozwojem szkodników zwierzęcych

2. Mieso

Najbardziej popularne metody utrwalania mięsa to:

• Chłodzenie do t=0-3⁰C i przechowywanie przy

φ=88-92%

• Zamrażanie poniżej t=-26⁰C i dalsze przechowywanie w t=-18⁰C

Wędliny - to produkty wytwarzane z surowców mięsnych oraz surowców uzupełniających (kazeina sodu, białko sojowe, proszek jajeczny, kasze, przyprawy).

Wymagania podczas transportu i przechowywania: zaciemnione pomieszczenia, t=2-10⁰C

Konserwy mięsne – to produkty zamknięte w hermetycznym opakowaniu, złożone z surowców mięsnych i uzupełniających. Opakowania:

• Metalowe puszki,

• Szklane słoje

Wymagania podczas transportu i przechowywania: t=0-6⁰C lub do 18⁰C

Śmietanka - produkt mleczny o min. zawartości tłuszczu 10%. Pasteryzowana, sterylizowana lub poddawana procesowi UHT (ultra-high temperature).

UHT – sterylizacja momentalna, ogrzewanie do t=130-150⁰C w ciągu kilku sekund (2-10), a następnie schłodzenie do 20⁰C.

Śmietana – produkt uzyskany w wyniku ukwaszenia śmietanki pod wpływem czystych kultur bakterii fermentacji mlekowej.

maslo

• Produkt wysokotłuszczowy, otrzymywany
  w procesie zmaślania spasteryzowanej, dojrzałej fizycznie śmietany lub śmietanki o zaw. tłuszczu 25-45%. Jest emulsją typu woda w oleju (w/o).

• Produkt podatny na zmiany mikrobiologiczne,

• Przyczynami zmian jakości są najczęściej: błędy pasteryzacji śmietanki, nieodpowiednie pakowanie, obecność powietrza i wilgoci, obecność mikroflory na opakowaniu.

Inne produkty mleczarskie

• Mleko zagęszczone,

• Mleko w proszku,

• Napoje mleczne: jogurt, mleko acidofilne, kefir, napoje serwatkowe, maślanka,

• Sery:

- podpuszczkowe,

- kwasowe,

- podpuszczkowo-kwasowe

a w tym: sery podpuszczkowe dojrzewające, sery topione, sery twarogowe kwasowe, sery twarogowe dojrzewające, sery twarogowe kwasowo-podpuszczkowe (np. serki homogenizowane, serki ziarniste)

Mleko acidofilne – produkowane z mleka pasteryzowanego, znormalizowanego do zawartości tłuszczu 2-2,5%, poddane fermentacji w obecności bakterii Lactobacillus acidophilus

Jaja:

• narażone na uszkodzenia mechaniczne,

• opakowania jednostkowe: wytłaczanki z masy celulozowej, tektury lub tworzyw sztucznych,

• opakowania transportowe: drewniane skrzynki, pojemniki i pudełka z tworzyw sztucznych i tektury;

• jaja świeże: temperatura przechowywania

8-13⁰C i wilgotność względna powietrza 65-80%. Zalecany czas przechowywania 14 dni od daty pakowania;

• Białko kurze zawiera dużą ilość aminokwasów egzogennych: lizyny, metioniny, treoniny), soli mineralnych oraz witamin;

• Żółtko zawiera lipidy o składzie: 65% triacyloglicerole, 30% - fosfolipidy, 4% - cholesterol,

• Ponad 60% kwasów tłuszczowych żółtka to kwasy nasycone

Zmiany w jajach podczas przechowywania

• W miarę starzenia się jaja tracą wagę
  (w wyniku parowania wody oraz ulatniania się związków: CO₂, NH₃, N₂, H₂S),

• Woda zawarta w jaju przemieszcza się – żółtko nabiera wody
  i powiększa się o około 19%,

• Następuje biochemiczny rozkład białek oraz lipidów, zmniejsza się ilość glukozy;

• Część soli mineralnych ze skorupy przechodzi do treści jaja, żelazo przechodzi do białka,

• Białko zmienia objętość i traci galaretowatą konsystencję,

• Żółtko mięknie i traci centralną pozycję, błona witelinowa pęka, co powoduje wymieszanie treści jaja,

• Następuje ciemnienie żółtka,

• Penicilium oraz

Cladosporium

Mięso ryb i przetwory

Skład chemiczny:

białko: 10-25%,

tłuszcz: 0,2-31%,

substancje mineralne: 0,5-5%,

woda: 50-85%.

Białka ryb są bogate w aminokwasy egzogenne i mają wysoką strawność (93-97% vs 87-89 % w przypadku białka mięsa wołowego).

Ryby zaliczane do tłustych (ponad 7% lipidów), dostępne na polskim rynku:

makrele, łososie, śledzie, sardynki, szproty bałtyckie

Zmiany jakosciowe zachodzące w rybach

• W rybach chłodzonych są to głównie zmiany oksydacyjno-hydrolityczne tłuszczów, skutkujące wzrostem liczby nadtlenków, wolnych kwasów tłuszczowych oraz produktów degradacji tłuszczów: aldehydów, ketonów;

• W rybach mrożonych są to zmiany związane z:

- powstającymi kryształami lodu (zniszczenie tkanek – większe rozluźnienie produktu po rozmrożeniu)

- wpływem niskiej temperatury na właściwości białek (następuje spadek rozpuszczalności i wodochłonności białek – wyciek po rozmrożeniu, wzrost twardości i obniżenie soczystości mięsa)