Imię i nazwisko	Temat: Aromat produktów spożywczych, aspekty technologiczne i analityczne.
Towaroznawstwo żywności Grupa I
28.10.2014 rok

Ćwiczenie 1

Oznaczanie zawartości olejków eterycznych w surowcu za pomocą aparatu Derynga.

1) Opis wykonania ćwiczenia.

Aparat Derynga wykorzystuje się do uzyskania olejków eterycznych nie mieszających się z wodą. W kolbie destylacyjnej o pojemności 1 dm³ uzupełnionej do połowy wodą dejonizowaną umieszczono 10 g kminku i kilka kamyczków wrzennych. Następnie wraz z pomocą prowadzącego połączono kolbę z aparatem i umieszczono ją w czaszy grzejnej. Włączono chłodzenie chłodnicy oraz ogrzewanie kolby. Po rozpoczęciu wrzenia zawartości kolby prowadzono destylację przez 1 godzinę, po czym wyłączono ogrzewanie kolby. Chłodzenie chłodnicy wyłączono po ostygnięciu zestawu. Następnie bardzo ostrożnie przestawiono zawór trójdrożny aparatu Derynga i ustawiono poziom olejków na zero. Ze skali odczytano objętość, która wyniosła 0,21 cm³

2) Dane i obliczenia.

m_kminku = 10g

V_olejku = 0, 21 cm³

d_kminku = 0, 907 g/cm³

10g --- 0,21cm³

100g --- 2,1cm³

m = d ⋅ V

m= 0,907 g/cm³ ⋅ 2,1cm³ = 1,9047g

Masa olejku eterycznego w 100g kminku wynosi 1,9047g

Zawartość procentowa olejku ze wzoru: X [%] = (a ⋅ 100)/b

gdzie: a - masa olejku [g], b - naważka próbki [g]

$\frac{(1,9047g\ \cdot 100)}{100g}\ $= 1,9047%

3) Wnioski.

Aparat Derynga pozwala na łatwe pozyskiwanie olejków bez ich strat, gdyż proces ten przebiega w niższej temperaturze, niż temperatura wrzenia olejków, co zapobiega ich rozkładowi. Zawartość olejków jest różna, w przypadku cytrusów może wynosić nawet 2,5 %. Zależy to od rodzaju surowca, z którego są pozyskiwane. Kminek jest jedną z ważniejszych roślin zielarskich. Surowcem są owoce kminku, które korzystnie działają na układ pokarmowy poprawiając trawienie, wzbudzają apetyt, działają spazmolitycznie i wiatropędnie. Owoce kminku zawierają od 1 do 7% olejku, a głównymi jego składnikami są związki monoterpenowe: karwon (40-80%) i limonen (40-50%). Uzyskany wynik, jakim jest 1,9047 % na 100 g surowca mieści się w normie. Według Farmakopei Polskiej VI (2002a) owoce kminku powinny zawierać nie mniej nie mniej niż 3,7% olejku eterycznego. (Informacje zawarte z: Tom XXXI Rośliny oleiste - Oilseed crops, 2010 - Katarzyna Seidler-Łożykowska, Dominika Król, Jan Bocianowski).

Ćwiczenie 2

Otrzymanie olejku eterycznego metodą destylacji z parą wodną.

1) Opis wykonania ćwiczenia.

1 - generator pary wodnej, 2 - przewód odpowietrzający, 3 - przewód parowy, 4 - deflegmator, 5- kolba destylacyjna, 6 - chłodnica, 7 - odbieralnik

W plastikowej zlewce o pojemności 2 dm³ odważono 198,5g (pokrojonych w drobną kostkę) skórek pomarańczy i mandarynek. Następnie dolano 1 l wody dejonizowanej. Całość zhomogenizowano mikserem i za pomocą lejka z szeroką szyjką przelano do kolby destylacyjnej o pojemności 2 dm³. Zwracano szczególną uwagę aby nie zabrudzić zewnętrznej części kolby, jej szlifu od wewnątrz oraz płaszcza grzejnego. Dolano wody dejonizowanej aby homogenat stanowił ok. 3/5 objętości kolby ( oraz żeby uniknąć ewentualnego przypalenia skórek cytrusów). Należało pamiętać o umieszczeniu w kolbie kilku perełek szklanych jednak nie wykonano tej czynności. Następnie z pomocą prowadzącego złożono zestaw do destylacji z parą wodną i ustawiono w odpowiednim miejscu odbieralnik, włączono chłodzenie chłodnicy i płaszcz grzejny. Destylacje prowadzono do momentu, gdy rozdzielacz zapełnił się w 3/4 objętości. Następnie odłączono ogrzewanie i odczekano aż cały układ ostygnął. Z rozdzielacza bardzo powoli zlano dolną warstwę wodną a pozostały olejek cytrusowy wlano do czystej, małej kolbki zamykanej korkiem. Olejek wykorzystano w kolejnych częściach ćwiczeń.

2) Wnioski.

Uzyskano sporą ilość olejku pomimo braku szklanych perełek. Wnioskuję, iż udało się to osiągnąć dzięki świeżym i czystym cytrusom. Zanieczyszczenia jak np. części zbutwiałe, spleśniałe powodują pozyskanie olejków o gorszej jakości.

Przygotowanie form użytkowych aromatów.

Uzyskany olejek eteryczny rozcieńczono w stosunku 1:9 spirytusem spożywczym (0,2 cm³ olejku eterycznego + 1,8 cm³ spirytusu) uzyskując w ten sposób ciekły preparat aromatyzujący.

Oznaczenie zdolności aromatyzowania preparatu w stosunku do skrobi.

1) Opis wykonania ćwiczenia.

Sporządzono trzy kisiele w następujący sposób: 10g skrobi ziemniaczanej zawieszono w 20 ml zimnej wody i zaromatyzowano, dodając kolejno 0,05, 0,1, 0,2 ml 10% roztworu aromatu wcześniej przygotowanego. Dodano również barwniki spożywcze Dr. Oetker'a. Osobno przygotowano trzy próbki zawierające 80 ml wody i 10g cukru. Próbki wyraźnie oznaczono i doprowadzono do wrzenia. Następnie wlano do nich aromatyzowane zawiesiny skrobiowe . Utrzymano w stanie wrzenia przez 1 minutę oraz mieszano szklanymi bagietkami. Po lekkim przestudzeniu oceniono organoleptycznie.

2) Dane, wyniki i obliczenia.

Objętość [ml] dodanego roztworu esencji	0,2	0,1	0,05
Barwa	Zielony	Czerwony	Niebieski
Zapach	Mocno wyczuwalny	Lekko wyczuwalny	Brak
Smak	Bardzo słodki	Delikatnie słodki	Brak - wyczuwalna obecność skrobi
Dawka konieczna do aromatyzowania 1 kg skrobi wg *wzoru: x = b ⋅ 10,	0,2 ⋅10 = 2	0,1 ⋅10 = 1	0,05 ⋅10 = 0,5

*gdzie: x- objętość [ml] preparatu potrzebna do zaromatyzowania 1 kg skrobi ziemniaczanej, b - objętość [ml] 10% roztworu esencji zużyta do zaromatyzowania 10g skrobi, 10 - współczynnik przeliczeniowy dla użytej ilości skrobi z uwzględnieniem rozcieńczenia preparatu.

3) Wnioski.

Wraz ze wzrostem objętości 10% roztworu esencji, zapach i smak były mocniej wyczuwalne. Natomiast przy małej ilości aromatu wyczuwalna jest skrobia ziemniaczana, która zniechęca do konsumpcji. Grupa była zadowolona z rezultatów, szczególnie z kisielu o zawartości 0,2 objętości aromatu. Konsystencja kisieli również była zadowalająca oznacza to iż zawartość skrobi była odpowiednia. Gdyby kisiele miały za rzadką konsystencje należałoby dodać odpowiednią ilość skrobi aby ją zagęścić. Natomiast jeżeli byłyby za gęste wystarczyłoby dodać odpowiednią ilość wody do uzyskania pożądanej konsystencji. Barwniki nadały kisielom atrakcyjny wygląd oraz poprawiły smak. Należy jednak pamiętać, że dodane do żywności mogą powodować lub nasilać problemy zdrowotne, np. reakcje alergiczne.

Metody pozyskiwania olejków eterycznych.

Metod pozyskiwania olejków eterycznych jest kilka, lecz najczęściej stosuje się destylację przy pomocy pary wodnej, ekstrakcję alkoholem (powstają tzw. absoluty) lub wytłaczanie.

Metoda pozyskiwania olejku ma wpływ na jego właściwości. Przykładowo podczas procesu destylacji wysoka temperatura może być przyczyną rozkładu niektórych substancji chemicznych, natomiast przy ekstrakcji rozpuszczalnikami choćby nawet minimalne ilości rozpuszczalnika pozostają w olejku.

Destylacja z parą wodną

Metoda ta jest stosowana do produkcji olejków słabo rozpuszczalnych w wodzie, których składniki w obecności pary wodnej nie ulegają praktycznie rozkładowi. Jednak ważne jest aby w temperaturze około 100°C ubytek części składników rozpuszczalnych w wodzie, nie wpływał na jakość olejków. Zaletą tej metody jest to, iż aparatura jest mało skomplikowana, nie wymaga kwalifikacji obsługi oraz zachowywania specjalnych środków ostrożności. Zasadniczą częścią aparatury jest destylacyjnej są: destylator, chłodnica i odbieralnik olejku.

W przemyśle stosuje się dwa zasadnicze sposoby prowadzenia destylacji z parą wodną:

1. Destylacja z parą wodną wytwarzaną w aparacie destylacyjnym przez ogrzewanie gazami spalinowymi lub wężownicą parową.

2. Destylacja z parą wodną wytwarzaną poza aparatem destylacyjnym. Źródłem pary jest wówczas kocioł parowy, a para wprowadzona jest do aparatu bezprzeponowo.

Ekstrakcja rozpuszczalnikami organicznymi

Pierwsza laboratoryjna próba ekstrakcji olejków w 1835 roku była przeprowadzona przy użyciu eteru. Mimo dostępu do szeregu różnego rodzaju rozpuszczalników tylko kilka spełnia wymogi rozpuszczalników idealnych.

Rozpuszczalnik do ekstrakcji olejków powinien wrzeć w możliwie niskiej temperaturze. Gdyż po ukończonej ekstrakcji i regenerowaniu łatwiej będzie ulegać oddestylowaniu. Powinien łatwo rozpuszczać składniki wonne ekstrahowanego surowca lecz nie wchodzić z nimi w reakcje. Nie powinien być również trujący i łatwopalny. Zasadniczym kryterium otrzymania produktu wonnego wysokiej jakości jest skrócenie czasu ogrzewania do minimum więc ciepło parowania rozpuszczalnika musi być możliwie niskie.

Stosowane rozpuszczalniki to: eter naftowy, aceton, metanol i etanol.

Wytłaczanie

Metoda ta jest stosowana do otrzymywania olejków cytrusowych. Olejki cytrusowe destylowane z para wodną zawsze ustępują jakością olejkom wytłaczanym. Do ich otrzymywania stosuję się nieskomplikowane urządzenia mechaniczne oraz całkowicie zmechanizowane zakłady, które przerabiają cytrusy na sok pitny oraz olejek. W niektórych urządzeniach olejek jest wydzielany wraz z sokiem, który rozpuszcza część najbardziej wartościowych składników olejku, przez co jakość wzrasta.

Informacje zawarte z "Produkcja i rozpylanie roztworów neutralizujących przykre zapachy w hali podczyszczalni ścieków Przedsiębiorstwa SUPERFISH" Tadeusz Piecuch, Marek Sasinowski, Artur Nowak, Janusz Dąbrowski, Grażyna Kościerzyńska-Siekan, Joanna Dworaczyk, Wojciech Zaremba Politechnika Koszalińska.