Omów zmiękczanie wody i scharakteryzuj nowoczesne metody.

-Polega na zwalczaniu wytrącającego się z wód twardych kamienia wodnego i kotłowego. Zmiękczanie wody polega na usunięciu głównie jonów wapnia i magnezu, które występują w postaci węglanów(twardość węglanów), lub w postaci chlorków i siarczanów(twardość nie węglanowa).

-Aby zapobiegać wytrącaniu się kamienia kotłowego do wody dodaje się różne substancje chemiczne np. polikrzemiany lub wytraca się kontrolowane powstałe osady w miejscach do tego przeznaczonych.

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

Metody zmiękczania wody:

a) Urządzenia jonowymienne - usuwamy twardość wody na drodze wymiany jonowej. Podczas przepływu wody przez żywicę jonowymienną powodujące twardość wody jony wapnia i magnezu są wymieniane na jonu sodu. Zmiękczanie jest skuteczne i długoletnie pod warunkiem regeneracji złoża roztworem soli.

b) Magnetyczne uzdatnianie wody metodą CEPI - polega na przepuszczenie wody przez rury, w których zamontowano urządzenia do wytwarzania pola magnetycznego o odpowiednich parametrach.

c) Zastosowanie fal elektromagnetycznych - nie usuwamy jonów wapnia i magnezu. Zastosowanie fal elektromagnetycznych powoduje, że wapń i magnez mają ładunek pozytywny i odpychają się nawzajem zabezpieczając przed tworzeniem się kamienia wapiennego, zmieniają się ich właściwości-nie wytwarzają szkodliwych substancji. Metoda ta poprawia walory organoleptyczne wody.

Wymień metody służące do usuwania zanieczyszczeń mikrobiologicznych wody(dezynfekcja) i scharakteryzuj dwie z nich.

Metody dezynfekcji:

*chlorowanie

*ozonowanie

*katadynowanie

*termiczna dezynfekcja wody(ogrzewanie do 75st.Celcjusza)

*naświetlanie światłem ultrafioletowym

*sterylna filtracja, czyli sączenie wody przez filtry bakteryjne drobnoporowate

Usuwanie zanieczyszczeń mechanicznych w tym celu wodę filtrujemy przez filtry żwirowate i piaskowe.

Usuwanie zanieczyszczeń mikrobiologicznych najczęściej wykonuje się poprzez chlorowanie bądź chlorem gazowym lub jego związkami tj. podchlorynem sodowym, wapniowym lub dwutlenkiem chloru.

-Proces chlorowania trwa około 30 min przy stężeniu przeciętnym 5mg chloru /dm3 wody. Poziom choru w miejscu czerpania wody nie powinien przekraczać 0,3-0,5 mg/litr.

Dezynfekująco działają także manganian potasu, nadtlenek wodoru i ozonu. Ozon to najsilniejszy środek dezynfekujący i utleniający stosowany w uzdatnianiu wody.

-Ozonowanie polega na przepuszczeniu przez wodę powietrza nasyconego ozonem O3. Stosowany jest głównie do dezynfekcji wody zawierającego 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. W punkcie czerpalnym u konsumenta, stężenie ozonu nie może przekraczać 0,05 mg/litr.

-Naświetlanie UV-Metoda dezynfekcji, która nie wprowadza żadnych środków chemicznych, nie zmienia smaku i zapachu wody oraz nie grozi przedawkowaniem środku dezynfekującego. Skuteczność dezynfekcji zależy od skażenia mikrobiologicznego wody przeznaczonej dla dezynfekcji. Stosowana do uzdatniania wody pitnej i ścieków, a także w przemyśle spożywczym.

- Sterylna filtracja - sączenie wody przez filtry bakteryjne drobnoporowate, ze względu na wysokie koszty znajduje zastosowanie tylko w medycynie i farmacji. W tym celu stosuje się membrany o wielkości porów mniejszej niż 0,5 µm. Z taką uproszczoną wersją ultrafiltracji mamy do czynienia w gospodarstwach domowych stosujących małe litery do wody pitej.

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

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

Wyjaśnij pojęcie aktywacji wody. Czy aktywność wody ma wpływ na trwałość produktów spożywczych? Jeśli tak, to, jaki.

Aktywność wody jest miarą zawartości wody wolnej w danym materiale i graficznie można ją przedstawić w postaci izotermy sorpcji wody, która dla większości produktów żywnościowych ma charakter sigmoidalny, zależy od składu chemicznego produktu.

Aktywność wody może przyjmować wartości od 1,0 dla czystej wody, 0.0 dla środowiska o nieskończenie małej zawartości wody.
Aktywność wody kształtuje, więc trwałość żywności, określa ona np. możliwość rozwoju mikroorganizmów. Drobnoustroje nie mogą się rozmnażać, gdy aw<0,6. Większość drobnoustrojów wymaga jednak aktywności wody na poziomie aw>0,8.

p/po=n2/n1+n2=aw 

p i p0 - odpowiednia prężność pary roztworu i czystego rozpuszczalnika w danej temperaturze;

n1 i n2 - stężenie molowe substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika;

aw - aktywność wody;

Omów zdrowotne aspekty oligosacharydów w diecie.

Oligosacharydy zawierają od 3-10 j.monosacharydowych, w większości powstają one w wyniku częściowego rozpadu polisacharydów. Na szczególną uwagę zasługują oligosacharydy z grupy rodziny rafina występujące w nasionach roślin strączkowych (fasoli, grochu, bobie)

-Zaliczamy do nich oligosacharydy składające się z 3 monomerów tj. rafinoza oraz

-Oligosacharydy składające się z 4 monomerów to np.stachioza. Cukry te nie są trawione w przewodzie pokarmowym człowieka ze względu na brak odpowiednich enzymów.

-pożywka dla pożytecznych bakterii jelitowych tzw. bifidobakterii

-bifidobakterie hamują aktywność bakterii gnilnych i obniżają zdolność tworzenia się toksycznych produktów

-przeciwdziałają zaparciom, działają odtruwająco na wątrobę i przeciwnowotworowo

-bifidobakterie mają zdolność produkowania wit z gr B, polepszają tolerancję laktozy

-rekomendowana dawka 2-2,5g/dobe

Źródło i właściwości flawonoidów w żywności.

Właściwości flawonoidów:

-wykazują korzystne działanie na układ sercowo-naczyniowy

-zapobiegają niekorzystnemu zjawisku sklejania się trombocytów oraz utlenianiu frakcji cholesterolu LDL i innych lipidów obecnych we krwi, które przyspieszają procesy miażdżycowe.

-podtrzymują elastyczność, intensywność i zwiększają odporność na uszkodzenia ścian naczyń krwionośnych

-wykazują działanie antynowotworowe, hamując działanie wielu enzymów uczestniczących w podziale i rozmnażaniu się komórek, zlepianiu płytek krwi i przemianach związków obcych

Źródło flawonoidów:

-warzywa zielonolistne, żółte i czerwone (cebula, kapusta, brokuły, pomidor, papryka)

-owoce cytrusowe i jagodowe (grejpfruty, pomarańcze, jagody, czarne i czerwone porzeczki, aronia, jabłka)

-czerwone wino i herbata (zwłaszcza zielona)

Scharakteryzuj proces inwersji sacharozy i omów jej skutki.

Jest to proces ogrzewania sacharozy zwłaszcza w obecności kwasu, który prowadzi do jej hydrolizy, czyli rozkładu na glukozę i fruktozę.

-W wyniku tej reakcji następuje zmiana skręcalności światła roztworu cukru

- Inwersja sacharozy jest podstawą do otrzymywania tzw. cukrów inwertowanych, które są podstawą sztucznego miodu. 

-Proces ten ma miejsce w technologii podczas produkcji potraw z owoców słodzonych sacharozą np. kisiel, kompoty oraz podczas gotowania syropów z dodatkiem kwasów. Kwas szczawiowy najbardziej przyspiesza inwersje sacharozy.

-W wyniku tego procesu następuje zmiana smaku potrawy, która staje się bardziej słodka

-Innym następstwem jest zmiana stopnia i sposobu krystalizacji sacharozy, powstała glukoza ma mniejsze kryształy niż sacharoza, a fruktoza w ogóle nie krystalizuje.

-Wykorzystywana przy otrzymywaniu pomad i lukrów.

Omów proces kleikowania skrobi i jego konsekwencje w chemii żywności.

Po podgrzaniu skrobi do temp.50^OC następuje rozrywanie wiązań wodorowych pomiędzy łańcuchem amylazy. Woda wnika pomiędzy te wiązania i tworzy nowe połączenia wodorowe z uwolnionymi łańcuchami tego polisacharydu.

-Wolne i uwolnione części amylazy mogą wypływać z ziarna skrobiowego, pozostawiając w nim szczeliny, przez które dalsze cząstki wody swobodnej przenikają do środka ziarna.

-Zachodzi proces nieodwracalnego pęcznienia ziaren skrobiowych i dezorganizację ich pierwszej struktury-przemiany te nazywamy kleikowaniem skrobi. W wyniku tego procesu zanika krystaliczna budowa fragmentu ziaren skrobiowych a całe ziarno przybiera postać galaretowatą.

-Objawem kleikowania zawiesiny skrobi jest wzrost jej lepkości oraz przejście w zol, powszechnie zwana kleikiem.

-Zakres temperatur, w których zachodzą opisane procesy jest różny i charakterystyczny dla poszczególnych gatunków skrobi. Zależy od wielkości ziaren danego gatunku i ich mechanicznego uszkodzenia podczas ogrzewania.

-Przy podgrzewaniu skrobi najszybciej kleikują większe ziarna, następnie średnie a najwolniej małe.

- Przy wzroście temp powyżej zakresu kleikowania najczęściej pomiędzy 80 a 90^oC następuje dalsze zwiększanie lepkości zolu skleikowanej skrobi.

-Cukry proste i dwucukry ograniczają pęcznienie ziaren skrobiowych i opóźniają proces ich kleikowania.

-Proces kleikowania wykorzystuje się w produktach tzw. błyskawicznych(zalane wodą, bez gotowania) np. zupy w proszku, kisiele.

Omów biochemiczne przemiany tłuszczów zachodzące podczas przechowywania.

Przemiany biochemiczne zachodzą pod wpływem enzymów obecnych w surowcach roślinnych i zwierzęcych, oraz enzymów wytworzonych przez drobnoustroje, rozwijające się w produktach spożywczych

MOGĄ ONE PROWADZIC DO:

-hydrolizy wiązań estrowych pomiędzy glicerolem a kwasem tłuszczowym

-utleniania kw. tłuszczowych pod wpływem enzymów utleniających

HYDROLIZA

-odpowiedzialne za ten proces są enzymy nazywane lipazami, które mogą być aktywne w niektórych nieprzetworzonych surowcach powodując w konsekwencji uwalnianie kw. Tłuszczowych

-z żywieniowego punktu widzenia przemiany hydrolityczne nie sa niebezpieczne

-dotyczy to zwłaszcza tych tuszowych, które zawierają kw. tłuszczowe krótko-łańcuchowe charakteryzujące się nieprzyjemnym zapachem i smakiem

-są one w większych ilościach obecne w tł. mlekach, toteż psucie się śmietany, serów czy masła określane jest, jako jełczenie hydrolityczne, które ma charakter biochemiczny

UTLENIANIE-kwasów tłuszczowych zachodzi pod wpływem enzymów utleniających np. lipoksygenaz, obecnych w wielu nieogrzewanych surowcach roślinnych tego typu przemiany istotne są przy przechowywaniu mąki, kasz, orzechów konsekwencją utleniania są zmiany smaku, zapachu, barwy

Wymień związki chemiczne zaliczane do fitoestrogenów. Omów ich źródła.

-Izoflawany (rośliny strączkowe i ziarna soi)

-lignany (olej lniany)

-enterolakton

-kumestany (kiełki fasoli, nasiona słonecznika)

-lumestrol -

Produkty o wysokiej zawartości fitoestrogenów: owies, marchew, soja, sorgo, ciecierzyca, koniczyna, żyto, sezam, kukurydza, ryż, jabłka, wiśnie, lucerna, czerwone wino, koper, anyż, czosnek.

Właściwości:

-chroni cholesterol frakcji LDL przed utlenianiem i tym samym zapobiegają odkładaniu się blaszki miażdżycowej w naczyniach krwionośnych, co znacznie obniża ryzyko wystąpienia chorobu niedokrwiennej serca.

-posiadają zdolność redukcji całkowitej cholesterolu oraz podnoszą poziom lipoprotein frakcji HDL

-hamują także angogeneze w guzach nowotworowych i zapobiegają inicjacji nowotworów tj.rak piersi

Omów konsekwencje autooksydacji tłuszczów.

Pogorszenie smaku i zapachu produktów;

Powstanie związków toksycznych (nadtlenki, wolne rodniki, produkty polimeryzacji);

Powstanie kompleksów pomiędzy produktami utleniania tłuszczów a białkami - reakcje sieciujące (obniżenie wartości biologicznej białka, jego strawności i przyswajalności);

Zmiana barwy produktu w wyniku przemian barwników naturalnych (karotenoidy, chlorofil) jak i tworzenie się nowych barwników (np. reakcje Maillarda);

Obniżenie wartości odżywczej produktu wskutek utlenienia się niektórych witamin (A, D, E, B6) lub reagowania produktów utleniania tłuszczów w witamina B2;

Obniżenie wartości odżywczej tłuszczów przez obniżenie zawartości NNKT, które w procesie antyoksydacji najłatwiej ulegają utlenieniu

Wymień wszystkie znane Ci substancje nie odżywcze zaliczane do związków cyjanogennych i krótko scharakteryzuj dwie wybrane.

Amygdalina:

-występuje w gorzkich migdałach, pestkach wiśni, śliw, brzoskwiń nadając gorzki smak i aromat

Linomaryna:

-glukozyd wyizolowany z nasion lnu gdzie wytwarza się przejściowo podczas kiełkowania, wyodrębniony także z gatunku fasoli, enzym linoza rozkłada linamarynę z wydzieleniem glukozy acetonu i cyjanowodoru

Kumaryna

-związek organiczny z grupy laktanów o przyjemnym zapachu świeżego siana, wykryty w roślinach z rodziny motylkowatych, storczykowatych i traw, występuje w turówce wonnej (przyprawa do wódki)

cynamon także zawiera kumaryna, w pl przekroczone dawki norma - 2mg/kg produktu

Na czym polega proces utwardzania olejów. Scharakteryzuj proces uwodornienia.

Utwardzanie olejów:

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

Może być przeprowadzone przez:

*Uwodornienie pewnej ilości lub wszystkich podwójnych wiązań zawartych w tłuszczu;

*Przeestryfikowanie tłuszczem wysokotopliwym tłuszczu niskotopliwego;

*Izomeryzację;

Uwodornienie - proces technologiczny polegający na ogrzewaniu tłuszczu w temperaturze 180-200 st C przez kilka godzin przy nadciśnieniu wodoru:

Katalizatory procesu: mrówczan niklu, specjalnie preparowane sole miedzi i chromu.

Po zakończeniu procesu katalizator oddziela się przez filtrację.

Zabieg ten wywołuje zmiany w tłuszczach:

Obniżenie się wartości biologicznej tłuszczu kosztem wielonasyconych kw. jedno- i nasyconych;

Zmiany izomeryzacyjne z wytwarzaniem izomerów położeniowych i steroizomerów

Wymień wszystkie znane ci substancje nieodżywcze zaliczane do glikozydów scharakteryzuj 2

-Wicyna, konlicyna - glikozyd pirymidynowy, które są odpowiedzialne za powstanie choroby zwanej fowizmem, czyli anemii charak dla niektórych grup etnicznych, główne źródło tych alkaloidów to bób (0,4-1% wicyny, 0,23-0,3% konicyny) oraz inne nasiona roślin strączkowych

-Saponiny

-Solanina - obniżają poziom cholesterolu we krwi w przypadku uszkodzenia przewodu pokarmowego saponiny mogą przechodzić do krwioobiegu. -> uszkodzenie wątroby, hemoliza czerw krwinek, niewydolność oddychania

Omów proces karmelizacji cukrów prostych.

-Karmelizacja cukrów należy do jednej z dwóch obok reakcji Maillard reakcji brązowienia nieenzymatycznego żywności.

-NJCZĘŚCIEJ SPOTYKANA JEST W RUMIANEJ SKÓRCE PRODUKTÓW SMAŻONYCH I PIECZONYCH Z CIASTA ORAZ panierowanych potraw z mięsa.

-KARMELIZACJA- nadaje pożądaną barwę i zapach produktom piekarskim, ziarnu kawy, napojom, piwu i orzeszkom ziemnym.

- Zachodzi w wysokiej temp. najczęściej w zakresie 150-190^oC jednak nie wyższej niż 240^oC

-Cukry redukujące, (które w swojej cząsteczce posiadają wolną grupę aldehydową lub ketonową np. glukoza, fruktoza, laktoza, maltoza) ulegają karmelizacji łatwiej niż nieredukujące (sacharoza), a z cukrów prostych najbardziej podatna na karmelizację jest fruktoza.

-Proces karmelizacji rozpoczyna się wtedy, kiedy, gdy cukier stopi się w wysokiej temp. i zaczyna się pienić (wrzenie).

-Na tym etapie sacharoza rozkłada się do glukozy i fruktozy

-Następnie zachodzi proces kondensacji, w którym poszczególne cukry tracą cząsteczki wody i wzajemnie ze sobą reagują tworząc na przykład bezwodnik fruktozy

-W kolejnej fazie następuje izomeryzacja aldoz do ketoz i dalsze odwadnianie, w końcu, zachodzi szereg reakcji zarówno rozkładu (powstawanie związków zapachowych) jak i polimeryzacji (powstawanie barwy) i tworzą się związki mające ciemną barwę oraz charakterystyczny smak i zapach

-Ważnym związkiem zapachowym wytwarzanym w pierwszych fazach karmelizacji jest diacetyl, który odpowiada za zapach maślany lub mleczny np. cukierków

-Charakterystycznym składnikiem karmelu jest także hydroksymetylofurfural(HMF), który jest składnikiem pszczelego miodu, soków owocowych i mleka

Wymień wszystkie substancje nie odżywcze zaliczane do związków azotowych i wymień dwie z nich.

alkaloidy, aminy, aminokwasy niebiałkowe, glikozydy i glukozinolan

-Glikozydy - grupa organicznych związków chemicznych zbudowanych z części cukrowej i aglikonowej. Są to pochodne cukrów, których półacetalowe grupy -OH przy pierwszym atomie węgla są zastąpione innymi grupami organicznymi, np. −OR lub −NR₂. Wiązanie pomiędzy cukrem a aglikonem nazywa się wiązaniem glikozydowym.

Glikozydy są związkami szeroko rozpowszechnionymi w przyrodzie. Niektóre z nich mają znaczenie farmakologiczne, np. glikozydy nasercowe.

-Glukozynolany, glukozynolaty - grupa związków organicznych, należących do glikozydów, złożonych z reszty cukrowej, którą stanowi glukon i łańcucha bocznego - różnego dla różnych glukozynolanów.
Glukozynolany występują naturalnie w roślinach, częste spożywane glukozynolaty mogą zapobiegać rozwojowi raka piersi, prostaty, płuc i żołądka.

Wymień związki chemiczne zaliczane do wolnych rodników i napisz gdzie mogą powstawać reaktywne formy tlenu.

Najważniejsze wolne rodniki:

• Anion ponadtlenkowy (O2-)

• Rodnik hydroksylowy (OH-)

• Tlen atomowy

• Rodnik hydroksynadtlenkowy (HOO-)

• Nadtlenek wodoru

Powstawanie wolnych rodników:

• Reaktywne formy tlenu w środowisku zew.: pod wpływem prom. UV i jonizującego, ozonu;

• W organizmie człowieka w reakcjach oddychania tkankowego;

• Związki o charakterze pro oksydacyjnym - dostarczane z dietą, lekami, inhalowane z powietrzem i dymem tytoniowym;

• W czasie produkcji żywności: podczas smażenia, wędzenia i jełczenia tłuszczu.

---