Koagulacja i zelowanie występują dość powszechnie w technologii żywności. Zaliczane sa one do grupy operacji i procesów fizykochemicznych obejmującej przykładowo: sorpcję, krystalizację, emulgowanie czy aglomerowanie substancji sproszkowanych. Te operacje i procesy jednostkowe polegaja głownie na zmianie stanu skupienia lub rozproszenia róznych składników wyst. w przetwarzanym surowcu spożywczym. Zasadniczą rolę w tych zmianach odgrywaja siły występujące na powierzchni ograniczającej od Siebie czastki jednolitych pod względem fizycznym czesci układu. Siły te mogą mieć różny charakter: fizyczny, fizykochemiczny, chemiczny. Terminy koagulacja i żelowanie odnoszą się do stanu skupienia materii określanego jako koloidowy. Nazwe koloid wprowadził uczony angielski Graham dla ciał trudno dyfundujących przez błony półprzepuszczalne i niekrystaliujących w zwykłych warunkach, a wiec podobnych do kleju. Ciała wykazujące właściwości przeciwne do właściwości koloidow nazwal on krystaloidami. Pozniej stwierdzono, ze to samo ciało zaleznie od stopnia rozdrobnienia i od osrodka może wykazywac cechy albo koloidu albo krystaloidu. Przyjęto wiec, że nie ma ciał koloidowych ani cial krystalicznych a istnieje tylko stan koloidowy albo układ koloidowy. Ogólnie przez układ rozumie się kazde skupienie materii wyodrębnione z otaczającego nas swiata i podlegające naszej obserwacji jako pewna izolowana całość. Koloidami nazwano układy fizycznie niejednorodne, dyspersyjne, najczęściej dwuskładnikowe. Jeden z tych składników tworzy faze ciąglą a drugi- faze rozproszona. Wymiary czasteczek składających się na faze rozproszona w układach koloidowych wynosza od 1 do 500nm. Czastki wieksze od 500nm zaliczono do układów o rozdrobnieniu mechanicznym, a mniejsze od 1 nm do układów o rozdrobnieniu granicznym. Jeżeli czastki fazy rozproszonej maja jednakowa wielkość układ nazywa się monodyspersyjnym, jeśli zas rozna- polidyspersyjnym. W miare nagromadzenia się wiedzy o koloidach pojecie układ koloidowy okazało się niewystarczające, zwłaszcza na potrzeby biologiczne. Definiując układ koloidowy, za najistotniejsza ceche tego układu przyjęto jego charakter niejednorodny fizycznie, a wiec wystepowanie w nim conajmiej dwu faz. W koloidach nieorganicznych, na przykład metalicznych ta dwufazowość wystepuje wyraznie. Koloidy z ciekłym osrodkiem dyspersyjnym nosza nazwe roztworow koloidalnych , lizoli, lub zoli. Zole zaleznie od substancji tworzącej faze ciagla nazywamy hydrozolami (faza ciagla jest woda), organozolami (faza ciagla jest ciecz organiczna) itd. Układy koloidowe, w których osrodek dyspersyjny jest gazem nazywamy aerozolem. Zmniejszenie się stopnia dyspersji układów koloidalnych wskutek łaczenia się czastek fazy rozproszonej w ieksze agregaty określane jest jako koagulacja. Proces przemiany zolu w żel nazywa się w chemii koloidów żelatynowaniem w technice przemyslu spożywczego wyst. również inne określenia tego zjawiska jak: żelowanie (np. farszu rybnego), żelatinizacja (np. kleiku skrobiowego), krzepniecie lub scinanie (np. mleka) albo galaretowacenie (np. galaretek deserowych). Żele zaleznie od charakteru osrodka dyspersyjnego nazywane sa podobnie jak zole np. hydrożelami- kiedy osrodkiem dyspersyjnym jest woda. Koagulacja może być ODWRACALNA kiedy żel możemy przeprowadzic z powrotem w zol lub NIEODWRACALNA, gdy w żelu nie daje się uzyskac z powrotem zolu. Koagulacje może wywołac wiele czynników, jak np.: ogrzewanie, mieszanie, dodanie elektrolitu lub koloidu o znaku przeciwnym wzgl ładunku czastek fazy rozproszonej, naświetlanie promieniami jonizującymi, dodawania srodków odwadniajaych, odparowywanie lub wymrazanie osrodka dyspersyjnego. Właściwości fiz i chem koloidów zaleza zarówno od fazy rozproszonej jak i ciągłej. Opracowano kilka systemów klasyfikacji układów koloidowych opartych na róznych kryteriach. M.in. przez Ostwalda. Klasyfikacja koloidów nie została jeszcze zakonczona. Trudności jakie napotyka spowodowane sa przede wszystkim wyst form koloidów o cechach pośrednich . Zastosowanie: Koagulacja a szczególnie żelowanie są wykorzystywane w wielu branżach przemysłu spożywczego np. w przemysle mleczarskim- przy wyrobie serów, napojów fermentowanych i kazeiny, w przemysle owocowym - do otrzymywania galaretek, dżemów , marmolad, w przemysle koncentratów spożywczych - do produkcji kisieli, budyni, w piekarstwie i ciastkarstwie- do tworzenia ciast, w przetwórstwie miesa i produkcji garmażeryjnej- w produkcji wyrobów wędliniarskich i galaret. Hydrokolidy- rozpuszczalne w wodzie związki chem odgrywające wazna role w kształtowaniu tekstury srodków spożywczych zaliczaja się do kolidów liofilowych. Tworza z woda wielocząsteczkowe zole lub żele w których czasteczki wyst w formie łańcuchów, spirali i siatek składających się na budowe trójwymiarową. Funkcje: w przetwórstwie wyrobów spoż., w żywności: - wiazanie wody, obnizanie szybkości odparowywania, - zmniejszanie szybk zamarzania, -zwiekszanie lepkości, - modyfikacja w tworzeniu kryształow lodu - regulacja właściwości reologicznych środowiska. Wystepowanie w prod. Spożywczych jako naturalne składniki żywności: -skrobia - dekstryny - pektyna czy kazeina lub jako substancje specjalne dodowane do żywności. Hydrokoloidy można podzielic na 3 podrupy ze wzgl. na pochodzenia: 1. hydrokoloidy otrzymywane z wydzielin roślin np. guma arabska, 2.hydrokoloidy otrzymywane z wodorostów, np. agar- agar, 4. Otrzymywane z nasion np. guar, carob. Mleko- jest wieloskładnikowym i wielodyspersyjnym układem o rozproszeniu molekularnym (sole min, laktoza) koloidowym (białka) i gruboziarnistym( tłuszcz) Krzepniecie mleka: zdolność krzepniecia zawdziecza mleko swoistemu bilaku kazeinie, zaw w mleku krowim- ok. 2,5%. Koagulacje mleka można przeprowadzic za pomoca róznych czynników: alkohol, kwasy, sole, napromieniowanie, ogrzewanie, zamarzanie, działanie enzymów proteolitycznych. W mleczarstwie stosuje się kwasowa i enzymatyczna koagulacje. Kwasowa koagulacja mleka: Dodanie kwasu do mleka powoduje spadek watosci pH i oddzielenie fosforanu wapnia o miceli kazeinowych. Początek koagulacji mleka można zaobserowawac przy pH 5,3, całkowite całkowite oddzielenie fosforanu wapnia i krzepniecie mleka nastepuje w punkcie izoelektrycznym o pH 4,6. Na koagulacje kwasowa kazeiny duzy wpływ ma temp mleka. Jeżeli w czasie zakwaszania mleko utrzymywane jest w temp 2 st. Cels. to można obniżyć pH mleka do punktu izoelektrycznego bez widocznych objawów koagulacji. Ogrzewanie mleka nie tylko przyspiesza proces krzepniecia, ale także i synteze, to jest wydalanie serwatki ze skrzepu. Podpuszczkowe krzepniecia mleka- Preparaty podpuszczki otrzymywane sa jako ekstrakt śluzówki trawienca młodych ssaków lub z hodowli mikrobiologicznej. Produkty handlowe podpuszczki obejmuja nie tylko podpuszczke w proszku, ale i pepsyne oraz koncentraty pepsyny. Proces krzepniecia podpuszczkowego mleka nie zostal dotad całkowicie wyjaśniony. Wyróżnić w nim można dwa stadia: 1) enzymatyczne, 2)nieenzymatyczne. Badanie jakości peparatów podpuszczkowych uwzglednia przede wszystkim określenia jej mocy, to jest zdolności scinania mleka. |
|
|