Omów zmiękczanie wody i scharakteryzuj nowoczesne metody stosowane w tym procesie.

Zmiękczenie wody:

- polega na zwalczaniu wytrącającego się z wód kamienia wodnego i kotłowego. Zmiękczenie polega na usuwaniu głównie jonów wapnia i magnezu, które występują w postaci węglanów (twardość węglanowa) lub w postaci chlorków i siarczanów (twardość nie węglowa)

- aby zapobiec zakamienieniu dodaje się różne substancję chemiczne, polikrzemiany lub wytrąca się kontrolowanie powstałe osady w miejscach do tego przeznaczonym.

Metody stosowane w zmiękczaniu wody:

1. Jonowymienne

2. Magnetyczne uzdatnianie wody metodą CEPI

3. Za pomocą fal elektromagnetycznych

JONOWYMIENNE - Usuwanie twardości na drodze wymiany jonowej. Podczas przepływu wody przez żywicę jonowymienną powoduje twardość jony magnezu i wapnia są wymieniane na jony sodu. Zmiękczenie jest skuteczne i długoterminowe.

MAGNETYCZNE UZDATNIANIE WODY METODĄ CEPI - polega na przepuszczaniu wody przez rury, w których zamontowano urządzenia do wytwarzania pola magnetycznego i odpowiednich parametrach.

ZA POMOCĄ FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH - Polega na przekazywaniu do cieczy unikalnych kombinacji fal radiowych o niskiej częstotliwości przez anteny owinięte na rurach. Wytworzona w ten sposób pętla indukcyjna powoduje, że wapń i magnez mają ładunek pozytywny podobnie też inne molekuły, co sprawia, że odpychają się od siebie zabezpieczając przed tworzeniem kamienia wapiennego.

Omów biochemiczne przemiany tłuszczu zachodzące podczas ich przechowywania.

Przemiany biochemiczne zachodzące w tłuszczach pod wpływem enzymów obecnych w surowcach roślinnych i zwierzęcych oraz enzymów wytwarzanych przez drobnoustroje rozwijające się w produktach spożywczych, mogą prowadzić do:

- hydrolizy wiązań

- utlenienia kwasów tłuszczowych pod wpływem enzymów utleniających

Przemiany biochemiczne:

HYDROLIZA - odpowiedzialne za nią są enzymy - lipazy, które mogą być aktywne w niektórych nieprzetworzonych surowcach powodując w konsekwencji uwalnianie kwasu tłuszczowego. Z żywieniowego punku widzenia przemiany hydrolityczne nie są niezbędne, mogą obniżyć, jakość sensoryczną żywności, dotyczy to zwłaszcza tych tłuszczy, które zawierają kwasy tłuszczowe krótkołańcuchowe charakteryzujące się nieprzyjemnym zapachem i smakiem. Są one w większych ilościach obecne w tłuszczu mleka, toteż psucie się śmietany, serów czy masła jest, jako jełczenie hydrolityczne.

UTLENIANIE - zachodzi pod wpływem enzymów utleniających np. lipooksygenan, obecnych w wielu nieogrzewanych surowcach roślinnych. Konsekwencją utleniania są zmiany smaku, zapachu i barwy produktu.

Metody do usuwania zanieczyszczeń mikrobiologicznych wody i scharakteryzuj 2 wybrane

Usunięcie zanieczyszczeń mikrobiologicznych ( dezynfekcja), najczęściej wykonuje się nią poprzez:

- CHLOROWANIE- chlor gazowy lub jego związki. Proces chlorowania trwa ok. 30min przy stężeniu przeciętnym 5mg CL/ dm3 wody. Poziom chloru w miejscu czerpania wody nie powinien przekraczać 0,3-0,5mg/litr

Dezynfekująco działają także manganian potasu, nadtlenek wodoru.

- OZONOWANIE - ozon to najsilniejszy środek dezynfekujący i utleniający stosowany w uzdatnianiu wody. Polega na rozpuszczaniu przez wodę powietrza nasyconego ozonem, stosowany jest głównie do dezynfekcji wody zawierającej 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

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

- TERMICZNA DEZYNFEKCJA- ogrzewanie wody do temperatury 75st, jest skuteczna bez względu, na jakość wody. Ze względu na wysokie koszty stosuje się nią głównie do dezynfekcji systemów rurowych i wody w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym.

- NAŚWIETLANIE ŚWIATŁEM UV- nie wprowadza żadnych zmian środków chemicznych, nie zmienia smaku ani zapachu wody oraz nie grozi przedawkowaniem środka dezynfekującego. Skuteczność dezynfekowania zależy od skażenia mikrobiologicznego wody przeznaczonej do dezynfekcji. Stosowana dezynfekcyjna zależy od skażenia mikrobiologicznego wody przeznaczonej do dezynfekcji. Stosowana do uzdatniania wody pitnej i ścieków a także w przemyśle spożywczym.

- STERYLNA FILTRACJA - sączenie wody przez filtry bakteryjno- drobno porowate, ze względu na wysokie koszty znajduje tylko zastosowanie w medycynie i farmacji. W tym celu stosuje się membranę o wielkości porów <0,5um, taką uproszczoną wersję ultrafiltracji mamy do czynienia w gospodarstwach domowych stosując małe filtry do wody pitnej.

Wymień wszystkie Ci znane substancje nie odżywcze zaliczane do związków cyjanogennych i scharakteryzuj 2

Cyjanowodór HCN Bezbarwny gaz o zapachu gorzkich migdałów, temperatura wrzenia 26C i zamarzania -14C, łatwo rozpuszczalny w wodzie i alkoholu. Występuje ok. 150 gatunków roślin z rodziny różowatych w ok. 100 gatunkach traw i 80 gatunkach strączkowych, najczęściej w postaci heterozydów. Jest silna trucizną LD 50, Jego działanie polega na blokowaniu enzymów oddychania tkankowego.

Glukozydy cyjanogenne:

Amygdalina- występuje w gorzkich migdałach i pestkach wiśni, śliw, brzoskwiń i moreli nadając im gorzki smak i aromat. W owocach stwierdza się cyjanowodór w ilościach 1,5-2,5mg/kg. W konserwach tych owoców 0,012-0,13mg/kg a w kompotach ok. 0,01-0,398mg/kg.

Linamaryna- glukozyd wyizolowany z nasion lnu, gdzie wytwarza się przejściowo podczas kiełkowania. Wyodrębniony także z gatunku fasoli często uprawianej spożywczo w Polsce.

Kumaryna- związek organiczny z grupy laktonów o przyjemnym zapachu świeżego siana. Wykryto w ponad 80 gatunkach roślin z rodzin motylkowatych, strączkowych i trwa. Inhibitor kiełkowania nasion. Występuje w turówce wonnej, gatunku trawy nazywanej potocznie żubrówka stosowaną, jako przyprawa do wódki. Zawiera ją również cynamon.

Glikozydy:

Wicyna, kunwicyna należą do glikozydów pirymidynowych, które są odpowiedzialne za powstawanie choroby zwanej fawizmem, czyli anemii charakterystycznej dla niektórych grup etnicznych. Główne źródła: bób, bobik, nasiona roślin strączkowych.

Saponina- tworzą stabilną pianę działającą emulgująco - wykorzystuje się je w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym. Zawiera je 28 gatunków roślin, z których 17 jest wykorzystywanych w żywieniu człowieka. Należą do nich rośliny strączkowe np. soja. Obniżają poziom cholesterolu we krwi. W przypadku uszkodzenia przewodu pokarmowego sapaniny mogą przechodzić do krwioobiegu w wyniku, czego następuje uszkodzenie wątroby, hemoliza czerwonych ciałek krwi, niewydolność oddychania, konkluzje a nawet śpiączkę.

Solanina- organiczny związek chemiczny silnie toksyczny. W znacznym stężeniu występuje w pędach ziemniaka oraz niedojrzałych bulwach ziemniaka. Powoduje zatrucia pokarmowe. Objawy zatrucia mogą już wystąpić, gdy zawartość solaniny przekroczy 0,02%. Objawy to mdłości, biegunka, kolka, wymioty.

Scharakteryzuj proces inwersji sacharozy i omów jego skutki

Proces ogrzewania sacharozy zwłaszcza w obecności kwasów, 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 otrzymania tzw. cukrów inwertowanych, które są podstawą sztucznego miodu. Stosowana jest do produkcji kisielu, kompotu. Stopień inwersji sacharozy zależy od czasu ogrzewania oraz od obecności stężenia kwasów. W wyniku tego procesu następuje zmiana smaku polewy, która staje się bardziej słodka. Innym następstwem inwersji jest zmiana stopnia i sposobu krystalizacji sacharozy powstająca glukoza ma mniejsze kryształy niż sacharoza a fruktoza w ogólne nie krystalizuje

Pojęcie aktywności Wodnej, czy ma wpływ na trwałość produktu jak tak to, jaki?

-aktywność wodna jest miarą zawartości wody wolnej w danym materiale i graficznie można ją przedstawić w postaci izotermy sorpcji wody.

-aktywność wodna może przyjmować wartość od 1,0 dla czystej wody do 0,0 dla środowiska o nieskończenie małej ilości wody

-aktywność wodna kształtuje, więc trwałość żywności, określa np. możliwość mikroorganizmów. Drobnoustroje nie mogą rozmnażać się, gdy aw<0,6, większość drobnoustrojów wymaga większej aktywności aw>0,8.

- p/p0= n2/nl+n2 = aw

p i p0- odpowiada prężności pary r-ru i czystego rozpuszczalnika w danej temp.

nl i n2- stężenie molowe substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika

aw- aktywność wody

Substancje nie odżywcze zaliczane do związków azotowe i scharakteryzuj 2 wybrane

Związki azotowe

hemoglutyniany, inhibitory trypsyny i amylaz, aminy biogenne

Hemoglutyniany- znane lektynami, zmniejszają absorpcję składników odżywczych w przewodzie pokarmowym, co w konsekwencji prowadzi do zahamowania wzrostu mają także zdolność aglutynacji czerwonych krwinek. Występują w: fasoli, grochu, soczewicy, bobiku. Kiełkowanie nasion roślin strączkowych powoduje gwałtowny spadek aktywności lektyn. Hemoglutyniny są czynnikami termolabilnymi pod wpływem wysokiej temperatury znaczne ich części ulegają zniszczeniu.

Inhibitory trypsyny- białka biologicznie czynnie, bardzo bogate w cystynę. Należą do albumin łatwo rozpuszczalnych w wodzie. Ich anty żywieniowe działanie polega na tworzeniu nieaktywnych połączeń z enzymami trawiennymi - trypsyną i chymotrypsyną, co jest przyczyną mniejszej swoistości białka. Źródła: soja i inne strączkowe, szpinak, gorczyca, kalafior, sałata, ziemniaki, kukurydza, buraki, orzechy ziemne. Inhibitory trypsyny są łatwo niszczone w czasie ogrzewania, kiełkowania, fermentacji.

Inhibitory Amylaz - białko obecne w fasoli, grochu, soczewicy, ziemniakach. Są odporne na działanie pepsyny, w dwunastnicy powodują nad aktywację amylazy trzustkowej. Ich obecność powoduje obniżenie strawności skrobi i białka, co w konsekwencji prowadzi do zahamowania wzrostu. Przy większych dawkach inhibitor stwierdzono jego niekorzystne działanie.

Aminy Biogenne - są to organiczne zapasy alifutyczne lub heterocykliczne o niskiej masie cząsteczkowej. Najbardziej popularne są aminy ahowytyczne: tyramin, ryptina, serotonina, histamina. Aminy biogenne mogą jak hormony modyfikować pewne funkcje komórek, naczynia krwionośne, pobudzać gruczoły wydzielania wewnętrznego, W normlanych warunkach nie są one szkodliwe, jednak u osób szczególnie wrażliwych mogą wywołać niekorzystne zmiany. Owoce i warzywa świeże mają niewiele ilości aminów, w porównaniu do dojrzałych

Na czym polega proces utwardzania olejów i scharakteryzuj uwodornianie

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

Uwodornienie - proces technologiczny polegający na ogrzewaniu tłuszczu w temperaturze 180-200st C przez kilka godzin przy nadciśnieniu wodoru. Katalizatorem procesu są najczęściej mrówczan niklu lub specjalnie preparowane sole miedzi i chromu. Po zakończeniu procesu katalizator oddziela się przez filtrację.

Zabieg ten wywołuje znaczne zmiany w tłuszczu:

1. Obniża się wartość biologiczna tłuszczu;

2. Kosztem wielonienasyconych kwasów tłuszczowych wzrasta zawartość kwasów nasyconych i jednonienasyconych;

3. Następują zmiany izomeryzacyjne z wytworzeniem izomerów położeniowych i stereoizimerów.

Modyfikacje chemiczne białka

Metoda bursztynylacji - białka poddaje się procesowi acylacji w środowisku słabo zasadowym, najczęściej bezwodniekiem kwasu bursztynowego lub octowego. Zwiększa się rozpuszczalność o wodochłonność białka oraz zdolności emulgacyjne i pianotwórcze. Metoda ta blokuje lizynę i obniża wartość odżywczą białka.

Metoda fosforyzacji- wprowadza nieznaczne zmiany w cząsteczce białka, ograniczone do zwiększenia ładunków ujemnych. Do fosforyzacji biąłek stosuje się polifosforany, pochodne kwasu ortofosforowego oraz TMFS-trójmetafosforan sodu. Proces przy użyciu TMFS nie ma niekorzystnego wpływu na przyswajalność białek.

Metoda sulfonolizy - redukcja wiązań disulfidowych, następnie przekształcenie uwolnionych grup w pochodne sulfonowe, które nie mają negatywnego wpływu na wartość odżywczą białka. Do redukcji stosuje się siarczan sodowy, a utlenianie prowadzi się za pomocą tlenu cząsteczkowego.

Omów proces karmelizacji cukrów prostych

- należy do jednej z dwóch reakcji Maillarda reakcji brązowienia nieenzymatycznego żywności

- najczęściej spotykana w rumianej skórce produktów smażonych i pieczonych z ciasta oraz panierowanych potraw z mięsa

- karmelizacja nadaję barwę i zapach produktom

- zachodzi w temperaturze 150-190 st C jednak nie wyżej niż 240st C

- cukry redukujące ulegają karmelizacji łatwiej niż nieredukujące a z cukrów prostych najbardziej podatna na karmelizacje jest fruktoza

- proces karmelizacji rozpoczyna się wtedy, gdy cukier stopi się w wysokiej temperaturze i zaczyna się pienić

- na tym etapie sacharoza rozkłada się do glukozy i fruktozy

- następnie zachodzi proces kondensacji, w którym poszczególne cukry tracą cząstki wody

- w kolejnej fazie następuje izomeryzacja aldoz do ketoz i dalsze odwodnienie w końcu zachodzi szereg reakcji zarówno rozkładu jak i polimeryzacji i tworzą się związki mające ciemną barwę oraz charakterystyczny smak i zapach

Wymień wszystkie znane Ci substancje nie odżywcze GLIKOZYDY

Wicyna, kunwicyna należą do glikozydów pirymidynowych, które są odpowiedzialne za powstawanie choroby zwanej fawizmem, czyli anemii charakterystycznej dla niektórych grup etnicznych. Główne źródła: bób, bobik, nasiona roślin strączkowych.

Saponina- tworzą stabilną pianę działającą emulgująco - wykorzystuje się je w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym. Zawiera je 28 gatunków roślin, z których 17 jest wykorzystywanych w żywieniu człowieka. Należą do nich rośliny strączkowe np. soja. Obniżają poziom cholesterolu we krwi. W przypadku uszkodzenia przewodu pokarmowego sapaniny mogą przechodzić do krwioobiegu w wyniku, czego następuje uszkodzenie wątroby, hemoliza czerwonych ciałek krwi, niewydolność oddychania, konkluzje a nawet śpiączkę.

Solanina- organiczny związek chemiczny silnie toksyczny. W znacznym stężeniu występuje w pędach ziemniaka oraz niedojrzałych bulwach ziemniaka. Powoduje zatrucia pokarmowe. Objawy zatrucia mogą już wystąpić, gdy zawartość solaniny przekroczy 0,02%. Objawy to mdłości, biegunka, kolka, wymioty.

Omów zdrowotne aspekty obecności oligosacharydów w diecie człowieka

-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

Omów proces kleikowania skrobi i jego konsekwencje w chemii żywności.

Po podgrzaniu skrobi do temp.50OC 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 90oC 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.

Wymień związki chemiczne zaliczane do fitoestrogenów. Omów ich właściwości i 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 choroby 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

Źródła i właściwości flawonoidów w żywności, jako antyoksydanty

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)

Konsekwencje procesu oksydacji 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 związki zaliczane do wolnych rodników i napisz gdzie powstają 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.

---