1.STERYLIZACJA ŻYWNOŚCI KWAŚNEJ: pH<4,6. w zasadzie się nie stosuje, ponieważ wysokie stężenie jonów wodorowych uniemożliwia wytwarzanie toksyn przez Clostridium botulinum. Kryterium sterylności tych produktów jest inaktywacja enzymów zwłaszcza peroksydaz. Efekt sterylizacji żywności kwaśnej uzyskuje się najczęściej przez pasteryzację w temp 80-90oC.
2. CZYNNIKI ZWIĘKSZAJĄCE WYDAJNOŚĆ EKSTRAKCJI:
Wydajność ekstrakcji zależy od jakości surowców i metody ekstrakcji. Wymagania jakościowe dotyczą właściwości biolog i składu chem surowców. Właściwości biolog to odmiana hodowlana, dojrzałość, wielkość, jędrność, włóknistość, określają procentowy udział składników ekstrahowanych w suchej substancji surowca, jego związanie z substancją surowca i łatwość rozdrabniania. Na podstawie składu chemicznego określa się ilość składnika ekstrahowanego oraz ilość i rodzaj pozostałych składników surowca jako potencjalnych zanieczyszczeń ekstraktu.
3. EKSTRAKCJA PŁYNAMI NADKRYTYCZNYMI: umożliwia rozdział składników i dodatkowo ich frakcjonowanie. Płyny nadkrytyczne nazywane gęstymi gazami lub gęstymi parami są gazami występującymi w temp o pod ciśnieniami wyższymi od punktu krytycznego czyli w obszarze nadkrytycznym. Wykazują Oce cechy pośrednie między cieczami a gazami i charakteryzują się właściwościami bardzo korzystnymi pod względem przydatności do ekstrakcji, jak mała lepkość, duża dyfuzyjność i zdolność do rozpuszczania różnych substancji, duża rozdzielczość. Ekstrakcja materiału tymi płynami powoduje, że ekstrakt jest w postaci pary o wysokiej temp i ciśnieniu i może być dalej rozdzielany na składniki przez frakcjonowanie tak jak w wielokrotnej destylacji. Następuje połączenie destylacji z ekstrakcją i taką ekstrakcję płynami nadkrytycznymi nazywamy destrakcją.
4. ODŻELAZIANIE WODY: zasada chemicznego odżelaziania polega na utlenieniu żelaza dwuwartościowego i odfiltrowaniu wytrąconego Fe(OH)3. utlenienie związków żelaza dwuwartościowego może być przeprowadzone metodami: najprostsza to napowietrzanie wody. Podczas napowietrzania usuwa się CO2 i utlenia żelazo, które ulega wytrąceniu. Napowietrzanie odbywa się w specjalnych urządzeniach otwartych lub zamkniętych. Odżelazianie przez nawapnianie: gdy związki są pochodzenia nieorganicznego dobre wyniki daje nawapnianie polegające na dodawaniu wody wapiennej bezpośrednio po napowietrzaniu. Odżelazianie za pomocą koagulacji: sposób ten stosuje się do wód w których żelazo występuje w postaci związków koloidowych albo bardzo drobnych zawiesin albo w postaci koloidowych związków organicznych. Stosuje się tu koagulanty Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, FeCl3, przy czym pH środowiska powinno być w zakresie 5,7-7,5.
5. TEORETYCZNE PODSTAWY DESTYLACJI: prawo Daltona: całkowite P mieszaniny par nad r-rem doskonałym złożonym ze składników A i B w stałej temp jest równe sumie p cząstkowych poszczególnych składników: P=PA+PB
Prawo Raoulta: p cząstkowe (PA) skł. A= prężności pary nasyconej czystego składnika A pomnożonej przez ułamek molowy składnika w r-rze doskonałym: pA=PA razy XA. Składniki o różnej lotności (A>B). I prawo konowałowa: para wzbogaca się w składnik bardziej lotny który powoduje wzrost prężności pary nad cieczą czyli obniża jej temp wrzenia. II prawo konowałowa: punktowi max na krzywej prężności pary odpowiada punkt min na krzywej temp wrzenia, a min na krzywej prężności pary odpowiada punktowi max na krzywej temp wrzenia
6. METODY OTRZYMYWANIA SPIRYTUSU BEZWODNEGO: odwadnianie spirytusu: rektyfikacja dwustopniowa, dwuciśnieniowa; rektyfikacja azeotropowa i ekstrakcyjna. Metody otrzymywania spirytusu bezwodnego: destylacja znad środków higroskopijnym - chem wiązanie wody; metoda odwadniania za pomocą gipsu; destylacja azeotropowa; destylacja pod zmniejszonym ciśnieniem; destylacja ekstrakcyjna; metoda sit molekularnych; zastosowanie membran - permentacja
7. CZYNNIKI DECYDUJĄCE O WYDAJNOŚCI SUROWCÓW:
8. PODZIAŁ SUROWCÓW:
podział surowców: a)wg pochodzenia: roślinne i zwierzęce, b) wg znaczenia w procesie technologicznym: podstawowe i pomocnicze, c) wg składu chem: białkowe, tłuszczowe, cukrowe, skrobiowe, d) wg wartości odżywczej: mleko i przetwory, jaja, mięso i ryby, masło, tłuszcze różne, ziemniaki, warzywa i owoce, suche nasiona strączkowe, cukier i słodycze. e) w zalezności od stopnia przetworzenia: konserwy, przetwory, surowce pochodne, surowce pochodne przetworzone, wytwory.
9. PROCESY JEDNOSTKOWE W PRODUKCJI IZOLATÓW BIAŁKOWYCH:
10. METODY ZAGĘSZCZANIA: w praktyce stosuje się wiele metod zagęszczania. Do najpowszechniejszych zalicza się zagęszczanie przez odparowanie lub wymrażanie wody oraz zagęszczanie metodami membranowymi. Odparowanie wody z cieczy jest związane z przejściem wody ze stanu ciekłego w postać pary, a więc wymaga pokonania sił wiążących cząsteczki w cieczy które są większe w stanie ciekłym niż gazowym. proces ten wymaga doprowadzenia określonej ilości energii która jest przekazywana od czynnika grzejnego do r-ru przez konwekcję i przewodzenie. Zagęszczanie przez wymrażanie czyli kriokoncentracja. Polega na wymrożeniu wody z r-ru a następnie usunięciu powstałych kryształów lodu. Oparte jest na równowadze składników s.s cieczy. R-r zagęszczony zawierający dużo składników rozpuszczalnych rozpatruje się jako pseudodwuskładnikowy w którym wszystkie substancje rozpuszcz w wodzie uważa się jako komponent.
11. PROCESY MEMBRANOWE: Dializa to nieodwracalny samorzutny proces rozdzielania składników cieczy, przebiega na skutek różnej szybkości dyfuzji cząsteczek przez membrany półprzepuszczalne. Siłą napędową jest różnica stężeń odpowiednich składników w r-rze po obu stronach membrany. Osmoza to proces jednokierunkowego przenikania rozpuszczalnika przez membranę oddzielającą r-ry o różnym stężeniu składników rozpuszczalnych. Rozpuszczalnik (woda) przenika z r-ru z mniejszym stężeniu do środowiska o większym stężeniu. elektrodializa: proces przemieszczania się jonów obecnych w r-rze wodnym przez membrany pod wpływem różnicy potencjałów pomiedzy elektrodami. Z r-rów są usuwane substancje dysocjujące. odwrócona osmoza: kierunek osmozy można zmienić jeżeli od strony r-ru o wyższym stężeniu składników zastosuje się z zewnątrz ciśnienie wyższe od osmotycznego. Zmieni się wówczas kierunek dyfuzji wody i niskocząsteczkowych składników.
12. METODY OSMOAKTYWNE:
W technologii żywności stosowane są różne metody utrwalania żywności oparte na regulacji aktywności wody. Ze względu na sposób osiagania aktywności wody powodujący utrwalenie żywności metody te można podzielić na: metody oparte na dodawaniu substancji osmoaktywnych do żywności; metody oparte na usuwaniu wody z żywności; metody kombinowane stosując jednocześnie odwadnianie i dodawanie substancji podwyższających ciśnienie osmotyczne. W osmoaktywnych metodach utrwalania żywności wykorzystuje się głównie procesu wywołane dodawaniem cukru lub soli kuchennej. Dodawanie cukru - rozwój większości bakterii jest zahamowany już przy stężeniu cukru w środowisku wynoszącym 25-35% natomiast większość drożdży nie rozwija się dopiero przy stężeniu ponad 65% cukru. Typowym i jedynym przykładem zastosowania cukru jako prawie wyłącznego czynnika konserwującego są syropy owocowe tj. klarowne soki owocowe. Konserwowanie za pomocą chlorku sodu: sól kuchenna dzięki niższej masie cząsteczkowej i zdolności dysocjacyjnej ma większą zdolność hamowania rozwoju dbn niż cukier co w rezultacie sprawia że r-r np. sacharozy jest izotoniczny z 11-12 krotnie słabszym r-rem chlorku sodu. W praktyce zazwyczaj dopiero przy dawce 18-20% soli kuchennej uzyskuje się pełniejsze zakonserwowanie żywności która przed jej użyciem wymaga zwykle daleko posuniętego odsolenia przez moczenie w wodzie w celu umożliwienia dyfuzji soli.
13. DODATKI W ŻYWNOŚCI: nie stanowią istotnej części produktu ale są jednak niezbędne do jego wytworzenia. Stosuje się 4 grupy dodatków: zwiększające wartość odżywczą - wzbogacenie żywności polega na celowym zwiększaniu lub przywracaniu jej początkowej wartości odżywczej przez dodanie jednego lub kilku składników odżywczych, pochodzących z produktów naturalnych lub otrzymywanych syntetycznie. Produkty naturalne stanowią bogate źródło wielu niezbędnych składników odżywczych szczególnie białka, wapnia i witamin. Substancje przedłużające trwałość - chemiczne substancje utrwalające produkty spożywcze - niewielki dodatek związków chemicznych do żywności wywołuje efekty abiotyczne tzn hamujące rozwój dbn i enzymów a nawet je unieczynniające. Substancje chemiczne stosowane w tym celu powinny być obojętne pod względem smakowo zapachowym a przede wszystkim nieszkodliwe dla konsumenta. Chemiczne utrwalanie żywności polega na oddziaływaniu destrukcyjnym na ściany błony komórkowej lub ingerencji w przemiany genetyczne komórek dbn lub inaktywacji enzymów i metabolitów podczas rozwoju dbn. Efekty utrwalania zależą od rodzaju substancji chemicznych, dawki, czasu oddziaływania w środowisku. Substancje poprawiające cechy organoleptyczne - stosowanie takich środków jest spowodowane wymaganiami konsumenta oraz koniecznością wyrównania trat niektórych składników żywności powstających w czasie procesów technologicznych. Przyprawy i aromaty dodaje się w celu zaostrzenia lub uzupełnienia naturalnego smaku i zapachu przetworów. Do grupy dodatków smakowo zapachowych należą: przyprawy roślinne, hydrolizaty białkowe, naturalne substancje zapachowe, syntetyczne substancje zapachowe. Substancje ułatwiające przebieg procesu technologicznego - chemiczne środki spulchniające stosowane do przygotowania i wypieku ciasta wydzielają w wyniku wzajemnej reakcji oraz rozkładu pod wpływem podwyższonej temp, CO2 lub inny gaz. Środki spieniające służą do wytworzenia struktury piankowej wyrobów cukierniczych. . substancje zagęszczające jak np. żelatyna, agar, związki pektynowe, kwas alginowy.
14. CELE STERYLIZACJI I PASTERYZACJI: sterylizacja i pasteryzacja to metody utrwalania żywności polegające na cieplnej inaktywacji dbn enzymów. Pasteryzacja polega na ogrzaniu w środowisku wilgotnym do temp nie przekraczającej 100oC. W wyniku pasteryzacji ulega zniszczeniu mikroflora wegetatywna - w co najmniej 99% - i chorobotwórcza nieprzetrwalnikująca w 100%. W procesie sterylizacji produkty ogrzewa się do temp powyżej 100oC w celu zniszczenia wszystkich dbn w tym również ciepłoodpornych lub przetrwalnikowych. Żywność sterylizowana nie zawiera żywych komórek lub zawiera je w formie niezdolnej do rozmnażania. Skuteczność sterylizacji i pasteryzacji wyznaczają temp i czas jej działania.
15. WARTOŚĆ „Z”: wpływ temp na czas niszczenia komórek charakteryzuje wartość współczynnika efektu sterylizacyjnego „z”, wyznaczona z krzywych czasu śmierci cieplnej, określających relacje miedzy czasem ogrzewania a temp. Wartość „z” określa wzrost temp potrzebny do 10-krotnego skrócenia czasu ogrzewania.
16. KRIOKONCENTRACJA: Zagęszczanie przez wymrażanie czyli kriokoncentracja. Polega na wymrożeniu wody z r-ru a następnie usunięciu powstałych kryształów lodu. Oparte jest na równowadze składników s.s cieczy. R-r zagęszczony zawierający dużo składników rozpuszczalnych rozpatruje się jako pseudodwuskładnikowy w którym wszystkie substancje rozpuszcz w wodzie uważa się jako komponent.
Kriokoncentracja stosowana jest w przemyśle spożywczym do: zagęszczania napojów alkoholowych; wstępnego zagęszczania cieczy przed suszeniem sublimacyjnym; zagęszczania soków szczególnie wrażliwych na temp; otrzymywania koncentratów octu winnego uzyskiwanego na drodze fermentacji; przy zagęszczaniu enzymów. Zalety kriokoncentracji: stosowanie niskich temp; brak powierzchni rozdziału faz ciecz - para zabezpiecza substancje lotne; mniejsze zużycie energii niż przy odparowaniu wody. Wady: trudności w zagęszczaniu soków zawierających większe ilości skł nierozp.
17. KRZYWA SUSZENIA I SZYBKOŚCI SUSZENIA:
Krzywa suszenia jest to zależność między średnią zawartością wody w suszonym produkcie a czasem suszenia. Składa się z 2 odcinków. Od Wo do Wk odcinek prostoliniowy, od Wk do Wr odcinek krzywoliniowy. Wk oddziela 2 etapy suszenia różniące się intensywnością wysychania produktu. Przedstawiając graficznie wynik krzywej suszenia otrzymujemy wykres szybkości suszenia. Wykres składa się z linii wzrostu szybkości suszenia od zero do wartości stałej Wo, odcinek miedzy Wo a Wk to I okres suszenia, poźniej jest II okres suszenia. Odnosi się to do produktów spoż suszonych konwekcyjnie.
18. PUNKT POTRÓJNY: wykres odnosi się do suszenia sublimacyjnego które polega na tym że woda z produktu jest usuwana w skutek przemiany fazy stałej w parę z pominięciem fazy ciekłej. Krzywe oddzielające 3 fazy skupienia nazywa się krzywymi geometrycznymi a miejsce ich przecięcia punktem potrójnym. W tym punkcie istnieje możliwość równoczesnego występowania wody w 3 stanach skupienia. Poniżej tego punktu woda występuje tylko w fazie stałej lub gazowej.
19. DEMINERALIZACJA: usunięcie z wody wszystkich jonów z wyjątkiem bezwodnika kwasu węglowego i krzemowego.
20. DESTYLACJA MOLEKULARNA: molekularna): stosuje się do rozdzielenia mieszanin związków o dużym ciężarze cząsteczkowym, nieodpornych na działanie wyższych tem i tlenu z powietrza. Podstawową rolę odgrywają: niskie ciśnienie, grubość warstwy destylującej oraz odległość i położenie powierzchni kondensacyjnej w stosunku do powierzchni parowania oraz sprawne usuwanie substancji ubocznych.