1.Procesy aglomeracji.przykłady zastosowań w przemysle spożywczym.
Aglomeracja- łączenie się cząstek substancji w większe skupiska-agloreraty
A. skladników żywności:
Krystalizacja wydzielanie się fazy stałej lub substancji stopionej z roztworu, wskutek łączenia się cząsteczek lub jonów w siatkę krystaliczną.
Warunkiem zaistnienia K. jest PRZESYCENIE roztworu
-odparowanie rozpuszczalnika
- chłodzenie roztworu
- dodatek subst, wiązących wodę
- dodatek subst. zmniejszających rozpuszczalnośc krystalizowanej substancji
Zastosowanie:
-wydzielanie
cukrów (sacharozy, glukozy, laktozy), aminokwasów , wiatamin, kw. organicznych i wody.
Towarzyszy zagęszczaniu (kriokoncentracja), suszeniu, zamrażaniu.
Koagulacja to proces zmniejszanie się stopnia dyspersji układu koloidalnego poprzez łączenie się cząstek substancji na skutek zaburzenia równowagi elektrycznej układu koloidalnego, tworząc osad -(flokulacja)
Denaturacja
Wysalanie
Hydratacja
Dehydratacja
Żelifikacja / galaretowanie to proces zmniejszanie się stopnia dyspersji układu koloidalnego poprzez łączenie się cząstek substancji w trójwymiarową sieć wiążącą wodę, tworząc żel.
Liożele - bogate w wodę
Ksero żele- ubogie w wodę
Synereza - samorzutne wydzielanie fazy ciekłej ( wody), starzenie się żelu, w wyniku tworzenia się nowych wiązań międzycząsteczkowych, zmniejszając tym samym ilość miejsca dla wody
Tiksotropia- izotermiczne odwracanie żelifikacji.
Naturalne czynniki żelujące białka:
Żelatyna
Kazeina
Gluten
Aktomiozyna
polisacharydy:
skrobia pektyny
oraz
agar
tragant
karagen
karboksymetyloceluloza
do produkcji dżemów, kisieli, (ż. pektyn)
mięsa( hydratacja)
serów,twarogów, napojów fermentowanych (ż. enzymatyczna lub kwasowa)
Cel A.
-modyfikacjastrukrury
-poleprzenie rozpuszczalności produktu
Aglomeracja samorzutna powoduje zazwyczaj wady tekstury!
A . żywności suszonej
Wygodne w transporcie i użyciu
Sypkie ale Niepalące
Dobrze rozpuszczalne
Tworzą zawiesiny bez konieczności mieszanie/ podgrzewania
Często smaczniejsze i bardziej trwałe
Brykietowanie (prasy)
Granulowanie (tabletkarki)
Tabletkowanie (glanylatory)
Brykietowanie i tabletkowanie polega na
Odpowiednim nawilżeniu
krótkotrwałym (ok. 20s) sprasowaniu produktu pod wysokim cisnieniem (do 20 MPa)
Brykietowanie- Do formowania koncentratów do zup, dań warzywno mięsnych, mieszanek warzywnych, paszy np. wysłodki buraczane.
Tabletkowanie - sprasowanie produktu w matrycy o odpowiednim profilu. Stosowanie w formowaniu koncentratów spożywczych oraz p. cukrowniczym.
Granulowanie
nawilżenie parą wodną proszku ,
odczekanie- utrwalenie powstających aglomerów,
suszenie do określonej zaw. wody
ochładzanie
przesiewanie
granulowanie- ekstraktu kawy, odżywek dla dziei, herbat rozpuszczalnych, mieszanek kakao z cukrem, soków z owoców cytrusowych
Procesy membranowe i przykłady zastosowania w przemyśle spożywczym.
Osmoza
Odwrócona osmoza (nanofiltroacja)
Dializa
Ultrafiltracja
Perewaporacja
Osmoza - samorzutne przenikanie rozpuszczalnika z roztworu o mniejszy stężeniu lub przenikanie czystego rozpuszczalnika do roztworu o większym stężeniu przez błonę półprzepuszczalną
- przepuszczalną TYLKO DLA ROZPUSZCZALNIKA.
Siłą napędowa osmozy jest różnica potencjałów chemicznych po obu stronach membrany.
Różnica miedzy stężeniami tworzy ciśnienie osmotyczne.
Termoosmoza- o. przyspieszona zwiększeniam różnicy temperatur po obu stronach membrany
Elektroosmoza- o. przyspieszona zwiększeniem różnicy potencjałów po obu stronach membrany( do otrzymywania wody pitnej ze słonych wód morskich i oceanicznych)
Osmofor - urzadzenie do zagęszczania osmotycznego w przem. spoż.
Odwrócona osmoza (nanofiltracja) przenikanie rozpuszczalnika przez błonę pólprzepuszczalną (tylko dla rozpuszczalnika), kierunek nanofiltracji jest odwrotni niż w osmozie
A samo przenikanie rozpuszczalnika jest wymuszone
Rozpuszczalnik przenika z roztworu o większym stężeniu przez błonę pólprzemyszczalna o wielkości porów do 0.1 nm.
Stosowana do
oddzielania wody z zywności,
Zagęszczania zywności(np. mleka)
Usuwania z wody składników w niej rozpuszczonych
Uzdatniania wody
Dializa - samorzutne przenikanie rozpuszczalnika z roztworu o mniejszy stężeniu lub przenikanie czystego rozpuszczalnika do roztworu o większym stężeniu przez błonę półprzepuszczalną
- przepuszczalna dla ROZPUSZCZALNIKA I ROZPUSZCZONYCH W NIM MIKROCZASTECZEK
Błona zatrzymuje makrocząsteczki powyżej 500um tj cz. tłuszczu, koloidy
Siłą napędowa dializy jest różnica potencjałów chemicznych po obu stronach membrany.
Dializat- „zurzyty roztwór”
Dyfuzat- „ zurzyty rozpuszczalnik”
Stosowana do:
Usuwania soli i elektrolitów z
soków owocowych,
roztworów koloidowych, produkcja preparatów białkowych (odżywek dla dzieci, diabetyków, sportowców)
zagęszczonego soku cukrowego
Ultrafiltracja- przenikanie rozpuszczalnika przez błonę pólprzepuszczalną ( dla rozpuszczalnikai rozpuszczonych w nim mikrocząsteczek - soli , jonoów),
kierunek ultrafiltracji i jest odwrotny niż w dializie
A samo przenikanie rozpuszczalnika (z cz.) jest wymuszone
Rozpuszczalnik przenika z roztworu o większym stężeniu przez błonę pólprzemyszczalna o wielkości porów od 0.1 do 0.001 um.
Błona zatrzymuje makrocząsteczki powyżej 500um tj cz. tłuszczu, koloidy
Stosowana do produkcji preparatów białkowych z mleka, serwatki czy wód sokowych ziemniaka, pozbawionych soli mineralnych i o zmiejszonej zawartości cukru.
W technologii izolatorów białek roślinnych
Do odzysku enzymów w celu ponownego wykorzystania
Do odzysku i oczyszczania ścieków w p. mleczarskim i ziemniaczany,
Perewaporacja- odparowywanie membranowe
Do ulatniających się oparów z zagęszczanego roztworu umieszcza się prostopadle błonę przepuszczalna tylko dla cząsteczek pary wodnej, zatrzymując/odzyskując w ten sposób składniki lotne np. substancje aromatyczne.
3.Opisz kryteria dodatków do żywności i podaj ich funkcje technologiczne
Zwiększajace wartość odżywczą
Chemiczne substancje utrwalające prod spożywcze
Substancje dodawane ze wzgledów organoleptycznych
Substancje ułatwiające przebieg procesów technologicznych
Zwiększajace wartość odżywczą
Celowe zwiększanie / przywracanie początkowej wartości odżywczej żywności, polega na dodaniu jednego bądź kilku składników odżywczych naturalnych/ syntetycznych
1. uzupelnienie niedoborow w racji pokarmowej.
2. uzupełnienie strat składników odżywczych zachodzących podczas procesów technologicznych
Np. drożdże, serwatka, kazeina, chude mleko w proszku, mąka sojowa, sojowe preparaty białkowe
Syntetyczne witaminy, mineraly , aminokwasy
Chemiczne substancje utrwalające prod spożywcze
O dzialaniu abiotycznym -hamuja rozwój drobnoustrojów, unieczynniaja enzymy.
- obojętne smakowo i zapachowo
- nieszkodliwe
- wydajne i tanie
Np. SO2 hamuje rozwoj bakterii, wirusów i plesni, nieszkodliwy dla drozdzy winnych
w przemysle owocowo-warzywnym, do konserwacji win
Azotan potasu / sodu w celu zachowania berwy mięs i wędlin,
W produkcji serów do hamowania fermentacji masłowej
Kwas sorbowy / propionowy hamuje rozwój plesni i drozdzy , w przemysle owocowo-warzywnym
Benzoesan sodu - utrwalanie produktów kwasnych, hamuje rozwój drozdzy i bakterii fermentacji masłowej,
nieszkodliwy dla bakterii fermentacji mlekowej
kwas mrówkowy- utrwalanie przetworów owocowych
antybiotyki: nizyna i pimarycyna
Wędzenie
Nasycenie produktów spożywczych : fenolami, kwasami, aldehydami, ketonami, alkoholami, estrami…
Substancje dodawane ze wzgledów organoleptycznych
Zaspokojenie wymagan konsumenta
Wyrównanie strat substancji powstałych podczas procesów technologicznych (aromaty, barwniki)
Np. przyprawy roślinne, hydrolizatory białkowe (buliony)naturalne i sztuczne substancje zapachowe
Dla polepszenia smaku, zapach, wygląd
Octan amylu - zapach gruszek
Mrówczan etylu - rum
Fenylooctan etylu - miód
Cukier Miód
Substancje ułatwiające przebieg procesów technologicznych
Spulchniacze
do przygotowania i wypieku ciasta, wydzielające CO2 lub inny gaz
NaHCO3 ( soda oczyszczona)
(NH4)HCO3 (wodorowęglan amonowy)
Spieniacze
do tworzenia struktury piankowej wyrobów cukierniczych
Albumina krystaliczna ( wysuszone białko jaja kurzego pozbawione cukru)
Ekstrat z korzenia mydlnicy lekarskiej
Zagęszczacze -
Żelatyna - częściowo shydrolizowany kolagen zwierzęcej tkanki łącznej, rozpuszczalna tylko w goracej wodzie, po ostudzeniu tworzy galaretę.
Agar - węglowodan, wyciag z wodorostów morskich, rozpuszczalny tylko w goracej wodzie, po ostudzeniu tworzy galaretę
Pektyny - zaliczane do błonnika
Alginiany- z wodorostów morskich
Emulgatory
ułatwiają wytworzenie i stabilność emulsji, uławiają przebieg procesów technologicznych, wpływaja na właściwości organoleptyczne produktu.
Lecytyna Żółtka jaj e. syntetyczne
Stabilizatory
przeciwdziałaja zmiana struktury produktów spożywczych pod wpływem róznych czynników ( zamrażanie, ogrzewanie, zmiany pH,
Cytrynian sodu - stabilizator przy produkcji mleka zagęszczonego
4. Metody suszenia i ich zastosowanie. Krzywe suszenia marchwii i mleka- ??
Suszenie żywności można podzielić na naturalne (słoneczno- powietrzne i wietrzno- powietrzne) - zależne od warunków klimatycznych - oraz sztuczne.
Do konwencjonalnych sposobów suszenia przyjęto zaliczać:
Suszenie kondukcyjne polega na odprowadzeniu wody z produktu przez przekazanie kontaktowe ciepła z ogrzanego wewnętrznie materiału.
Suszenie konwekcyjne odbywa się za pomocą owiewu suszonego produktu gorącym ---powietrzem lub innym gazem. Przebieg suszenia konwekcyjnego przedstawia się następująco
- przejmowanie ciepła od czynnika suszącego przez suszony produkt,
- zamiana wody znajdującej się w produkcie w parę, dzięki ciepłu przejętemu od czynnika suszącego,
- przejmowanie wody (w postaci pary) 0d ciepła stałego przez czynnik suszący,
- przemieszczanie się wody wewnątrz suszonego produktu od jego wnętrza ku powierzchni.
Proces suszenia jest procesem wymiany ciepła i masy oraz odbywającej się przemiany fazowej (parowania wody). Suszenie konwekcyjne jest procesem niestacjonarnym, tzn. zarówno temperatura produktu suszonego, jak i zawartość w nim wody ulegają ciągłej zmianie w czasie trwania procesu.
1.Suszenie fluidyzacyjne
polega na oddolnym przepuszczeniu przez sypki, ziarnisty materiał powietrza ogrzanego (suchego) o tak dobranej prędkości, że cała masa ziarnista zostaje uniesiona, tworząc stan "półzawieszony", czyli fluidalny , w którym suszony materiał zachowuje stałą swobodę ruchów. Zjawisko upłynniania materiału suszonego nazywamy fluidyzacją.
Np. dosuszanie zbórz
2.Suszenie promiennikowe
materiał umieszcza się w suszarni (najczęściej suszarnię stanowi tunel z ruchomą taśmą), w której ścianach umieszcza się promienniki podczerwieni. Powierzchnia suszonego materiału szybko nagrzewa się przez napromieniowanie, w wyniku czego w pobliżu powierzchni odbywa się szybkie suszenie materiału. Jednocześnie przez suszarnię przepływa powietrze, do którego odparowuje woda z rozgrzanej powierzchni. Np., suszenie chipsów
3.Suszenie azeotropowe
polega na włączeniu wody obecnej w produktach spożywczych w mieszaninę azeotropową z rozpuszczalnikami, organicznymi, które są dopuszczone do stosowania w technologii żywności (np. ksylen, benzen, octan etylu). W dehydratacji żywności od rozpuszczalników wymaga się również, aby ich temperatura wrzenia była niższa od temperatury wrzenia wody. Przedstawione wymagania spełnia octan etylu, który dodany do produktów spożywczych, np. owoców, warzyw, tworzy mieszaninę azeotropową z obecną w nich wodą. Otrzymanie mieszaniny azeotropowej umożliwia łączne odparowanie wody i rozpuszczalnika.
4.Suszenie pianowe
polega na intensyfikacji usuwania wilgoci oraz na poprawie jakości produktu po suszeniu. Znaczące korzyści w tym zakresie uzyskuje się po suszeniu spienionych cieczy. Otwarta, porowata struktura powstająca podczas spienienia, pozwala na zwiększenie intensywności przenoszenia wilgoci oraz umożliwia skrócenie czasu suszenia. Po suszeniu struktura produktu jest porowata, co znacznie poprawia ich roztwarzalność w wodzie. Spienienie cieczy uzyskuje się najczęściej przez zastosowanie próżni nad cieczą, do której wprowadzono gaz, np. CO 2, lub spienienie cieczy bezpośrednio przed suszeniem. Niekiedy, w celu łatwiejszego uzyskania piany, do cieczy dodaje się substancji powierzchniowo czynnych i stabilizatorów piany. Suszenie pian prowadzi się na tacach, porowatych taśmach lub w innych urządzeniach o dużej powierzchni. Niekiedy piany suszy się metodą sublimacyjną.
Suszenie pianowe stosuje się do odwadniania produktów takich, jak: koncentraty białek mleka, koncentraty lub izolaty białek roślinnych, koncentraty owocowo-warzywne, np. koncentrat pomidorowy.
5.Suszenie sublimacyjne - liofilizacja
podobne jest do konwencjonalnego suszenia w próżni, z tą różnicą, że woda z produktów jest usuwana wskutek przemiany fazy stałej w parę, z pominięciem fazy ciekłej. Aby przebieg procesu sublimacji był prawidłowy, jest konieczne wytworzenie próżni w komorze suszarniczej, w której jest umieszczony suszony produkt.
ZALETY:
- występuje mała lotność ważnych składników smakowo-zapachowych, ponieważ w niskich temperaturach woda ma większą lotność niż większość lotność niż większość związków org.
- materiał suszony w stanie zamrożonym nie zmienia objętości, nie pieni się, nie koaguluje, a po wysuszeniu przybiera gąbczastą strukturę, wskutek czego może być szybko regenerowany;
- niska temp. procesu hamuje wiele procesów fizykochemicznych oraz eliminuje rozwój drobnoustrojów.
w suszeniu mięs, mleka, przetworów mlecznych i owocowo warzywnych
5. Przechowalnictwo surowców roślinnych. Dwie metody modyfikacji atmosfery podczas przechowywania owoców.
Warunki wymagane w przechowalnictwie surowców.
Warunki racjonalnego przechowywania nietrwałych surowców roślinnych ( owoce warzywa i ziemniaki)
- jak najszybsze schlodzenie ich po zbiorze zimnym powietrzem / zanurzeniem w roztworach bądź w próżni
- utrzymanie optymalnej temperatury, wilgotności i składu atmosfery
Atmosfera kontrolowana jednostronnie zawartość O2 i CO2 1:1 i N 79 % na stałym poziomie
Atmosfera kontrolowana dwustronnie O2 8%, CO2 1-5 % ; N 78- 90 %
Wymaga hermetycznych pomieszczeć, wprowadzanie N gazowego i usuwanie CO2
- optymalne warunki przechowywania wpływają na jakość, trwałość i przydatność przerobową.
-promieniowanie jonizujące ( gł. cebula i ziemiaki)
Przedłuża okres przechowywania
Niszczy niekorzystna mikroflorę
Hamuje proces kiełkowania
Zwalnia dojrzewanie
- promieniowanie ultrafioletowe (owoce warzywa) zabija drobnoustroje w powietrzu i na powierzchni.
-ziarno, konieczne dosuszanie po zbiorze do 10-14% wody
Przechowywane w workach; luzem w spichlerzach czy silosach z funkcja przewietrzania zborza ( wykonane z żelbetu, stali i tworzyw sztucznych)
6. Metody zagęszczania. Wady i zalety. Parametry (?)
Wartość cisnienia osmoaktywnego dla 5% sacharozy
Osmoaktywne metetudy utrwalania żywności
*usuwanie wody (zagęszczanie, suszenie)
*dodawanie substancji osmoaktywnych (cukier,sól)
*metody kombinowane
Zagęszcza się soki owocowe, warzywne i mleko
Polega na usuwaniu wody lub zwiększenia stężenia składników suchej substancji przez dodatek np. cukru - dże, galaretki owocowe.
Stopień koncentracji charakteryzuje p. zagęszczania
Jest stosunkiem masy roztworu przed zageszczeniem, do masy roztworu po zagęszczeniu/
Stosunek % zawartości s.s. w koncentracie do % zaw. s.s. w roztworze.
Zagęszcza się do 30 - 40% s.s. w koncentracie
Zagęszczanie w naczyniach otwartych
Pod ciśnieniem normalnym w temp 100 `C
Niekorzystne pod względem jakości koncentratu i nieekonomiczne (wysoki koszt dehydratacji)
Stosowany w gospodarstwach domowych.
Zagęszczanie w wyparkach
Pod podwyższonym cisnieniem.- gdy pary mogą być wykorzystane jako czynnik grzejny.
Pod obniżonym cisnieniem gdy
*w zagęszczanym roztworze może wystąpić denaturacja białek
wiazania biłakowo-cukrowe
zmiana barwy/zapachu
*dostępny jest czynnik grzejny o wymaganych parametrach
*konieczne jest zwiększenie różnicy temperatur między czynnikiem grzejnym a
ogrzewanym
*konieczne jest zwiększenie intensywności odparowania wody
Stosując obniżone cisnienie uzyskuje się oszczędność zmniejszając zapotrzebowanie na ciepło potrzebne by doprowadzić roztwór do wrzenia, zwiększając tym samym różnicę temperatury pomiedzy plaszczem grzejnym(np. 120'C) a wrzącym roztworem (np. 60 `C)
Wady :
Koszty na dodatkowe urządzenia skraplające i utrzymujące próżnię
Wyższe koszty explotacyjne
Zalety
Ograniczenie stratsubstancji lotnych
Lepsza jakość koncentratu, wydajność procesu
Skrócony czas dehydratacji
Powszechnie stosowany
Zagęszczanie matodami dyfuzji membranowych
Osmoza
Dializa ultrafiltracja
Nanafiltracja
Zalety
Dehydratacja nastepuje bez zmiany skupienia wody - oszczędność energii i kosztów
Prowadzona w temperaturze otoczenia - zachowanie substancji aromatycznych, barwników, witamin- leprza jakość i wartość biologiczna.
Brak potrzeby użycia wody do skraplania oparów - oszczędność wody
Wady Wysoki koszt membran i urządzeń membranowych
Kriokoncentracja
Zagęszczanie przez wymrażanie. Polega na częściowej krystalizacji wody i oddzieleniu kryształów od zagęszczonego roztworu (prasy, wirówki, kolumny przemywające)
zalety
wysoka jakość smakowo-zapachowa i odżywcza ( witaminy, barwniki, aromaty - minimalne straty)
stosunkowo mala energochlonność
niskie koszty procesu
możliwość uzyskania koncentratu do 50% s.s.
wady
trudnośc zagęszczania sokow zawierających substancje nie rozpuszczlne w wodzie np. włókna w nektarach
stosunkowo wysokie ceny aparatów do kriokoncentracji
Klatacja
Polega na dodaniu do roztworu substancji chemicznych ( propan, butan, freon) tworzących z woda hydraty, które po krystalizacji są usuwane z roztworu. Ze względu na niemożliwośc całkowitego usunięcia czynnika z zageszczonego roztworu klatacji się nie wykorzystuje w przemyśle spożywczym.
Zagęszczanie ultradźwiękami
Metoda wykorzystuje wzrost temperatury powstający podczas działania ultradźwiękami, który zalezy od lepkości.
- brak zmian smaku i zapachu
- pasteryzacja i wyjałowienie koncentratu
Dodawanie cukru
rozwój większości bakterii zahamowany jest prz stężeniu 25 - 35% cukru
rozwój pleśni przy 75 - 80 %
dlatego marmolady zawierające 55- 65 % cukru wymagają obsuszenia - powstanie suchej skorki na powierzchni
rozwój drozdzy osmofilnych - pekanie butelek z sokami nawet powyżej 65 % cukru
wykorzystywany dziś głównie w produkcji syropów o zaw 68 % cukru
dodawanie soli
większa zdolnosc hamowania rozwoju drobnaostrojów niż cukier
halofile rozwijają się nawet przy 15 % stężeniu NaCl
NaCl w zetknieciu z materialem o strukturze komórkowej dział początkowo egzoosmotycznie - odwadnia i powoduje kurczenie komórek co powoduje utratę półprzepuszczalności błon. Następuje obukierunkowa dyfuzja - mieszanie soku komórkowego z NaCl. Po paru dniach następuje wyrównanie NaCl w roztworze i w materiale oraz znaczne zubożenie go w zw małocząsteczkowe, proces odsalania również zubaża go z tych związków.
Dziś konserwuje się tak żywność w której podstawowe składniki są nie rozpuszczalne w wodzie.
Sledzie solone, mieszanki warzywne, grzyby solone, słonina, ogórki.
Solenie zywności, jest uważane za nie racjonalne, gdyz wysoki poziom Na przyczynia się do nadciśnienia i nowotworow.
Metody utrwalania polegające na jednoczesnym zagęszczaniu i dodawaniu składników zwiekszajacych cisnienie osmotyczne
(zmniejszające aw)
Żywność specjalna o średniej zawartości wody jest stosunkowo trwala, nie wymaga zamrażania, ani rozcieńczania woda przed spozyciem, ani specjalnych opakowań
Zaw wody 20 - 50 %, mniejsza od naturalnej zawartości wody, a wieksza niż w żywności suszonej, dodaje się sacharozę lub srodki o większej aktywności osmotycznej np. glicerol ( aw 0.7 - 0,85 )+ inne cznniki utrwalające ( pasteryzacja, obniżenie pH) , środki przeciw pleśniowe - sorbinian potasu.
Wykorzystywania w branzy owocowo warzywnej, cukiernictwie i koncentratów spożywczych..
Wartość cisnienia osmotycznego dla 5% sacharozy
Ok. 0,5 %
Dlaczego trzeba zagęszczac przed suszenim?
Sam proces suszenia jest koncentrowaniem składników s.s. czyli zagęszczaniem…?!
Wstępne zagęszczenie prowadzi się w celu zmniejszenia kosztow, czasu i efektywności suszenia.
Dotyczy to glównie przecierów owocowych, warzywnych i mleka. Zagęszczanie pozwala pozbyc się tzn. wody wolnej a otrzymane w wyniku zagęszczenia koncentraty, szybciej się suszy.
Wymień procesy chemiczne stosowane w produkcji zywności
Hydroliza kwaśna i alkaliczna
Hydroliza skrobi w produkcji cukru skrobiowego
Hydroliza sacharozy w produkcji miodu sztucznego
Hydroliza białek w produkcji koncentratów spożywczych
Neutralizacja
Integralnie związana z produkcją cukru skrobiowego (syropow, glukozy),
rafinerowanych olejów roślinnych
hydrolizatorów bialkowych
Defekcja
Saturacja
Synteza chemiczna
Barwników
Substancji smakowo-zapachowych
Witamin
Zw. Słodzących
Substancji białkopodobnych
tłuszczy
Modyfikacja żywności
np.Modyfikacja węglowodanów
skrobi i laktozy,
Modyfikacja bialek
Chemiczna modyfikacja konsystencji produktów spożywczych
np. uwodorowanie tłuszczów - utwardzanie
Przeestryfikowanie ( transestryfikacja, reestryfikacja) tłuszczów
Pektyny i inne żelujące
emulgatory
Chemiczne utrwalanie np. wędzenie
Co to jest sulfitacja defekcja saturacja
sulfitacja
siarkowanie, utrwalanie win, moszczów owocowych i in. półprzetworów żywnościowych (również zapobieganie utlenianiu i ciemnieniu suszu owocowego)
defekcja (nawapnianie)
usuwanie zw. niecukrowych oraz zakwaszenie soku do pH 11 - 12 dodając wapno ( CaO )
saturacja (nasycanie cieczy gazem)
nasycenie roztworu CO2 w celu usunięcia nadmiaru wapna z roztworu
Węglan wapna ( nierozpuszczalny w wodzie) absorbuje na swojej powierzchni niecukry, barwniki i koloidy- ułatwiając filtracje soku.
defekcja i saturacja wykorzystywana jest produkcji cukru z buraków
9.Mechaniczne i nie mechaniczne sposoby rozdziału substancji i zastosowanie
MECHANICZNE
X Rozdzielanie materiałów niejednorodnych
Rozdzielanie zawiesin i emulsji
Flotacja
Filtracja
Wirowanie
X Rozdzielanie mas pół stałych - soczystych
X Rozdzielanie ciał stałych
Rozdział na frakcjie różniące się kształtem i wielkością
Rozdział według prędkości opadania
Rozdzielanie magnetyczne
X Odzielanie ciał stałych i cieczy od gazów
X Rozdzielanie zawiesin i emulsji
NIEMECHANICZNE
Ekstrakcja
Destylacja
Zagęszczanie i suszenie
Procesy membranowe ( osmoza, nanofiltracja, dializa, ultrafiltracja)
1.Metody sedymentacyjne
polegają na samoczynnym rozwarstwianiu się zawiesin w skutek różnic gęstości cząstek zawieszonych(ośrodka zdyspergowanego) w stosunku do gęstości ośrodka dyspersyjnego(wody lub soku komórkowego). Rozdzielanie następuje przy pomocy sił ciężkości. Rozdzielone fazy odseparujemy przy pomocy lewarów. Przykładem tego typu jest stosowany dawniej sposób oddzielania śmietanki od mleka chudego przez pozostawienie mleka przez kilka godzin ,co umożliwia uformowanie się górnej warstwy śmietany o zaw.15-20% tł. d = 0,91 - 0,93 oraz dolnej warstwy mleka chudego o zaw. 0,5-1 % tł. d = 1,035 g/cm3. Oddzielanie wody owocowej z owocowego mleczka krochmalowego w odstojnikach.
2. Flotacja
Elektroflotacja - polega na elektrolizie ścieków, na elektrodach powstaje gaz, który wnosi cząsteczki zanieczyszczeń do góry.
Jest procesem odwrotnym do sedymentacji, stosowanym do zagęszczania osadów w oczyszczalniach i usuwania z nich tłuszczu. Wykorzystujemy różnicę gęstości, interesuje nas faza lżejsza od środowiska wodnego, która gromadzi się na górze.
W mieszaczach flotacyjnych osad w wyniku flotacji wypływa ku górze, a woda zawarta w osadzie oddziela się w dolnej części zagęszczacza. Flotację uzyskuje się bądź przez podgrzanie osadu do temp. 35° C i w wydzieleniu w ten sposób pęcherzyków gazów o flotującym działaniu bądź przez wprowadzenie do osadu -bezpośrednio przed doprowadzeniem go do zagęszczacza-powietrza pod ciśnieniem. Po wprowadzeniu osadu wraz z rozpuszczonym w nim powietrzem do bezciśnieniowego zbiornika ( zagęszczacza) wydzielają się pęcherzyki powietrza powodując proces flotacji cząstek osadu.
Wysokociśnieniowa- powietrze o ciśnieniu 0,6 MPa (mało przydatna) duże pęcherze powietrza, konieczność dodatku koagulatu; korekta pH.
Niskociśnieniowa - 0,1 MPa, nie wymaga obróbki wstępnej osadu.
3.Filtracja
Filtracją nazywa się proces rozdzielania układów niejednorodnych, czyli proces oddzielania cząstek fazy rozproszonej od cieczy stanowiącej fazę rozpraszającą. Oddzielanie faz zachodzi w czasie przepływu cieczy przez powierzchnię porowatą, na której zatrzymują się cząstki ciała stałego o średnicy większej od średnicy otworów przegrody. Przepływ cieczy odbywa się w wyniku różnicy ciśnień po 0bu stronach przegrody i zależy 0d wielkości otworów przegrody, która stwarza opór hydrauliczny przepływającej cieczy.
Rodzaje filtracji
Filtracja pod stałym ciśnieniem
Filtracja pod stałym natężeniem przepływu
Rodzaje filtrów
Komorowe
Bębnowe
Taśmowe
Talerzowe
O działaniu ciągłym
O działaniu okresowym
Prędkość filtracji zależy od:
-właściwości przegrody porowatej,
-właściwości oddzielanego osadu, jego ściśliwości, porowatości,
- temperatury filtrowanej zawiesiny,
- ciśnienia podczas procesu filtracji.
Przykłady: oddzielanie brzeczki piwnej od reszty chmielu; produkcja soków owocowych; oddzielanie wina od resztek drożdży; wydzielanie drożdży z mleka drożdżowego; filtracja drożdży podczas uzdatniania; filtracja ścieków.
4.Rozdzielanie metodą wirowania
Metodą wirowania rozdziela się pod działaniem siły odśrodkowej, mieszaniny niejednorodne ciał stałych z cieczami, cieczy z cieczami lub mieszaniny dwóch cieczy z ciałem stałym. Rozdział faz następuje przez wprowadzenie mieszanin w ruch obrotowy, dzięki czemu cząsteczki cięższe są odrzucane z większą siłą ku obwodowi, a cząsteczki lżejsze układają się w warstwie bliższej osi obrotu.
Wirówki: 1.sedymentacyjne (okresowe, półciągłe, ciągłe); filtracyjne; talerzowe 2. odtłuszczające otwarte; zamknięte; hermetyczne.
Funkcje wirówek:
Separacja faz
Homogenizacja kuleczek tłuszczowych
Oddzielanie zanieczyszczeń.
X Rozdzielanie mas pół stałych - soczystych -TŁOCZENIE
Dotyczy owoców których w wyniku tłoczenia uzyskuje się moszcz.
Wykonywane w temp. Pokojowej lub wyższej (lepkie) pod podwyższonym/ obnizonym cisnieniem za pomoca pras.
Np. wytłaczanie oleju z nasion oleistych
Wytłaczanie tłuszczu podczas produkcji mączki miesnej i miesnokostnej
Otrzymywanie soków z miazgi owocowej i warzywnej
Odwadnianie osadów sciekowych przed ich dalsza utylizacją
X Rozdzielanie ciał stałych
Rozdział na frakcjie różniące się kształtem i wielkością
Sita (tłoczone, druciane, tkane)
Rozdział według prędkości opadania
Cząsteczki o największej gęstości opadaja najszybciej a o najmniejszej najwolniej - tworząc frakcje
Wialnie - urządzenie do klasyfikacji powietrznej
Klasyfikatory hydrauliczne - do k. wodnej
Rozdzielanie magnetyczne
W celu pozbawienia materiałów sypkich metalicznych domieszek ( powodujących awarie/ zanieczyszczenie urządzeń)
Separatory magnetyczne posiadające silny magnes/elektromagnes.
X Odzielanie ciał stałych i cieczy od gazów
Cyklon
urządzenie do suchego oczyszczenia gazu z zawieszonych w nim cząstekciał stałych (mleka, myły macznego)
Hydrocyklon
Urządzenie do oddzielania cząstek ciała stałego od cieczy w wyniku działania sił bezwładności.
- do klasyfikacji ziarna
- oddzielanie mlaczka krochmalowego od miazgi itp.
10. Znaczenie procesu destylacji ??? w książce opisany jest proces dyfuzji… w suszeniu (s. 204 bednar)
Funkcje powietrza jako czynnika suszącego metoda fluidyzacyjną
Proces suszenia odbywa się na zasadzie nie ustalonej dyfuzji cząsteczkowej wody z materiału suszonego.
Dyfuzja wody z materialu zalezy od charakteru wzajemnego oddziaływania, zawartości wody i współczynnika dyfuzyjności
dlatego rodzaj związania wody warunkuje jej mechanizm podczas suszenia:
Wodą związaną, trzeba przekształcic w parę wodną, która łatwiej przemieszcza się w materiale
Wodę wolną (w kapilarach) przemieszcza się w zależności od warunków suszenia,
w postaci cieklej - siły kapilarne
w postaci gazowej - róznica cisnień
Współczynnik dyfuzji wody- zależy od zaw. wody w produktach oraz temperatury.
W miarę wzrostu temperatury, maleje lepkośc wody co powoduje wzrost współczynnika dyfuzji.
Im mniejsza zawartośc wody w produkcie tym niższy współczynnik dyfuzji wody
Funkcje powietrza jako czynnika suszącego metoda fluidyzacyjną
Suszenie metodą fluidyzacyjną
polega na oddolnym przepuszczeniu przez sypki, ziarnisty materiał powietrza ogrzanego (suchego) o tak dobranej prędkości, że cała masa ziarnista zostaje uniesiona, tworząc stan "półzawieszony", czyli fluidalny , w którym suszony materiał zachowuje stałą swobodę ruchów. Zjawisko upłynniania materiału suszonego nazywamy fluidyzacją.
Np. dosuszanie zbórz
Funkcje powietrza
Czynnik tworzący i utrzymujący suszony material w formie zawiesiny fluidalnej
pochłania i odprowadza wilgoć z aparatu
pozwala regulować temperaturę w aparacie oraz szybkośc procesu.
Podzial kryteriów surowców w przemysle spożywczym.
Ze względu na :
*Pochodzenie ( roślinne i zwierzęce )
*znaczenie w procesie technologicznym (podstawowe i pomocnicze)
podstawowe- stanowią zasadnicza częsć przetworów, a ich koszt to ok. 80 % ogólnych kosztów produkcji.
Pomocnicze - niezbędne do uzyskania cech jakościowych produktu (śr. Aromatyzujące,
smakowo-zapachowe,
barwiące,
konserwujące
klarujące)
*skład chemiczny
Białkowe( mięso jaja sery
Tłuszczowe (oleje, masło, tł. Zwierzęce )
Węglowodanowe (cukier, miód, syropy)
Skrobiowe ( mąki, kasze)
*wartośc odżywczą wyodrębnia się 6,9 lub 12 grup.
*na stopień przetworzenia
Naturalne produkty spożywcze
Konserwy ( mrozone, suszone, sterylizowane, o zwiększonym cisnieniu osmotycznym, zakonserwowane śr chemicznymi)
Przetwory ( gdzie surowiec zatracił swa pierwotna indywidualność np. masło, sery,wędliny, marmolady…)
Derywaty produkty pochodne, powstałe w wyniku wyodrębnienie czystego składnika (krochmal ziemniaczany, cukier buraczany)
Produkty pochodne przetworzone ( przetworzone czyste składniki np. skrobia modyfikowana, miód sztuczny)
Wytwory - samoistnie wytworzone przez przemysł tj alkohol, aa, witaminy
*stopień przygotowania do konsumpcji
Naturalne, nieprzetworzone i nie wymagające obróbki kulinarnej (miód, owoce)
Naturalne, nieprzetworzone, wymagające obróbki kulinarnej (ziemniaki, ryby)
Przetwory/półprodukty - poddane częściowej obróbce technologicznej, wymagające obróbki kulinarnej
Przetwory gotowe do spożycia - chleb, wędlina
1. Wymień procesy odzysku składników aromatycznych podczas zagęszczania soków w wyparkach.
*Procesy prowadzone częściowo lub całkowicie pod obniżonym ciśnieniem w niskiej temperaturze
*adsorpcja na węglu drzewnym substancji aromatycznych oraz ich ekstrakcji
*ekstrakcja substancji aromatycznych gazem obojętnym
*destylacja frakcjonowana
*parewaporacja dla wyparek pod cisnieniem atmosferycznym
12. Wymień czynniki decydujące o wydajności produkcji surowców roślinnych. - pianowski s. 28
Przyrodnicze
światło
ciepło
woda
atmosfera
pożywienie mineralne
podłoże
Fizjogeograficzne
gleba
klimat
Agrotechniczne
melioracje wodne
odmiany roślin
uprawa roli
nawożenie
pielęgnacja
ochrona
zbiór (sprzęt)
Przechowywanie i transport
Techniczne
budynki
nawozy sztuczne
maszyny naośna
środki chemicznej ochrony
srodki transportu
drogi
paliwo energia elektryczna smary
środki opakowaniowe
Ekonomiczne
ceny
zbyt
ustrój rolny
Subiektywne
wiedza
doświadczenie
uzdolnienia
zamiłowania
zdrowie
kwalifikacje moralne.
13. Surowce przemysłu olejarskiego, skład chemiczny
Rośliny oleiste- ich nasiona / owoce zawierają 20 - 70 % tł
Między zwrotnikowa i zwrotnikowa powyżej 50 % tł
palma kokosowa,
olejowiec,
atalia,
migdałowiec zwyczajny,
oliwnik europejski,
drzewo tungowe,
orzech ziemny,
sezam, rącznik,
soja,
bawełna fałdzistka,
maziczka siewna
strefa umiarkowana do 50 % tłuszczu
rzepak,
rzepik,
słonecznik,
len oleisty
dynia oleista
gorczyca
W Polsce rzepak i rzepik maja największe znaczenie
białko ok. 20 %,
tłuszcz 30 - 50 %
woda do 10 %
błonnik 6-7 %
14 energochłonnosc bezpośrednia, skumulowana….
Obliczyc współczynnik dla 1 kg wody gdy WSP En = 8 MJ/Kg
Energochłonność bezpośrednia - bezpośrednie zuzycie energii (zawartej w nosnikach pierwotnych i wtórnych) na wyprodukowanie jednostki produktu/ półproduktu lub na przeprowadzenie określonego procesu technologicznego
Nosniki pierwotne -paliwa naturalne stałe, ciekłe i gazowe
Nosniki wtorne - paliwa wytworzone z nośników pierwotnych tj biogaz, gorąca woda, para, energia elektryczna
Enargochłonnośc skumulowana - całkowita ilośc zuzytej energii na pozyskanie, przetwarzanie, transport, dystrybucję surowców i materiałów potrzebnych do wytworzenia produktu / przeprowadzenia określonego procesu technologicznego
(energochłonność na etapie pozyskiwania surowca + energochłonność przetwarzania)
- eksplotacyjna - wydatkowana w bezpośrednim procesie wytwarzania produktu lub usługi
- inwestycyjna - nakłady energetyczne pośrednie związana z wydatkowaniem energii na wytworzenie materiałów budowlanych, wybudowanie obiektów przemysłowych i maszyn wykorzystanych w procesie produkcji danego produktu/ półproduktu, ich transport, konserwację, naprawy.
10.opakowania aktywne i inteligentne, tworzywo biodegradalne
Opakowania aktywne
Opakowania aktywne - nazywane są również funkcjonalnymi, są to opakowania, które oprócz funkcji izolowania produktu spożywczego od środowiska zewnętrznego, aktywnie oddziałują z produktem lub atmosferą wewnątrz opakowania i wpływają na poprawę jakości lub przedłużają czas bezpiecznego przechowywania.
Wśród opakowań aktywnych wyróżniamy:
opakowania o właściwościach przeciwbakteryjnych
opakowania absorbujące tlen
opakowania wydzielające lub absorbujące CO2
opakowania absorbujące wodę
opakowania absorbujące etylen
opakowania wydzielające etanol
opakowania wydzielające/absorbujące zapachy
opakowania zabezpieczające barwę produktu
Opakowania absorbujące wodę
Absorbujące arkusze pod porcjami mięsa - absorbery Dri-Fresh do mięsa, drobiu i ryb
Wkłady absorpcyjne w postaci arkusza umieszczonego pod porcją mięsa lub warzyw
są najprostszym sposobem eliminacji niepożądanego zjawiska w postaci
odcieku lub par
Opakowania o właściwościach przeciwbakteryjnych
W opakowaniach stosowane są również systemy uwalniające substancje przeciwdrobnoustrojowe, ze względu na zahamowanie wzrostu bakterii chorobotwórczych i pleśni wytwarzających mykotoksyny, a także ze względu na opóźnienie rozwoju bakterii powodujących psucie się żywności.
W tych celach stosowane są następujące substancje: etanol (lub inny alkohol), sorbiniany, benzoesany, propioniany lub bakteriocyny.
Mogą być one uwalniane z saszetek lub z folii.
Opakowania wydzielające lub absorbujące CO2
Pochłaniacze dwutlenku węgla
Pochłaniacze dwutlenku węgla stosowane są w celu usunięcia go z opakowania, bowiem może on je rozerwać.
Typowym pochłaniaczem CO2 jest tlenek wapnia (CaO) umieszczany na żelu krzemionkowym, CaO pochłaniając wilgoć, przekształca się w Ca(OH)2, a następnie wodorotlenek wapnia reaguje z dwutlenkiem węgla tworząc wodorowęglan wapnia CaCO3.
Saszetki wydzielające do atmosfery opakowania dwutlenek węgla zwykle zawierają również substancje pochłaniające tlen.
„Oddychające” folie (np. Darfresh) charakteryzują się regulowaną przepuszczalnością, która pozwala na stosowanie ich do pakowania serów, które w czasie swojego cyklu życia emitują dwutlenek węgla (np. edam, emmental, gorgonzola, roquefort itp.).
Folie typu Darfresh ograniczają przenikanie tlenu do wnętrza opakowania, chroniąc jakość produktu i jednocześnie umożliwiając wydostawanie się dwutlenku węgla na zewnątrz, co umożliwia naturalną kontynuację procesu dojrzewania sera w opakowaniu. Tym samym, sery w kawałkach mogą nabierać naturalnego smaku i konsystencji już po zapakowaniu, zachowując swoją barwę i dłuższy okres trwałości.
Opakowania absorbujące tlen
Celem stosowania pochłaniaczy tlenu jest kontrola zawartości tlenu wewnątrz opakowania.
Ich głównym zadaniem jest redukcja tlenu do takiej ilości, która zapewnia zapakowanemu produktowi najwyższą jakość.
Usuwanie tlenu jest ważne, gdyż zapobiega utlenianiu się tłuszczów, a także rozwojowi bakterii tlenowych i pleśni.
Zastosowanie pochłaniaczy tlenu może wiązać się z pewnym zagrożeniem zdrowotnym, bowiem wytworzenie środowiska beztlenowego może sprzyjać rozwojowi patogenów beztlenowych, takich jak Clostridium, lub fakultatywnie beztlenowych, takich jak Listeria spp.
Do usuwania tlenu z opakowania stosuje się:
sproszkowane żelazo (w Polsce najczęściej stosowane)
kwas askorbinowy,
oksydazę glukozową,
oksydazę alkoholową,
Najczęściej stosuje się saszetki jako pochłaniacze tlenu, ale znane są już metody wbudowywania pochłaniaczy tlenu w sam materiał opakowania.
Najnowszym odkryciem są pochłaniacze tlenu umieszczane w postaci małej uszczelki ulokowanej w zamknięciu.
Opakowania absorbujące etylen
Pochłaniacze etylenu stosowane są w celu wyeliminowania go z atmosfery opakowania, gdyż jest on fitohormonem, który przyśpiesza dojrzewanie i starzenie się owoców i warzyw (skraca ich trwałość).
Do związków wykorzystywanych w celu pochłaniania etylenu stosowane są:
nadmanganian potasu
saszetki silikonowe
Pakowanie w modyfikowanej atmosferze
Uzyskanie dłuższych okresów trwałości produktów umożliwia pakowanie w atmosferze modyfikowanej.
Technologia ta polega na usunięciu powietrza z opakowania i wprowadzeniu w jego miejsce tzw. gazów obojętnych.
Skład gazów jest uzależniony od rodzaju pakowanego produktu, a także żądanego okresu trwałości produktu.
Do pakowania stosowane są mieszaniny dwutlenku węgla
i azotu w różnych proporcjach.
Najczęściej są wykorzystywane folie polipropylenowe z warstwą krzemu, folie ze spienionego polipropylenu z warstwą barierową na tlen EVOH i z warstwą zgrzewalną polipropylenu.
Optymalny skład atmosfery dla warzyw i owoców wynosi zwykle 0-5% dwutlenku węgla i 1,5-3% tlenu. Resztę atmosfery stanowi azot.
Krojona sałata umieszczona w opakowaniu ze zmodyfikowaną atmosferą
Warzywa minimalnie przetworzone
Opakowania inteligentne
Opakowania inteligentne - są to opakowania monitorujące wewnętrzne i/lub zewnętrzne otoczenie produktu, a dzięki temu dostarczają informacji o produkcie znajdującym się wewnątrz opakowania. Dzięki tego typu opakowaniom możemy dokładnie określić zmiany jakości produktu w czasie przechowywania.
Wśród opakowań inteligentnych wyróżniamy:
opakowania zaopatrzone w czujniki temperatury,
opakowania monitorujące zmiany zawartości tlenu lub CO2 wewnątrz opakowania
opakowania zaopatrzone w czujniki wykrywające w przechowywanym produkcie zmiany biochemiczne spowodowane wzrostem mikroorganizmów
Inteligentne wieczko na kubek do kawy
Innowacyjne wieczko dostarcza konsumentowi informację na temat temperatury napoju znajdującego się w kubku
Wieczko zostało wyprodukowane przez firmę Smart Lid Systems. Innowacyjne opakowanie ma za zadanie dostarczyć konsumentowi informacji na temat temperatury napoju znajdującego się w kubku. Wieczko zmienia swój kolor od brązowego koloru niezaparzonej kawy, do czerwonego po zalaniu kawy wrzątkiem.
Zmiana koloru wieczka może również informować o prawidłowym zamknięciu kubka, jeśli został on zamknięty nieprawidłowo zmiana koloru wieczka jest nierównomierna.
Eggology's On-the-Go 100% Egg Whites
Białko jaj bez żadnych dodatków, sprzedawane przez firmę Eggology w plastikowym kubku jest gotowe po: wstrząśnięciu,
odbezpieczeniu wieczka i podgrzaniu w mikrofalówce przez 95 sekund. Podczas gotowania białko zwiększa swoją objętość i podnosi wieczko.
Firma Mitsubishi Co wprowadziła na rynek najbardziej znany wskaźnik pod nazwą Ageless Eye (nie starzejące się oko). Jego działanie polega na zmianie barwy wraz ze zmianą stężenia tlenu w opakowaniu.
Wskaźnik obecności lub braku tlenu w opakowaniu
Kraft Foods' DiGiorno Microwave Rusing Crust Pizza dostarczana przez Kraft Food Pizza DiGiorno, pakowana jest na specjalną tackę z przypiekającym pierścieniem nad odkrytym ciastem. Podczas podgrzewania w mikrofalówce pierścień przyrumienia odkryte ciasto (które rośnie) i pomaga zapobiec rozmoknięciu czy wysuszeniu skórki.
Cognifex wprowadza na rynek oparte na opatentowanej technologii inteligentne opakowania w postaci „świecących” butelek. Oświetlone może być logo z nazwą napoju albo cała butelka od dołu. Aktywacja światła może następować po określonym czasie, albo wskutek różnych czynników np. po otwarciu butelki lub przy określonej temperaturze napoju.
Producenci zapewniają, że butelka może być oświetlana dowolnym rodzajem odcienia koloru czerwonego, białego, niebieskiego, zielonego, żółtego, a nawet emitować ultrafiolet (UV). Układ sterujący i zasilający znajduje się w materiale opakowaniowym lub jest z nim zintegrowany w podstawie butelki. Sterowanie może odbywać się za pomocą sygnału radiowego, magnetycznego, podczerwonego albo mechanicznego (przez otwarcie butelki). czas trwania efektu oświetlenia jest ściśle określony - zależy od intensywności i rodzaju koloru.
Barwne wskazania przydatności do spożycia Fresh-Check - Time Temperature Integrators (TTI)
Indykator TTI - COOLID
Etykieta informująca o rozmrożeniu produktu
Etykieta ze skalą czasową
ok - produkt pomimo przekroczenia temperatury wskazania jest zdatny do spożycia
eat now - termin przydatności zbliża się do końca, dlatego produkt powinien być niezwłocznie spożyty
do not eat - termin przydatności do spożycia został przekroczony
Degradowalne polimery to materiały czułe na różne czynniki fizyczne, chemiczne i mechaniczne bądź biologiczne powodujące ich degradację, a dzieląc na grupy to:
- polimery ulegające fotoutlenianiu,
- polimery biodegradowalne bezpośrednio,
- polimery ulegające utlenianiu a następnie biodegradacji,
- polimery rozpuszczalne w wodzie,
- nowe formy naturalnych polimerów np. biopol
8. Punkt potrójny
Krzywe oddzielające 3 fazy skupienia wody- stałą, ciekłą i gazową nazywa się krzywymi granicznymi, a miejsce ich przecięcia - punktem potrójnym. W punkcie potrójnym istnieje możliwość (przy odpowiednich wartościach ciśnienia i temperatury) równoczesnego występowania wody w trzech stanach skupienia (stałym, ciekłym i gazowym).Poniżej punktu potrójnego (pod ciśnieniem pary niższym 0d 5 kPa) woda występuje tylko w fazie stałej (lód) lub gazowej (para).
4.cele sterylizacji i pasteryzacji
Pasteryzacja polega na ogrzaniu w środowisku wilgotnym do temp. nie przekraczającej 100C W wyniku pasteryzacji ulega zniszczeniu mikroflora wegetatywna - w co najmniej 99% - i chorobotwórcza nieprzetrwalnikująca w 100%.
Sterylizacja- produkty ogrzewa się do temp. powyżej 100C w celu zniszczenia wszystkich drobnoustrojów, w tym również ciepłoopornych form przetrwalnikowych.
7.kszywa suszenia i szybkości suszenia
celowośc szybkiego zamrażania. Metody zamrażania.
1.Zamrażanie kontaktowe (płytowe) produkt w kształcie płaskich bloków wstawia się między metalowe płyty, wewnątrz których przepływa czynnik chłodzący . Płyty są następnie dociskane do produktu, co zapewnia bardzo dobre przewodnictwo cieplne między produktem a płytą. Czas zamrażania produktów wynosi od 15 do 60 min.
2.Zamrażalnie fluidyzacyjne są to urządzenia tunelowo- owiewowe, w których produkt pod wpływem silnego podmuchu zimnego powietrza tworzy z nim zawiesinę, przesuwającą się wzdłuż tunelu w stronę wylotu zamrażalni . Technika fluidyzacyjna jest stosowana do zamrażania produktów drobnych o wyrównanych kształtach. Czas zamrażania wynosi do 20 min.
3.Zamrażalnie immersyjne- produkty są zamrażane przez zanurzenie lub natryskiwanie czynnikiem chłodzącym, np. roztworem soli, glikolu lub alkoholu etylowego. Produkt zamrażany immersyjnie musi być chroniony szczelnym, ściśle przylegającym opakowaniem. Czas zamrażania wynosi od 20 do 40 min.
Cel szybkiego zamrażania
Maksymalne zachowanie cech organoleptycznych i wartości biologiczno odżywczej.
suszenie sublimacyjne
podobne jest do konwencjonalnego suszenia w próżni, z tą różnicą, że woda z produktów jest usuwana wskutek przemiany fazy stałej w parę, z pominięciem fazy ciekłej. Aby przebieg procesu sublimacji był prawidłowy, jest konieczne wytworzenie próżni w komorze suszarniczej, w której jest umieszczony suszony produkt.
ZALETY:
- występuje mała lotność ważnych składników smakowo-zapachowych, ponieważ w niskich temperaturach woda ma większą lotność niż większość lotność niż większość związków org.
- materiał suszony w stanie zamrożonym nie zmienia objętości, nie pieni się, nie koaguluje, a po wysuszeniu przybiera gąbczastą strukturę, wskutek czego może być szybko regenerowany;
- niska temp. procesu hamuje wiele procesów fizykochemicznych oraz eliminuje rozwój drobnoustrojów.
Metody otrzymywania spirytusu bezwodnego pijanowski s. 218
1. po wielokrotnym powtórzeniu destylacji (czyli reakryfikacji) można uzyskać 97,2 % roztwór alkoholu i wody
( 95,6% wag; 89,5% mol. ) wrzący pod normalnym ciśnieniem w temp. 78,15 `C - azeotrop
Temp. Wrzenia czystego etanolu (wpod normalnym cisnieniem) wynosi 78,32 `C
2.Dalsze odwodnienie jest możliwe poprzez
¬ zmniejszenie ciśnienia w układzie do 700 mm Hg -co powoduje że zawqartośc al. W punkcie azeotropowym wynosi 100 %
¬ dodanie CaO (wapno) - wiązanie wody w mieszaninie wadnem palonym i destylacyjne oddzielenie alkoholu
¬ destylacja azeotropowa z użyciem benzenu i benzyny
95,57 % etanol; 4,43 % woda
18,5 % etanol; 7,5 % woda; 74% benzen - azeotrop wrze w temp 64,85% `C po oddestylowaniu zostaje 100% etanol
Zastosowanie wymieniaczy jonowych do uzdatniania wody.
JONITY - wymieniacze jonowe; nierozpuszczalne w wodzie substancje stałe/ciekłe zdolne do wymiany jonowej z jonami obecnymi w wodzie
# naturalne
#syntetyczne
#półsyntetyczne
*organiczne
*nieorganiczne
&monofunkcyjne - mają jeden rodzaj gr. Funkcyjnych np. tylko sulfonowe
&polifunkcyjne - mają gr funkcyjne o różnych właściwościach np. sulfonowe i karboksylowe
&amfolity (j. amfolityczne) - zawierają gr. Ujeme i dodatnie; w zależności od pH roztworu SA kationitami/anionitami
KATIONITY - substancje wymieniające kationy (czynne gr. Ujemne)
-sulfonowe SO3
-karboksylowe COO
-aminodwuoctanowe N(CH2COO)
-fosforanowe PO3
#mocnokwasowe
#słabokwasowe
ANIONITY - substancje wymieniające aniony (czynne gr. Dodatnie)
-czwartorzędowe amoniowe NR3
-drugorzędowe aminowe NRH2
-fosfoniowe PR3 (*R - bezwodnik kwasowy)
#mocnozasadowe
#slabozasadowe
Wymiana jonowa:
^ statyczna (wrzucenie jonitu do wody i potrząsanie)
^dynamiczna (przepływ elektrolitu przez kolumne z jonitem)
Zasada działania:
1. pęcznienie
2. przenikanie roztworu do wnętrza jonitu
3. wymiana jonów
Czynniki wpływające na wymiane jonową:
-ładunek jonów
-wielkosc jonów
-stopień usieciowania jonitu
-charakter gr. Funkcyjnych
-stężenie roztworu
-hydratacja
Robocza zdolność jonowymienna jest zawsze mniejsza od całkowitej zdolności wymiennej złoża i zalezy od warunków procesu wymiany tj
-temperatura
-pH
-stężenie
-Rodzaj innych jonów w roztworze
-szybkość przepływu roztworu
-wielkośc ziaren jonitu
-geometryczny kształt kolumny
Zmiękczanie wody jonitami to najprostszy sposób uzdatniania - usunięcie jonów Ca i Mg ( Bs. 365 )
2 KtNa + Ca(HCO3)2 = Kt2Ca + 2NaHCO3 - usuwanie tw. przemijającej
+ Mg(HCO3)2 = Kt2Mg + 2NaHCO3 …
+ CaSO4 = Kt2Ca + Na2SO4 - usuwanie tw. stałej
+ MgSO4 = Kt2Mg + Na2SO4 …
+ CaCl2 = Kt2Ca + 2NaCl …
+ MgCL2 = Kt2Mg + 2NaCl …
Odsalanie wody jonitami
*demineralizacja - usuwa wszystkie jony poza SiO2 i CO2 ( schemat !!! B s. 366)
*dejonizacja - usuwa wszystkie jony (schemat !!! B. s. 367)
Czym są spowodowane różne rodzaje twardości wody i metody ich usuwania.
TWARDOŚĆ - właściwość wody spowodowana zawartymi w niej jonami gł Ca i Mg
Tw Ca siarczany, chlorki, węglany i tp Ca
TwMg siarczany, chlorki, węglany i tp Mg
TwW ( węglanowa) węglany Ca i Mg
TwNW siarczany, chlorki i tp Ca i Mg
Tw przem Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2 - ustępuje po przegotowaniu wody
Tw st siarczany, chlorki i tp Ca i Mg - nie ustępuje po przegotowaniu wody
Tw og Tw o g= Tw przem + Tw st = Tw W + Tw NW = Tw Mg + Tw Ca
Podział twardości wód w stopniach niemieckich:
Miękkie < 10'
Śr. Twarde 10'- 15'
Twarde 15'- 30'
Bardzo twarde >30'
Zmiękczanie wody:
-termiczne - zagotowanie - usuwanie Tw przem (2 reakcje B s.358)
-chemiczne - tworzenia soli nierozpuszczalnych w wodzie i ich strącanie - DEKARBONIZACJA
przy pomocy:
*wapna (4 reakcje B s.359)
*sody (2 reakcje B s.359) metoda wapno i m. sodowa są najtańsze i najbardziej rozpowszechnione
*sody kaustycznej
*fosforanów (4 reakcje B s.361)
2-3 razy szybsza od metod wapno soda,
nie wymaga ścisłego dozowania Na3PO4 *10H2O
nie koroduje blachy żelaznej
zapobiega tworzeniu kamienia kotłowego
*soli baru
-fizykochemiczne (jonitowe)
Zmiękczanie wody jonitami to najprostszy sposób uzdatniania - usunięcie jonów Ca i Mg ( Bs. 365 )
2 KtNa + Ca(HCO3)2 = Kt2Ca + 2NaHCO3 - usuwanie tw. przemijającej
+ Mg(HCO3)2 = Kt2Mg + 2NaHCO3 …
+ CaSO4 = Kt2Ca + Na2SO4 - usuwanie tw. stałej
+ MgSO4 = Kt2Mg + Na2SO4 …
+ CaCl2 = Kt2Ca + 2NaCl …
+ MgCL2 = Kt2Mg + 2NaCl …
Odsalanie wody jonitami
*demineralizacja - usuwa wszystkie jony poza SiO2 i CO2 ( schemat !!! B s. 366)
*dejonizacja - usuwa wszystkie jony (schemat !!! B. s. 367)
Dezynfekcja wody - odkażanie (B. s. 369)
Metody fizyczne:
-ogrzewanie
-naświetlanie ( UV , promieniowanie podczerwone)
-ultradźwięki
-filtry ceramiczne
Metody chemiczne:
-Silne utleniacze tj ozon; chlor
Skuteczność śr. Chem. Zależy od :
*rodzaju, stężenia,czasu i powierzchni kontektu śr. Dezynfekcyjnego z woda
*ilości i rodzaju mikroorg.
*rodzaji i stężenia zanieczyszczeń w wodzie
Ozonowanie
+ duża akrywnosc O3
+nie pozostawia szkodliwych produktow ubocznych
+polepsza cechy organoleptyczne wody
-krótkotrwałe działanie
-wysoki koszt
Chlorowanie (wapno chlorowane, ClO2, chloraminy organiczne)
+usuwa obce posmaki
+ułatwia usuwanie Fe i Mn
+zapobiega ( w pewnym stopniu ) koorozji
+usuwa śluz z urządzeń - ułatwiając mycie i dezynfekcje instalacji, pomieszczeń czy opakowań
Rodzaje chlorowania:
#Stałe - dezynfekcja i oczyszczanie wody wodociągowej
#okresowe - zwalczanie odrostów biolog.; dezynfekcja urządzeń, pomieszczeń, zbiorników 10-20 mg/dm3
#wstępne - przed wielostopniowym procesem uzdatniania wody
#końcowe - po uzdatnianiu fizykochemicznym wody
#normalna dawką - ustalona dawka potrzebna do dezynfekcji + 1 mg/dm3 (prawie nie wyczuwalny, znika w 100% podczas ogrzewania
2-5 mg/dm3 do celów technologicznych w przemyśle owocowo-warzywnym
#zwiększną dawką - skuteczniejsze odkażanie (?) , dodatkowo poprawia właściwości wody i zapobiega hydrobiologicznemu obrostowi biologicznemu urządzeń; stos do wody chłodniczej, wody przezaczonej do celów sanitarno porządkowych.
Metody odżelaziania wody:
Odżelazia się ze wzgl. Smakowych- woda pitna < 3 mg/dm3
*napowietrzani i filtrowanie
1.Fe(HCO3)2 + 2H2O = Fe(OH)2 + 2CO2
2.2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O = 2Fe(OH)3
3.filtracja strąconego osadu.
*napowietrzanie, nawapnianie i filtrowanie
- gdy związków żelaza nie można wytrącic samym napowietrzaniem
1.2Fe2SO4 + 2Ca(OH)2 = Fe(OH)2 + 2CaSO4
2.2 Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O = 2Fe(OH)3
3.filtracja strąconego osadu.
*koagulacja
- dla drobnych zawiesin tj. Fe(OH)3, Fe2(SO4)3, FeCl3
Przy użyciu koagulantów m.in. Al2(SO4)3 i 5,7-7,5 pH
Odmanganianie wody
( zazwyczaj zw. żelaza towarzyszy Mn(HCO3)2 rzadziej MnSO4 - w dużych ilościach szkodliwe są dla zdrowia)
-napowietrzanie,nawapnianie i odfiltrowywanie
Polega na hydrolizie Mn4+ do Mn2+ w zasadowym pH
1a.Mn(HCO3)2 + 1/2O2 + 2Ca(OH)2 = Mn(OH)4 + 2CaCO3 + H2O
1b.MnSO4 + 1/2O2 + H2O + Ca(OH)2 = Mn(OH)4 + 2CaSO4
2. Mn(OH)4 = MnO2 * 2H2O
wytrącający się Mn(OH)4 przechodzi w uwodniony dwutlenek manganowy tzn brunatniał
-przepuszczanie przez kationit manganowy
-koagulacja
-filtrowanie przez aktywne złoże
1