Pytania na egzamin z Chemii żyw, technologia żywności, chemia żywności


1.Wiązanie wodorowe:

Pojedyncze wiązanie wodorowe jest bardzo labilne, łatwo się tworzy i ulega zerwaniu. Okres półtrwania wiązania jest mniejszy niż 10-10 s. Dlatego pojedyncze cząsteczki wody mogą łatwo zmieniać połączenie z sąsiednimi cząsteczkami wykazując przez to molekularną rychliwość a ostatecznie małą lepkość wody.

Wiązania wodorowe decydują o spójności ciekłej wody (kohezja), jak też o zdolnościach zwilżających wody (adhezja). Dzięki zjawiskom kapilarnym siły adhezji i kohezji umożliwiają transport wody w roślinach.

Wiązanie wodorowe jest ważnym czynnikiem stabilizującym reakcje wewnątrzkomórkowe. Wydzielane podczas reakcji ciepło jest pochłaniane przez wodę (duże ciepło właściwe). W warunkach wysokiej temperatury otoczenia, organizmy żywe regulują swoją temperaturę wydalając niewielkie ilości wody (transpiracja - rośliny, perspiracja - zwierzęta). Odparowanie wody pochłania 500 razy więcej energii niż podniesienie jej temperatury o 1'C. Działanie buforujące można zauważyć w środowisku.

2.Woda strukturalna:

- woda strukturalna (krystaliczna, związana chemicznie, <0,03%) integralna część składników niewodnych, ulokowana w wolnych przestrzeniach makrocząsteczek lub związana w postaci wodzianów

3.Dostepnośc wody; (chyba o to chodzi)

Jako ciecz i lód pokrywa 70% powierzchni ziemi.

Woda słodka stnowi 3% całkowitej ilości wody na ziemi, a z tego tylko 0,003% uczestniczy w cyklu hydrologicznym (atmosfera-hydrosfera).

Główny składnik ilościowy organizmów żyjących na ziemi (60-80% masy).

Środowisko, w którym zachodzi przemiana materii i energii, transport substancji odżywczych i produktów odpadowych wewnątrz komórki oraz wymiana substancji ze środowiskiem wewnętrznym.

Poza nielicznymi wyjątkami, biologicznie czynne struktury białek i kwasów nukleinowych, a także struktury nadcząsteczkowe (m.in. błony biologiczne) powstają jedynie w środowisku wodnym.

Woda bierze udział w wielu reakcjach chemicznych jako substrat lub produkt.

Jest jednym z elementów międzycząsteczkowych oddziałowań (m.in. wiązania wodorowe, budowa jonowa).

Jest źródłem tlenu uwalnianego przez rośliny (fotoliza wody).

2 H2O = O2 + 4H+ + 4e-

(atomy wodoru służą do syntezy związków organicznych, a gradient protonów do produkcji do produkcji energii chemicznej)

4. Amyloza i amylopektyna:

Skrobia nie jest związkiem jednorodnym, lecz mieszaniną dwóch polimerów glukozy: amylozy i amylopektyny.

Amyloza zbudowana jest z długich, nierozgałęzionych łańcuchów reszt glukopiranozowych powiązanych ze sobą wiązaniami α-1,4-glikozydowymi.

W amylopektynie natomiast łańcuchy reszt glukozowych są rozgałęzione. Obok wiązań alfa-1,4-glikozydowych, w punktach rozgałęzień występują jeszcze wiązania α-1,6-glikozydowe.

5. Skrobia modyfikowana:

Dlaczego modyfikujemy skrobię???

Cechy skrobie ulegające modyfikacjom:

Skrobie modyfikowane jako dodatek do żywności (w Polsce):

Rozporządzenie ministra zdrowia z 23.04.2004r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych i substancji pomagających w żywności.

6. Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe:

- kwas linolowy

- kwas linolenowy

Ich niedobór może powodować:

- zmniejszenie przyrostu masy ciała

- zmiany skórne

- zwiększenie spożycia wody

- bezpłodność

- uszkodzenie nerek

- zmniejszenie ostrości wzroku

- osłabienie mięśnia sercowego

- zmiany w wielkości narządów

7. Zmainy białek pod wpływem temaperaury:

Rozpuszczalność a temperatura

Rozpuszczalność wielu białek wzrasta wraz z temperaturą (w zakresie do 40'C), dalsze ogrzewanie powoduje dentruację i strącanie białka z roztworu.

Kolagen natomiast w podwyższonej temperaturze rozpuszcza się wskutek przekształcania w żelatynę.

8.Cierpkość taniny:

- charakterystyczna dla tanin cierpkość jest związana z ich zdolnością do tworzenia kompleksów z białkami śliny i błon śluzowych, głównymi czynnikami odpowiedzialnymi za wiązanie się tanin z białkami jest hydrofobowa interakcja między aromatycznymi pierścieniami tanin i hydrofobowymi fragmentami występującymi w cząsteczkach białek oraz wiązania wodorowe między grupami hydroksylowymi tanin, a grupami karbonylowymi wiązań peptydowych białek, dodatkowo kompleksy te mogą być stabilizowane wiązaniami kowalencyjnymi

9. Barwniki:

Barwienie żywności budzi wiele kontrowersji. Są to obawy związane z :

- możliwą szkodliwością stosowanych barwników

- obawą o wprowadzanie konsumenta w błąd co do np. świeżości, składu itp.

Nie wolno barwić produktów w celu ukrycia zafałszowania lub wprowadzania konsumenta w błąd!

Akty prawne regulujące barwienie żywności zwykle zawierają:

- listę barwników dopuszczonych do stosowania

- określenie ilości dopuszczonych zanieczyszczeń

- listę produktów z podaniem barwników dopuszczonych do barwienia oraz maksymalnego ich stężenia

Barwniki dzielimy na:

- naturalne i identyczne z naturalnymi

- syntetyczne organiczne

- syntetyczne nieorganiczne

Uwaga

Stosowanie barwników w technologii żywności ma za zadanie przywracanie barwy naturalnej albo nadawanie nowej barwy

Barwniki naturalne

Mogą być pochodzenia roślinnego, zwierzęcego i mineralnego. Uzyskuje się je głównie przez ekstrakcję materiału roślinnego (korzenie, liście, kwiaty). Ekstrakty są koncentrowane i barwniki izolowane różnymi metodami. Barwniki naturalne ze względu na brak zastrzeżeń zdrowotnych (w większości) mają duże znaczenie w porównaniu z barwnikami syntetycznymi. Jednak są mniej stabilne i droższe. W wyniku syntezy ich analogów uzyskuje się barwniki identyczne z naturalnymi substancjami. Są to np. ryboflawina (B2), β-karoten

Syntetyczne barwniki organiczne

Są to głownie związki jedno i dwufazowe. Odznaczjąc się większą trwałością i odpornością na warunki środowiska w porównaniu z naturalnymi barwnikami, ponadto są one od nich tańsze.

10. Karetonoidy:

Karetonoiy

- Karoteny - karotenoidy nie zawierające tlenu

- Kstantofile - karetonoidy zawierające w cząsteczce tlen w postaci grup hydroksylowych, epoksydowych lub karbonylowych

E 160 karotenoidy

E 160b annato, biksyna, norbiksyna

E 160c ekstrakt z papryki (kapsantyna, kapsorubina)

E 160d ekstrakt z pomidorów (likopen)

Stanowią grupę barwników naturalnych (w skład cząsteczki wchodzi czterdziści atomów węgla). Zakres odcieni barwy karetonoidów obejmuje pasma od jasnożółtego przez pomarańczowy do czerwonego. Stosowane są do barwienia masła, margaryny oraz serów topionych, jogurtów i deserów.

11.Właściwości funkcjonalne białek:

Właściwości funkcjonalne - właściwości, przez które w produkci zawierającym białka powstają pożądane cechy sensoryczne po podaniu produktu obróbce w opymalnych warunkach.

- rozpuszczalność - tworzenie włókien

- utrzymywanie wody - tworzenie ciasta

- żelowanie - tworzenie błon

- pęcznienie - tworzenie pian

- zwilżanie - tworzenie emulsji

- lepkość - stabilizowanie emulsji

- rehydratacja

Rozpuszczalność

Rozpuszczalność białka zależy od:

- właściwości białka (jego budowy)

- właściwości roozpuszczalnika:

- temperatury

- charakteru chemicznego

- odczynu

- stężenia i łądunków innych jonów

- współdziałania z innymi białkami

- uwikłania białka w strukturze produktu (dostęp rozpuszczalnika)

Utrata rozpuszczalności wskutek obórbki żywności w drastycznych warunkach jest w wielu przypadkach wskaźnikiem denturacji i następczego sieciowania białka.

Utrzymywanie wody

Dzięki właściwościom hydrofilowym białek, produkty żywnościowe przejwaiają dużą wodochłonność, tj. zdolność utzrymania w swej strukturze wody (własnej lub dodanej)

Wodochłonność białek zależy od:

- hydrofobowości ogólnej białka

- konformacji białka

- uwikłania w struktury komorkowe i tkankowe

- interackji z innymi wielocząsteczkowymi związkami

- oddziaływania jonów

- odczynu środowiska

Wszystkie czynniki zacieśniające strukturę białek zmniejszają ich wodochłonność

Żelowanie

- polega na tworzeniu uporządkowanej struktury czastęczek polimerów, zdolnych do zatrzymania rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonych(albo wypełniaczy). W produktach zywnościowych taka strukture mogą utworzyć polisacharydy lub białka lub obydwa polimery wspólnie. Zelowanie białek na ogól wystepuje dwustopniowo:

  1. dysocjuja struktury IV˚ i rozfałduja się łańcuchy polipeptydowe w skutek denaturacji lub częsćiowej hydrolizy

  2. zdenaturowane cząsteczki oddziałowując między sobą, tworzą trójwymiarową strukture, stabilizowaną zazwyczaj przez oziębianie układu.

Sieć przestrzenna żelu utrzymuje sie dzieki takim wiązaniom:

przez zelowanie powstaje pożadana struktura wielu artykułow żywnościowych(np; drobnorozdrobnionych wędlin parzonych, galaretek mięsnych; wiązanie kawałków mięsa w przetworach)

Emulgowanie lipidów

- białka ułatwiają tworzenie emulsji niemieszających się cieczy i stabilizuja powstały układ

Tworzenie pian

Piana powstaje w produktach zywnosciowych wskutek zdyspergowania pecherzyków powietrza w ciekłej masie lub pólstałej masie zawierającej białko. Zdolnośc tworzenia piany wspóluczestniczy w powstawaniu pożądanych właściwości sensorycznych np; tekstury chleba,pieczywa cukierniczego, bitej śmietany i lodów. Pianowtwórcze właściwości można zwiększyć poprzez krótkotrwałe ogrzewanie.

12.Retrogradacja (skrobi)

- jest to zjawisko polegające na przemianie formy spiralnej skrobi w liniową i porządkowaniu się wyprostowanych łańcuchów amylozy w zwarte micele, których struktura jest stabilizowana przez wiązania wodorowe.

Retrogradacja skrobi jest grupą zjawisk zachodzących podczas starzenia się żelu opartym na skrobi. W czasie starzenia się żelu tworzą się w nim coraz większe rejony krystaliczne, żel kurczy się, twardnieje i wydziela wodę.

13. Mutarotacja:

- polega na zmianie wartości liczbowej kąta skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego przechodzącego przez roztwory sacharydów, spowodowana stopniowym przechodzeniem anomeru α w β. Jest wynikiem tautomerycznych równowag, ustalających się w roztworach cukrów. Mutarotacja jest ogólnym zjawiskiem, występującym u większości sacharydów (nie występuje np. w roztworze sacharozy, gdyż w tym disacharydzie oba anomeryczne atomy węgla są zablokowane wiązaniem O-glikozydowym).

14. E150 - ( Karmel ):

E150 karmel

Zaliczany jest do barwników naturalnych. W zależności od sposobu otrzymywania jest cieczą lub zestaloną masą o barwie od ciemnobrązowej do czarnej, o zapachu przypalonego cukru. Do barwienia żywności stosuje się karmel jasny E150a (otrzymywany bez stosowania procesu amoniakalnego), karmel siarczanowy E150b, karmel amoniakalny E150c i karmel amoniakalno-siarczynowy E150d.

E 150a karmel jasny

Produkowany bez dodatku soli amonowych i kwasów stosowany w napojach alkoholowych np: rum, whisky

E 150b karmel siarczanowy

Otrzymywany w kontrolowanych warunkach termicznych Nie dokończone

E 150c karmel amoniakalny

Otrzymywany przy udziale amoniaku jako katalizatora, stosowany do barwienia piwa, wina i napoi wysoko-alkoholowych. Zawartość 4-metylo-imidazolu nie może przekraczać 15 mg/kg barwnika.

E150d karmel amoniakalno-siarczynowy

Otrzymywany w środowisku kawśnym z użyciem siarczanu amonowego jako katalizatora, stosowany do barwienia coca-coli, dżemów, galaretek, sosów i jogurtów.

(dodatkowo)

Pochodzenie:

Mieszanki o kompleksowej barwie brązowej. Wytworzone przez ogrzewanie na sucho lub palenie cukru w obecności zasad, amoniaku, siarczynu lub ich kombinacji.

Funkcje i cechy charakterystyczne:
Kolory: od brązowego do czarnego. Rozpuszczalny w wodzie, o specyficznym, czasami gorzkim smaku.

Dopuszczalne dzienne spożycie:
Do 200 mg/kg masy ciała dla E150c i E150d. Jednakże nie ma wyznaczonej dopuszczalnej dziennej dawki dla E150a i E150b

Efekty uboczne:
Przy spożyciu dużych dawek E150c i E150d mogą wystąpić problemy jelitowe. Ze względu na złożoną budowę związku nadal prowadzi się badania toksykologiczne.

15. Zamrażanie:

- jedna z najkorzystniejszych pod względem biologicznym form utrwalania żywności. Pozwala w maksymalnym stopniu zachować odżywcze, dietetyczne i organoleptyczne walory świeżych produktów. Proces ten polega na szybkim doprowadzeniu produktu do temperatury ok - 30°C, po czym następuje przechowywanie w komorach chłodniczych, w temp. ok. -20°C. Zamrażaniu poddaje się mięso, ryby, jaja, masło, owoce i warzywa (mrożonki).

16. Pektyny wysokometylowane:

E 440 I              PEKTYNA

Identyfikacja

(C6H8O6)n*(O-CH3)25-40   

Funkcja technologiczna

SUBSTANCJA ŻELUJĄCA - ZAGĘSTNIK - STABILIZATOR

Otrzymywanie

Niepełne estry metylowe kwasu poligalakyuronowego oraz jego sole uzyskiwane wodną ekstrakcją z wytłoków owoców cytrusowych, jabłek, lub buraka cukrowego i wytrącane alkoholem

Charakterystyka fizyko-chemiczna

Proszek jasno żółty, jasno szary lub jasno brązowy. Zawiera >65% kwasu galakturonowego, <1% popiołu. Ubytek przy suszeniu <12% Rozpuszczalna w ciepłej, trudno w zimnej wodzie (pęcznieje). Zależnie od stopnia metylacji (%SM) rozróżnia się pektyny wysoko- i niskometylowane:

Pektyny wysokometylowane (SM >50%) zawartość grup metylowych >7%. Żelują w pH <3,5 i stężeniu cukru 55% Temperatura i szybkość żelowania wzrasta wraz z SM oraz zawartością ekstraktu i obniżeniem pH. Rozróżnia się pektyny wolno- (SM 60-65%), średnio- (SM 65-75%) i szybko żelujące (SM >75%). Tworzą przeźroczyste, twarde, zwięzłe, nie ulegające synerezie. Temperatura i szybkośc żelowania wzrasta wraz  z SM, zawartością ekstraktu i obniżeniem pH

Pektyny niskometylowane (SM <50%) otrzymuje się demetylację pektyn wysokometylowanych. Nie rozpuszczają się w „twardej” wodzie. Żelują w pH 2,5-5,4 i tworzą miękkie elastyczne, termicznie odwracalne żele, rozpuszczalne w wodzie

Zastosowanie

Pektyny wysokometylowane są stosowane do żelowania produktów o zawartości ekstraktu powyżej 55%, jak np. dżemów, galaretek owocowych, nadzień cukierniczych, oraz mętnych napojów owocowych

Pektyny niskometylowane są preferowane w produkcji dżemów nie słodzonych, wsadów owocowych, napojów mlecznych, keczupów, odżywek dla dzieci i produktów bezglutenowych. Stosowane do nadawania pełnej smakowitości napojom owocowym oraz stabilizacji białka w kwaśnych napojach mlecznych

17. Używki

Używka - substancja z powodu swego składu chemicznego działająca na układ nerwowy: kawa, herbata, tytoń, afrodyzjaki itp. Mogą być nimi również napoje alkoholowe, narkotyki i inne substancje psychoaktywne, zmieniające (w mniejszym lub większym stopniu) stan świadomości człowieka.

Herbata
Napar z liści herbaty, dzięki alkaloidom wywiera działanie pobudzające na układ nerwowy. Usuwa senność i zmęczenie, pobudza akcję serca i wentylację płuc, dzięki rozszerzeniu naczyń krwionośnych w mózgu, narządach i mięśniach.
Napar z liści herbaty zawiera pektyny, kofeinę olejki eteryczne i garbniki - tak więc nie jest zbyt zdrowy. Nie zawiera żadnych witamin ani soli mineralnych.
Ponadto stwierdzono, że tanina zawarta w garbnikach zabija witaminę C w mleku dodanym do herbaty.
świeżo zaparzona herbata ma największą ilość kofeiny, a mało garbników. Im dłużej trwa proces parzenia i trzymanie "starej" herbaty, tym więcej w naparze jest szkodliwych garbników i osadu. Smak takiego "starego" napoju jest też gorszy. Po wypiciu herbaty ustępuje uczucie fizycznego zmęczenia i umysłowego znurzenia.
Picie herbaty powoduje lekkie podwyższenie ciśnienia krwi, a po wypiciu mocnego naparu nie chce się spać.
Kofeina i jej metabolity zwiększają wydzielanie neuroprzekaźników co usprawnia procesy myślowe i poprawia nastrój. Herbata działa rozgrzewająco przez przyspieszenie przemian energetycznych. U osób przyzwyczajonych do codziennego picia herbaty reakcje takie są słabo widoczne. stosuje się również przy zatruciach, biegunkach i innych zaburzeniach trawiennych. W ostatnich latach zwraca się uwagę na antyoksydacyjne działanie zawartych w herbacie polifenoli oraz ich wpływ na obniżenie ilości cholesterolu. Częste picie mocnego naparu z herbaty może być szkodliwe, gdyż zawarte w niej garbniki mocno działają na błonę śluzową, ograniczają wchłanianie składników pokarmowych, zwłaszcza białek, wiążą wapń, magnez, żelazo, cynk, miedź i inne ważne dla organizmu biopierwiastki. Garbniki niszczą również zawartą w treści pokarmowej witaminę B1.
W 100 gramach suchych listków herbaty jest średnio od 10 do 15 miligramów fluoru.
Kawa
Palone ziarna kawy zawierają wodę, tłuszcze, garbniki oraz kofeinę. Najważniejszą substancją czynną odpowiedzialną za działanie kawy jest właśnie kofeina - alkaloid obecny także w wielu innych surowcach roślinnych, m.in. liściach herbaty i orzeszkach coli. W jednej filiżance kawy w zależności od gatunku znajduje się ok. 70-140 mg kofeiny.
Picie kawy pomaga usunąć oznaki zmęczenia, senność oraz “rozjaśnić” umysł dzięki pobudzeniu kory mózgowej, a przez to całego centralnego układu nerwowego.
Długotrwałe spożywanie w dużych ilościach kofeiny z kawy uzależnia organizm podobnie jak nikotyna i alkohol. Stwierdzono, że stałe dawki kofeiny zwiększają tolerancję organizmu na tę substancję. Jest to tzw. efekt wzmocnienia, czyli konieczność zwiększenia dawek. Po długotrwałym spożywaniu nagłe odstawienie wyzwala efekt fizycznego uzależnienia, który może się objawiać silnym bólem głowy, otępieniem i depresją ustępującymi natychmiast po wypiciu używki. Wypijanie 3-5 filiżanek kawy dziennie (ok. 300 mg kofeiny) jest już uważane za dolną granicę nałogowego picia kawy. Typowe objawy przedawkowania kofeiny to: przyspieszone bicie serca, podwyższone ciśnienie krwi, drżące ręce, niepokój, bezsenność.

18. Dodatki do żywności:

Dodatek do żywności - substancja nie spożywana jako żywność, ale posiadająca (lub nie) wartości odżywcze, pożądana do otrzymania produktu o określonych cechach w procesie technologicznym. (Kodeks żywieniowy, FAO, WHO, 1988)

Przykładowe dodatki:

19. Utlenianie cukrów do kwasów aldonowych:

aldozy w formie łańcuchowej ulegaja utlenieniu do kwasow aldonowych, np. glukoza w przeciwieństwie do fruktozy, ulega utlenieniu do kwasu glukonowego w reakcji z woda bromowa w obecności wodorowęglanu sodu

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
+ Br2 + 2NaHCO3 + 2NaBr +2CO2 + H2O

20. Reakcje D- glukozy z kwasem azotowym:

aldozy w formie łańcuchowej ulegaja utlenieniu do kwasow aldonowych, np. glukoza w przeciwieństwie do fruktozy, ulega utlenieniu do kwasu glukonowego w reakcji z woda bromowa w obecności wodorowęglanu sodu

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
+ Br2 + 2NaHCO3 + 2NaBr +2CO2 + H2O

0x08 graphic
0x08 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Kwas glukonowy

Kwas glukonowy

0x01 graphic

0x01 graphic


Wyszukiwarka