Ogólna technologia żywności

1Dokumentacja technologiczna.

Specyfikuje wszystko co dotyczy warunków wytwarzania(definiuje) charakterystyka produktu składa się z:

Z instytucji technologicznej, grupa asortymentu

Określa poszczególne operacje i zbiegi przetwórcze

Kolejność ich występowania w procesie produkcji

Określa parametry produkcji( temperatura i czas) i sposób ich wykonywania

NORMA ZUŻYCIA - dotyczy wszystkich surowców i dodatków oraz materiałów pomocniczych niezbędnych do wyprodukowania zwykle 1 tony gotowego produktu, podaje ona surowiec w stanie brutto. Odnosi się do każdego asortymentu oddzielnie

BEZ TYCH DWÓCH DOKUMENTÓW NIE MOŻNA RUSZYĆ Z PRODUKCJĄ

- Dokument mówiący o jakości, trwałości i warunkach przechowywania - mogą mieć charakter obligatoryjny i zalecający

- przed wejściem do UE były to normy jakościowe, branżowe określały warunki badania. Obecnie normy polskie nie są obowiązujące, ale w sytuacjach awaryjnych można się do nich odnieść. Mogą być to dokumenty: Kodeksu Żywnościowego, Dobrej Praktyki Żywnościowej (GMP), i dotyczące higieny (GMH).

Technologia musi nadzorować swój produkt w obrocie, warunki przechowywania,. Również to zalecenie powinno objąć producenta surowców podstawowych (np. hodowcę drobiu), gdyż surowiec determinuje jakość. Najważniejszym jego zadaniem jest wyprodukowanie żywności jak najlepszej wartości odżywczej. Wszystkie procesy przetwórcze raczej zmniejszają wartość odżywczą (jest to cena jaką płacimy za trwałość), tylko w wyjątkowych sytuacjach może nastąpić poprawa wart. Odżyw. Surowca podstawowego, np. po przez zniszczenie substancji antyżywieniowych(np. białko soi - inhibitor trypsyny, produkty zbożowe - fityna, pieczenie chleba ją niszczy jest jej mniej w razowych.)

Przetwórstwo - bezpieczeństwo i jakość dlatego bardzo ważne jest dla technologa by znał podstawowe zasady żywienia .Najczęściej popełnianym błędem jest obróbka surowców nie biorąca pod uwagę obróbki cieplnej wpływającej na zawartość aminokwasów.

2.FAO/WHO

FAO/WHO . Wzorzec teoretyczny określający wartość odżywcza białka. Mowi nam ile musi być aminokwasów w białku aby uznac je za pełnowartościowe.

WAO- Wskażnik aminokwasu ograniczającego. = Zawartość aminokwasu egzogennego w jednym gramie białka produktu( posiłku)/ na zawartość aminokwasow egzogennych w jednym gramie białka wzorcowego * 100

Aminokwas ktroy pozostaje w najmniejszej procentowej zawartości w stosunku do wzorca nazywa się aminokwasem ograniczającym czyli determinuje przyswajalność. W przyswajalności białek obowiazuje „wszystko albo nic” co oznacza ze jeżeli SA wszystkie aminokwasy to nastepuje synteza ale jeśli zabraknie jednego wszytsko jest przerwane. C

Czas retencji czyli czas zatrzymania aminokwasu w organizmie zwykle wynosi do 4 godzin.

Wytyczne te mają charakter dobrowolny, adresowane są zarówno bezpośrednio do producentów żywności, jak i do władz państwowych (jako wzorzec dla przepisów krajowych).

FAO, Organizacja Narodów Zjednoczonych do Spraw Wyżywienia i Rolnictwa, pełniąca funkcje koordynacyjne. FAO popiera międzynarodową działalność zmierzającą m.in. do: polepszenia wytwarzania, wymiany i dystrybucji produktów rolnictwa, leśnictwa, rybołówstwa oraz zachowania zasobów naturalnych, podnoszenia konsumpcji, poprawy warunków życia na wsi. Do zadań FAO należy: doskonalenie produkcji, wymiany i rozprowadzania produktów rolniczych, leśnictwa i rybołówstwa, stabilizacja cen na surowce rolnicze przez system subsydiów, udzielanie pomocy technicznej krajom o niskiej kulturze rolnej.

WHO- Światowa Organizacja Zdrowia, Zadaniem WHO jest działanie na rzecz zwiększenia współpracy między państwami w dziedzinie ochrony zdrowia i zwalczania epidemii chorób zakaźnych, a także ustalanie norm dotyczących składu lekarstw i jakości żywności. Organizacja dąży również do zapewnienia opieki medycznej ludności świata oraz zmniejszenia śmiertelności niemowląt.

3.Aminokwasy egzogenne i wartość odżywcza białka.

Wartość odżywcza białek jest rozpatrywana głównie pod kątem ich przydatności jako materiału niezbędnego do syntezy i budowy złożonych struktur w organizmie. Wchłanianie i przyswajanie białek następuje dopiero po strawieniu (rozłożeniu) ich do aminokwasów dlatego wartość odżywcza a w tym przypadku biologiczna białka w produkcie spożywczym zależy od jego strawności i składu aminokwasowego. Biorąc pod uwagę zdolności syntetyczne organizmu aminokwasy podzielono na NIEZBEDNE a wiec te który organizm ludzki nie może syntetyzować i musi je mieć dostarczone z zew. W postaci gotowej w pożywieniu (egzogenne), i na NIE NIEZBEDNE( endogenne) które organizm może syntetyzować ze składników azotowych i stosukowo prostych związków węglowych. Do egzogennych aminokwasów zalicza się: fenyloalanina, izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina, treonina, tryptofan, walina. Synteza aminokwasów endogennych w organizmie może być nie wystarczająca. W okresach szczególnych np. szybkiego wzrostu i rozwoju organizmu lub długotrwałego niedoboru białka i te aminokwasy mogą stać się nie zbędne. Np. dla dzieci i młodzieży niezbędne są dodatkowo Arginina i histydyna.

Białko pełnowartościowe (kompletne)- zawierające wszystkie niezbędne aminokwasy w odpowiednich proporcjach gdyż w ich wykorzystaniu obowiązuje prawo minimum. Takie białka są powoli absorbowane w organizmie i efektywnie wykorzystywane. Białka występujące w żywności pochodzenia zwierzęcego odznaczają się większa wartością biologiczna niż białek roślinnych które są zwykle ubogie w jeden lub więcej niezbędnych aminokwasów. Za najbardziej optymalne pod względem składu aminokwasowego jest uważane białko całego jaja a jego wartość odzywa cza w niektórych metodach oznaczania wartości biologicznej jest przyjmowana za największa.

Jeżeli spożywane białko jest niepełnowartościowe to nie można uzyskać równowagi azotowej w zdrowym dorosłym organizmie i bilans azotowy będzie ujemny.

Dzienne zapotrzebowanie na białko waha się w zależności od wielu czynników: masa ciała, wiek, płeć stan fizjologiczny.

Niedobór białek w organizmie może spowodować zahamowanie wzrostu i rozwoju młodych osób niedokrwistość niedobarwliwa, zmiany w wątrobie, zmniejszenie odporności, skłonność do owrzodzeń błon śluzowych. Natomiast białko spożywane w nadmiarze w stosunku do potrzeb zostaje de aminowane i zużyte jako drogie źródło energii.

4. Wpływ temp. Na wartość odżywcza białek.

Denaturacja cieplna czyli ogrzewanie do temperatury ok 60C na ogół zwiększa się strawność białka. Ogrzewanie w odpowiednich warunkach unieczynnia białkowe składniki przeciwżywieniowe m.in inhibitory proteaz - blokują enzymy trawiące białko. Ponadto ogrzewanie niszczy niektóre toksyny endogenne - wewnątrzustrojowe i bakteryjne. Ale należy uważać ponieważ idąc w drugim kierunku poprzez nadmierne ogrzewanie produktów bogatych w białko powodujemy zmniejszenie bliologicznej dostępności wielu aminokwasów. Głównie wskutek utrudnienia trawienia. Fragmenty białek stają się niedostępne dla enzymów protolitycznych - trawiących białka. Szczególnie wrażliwe są cysteina, lizyna, metionina, tryptofan, arginina i leucyna. Istotne zmniejszenie biologicznej dostępności wymienionych powyżej aminokwasów następuje dopiero po długotrwałym ogrzewaniu w temp 115-130C, przez kilka godzin. Straty te są rządu kilkunastu do kilkudziesięciu procent. W normalnych warunkach domowych tak dużych strat nie wywołujemy nie mniej jednak ważne jest by nie dopuszczać do nadmiernego gotowania czy wręcz przegotowywania produktów.

Wpływ na poszczególne białka tkanki łącznej:

Kolagen- w procesie termo hydrolizy ulega: U ryb w temp 42-45 C zaczyna się rozklejać i powstają trzy łańcuchy fragment (peptyd) powstaje TROPOKOLAGE U zwierząt rzeźnych to zjawisko występuje w temp 60-65 C. Ogrzewanie do wyższej temp prowadzi do że latynizacji kolagenu, czyli pekania tropokolagenu na krótsze łańcuchy. Ogrzewanie w jeszcze wyższej temp (ryby powyżej 70C, zwierzęta rzeźne powyżej 80C) prowadzi do degradacji żelatyny

Elastyna- Bardzo termooporna. Ogrzewanie do temp 130 C.

Wniosek technologiczny: Ryby gotowane w warunkach podgrzewania (łagodne ogrzewanie) po krótkim czasie rozpadną się do postaci zupy. Natomiast wołowina gotowana pozostanie w zwartym i twardym kawałku (elastyna).

Na zimno białka tkanki łącznej nie rozpuszczają się!

5. Właściwości funkcjonalne białek.

denaturacja:

Przy ogrzewaniu w roztworze, a tym bardziej w stanie stałym, ulegają nieodwracalnej zmianie struktury trzecio lub czwartorzędowej. Denaturacja białek może również zachodzić pod wpływem soli metali ciężkich, mocnych kw i zas, niskocząsteczkowych alkoholi, aldehydów oraz naprom. Wyjątek stanowią proste białka, które mogą ulegać także procesowi odwrotnemu, tzw. renaturacji - po usunięciu czynnika, który tę denaturację wywołał. Niewielka część białek ulega trwałej denaturacji pod wpływem zwiększonego stęż soli w roztw, jednak proces wysalania jest w większości przypadków w pełni odwracalny, dzięki czemu umożliwia izolowanie lub rozdzielanie białek.

rozpuszczalność-hydratacja.

Oddziaływanie czasteczek bialka i wody. Tworza się roztw koloidalne o równomiernym rozproszeniu. Wewnątrz sa łańcuchy hydrofobowe, a na zewn hydrofilowe, od ilości których zalezy ilość wiązanej wody. Bialka są na ogół rozp w wodzie. Do nierozp w wodzie należą tzw. białka fibrylarne, występujące w skórze, ścięgnach, włosach (kolagen, keratyna) lub mięśniach (miozyna). Niektóre mogą rozp się w rozcieńczonych kw lub zas, jeszcze inne w rozp org. Na rozp białek ma wpływ pH, stęż soli nieorg w rozt, przy czym małe stęż soli wpływa dodatnio na rozp białek. Jednak przy większym stęż następuje uszkodzenie otoczki solwatacyjnej, co powoduje wypadanie białek z roztworu. Proces ten nie narusza struktury białka, więc jest odwracalny i nosi nazwę wysalania białek.

zelowanie:

Białko w stanie stałym zmieszane z małą ilością wody tworzy galaretowaty żel-uporzadkowana strukture przestrzenna. Na początku nastepuje rozpuszczenie a potem podczas powolnego rozpuszczania nastepuje koagulacja(agregacja) itworzy się zel. W miarę dodawania rozpuszczalnika białka rozpuszczają się bardziej i powstaje zol. O właśc. Zelujacych decyduja grupy -SH, im wiecej tym lepsze zelowanie, tworza się wiazania -S-S- . B. miofibr: miozyna->rozpuszcz->ogrzewanie(<65-68C), przy powolnym ogrz łańcuchy układają się w uporządkowany sposób za pomoca wiązań -S-S- a nastepnie lacza się ich łańcuchy boczne. B.tk lacznej: kolagen->rozp 40C->degradacja 50-60C-podzial na mniejsze fragmenty, powstaje zelatyna, powyżej 80C calkowita degradacja, po ostudzeniu nie worzy się zel. Podczas ogrzewania łańcuchy tropokolagenu z ktorychj wystaja lan hydroksyproliny, zachodząc na siebie tworza zele. Czynnikiem poprawiającym rozp większości białek są niskie stężenia soli.

.wodochlonnosc:

Zdolność utrzymywania wody wlasnej i dodanej w procesie technol. Decyduje ona o przydatności do przetwórstwa oraz ocenie konsumenckiej surowca - wpływa na smak, soczystość, teksture. Wode w miesie utrzymuja glownie bialka miofibr gdzie woda gromadzona jest miedzy włókienkami kurczliwymi biegnącymi wzdłuż kom mięśniowej. Ilość wody zalezy od jakości miozyy i aktyny. Podczas rozkurczu sa wieksze przestrzenie powietrzne i wiecej miejsca dla wody, a podczas skurczu pewna ilosc wody zostaje wypchnieta. O wielkości przestrzeni decyduje: stan fizjologiczny aktyny i miozyny, pH-im bliżej pI tym mniejsze przestrzenie, długość sarkomru-im krótszy tym mniejsze przestrzenie.

amfoteryczność:

Białka, ze względu na obecność zas grup NH2 oraz kw COOH mają charakter obojnaczy-w zależności od pH roztworu będą zachowywały się jak kwasy (w rozt zas) lub jak zasady (w rozt kw). Dzięki temu mogą pełnić rolę bufora stabilizującego pH, np. krwi. Różnica pH nie może być jednak znaczna, gdyż białko może ulec denaturacji. Wypadkowy ładunek białka zależy od ilości aminokwasów kwaśnych i zasadowych w cząsteczce. Wartość pH, w której ładunki dodatnie i ujemne aminokwasów równoważą się nazywany jest punktem izoel białka.

emulgowanie:

Bialko+woda+tluszcz, tworzy się emulsja na zimno lub na cieplo/czas. Nastepuje laczenie się dwoch niemieszajacych się cieczy-woda+tluszcz, gdzie musi być zachowana proporcja gr hydrofobowych i hydrofilowych. Bialko dopiero po rozpuszczeniu laczy ten układ i dodatkowo go stabilizuje. Układa się ona na granicy dwoch faz łańcuchem peptydowym i odpowiednimi łańcuchami bocznymi w strone wody lub tl zmniejszając nap pow na granicy faz. zdolności emulgowania wzrastają wraz ze wzrostem stosunku temperatura/ czas.

powstawanie piany:

Piana z bialek jest zawiesina gazu w cieczy. Gaz bedacy w stanie rozproszenia tworzy drobne pęcherzyki otoczone blona koloidowego bialka. Piana powst na skutek mechanicznego oddziaływania na bialko, które rozciąga się i rozwija swa powierzchnie zwiększając obj 5-8krotnie. Pęcherzyki w miare upływu czasu ubijania rozpadaja się na mniejsze. Im wiecej powietrza zostaje wtloczone do bialka tym bielsza jest piana na skutek denaturacji. Czesc wody odparowuje.

6. Żelowanie

Białko w stanie stałym zmieszane z małą ilością wody tworzy galaretowaty żel-uporzadkowana strukture przestrzenna. Na początku nastepuje rozpuszczenie a potem podczas powolnego rozpuszczania nastepuje koagulacja(agregacja) itworzy się zel. W miarę dodawania rozpuszczalnika białka rozpuszczają się bardziej i powstaje zol. O właśc. Zelujacych decyduja grupy -SH, im wiecej tym lepsze zelowanie, tworza się wiazania -S-S- . B. miofibr: miozyna->rozpuszcz->ogrzewanie(<65-68C), przy powolnym ogrz łańcuchy układają się w uporządkowany sposób za pomoca wiązań -S-S- a nastepnie lacza się ich łańcuchy boczne. B.tk lacznej: kolagen->rozp 40C->degradacja 50-60C-podzial na mniejsze fragmenty, powstaje zelatyna, powyżej 80C calkowita degradacja, po ostudzeniu nie worzy się zel. Podczas ogrzewania łańcuchy tropokolagenu z ktorychj wystaja lan hydroksyproliny, zachodząc na siebie tworza zele. Czynnikiem poprawiającym rozp większości białek są niskie stężenia soli.

7. Skrobia, retrogradacja skrobi podział na modyfikowana

Skrobia (C6H10O5)n:

Jest podstawowym polisacharydem roślin i pod względem ilościowym głównym składnikiem pożywienia człowieka. Pod względem chemicznym jest polimerem glukozy, a podstawową jednostka jest maltoza. Skrobia jest homoglukanem zbudowanym z dwóch frakcji wielkocukrów o różnej strukturze:

• Amylozy o prostym nierozgałęzionym łańcuchu, zbudowanym z cząsteczek alfa-D-glukopiranozy połączonych wiązaniami alfa-1,4-glikozydowymi,

• Amylopektyny o rozgałęzionym łańcuchu, w którym cząsteczki alfa-D-glukopiranozy są połączone na prostych odcinkach wiązaniami alfa-1,4-glikozydowymi, w miejscach rozgałęzień wiązaniami alfa-1,6-glikozydowymi.

Amyloza występuje w postaci łańcuchów prostych lub zwiniętych w podwójne spirale(heliksy). Na jeden skręt heliksu przypada najczęściej 6 cząsteczek glukozy, ale w roztworach niektóre odczynniki mogą powodować zmianę konformacji heliksu. Amyloza barwi się z jodem na kolor ciemnoniebieski, a amylopektyna na fioletowy lub brunatny

Oba podstawowe składniki skrobi tworzą krystaliczne micele, a także struktury amorficzne powiązane ze sobą wiązaniami wodorowymi. W produktach naturalnych skrobia występuje w formie ziaren o wielkości i kształcie charakterystycznym dla surowca, z którego pochodzi skrobia. Skrobia jest odkładana w leukoplastach w postaci okrągłych, owalnych lub nieregularnych ziarenZawartość amylozy i amylopektyny zależy również od gatunku i odmiany roślin.

Właściwości:

Ziarna skrobi są nierozpuszczalne w zimnej wodzie, w gorącej wodzie pęcznieją, a powyżej pewnej temperatury, innej dla każdego gatunku skrobi, otoczka ziaren pęka. Ich struktura ulega wówczas nieodwracalnemu zniszczeniu, a jednocześnie wzrasta lepkość roztworu. Temperaturę odpowiadającą tym przemianom nazywa się temperaturą klepkowania.

Żele amylozy wykazują tendencje do retrogradacji, czyli do nieodwracalnej przemiany skrobi rozpuszczonej lub zdyspergowanej w formę nierozpuszczalną - mikrokrystaliczną, co powoduje wytrącenie się osadów lub zmianę konsystencji produktów skrobiowych. RETROGRADACJA polega na przemianie formy spiralnej w liniową i na porządkowaniu się wyprostowanych łańcuchów amylozy z zwarte micele, których struktura jest stabilizowana przez wiązania wodorowe. W czasie retrogradacji zachodzą również zmiany struktury konformacyjnej amylozy.

Pod wpływem kwasów lub enzymów amylolitycznych skrobia ulega hydrolizie do glukozy, oligosacharydów i dekstryn. W przemyśle spożywczym i farmacji skrobia jest stosowana do nadawania produktom odpowiedniej tekstury, wyglądu, wilgotności, konsystencji i trwałości podczas przechowywania. Najwżniejszy hydrokoloid, Czysta skrobia jest białą, bezpostaciową (nie jest krystaliczna), amorficzną substancją bez smaku i zapachu, nierozpuszczalną w zimnej wodzie. Skrobia hydrolizuje wyłącznie na alfa-D-glukozę, lecz nie jest jednorodnym chemicznie związkiem - składa się w rzeczywistości z dwóch różnych polisacharydów: nierozgałęzionej amylozy łatwiej rozpuszczalnej w wodzie (ok. 20% naturalnej skrobi)Jest ona wielocukrem - jej cząsteczki składają się z wielu reszt glukozowych połączonych ze sobą atomami tlenu. rozgałęzionej amylopektyny, z reguły w stosunku ilościowym (ok. 80% naturalnej skrobi); rozgałęzienia powstają dzięki wiązaniom α-1,6-glikozydowym. Skrobia tworzy roztwory koloidowe. Jednoprocentowy roztwór wodny skrobi jest używany do wykrywania jodu cząsteczkowego, z którym tworzy zabarwienie niebieskie w wyniku wiązania jodu przez amylozę.

Wykryć skrobię można za pomocą płynu Lugola, który selektywnie zabarwia ją na niebiesko.

Jako substancja zapasowa roślin, m.in. ziemniaków, zbóż występuje w dużych ilościach w przeciętnej diecie, stanowi ponad 80% spożywanych przez człowieka węglowodanów.

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. W czasie retrogradacji zachodzą również zmiany struktury konformacyjnej amylozy.

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. Przykładem Retrogradacja w życiu co dziennym zauważalna jest W czasie ostygania gorącego chleba, gdy temperatura miękiszu obniży się do około 60° C. polega na pewnych przemianach skrobi, która ze stanu częściowo nieustalonego w czasie wypieku przechodzi z powrotem w formę uporządkowaną, tworząc krystaliczną sieć. Zjawisku temu towarzyszy wydzielanie wody, która migruje w kierunku glutenu.

Skrobia modyfikowana:

Skrobia modyfikowana- otrzymana w wyniku działania jednego lub więcej czynników chemicznych w wyniku depolimeryzacji skrobi czystej.. należa do niej produkty które nie uległy zbyt dużym zmianom w stosunku do surowca wyjściowego. W Polsce modyfikujemy skrobie ziemniaczana.

Estryfikowana- Najważniejsza zaleta jej jest zmniejszona lub żadna skłonność do retrogradacji. Dodaje się ją do sosów mrożonych.

Estryfikacja to polaczenie reszt kwasu fosforowego, dlatego wyróżniamy:

fosforan-1-skrobiowy. Fosforan-1-skrobiowy- estryfikacja kwasem ortofosforowym lub ortofosoranem potasu lub sodu lub tri polifosforanem sodu. Następuje ona na skutek prażenia skrobi w temp 150C. Zawartość fosforu w tym fosforanie-1-skrobiowym nie przekracza maksymalnie 0,4%. Skrobi ta występuje jako E1410, nie zabezpiecza w pełni przed retrogradacja ale w bardzo dużym stopniu. Tworzy ona układ HELISY.

Fosoran-2-skrobiowy. Estryfikacja trimetylofosforanem sodu. Skrobia występuje w zawiesinie. Jest podgrzewana do 50C Ph zasadowe 9-11. Ilość wprowadzonego fosforu wynosi 0,04%. Następuje znaczne usztywnienie łańcuchów skrobi trwałe oddalenie ich tak że na całej długości nie mogą łączyć się ze sobą. Nie podlega retrogradacji. Występuje E 1411 i E1412

Hydrolizowana- Hydrolizowana chemicznie: zasadowo, kwasowo lub enzymatycznie

Hydroliza kwaśna- ogrzewanie skrobi od 40- 50C, 7%HCle i 2& H2SO4 i 7% fosforowego. Aby końcowe stężenie mieszaniny po hydrolizie (w trakcie ph 1-1,5) do ph4,8-7. Skrobia się suszy i następuje skrócenie łańcuchów. Jest łatwiej rozpuszczalna w wodzie na zimno jest łatwiej strawna, tworzy mniej lepkie roztwory. E 1401

Zasadowa- Sucha skrobia ogrzewa się w temp 40-50C w 1% roztworze KOH lub NaOH a po zakończeniu hydrolizy ph 5-7,5. E1402

Enzymatyczna- jest najlepsza z pośród skrobi hydrolizowanych ponieważ przez dobór odpowiednich enzymów oraz ich odpowiedniego stężenia możemy regulować stopień hydrolizy skrobi. Przykładem są maltodekstryny, które sie dzieli na: lepko maltodekstryna, ciężko maltodekstryna, średnio maltodekstryna. Wszystkie są rozpuszczalne w wodzie szczególnie lekka, tworzy przezroczyste roztwory.

Najważniejsza cechą skrobi hydrolizowanej jest dobre rozpuszczanie w zimnej wodzie i zmniejszona lepkość roztworu., brak podatności na pseudożelowanie

Utleniona- Otrzymuje się ją w wyniku obróbki skrobi w wodnej zawiesinie pod chlorynem sodu w temp 40C w ph 9. W tych warunkach następuje ci sieniowa depolimeryzacja skrobi( maksymalna zawartość chloru 5,5%) E1404

8. Żelatyna

Żelatyna jest otrzymywana z kolagenu w wyniku jego chemicznej hydrolizy. Im silniejsza jest hydroliza tym większą wydajność żelatyny lecz słabsza żelatyna (o mniejszej masie cząsteczkowej) Dlatego żelatyna w praktyce nie jest jednolita, może zawierać reszty kolagenu. Żelatyna nie rozpuszcza się na zimno ale rozpuszcza się na gorąco, natomiast w zimnej wodzie pęczniej co jest wskazane. Dzięki temu szybciej i łatwiej się rozpuszcza chroni przed degradacja już rozpuszczonej żelatyny (nie jest stabilnym układem) nie wymaga wysokiej temp. Żelatyna ma masę cząsteczkową od 50- 100 tyś. A średnicą kłebka 25nm.

Woda gorąca (od 60- 70C)- rozpuszczenie się, początkowo temp. Wynosi 25-29C

Chłodzenie (poniżej 30C)- żel

Woda( powyżej 80C)- termo hydroliza.- oznacza się rozszczepierne się łańcucha pod wpływem temp w obecności wody. Temp dostarcza energie a woda dopełnia końcowe grupy. Rozkładowi również sprzyja kwaśne środowisko (w obecności kwasu octowego), ponieważ żelatyna jest dobrym podłożem dla rozwoju pleśni.

Żel żelatyny jest prawie nierewersyjny (po rozpuszczeniu się na gorąco nie wraca do postaci żelu) w przeciwieństwie do agaru.

Żelatyna (średniej jakości) ogrzewana po rozpuszczeniu przez 6min. W temp. 100% C nigdy nie wytworzy już żelu, gdyż jest za bardzo stermohydrolizowana. Optymalne stężenie żelatyny wynosi 4-6%, aby z roztworu koloidalnego powstał żel. Żelatynę oceniamy na podstawie sprężystości żelu. Żelatyna nie posiada tryptofanu tyrozyny i cysteiny.

Zbyt silne składanie żelatyny nie jest wskazane ponieważ łatwo się ona napowietrza.

UWAGA Żelatyna nie nadaje się do produkcji konserw w galarecie ponieważ nie wytrzymuje sterylizacji.

Kolagen zbudowany z trzech zhelisowanych łancuchów zwanych tropokolagenem. w obrazie w przekroju są zauważalne wypustki- resztki hydroksyproliny, która występuje wyłącznie w kolagenie. Te reszty są odpowiedzialne za zdolność zahaczania się rozpuszczonych łańcuchów żelatyny podczas stygnięcia jej roztworów i zmniejszaniu częstości ruchów Browna. W efekcie końcowym tworzy się polimer o masie cząsteczkowej kilku milionów który dobrze wiąże wodę zarówno przez wiązania chemiczne i pułapkowanie (kapilary). Kolagen w swej naturalnej postaci nie jest rozpuszczalny w wodzie zimnej, gorącej roztworach soli i kwasach.

9. Gluten

Skład chemiczny: białko organiczne, glutenina(sprężystość), gliadyna(soczystość), inne białka, cukrowce, tłuszcze, sole mineralne.

Spiralna budowa łańcuchów polipeptydowych tworzy płytki białkowe o grubości 7nm, łączące się ze sobą za pomocą wiązań wodorowych.

Obecność gluteiny - agregat powstały z polaczenia polipeptydów wysoko molekularnych których zwykle jest 5 najczęściej są to silne wiązania np. typu di siarczkowego, które sprawiają ze łańcuch gluteiny jest elastyczny, sprężysty, silny tworzący charakterystyczne pasma.

Obecność gliadyny - białko bardzo plastyczne, nie elastyczne, nie sprężyste charakteryzuje się tym że łatwo wchodzi w interakcje z gluteiną, z samą z sobą gliadyna i z innymi składnikami chemicznym, sokami bardzo pochłania wodę pęcznieje i tworzy plastyczną masę.

Charakterystyczna jest zawartość amin :

- cysteina( 2-2,5% całego białka/wiązanie -SH

-kw. Glutaminowy - glutamina i asparagina

Pęcznienie glutenu(25-40C, czas 4-16min).

10,IZOLAT SOJOWY i KAZEINIAN SODU

Izolaty sojowe to przykład preparatu białkowego, otrzymywanego z surowców roślinnych. Izolaty białka sojowego to przykład wykorzystania punktu izoelektrycznego - pI. W pI następuje denaturacja białka. W przypadku mięsa pI mieści się w zakresie 4,2 - 4,6. Każde przesunięcie pH mięsa w stronę pI ułatwia jego denaturację. Dzięki temu:

Można zachować większą soczystość mięsa przy pełnej denaturacji białka

Zachować lepsza wartość odżywczą białka

Uniknięcia strat z powodu wypłynięcia, podczas obróbki cieplnej, zbyt dużej ilości tzw. wycieku cieplnego.

Białko sojowe zawiera wiele substancji goryczkowych oraz znany inhibitor trypsyny. W związku z tym soja ma niską wartość żywieniową. Natomiast białka pozbawione tego balastu maja bardzo wysoką wartość odżywczą.

Jak uzyskujemy izolat? Soję rozdrabniamy, odtłuszczamy rozpuszczalnikiem, rozpuszczamy w słabym roztworze ługu (0,05 - 0,5 normalnym). Białko (roślinne) w tych warunkach bardzo dobrze się rozpuszcza. Następnie dodajemy kwas (fosforowy, solny) i obniżamy pH roztworu białka do ok. 4,2 - 4,3. Jest to pI białek sojowych. Powstaje osad - (precypitat białkowy).

Ten osad po zlaniu zdekantowanego roztworu wirujemy. Tak otrzymany osad rozpuszczamy w ługu, tak aby pH końcowe było obojętne. Zawartość tego białka w izolacie to 92 - 93%, poza tym może być tłuszcz, błonnik, popiół.

Korzyści stosowania izolatu sojowego:

Bardzo dobra rozpuszczalność produktu, który jest bezzapachowy. Zawiera frakcje białka, które rozpuszcza się na gorąco, nawet w temperaturze powyżej 2˚C.

Natomiast przykładem preparatu białkowego pochodzenia zwierzęcego jest kazeinian sodu. Otrzymuje się go z kazeiny kwasowej. Występuje w postaci proszku, granulatu lub płatków o barwie jasnożółtej; zawiera <89% białka i ma właściwości typowe dla preparatów białkowych (j.w.)

11,. Pojęcie i definicja:

a) Żywność- substancja lub ich mieszaniny, spożywane przez człowieka, w celu dostarczenia organizmowi człowieka niezbędnych składników odżywczych, którymi są skł. budulcowe, energetyczne, regulujące. Według obowiązujących od 2002r. w Polsce przepisów zgodnych z UE; żywność (środek spożywczy) to każda substancja lub produkt przetworzony, częściowo przetworzony lub nieprzetworzony, przeznaczony do spożycia przez ludzi, w tym napoje, gumy do żucia, woda oraz składniki żywności celowo dodawane do żywności w procesie produkcji. Do żywności nie zalicza się: pasz, żywych zwierząt (chyba, że mają być wprowadzone na rynek z przeznaczeniem do spożycia przez ludzi), roślin przed zbiorem, produktów leczniczych, kosmetyków, tytoniu i wyrobów tytoniowych, środków odurzających i substancji psychotropowych, zanieczyszczeń.

Wyróżniamy żywność:

konwencjonalną- podstawowa definicja w/w

funkcjonalną- jest to żywność, w przypadku której udowodniono korzystny wpływ na jedną lub więcej funkcji organizmu ponad efekt odżywczy, który to wpływ polega na poprawie stanu zdrowia oraz samopoczucia i/lub zmniejszaniu ryzyka chorób. Żywność funkcjonalna musi przypominać postacią żywność konwencjonalną i wykazywać korzystne działanie i ilościach normalnie spożywanych z prawidłową dietą. Przykładem żywn. funkcj. są: napoje energetyzujące, biojogurty, wit. przeciwutleniające.

wygodną- wymaga ona małego nakładu pracy i czasu przy przygotowywaniu do spożycia.

nową- substancje lub ich mieszaniny, które dotychczas nie były wykorzystywane do żywienia ludzi, w tym środki spożywcze lub ich składniki.

Podział żywności ze względu na wartość odżywczą:

produkty zbożowe

mleko i przetwory (bez masła)

jaja

mięso, wędliny, drób i ryby

masło

tłuszcze różne

ziemniaki

warzywa i owoce, zawierające duże ilości wit. C

warzywa i owoce, zawierające duże ilości karotenów

inne warzywa i owoce

suche nasiona roślin strączkowych

cukier i słodycze.

Podział żywności w zależności od stopnia przetworzeni i utrwalenia:

- naturalne produkty

- produkty mało przetworzone

- konserwy

- przetwory

Podział na produkty o cechach całkowicie odmiennych od surowca, z którego je uzyskano:

- produkty pochodne czyste, np. olej, skrobia

- produkty pochodne przetworzone, np. karmel z cukru, syrop skrobiowy ze skrobi

- wytwory- produkty otrzymane na drodze mikrobiologicznej mające charakter całkowicie różny od surowca, np. etanol, kw. mlekowy, ocet, drożdże.

b) Dodatki do żywności:

Dozwolone substancje dodatkowe- substancje nie spożywane odrębnie jako żywność, nie będące typowymi składnikami żywności, posiadające wartość odżywczą lub jej nie posiadające, których celowe użycie technologiczne w procesie produkcji, przetwarzania, przygotowywania, pakowania, przewozu i przechowywania spowoduje zamierzone lub spodziewane rezultaty w środku spożywczym albo w półproduktach będących jego komponentami.

Dozwolone substancje dodatkowe mogą być stosowane tylko wtedy, kiedy ich użycie jest technologicznie uzasadnione i nie stwarza zagrożenia dla zdrowia lub życia człowieka.

Substancje pomagające w przetwarzaniu- nie są same spożywane jako składnik żywności, są celowo stosowane w przetwarzaniu surowców, żywności lub ich składników dla osiągnięcia zamierzonego celu technologicznego w procesie produkcji. Stosowanie tych substancji może spowodować niezamierzone, lecz technicznie nieuniknione występowanie ich pozostałości lub pochodnych w produkcie końcowym, które nie zagrażają zdrowiu oraz nie wywierają wpływu technologicznego na gotowy produkt.

Wszystkie substancje z grupy dopuszczalnych oznacza się kodem od E100 do E1000

E100-200 barwniki

E200- 300 konserwanty

E400- środek poprawiający teksturę, konsystencję.

Lista QUANTUM SATIS obejmuje te substancje dodatkowe, dla których nie określa się dawek ani zakresu ich stosowania. Dodatki z tej listy można stosować tylko w dawce najmniejszej, niezbędnej do osiągnięcia zamierzonego efektu technologicznego, zgodnie z dobrą praktyką produkcyjną, bez wprowadzania konsumenta w błąd.

Cel stosowania dodatków:

- wydłużenie okresu trwałości produktów, zahamowanie działania drobnoustrojów;

- zapobieganie zmianom jakości, takim jak zmiany barwy, smaku, zapachu i tekstury;

- ochrona składników decydujących o wartości odżywczej i dietetycznej produktów;

- zwiększenie atrakcyjności i dyspozycyjności produktów dla konsumenta;

- zwiększenie wydajności produkcji;

- otrzymanie produktów nowego rodzaju.

Klasyfikacja dodatków:

1. Barwniki

2. Sub. aromatyczne

3. Rozpuszczalniki (rozcieńczalniki) do sub. aromatycznych

4. Sub. konserwujące

5. Przeciwutleniacze i synergenty

6. Kwasy, zasady i sole

7. Sub. stabilizujące i emulgujące

8. Sub. zagęszczające

9. Sub. klarujące (środki filtracyjne)

10. Rozpuszczalniki ekstrakcyjne

11. Sub. wzmacniające smak i zapach

12. Sub. wzbogacające

13. Sub. do stosowania na powierzchnię

14. Sub. słodzące.

Opis dodatków (wybranych):

Barwniki- jedne z najważniejszych dodatków do żywności.

Dzielimy je na:

- naturalne (annatto, antocyjany, betanina, karmel, karoten, kurkuma)

- identyczne z naturalnymi (beta-karonen, ryboflawina)

- organiczne syntetyczne

- nieorganiczne

Celem dodawania barwników jest nadanie atrakcyjnej barwy produktowi nie mającemu takiej barwy, przy czym produkty mogą być barwione w całej masie lub tylko powierzchniowo.

Sub. aromatyczne- dzieli się na 3 grupy:

1. Naturalne sub. aromatyczne (olejki lotne);

2. Identyczne z naturalnymi Sub. aromatyczne;

3. Syntetyczne substancje aromatyczne.

Oprócz tego wyróżnia się także przyprawy:

- korzeniowe (chrzan, pietruszka, seler, imbir)

- cebulowe (cebula, czosnek, por)

- liściowe (majeranek, seler, szałwia, estragon, mięta)

- kwiatowe (goździki, kapary, szafran, lawenda)

- owocowe (anyż, kminek, kolendra, papryka, kardamon, wanilia)

- nasienne (gorczyca, pistacja, migdały, gałka muszkatołowa)

- korowe (cynamon).

Rozpuszczalniki (rozcieńczalniki) do sub. aromatycznych- Sub. organiczne do ekstrakcji związków słabo lub całkowicie nierozpuszczalnych w wodzie. Stosuje się- etanol oraz octan etylu.

Sub. konserwujące. Konserwanty chemiczne- zw. chem., które w stężeniach 0,1-0,2% hamują wzrost drobnoustrojów. Stosuje się sole kwasu sorbowego, benzoesowego lub siarkowego (IV).

Przeciwutleniacze. Sub., które mają za zadanie powstrzymanie procesów utleniania składników żywności. Aby zapobiec procesom utleniania, usuwa się z opakowania powietrze, ale często okazuje się to niewystarczające. Przeciwutleniacze dodawane są do olejów, tłuszczów jadalnych, suszonych przetworów ziemniaczanych, gum do żucia. Naturalne przeciwutleniacze to: kwas askorbinowy i tokoferole. Syntetyczne przeciwut. to: Galusa propylu, BHA, BHT.

Kwasy, zasady i sole. Dodatek do żywności sub. zwiększających kwasowość wpływa nie tylko na cechy smakowe, ale także może zwiększyć jej trwałość.

Stosowane kwasy organiczne, stymulujące smak kwaśny (od najsłabszego):

Winowy > cytrynowy > jabłkowy > mlekowy > octowy.

Kwasy nieorganiczne wykorzystywane w żywności- kw. siarkowy, kw. solny, kw. fosforowy.

Do obniżenia kwasowości stosuje się węglan wapnia oraz różne fosforany.

Sole wykorzystywane w przemyśle to- wodorotlenki Na, K, Ca, Mg.

Sub. stabilizujące i emulgujące.

Stabilizatory- dodatki, których celem jest utrzymanie określonych cech produktu przez zapobieganie jego samoistnym, niepożądanym zmianom podczas wytwarzania i dystrybucji. Zapobiega się przed: rozwarstwianiem się, zelowaniem, krystalizacji, czerstwieniu i in.

Sub. zagęszczające i żelujące.

Sub. zagęszczające. Główną rolą odgrywają hydrokoloidy, w układach wodnych wytwarzają one sieć, która powoduje wzrost lepkości roztworu, a przy większym stężeniu tworzą żel. Hydrokoloidy pełnią funkcję żelującą, stabilizującą oraz zagęszczającą.

Dzieli się ja na:

- naturalne (guma arabska, agar, alginiany, karagen, pektyny, hemicelulozy, żelatyna, chityna)

- półsyntetyczne lub syntetyczne (modyfikacja chemiczna naturalnych surowców np. celuloza do karboksymetylocelulozy).

c) Używki- produkty nie zawierające składników odżywczych lub zawierających je w ilościach nie mających znaczenia dla odżywiania organizmu ludzkiego, które jednak są spożywane ze względu na swoje oddziaływanie fizjologiczne lub cechy sensoryczne.

Używki dzieli się na:

- zawierające alkaloidy pobudzające korę mózgową (kawa, herbata)

- przyprawy

- napoje alkoholowe.

12. . Żywność jako pożywienie.

Wykorzystywane w codziennym żywieniu produkty spożywcze, pomimo że zaspokajają głód, nie przedstawiają jednak dla naszego organizmu jednakowej wartości. Jest to spowodowane tym, że w poszczególnych produktach różne są ilości i rodzaj składników odżywczych, różna też jest ich strawność i przyswajalność. Różna jest ich zatem wartość odżywcza. Jedne produkty np. mleko lub jaja, mają bardzo urozmaicony skład i dostarczają do organizmu w mniejszych lub większych ilościach niemal wszystkie potrzebne substancje. Inne produkty obfitują w jeden lub kilka składników odżywczych, lecz są ich podstawowym źródłem w naszym jadłospisie. Są też takie artykuły żywnościowe jak cukier czy słonina, które oprócz energii nie wnoszą do diety żadnych innych wartości odżywczych i z tej racji uznawane są za niepożądane w żywieniu źródło „pustych kalorii”.

Z zagadnieniem wartości odżywczej żywności ściśle związane jest pojęcie gęstości odżywczej, która określa wartość odżywczą produktu (posiłku, dziennej racji pokarmowej) w odniesieniu do jego wartości energetycznej. Gęstość odżywcza jest tym większa, im więcej zawiera on niezbędnych składników odżywczych w jednostce energii. Miarą ilościową gęstości odżywczej jest wskaźnik jakości żywieniowej INQ, który oblicza się dla poszczególnych składników odżywczych.

Wskaźnik INQ wyraża stopień, w jakim spożywany produkt pokrywając zapotrzebowanie energetyczne człowieka, zaspokaja jednocześnie jego zapotrzebowanie na określony składnik odżywczy.

Aby ułatwić racjonalne planowanie dziennych jadłospisów produkty spożywcze podzielono na 12 grup (w/w).

13. Pojecie surowca pomocniczego.

Surowce o charakterystycznej wartości odżywczej, ukierunkowanej na właściwości funkcjonalne. Np. beta-karoten w marchwi- prekursor wit. A.

Cechy funkcjonalne surowca pomocniczego:

Zdolność wiązania wody (wodochłonność)

Zdolność emulgowania tłuszczów

Żelowanie- sprężystość, twardość

Zagęszczanie (Hydrokoloidy nieżelujące)

Zdolność barwienia żywności (buraki)

Poprawienie trwałości (konserwanty)

Zdolność kreowania smaku, zapachu związki aktywne biologicznie (hormony, enzymy, pektyny)

Surowiec pomocniczy uzupełnia zarówno właściwości żywnościowe jak i funkcjonalne surowca podstawowego.

Materiały pomocnicze- osłonki, opakowania, wszystko co wchodzi w skład produktu, ale jest niejadalne, opak. zbiorcze, jednostkowe.

14.. Niezbędne i nie niezbędne składniki żywności.

Zasady:

Surowce podstawowe i pomocnicze należy dobierać tak, aby ich właściwości żywieniowe nawzajem się uzupełniały. Szczególnie aby, braki żywieniowe (niedobory jednego surowca) były pokryte nadmiarem wartości żywieniowych drugiego surowca. W sumie pozwoli to uzyskać produkt o pełnych wartościach żywieniowych. Dotyczy to wszystkich składników żywności, a szczególnie białek.

Składniki żywności:

Źródło energii: węglowodany, tłuszcze, białka

Niezbędne do budowy ciała: woda, białko, sub. mineralne, witaminy

Kształtujące wrażenia sensoryczne: pigmenty, sub. zapachowe, sub. smakowe.

Bardzo ważne jest, aby pożywienie było dostosowane do grupy wiekowej człowieka.

Składniki żywności dzielimy na:

Niezbędne

Nie niezbędne (nie oznacza, że są zbędne, oznacza tylko tyle, że mogą być one wytworzone z innych składników)

Jeżeli składniki nie niezbędne nie zostaną dostarczone do organizmu, to organizm je wytworzy ze składników niezbędnych (z ich nadmiaru).

Z pośród składników żywnościowych

* niezbędne są:

Witaminy (A,D,E,K,B1,B2,B6,B12,C)

Składniki mineralne (Ca, Fe, Mg, K, Na, Cl, Zn, Mn, P)

Aminokwasy (fenyloalanina, izoleucyna, metionina, lizyna, leucyna, treonina, tryptofan, walina, arginina, histydyna)

Kw. tłuszczowe (kw. linolowy, kw. linolenowy, kw. arachidowy)

Cukrowce (glukoza, galaktoza)

* nie niezbędne są:

Aminokwasy (glicyna, alanina, seryna, cystyna, tyrozyna, prolina, hydroksyprolina)

Kw. tłuszczowe (kw. palmitynowy, kw. stearynowy, kw. oleinowy, kw. kaprylowy, kw. laurynowy, kw. masłowy)

Cukrowce (cukry proste- fruktoza; dwucukry- sacharoza, laktoza; skrobia i produkty jej hydrolizy i inne wielocukry)

Niezbędne NNKT

Rodzina n-6 (pierwsze podwójne wiązanie przy C6 licząc od grupy CH3)

Kw. linolowy

Kw. gamma-linolenowy

Kw. homo-gamma-linolenowy

Kw. arachidonowy

Rodzina n-3

Kw. alfa-linolenowy

Kw. eikozapentaenowy

Kw. dokozaheksaenowy

Dwa ostatnie kwasy z n-3 mogą być wytwarzana z innych NNKT, ale bardzo korzystne dla organizmu jest to, gdy dostarczone są gotowe.

15.Przechowywanie żywności.

Podczas przechowywania składniki odżywcze zawarte w produktach spożywczych są narażone na działanie różnych czynników fizykochemicznych, takich jak temperatura, tlen, światło (promieniowanie UV), pH oraz wilgotność otoczenia. Sprawiają one, że w żywności, nawet tej przechowywanej w specjalnych opakowaniach i obniżonej temperaturze, zachodzą różne przemiany, które powodują, że w miarę upływu czasu zmniejsza się zawartość wielu cennych składników odżywczych, a produkty tracą na atrakcyjności pod względem smaku, zapachu, wyglądu czy konsystencji.

Do przechowywania żywności są stosowane specjalne magazyny. Wyróżnia się magazyny:

- otwarte

- półotwarte

- zamknięte.

Przechowywana żywność podlega przemianom mikrobiologicznym, biochemicznym, chemicznym i fizycznym. Przemiany te po pewnym czasie prowadzą do zmniejszenia jej wartości odżywczej, zdrowotnej i organoleptycznej. Produkty żywnościowe mają ograniczoną trwałość, która zależy od składu chemicznego produktu, obecnej w niej mikroflory oraz ewentualnej aktywności życiowej.

Podstawowym składnikiem większości produktów żywnościowych jest woda, występująca w postaci wolnej. Woda, będąc rozpuszczalnikiem wielu składników, stanowi środowisko reakcji enzymatycznych, chemicznych i mikrobiologicznych. Stosunki wodne w produkcie określa aktywność wodna. Wzrost aktywności wodnej zdecydowanie sprzyja rozwojowi drobnoustrojów. Stosunkowo szybko ulegają zepsuciu substancje tłuszczowe, ograniczając w ten sposób czas przechowywania produktów. Białka, cukrowce, substancje mineralne odgrywają mniejszą rolę w procesach skracających trwałość produktów, stanowią jednak substrat dl niektórych reakcji chemicznych i działalności drobnoustrojów.

Duży wpływ na szybkość reakcji ma stężenie jonów wodorowych (pH), ma także wpływ na aktywność drobnoustrojów, enzymatyczną aktywność środowiska, reakcje utleniania, inaktywację cieplną drobnoustrojów i enzymów oraz denaturację białek.

Procesy oddechowe zachodzące w żywej strukturze tkankowej (np. w owocach lub w warzywach) mogą doprowadzić do zmniejszenia naturalnej zawartości składników surowców (przez spalania), jak też do podniesienia temperatury, co jest niekorzystne dla przechowywanych surowców.

Trwałość produktów podczas przechowywania wzrasta wielokrotnie w wyniku zastosowania temperatur zamrażalniczych, od -18 do -30st.C, bez przekraczania temp. krioskopowej.

Wilgotność względna powietrza otaczającego przechowywany produkt ma mniejszy lub większy wpływ na jego trwałość, w zależności od rodzaju produktu i stosowanego opakowania (lub jego braku). W większości przypadków zbyt duża wilgotność względna powietrza (>70-80%) powoduje chłonięcie wody przez produkt w wyniku ustalenia się wilgotności równowagowej.

Tlen atmosferyczny, zarówno z powietrza otaczającego produkt, jak i znajdującego się wewnątrz opakowania w bezpośrednim kontakcie z produktem, przyspiesza reakcje utleniania. Dlatego coraz częściej stosuje się atmosferę modyfikowaną, o mniejszej ilości tlenu, natomiast zwiększonej zawartości azotu.

Nie wszystkie reakcje zachodzące podczas przechowywania mają niekorzystny wpływ na produkt. Procesy dojrzewania mogą zwiększać wartość organoleptyczną zarówno surowców roślinnych, zwierzęcych, mleczarskich, jak też win i innych napojów alkoholowych.

16. Konserwanty

- są substancjami mającymi na celu zahamowanie lub zapobieżenie niekorzystnym zmianom biologicznym i chemicznym w żywności. Efektem ich stosowania jest przedłużenie trwałości niektórych surowców, półproduktów, gotowych wyrobów oraz zapobieganie ich niekorzystnym zmianom jakościowym w czasie przechowywania a w niektórych przypadkach zapewnienie bezpieczeństwa spożycia produktów, np. zahamowanie rozwoju Clostridium botulinum .

Konserwanty przeznaczone do utrwalania żywności muszą się charakteryzować m.in. niezawodnością działania, szerokim spektrum hamowania rozwoju drobnoustrojów, brakiem niekorzystnego oddziaływania na naturalne cechy sensoryczne produktu, a przede wszystkim brakiem toksyczności lub jedynie nieznaczna szkodliwością dla zdrowia człowieka

Konserwanty dzielimy na:

1. Typowe konserwanty (o działaniu przeciwdrobnoustrojowym). A te dzieli my na:

Antyseptyki- związki chemiczne o stosunkowo prostej buowie pochodzenia pozamikrobiologicznego dodawane w ilości dziesiętnych części procenta

Antybiotyki-związki chemiczne wytwarzane przez drobnoustroje, stosowane w ilości od kilki do kilkuset części na milion

• -kwas benzoesowy(E210) i jego sole(E211-213)

• -estry kwasy P-hydrosybenzoesowego i jego sole(E214-219)

• -kwas sorbowy(E200) i jego sole(E201-203)

• -kwas propionowy(E280) i jego sole(E281-283)

• -kwas mrówkowy(E236) i jego sole(E237-238)

• -bezwodnik kwasu siarkowego(E220) oraz siarczyny(E221-227)

• -azotyn sodowy(E250)

• -azotan sodowy(E251) i potasowy(E252)

• -nizyna(E234)

2. Przeciwutleniacze - związki chemiczne stosowane w celu zapobiegania niepożądanym procesom utleniania, przez co przedłużają trwałość produktów.

Dozwolone przeciwutleniacze stosowane w przemyśle spożywczym:

• E-270 kwas mlekowy - pełni także funkcję regulatora kwasowości

• E-330 kwas cytrynowy - pełni także funkcję regulatora kwasowości i stabilizatora

• E-300 kwas askorbinowy - witamina C; pełni także funkcję substancji klarującej, regulatora kwasowości i stabilizatora

• E-301 askorbinian sodu - pełni także funkcję regulatora kwasowości i stabilizatora

• E-302 askorbinian wapnia - pełni także funkcję regulatora kwasowości i stabilizatora

• E-304 estry kwasów tłuszczowych i kwasu askorbinowego - pełnią także funkcje stabilizatorów

• E-306 mieszaniana tokoferoli

• E-307 alfa-tokoferol

• E-308 gamma-tokoferol

• E-309 delta-tokoferol

• E-310 galusan propylu

• E-311 galusan oktylu

• E-312 galusan dodecylu

• E-315 kwas izoaskorbinowy

• E-316 izoaskorbinian sodu

• E-320 butylohydroksyanizol (BHA) dodawany do tłuszczów, suszu ziemniaczanego, gum do żucia

• E-321 butylohydroksytoluen (BHT)

• E-385 sól wapniowo-disodowa kwasu etylenodiaminotetraoctowego

17. Agar „ehondrus”

Otrzymujemy z wodorostów morskich (krasnorosty i brunatnice) np. Morszczyn bałtycki w Polsce. Preparat występuje w postaci proszku lub blaszek do 15 cm długości. Rozpuszcza się na gorąco, jednak w wyższej temperaturze od żelatyny (50-70%) 80-90stC.

Początek żelowania- żelatyna 27-30stC, agar 40stC.

Tworzy żel rewersyjny (po podgrzaniu do temp. 60-65stC żel ulega rozpuszczeniu, a przy schłodzeniu poniżej 40stC żelowanie). Ta operacja może być powtórzona wielokrotnie.

Te właściwości powodują że agar jest wykorzystywany jako galarety w konserwach w galarecie. Jest odporny na ogrzewanie w środowisku obojętnym lub zbliżonym do obojętnego o temp. 110-115stC, a w wyższych ulega degradacji w środowisku obojętnym.

W pH 5 ulega degradacji w temp. 105stC (kwaśne). Nie tworzy żelu.

Wniosek:

Zastosowanie: konserwy o pH 6-7 temp. Sterylizacji 105-110stC.

Wadą jest:

• Podatność na synerezę przy wyższych stężeniach np. 0,5 i 1%

• Żel nie jest przeźroczysty tylko lekko opalenizujący.

Zaleta jest:

• Odporność na łagodna sterylizację

• Wytwarzanie żelu przy niskim stężeniu (10-krotnie niższe niż żelatyna(4-6%)).

W praktyce stosujemy dodatek żelatyny (10razy mniej niż agaru), które zapobiega synerezie.

Stężenie agaru w żywności:

0,01%-1%

Optymalnie:0,2-0,5% (tworzą wystarczająco siny żel).

18. Alginiany

- otrzymywane z wodorostów morskich (glonów- zielenice, brunatnice, krasnorosty).

Kwas alginowy i jego sole metali 2+ i 3+ (Mg2+ wyjątek)- nierozpuszczalne w wodzie

Sole kwasu alginowego K+, Na+, NH4+- rozpuszczalne w wodzie.

Podstawowym źródłem alginianów jest zawarty w wodorostach kw. alginowy (zbudowany z kw. mannuronowego i glukuronowego). Produkcja polega na depolimeryzacji kw. alginowego, w konsekwencji otrzymujemy preparaty handlowe o różnej nazwie handlowej tego samego pochodzenia, różniącej się rozpuszczalnością, lepkością.

Wyższy stopień depolimeryzacji- więcej krótkich łańcuchów.

Żaden z preparatów nie jest jednorodną substancją a jedynie mieszaniną, w której dominuje jakiś fragment kw. alginowego.

Dodatek alginianów do żywności wynosi 0,5- 2%

Alginiany należą do błonnika, są nieprzyswajalne dla ludzkiego organizmu.

W przemyśle spożywczym najczęściej używany jest alginian sodu.

Stabilność alginianu sodu:

- jest odporny na wysokie temperatury

- w pH ok.7 wytrzymuje ogrzewanie do 200st.C

- w środowisku kwaśnym pH<5 lub zasadowym pH>9 ulega częściowej depolimeryzacji

- charakteryzuje się dużą zawartością wody w żelach (do 99%)

- bardzo duża zdolność wiązania wody

- preparaty alginianów nadają się zarówno do stabilizowania lepkości i żelowania.

Żel otrzymujemy na dwa sposoby:

1. przez zakwaszenie- jeżeli stosunek jonów wodorowych do sodowych jest większy niż 1:3 co przypada w pH 3,5 lub niższym to wtedy żelują.

2. przez dodanie jonów wapnia do roztworu alginianu np. wapnia w postaci chlorku wapnia do glukanianu sodu. Następuje konwersja- zastępowanie, wymiana jonów sodu na jony wapnia w alginianie zależna od stężenia dodanego jonu wapnia.

Konwersja polega na ułożeniu się jonów wapnia, między łańcuchami alginianu i stworzeniu kompleksu zhelisowanych łańcuchów z jonami wapnia.

W wyniku konwersji jonów sodu przez jony wapnia powstają bardzo silne żele, które wykorzystujemy jako powłoki alginowe (otoczki).

Wytwarzanie powłok alginowych służy:

- zmniejszeniu ubytku masy (zatrzymuje wodę)

- zmniejszenie absorpcji tłuszczu

- przedłużenie trwałości.

Typowym przykładem wykorzystania powłok alginowych jest produkcja syntetycznego kawioru.

Do wytwarzania powłok najlepsze są alginiany sodu o średnim stopniu depolimeryzacji.

Do powłok wytwarzanych metodą kwasową stosuje się alginiany nisko depolimeryzowane.

Alginian bardzo dobrze znosi mrożenie, nie ulega synerezie.

19. Galaktomannany

Są to takie hydrokoloidy których główny łańcuch jest ukształtowany z mannozy a odgałęzienia z galaktozy.

W zależności od częstości występowania tych rozgałęzień możemy wyróżnić:

• Gumę locust- rozgałęzienie w odstępach od 4 do 6 części mannozy (w zależności od odmiany drzewa świętojańskiego),

• Gumę guarową- rozgałęzienie występuje co druga cząsteczkę (układ regularny)

Potocznie substancje te nazywamy mączką z drzewa świętojańskiego (guma locust), próbowano caro, carubin, ale się nie przyjęło.

Charakterystyka szczegółowa:

Guma locust- jest otrzymywana z nasion drzewa świętojańskiego należącego do roślin strączkowych, występuje w białej endospermie (podjęciu łuski i zarodka) i zawartość gumy 42-46%. Otrzymaną mączkę ekstrahujemy, bądź wybielamy i z roztworu gumę można wytrącić alkoholem etylowym, otrzymany osad suszymy, rozdrabniamy. Im jaśniejsza barwa preparatu tym wyższy stopień oczyszczenia tym lepsza jakość mikrobiologiczna.

Mannoza łączy się 1,4- glikozydowymi, a galaktoza połączona jest 1,6.

Ciężar molekularny wynosi ok. 310.000 Da.

W zimnej wodzie się nie rozpuszcza.(pęcznieje). Pełne rozpuszczenie 80-90%(na goraco). Sama nie tworzy żelu. Optymalny dodatek 0,1-0,3%. Przy schłodzeniu lepkość roztworu bardzo rośnie. Należy do hydrokoloidów, które pozwalają otrzymywać roztwór o bardzo dużej lepkości.

Jest odporna na sterylizację (dodatek do konserw i sosów), jest także odporna na pH 9powyżej 13 - 0,1N). Praktycznie pH 3-11- nie ma oznak zmian depolimeryzacji (nie ma skracania wiązań). Należy do błonnika- wzbogaca układy mięsne. Rozpuszcza się tylko na gorąco. Im są jej rzadsze rozgałęzienia tym łatwiej może być wykorzystana do interakcji z gumą ksantanową (ksantanem) i wt3edy jedynie może tworzyć żel. Sama nie tworzy żelu, tylko zagęszcza.

Guma guarowa- jest otrzymywana z nasion guary (strączkowe - podobne do grochu, Indie , Pakistan, południe USA-uprawa). Nasiona guary składają się z włóknistej łuski (zarodka bogatego w białko i endospermy bogatej w gumę). Zawartośc czystej gumy guarowej jest b. wysoka ok. 80%. W zależności od stopnia oczyszczenia może być proszkiem o białej lub lekko żółtawej barwie. Charakteryzuje się bardzo dużą trwałością (może być składowana przez kilka lat). Nie traci na zdolnościach zagęszczających. W nasionach guary białko stanowi 3-4%, a substancje nierozpuszczalne gł.celuloza 1,5-2%, zw.mineralne 0,4-0,5, woda10-12%, reszta 80-85% - czysty galaktomannan.

Guma guarowa rozpuszcza się na zimno(tak jak alginiany).

Posiada dobre roztwory o bardzo dużej lepkości. Charakteryzuje się wysoka odpornością na zamrażanie jak i pasteryzację i sterylizację.

Odporność na pH 1-9 jest stabilna(w silnie zasadowym zaczyna depolimeryzować). Słaba odporność na jony aluminium i chromu.

Jest polisacharydem typu niejonowego (obojętnego).

Ze względu na swoje właściwości jest doskonałym dodatkiem do stabilizowania białek podczas zamrażania i składowania. Ani sama ani z guma ksantanową nie tworzy żelu.

Jest dodatkiem w preparatach np. prymulsionu.

20. Karageny

1. Otrzymywanie:

• Z czerwonych wodorostów:

• Chonolrus

• Cucheuma

• Gigartina

• Iridcae

2. Skład chemiczny:

• Galaktoza- 25-35%

• Anhydrogalaktoza- 25-35%

• Siarczany- 25-35%

• Woda- 12%

• Wapń- 3,5%

• Potas- 1,5%

• Sod- 1,5%

• Magnez- 0,1%

3. Masa cząsteczkowa:

100.000 - 500.000 Da

pH 0,5% roztworu 7-10

Karageny mogą być zarówno dodatkami żelifikującymi jak również tylko zagęszczającymi (zwiększają lepkość). To jakimi są zależy od ulokowania grupy siarczanowej „OSO3”. Warunkiem żelowania karagenu jest występowanie gr.siarczanowej przy węglu C4 - galaktozy. Jeżeli grupa siarczanowa występuje przy 4 węglu galaktozy, a także w innych pozycjach np. anhydrogalaktozy, to taki karagen żeluje jeszcze silniej.

Karagen kappa- OSO3 - C4 - żelująca

Karagen Jota - OSO3 - C4 - C2 (anhydro.)

Karagen Lambda - OSO3 - C2- C6 (anhydro.)

Przebieg rozpuszczania karegenu (podgrzewanie)

I faza- przejście z formy kłębuszkowatej (roztwór)

II faza- schłodzenie- następuje zhelisowanie łańcuchów (synereza) (żel 1)

III faza- synereza się pogłębia- tworzy się polimer (żel 2)

Żel powstaje głównie podczas synerezy zhelisowanych łańcuchów i gdyby tylko takie odcinki występowały w karagenie to żel byłby twardy i kruchy. Natomiast żel karacenowy jest silny, ale nie tak łamliwy jak agar, zapewnia elastyczność.

Karageny jako hydrokoloidy są wyjątkowe bo o ile inne hydrokoloidy są przeważnie obojętne oparte na wiązaniach wodorowych (HOH) i dipolowym charakterze wody o tyle karageny posiadają dość liczne grupy SO4, które zapewniają wiązania elektrostatyczne. Ponieważ wiązania te mają charakter ujemny dlatego karageny są hydrokoloidami jonowymi-> anionowymi (ujemny ładunek). T posiadanie ujemnego ładunku umożliwia im łączenie się z innymi dodatnimi grupami (silne - elektrostatycznymi wiązaniami) innych składników żywności np. białek.

Z grupami NH3+ może reagować karagen i jest to największą jego zaleta.

Silne wiązanie elektrostatyczne występujące między grupami ujemnymi karagenu a dodatnimi białka, powodują skuteczna konformację cząsteczki białka i zapobiegają w ten sposób wszelkim jego zmianom pod wpływem różnych czynników technologicznych (np. zamrażania, wysalania, obróbki cieplnej).

Przykłady:

• Wysoka pasteryzacja mleka w tym HTSP

Przez to, że karageny są długimi łańcuchami mogą nie tylko wnikać w jakąś makrocząsteczkę, ale mogą ja oplątywać.

• Hamowanie denaturacji białek w rozdrobnionym mięsie (szczególnie rybnym). Dodanie 0,5-1% karagenu powoduje zahamowanie denaturacji białka i zwiększenie wodochłonności (na zimno po obróbce cieplnej, wyciek zamrażalniczy, wyciek cieplny). Przy mniejszych białkach niż kazeina, jak np. miofibrylarne mięsa, stabilizacja ma wieloraki charakter, elektrostatyczne wiązania, oplątywanie białek dookoła, przeszkadzanie synerezie białka i agregacji.

Największe znaczenie w przypadku karagenu ma obecność wiązań jonowych.

Pod względem zdrowotnym nie budzą żadnych zastrzeżeń. Ale w żywności dla dzieci nie wskazana jest tak duża dawka siarczanów. Są doskonałymi stabilizatorami wszelkiego rodzaju sosów, gdzie ich dodatek dopuszczony do stosowania może sięgać 20g/kg.

E 407, E 410, E 412, E 415

Karageny należą do błonnika surowego, frakcji niestrawnej poprzez człowieka (na gorąco) natomiast rozpuszczalne bardzo silnie obniżają zawartość cholesterolu we krwi.

Rozpuszczalność kappa karagenu - występuje w temp. 65-70st. C, a inne karageny 55-60st. C

Stężenia w żywności (optymalne):

• Kappa karagenu 0,005-0,1%

• Inne karageny 0,2-0,5%

Temp. Krzepnięcia (początek tworzenia żelu) ok. 20st.C (27st.C- żelatyna)

Temp. Topnienia żelu ok. 70st.C. Żel jest częściowo rewersyjny.

Przeźroczystość żelu, we wszystkich karagenach bardzo dobra.

Podatność na synerezę (łączenie)- może częściowo występować przy wysokich stężeniach kappa karagenu - 0,5-1%.

Odporność na ogrzewanie w środowisku kwaśnym i obojętnym. Na ogrzewanie odporność jest dość dobra pod warunkiem, że pH nie spadnie poniżej 3,5. W środowisku obojętnym - odporność do 100st.C. (przy ogrzewaniu)

W środowisku zasadowym odporność dobra, ponieważ największą stabilność karageny uzyskują w pH 9.

21. właściwości żelujące i zagęszczające

hydrokoloidy nazywane również gumami roślinnymi to wysokocząsteczkowe Polisacharydy zazwyczaj ze śladami subst. Białkowymi. Hydrokoloidy są rozpuszczalne. w wodzie i mają właściwości zagęszczające i/lub żelujące. mogą one mieć budowę liniową, rozgałęzioną. Im bardziej rozgałęziony łańcuch tym siła zelowania mniejsza a im większy ciężar cząsteczkowy tym siał zelowania wiesza. Najczęściej występujące hydrokoloidy SA pochodzenia naturalnego ( podział hydrokoloidow : karegn, algininian, galaktomannozy, agar - wszystko wyżej)

22. Denaturacja białek

Denaturacja bielak następuje na drodze obróbki cieplnej zmiany ph i wysalanie bądź tez ciśnienia. Ulega zniszczeniu struktura II, III rzędowa. Odpowiedzialne za powstawanie łańcuchów polipeptydowych i wzajemni powiązanie. Następuje rozluźnienie łańcuchów. Zdenaturowane białko traci swoje właściwości. Występuje nowe niespecyficzne białka. Białko traci zdolność wiązania wody dochodzi do wycieku. Bielak łączą się w koagulanty. Koloidalny charakter białka nadaje woda hydratacyjna występująca w postaci cienkiej otoczki wokół cząsteczki białka, silnie związana z powierzchni białka za pomocą wiązań wodorowych. Utrata tej wody denaturuje białko. Nie4wlieki dodatek NaCl, tak jak 1-2% poprawia rozpuszczalność niektórych białek, a optymalne stężenia dla wszystkich białek rozpuszczalnych solach to 5%. Dalsze stężenie zwiększenia soli a zwłaszcza powyżej 16% prowadzi do konkurencji soli z białkiem w zdolności wiązania wody. Oznacza to ze sól w wyższych stężeniach odbiera białku wodę i powoduje go wysalanie się. Białko kiedy poddane jest denaturacji wytwarza żel który działa strukturotwórczo. Sa dwa rodzaje koagulacji.

- stężenie białek do 1% wypadanie białek w postaci kłaczków zbierających się na dnie lub „szumowin” przy powierzchni

- stężenie białka powyżej 1% powoduje ze roztwór traci płynność i tworzy się żel.

Większość białek denaturuje w temp 45-60C choć są wyrażane odstępstwa od tej reguły. Termooporne najczęściej są białka złożone. Np. glikolipoproteiny. Najpierw rozpłatują się kłębki, rozluźniają się łańcuchy, zwiększą się powierzchnia białka. Kolejnym etapem jest synereza czyli równoległe układanie się rozwiniętych polipeptydow białka. W czasie synerezy następuje powstawanie wiązań sieciujących

Wczasie synerezy nastepuje powstawanie wiązań siecujacych białko-białko i wyciskanie wody. Jezeli temp ogrzewania wyniesie od 45 st C i nie przekroczy 79 st C to wytwarzający sie zel bedzie rewersyjny, bardziej porowaty i dający wieksze szanse wiazania wody. Przy temp powyzej 79 st C nie zatrzymuje tyle wody. Jest to spowodowane ze woda łączy sie z bialkiem słabymi wiazaniami wodorowymi , podczas gdy białko z białkiem silniejszymi kowalencyjnymi i elektrostatycznymi i niszczy tamte wiązania. Energia potrzebna do wytworzenia tych wiazan to odpowiednio 30-100 kcal/mol i 10-20 kcal/mol. Wiązania elektrostatyczne są wynikiem amfoterycznych właściwosci białka. Pochodzą głownie od zjonizowanych grup karboksylowych ( kw glutaminowego i asparaginowego).

Wiązania hydrofobowe ( siły Van der Waalsa) są bardzo słabe i nieco słabsze od wodorowych ale za to są liczne i z powodu ich tworzenia sie po rozmrozeniu zachodzi wyciek zamrazalniczy. Ich duza liczba powoduje w konsekwencji bardzo silne łączenie się łańcuchow polipeptydowych. Do denaturacji zaliczamy też agregację molekuł białka po synerezie. Najbardziej wrazliwym na denaturacje i powstawanie wiązań kowalencyjnych typu siarczkowego jest miozyna mięsa, poniewaz posiada az ok 36 grup SH w tym 2 bardzo reaktywne.

Denaturacja deformuje ukształtowanie czasteczki bez hydrolitycznej degradacji łancucha polipeptydowego. Czynniki denaturujace dzialaja na wiazania ktore stabilizuja przestrzenna strukturę białka. Są to głownie wiązania wodorowe, tworzące sie miedzy grupami =CO i =NH wiązań peptydowych ( w tym samym lub innym łancuchu) a takze miedzy grupami funkcyjnymi łancuchow bocznych, tj -COOH, -OH, -NH2, -SH. W utrzymaniu konformacji bialka wspołdzialaja tez wiazania jonowe powstajace miedzy grupami -COO i -NR a takze oddzialywania hydrofobowe miedzy aminokwasami niepolarnymi . Stabilizuja konformacje łancucha tez kowalencyjne wiazania dwusiarczkowe, tworzace sie miedzy resztami cysteiny tego samego lub roznych łancuchow. Metale łączą ze sobą boczne łancuchy aminokwasow wiazaniami koordynacyjnymi.

23. Wiązanie wody przez białka

Białko związane jest woda w rożnym charakterze. Woda monowarstwy niedostępna jako rozpuszczalnik stanowi jako 4-9% masy białek. Jest jednak dostępna całkowicie lub częściowo dla reakcji chemicznych . woda w tej warstwie stanowi jakby pierwsze „opakowanie” żywności. Tworza ja tak ciasno uplatane cząsteczki ze ciężar właściwy tej wody dochodzi do 1,4 g/cm3. Woda nie zamarzająca odpowiada: aw= 0,9 i stanowi 3-5% masy białka. Związana jest z białkiem wiązaniami wodorowymi. Woda ta bierze udział we wszystkich reakcjach chemicznych, biochemicznych, a za jej wiązanie odpowiadaj reszty aminokwasów występujących z łańcucha polipeptydowego, posiadające określone grupy, np. w tyrozynie grupa Oh będzie wiązała wodę, bo dwie inne grupy związane SA z innymi aminokwasami. Aminokwasy jonowe, kwas glutaminowy kw. Asparaginowy, glutamina , asparagina, lizyna, histydyna arginina wiążą dużo wody(3-7 moli wody na mol aminokwasu)Najczęściej 5-6 moli na mol aminokwasu. Aminokwasy polarne: tryptofan, seryna, treonina, wiążą 2 -4 moli wody na mol aminokwasu. Wyjątkiem jest fenyloalanina która wogóle nie wiąże wody. Generalnie wszystkie grupy białka o mniejszym lub większym stopniu maja zdolność wiązania białka.

Zdolność białka do utrzymywania wody własnej nazywa się wodnistością. Wodochłonnoscia natomiast określamy zdolność białka do utrzymania wody własnej i dodanej.

Zdolność utrzymywania wody zależy głównie od kwasowości czynnej mięsa. Przy ph ok5 a wiec w obszarze bliskim punktu izoelektrycznego białek mięśniowych, wartości zdolności utrzymywani a wody osiąga minimum. W taki przypadku cząsteczką białka nie wykazuje na zew. Ładunku elektrycznego. Mięso ma bardzo ściśniętą strukturę, w skutek czego pomiędzy łańcuchami polipeptydowymi jest mniej miejsca dla dipoli wody. Po obu stronach punktu izoelektrycznego wodochłonność jest większą bowiem zakwaszenie lub zalkalizowanie środowiska wywołuje rozluźnienie struktury.

Grupy mające łączyć się z cząsteczkami wody to karboksylowe, karbonylowe, aminowe,imidazolowe Wodę zaabsorbowana przez białek określa się jako wolna wskazująca wszystkie cechy fizyczne wody. Jest ona jednak unieruchomiona w przeciętnych warunkach 100g białek mięsa jest w stanie utrzymać ok. 360 g wody.

23. Emulgatory

Cząsteczki emulgatorów podobnie jak innych związków powierzchniowo czynnych składają się z dwóch członów który jeden jest polarny a drugi niepolarny. Dziek. temu maja powinowactwo do wody i oleju. Zgodnie z koncepcja Griffina właściwości użytkowe związków powierzchniowo czynnych określa się równowagą hydrofilowo-lipofilna cząsteczki. Wyrażana liczbowo tzw. Wartością HLB. Pełna skala HLB zawiera się w przedziale od 0-20. Związki o wartości HLB do 10 są zaliczane do hydrofobowych. A od 10-20 do hydrofilowych. Do wytworzenia emulsji typu W/O stosuje się emulgatory o wartości HLB wynoszącej od 3-6 a do emulsji typu O/W o wartości HLB 8-18.Przy wyborze emulgatora bierze się pod uwagę stabilność emulsji. Zamiary tej stabilności przyjmuje się najczęściej oporność emulsji na podchodzenie kuleczek do powierzchni, niezlepianie się kuleczkę w trwałe agregaty (flokulacja) oraz niezlewanie się ich w wiesze krople. (koalescencja). Najbardziej stabilne emulsje uzyskuje si estosujac emulgatory mieszane, oraz podatność na śmietankowanie wywołane mała lepkkoscia emulsji. Emulgatroy stosowan e w technologi żywności po za właściwym działeniem emulgującymi stabilizacja emulscji mogą podnosci oporność na utlenianie, zwiekszenie rozpuszczalności, poprawe właściwości reologicznych itp.

Sam proces emulgowania zwieksza przyswajalność produktów spożywczych, a szczególnie tłuszczów, które rozdrobnione na małe kuleczki są podoatniejsze na działanie hydrolityczne lipaz i łatwiej SA wchŁanianie przez jelita. Jednak tzw. Przeemulgowanie ( kuleczki poniżej 1 um)może wpływąc na niekorzystne właściwości organoleptyczne np. przeemulgowanie wody w margarynie powoduje utratĘ połysku i pojawienie się olejowego posmaku. Stosuje się emulgatory naturalne i sztuczne. Traktowane jako dozwolone dodatki do żywności, nie mogą być szkodliwe dla zdrowia. Tylko niektóre SA uznawane za nieszkodliwe i mogą być stosowane bez ograniczeŃ. Lecytyna, niepełne glicerydy(diacyloglicerole), estryfikowane kwasami spożywczymi np. cytrynowy, ŻÓłtko jaja. Emulgatory tworzą makroskopowy jednorodny układ dyspersyjny dwóch niemieszjacych się ze sobą cieczy. Jedna z nich wystepują w posatci drobnych oddzielonych kuleczek i stanowi tzw. Fazę zdyspergowana, rozproszona lub wewnetrzna, na tomiast druga ciecz w której zawieszone SA kuleczki nosi nazwę zdyspergujacej, ciągłej alboz wewnetrznej. W technologii żywnoci najczęściej jedna z faz jest woda(wraz z rozpuszczalnymi w niej solami i substancjami organicznymi) Drugą olej (w raz z witaminami i barwnikami) Ze względu na wzajemny ukąłd faz ich stęzenie oraz wielkość czasteczek zdyspergowanej, emulsje dzieli się na

- emulsje typu O/W gdzie faza ciągła jest woda

- typu W/O gdzie faza ciągła jest tłuszcz

- rozcieńczone w których faza rozproszona stanowi mniej niż 50% objętości układu.

- stęzony w których faza wew. Stanowi ponad 50% objętości układu

- drobne gdzie śr. Kuleczek dochodzi do 1um

- grube gdzie śr. Kuleczeke dochodzi od 5-10 um

Oglóne właściwości emulsji zaleza od fazy ciągłej i np. emulsja typu O/W bedzi eywakywała podobieństwo do roztworow wodnych gdyż będzie rozcienczac się woda, przewodzić prąd elektryczny, Barwiąc się polarnymi barwnikami. Istotny jest fakt że z dwóch niemieszających się cieczy można uzyskać obydwa typy emulsji tak jak W.O i O/W (np. wyrób masła) utworzenie emulsji zależy najbardziej od emulgatora obniżającego napiecię powierzchniowe mniej od rozdrobnienia. Palmityninan sodu jest stosowany do tworzenia emulsji O/W gdyż jego cześć polarna jest w przewadze. W palmityninianie wapnia większy wpływ wywierają węglowodorowe reszty niż wapń. Zatem jest on stosowany do emulsji W/O.

Inne emulgatory to: monostearynian glicerolu, estry kwasów tłuszczowych i sacharozy. Białko może być również emulgatorem bo zbudowane jest z aminokwasów polarnych i niepolarnych. Tylko białko niedenaturowane, rozpuszczalne i natywne może utworzyć emulsje. Białko po otoczeniu tłuszczu jeśli zostanie poddane obróbce cieplnej i denaturowane wokół tego tłuszczu to uwięzi go. Zdolność emulgujaca białak to ilość zemulgowanego tłuszczu przez 1g białka. Stopień zemulgowania zależy od stopnia dyspersji tłuszczu i lepkkości układu. W tym przypadku faza rozpraszajacą jest roztwór białka. Rozwarstwianie się emulsji jest wprost proporcjonalne do promienia kuleczki tłuszczowej podniesionego to kwadratu a odwrotnej proporcjonalne do lepkości. Im wiecej będzie rozproszonego białka w roztworze tym grubsze otoczki będzie można wokół tłuszczu wytworzyc. Gdy zbyt gwałtownie podaje się tłuszcz przy produkcji emulsji to występuje załamanie się elulsji.

24.Skład tłuszczy a ich właściwości funkcjonalne

Tłuszczowce nie tworzą polimerów złożonych z powtarzających się molekularnych jednostek. W swym składzie zawierają zawsze jeden lub wiecęj kwasów tłuszczowych. Kwasy tłuszczowe są z reguły jednokarboksylowymi kwasami alifatycznymi, tworzącymi rozgałęzione łancuchy, złozone z 4-26 atomow węgla o różnym stężeniu nasycenia. Nasycone kwasy tłuszczowe można przedstawić za pomocą wzoru CH3(CH2)nNCOOH gdzie n jest liczba naturalna. W kwasach nienasyconuchy wiązania podówjne nadają cząsteczce bardziej sztywna strukturę i powodują możliwość występowania jej w dówch stereochemicznych konfiguracjach- cis, trans. Z drugiego punktu widzenia wartości odżywcze tłuszczu na szczegolną uwagę zasługuja kwasy tłuszczowe o dwóch i więcej wiązaniach nienasyconych czyli tzw. Wielonienasycone kwasy tłuszczowe( WNKT)Niektóre z niech są konieczne do wzrostu organimu oraz do przemian metabolicznych (np. cholesterol),.Jak np. kwas linolowy lub arachidonowy organizm ludzki nie ma w zdolności syntetyzowania WNKT. Tłuszcze roślinne Zawierają więcej WNKT niż zwierzęce.

Połączenia złożone z kwasow tłuszczowych o parzystej liczbie atomów wegla (4-20)z alkoholem trójwodorotlenowym glicerolem, czyli acyloglicerole określane jako tłuszce właściwe. Oprócz traicylogliceroli, w tłuszcach mogą występować w niewielkiej ilości acyloglicerole tak jak di-lub mono- acyloglicerole które maja specjalne właściwoeci emulgujące.

Jendą z przyczyn dla której tłuszcze są stosowane w technologii żywności to wzbogacenie wartości kalorycznej próduktow szczególnej da osób aktywnych fizycznie. Tłuszcze powinny dostarczać 25-35% kalorii. Tłuszcz ma ponad dwukrotnie wyższy współczynnik energetyczny od białek i cukrów wynoszący 38KJ/g. Tłuszcze nadają smarowność żywności, kształtują jej konsystencje nawet podczas morzenia np. tri gliceryd kwasu linolenowego ma temp topnienia -24,2C linolowego -13,1C. Tak wiec w morożenej żywności tłuszcz może wystepowac w formie płynnej.

Wpływa także na konsystencje po przez wyeliminowanie zwięzłości wywoływanej np. przez białka które łącząc się tworzą siatkę. Zapobiega integracji białek układając się w emulsjach pomiędzy drobinami białka. Tłuszcz zawiera naturalne przeciwutleniacze głównie jest witamina E. Najwięcej zawiera jej olej słonecznikowy około 50mg/100g a także rzepakowy nisko erukowy 23-31mg/100g.

Zwiększa wytrzymałość żywności na rozciaganie, przyczynia się do miedzy innymi do kruchości mięsa. W stopionym tłuszczu mozna ogrzewać żywność w temp wyższej od temp wrzenia wody co nadaje charakterystyczny smak takim produktom. Tłuszcze smażalni cze służż do powierzchniowego smażenia. Im bardziej tłuszcz jest nienasycony tym zwykle jest bardziej podatne na autooksydacje i hydrolizę podczas smażenia. Jednym ze wskaźników jakości dla tłuszców smażalniczych jest liczba kwasowa(ilość wolnych kw. Tłuszczowych). Smażenie rozszczepia glicerol do kw. Tłuszczowych.

Tłuszcz pozwala ponadto pełniejsza percepcje smaku oraz umożliwia wchłanianie Wit .ADEK. Inne funkcje fizjologiczne, które spełniają tłuszcze to: nadawanie skórze elastyczności , ochronią narządy wewnętrzne, izolacja termiczna. Ich wartość odżywcza zależy od NNKT (niezbędne nienasycone kw. Tłuszczowe), konfiguracji przestrzennej kw. Tłuszczowych, dł. Łańcucha węglowego, ilość witamin oraz obecności antyżywieniowego kwasu erukowego.

---