OTŻ II KOLO
I.Surowce przem. spoż.
1.Ziarna zbóż-produkcja ziarno zbóż botanicznie jest ziarniakiem albo owocem suchym, niepękającym, jednonasiennym, charakterystycznym dla roślin z rodziny traw (Gramineae); zboża uprawnych to: pszenicę, żyto, jęczmień, owies, kukurydzę, proso, sorgo (podrodzina prosowatych Ponicoideae), ryż (podrodzina ryżowatych Oryzeae) i gryka. Budowa Ziarno zbóż składa się z trzech elementów: okrywy, bielma i zarodka. Okrywa. 8% masy całego ziarna.; spełnia rolę warstwy ochronnej ziarna, przepuszcza wodę i powietrze Bielmo, które stanowi największy udział masowy, zróżnicowany w zależności od rodzaju zboża. Składa się ono z zewnętrznego bogatego w białko, tłuszcz, witaminy i enzymy oraz z bielma środkowego zawierającego dużo ziarn skrobi. Zarodek. składa się on z części embrionalnej, w której znajdują się wszystkie elementy przyszłej roślinki i z części zwanej tarczką, przekazującą składnik pokarmowych z bielma do zarodka. Wykorzystanie nie wielkie wykorzystanie w celach spożywczych (tylko 20-25%), natomiast 60-65% są przeznaczone na karmę dla zwierząt hodowlanych, a resztę przeznacza się na siew. Produkty mąka, płatki, zbożowe koncentraty spożywcze, kasza, chleb. Wymagania jakościowe: wymagania organoleptyczne (wygląd, barwa, zapach), stan zdrowotny, czystość, wilgotność, dorodność, wartości przemiałowe czyli przydatność technologiczna ziarna, którą ocenia się biorąc pod uwagę takie cechy, jak: a)zawartość bielma w ziarnie b)łatwość oddzielenia bielma od okrywy c)aktywność enzymów zawartych w bielmie d)twardość i szklistość ziarna (związana jest ona z zawartością w bielmie substancji białkowych; im więcej ich tym wytrzymałość mechaniczna jest większa, a ziarna takie noszą nazwę szklistych i twardych)
2. Ziemniaki- budowa(Solanum tuberosum) -pęd (bulwa) należącego do rodziny psiankowatych (Solanaceae). W bud. bulwy możemy wyróżnić warstwy: korkową, kory pierwotnej, wiązek przewodzących, zewnętrzną i wewnętrzną warstwę rdzenia. Na powierzchni bulwy we wgłębieniach znajdują się pączki, albo tzw. oczka, z których w sprzyjających warunkach rozwijają się łodygi i liście. Z. mają dużo wit. C. Podział ze względu na czas zbioru (z. wczesne, średniowczesne, średniopóźne i późne a ze względu na kierunek użytkowania na jadalne, pastewne i przemysłowe). Z. jadalne powinny char. się dobrym smakiem, małą skłonnością do ciemnienia, odpowiednią mączystością i suchością po ugotowaniu, dużą wartością pokarmową; należą do nich przede wszystkim odmiany późne. Z. przem. służą głównie do prod. krochmalu, spirytusu i w celch spoż.
3. Buraki cukrowe (Beta vulgaris var. saccharifera) - budowa: a) głowa, będącą górną zaokrągloną częścią wystającą z ziemi z wyrastającymi na niej liśćmi b) szyja, stanowiącą część przejściową między głową a korzeniem właściwym, nie mająca liści ani korzeni bocznych c) korzeń właściwy, mający korzenie boczne i zakończony długim korzeniem palowym tzw. ogonkiem. Buraki cukrowe są typową rośliną przemysłową.; otrzymuje się główny produkt- cukier (sacharozę) oraz produkty uboczne (melasa w przem. garbarniczym) i wysłodki w spasaniu zwierząt Bud. i skł. chem. -średnia zawartość sacharozy w świeżo wykopanych b. cukrowych może się wahać od 16-20% i maleje w czasie przechowywania ponieważ w burakach przebiegają procesy życiowe (głównie oddychania) powodujące ubytek cukru. Poza sacharozą wyróżnia się również niecukry i są to wszystkie pozostałe składniki suchej substancji.
4. Owoce i warzywa - są to jadalne części roślin, niekiedy całe rośliny, spożywane w stanie surowym, bądź w postaci przetworzonej. Spełniają one bardzo ważną funkcję w odżywianiu ludzi, są głównym źródłem substancji regulujących proces przemiany materii u człowieka jak witaminy, błonnik pokarmowy, sole mineralne, makroelementy. Podział: a) ziarnkowe: jabłoń, grusza, pigwa; b) pestkowe: śliwa, wiśnia, brzoskwinia, czereśnia; c) jagodowe: w śród których wyróżnia się: jagody właściwe, powstające z dolnej lub górnej części zalążni, np. porzeczki, agrest; jagody rzekome, część jadalną stanowi w nich rozrośnięte dno kwiatowe z umocowanymi na nim jagodami właściwymi tzw. nie łupkami np. truskawki jagody złożone, np. maliny d) łupinowe: orzechy e) południowe: cytryny, pomarańcze, daktyle, figi, ananasy Warzywa obejmują znacznie więcej części jadalnych roślin niż owoce. Mogą to być liście (sałata, szpinak, kapusta), ogonki liściowe (rabarbar), łodyga (kalarepa), pączki kwiatowe (kalafior), młode pędy (szparagi), cebulki (cebula, czosnek), korzenie (buraki, rzodkiewka), nasiona (groch, fasola łuszczona), całe owoce (pomidory), cała roślina (pietruszka) Podział: a) kapustne: kapusty białej, czerwonej, kalarepa, kalafior, brokuły, brukselka b) rzepowate: rzodkiewka, rzepa c) korzeniowe: marchew, pietruszka, seler d) cebulowate: czosnek, pory, szczypiorek, cebula e) dyniowate: ogórki, dynia, melon, kawon f) sałaty: sałata głowista, cykoria g) strączkowe: fasola, groch, bób, soja h) trwałe: chrzan, rabarbar, szparag, szczaw i) inne: pomidory, papryka, pieprz turecki, szpinak Przydatność owoców i warzyw do przerobu- zależy szczególnie od wydajności gotowego produktu i jego jakości, od stanu dojrzałości, który nazywa się dojrzałością zbiorczą, która pokrywa się z konsumpcyjną, natomiast owoce, zwłaszcza przeznaczone do przerobu i dłuższego przechowywania, zbiera się przed osiągnięciem dojrzałości konsumpcyjnej.
6. Rośliny oleiste (Nasiona oleiste) -zalicza się do nich rośliny, których nasiona lub owoce zawierają 20-70% tłuszczu. Dzieli się je na: a) rośliny oleiste uprawiane w strefie międzyzwrotnikowej i podzwrotnikowej - zawierają zwykle powyżej 50% tłuszczu. (palma kokosowa, orzech ziemny, sezam, soja, migdałowiec zwyczajny, oliwnik europejski); b) rośliny oleiste uprawiane w strefie umiarkowanej j - zawierają zwykle do 50% tłuszczu. (rzepak, rzepik, gorczycę, słonecznik, len oleisty, dynie oleistą). W naszych warunkach największe mają rzepak i rzepik. Rzepak ( brassica napus oleifera) i rzepik ( brassica rapa oleifera) należą do rodziny krzyżowatych (cruciferae). Są to rośliny ozime i jare, uprawiane w klimacie umiarkowanym. Owocami rzepaku i rzepiku są łuszczynki. Budowa nasiona rzepaku są bezbielmowe, składają się z łupiny nasiennej, liścieni i zarodka; w liściach jest zgromadzony tłuszcz i białko. Zawartość tłuszczu w rzepaku może się wahać od 32-50%. Nasiona rzepiku i rzepaku traktować należy nie tylko jako surowiec do produkcji oleju jadalnego, ale i jako źródło białka
7. Mleko- nazywa się płynną wydzielinę gruczołów mlecznych ssaków. Mleko zawiera przeciętnie12,3% suchej substancji, w której występują wszystkie podstawowe składniki pokarmowe (białko, tłuszcz, cukier) i uzupełniające (witaminy, sole mineralne, mikroelementy). Woda - 87,8%, tłuszcz 3,4%, białko 2,5%
8. Żywiec rzeźny- nazywa się zdrowe zwierzęta hodowane specjalnie z przeznaczeniem do produkcji mięsa lub usunięte z hodowli; zlicza się bydło, trzodę chlewną, owce, konie, kozy, króliki, drób. Ze zwierząt rzeźnych otrzymuje się po uboju zasadnicze artykuły rzeźne, tj. mięso, tłuszcz, podroby oraz artykuły uboczne(skóra, krew, sierść, gruczoły itd.). Mięsem nazywa się przeznaczone do spożycia części umięśnienia zwierząt rzeźnych złożone z dwóch podstawowych tkanek - mięśniowej i łącznej i rozprowadzone na rynku w postaci całych tusz mięsnych lub podzielonych na części. Wydajność mięsa (tuszy) ze zwierząt rzeźnych zależy głównie od rodzaju, gatunku, rasy zwierzęcia, wieku, płci, stopnia nakarmienia, sposobu uboju, obróbki poubojowej. Skład chemiczny Woda stanowi główną fazę dyspersyjna w mięsie. Im tłustsze jest mięso, tym mniej zawiera wody i białka, natomiast większa jest jego wartość energetyczna; wartość odżywcza mięsa jest duża, zawiera ono składniki odżywcze w łatwo strawnej i przyswajalnej formie, jest bogatym źródłem białka o dużej wartości biologicznej.
9. Jajo kurze - żeńska komórka rozrodcza ptaków, zawierającą wszystkie składniki pokarmowe niezbędne do rozwoju zarodka. Jaja konsumpcyjne to przede wszystkim jaja kurze przeznaczone do spożycia. Masa jaja kurzego zależy od: rasy kury, jej wieku, stopnia odżywiania itd. Budowie wewnętrznej jaja wyróżnia się 3 podstawowe elementy: skorupę, białko i żółtko. Żółtko jest biologicznie najważniejszą częścią jaja. Ma ono kształt zbliżony do spłaszczonej kuli. Na powierzchni żółtka znajduje się tarczka zarodkowa, z której po zapłodnieniu rozwija się zarodek, a z niego pisklę. Białko jaja jest źródłem wody i składników odżywczych dla zarodka oraz spełnia ochronną w rolę stosunku do żółtka i zarodka. Skorupa jaja składa się z dwóch zasadniczych warstw:a)zewnętrznej, zwanej wapienną zbudowanej głównie z węglanu
wapnia; b)brodawkowej, zbudowanej z tworów stożkowych, ściśle przylegających.
Skład chemiczny i wartość odżywcza jaja kurzego. ok. 65,6% wody, 12,1% białka, 10,5% tłuszczu, Wartość odżywcza jest bardzo duża. Białko jaja kurzego, jako najbardziej kompleksowe pod względem składu aminokwasowego, o bardzo dobrej strawności i przyswajalności, jest przyjmowane powszechnie jako białko standardowe w badaniach wartości biologicznej białek.
10. Ryby (Pisces) są zmiennocieplnymi kręgowcami wodnymi, oddychającymi za pomocą skrzeli i mającymi kończyny w postaci parzystych płetw. Dzielimy je na: ryby słodkowodne, morskie, wędrowne. Mięso rybie ma dużą wartość odżywczą, są surowcem do produkcji oleju, konserw rybnych i innych produktów spożywczych. Wykorzystywane są także jako karma dla zwierząt, w produkcji środków leczniczych, klejów itp. Budowa i skład chemiczny ryb -Ryby są zróżnicowane tak pod względem budowy, jak i biologii. Do części jadalnych ryb zalicza się mięśnie, wątrobę, gruczoły płciowe,kawior a u niektórych gatunków także skórę.
Zależnie od zawartości tłuszczu ryby dzieli się na:
chude: dorszowate, szczupak;
średniotłuste: karpiowate, okoniowate, halibut;
tłuste: śledziowate, makrelowate, tuńczykowate, łososiowate.
Tłuszcz występuje w rybach głównie w wątrobie, we wnętrznościach i w kościach.
II.Substancie dodatkowe stos. przy produkcji żywności
Def: są to sub. normalnie nie spoż. jako żywność, nie będące typowymi skł. żywności, posiadające lub nie wartości odżywcze, których celowe użycie tech. w czasie prod., przetwarzania, pakowania, transportu i przechowywania spowoduje zamierzone rezultaty w środku spoż. albo półprod. będących jego komponentami; sub. dodatkowe mogą stać się bezpośrednio lub pośrednio skł. żywności lub w inny sposób oddziaływać na jej cechy charakterystyczne; def. nie obejmuje sub. dodawanych w celu zachowania lub poprawiania wartości odżywczej
1.Barwniki - sub. nadające lub przywracające barwę środkom spoż., obejmujące nat. skł. żywności oraz nat. źródła; podział: b. org. nat. (annato, chlorofile, karmel), b. identyczne z nat. (β-karoten), barwniki org. syntetyczne (amarant, żółcień pomarańczowa, chinolina), b. nieorg. (TO2, Ag, Au)
2.Sub. aromatyzujące- sub. użyte w/lub na środkach spoż. do nadania zapachu i/lub smaku, podział: sub. aromatyczne- chem. niezdefiniowane (goździk, cynamon, olejki aromatyczne), preparaty aromatyczne, aromaty przetworzone, a. dymu wędzarniczego
3.Konserwanty- [sub. przedłużające trwałość środ. spoż., poprzez zabezpieczenie ich przed rozkładem] przez drobnoustroje (kwas sorbowy i jego sole, kwas benzoesowy i jego sole)
4.Przeciwutleniacze - [ ] przez utlenianie (kwas cytrynowy, askorbinowy)
5.Kwasy i regulatory kwasowości - k. są to sub. ↑ kwasowość prod. i/lub wnoszące do nich kwaśny smak; regulatory są to sub. zmieniające lub ustalające kwasowość środ. spoż. (k. octowy, cytrynowy, askorbinowy)
6.Stabilizatory i emulgatory: S. są to sub. umożliwiające utrzymanie odpowiednich właściwości fiz. i/lub chem. środka spoż.; obejmują sub. ułatwiające utrzymanie jednolitej dyspersji (rozpuszczania) 2 lub więcej nie mieszających się sub. w środkach spoż.; emulgatory - sub. umożliwiające otrzymanie jednolitej mieszaniny 2 lub więcej wzajemnie nie mieszających się faz takich jak olej i woda (agar, guma guar, pektyna, celuloza, lecytyna)
7.Sole emulgujące: s. zmieniające białka zawarte w serze w formę zdyspergowaną (rozproszoną) i w związku z tym powodują jednorodne rozmieszczenie tłuszczów i innych skł. (CaCl)
8.Zagęstniki, sub. żelujące - zagęstniki zwiększają lepkość, a subs. Żelujące nadają środkom spoż. konsystencje poprzez tworzenie żelu (agar, kolagen, guma arabska)
9.Wzmacniające smak i zapach - sub. uwydatniające smak i/lub zapach środków spoż. (glutaminian sodu, kwas glutaminowy, chlorowodorek chininy)
10.Skrobie modyfikowane - sub. otrzymane ze skrobi spoż.j w wyniku działania czynników chem. Lub enzymatycznych (skrobia utleniana i acetylowana)
11.Sub. słodzące - dające słodki smak środkom spoż.
12.Sub. wypełniające - przyczyniają się do wypełnienia środków spoż. Bez istotnego wpływu na ich wartość energetyczną (celuloza, talk, laktitol, maltitol, PVPP)
13.Sub. wiążące, teksturotwórcze - powodują lub utrzymują jędrność lub kruchość tkanek owoców i warzyw lub współdziałające z sub. Żelującymi w utrzymaniu lub wzmocnieniu żelu (fosforany wapnia, chlorki wapnia)
14.Sub. utrzymujące wilgotność - zapobiegają wysychaniu poprzez przeciwdziałanie wpływom atmosferycznym, posiadające niski stopień wilgotności lub ułatwiające rozpuszczanie się proszku w środowisku wodnym (glicerol, sorbitol)
15.Sub. spulchniające (zwiększające objętość) - sub. lub mieszaniny substancji uwalniające gaz a tym samym zwiększające objętość ciasta (węglan sodu i fosforany)
16.Sub. do stosowania na powierzchnię (glazurujące) - sub., które po zastosowaniu na powierzchnię tworzą warstwę ochronną lub błyszczący wygląd (wosk pszczeli, talk)
17.Sub. przeciwzbrylające - zapobiegają zlepianiu się cząstek środka spoż. (krzemian wapnia, żelazocyjanek sodu, potasu)
18.Nośniki - sub. użyte do rozpuszczania, rozcieńczania, dyspergowania lub innego fiz. Modyfikowania substancji dodatkowych do żywności (etanol, lecytyna, agar)
19.Rozpuszczalniki ekstrakcyjne - rozpuszczalniki użyte do ekstrakcji w procesie preparowania surowców środków spoż. ich komponentów i składników i są z nich usunięte, ale mogą być obecne w sposób niezamierzony technicznie nieuniknione (benzyna ekstrakcyjna, octan etylu, metylu)
20.Gazy do pakowania - są to gazy inne niż powietrze wprowadzone do opakowania przed, w czasie lub po umieszczeniu środka spoż. w tym opakowaniu CO2, hel, azot, tlen
21.Gazy nośne (gazowe środki wypierające) - gazy inne niż powietrze, które ułatwiają wypchnięcie środka spoż. z pojemnika lub powodują uzyskanie odpowiedniej konsystencji środka spoż. (N, podtlenek azotu, butan)
22.Pianotwórcze - sub. umożliwiające utworzenie jednolitej dyspersji fazy gazowej w ciekłych lub stałych środkach spoż. (cytrynian trietylowy)
23.Przeciwpianotwórcze - chronią przed lub zmniejszają powstawanie piany (kwasy tłuszczowe)
Sub. klarujące (środki filtracyjne) - stosuje się je do usuwaniacząstek stałych z cieczy (klarowania) najczęściej z soków
24.Sub. klarujące: środki filtrujące stos. do usuwania cząstek stałych z cieczy, klarowanie (w napojach)
III.Operacje termiczne:
Podgrzewanie - (od t=20 do 75ºC) ma na celu zazwyczaj lekkie ogrzanie, przeważnie ośrodka ciekłego, w celu nastawienia go np.: na optymalną temp. działania określonych enz, dla ułatwienia rozp. się w tym ośrodku. Urzą. wszystkie aparaty grzejne przeponowe, kotły płomieniowe, kadzie z wężownicą
Blanszowanie- szybkie ogrzanie żywności do określonej t., utrzymanie tej t. przez określony czas, a następnie słabo przeprowadzeniu szybkiego oziębiania mat., albo poddaniu go bezzwłocznemu dalszemu przerobowi. Głównym zadaniem jest inaktywowanie enz. albo rozłożenie sub. enzym. B. powoduje również:
-mycie surowca i zmniejszenie zakażeń mikrob.
-usuwanie gazów z komórek, redukcję wolnej przestrzeni
-zmiękczenie żywności i jej skurczenie
-polepszenie struktury
B. może być wykonane:
a)m. immersyjną w gorącej w.- żywność przechodzi przez perforowany bęben obracający się w zbiorniku z w. o kontrolowanej t (75-100ºC)
b)w parze wodnej- ż. p. przez komorę parową na taśmie perforowanej z kontrolowaną prędkością
c)mikrofalowe- może być prowadzone w opak., większa higiena, droga jest.
Pasteryzacja- wprowadzona przez L. Pasteura metoda przerywania bądź zahamowania działalności drobnoustrojów lub enz. wywołujących niepożądane i szkodliwe zmiany w wielu prod. spoż. P. polega na krótkotrwałym ogrzewaniu prod. do t. nieco poniżej 100°C lub na kilkudziesięciominutowym ogrzewaniu w t. ok. 65°C, przy którym ginie większość drob. P. można również przeprowadzać metodą radiacyjną przez poddanie prod. promieniowaniu jonizującemu, w wyniku którego dezaktywuje się część drobnoustrojów. Prod. po p. mogą być przechowywane przez dłuższy czas.
Rozparzanie- ogrzewanie materiałów (roślinnych) za pomocą pary w celu przeprowadzenia masy w stan półpłynny. Stosowane w przem. owocowo - warzywnym przy prod. przecierów, a także w gorzelnictwie, gdzie parowanie poddaje się ziemniaki i zboże. Urządzenia: parnik stożkowy Henzego do ziemniaków. Wykorzystuje się do prod. płatków owsianych i kukurydzianych, grzanek, ryżu błyskawicznego.
Pieczenie-zalicza się do procesu jedno., ponieważ zachodzi w nim wiele zmian nie tylko fiz. ale także chem. i biochem. Typowy dla piekarstwa, nosi naz. wypieku i odbywa się w piecu piekarskim. Uzyskuje on t=230-260ºC i magazynuje duże ilości ciepła, powoli stygnie. Pieczywo jest powierzchniowo wyschnięte, następuje dekstrynizacja i zbrunatnienie ogrzewania się połączeń aminok.-cukrowych i ich kondensacji. W samym miąższu t. nie osiąga 100ºC, ale wystarczy do na zabicie drożdży, wegetatywnych form bakterii, do ścięcia glutenu (ok. 65ºC) i sklarowania skrobi (75-80ºC). Piece mogą być opalane na: węgiel, drewno, gaz, lub elektryczne. Nowymi rozwiązaniami jest piec cyklotermiczny, piece z promieniowaniem podczerwonym i grzejnictwo mikrofalowe.
Gotowanie- zmierza do urtzymania cieczy przez dłuższy czas w stanie wrzenia np.: „wrzenie brzeczki piwnej”. Stos. w celu ułatwienia rozp. się dodatkowego cukru lub odparowaniu niektórych lotnych skł. Urzą.: kotły z płaszczem parowym, wodnym.
Tostowanie- ogrzewanie wilgotną parą w t. 95-120ºC sur. spoż., głównie pochodzących z nasion roslin strączkowych. W celu poprawienia wart. odżywczych przez częściowe zniszczeni sub. szkodliwych dla zdrowia oraz polepszenia cech smakowych i reologicznych.
Smażenie- polega na silnym ogrzewaniu sur. np.: mięsa, ryb, wyrobów zbożowych itp. pod zwykłym ciśnieniem, w ciekłym ośrodku pośredniczącym, zwykle w gorącym tłuszczu, niekiedy w syropie z sacharozy. Ośrodek osiąga t. 150-200ºC, co powoduje znaczące zmiany w produkcie: zbrunatnienie, często kruchej skórki. S. stos. się w prod. konserw rybnych frytek ziemniaczanych
Prażenie- (200-250ºC) jest to zabieg w przewadze termiczny prowadzący do dużych zmian w wyglądzie, smaku, zapachu i w skł. za pomocą pieca kulowego prażaliniczego,
Ekspandowanie- polega na gwałtownym rozprężaniu uprzednio ogrzanego i będącego pod wysokim nadciśnieniem materiału w chwili momentalnego przejścia do ciś. atmosferycznego. Może być prowadzony w sposób okresowy w armatkach lub ciągły w wielokomorowym zaworze obrotowym. Np.: otrzymać można ziarna dęte
Ekstrudowanie-(do 185ºC i p=5,5 MPa) polega na wytłaczaniu termoplastycznym mat. poddanego uprzednio obróbce mech. Prowadzi się je w urzą. zwanych ekstruderami (Wenger ST/HT).