plik

OGÓLNA TECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI

WYKŁAD I

Dr hab. Alicja Ceglińska, prof. SGGW

Zakład Technologii Zbóż

Definicje
Żywność (wg Kodeksu Żywnościowego – Codex Alimentarius – FAO/WHO – 1966r.)
Każda substancja czy surowiec, półprzetwór lub przetwór, który jest przeznaczony do spożycia
przez człowieka.
Termin żywność obejmuje również: napoje, gumę do żucia, substancje używane w wyrobie,
przetwórstwie lub obrocie żywności.
Termin żywność nie obejmuje: kosmetyków, tytoniu, substancji używanych jako leki.
Żywność nieprzetworzona (przeznaczona do bezpośredniego spożycia w postaci naturalnej –
warzywa, owoce).
Żywność przetworzona (konserwy, wędliny, cukier)
Żywność funkcjonalna (produkt ze składników naturalnych i o udokumentowanym klinicznie
pozytywnym efekcie prozdrowotnym). Do tej grupy zalicza się:

1. Produkty wzbogacone w błonnik, witaminy, składniki mineralne, itp.
2. Produkty o obniżonej zawartości cholesterolu, sodu, kalorii.

Żywność modyfikowana genetycznie (organizmy zmodyfikowane genetycznie – ustawa
z 2001 r. - organizm, w którym materiał genetyczny został zmieniony w sposób nie zachodzący
w warunkach naturalnych wskutek krzyżowania lub naturalnej rekombinacji)

–

Zmieniona zostaje aktywność genów naturalnie występujących w danym organizmie,

–

Wprowadzony gen pochodzi z organizmu innego gatunku (organizmy transgeniczne),

–

Wprowadzane dodatkowe kopie jego własnych genów

UŻYWKI – substancje lub mieszaniny niezawierające składników odżywczych lub zawierające
je w ilościach niemających znaczenia dla odżywiania organizmu ludzkiego, które ze względu na
swoje oddziaływanie fizjologiczne lub cechy organoleptyczne są przeznaczane do spożycia lub
w   inny   sposó   są   wprowadzane   do   organizmu   ludzkiego.   Przykład:   kawa,   herbata,   kakao,
niektóre przyprawy.
Substancje dodatkowe dozwolone  (ang. food additives) –  każda substancja zazwyczaj sama
niespożywana  jako  żywność  i  nieużywana  jako  typowy jej   składnik,  mająca  lub  niemająca
wartości odżywczej.
Substancje dodatkowe dozwolone:

•

Jej świadome wprowadzenie do żywności w celach technologicznych (a także
organoleptycznych) w czasie wyrobu, przetwórstwa, przerobu, obróbki, pakowania,
transportu lub przechowywania powoduje (lub można przewidywać, że spowoduje), że
staje się ona bezpośrednio lub pośrednio składnikiem żywności lub w inny sposób
będzie oddziaływała na jej cechy charakterystyczne.

•

Nie obejmuje zanieczyszczeń-skażeń (ang. contaminants) powodujących obniżenie
jakości zdrowotnej żywności.

Technologia – dział wiedzy technicznej obejmujący metody wytwarzania lub przetwarzania
surowców, półproduktów i wyrobów.

Technologia żywności, technologia drewna, technologia metali, technologia chemiczna.
Technologia żywności – to całokształt wiadomości teoretycznych i praktycznych, potrzebnych
do prowadzenia procesów produkcyjnych artykułów spożywczych w różnej skali.
Środki spożywcze – powstałe w wyniku produkcyjnego (to produkty spożywcze lub
żywnościowe), występujące jako towar – sprzedaż, zakup (artykuły spożywcze lub
żywnościowe).
Zakres technologii żywności:

•

Przetwórstwo płodów rolnych (zakres najwęższy),

•

Przetwórstwo, skup surowców, transport, przechowalnictwo, obrót żywnością oraz
technologia i higiena przyrządzania potraw (zakres średni)

•

Obejmuje zagadnienia produkcyjno-rolnicze oraz problematykę żywienia człowieka
z jej fizjologicznymi, higienicznymi i ekonomicznymi aspektami.

Pojęcie i zakres technologii żywności nie są stałe, ale ulegają zmianie wraz z rozwojem nauki
i rozwojem społeczno-gospodarczym.
Interdyscyplinarny charakter nauki o żywności i technologii żywności:
Nauki:

–

rolnicze (surowce spożywcze, hodowla zwierząt, uprawa roślin, agrotechnika,
gleboznawstwo)

–

biologiczne (biotechnologia, ekologia, mikrobiologia żywności, biochemia żywności,
genetyka, biologia)

–

chemiczne (chemia żywności, analiza żywności, chemia fizyczna, analityczna,
organiczna, nieorganiczna)

–

fizyczne (reologia, radiofizyka, termodynamika, fizyka)

–

matematyczne (matematyka, statystyka)

–

techniczne (maszynoznawstwo, inżynieria i aparatura przemysłu spożywczego,
inżynieria chemiczna, automatyka, pomiary, gospodarka energetyczna, wodna
i ściekowa)

–

medyczne (choroby cywilizacyjne, żywienie człowieka, toksykologia, fizjologia,
higiena)

Bilans żywności:

Surowce

Przyjęta dla surowców

Światowa

produkcja

ogółem

2006r.

1997r.

Zawartość

Wartość

energetyczna

kJ/100g

Polska

produkcja

ogółem mln ton

Polska

produkcja

ogółem mln ton

Białka %

Cukrowców %

Tłuszczu %

Zboża

Ziemniaki

Buraki cukrowe

Rzepak

60
15
18

-
-

1250

275
310

2875

2220,5

314,4
256,3

49,0

21,8

8,9

11,5

1,7

25,4
20,8
15,9

0,6

Surowce roślinne razem

2840,2

43,9

62,7

Na 1 osobę/dobę

1,3kg

3,2kg

Mięso z uboju

Mleko

Jaja

Ryby

11,4

4,4

-
-

3,5

10,2

820
260
590
330

265,4
549,3

60,7
93,3

3,3

12,0

0,5
0,2

2,5

12,1

0,4
0,3

Surowce zwierzęce razem

9,68,7

15,3

Na 1 osobę/dobę

0,42kg

1,2kg

Razem surowce na

1osobę/ dobę

59,9

4,4kg

CHARAKTERYSTYKA SUROWCÓW
Surowce – naturalne produkty pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które stanowią materiał
wyjściowy do wszelkich procesów technologicznych i uzyskania gotowego wyrobu.
Główne źródła surowców roślinnych i zwierzęcych: rolnictwo i ogrodnictwo, morza i wody
śródlądowe, lasy.

Surowce roślinne

– wykorzystuje się te części roślin, w których zostały nagromadzone związki

organiczne   jako   substancje   zapasowe,   np.   nasiona,   owoce,   bulwy,   zgrubiałe   korzenie
(spichrzowe).
Podstawową rolę odgrywają nasiona, które ze względu na skład chemiczny można podzielić na:
mączyste, oleiste, białkowe.
Nasiona   mączyste  –  źródłem   są   rośliny   zbożowe,   np.:   pszenica,   żyto,   owiec,   kukurydza.
Surowiec do produkcji kasz, płatków, mąki, pieczywa, ciastek.
Nasiona   oleiste  –  źródłem   są   rośliny,   np.   rzepaku,   słonecznika,   lnu,   konopi.   Surowiec   do
produkcji olejów i tłuszczów utwardzanych.
Nasiona wysokobiałkowe – nasiona roślin strączkowych, np. soi, fasoli. Surowiec do produkcji
mączek, preparatów białkowych, konserw.
Owoce, np. jabłka, śliwki, wiśnie, porzeczki, truskawki. Surowiec do produkcji soków, dżemów,
wina.
Warzywa,  np.   pomidory,   ogórki,   marchew,   kapusta,   kalafior,   buraki,   cebula.   Surowiec   do
produkcji konserw, kiszonek, koncentratów, soków suszów.
Rośliny okopowe –  ziemniaki, buraki cukrowe. Surowiec do produkcji mączki ziemniaczanej,
spirytusu (ziemniaki), surowiec do produkcji cukru (buraki).

Surowce zwierzęce

– mięso z uboju zwierząt rzeźnych: trzoda chlewna, bydło, cielęta, owce,

konie, kozy, króliki.
Mięso z drobiu – kury, indyki, kaczki, gęsi.
Mleko krowie, jaja kurze.
Surowce wód morskich i słodkowodnych – ryby, mięczaki (głowonogi, małże, ślimaki),
skorupiaki (kraby, krewetki, homary, langusty), roślinność morska.
Surowce pochodzenia leśnego – zwierzęta (sarny, dziki), owoce (maliny, jeżyny, czarne
jagody, brusznice), grzyby.

PROCES TECHNOLOGICZNY I PROCES PRODUKCYJNY
Proces technologiczny – ciąg operacji i procesów jednostkowych, następujących w określonej
sekwencji czasowej, począwszy od chwili odbioru surowca do chwili otrzymania gotowego
produktu.
Proces  produkcji  –  działalność  ludzka  przystosowująca  zasoby  i  siły  przyrody do  potrzeb
społecznych.
Proces   produkcyjny   –  zbiór   świadomych   czynności   zmierzających   do   przekształcenia
surowców   roślinnych   i   zwierzęcych   w   produkty   spożywcze   o   jak   największej   wartości
użytkowej. Wyróżniamy w nim:

–

czynności zasadnicze – zmiana właściwości i postaci surowca,

–

czynności pomocnicze – przemieszczanie, magazynowanie, kontrola.

Przemysł spożywczy – branże:
Przemysł: chłodniczy, cukierniczy, cukrowniczy, jajczarsko-drobiarski, koncentratów
spożywczych, mięsny, mleczarski, młynarski i makaronowy, napojów mineralnych

i bezalkoholowych, olejarski, owocowo-warzywny, piekarski, piwowarski, rybny, spirytusowy
i drożdżowy, tytoniowy, winiarski, ziemniaczany.
Zadania przemysłu spożywczego:

1. Przyjęcie produkcji towarowej od rolnictwa i innych producentów żywności i jej

transport do zakładów przetwórczych (sezonowość skupu, rozłożenie bazy
surowcowej, mała trwałość).

2. Utrwalanie i przechowywanie żywności (pasteryzacja, sterylizacja, zamrażanie,

suszenie)

3. Przetwarzanie i uszlachetnianie żywności (czyszczenie, przetwarzanie).
4. Wytwarzanie produktów spożywczych lub składników odżywczych z surowców

niespożywczych (białka metodą hodowli mikroorganizmów)

CHARAKTERYSTYKA GŁÓWNYCH SUROWCÓW PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO

ZIARNA ZBÓŻ
Zboża należą do klasy roślin jednoliściennych, rodziny traw. Podstawowe zboża: pszenica, żyto,
jęczmień, owies, pszenżyto, kukurydza, proso, ryż, gryka (roślina dwuliścienna, z rodziny
rdestowatych)
Cechy użytkowe:

–

jedna z najważniejszych grup roślin uprawnych

–

ziarno o dużej zawartości skrobi

–

mała zawartość wody w masie

–

duża koncentracja substancji odżywczych

–

trwałość

W Polsce zboża wykorzystywane są tylko w niewielkich stopniu do celów spożywczych.
Zboża:

•

rolnictwo – materiał siewny, pasze

•

przemysł spożywczy – młynarski, piekarski, cukierniczy, koncentratów, piwowarsko-
słodowniczy, gorzelniczy

•

inne przemysły – farmaceutyczny, papierniczy, chemiczny, włókienniczy

Zbiory w tys. ton w 2007 r. (1%):
pszenica – 7060 (1,2%)

żyto – 2621 (19,8%)

kukurydza – 1261 (0,2%)

jęczmień – 3161 (2,3%)

owies – 1035 (4,5%)

Budowa ziarna:

1. okrywa owocowo-nasienna – chroni bielmo i zarodek przed czynnikami zewnętrznymi
2. warstwa aleuronowa
3. bielmo – magazyn substancji zapasowych
4. zarodek

Skład chemiczny ziarna zbóż (w%)

Rodzaj ziarna

Węglowodany

Błonnik

Białka

Tłuszcze

Sole mineralne

woda

Pszenica ozima

pszenica jara

żyto

owies oplewiony

owies nieoplewiony

jęczmień

kukurydza

ryż obłuszczony

gryka

68,5
66,1
70,7
56,4
61,6
67,0
67,2
75,6
71,3

1,9
1,8
1,9

10,3

1,4
4,0
2,2
0,8
7,4

11,0
13,2

9,0

10,3
13,0

9,5
9,9
7,4
8,9

1,9
2,0
1,7
4,8
7,0
2,1
4,4
0,7
1,6

1,7
1,9
1,7
3,6
2,0
2,5
1,3
0,8
3,0

15
15
15
15
15
15
15
15
15

Podstawowe gatunki i odmiany zbóż
Pszenica –  oplewiona i nagoziarnowa, jara i ozima, kształt ziemniaków jajowaty, owalny lub
beczułkowaty,   o bokach  łagodnie  zaokrąglonych,  bruzdka  bardziej   rozwarta  niż  u żyta,  ale
płytsza, bródka silnie wykształcona, barwa jasnożółta, złocista, jasnoczerwona lub brunatna
Żyto – nagoziarnowe, odmiany różnią się wielkością i kształtem kłosa, ziarniaki o wydłużonym
kształcie, wrzecionowatym, jeden koniec ścięty, drugi zaostrzony, bruzdka dość głęboka, wąska,
bródka słabo rozwinięta, zarodek duży, odstający, barwa ziarna zielonkawoszara
Jęczmień – jary lub ozimy, dużo skrobi (ok. 60%) i mniej białka (ok. 10%) - browarny;  dużo
białka (ok. 15%) i skrobi (ok. 52%) - gorzelniany i kaszarski, pasze
Owies   –  ziarno   olewione,   zabarwienie   plewek   białe,   żółte,   szare,   brązowe,   ziarniaki   lekko
spłaszczone, pokryte delikatnymi włoskami, bruzdka szeroka, na płatki – dorodny o cienkiej
łusce, pasza.
Gryka – kształt ziarniaka trójgraniasty o bokach lekko wypukłych; zabarwienie ciemnobrązowe
lub   srebrzystoszare   z   połyskiem;   pod   okrywą   owocowo-nasienną   cienka   łupina   nasienna,
a następnie bielmo z zarodkiem w środku.
Właściwości fizyczne ziarna zbóż:
*   Sypkość   –  łatwość   przemieszczania   się,   zsypywania,   wypełniania   pojemników   –   kąt
naturalnego   spadu   ziarna.   Zależy   od   kształtu   ziarna,   stanu   powierzchni,   ilości   i   rodzaju
zanieczyszczeń, wilgotności.
Kąt   naturalnego   spadu   ziarna   tworzy  się   między   podstawą   i   prostą,   tworzącą   stożek   przy
zsypywaniu ziarna na płaszczyznę poziomą.
Im kąt mniejszy – sypkość ziarna większa.
Znaczenie – magazynowanie, transport, przemiał.
Żyto i pszenica – kąt 23-28 stopni
Jęczmień – kąt 28-45 stopni
Ryż – kąt 37-45 stopni.
* Samosortowanie – rozdzielanie się masy ziarna podczas przesypywania i transportu. Zależy
od kształtu i masy. Znaczenie: w magazynowaniu, gdyż ułatwia usuwanie zanieczyszczeń z
ziarna. Swobodne spadanie ziarna:

–

cięższe ziarna, zanieczyszczania osadzają się na dnie i w warstwach środkowych,

–

lekkie ziarna (niewykształcone), plewy osadzają się przy ścianach komór,

–

w transporcie – lekkie ziarna i zanieczyszczenia wydostają się na powierzchnię.

* Właściwości sorpcyjne – zdolność do pochłaniania gazów i par różnych związków. Związana
z porowatą strukturą ziarna.
* Higroskopijność – zdolność do pochłaniania pary wodnej.
* Zła przewodność ciepła –  chroni przed raptownymi zmianami temperatury (jednak może
wystąpić   zaparzenie   (samozagrzewanie)   –   zbyt   wolne   odprowadzanie   ciepła   na   skutek
czynności życiowych.
*  Gęstość   ziarna   w   stanie   zsypnym   –  masa   jednego   hektolitra.   Zależy   od   dorodności,
wykształcenia ziarna, zanieczyszczeń.
Pszenica – 72-81 kg/hl

Żyto – 68-75kg/hl

Jęczmień – 65-75 kg/hl (2-rzędowy)

Jęczmień – 50-70 kg/hl

* Szklistość – na przekroju ziarna barwa szara. Zależy od zawartości białka. Wskazuje na
strukturę bielma – ziarna szkliste twarde, odporne na działanie czynników zewnętrznych.
* Wielkość ziarna – wyrównanie ziarna, określa się za pomocą sit Vogla (wymiary oczek 2,8;

2,5; 2,2; 2,0; 1,8; 1,6; 1,4 mm). Znaczenie przy siewie, ocenie przydatności jęczmienia do
produkcji słodu, kasz.
Cechy organoleptyczne ziarna: barwa, smak i zapach, wygląd zewnętrzny.
Zanieczyszczenia zbóż:

•

mineralne – kamienie, piasek, metale,

•

organiczne – ziarna uszkodzone, nasiona chwastów, pozostałości bytowania owadów,

•

użyteczne – ziarna uszkodzone, uschnięte, nasiona innych zbóż,

•

nieużyteczne – substancje mineralne, nasiona chwastów, plewy, odchody szkodników.

Nasiona chwastów szkodliwe dla zdrowia człowieka: kąkol, życica odurzająca, jaskier polny,
szeleźnik większy i włochaty.
Inne nasiona chwastów są nieszkodliwe dla zdrowia – utrudniają proces przemiału, obniżają
jakość mąki; cebulki czosnku zielonego, nasiona pszeńca polnego; nasiona gorczycy polnej;
maku; lnu; rzodkwi.
Niebezpieczne choroby:

•

sporysz – grzyb atakujący kłosy żyta

•

śnieć cuchnąca – grzyb atakujący ziarno w kłosach

•

głownia – atakuje kłosy – wyglądają jak zwęglone

•

rdza zbożowa – grzyb atakuje liście i źdźbło – rdzawe plamy

Szkodniki zbóż:

–

gryzonie,

–

owady – chrząszcze (wołek zbożowy, mącznik młynarek), motyle (mól ziarniak, mklik
mączny), pajęczaki (rozkruszek mączny)

ROŚLINY OKOPOWE:
Zbiory w tys. ton w 2006r.:
Ziemniaki – 8982 tys. ton (2,9%)

Buraki cukrowe – 11475 tys. ton (4,5%)

Buraki pastewne

Brukiew

Rzepa

Cykoria

ZIEMNIAK –
roślina jednoroczna, z rodziny psiankowatych. Bulwy – przekształcone pędy, zawierające
pączki w charakterystycznych wgłębieniach (tzw. oczkach).
Skład chemiczny ziemniaka w %:

Cecha

Woda

Skrobia

Błonnik

Cukry proste

i dwucukry

Białko

Tłuszcz

Związki

mineralne

Ziemniak

77,5

18,7

1,2

1,7

0,1

0,8

Ziemniak przekrój bulwy –  warstwa korkowa, warstwa kory pierwotnej, pierścień wiązek
przewodzących, zewnętrzna część rdzenia, wewnętrzna (wodnista) część rdzenia.
Odmiany   spożywcze   –  dobry   smak,   foremny   kształt,   płytkie   oczka,   powinny   się   dobrze
równomiernie gotować, nie ciemnieć po ugotowaniu.
Odmiany pastewne – duża wartość pokarmowa z jednostki powierzchni uprawnej – odmiany
późne – dające duży plon bulw o dużej zawartości s.s., a w niej białka.
Odmiany przemysłowe –  duża zawartość równomiernej, gruboziarnistej skrobi (gorzelnicze
nie mniej niż 17%, krochmalnicze nie mniej niż 15% i nie więcej niż 1,5% białka), małe ilości
oczek płytko osadzonych.

Ziemniak przeznaczany np. na susze, mączki ziemniaczane, syrop skrobiowy, oceniany wg
kryteriów jak dla ziemniaków jadalnych, poszerzonych o kryteria ułatwiające proces przerobu.
Mrożonki – frytki, placki.
Choroby:

–

wirusowe: liściozwój, smugowatość, choroba mozaikowa

–

grzybowe – ospowatość kłębów, zaraza ziemniaczana, rak ziemniaczany

–

bakteryjne – parch zwykły

Szkodniki – stonka ziemniaczana.

BURAKI CUKROWE –
należy do rodziny komosowatych – korzeń palowy (spichrzowy), w którym roślina gromadzi
substancję zapasową – sacharozę.
Skład chemiczny buraka cukrowego:

Cecha

Woda

Cukrowce

Kwasy

org

Subst.

azot.

Inne org.

Zw.

miner.

Cukier

Celu-loza

Hemicelu

loza

pektyny

Burak

cukro-wy

74,4

1,2

1,1

2,4

0,5

1,2

0,5

0,7

W korzeniu: głowa, szyja, korzeń właściwy, ogon.
Typy buraków cukrowych:

–

cukrowy (C) – 18-19,5% cukru – korzeń zwarty, mniejszy od innych typów,

–

plenny (P) – 16-18,5% cukru – korzeń większy, luźny,m największe plony

–

normalny (N) – łączy korzystne cechy ww. typów (duża zawartość cukru i duży plon)

Wymagania (przerób na cukier)

•

korzenie o prawidłowym kształcie, świeże, zdrowe, czyste,

•

jak najmniej rozwidleń korzeni oraz zdrewnień,

•

nie więcej niż 10% korzeni uszkodzonych nadpsutych,

•

nie więcej niż 0,1% zanieczyszczeń organicznych (liście, inne buraki)

•

niedopuszczalne zanieczyszczenia w postaci kamieni, cegieł,

•

niedopuszczalna obecność korzeni przemarzniętych

Choroby:

–

zgorzel liści sercowatych,

–

sucha zgnilizna – psucie się korzeni (plamy szare lub brunatne),

–

żółtaczka głodowa – niedobór magnezu, manganu – przyczyna zmian składu
chemicznego korzenia

–

choroby wirusowe (żółtaczka wirusowa, rdza burakowa)

Szkodniki – mszyce, płaszczyniec (przenoszą choroby wirusowe) – przyczyną obniżania
wartości technologicznej.
Przeznaczany na cukier
Produkt uboczny:

–

melasa – wykorzystywana w przemyśle gorzelniczym, fermentacyjnym (etanol,
butanol, glicerol, kwas cytrynowy, mlekowy, aceton), pożywka dla drożdży

–

wysłodki buraczane – pasza

ROŚLINY OLEISTE –
rośliny gromadzące tłuszcz w nasionach, owocach i innych częściach w ilości przekraczającej
15%
Krajowe rośliny oleiste: Importowane rośliny oleiste:
rzepak

orzechy ziemne

rzepik

bawełna

gorczyca

oliwki

dynia oleista

orzechy kokosowe

mak

soja

słonecznik
len
konopie
rącznik

Rzepak i rzepik

– rośliny jednoroczne, z rodziny krzyżowych, najczęściej uprawiany rzepak

ozimy. Owoc – łuszczyna – z kilkunastoma nasionami ułożonymi w jednym rzędzie. Budowa
nasienia: łupina nasienna, liście zarodka, korzonek zarodkowy.
Skład chemiczny rzepaku i rzepiku:

Składniki

Rzepak

Rzepik

Woda

Białko surowe

Tłuszcz surowy

Substancje bezazotowe

Błonnik

Popiół

5 – 9

17 – 23
34 – 48
12 – 20

6 – 7
3 – 4

4 – 10

12 – 25
22 – 40
12 – 30

3 – 5
3 – 5

Rzepak

•

zanieczyszczeń użytecznych nie więcej niż 4% (nasiona uszkodzone, niewykształcone,
innych roślin z wyjątkiem rącznika),

•

zanieczyszczenia nieużyteczne:
- nasiona chwastów szkodliwych dla zdrowia nie więcej niż 0,1% (życica odurzająca,
lulek czarny),
- nasiona chwastów nieszkodliwych dla zdrowia nie więcej niż 0,4%
- zanieczyszczenia mineralne do 0,5% (piasek, kamyki)

Olej wydobywa się metodą:

–

tłoczenia – gorszej jakości z powodu stosowania wysokich temperatur, mniejsza
wydajność,

–

ekstrakcji – z rozpuszczalnikami – benzyna.

Olej surowy – oczyszczany (rafinacja) przez odśluzowanie, odkwaszanie, bielenie, odwadnianie
i otrzymany olej jest klarowny, o barwie jasnożółtej.

OWOCE

–

jadalna część rośliny utworzona przez zalążnię i elementy bezpośrednio do niej
przylegające.

Podział ze względu na budowę owoców:

–

ziarnkowe – jabłka, gruszki,

–

pestkowe – śliwki, wiśnie, czereśnie, morele, brzoskwinie,

–

jagodowe – agrest, porzeczki, maliny, truskawki, winogrona, żurawiny, borówki,
czernice

Skład chemiczny owoców w %

Rodzaj owocu

Woda

Cukry

ogółem

Subst.

azotowe

(N*6,25)

Kwasy org.

(kwas

jabłkowy)

Błonnik

Subst.

mineralne

Jabłka
Śliwki

Wiśnie

Truskawki

Maliny

85,0
82,5
83,1
88,5
84,0

10,0

9,3
9,7
6,5
4,7

0,3
0,7
1,0
0,7
1,4

0,6
1,2
1,3
1,0
1,6

1,3
0,6
0,3
1,9
5,7

0,3
0,5
0,5
0,7
0,6

Dojrzałość owoców:

–

dojrzałość zbiorcza – zakończony okres pobierania pokarmu – zachodzą tylko
wewnętrzne przemiany biologiczne → kompoty

–

dojrzałość spożywcza – etap tworzenia się substancji wpływających na smak, aromat,
barwę, konsystencję → soki

–

dojrzałość handlowa – okres przejściowy od dojrzałości zbiorczej i spożywczej →
dżemy

–

dojrzałość przemysłowa – stan owoców najlepiej nadających się na przetwory

Półprodukty – pulpy, przeciery, moszcze (soki) konserwowane środkami chemicznymi
i pasteryzowane.
Przetwory – dżemy, marmolady, konfitury, galaretki, kompoty, suszy, marynaty
Mrożonki

JABŁKA

| Cechą odmianową jabłek jest: wielkość, kształt owocu; zabarwienie skórki, barwa

miąższu i konsystencja; budowa komory nasiennej.
Przekrój jabłka: szypułka, zagłębienie szypułkowe, skórka z naskórkiem, zarys gniazda
nasiennego, gniazdo nasienne, nasiona, działka kielicha, zagłębienie kielichowe, miąższ.

OWOCE PESTKOWE

– owocem jest pestkowiec powstały z zalążni.

Przekrój śliwki: skórka, miąższ, pestka, nasienie, liścienie, dno kwiatowe. Masa śliwek
15-100g.
Odmiany śliw ze względu na kształt – okrągłe (Renklody), jajowate (węgierki).

WYKŁAD II

OWOCE JAGODOWE

| Największe znaczenie w przetwórstwie:

•

truskawki – odmiany średniowczesne i późne

•

porzeczki – czarne, czerwone, białe,

(soki, kompoty, galaretki, dżemy, wina).
Do przerobu nadają się TRUSKAWKI: o wyrównanych kształtach, intensywnym
zabarwieniu, zwartej konsystencji, łatwo odchodzące od kielicha.
Przekrój truskawki: kielich, orzeszki, miąższ, mięsiste dno kwiatowe.
OWOCE
Choroby: parch jabłoni i gruszy, mącznik jabłoni, gorzka zgnilizna, ospowatość śliw, szara
pleśń truskawek.
Szkodniki: mszyce, kistniak malinowiec, przędziorek, porzeczkowiec, ptaki.

WARZYWA
Rośliny jednoroczne i wieloletnie, na cele konsumpcyjne przeznacza się różne części warzyw:
liście, kwiatostany, korzenie, zgrubiałe łodygi, owoce.
Podział warzyw:

–

Liściowe: sałata, cykoria, szpinak, szczaw.

–

Cebulowe: cebula, czosnek, por, szczypiorek.

–

Kapustne: kapusta biała, włoska, czerwona, brukselka, kalarepa, kalafior, brokuł,
kapusta pekińska,

–

Rzepowate – brukiew, rzodkiew, rzepa, rzodkiewka.

–

Korzeniowe - marchew, pietruszka, seler, burak ćwikłowy, pasternak,

–

Psiankowate – pomidor, papryka, ziemniak, oberżyna,

–

Dyniowate – ogórek, dynia, melon, kawon, cukinia, patison,

–

Strączkowe – fasola, groch, bób, soja,

–

Wieloletnie – rabarbar, szparag, chrzan, karczoch,

–

Różne- kukurydza, koper, majeranek, kminek.

Przetwarzanie: zamrażanie, pasteryzacja, kwaszenie, zagęszczanie, suszenie, liofilizacja
Przechowywanie przez dłuższy okres: ziemniaki, marchew, buraki, pietruszka, cebula
Dojrzałość przetwórcza – część jadalna osiąga najkorzystniejsze dla przetwórstwa cechy, np.
inna dla ogórków:

–

do konserwowania – niedojrzała

–

na mizerię, pikle – bardziej dojrzała

Dojrzałość zbiorcza – po zakończeniu okresu wegetacji (zbiera się do przechowywania
marchew, cebulę, buraki, pietruszkę)

Skład chemiczny w %:

Rodzaj

warzywa

Pomidory

Ogórki

Kapusta

Cebula

Marchew

Groch zielony

Woda

95,0
96,2
91,5
87,8
88,5
77,7

Substancje

bezazot.

wyciągowe

2,9
1,9
5,0
9,6
7,4

12,1

Cukry

proste, sach.

2,5
1,2
4,0
3,7
6,5
4,0

Subst.

azotowe

(Nx6,25)

0,8
0,7
1,6
1,2
1,1
6,8

Tłuszcze

0,2
0,1
0,2
0,2
0,3
0,4

Błonnik

0,6
0,6
1,0
0,7
1,0
2,1

Subst.

mineral.

0,5
0,5
0,7
0,5
0,9
0,9

POMIDOR

– owoc jagoda dwu- lub wielokomorowa o barwie pomarańczowoczerwonej,

malinowej, żółtej.
(Skórka, mięsista ścianka, komora z nasionkami, przegrody, rdzeń)
Odmiany wielkoowocowe – powyżej 100g
Odmiany średnioowcowe – 60-100g
Odmiany drobnoowocowe – poniżej 60g
Pomidor – wymagania do przetwórstwa:

•

Owoce o małych komorach,

•

Duży % s.s.

•

Wyrównane pod względem dojrzałości i odmiany

•

kuliste lub lekko karbowane

•

o intensywnej czerwonej barwie

Niepożądane zielono zabarwiono części przy zagłębieniu kielicha
Zapleśnienie, porażenie chorobami dyskwalifikuje użycie owoców.

OGÓREK

- Owocem jest jagoda powstała z mięsistych ścian zalążni zrośniętej z dnem

kwiatowym. Owoc jest zbierany w stanie niedojrzałym. Wielkość owoców 5-20cm. Kształt
baryłkowaty, cylindryczny, prosty, zgięty. Przekrój okrągły lub trójkątny.
Ogórek – wymagania dla przetwórstwa:

•

kształt wydłużony, prosty,

•

przekrój okrągły

•

wskaźnik kształtu (stosunek długości do szerokości) 2-4

•

ogórki o ziarnach miękkich

•

stan dojrzałości: sałatkowe w pełni wyrośnięte, do kiszenia mniej wyrośnięte, na pikle
dojrzałe

•

rodzaje ogórków:
- S – do spożycia w stanie świeżym i do mrożenia,
- KO – do konserwowania,
- KW – do kwaszenia,

KAPUSTA

– wymagania dla przetwórstwa:

•

część użytkowa – tzw. główka (pąk szczytowy o silnie skróconym pędzie zwanym
głąbem)

•

główki twarde, zbite, duże o krótkim głąbie

•

barwa jasna

•

liście kruche

CEBULA

- Roślina dwuletnia – część jadalna – rośliny złożone z mięsistych łusek

(Przekrój cebuli: suche łuski – zewnętrzne, mięsiste łuski – wewnętrzne, młode łuski mięsiste,
wierzchołek wzrostu, piętka, korzonki).
Cebula – wymagania dla przetwórstwa:

•

zdrowa, bez uszkodzeń

•

jędrna o odpowiednim stopniu dojrzałości w zależności od przeznaczenia (susz,
konserwy)

•

bez cebul zaparzonych, zmarzniętych, gnijących.

MARCHEW

– wymagania:

•

czysta i zdrowa, bez uszkodzeń

•

bez bocznych rozgałęzień

•

o odpowiednim stopniu dojrzałości

Choroby warzyw

–

mięczniak zielony i głownia cebuli, czarna zgnilizna kapusty, zaraza ziemniaczana
(pomidory), plamistość ogórków

Szkodniki:

–

mszyce, przędziorki, wciornastki

GŁÓWNE SUROWCE POCHODZENIA ZWIERZĘCEGO
Zwierzęta rzeźne – hodowlane, należące do ssaków i wykorzystywane do produkcji mięsa i
przetworów
Drób

Ryby

Mleko

Jaja

Wartość odżywcza mięsa w % i energetyczna w kJ/100g:

Rodzaj mięsa

Odpadki

Woda

Białko

Tłuszcz

Sole mineral.

Wartość energet.

Wołowina cała

Cielęcina cała

Wieprzowina cała

Kurczak chudy

Gęś średnio tłusta

Kaczka

16
23
12
37
34
35

74
75
59
80
67
71

15,6
15,2
13,6
14,2
10,7
11,4

6,2

26,1

2,0

19,8
15,0

1,1
1,0
0,6
1,1
1,0
0,9

520
490

1200

310
840
760

ZWIERZĘTA RZEŹNE

TRZODA CHLEWNA

– podział w zależności od jakości mięsa, stopnia umięśnienia, ilości

tłuszczu
1 – Typ mięsny – największa wartość przerobowa i odżywcza
2 – Typ mięsno-słoninowy
3 – Typ słoninowy
Typ mięsny: mięso nieprzetłuszczone, kruche, soczyste, słonina cienka
(Rasy: wielka biała angielska, wielka biała polska, wielka biała pomorska, biała zwisłoucha) –
bekony, szynki, wędliny suszone
Typ mięsno-słoninowy: mięso poprzerastane tłuszczem, delikatne, słonina stosunkowo cienka
(Rasy: biała ostroucha, puławska, złotnicka) – na cele kulinarne, do produkcji wędlin
niepodsuszanych
Typ słoninowy (świnie nieuszlachetnione – dojrzewają późno, wolno rosną): mięso ciemne,
chude, mało soczyste, słonina gruba, jędrna, topliwa

Produkcja wędlin suszonych

Głowa – wędliny podrobowe
Karkówka – wędzonki, wędliny

Schab – konserwy, wędzonki
Biodrówka – wędliny także podrobowe
Szynka – konserwy, szynki wędzone, gotowane
Łopatka – konserwy, wędzonki, wędliny
Golonka
Podgardle – wędzonki, wędliny, także podrobowe
Boczek – konserwy, wędzonki, wędliny
Żebra – wędzonki, konserwy
Pachwina – wędliny podrobowe, wytop
Nogi – wyroby garmażeryjne
Słonina – wytop, konserwy, wędzonki
Ogon – wyroby garmażeryjne

BYDŁO

Typy użytkowe (główne):

–

mięsny (rasy: aberdeen angus, hereford)

–

mleczny (rasy: jersey, polska czerwona)

Typy użytkowe (pośrednie, mieszane):

–

mleczno-mięsny i mięsno-mleczny (rasy: nizinna czarno-biała, polska czerwona,
simentalska)

Największa wartość odżywcza: polędwica, udziec, łopatka
Części zasadnicze wołowiny: konserwy, wędliny, także podrobowe, wyroby garmażeryjne, cele
kulinarne.
Ocena świeżości mięsa:
Metoda organoleptyczna: barwa, zapach, konsystencja mięśni, smak (po ugotowaniu w wodzie
bez przypraw).

Choroby zwierząt rzeźnych:

–

Zaraźliwe – niebezpieczne dla człowieka: gruźlica, wąglik, nosacizna, pryszczyca,
różyca, bruceloza, wścieklizna; inne: pomór bydła, pomór świń

Produkcja w tys. ton wagi żywej: trzoda

(2537)

, bydło

(618)

, cielęta

(60)

, owce

(5,6)

, konie

(37)

kozy i króliki

(8)

Spożycie w kg/osobę: mięso wieprzowe

(39)

, wołowe

(4)

, inne gat. mięsa

(5,3).

MLEKO
Płynna wydzielina gruczołów mlecznych ssaków (kóz, krów, kóz):

Składniki mleka krowiego

Zawartość %

Woda

tłuszcz

kazeina

inne białka

laktoza

inne związki organiczne

związki mineralne

87,7

3,4
2,5
0,7
4,8
0,2
0,7

Wyróżniki jakości MLEKA: barwa (biała z odcieniem żółtawym), konsystencja (płynna),
zapach, smak, świeżość (oznaczanie kwasowości).
Kierunki przetwarzania:

–

mleko spożywcze,

–

śmietanka i śmietana,

–

napoje fermentowane (jogurt, kefir, mleko acidofilne, kumys)

–

sery

–

mleko w proszku

–

masło

–

preparaty białkowe

DRÓB

Typy użytkowe kur:

•

nieśne – hodowlane, produkcja jaj ok. 200 szt/rok (rasy: Leghorn),

•

mięsne – użytkowe na mięso (rasy: Cornish, White Amerikan)

•

ogólnoużytkowe – jaja, mięso, pierze (White Rock, Sussex)

•

amatorskie – karłowate, ozdobne

Wykorzystanie mięsa:

–

tuszki drobiowe,

–

podroby – serce, żołądki, wątroba, tłuszcz,

Produkcja: wędzonki – piersi, uda, całe tuszki, wędliny z dodatkiem innych gatunków mięsa,
konserwy, koncentraty rosołowe, wyroby garmażeryjne,
Produkcja – 1482 tys. ton wagi żywej,
Spożycie – 23,5kg/osobę.

Choroby:

•

Zakaźne – pomór rzekomy ptaków, cholera, gruźlica, salmonelloza, pleśniawka,

•

Inwazyjne – krętkowica, glistnica, tasiemczyca.

Kryteria oceny jakości tuszek: budowa, umięśnienie, stopień otłuszczenia, wykrwawienia,
dokładność usunięcia upierzenia, barwa skóry, tłuszczu, zapach

Jaja:

Spożycie około 200szt/osobę/rok

Skład chemiczny całego jaja:

Składniki

Zawartość %

Białko

Tłuszcz

Składniki mineralne

Składniki rozp. w wodzie (cukry, kwasy)

Woda

12,5
10,7

0,9
1,0

74,9

Ocena jakości jaj: wielkość, kształt, wygląd skorupy, czystość, całość skorupy, zapach, treść
jaja (prześwietlenie), świeżość jaj.
Jajo: skorupka, błona podskorupowa, komora powietrzna, żółtko, tarczka zarodkowa, chalazy,
białko.
Przetwory:

–

mrożona masa jajowa / żółtkowa / białkowa,

–

proszek z masy jajowej / żółtkowej / białkowej,

–

albumina krystaliczna.

RYBY

Do części jadalnych ryb zalicza się: mięśnie, wątrobę, gruczoły płciowe.
Podział ryb wg zawartości tłuszczu:

–

chude – dorszowate, szczupak

–

średniotłuste – karpiowate, okoniowate, halibut,

–

tłuste – śledziowate, makrelowate, tuńczykowate, łososiowate

Skład chemiczny w %:

Ryby

Woda

Białko

Tłuszcze

Sole mineralne

Chude

Średniotłuste

Tłuste

81,8
77,2
68,6

16,4
19,0
20,0

0,5
2,5

10,0

1,3
1,3
1,4

Wyróżniki jakości:

–

prawidłowość budowy, umięśnienia,

–

uszkodzenia na zewnętrznych powłokach,

–

wygląd oczu – wypukłe u świeżych,

–

wygląd skrzeli,

–

wygląd skóry – bez plam,

–

konsystencja mięsa sprężysta,

–

oprawienie – dokładne.

ODBIÓR SUROWCA
Skup, klasyfikacja – rozdzielanie na klasy różniące się jakością, czyszczenie.
Odbiór surowców z gospodarstw rolnych: bezpośrednio przez zakłady przemysłowe, za
pośrednictwem skupów.

Skup surowców rolnych odbywa się na podstawie: umów kontraktacyjnych (rolnicy mają
zapewniony zbyt po zagwarantowanej cenie, zakłady przemysłowe zapewniają terminową
dostawę surowców w odpowiedniej ilości i jakości), bez umów.

Skup i transport surowców rolnych
Ważne zagadnienia ze względów technologicznych, technicznych, organizacyjnych z powodu:

–

masy surowców,

–

rozdrobnienia gospodarstw rolnych,

–

sezonowość produkcji,

–

różnej trwałości i jakości,

–

lokalizacji zakładów,

–

stanu dróg (szczególnie zimą),

–

specjalnych środków transportu.

CZYSZCZENIE SUROWCA

•

Wstępne – przed magazynowaniem – ułatwia utrwalanie surowca, przez usunięcie
zanieczyszczeń – oszczędność w transporcie i magazynowaniu,

•

Zasadnicze – po przejściu surowca z magazynu na linię produkcyjną.

Podział zanieczyszczeń:

•

mineralne – ziemia, piasek, kamienie,

•

roślinne – słoma, plewy, nasiona chwastów,

•

zwierzęce – sierść, pierze, cząstki kału, szkodniki zwierzęce,

•

chemiczne – pozostałości środków chemicznych używanych do zwalczania chwastów,
szkodników, chorób,

•

mikrobiologiczne – powodowane zakażeniem mikroorganizmami różnego typu
i w różnej ilości.

Skuteczne czyszczenie powinno:

–

efektywnie oddzielać zabrudzenia od zabrudzonego surowca,

–

usuwać zanieczyszczenia poza czyszczony materiał,

–

nie uszkadzać oczyszczonego surowca,

–

ograniczać zakażenia wtórne (rekontaminację).

Czyszczenie surowca: względy higieniczne, względy technologiczne i techniczne.
Czyszczenie uwzględnia: rodzaj surowca, rodzaj zanieczyszczeń.

Czyszczenie ziarna zbóż:
Podczas młocki - oddziela się ziarno od plew, słomy, chwastów, kamieni.
W magazynach zbóż.
Młyny i kaszarnie.

•

Czyszczenie czarne – usuwanie zanieczyszczeń luźno występujących w masie ziarna
(młocka, magazyny),

•

Czyszczenie białe – usuwanie brudu z powierzchni ziarna na sucho lub na mokro
(młyny).

Urządzenia do czyszczenia: wialnie, tryjery, żmijki, oddzielacze magnetyczne, obłuskiwacze,
szczotkarki, płuczki.

Czyszczenie okopowych warzyw i owoców:
Czynniki   brane   pod   uwagę:   gatunek   surowców,   kierunek   przetwarzania,   struktura   surowca,
stopień zanieczyszczenia (ilość i jakość).
Czyszczenie odbywa się w urządzeniach służących do mycia, moczenia i przenoszenia surowca.
Urządzenia   używane   do   czyszczenia:   zamaczalniki,   płuczki   (myjki   łapowe,   szczotkowe,
natryskowe, wodno-powietrzne, ślimakowe, wibracyjne).
Zamaczalniki – zbiorniki metalowe lub betonowe zaopatrzone w doprowadzenie czystej wody
oraz w 2 odprowadzenia zużytej wody (dolne – woda z zanieczyszczeniami ciężkimi; górne –
woda z zanieczyszczeniami unoszącymi się na powierzchni).
Płuczki:
Łapowe  – zbudowane z wanny o zaokrąglonym  dnie rusztowym  z wałem  z umocowanymi
spiralnie łapami, które przesuwają surowiec w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu
wody myjącej.
Szczotkowe – zbudowane z wanny z zestawem szczotek myjących, wykonanych z materiałów
różnej twardości i obracających się w kierunku przeciwnym do ruchu surowca.
Natryskowe  –   surowiec   znajdujący   się   na   przesuwającej   się   taśmie   jest   myty   natryskiem
strumienia   wody  o   regulowanym   ciśnieniu,   dostosowanym   do   mechanicznej   wytrzymałości
mytego surowca.
Czyszczenie mleka

–

w gospodarstwach rolniczych (cedzidła)

–

w punktach skupu (filtry)

–

zakłady mleczarskie (wirówki czyszczące)

Filtry   –  kształt   dysków   lub   walców,   usuwają   zanieczyszczenia   mechaniczne,   które
zatrzymywane   są   na   warstwie   specjalnej   tkaniny   lub   waty   umieszczonej   między   dwiema
metalowymi siatkami.
Wirówki czyszczące do mleka – wykorzystanie siły odśrodkowej (tysiące razy większe od siły
ciężkości) prowadzi do usunięcia z mleka większości drobnych zanieczyszczeń mechanicznych
i dużą część drobnoustrojów, których masa właściwa jest zwykle większa od 1.
Bąk   wirówki   czyszczącej   wykonuje   6-8   tys.   obrotów/min   –   usuwane   są:   pleśnie,   drożdże,
leukocyty, komórki wymienia, znaczna część bakterii.
Czyszczenie jaj – stosuje się metody ręczne lub maszynowe.
Metody:

–

na sucho,

–

na mokro – większa skuteczność, gdy stosuje się detergenty (wskutek usuwania
zewnętrznej osłony skorupy zostają odsłonięte jej pory, co ułatwia dostęp powietrza i
płynu do treści jaja)
Woda stosowana do mycia jaj nie może zawierać związków żelaza (>3mg Fe w 1l);
temperatura wody wyższa co najmniej 10°C niż jaj, nie następuje jej zasysanie przez
pory do wnętrza.

WYKŁAD III

Mycie ryb:
Przed obróbką mechaniczną – mycie w strumieniu bieżącej wody (usuwane słabo osadzone
łuski).
Urządzenia: pionowe płuczki bębnowe, poziome płuczki natryskowo-bębnowe.

Czyszczenie zwierząt rzeźnych po uboju:
W celu otrzymania czystych tusz zwierzęcych, po uboju i wykrwawieniu zwierząt usuwa się
głowę, racice, ściąga się skórę i usuwa narządy wewnętrzne.
Proces obróbki dostosowany do gatunku zwierzęcia, np. oparzanie i usuwanie szczeciny -trzoda
chlewna.
Mycie tusz zwierząt rzeźnych i drobiu:
W uboju żywca przed podziałem tusz na elementy przeprowadza się doczyszczanie i płukanie.
Po wypatroszeniu drobiu wykonuje się wewnętrzne i zewnętrzne mycie tuszek.

USUWANIE CZĘŚCI NIEJADALNYCH Z SUROWCÓW:

Obieranie termiczne (obwarzanie) – zanurzanie owoców (od pół do kilku minut) ze skórką
łatwo oddzielającą się na gorąco we wrzącej wodzie – pomidory.
Obieranie termiczno-chemiczne  – zanurzanie w prawie wrzącym 1-2% roztworze NaOH –
następuje hydroliza pektyn i oddzielanie się skórki, którą spłukuje się silnym strumieniem
wody – śliwki, brzoskwinie, ziemniaki, marchew.
Opalanie   powierzchniowe  (obżarzanie)   –   opalanie   powierzchniowe   za   pomocą   gazów
spalinowych w temp. ok. 1200ºC, następnie spłukanie zwęglonej łupiny wodą o ciśnieniu
2-3 MPa – ziemniaki.
Traktowanie parą wodną  – surowce przesuwają się na taśmie siatkowej w tunelu, gdzie są
traktowane obustronnie parą wodną o ciśnieniu 0,6-0,7 MPa i temp. ok. 160ºC  w ciągu
krótkiego czasu- ziemniaki, marchew.
Odszypułczanie  za pomocą odrywarek lub odszypułczarek – specjalna konstrukcja wałków
chwyta szypułki i odrywa od owoców – wiśnie, czereśnie, truskawki, porzeczki.
Drylowanie  –   usuwanie   pestek   w   drylownicach   lub   odpestczarkach   –   wiśnie,   czereśnie,
śliwki.
Odcinanie   końców   fasoli   w   odcinarkach  –   obrotowy   bęben   z   licznymi   wężykowatymi
otworami, w które wpadają strąki, a wystające końce są obcinane nożami, ślizgającymi się po
powierzchni bębna.
Usuwanie   kiełków   w   odkiełkownicach  –   bęben   obrotowy   z   otworami   sitowymi   oraz
znajdujący się z nim wirnik z listwami – słód.
Polerowanie  odbywa   się   za   pomocą   wirujących   szczotek   lub   tarcia   ziarna   o   ziarno
  w   obrotowych   bębnach,   których   wewnętrzna   powierzchnia   jest   wyłożona   drewnianymi
listwami – słód, groch, ryż.
Łuszczenie  (w   łuszczarkach,   obłuskiwaczach   rzutowych)   –   usunięcie   zanieczyszczeń
mineralnych i oddzielenie zewnętrznej warstwy łuski, bródki i zarodka.
Szczotkowanie  (szczotkarki   bębnowe   i   stożkowe   oraz   poziome)   –   doczyszczenie   z   pyłu
i resztek obłuskowin. - Ziarno zbóż w młynach i kaszarniach.
Odpierzanie drobiu:

–

oparzenie – rozluźnia torebki piórowe, co ułatwia skubanie. W oparzalnikach wodą
(kąpiel lub natrysk) w zależności od temperatury i czasu trwania dzieli się na:
półoparzanie – 51-54ºC przez 45-90s (drób do mrożenia),
oparzanie łagodne – 55-60ºC przez 30-75s (drób do mrożenia),
oparzanie silne – 65-75ºC przez 30-60s (drób wodny- gęsi).

–

Skubanie: ręczne (gęsi – zachowanie pierza), mechaniczne (skubarki bębnowe z
wirującym dnem wyposażone w krótkie palce gumowe (czas skubania 30-60s)

PRODUKTY SPOŻYWCZE I ICH JAKOŚĆ
Kryteria jakości i wartości handlowej produktów spożywczych
Jakość jest to ogół cech i właściwości wyrobu, decydujący o zdolności wyrobu do zaspokajania
stwierdzonych lub przewidywanych potrzeb (PN-EN 28402:1993).
Jakość w ujęciu kompleksowym traktuje się jako zespół cech jakościowych określanych
jako kryteria jakościowe
Kryteria jakościowe:

1. cechy organoleptyczne lub sensoryczne,
2. wartość odżywcza i zdrowotna,
3. dyspozycyjność.

Cechy organoleptyczne – wrażenia powstające w świadomości ludzkiej pod wpływem
bodźców zewnętrznych odbieranych przez narządy zmysłów:

–

wzrok – barwa, kształt, wielkość, przezroczystość, połysk, porowatość, jednorodność,
struktura,

–

węch – zapach,

–

smak – smak

–

dotyk – twardość, elastyczność, kruchość, szorstkość, gładkość,

–

słuch – chrupkość.

Najwięcej wrażeń odbieranych jest za pomocą wzroku.
Ocena wzrokowa dokonywana jest zazwyczaj jako pierwsza:

–

barwa – może być mierzona metodami fizycznymi, określają ją trzy cechy:

a) ton – jakość barwy – wrażenie uwarunkowane pobudzeniem promieniowania o określonej
długości fali, np. λ=530nm odpowiada barwa zielona
b) nasycenie barwy – większe lub mniejsze zbliżenie białej przy takim samym tonie barwy,
c) jasność barwy – zależy od natężenia światła.
Kryteria jakości i wartości handlowej produktów spożywczych.

•

Barwa produktów uwarunkowana jest występowaniem w nim substancji barwnych,

•

Obecność cząsteczek grup chromoforowych (ugrupowania atomów zawierających
podwójne wiązania) – etylenowa, karbonylowa, azowa, nitrowa.

•

Z grupami chromoforowymi mogą współdziałać grupy auksochromowe potęgujące
barwę, np. hydroksylowa, metylowa, aminowa.

Klasyfikacja barwników ze względu na pochodzenie:

–

naturalne, występujące w surowcach spożywczych,

–

powstające w czasie procesów,

–

powstające w czasie procesów technologicznych i przechowywania żywności,

–

barwniki celowo dodawane do żywności.

–

Naturalne barwniki

: karotenoidy, barwniki porfirynowe, flawonoidy.

Karotenowce – charakteryzują się barwą żółtą do czerwonej i spełniają wiele funkcji, np.
aktywność witaminy A. Występują w owocach, warzywach, rybach, jajach, liściach. W
środowisku naturalnym są trwałe, w zmienionym ulegają utlenieniu, np. powierzchnia masła
odbarwia się.
Karotenoidy pod względem chemicznym dzielą się na:

–

Karoteny – β-karoten – prowitamina A

–

Oksykarotenoidy – ksantofile – pochodna hydroksylowa α-karotenu – luteina – liście,
pochodna β-karotenu – zeaksantyna – kukurydza

Barwniki porfirynowe – występują w świecie roślin i zwierząt, biorą udział w procesach
asymilacji CO

, oddychaniu, usuwaniu z organizmu szkodliwych produktów przemiany materii.

Do najważniejszych należą:

–

Chlorofile – a i b barwniki zielone roślin. Rozpad chlorofilu jest pożadany – np.
dojrzewanie zielonych pomidorów, owoców

–

Mioglobina- barwnik mięsa

–

Hemoglobina – występuje w czerwonych ciałkach krwi.

Dwa ostatnie należą do metaloproteidów – składają się z globiny połączonej z płaskim
pierścieniem porfirynowego hemu z wbudowanym do niego koordynacyjnie dwuwartościowym
Fe.

Barwniki   flawonoidowe   –  wykryto   około   200.  W  zależności   od   stopnia   utlenienia   części
alifatycznej   trójwęglowej   podzielono   je   na   12   grup:  katechiny  (najmniej   utlenione),
leukoantocyjany, dihydrochalkony, chalkony, flawanony, izoflawanony, flawanole, flawony
(barwa   zwykle   żółta),  izoflawony,   antocyjany  (zabarwienie   czerwone,   niebieskie   lub
fioletowe), aurony, flawonole (najbardziej utlenione).
Związki flawonoidowe –  są prekursorami nieenzymatycznego i enzymatycznego ciemnienia,
przeciwutleniaczami i utleniaczami kwasu α-askorbinowego i tłuszczów, czynnikami smakowo-
zapachowymi,  i  struktury  owoców  i  warzyw.  Niektóre  z  nich  – katechiny,  zaliczane  są do
garbników roślinnych żywnościowych.

Barwniki powstające w czasie procesów technologicznych i przechowywania żywności:

–

naturalna barwa jest wskaźnikiem jakości gotowych produktów,

–

procesy i operacje technologiczne (ogrzewanie, zamrażanie, suszenie, itp.) mogą być
przyczyną częściowej utraty barwników naturalnych,

–

dlatego stosuje się zabiegi utrwalające barwę (peklowanie mięsa, blanszowanie
warzyw w wodzie, a nie w parze, pakowanie w opakowania hermetyczne w gazach
obojętnych, puszki z powłokami ochronnymi przed korozją),

Niekorzystne zmiany w zabarwieniu żywności w czasie produkcji spowodowane
nieenzymatycznymi reakcjami brązowienia:

–

reakcja karbonylowoaminowa (reakcja Maillarda),

–

karmelizacja

–

reakcje oksydatywne

Nieenzymatyczne brązowienie żywności – pożądane: prażenie kawy, wypiek pieczywa.
Zapobieganie powstawaniu tych reakcji:

–

usunięcie, np. cukrów (w proszku jajecznym, ziemniakach, cukier poddaje się
fermentacji kwasu mlekowego lub utlenieniu do kwasu, wykorzystując preparaty
zawierające oksydazę glukozową i katalazę; owoce – dodatek SO

i siarczynów

Czynniki środowiska wpływające na nieenzymatyczne brązowienie żywności:

–

temperatura (podwyższenie o 10

ºC przyspiesza 5-8 razy reakcję),

–

zawartość wody (10-30% max szybkość reakcji),

–

stężenie jonów wodorowych (pH poniżej 3 hamuje),

–

obecność tlenu,

–

obecność metali (jony Fe lub Cu przyspieszają), mogą też hamować tworząc
nierozpuszczalne kompleksy z białkami.

WRAŻENIA WĘCHOWE
Człowiek rozróżnia kilkanaście tysięcy zapachów.
Najmniejsze wyczuwalne w powietrzu stężenie substancji zapachowej – próg wrażliwości
zapachowej (różny dla różnych substancji).
Wartości stężenia substancji zapachowej oznacza się w wodzie, np. wartość progowa dla etanolu
wynosi 0,1g/dm

Zapach  produktu  spowodowany jest przez wiele substancji występujących w nim, zwykle
w stężeniu 1-100 ng/g.
Między smakowitością a zapachem – zjawisko synergistyczne.
Niektóre substancje decydujące o zapachu są syntetyzowane bezpośrednio w czasie dojrzewania
roślin – powstają główne składniki aromatu: estry, terpeny.
Inne   substancje   zapachowe   –   powstają   w   wyniku   reakcji   zachodzącej   tuż   po   zbiorze   –
prekursorami mogą być np. peptydy zawierające siarkę, z których pod wpływem enzymów
powstają siarczki o silnym zapachu (np. cebula).
Substancje   zapachowe   są   wytwarzane   w   procesach   technologicznych   –   metody   termiczne,
biologiczne.
W   technologii   żywności   stosuje   się   także   aromatyzowanie   produktów   przez   dodawanie
substancji smakowo-zapachowych naturalnych i syntetycznych.
SMAK PRODUKTU
Oznacza całość wrażeń doustnych (ogólnie). Ilość wydzielanej  śliny wpływa na doznawane
wrażenia smakowe.
Podstawowe smaki: słodki, kwaśny, słony, gorzki, cierpki.
WRAŻENIA DOTYKOWE
Odbierane za pomocą mechanoreceptorów rozmieszczonych na powierzchni ciała i w nieco
głębszych   warstwach   skóry   w   ścięgnach   i   mięśniach.   Ocenę   cech   fizyczno-mechanicznych
składających   się   na   strukturę   i   konsystencję   produktu   wykonuje   się   również   metodami
instrumentalnymi.
WRAŻENIA SŁUCHOWE
Ocena   niektórych   cech   składających   się   głównie   na   strukturę   i   konsystencję   produktu   –
chrupkość pieczywa, jędrność owoców, kruchość gotowanego mięsa.
Obiektywizacja   oceny   sensorycznej:  zapewnienie   odpowiednich   warunków   (temperatura,
oświetlenie,   wilgotność,   wyeliminowanie   obcych   zapachów,   hałasu,   odpowiednie
przygotowanie próbki), wykonanie oceny przez zespół osób wykwalifikowanych.

WARTOŚĆ ODŻYWCZA
Podstawową funkcją produktów spożywczych jest zaspokajanie potrzeb pokarmowych
organizmu ludzkiego.
Potrzeby te są wynikiem konieczności utrzymania działalności życiowej, której przejawem są
procesy przemiany materii i energii, określane ogólnie jako metabolizm.
Przemiany metaboliczne – procesy rozkładu substancji złożonych na prostsze, oraz procesy

syntezy   skomplikowanych   związków   i   włączanie   ich   do   złożonych   struktur   komórkowych
i tkankowych.
Procesy rozkładu połączone najczęściej z utlenianiem i wydzielaniem energii w różnej postaci
(ciepła,   energii   mechanicznej,   chemicznej,   elektrycznej,   promieniowania)   nazywane   są
katabolizmem.
Procesy   budowy  składników   ustrojowych,   wymagające   dostarczenia   energii   nazywane   są
anabolizmem.
Do prawidłowego przebiegu procesów życiowych muszą być zachowane sprzyjające warunki
środowiska zewnętrznego: odpowiednia temperatura, ciśnienie, światło, skład atmosfery oraz
dostarczenie tlenu, wody, pożywienia.
Wartość odżywcza zależy od tego w jakim stopniu produkt spożywczy jest w stanie pokryć
potrzeby organizmu.
Kryteria oceny wartości odżywczej:  skład chemiczny produktu, strawność, przyswajalność,
wartość energetyczna, wartość biologiczna składników odżywczych.
Składnik   odżywczy   –  naturalna   część   składowa   środka   spożywczego   (tzw.   składnik
pokarmowy)   lub   część   dodana   umyślnie   (np.   witamina),   stanowiąca   najmniejszą   cząstkę
organiczną   lub   nieorganiczną,   którą   po   uwolnieniu   w   procesie   trawienia   organizm   może
wchłonąć w przewodzie pokarmowym i wykorzystać do swoich celów.
Składniki pokarmowe – składniki odżywcze:  aminokwasy, kwasy tłuszczowe, cukry proste,
witaminy, jod, wapń, itp.
Wartość odżywcza jest związana tylko z ilością suchej substancji (s.s.), czyli pozostałości po
usunięciu wody z żywności. Woda nie jest składnikiem odżywczym.
Stosując kryterium wartości odżywczej dzielimy substancje zawarte w produktach spożywczych
na:

–

składniki odżywcze niezbędne i składniki odżywcze nie niezbędne,

–

substancje niebędące składnikami odżywczymi, obojętne lub nawet szkodliwe dla
zdrowia,

Składniki odżywcze niezbędne – składniki, których organizm ludzki bezwzględnie potrzebuje
do życia i nie jest w stanie ich syntetyzować lub syntetyzuje w niewystarczającej ilości, dlatego
muszą być dostarczane w pożywieniu.
Składniki odżywcze nie niezbędne – składniki, które organizm wykorzystuje jako pożywienie,
ale mogą być zastąpione przez inne składniki odżywcze lub syntetyzowane przez organizm
z innych składników.

Stosując kryterium pochodzenia składników zawartych w produktach spożywczych dzielimy je:

–

składniki naturalne występujące w żywności,

–

składniki celowo dodawane do produktów spożywczych,

–

składniki przypadkowo dostające się do żywności w czasie produkcji, transportu,
przechowywania, dystrybucji, obróbki kulinarnej

Głównym źródłem energii są cukrowce i tłuszcze, a następnie białka.
Do celów energetycznych mogą być wykorzystywane także: niektóre kwasy organiczne,
alkohole. Ilość energii, jaką organizm może uzyskać z jednostki masowej poszczególnych
składników jest różna – określają ją równoważniki energetyczne.
Równoważniki energetyczne są ustalane przez spalanie substancji przy zwiększonym ciśnieniu
tlenu (w bombie kalorymetrycznej) i są one równe ciepłu spalania:

•

cukrowce – 4,1 kcal (17,2kJ),

•

tłuszcze – 9,45 kcal (39,6kJ),

•

białka – 5,65 kcal (23,7kJ).

Zapotrzebowanie energetyczne organizmu zależy od czynników, takich jak: wiek, masa ciała,
płeć, klimat, wysiłek fizyczny.
Podstawowa przemiana materii – najmniejsza ilość niezbędna do utrzymania życia, mierzona
u ludzi przebywających w komfortowych warunkach otoczenia, przy zupełnym odprężeniu
fizycznym i psychicznym, w 3-4h po zwykłym posiłku.

–

Osoba dorosła 4,19kJ/1 kg masy ciała/h.

Przykłady wzrostu zapotrzebowania energetycznego:

–

praca umysłowa – niewielki wzrost

–

praca fizyczna – 5,86kJ/kg/h

Dobowe energetyczne zapotrzebowanie:

–

przy pracy umysłowej – 10MJ

–

przy umiarkowanej fizycznej – 12,5-14,6MJ

–

przy ciężkiej fizycznej – do 25MJ.

Artykuły spożywcze są mieszaniną różnych związków: białka, cukrowce, tłuszcze, witaminy,
sole mineralne, woda, substancje nadające smak, zapach, barwę (alkohole, aldehydy, ketony,
alkaloidy).
Składniki  budulcowe   –  budowa   komórek,   organów,   kości,   mięśni   (białka,   a   także   sole
mineralne i woda)
Składniki  energetyczne   –  po  ich   rozłożeniu   organizm   czerpie   energię   (tłuszcze,   cukrowce,
częściowo białka).
Składniki  regulujące –  niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu i przebiegu
procesów życiowych (witaminy, składniki mineralne, enzymy).

Produkty spożywcze dostarczające podstawowych składników:
BIAŁKO – drób, mięso, sery, nasiona roślin strączkowych, mleko, ryby, jaja.
CUKROWCE – mąka, kasze, pieczywo, cukier, ziemniaki, miód, ciastka, wyroby cukiernicze
TŁUSZCZE – smalec, łój wołowy, oleje, margaryna, masło, tran.
WITAMINY – świeże owoce, świeże warzywa

Dieta zbilansowana zawiera 50-60 niezbędnych składników odżywczych. Wyróżnia się w niej:
3 podstawowe składniki żywności (białka, cukrowce, tłuszcze oraz ich pochodne), 2 grupy
składników odżywczych (witaminy i sole mineralne), inne związki mające znaczenie odżywcze,
np. niektóre kwasy organiczne, alkohole itp.

SKŁADNIKI ŻYWNOŚCI I ICH WŁAŚCIWOŚCI

BIAŁKA:
tworzą zrąb komórek i tkanek, występują w enzymach, hormonach, ciałach odpornościowych,
uczestniczą w wielu procesach – regulacja pH, ciśnienia osmotycznego, krzepnięcia krwi.

Budowa białek: w zależności od liczby aminokwasów tworzących peptydy wyróżnia się:

–

dwupeptydy – utworzone z 2 aminokwasów,

–

oligopeptydy – 3-10 aminokwasów,

–

polipeptydy – 11-100 aminokwasów,

–

makropeptydy – ponad 100 aminokwasów.

Z około 20 rożnych aminokwasów może powstać niezliczona liczba różnych białek, różniąca się
strukturą   molekularną.   Na   strukturę   tę   składa   się   określona   budowa   łańcuchów
polipeptydowych, sposób ich powiązania, i ułożenia przestrzennego, czyli konformacja. Od tego
zależą właściwości fizyczne, chemiczne, biologiczne i technologiczne białek.
Poziomy   budowy   cząsteczek   białek:   struktury:   pierwszorzędowa,   drugorzędowa,
trzeciorzędowa, czwartorzędowa.
Pierwszorzędowa   struktura   białek   –  oznacza   jakie   aminokwasy   i   w   jakiej   ilości   oraz
kolejności   (sekwencji)   występują   w   łańcuchu   polipeptydowym   –   jest   ona   uwarunkowana
dziedzicznie   (kodowana   genetycznie)   →   struktura   wtórna   obejmująca   3   następne   poziomy
budowy cząsteczki białka.
Sekwencja aminokwasów: Gli-Ala-Asp-Leu-Fen-
Ogólny wzór aminokwasu: N

H – C(R) – COOH

Poszczególne łańcuchy peptydowe połączone są wiązaniami wodorowymi.
Struktura drugorzędowa – sposób i stopień zwinięcia łańcucha polipeptydowego. Zwinięcie
łańcucha polipeptydowego w formie śruby: w prawo – tzw. struktura α-heliksu, w lewo – tzw.
struktura β-heliksu. Ułożenie płasko obok siebie łańcuchów polipeptydowych tzw. struktura
β, czyli pasmowa, albo dywanowa.
Struktura trzeciorzędowa – określa sposób i stopień pofałdowania i zwinięcia spirali
białkowej – heliksy w zbity twór kulisty kłębek – dotyczy białek globularnych.
Struktura czwartorzędowa – określa stopień polimeryzacji lub asocjacji cząsteczek białka lub
łańcuchów polipeptydowych w większe agregaty.
Zmiany lub pozbawienie białek właściwości naturalnych, spowodowane trwałymi przemianami
przestrzennej struktury makrocząsteczek nazywane są denaturacją.

Podział białek -

–

Proteiny (białka proste) – złożone z aminokwasów,

–

Proteidy (białka złożone) – oprócz aminokwasów zawierają inne składniki (grupy
prostetyczne)

Białka proste ze względu na kształt cząsteczki dzieli się na globularne i fibrylarne.
Białko   włókienkowe   (fibrylarne)  ma   cząstkę   wydłużoną   o   strukturze   drugorzędowej
(pasmowej) i szczątkowej strukturze trzeciorzędowej, przejawiającej się zwinięciem łańcuchów
polipeptydowych względem siebie w postaci „liny okrętowej”. Odznacza się trwałą budową,
oporne na działanie rozpuszczalników i enzymów, stanowi w komórkach białko strukturalne
i podporowe, np. keratyna, kolagen. Skleroproteiny także są zaliczane do białek fibrylarnych.
Białko globularne –  kształt zbliżony do kuli. W strukturze drugorzędowej dominuje forma
α-heliksu, dobrze rozwinięta jest struktura trzecio- i czwartorzędowa. Dobrze rozpuszczalne w
wodzie   i   rozcieńczonych   roztworach   soli,   występuje   w   cieczach   ustrojowych,   w   białkach
zapasowych   roślin.   Dzieli   się   na   protaminy   (mała   masa   cząsteczkowa   stąd   zaliczane   do
polipeptydów), białka globularne właściwe.
Białka globularne właściwe:

•

Albuminy – rozpuszczają się w wodzie

•

Globuliny – nie rozpuszczają się w wodzie, lecz w roztworach soli obojętnych (NaCl),

•

Gluteliny – nie rozpuszczają się w wodzie i w roztworach soli obojętnych, natomiast
rozpuszczają się w rozcieńczonych roztworach kwasów i zasad,

•

Prolaminy – rozpuszczają się w alkoholach (70-80% r-r etanolu),

•

Skleroproteiny – nie rozpuszczają się w wodzie ani w rozcieńczonych roztworach
kwasów i zasad, są oporne na działanie enzymów proteolitycznych przewodu
pokarmowego ludzi – białka fibrylarne – głównie w organizmach zwierzęcych (tkanka
łączna i podporowa – kolagen, kości),

•

Histony – rozpuszczają się w wodzie, rozcieńczonych roztworach kwasów,

•

Protaminy – dobrze rozpuszczalne w roztworach kwasów – silnie zasadowe
(w plemnikach ryb).

Białka złożone:

•

Chromoproteidy – grupa prostetyczna to barwniki jak układ hemowy w hemoglobinie,
mioglobinie; flawiny w niektórych enzymach oddechowych, związki karotenowe
w purpurze wzrokowej,

•

Glikoproteidy – grupa prostetyczna – cukry proste (glukoza), aminocukry i ich
N-acylowe pochodne, kwasy uronowe (glukuronowy),

•

Fosfoproteidy – zawierają 1% fosforanu w postaci kwasu ortofosforanowego
związanego estrowo z grupami OH seryny i treoniny (białka mleka – kazeina, witelina
– żółtka jajka).

Podział   białek   oparty   na   wspólnym   występowaniu   w   różnych   surowcach:  substancje
białkowe ziarna zbóż – gluten, białka mleka, białka tkanki mięśniowej.
Wartość odżywcza białek – ich przydatność jako materiału niezbędnego do syntezy i budowy
złożonych struktur w organizmie, dlatego zależy od jego strawności i składu aminokwasowego.
Aminokwasy niezbędne (egzogenne):  fenyloalanina, izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina,
treonina, tryptofan, wanilina.
Białko   pełnowartościowe   (kompletne)   –  zawierające   wszystkie   niezbędne   aminokwasy
w odpowiednich proporcjach, gdyż w jego w jego wykorzystaniu obowiązuje prawo minimum
(prawo   Liebiga   –   absolutny   brak   któregokolwiek   z   niezbędnych   czynników   uniemożliwia
rozwój a niedobór hamuje ten rozwój).

–

powoli absorbowane w organizmie i efektywnie wykorzystywane,

–

białko żywności pochodzenia zwierzęcego ma większą wartość biologiczną niż
pochodzenia roślinnego,

–

białko „optymalne” - białko całego jaja.

Zapotrzebowanie na białko zależy od: masy ciała, wieku, płci, stanu fizjologicznego.
Dla dorosłych: 1g/kg masy/dobę (co najmniej 1/3 białko zwierzęce).
Dla niemowląt: 3,5g/kg masy/dobę.
Niedobór białka powoduje: zahamowanie wzrostu i rozwoju młodych osób, niedokrwistość
niedobarwliwą, zmiany w wątrobie, zmniejszenie odporności.
Białko jest efektywnie wykorzystywane, gdy w diecie znajduje się wystarczająca ilość
cukrowców i tłuszczów. Zalecenia:

–

50-60% potrzeb energetycznych pokrywanych przez cukrowce,

–

25-30% pokrywane przez tłuszcze,

–

10% pokrywane przez białko.

Właściwości funkcjonalne białek –  właściwości białek wykorzystywane w celu otrzymania
wielu  produktów   spożywczych   oraz   poprawienia   cech   sensorycznych   gotowych   produktów.
Najważniejsze   właściwości:   rozpuszczalność,   zwilżalność,   lepkość,   sorpcja,   pęcznienie,
rehydtatacja,   utrzymywanie   wody,   denaturacja,   żelowanie,   tworzenie   błon,   włókien,   ciasta,
tworzenie emulsji i jej stabilizacja, właściwości pianotwórcze.
Przykłady wykorzystania białek i ich właściwości:

–

denaturacja cieplna białek serwatkowych – otrzymywanie serów,

–

żelowanie – galarety mięsne, rybne,

–

utrzymywanie wody – w mięsie korzystnie wpływa na wydajność, większą wydajność
ciasta,

–

właściwości pianotwórcze – białka jaja kurzego wykorzystywane do nadawania
tekstury wyrobom cukierniczym.

CUKROWCE
(sacharydy z łacińskiego, dawniej węglowodany) – w roślinach i zwierzętach są czynnikami
strukturotwórczymi i składnikami zapasowymi. Związki zawierające grupę cukrową
(-COCHOH-) lub produkt jej pierwszej reakcji, charakteryzują się stosunkiem wodoru i tlenu
takimi jak w wodzie.
W cukrowcach ułożenie grup hydroksylowych i wodoru w cząsteczce składa się na
konfigurację przestrzenną i tworzenie izomerów. Konfiguracja przy ostatnim asymetrycznym
atomie węgla decyduje o przynależności cukru do szeregu L lub D.
Wiązania glikozydowe – powstają pomiędzy grupą karbonylową (aldehydową lub ketonową)
jednej cząsteczki cukru a grupą karbonylową lub wodorotlenową drugiej cząsteczki cukru po
odłączeniu wody. W wyniku tej kondensacji powstają cukry złożone.
Podział cukrów:

1) Cukry proste (monosacharydy, jednocukry)
•

pentozy – L-arabinoza, D-ksyloza, D-ryboza,

•

heksozy – D-galaktoza, D-glukoza, D-mannoza, D-fruktoza.

2) Cukry złożone
•

kilkocukry (2-10, oligosacharydy)
dwucukry: laktoza, maltoza, sacharoza
trójcukry: rafinoza
czterocukry: stachioza

•

właściwe
- pentozany: arabany, ksylany
- heksozany: celuloza, glikogen, inulina, skrobia

•

kwaśne: gumy, hemicelulozy, pektyny, śluzy

Wielocukry dzieli się na:

–

wielocukry właściwe – zbudowane tylko z cząstek cukru,

–

wielocukry kwaśne – zawierające kwasy uronowe, czyli produkty powstałe z cukrów
po utlenieniu w nich ostatniej grupy alkoholowej (pozycja C-6) do grupy
karboksylowej,

Cukry proste ulegają wchłanianiu w przewodzie pokarmowym człowieka.
Cukry złożone muszą być rozłożone do cukrów prostych przez enzymy zawarte w ślinie, soku

trzustkowym i jelitach (nie wszystkie poddają się temu procesowi).
Dobrze trawione są:

•

cukry proste – glukoza, fruktoza – wchłaniane przez błonę jelita cienkiego
i przechodzące do krwi, a wraz z nią do wątroby,

•

dwucukry: sacharoza, maltoza, laktoza,

•

wielocukry: skrobia, dekstryny, glikogen.

Dwucukry i wielocukry rozkładane na cukry proste w procesie trawienia.
Nie trawione są:

•

wielocukry: kwaśne, pentozany, celuloza.

Błonnik pokarmowy – w skład wchodzi celuloza, hemicelulozy, pektyny, ligniny oraz
substancje kutykularne. Skład i działanie zmienia się w zależności od rodzaju, wieku rośliny,
części anatomicznych, sposobu obróbki technologicznej surowca (z młodych roślin pobudza
ruchy robaczkowe jelit, ze starych działa drażniąco na błonę śluzową).
GLUKOZA (dekstroza, cukier gronowy) – cukier prosty o szczególnym znaczeniu w fizjologii
żywienia. W organizmie powstaje z przemiany innych cukrów w wątrobie i krąży we krwi oraz
w płynach ustrojowych.
Glukoza doprowadzona do poszczególnych komórek jest źródłem energii, która wyzwala się
w dwóch wieloetapowych procesach – glikolizie i utlenianiu wewnątrzkomórkowym.
Energia pochodząca z 1g cukrów przyswajalnych wynosi 16,7kJ (4kcal).
Energia: utrzymanie stałej temperatury ciała, pracy mięśni, serca, płuc i innych organów,
przemian zachodzących w organizmie.
Przykłady wykorzystania cukrowców:

–

sacharoza (buraki cukrowe, trzcina cukrowa) – otrzymywanie cukru,

–

skrobia (ziemniaki, ziarno zbóż) – produkcja krochmalu, glukozy, produkcja pieczywa,
w browarnictwie substrat, z którego po hydrolizie i fermentacji powstaje alkohol,

TŁUSZCZOWCE

–

różnią się składem i budową,

–

nierozpuszczalne w wodzie,

–

dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych (aceton, benzen, chloroform,
eter),

–

nie tworzą polimerów złożonych z powtarzających się molekularnych jednostek,

–

w składzie mają zwykle alkohol i zawsze jeden lub więcej kwasów tłuszczowych.

Tłuszcze i estry glicerolu i wyższych kwasów tłuszczowych:

•

nasycone (między atomami węgla wiązania pojedyncze),

•

nienasycone (między atomami węgla wiązania pojedyncze i podwójne).

Kwasy tłuszczowe:

–

jednokarboksylowe kwasy alifatyczne, tworzące rozgałęzione łańcuchy, złożone
z 4-26 atomów węgla o różnym stopniu nasycenia,

–

ogólny wzór C

lub CH

(CH

)

COOH

–

w kwasach nienasyconych wiązania podwójne nadają cząsteczce bardziej sztywną
strukturę i powodują możliwość występowania dwóch konfiguracji cis i trans,

Najczęściej występujące kwasy tłuszczowe:

Nasycone – kwas palmitynowy (C

), stearynowy (C

), laurynowy (C

masłowy (C

Nienasycone – olejowy zawierający jedno podwójne wiązanie między centralnie położonymi
atomami węgla i charakteryzujący się formą cis.
Wielonienasycone kwasy tłuszczowe (WNKT) – mają dwa lub więcej wiązań nienasyconych.
Niektóre z tych kwasów są konieczne do wzrostu organizmu oraz przemian metabolicznych (np.
cholesterolu – kwas linolowy lub arachidowy)
Organizm ludzki nie ma zdolności syntetyzowania WNKT i muszą być dostarczone
w pożywieniu – są to tzw. niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe – NNKT.
Podział tłuszczów (lipidów)

1) Tłuszcze proste
•

tłuszcze właściwe (estry glicerolu i kwasów tłuszczowych)

•

woski (cerydy)

2) Tłuszcze złożone- zawierają oprócz C, H, O, zwykle jeszcze P, oraz niekiedy N i S
•

Fosfolipidy (fosfatydy, fosfotłuszczowce)
- fosfoglicerydy (lecytyny, kefaliny, fosfatydyloseryny, fosfoinozytydy, kwasy
fosfatydowe)
- fosfosfingozydy

•

Glikoproteidy

3) Pochodne tłuszczów i sterole
•

wolne kwasy tłuszczowe,

•

sterole

Tłuszcze jadalne – produkty przeznaczone do spożycia, składające się z substancji tłuszczowej
otrzymanej z przerobu tkanek zwierzęcych i roślinnych, o konsystencji (w temp. pokojowej)
stałej lub mazistej.
Oleje jadalne – postać płynna (w temperaturze pokojowej).
W tłuszczach i olejach jadalnych występują: oprócz tłuszczów prostych i złożonych alkohole
tłuszczowe nierozpuszczalne w wodzie o łańcuchach prostych, związki zawierające pierścień
β-jonowy, sterole, węglowodory alifatyczne, karotenoidy, witaminy D, E, K.
Właściwości tłuszczów (znaczące w żywieniu):

1. Tłuszcze nadają smarowność żywności ułatwiającą połykanie kęsa, czynią strukturę

produktu mniej zwięzłą i wytrzymałą na rozciąganie, przyczyniają się np. do kruchości
mięsa, ciastek, herbatników

2. W stopionym tłuszczu można ogrzewać żywność w temperaturze wyższej od

temperatury wrzenia wody, co powoduje brązowienie powierzchni, powstaje
charakterystyczny smak

3. Zachowanie się tłuszczu w miarę podwyższania jego temperatury (podczas

ogrzewania) – mięknie i stopniowo topi się (brak wyraźnego punktu topnienia), dalej
wydziela się dym, zapala się i płonie

4. Podlega jełczeniu wskutek utleniania lub hydrolizy – zawartość tłuszczu w produkcie

ma wpływ na jego trwałość

Tłuszcze wykorzystywane jako źródło energii (1g tłuszczu dostarcza w utlenieniu tkankowym
37,7kJ czyli 9kcal) oraz do syntezy fosfolipidów, hormonów i innych związków.
Zalecenia: tłuszcze spożywane w codziennej diecie powinny dostarczać ok. 30% całkowitej
energii.

10% z kwasów tłuszczowych nasyconych
10% z kwasów tluszczowych jednonienasyconych
10% z kwasów tłuszczowych wielonienasyconych

WYKŁAD IV

WITAMINY
Grupa związków organicznych o bardzo różnej budowie.

–

Niezbędne do normalnego rozwoju i funkcjonowania organizmu,

–

Zapotrzebowanie na nie wynosi od kilku μg do kilkudziesięciu mg na 1osobę/dobę

–

Muszą być dostarczane w pożywieniu, gdyż organizm nie może ich syntetyzować

–

Długotrwały brak witamin – awitaminoza

–

Nadmiar witamin – hiperwitaminoza

Podział witamin:

•

rozpuszczalne w wodzie: C, B

, B

, folacyna, PP

•

rozpuszczalne w tłuszczach – A, D, E, K

Antywitaminy – substancje uniemożliwiające wchłanianie danej witaminy lub hamujące jej
działanie fizjologiczne, np. białko jaja – awidyna wiąże biotynę i czyni ją nieprzyswajalną,
gotowanie jaj inaktywuje awidynę.
Witaminy są syntetyzowane głównie przez rośliny i drobnoustroje, a następnie gromadzone w
surowcach roślinnych i zwierzęcych. Straty witamin – transport, przechowywanie,
przetwarzanie.
Czynniki potęgujące niszczenie witamin: światło, tlen, wysokie temperatury, kwasy, zasady,
promienie jonizujące.
Oporność witamin na destrukcyjne działanie czynników:

–

A, D, E, K – podatne na działanie światła i tlenu – dobrze znoszą wysokie temperatury,

–

C, B

– niszczy je działanie tlenu, światła, wysoka temperatura, odczyn zasadowy

–

, B

– wrażliwe na działanie tlenu i światła

–

, B

– wrażliwe na działanie światła

–

H, PP – stosunkowo oporne na ww czynniki

Charakterystyka witamin i występowanie:

Witaminy

Funkcje

Produkty

Witamina A
(retinol)

Czynnik wzrostowy, przeciwinfekcyjny

Tran, wątroba, ser pełnotłusty, jaja,
prowitamina A w żółtych i zielonych
warzywach liściastych

Witamina D
(kalcyferol)

Regulacja gospodarki wapniowo-fosforanowej

Sardynki, śledzie, łosoś, makrela, masło, jaja

Witamina E
(tokoferol)

Zapobiega bezpłodności, degradacji mięśni,
przeciwutleniacz

Chleb ciemny, zielone warzywa liściaste
(sałata, szpinak, kapusta), czosnek, groszek,
fasola, jaja

Witamina K
(filochinon)

Niezbędna do właściwego krzepnięcia krwi

Warzywa liściaste (kapusta, szpinak, kalafior),
pomidory, olej sojowy, wątroba.

Witamina B

(tiamina)

Pirofosforan tiaminy – grupa prostetyczna wielu
enzymów – pośrednia przemiana cukrowców

Drożdże spożywcze, pieczywo razowe,
wątroba, nerki

Witamina B

(ryboflawina)

Procesy utlenienia i redukcji, funkcjonowanie narządu
wzroku

Mleko, drożdże suszone, jaja

Cholina

Udział w metabolizmie tłuszczów, fosfolipidów

Wątroba, żółtko jaja, nerki

PP (niacyna)

Składnik enzymów uczestniczący w przemianie
pośredniej białek, tłuszczów, i cukrowców, rozszerza
naczynia krwionośne

Mięso, ryby, drożdże piekarskie, wątroba,
pieczywo razowe

Folacyna

W formie koenzymu w enzymach katalizujących
metabolizm jednostek jednowęglowych, w
przenoszeniu grup formylowych

Zielone warzywa liściaste, mięso, wątroba,
drożdże

Witamina H
(biotyna)

W enzymach biorących udział w przenoszeniu CO

grupy karboksylowej, w biosyntezie kwasów
tłuszczowych

Mięso, drożdże, mleko, warzywa, czekolada

Kwas pantonenowy Wchodzi w skład koenzymu A

Drożdże, mięso, grzyby, groch, pieczywo
razowe

Witamina B

(pirodyksyna)

Występuje w enzymach katalizujących przemiany
białek, tłuszczów i cukrowców

Drożdże suszone, fasola, pieczywo, ziemniaki

Witamina B

(kobalamina)

W postaci koenzymów i enzymów bierze udział w
odwodornieniu i metylacji

Wątroba, nerki, mięso wołowe, żółtko jaja,
sery, mleko, ryby

Witamina C (kwas
askorbinowy)

Niezbędne do wytwarzania kolagenu, czerwonych
ciałek, ciał odpornościowych, aktywowania i
hamowania działania enzymów, udział w procesach
oksyredukcyjnych

Świeże warzywa i owoce

SKŁADNIKI MINERALNE
określa się jako popiół, czyli pozostałość po spaleniu próbki żywności w niezbyt gorącym
płomieniu i wyprażeniu do stałej masy w temperaturze nie przekraczającej zwykle 550ºC.
Do właściwego funkcjonowania organizmu ludzkiego konieczne jest dostarczenie
z pożywieniem i wodą pitną 16 składników mineralnych.
Uwzględniając zawartość składników mineralnych w organizmie ludzkim oraz zapotrzebowanie
na nie można je podzielić na:
niezbędne makroelementy (wapń, fosfor, magnez, żelazo, potas, sód, chlor, siarka),
niezbędne mikroelementy (miedź, cynk, mangan, jod, fluor, chrom, molibden, selen).
Funkcje składników mineralnych:

–

materiał budulcowy dla tkanek podporowych, skóry, zębów, włosów – wapń, fosfor,
magnez, siarka;

–

wchodzą w skład hemoglobiny i mioglobiny – żelazo,

–

utrzymanie określonych właściwości fizykochemicznych roztworów komórkowych
i międzykomórkowych jak ciśnienie osmotyczne, odczyn środowiska – potas, sód,
chlor;

–

spełniają funkcje biochemiczne w przemianie na poziomie komórki lub roztworów
fizjologicznych, np.

•

składniki białek enzymatycznych – miedź, cynk, mangan,

•

składnik hormonów tarczycy – jod,

•

składnik witaminy B

– kobalt,

•

różne działanie, jeszcze niecałkowicie poznane – chrom, selen, molibden.

Składniki mineralne – dzienna dawka zalecanego spożycia dla człowieka dorosłego: w

apń

i fosfor – po 800mg, magnez – 350-400mg, żelazo – 12mg, cynk – 15mg, jod – 0,15mg

Ilości bezpiecznego i odpowiedniego spożycia: sód - 1100-3300mg (co odpowiada 2,8-8,39g
NaCl), chlor – ok. 100mg, miedź – 2,0-2,5mg, mangan – 2,5-10mg, fluor – 1,5-4,0mg
Główne źródła składników mineralnych w naszej diecie: produkty zbożowe, mleko i produkty
mleczne, mięso i produkty mięsne.
Składniki mineralne mogą być wykorzystywane jako dodatki dozwolone do żywności, głównie
jako dodatki wzbogacające, np. sole wapnia (w postaci węglanu, mleczanu, glukonianu).
Nie mają właściwości odżywczych dla organizmu ludzkiego.
Dzielimy je na:

–

obojętne lub szkodliwe dla zdrowia,

–

występujące w sposób naturalny w surowcach roślinnych i zwierzęcych,

–

powstające w żywności w czasie jej wytwarzania i przechowywania,

–

wprowadzane celowo do żywności w postaci tzw. dodatków,

–

przedostające się do żywności w formie zanieczyszczeń i skażeń.

Naturalne   substancje   szkodliwe:   kwas   szczawiowy,   kwasy   fitynowe,   glikozydy   i   alkaloidy
toksyczne,  kwas   erukowy,   substancje  silnie  drażniące  przewód  pokarmowy.  Są  wytwarzane
  w   tkankach   niektórych   gatunków   roślin   i   przez   drobnoustroje,   rzadziej   są   syntetyzowane
w organizmach zwierząt.

Kwas szczawiowy – tworzy z wapniem trwałe trudno rozpuszczalne sole i utrudnia wchłanianie
wapnia. Szpinak, szczaw, rabarbar, niektóre przyprawy, używki.
Kwasy fitynowe – tworzą nierozpuszczalne sole z wapniem, żelazem, manganem, cynkiem,
obniżają przyswajanie tych metali. Ziarno zbóż, suche nasiona roślin strączkowych.
Glikozydy i alkaloidy toksyczne:

–

glikozydy cyjanogenne – w czasie hydrolizy enzymatycznej wydzielają cyjanowodór
(HCN); fasola, pestki owoców (amigdalina)

–

tioglikozydy – przy ich rozpadzie powstają toksyczne związki – nitryle,
izotiocyjaniany; nasiona rzepaku (stare odmiany),

–

glikoalkaloidy – solanina – zielone bulwy ziemniaków; tomatydyna – niedojrzałe
pomidory; grzyby trujące.

Kwas erukowy – jednonienasycony kwas tłuszczowy C

COOH; niektóre odmiany rzepaku,

tzn. wysokoerukowe.
Substancje silnie drażniące przewód pokarmowy człowieka: chityna (grzyby), ichtiotoksyna (w
krwi ryb – lin, tuńczyk, węgorz).
Substancje szkodliwe w żywności – powstające w czasie jej wytwarzania i
przechowywania, na skutek procesów chemicznych i biochemicznych wywołanych:
Czynnikami naturalnymi – światło, tlen, rodzime enzymy.
Stosowane procesy i operacje technologiczne – wysoka temperatura, działanie kwasów, zasad,
dodanych katalizatorów organicznych i nieorganicznych, drobnoustrojów, chemicznych
środków konserwujących, promieni jonizujących.
Substancje:

–

tlenki i wodorotlenki – powstają w procesie utleniania tłuszczu,

–

węglowodory pierścieniowe aromatyczne (WWA) – przenikają z dymem do wyrobów
wędzonych i do surowców żywnościowych suszonych bezpośrednio gazami
spalinowymi (ziarno zbóż, rzepaku)

–

związki Maillarda – nieenzymatyczne brunatnienie powstaje w czasie długotrwałego

ogrzewania lub przechowywania produktów białkowych zawierających cukry – wynik
reakcji grupy karbonylowej cukrów z grupą aminową aminokwasów, peptydów

Podział produktów spożywczych:

pochodzenie surowców, skład chemiczny, stopień

przetworzenia surowca, wartość odżywcza i energetyczna
W obrębie każdej z tych grup wyróżniamy podgrupy.
Pochodzenie surowców: produkty roślinne, zwierzęce i mieszane lub rolnicze, leśne, morskie,
przemysłowe.
Produkty mieszane – preparaty odżywcze, odżywki, koncentraty spożywcze.
Skład chemiczny (składnik chemiczny dominujący w s.s. produktu):

–

produkty białkowe: mięso, jaja, ryby, ser

–

produkty węglowodanowe:
cukrowe: cukier buraczany, cukier trzcinowy, miód pszczeli
skrobiowe: mąka, kasze, pieczywo, mączki

–

produkty tłuszczowe: masło, smalec, oleje roślinne, margaryna

Stopień przetworzenia surowca:

•

Naturalne produkty spożywcze nieprzetworzone i nieutrwalone (mleko, miód, owoce,
jaja),

•

Konserwy – produkty utrwalone w różny sposób,

•

Przetwory – surowiec zatracił swoją pierwotną indywidualność (sery, masło,
marmolada, wyroby wędliniarskie, pieczywo),

•

Produkty pochodne (derywaty) – powstałe przez wyodrębnienie czystego składnika
z surowca (mączka ziemniaczana, cukier buraczany),

•

Produkty pochodne przetworzone – otrzymane po przetworzeniu derywatów (syrop
skrobiowy, karmel, miód sztuczny).

Wartość odżywcza i energetyczna produktów:

Instytut Żywności i Żywienia opracował

podział produktów spożywczych na 12 grup stanowiących źródło składników pokarmowych.
(kaloryczność: 1- bardzo wysoka, 2-wysoka, 3-średnia, 4-niska, a także dobre źródło składnika)

1. Zbożowe (3), cukrowce, witamina PP.
2. Mleko i sery (2), Ca, witamina B

3. Mięso i ryby (2), białko zwierzęce, Fe, witamina PP.
4. Jaja (2), białko zwierzęce, Fe, witamina A.
5. Masło, margaryna (1), tłuszcze, witamina A.
6. Inne tłuszcze (1), tłuszcze.
7. Ziemniaki (2), witamina PP.
8. Warzywa i owoce (witamina C) (4), witamina C, błonnik.
9. Warzywa i owoce (karoten) (4), karoten, błonnik.
10. Warzywa i owoce inne (4), błonnik.
11. Nasiona roślin strączkowych (3), białko roślinne, cukrowce, P, Fe, karoten, witamina

, witamina B

, witamina PP, błonnik

12. Słodycze (3), cukrowce

Zdrowotność produktów spożywczych składa się:

–

właściwy pod względem chemicznym zestaw składników pokarmowych,

–

strawność i przyswajalność,

–

świeżość,

–

sposób bezpośredniego przygotowania do spożycia,

–

brak zagrożeń dla zdrowia po spożyciu jednorazowym lub długotrwałym

Zanieczyszczenia żywności – są to składniki obce, przechodzące do żywności z gleby, wody i
powietrza lub na skutek niestosowania się do zasad dobrej praktyki produkcyjnej.
Fizyczne, chemiczne, biologiczne.
Skażenia żywności –  są to zanieczyszczenia, które ze względu na rodzaj, natężenie lub ilość
zagrażają zdrowiu człowieka.
Zanieczyszczenia   fizyczne   pochodzą   z  niedostatecznie   oczyszczonych   surowców,
niewłaściwych   opakowań,   zabrudzenia   produktu   w   czasie   zbioru,   magazynowania   lub
transportu; ziemia, piasek, cząstki opakowań, pozostałości po szkodnikach magazynowych
Zanieczyszczenia   chemiczne   powodowane   są  rosnącym   uprzemysłowieniem,   wzrostem
chemizacji.
Źródła   pośrednie:   ścieki,   dymy,   pyły,   odpady   przemysłowe   i   komunalne,   gazy   spalinowe
pojazdów; źródła bezpośrednie: chemiczne środki stosowane w intensywnej produkcji roślinnej
i zwierzęcej oraz w przetwórstwie żywności.
Zanieczyszczenia biologiczne: żywe drobnoustroje, pasożyty, szkodniki magazynowe.
Skażenia   żywności   –  zanieczyszczenia,   które   ze   względu   na   rodzaj,   natężenie,   lub   ilość
zagrażają zdrowiu człowieka; pestycydy, dioksyny, antybiotyki, mikotoksyny, metale  ciężkie,
azotany (V), azotany (III), radionuklidy, drobnoustroje chorobotwórcze.
Skażenia   żywności  pestycydami  –   głównie   substancjami   chemicznymi   stosowanymi   do
ochrony roślin uprawnych.
Skażenia  żywności  metalami   ciężkimi  – głównie  rtęcią,  ołowiem,  kadmem,  pochodzącymi
z emisji pyłów, gazów, ścieków.
Skażenia żywności dioksynami – dioksyny – określenie grupy ponad 200 różnych związków
chemicznych, które powstają w procesach:

1. spalania oraz wytwarzania i stosowania substancji chemicznych zawierających chlor,

np. w elektrowniach, spalarniach odpadów komunalnych, w zakładach chemicznych,
papierniczych, hutach, cementowniach.

2. Występują w spalinach samochodowych.

Wpływ   dioksyn   na   organizm:   wywołują   choroby   nowotworowe,   uszkadzają   system
odpornościowy, kumulują się w organizmie i mogą wywoływać choroby po wielu latach.
Mięso, mleko, jaja, ryby.
Skażenia żywności  azotanami (V) i azotanami (III)  mogą wystąpić w większych ilościach
przy intensywnym nawożeniu sztucznymi nawozami azotowymi roślin – warzyw.
Ze związków tych w żywności  i w organizmie słabo kwaśnym  środowisku powstają silnie
rakotwórcze   nitrozoaminy   i   nitrozoamidy.   Przekroczenie   dopuszczalnej   zawartości   tych
związków wynosi 2000mg NO

/1kg produktu spożywczego.

Skażenia żywności antybiotykami. Antybiotyki stosowane są jako:

1. dodatki do pasz aby zwiększyć przyrost mięsa zwierząt rzeźnych (aureomycyna)
2. w intensywnej hodowli drobiu (tetracykliny) – jaja
3. przy leczeniu zwierząt (penicylina) – mleko.

Skażenia żywności radionuklidami. Radionuklidy – izotopy radioaktywne (stront 90, cez 137,

jod   131)   powstałe   w   czasie   doświadczalnych   eksplozji   nuklearnych,   awarii   elektrowni
atomowej – występują w opadach radioaktywnych i skażają atmosferę, glebę, wodę.
Skażenia żywności  mikotoksynami.  Toksyny produkowane są przez niektóre gatunki pleśni
(z rodzaju Aspergillus, Penicilium, Fusarium). Najczęściej występujące i mogące powodować
zatrucia są grupy mikotoksyn: aflatoksyny, ochratoksyna A i cytrynina, zearalenon, trichoteceny,
patulina.
Skażenia   żywności  drobnoustrojami   chorobotwórczymi   –  drobnoustroje   lub   ich   toksyny
powodują zatrucia pokarmowe. Wywołują je: pleśnie, wirusy, pierwotniaki, robaki, bakterie
Żywność może być przenośnikiem takich chorób bakteryjnych jak:

–

Gruźlica (Mycobacterium tuberculosis),

–

Brucelloza (Brucella abortus),

–

Błonica (Corynebacterium diphtheriae),

–

Szkarlatyna (Streptococcus pyogenes)

Zabiegi zmniejszające niebezpieczeństwo przenoszenia chorób za pośrednictwem żywności:
ogrzewanie żywności (pasteryzacja, gotowanie, sterylizacja), chlorowanie wody
Najczęściej zatrucia bakteryjne są wywoływane przez:

•

pałeczki Salmonella,

•

gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus)

•

bakterie z grupy coli (Escherichia coli)

•

laseczki jadu kiełbasianego (Clostridium botulinum),

•

laseczki zgorzeli gazowej (Clostridium welchii lub Clostridium perfringens)

•

bakterie tlenowe z grupy „siennych” (Bacillus cereus)

Ostatnio pojawiające się zatrucia bakteryjne to:

•

Vibrio (Vibrio parahemoliticus)

•

Camplylobacter (C. jejuni)

•

Listeria (L. monocytogenes)

•

Yersinia (Y. enterocolitica)

Zatrucia bakteriami jelitowymi:

•

pałeczki duru brzusznego rzekomego (Salmonella)

•

bakterie wywołujące czerwonkę (Shigella)

•

bakterie z grupy pałeczki okrężnicy (Escherichia coli)

•

Yersinia

Salmonella, Yersinia, Escherichia – Szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Występują
w przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt ciepłokrwistych. Pasteryzacja niszczy je, groźne
są zakażenia wtórne.

~~ Salmonella

– rozwija się w temperaturze 4-46ºC. Przyczyna zachorowań:

–

pierwotne zakażenie żywności, np. surowe mleko, jaja, mięso,

–

wtórne spowodowane nieprzestrzeganiem zasad higieny podczas przerobu w zakładzie
przemysłu spożywczego, w transporcie, magazynowaniu, sprzedaży w sklepie,
przechowywaniu w domu

Objawy zatrucia: podwyższona temperatura, biegunka, bóle brzucha występujące po 6-48h od
spożycia, trwają kilka dni.

~ ~ Shigella

wywołuje czerwonkę. Zakażenie po spożyciu zakażonej żywności (przez chore

osoby, muchy). Najczęściej występuje latem i jesienią – spożywanie niemytych owoców.

Objawy zatrucia: gorączka, biegunka połączona z krwawieniem i wydalaniem dużej ilości śluzu,
okres wylęgania 2-7 dni, powikłania chorobowe – w układzie krążenia, w wątrobie, zapalenie
stawów.

~~ Escherichia

– formy chorobotwórcze wytwarzają enterotoksyny wytrzymałe na ogrzewanie

(nawet 100ºC przez 15 minut). Wywołują zaburzenia przewodu pokarmowego. Łatwe do
wykrycia – test na tzw. miano coli.
Miano coli jest liczbą określającą najmniejszą ilość (w cm

lub g) badanego materiału, w której

jeszcze stwierdza się obecność bakterii z grupy coli.

~~ Yersinia

– dobrze rozmnaża się w temp. 3-25ºC. Występuje u ptaków, świń, królików, psów

i kotów. Wywołuje zaburzenia żołądkowo-jelitowe u ludzi.

~ ~

Gronkowce

– temperatura rozwoju 5-45ºC, dobrze znosi duże stężenia NaCl, nie rozwija się

przy pH poniżej 4,5, źródłem zakażenia są ludzie będący nosicielami infekcji (z ropniakami,
czyrakami).   Pasteryzacja   niszczy   gronkowce,   enterotoksyn   nie.   Najczęściej   zakażenie
gronkowcami następuje po pasteryzacji (wtórne zakażenie).
Zatrucie   następuje:   gdy   żywność   zostanie   zakażona   gronkowcami   produkującymi   toksyny
(enterotoksyny),   żywność   pozostawiona   przez   dostatecznie   długi   czas   potrzebny   do
wytworzenia enterotoksyn.
Objawy zatrucia: zwiększone ślinienie się, nudności, wymioty, bóle brzucha, biegunka, okres
wylęgania 2-4 dni, produkty: lody, kremy, sałatki, zapiekanki.

~ ~

Jad kiełbasiany (botulizm)

Clostridium botulinum wytwarza egzotoksyny, które wywołują

zatrucia. Powszechnie występuje w ziemi oraz w środowisku morskim – stąd zakażenia już
surowca.
Zatrucia jadem kiełbasianym występuje w przypadku niewłaściwie utrwalonych,
przechowywanych przez dłuższy czas konserwach warzywnych produkowanych sposobem
domowym.
Objawy zatrucia: nudności, wymioty, niedomagania przewodu pokarmowego, toksyny działają
na obwodowy układ nerwowy. Ratunkiem jest szybkie podanie antytoksyny.

~ ~ Clostridium perfringens

– rozwija się w temperaturze 20-55ºC. Zatrucie po spożyciu

żywności gotowanej a następnie przechowywanej przez pewien czas. Należy unikać np.
gotowania mięsa jednego dnia i jego dogotowywania drugiego dnia.
Objawy zatrucia: bóle brzucha, czas inkubacji choroby 8-22h.

Bacillus cereus

Bacillus subtilis

powszechnie występują w przyrodzie, przetrzymują

gotowanie, rozwijają się w temperaturze 10-50ºC.
Objawy zatrucia: zaburzenia przewodu pokarmowego, zwykle bez gorączki.

Vibrio (V. parahemoliticus)

wywołuje chorobę zakaźną – cholerę. Bakterie przenoszone za

pośrednictwem wody, żywności, kontakt osobisty z osobą zarażoną.

Campylobacter (C. jejuni)

występuje w postaci pałeczek w treści jelita zwierząt domowych,

ptaków – przyczyna masowych zatruć pokarmowych.

Mikotoksyny   –  sprzyjające   warunki:   duża   wilgotność   przy   odpowiednio   wysokiej
temperaturze.
Aflatoksyny –  nazwa od pierwszych liter grzyba  Aspergillus flavus.  Po raz pierwszy zostały
wykryte   w   skażonej   paszy.   Skażone   ziarno   zbóż   może   być   przyczyną   skażenia   produktów
zbożowych. Kumulują się w organizmie i powodują zaburzenia metaboliczne, choroby wątroby,
nerek,  nawet nowotworowe. Dopuszczalne zawartości aflatoksyn (B1, B2, G1, G2) w zbożach i
ich przetworach wynoszą 4μg/kg.

Ochratoksyna  A  –  wytwarzana   przez  grzyby  rodzaju  Penicillium  oraz  Aspergillus.  Pleśnie
produkujące   ją   spotykane   są   bardzo   często   w   zbożach   uprawianych   w   krajach   o   klimacie
chłodnym   i   umiarkowanym.   Jest   peptydem   aminokwasu   L-fenyloalaniny   połączonym   z
pochodną   kumaryny,   zwaną   ochratoksyną  α.   Nefrotoksyna,   gdyż   uszkadza   głównie   nerki.
Zapobieganie – ziarno zbóż przechowywać w wilgotności nie większej niż 13%.
Zearalenon – wytwarzany przez grzyby rodzaju Fusarium. Grzyby te atakują rośliny zbożowe i
motylkowe – zgorzel śliwek, źdźbła. Tworzy się w czasie wzrostu roślin lub magazynowania
wilgotnych nasion. Działanie hormonalne – estrogeniczne. Na jej działanie wrażliwa trzoda
chlewna – 100mg/kg paszy powoduje bezpłodność macior.
Tricoteceny – wytwarzany przez grzyby rodzaju Fusarium. Poraża ziarna zbóż – w Polsce
głównie F. culmorum. Skarmianie paszy czy spożycie żywności powoduje zanik apetytu, przy
silnym zatruciu – śmierć z głodu.
Patulina   –  wytwarzana   przez   pleśnie   z   rodzaju  Penicillium,   Aspergillus,   Byssochlamys,
będących saprofitami i występujących na owocach i warzywach, mięsie, serach, ziarnie zbóż.
Łatwo reaguje z białkami i kwasami nukleinowymi, podatna na działanie enzymów trawiennych
– co zmniejsza niebezpieczeństwo zatrucia pokarmowego.
Działanie   antybiotyczne   –   względem   bakterii   np.  E.   coli,   S.   aureus.  Działanie   u   ludzi
rakotwórcze – zmiany w wątrobie, nerkach, korze mózgowej. Zawartość w sokach nie może
przekraczać 50μg/kg.

WYKŁAD V

Wpływ wody na rozwój drobnoustrojów:
Woda jest niezbędna do rozwoju drobnoustrojów.
Przy obniżaniu zawartości wody w produkcie poniżej 50% następuje obniżenie jej aktywności
lub dostępności – woda związana.
Aktywność wody a

w żywności – stosunek ciśnienia pary wodnej nad żywnością p do ciśnienia

pary wodnej nad czystą wodą p

w tej samej temperaturze.

Wykres-zdjęcia (wpływ aktywności wody na względną szybkość reakcji chemicznych i rozwój
drobnoustrojów).

Utrwalanie żywności (konserwowanie)
Jest to działanie zmierzające do przedłużenia trwałości żywności przez:

1. Niedopuszczenie do rozwoju i działalności drobnoustrojów (przez ich zabicie lub

usunięcie z zabezpieczeniem przed zakażeniem wtórnym).

2. Wstrzymanie tkankowych procesów biochemicznych (utleniania biologicznego,

fermentacji, reakcji rozpadu różnych związków organicznych i ciemnienia
katalizowanego przez różne enzymy).

3. Wstrzymanie zmian fizycznych (np. zbrylania się, żelowania, twardnienia,

rozwarstwiania i innych zmian struktury i konsystencji).

4. Wstrzymanie zmian chemicznych (np. autooksydacji tłuszczu, utleniania witamin,

nieenzymatycznego brunatnienia).

5. Zabezpieczenie przed inwazją i rozwojem różnego rodzaju szkodników (np.

szkodników magazynowych).

6. Zabezpieczenie przed zanieczyszczeniami fizycznymi, chemicznymi i pochodzenia

organicznego (np. kurzem, ziemią, różnymi substancjami zapachowymi i barwnymi,
sierścią)

7. Zabezpieczenie przed skażeniami (metalami ciężkimi, drobnoustrojami

chorobotwórczymi i ich toksynami).

Zalety utrwalania żywności:

–

żywność może być przechowywana przez dłuższy czas,

–

może być transportowana na większe odległości,

–

łagodzenie zjawiska sezonowości produkcji żywności w rolnictwie,

–

zaopatrywanie dużych ośrodków miejskich, leżących z dala od rejonów produkcji
żywności,

–

ułatwia rozwijanie handlu zagranicznego żywnością,

–

lepsze wykorzystanie żywności, np. w gospodarstwie domowym, turystyce, żegludze,
wojsku.

Wykorzystuje metody: fizyczne, chemiczne, biotechnologiczne.
Fizyczne: obniżanie temperatury: chłodzenie, zamrażanie, ogrzewanie: pasteryzacja,
sterylizacja, odwadnianie: zagęszczanie, suszenie, dodatek stabilizatorów: do emulsji, pian, zoli;
dodatek substancji osmoaktywnych: sól, cukier; stosowanie promieni jonizujących; stosowanie
wysokich ciśnień; stosowanie gazów
Chemiczne: wędzenie, peklowanie, dodatek chemicznych środków konserwujących
Biotechnologiczne: stosowanie fermentacji: mlekowej, alkoholowej, propionowej

UTRWALANIE ŻYWNOŚCI METODAMI OSMOAKTYWNYMI:
Polegają one na inaktywacji drobnoustrojów przez podniesienie ciśnienia osmotycznego. Ten
sposób nie zawsze działa zabójczo na drobnoustroje, w większości przypadków tylko hamuje
ich rozwój.
Ciśnienie   osmotyczne   –  różnica   między   ciśnieniem   statycznym   w   roztworze   i   ciśnieniem
statycznym   w   rozpuszczalniku     (np.   wodzie),   podzielonych   przegrodą   półprzepuszczalną
(przepuszczalną tylko dla rozpuszczalnika) utrzymującą stan równowagi termodynamicznej w
układzie.
Metody: zagęszczanie, słodzenie, jednoczesne zagęszczanie i słodzenie, solenie.
Zagęszczanie  –  usuwanie   z   roztworu   części   wody   przez   co   wzrasta   udział   suchej   masy
w roztworze i ciśnienie osmotyczne. Zwykle do zawartości 30%. Może odbywać się:

–

przez odparowanie wody w wyparkach jedno- lub wielodziałowych, działających pod
normalnym lub zmniejszonym ciśnieniem,

–

wymrażanie – kriokoncentracja,

–

odwróconą osmozę.

Zagęszczanie (odparowanie wody) nie daje pełnej gwarancji trwałości w przypadku produktów
niekwaśnych (mleko zagęszczone, pasty pomidorowe – dodatkowo stosowane pakowanie w
puszki i pasteryzacja lub sterylizacja)
Odparowanie wody w wyparkach: pod zwykłym ciśnieniem (wyparki otwarte), pod
zredukowanym ciśnieniem (wyparki próżniowe).
Wyparki otwarte – naczynia płaskie podgrzewane od spodu bezpośrednio paliwami, gorącą

wodą, parą, lub elektrycznością (ze względu na jakość produktu nie podnosi się temperatury
podczas   koncentracji   roztworów).   Mogą   być   wykorzystywane   do   zagęszczania   roztworów
o dużej lepkości.
Wyparki próżniowe – stosowane do szybkiego odparowania dużych ilości wody i uzyskanie
dobrej jakości koncentratu. Odparowanie wody następuje pod obniżonym ciśnieniem.
Wyparka składa się z: właściwego aparatu wypornego, skraplacza, pompy próżniowej.
Odparowywanie   wody   w   wyparkach:   Opary   odprowadzane   z   pierwszego   działu   są
wprowadzane kolejno do następnych działów, ciepło oparów jest wykorzystywane do dalszego
odparowywania.   W   każdym   następnym   dziale   wrzenie   odbywa   się   w   coraz   niższej
temperaturze, dzięki coraz silniejszej redukcji ciśnienia.
Wymrażanie   wody   (kriokoncentracja)  –   w   miarę   stopniowego   obniżania   temperatury
  w roztworach soków tworzą się kryształki lodu składające się z czystej  wody. W wyniku
wymrażania można oddzielić 75-80% wody. Kryształki oddziela się od zagęszczonego soku
najczęściej przez odwirowanie. Stosowane do piwa, soków owocowych, wina.
Osmoza  –  przenikanie   rozpuszczalnika   z   roztworu   o   mniejszym   stężeniu   (lub   z   czystego
rozpuszczalnika)   do   roztworu   o   większym   stężeniu   przez   błonę   przepuszczalną   tylko   dla
rozpuszczalnika.
Metoda odwróconej osmozy – wykorzystywana do zagęszczania soków owocowych, serwatki,
białka jaja kurzego. Półprzepuszczalne błony (z octanu celulozy) umieszczone w specjalnych
aparatach, do których pod ciśnieniem wprowadza się zagęszczony produkt.
Siłą napędową ruchu cząsteczek rozpuszczalnika jest różnica potencjałów chemicznych po obu
stronach   membrany.   Na   granicy   między   roztworami   o   różnym   stężeniu   istnieje   ciśnienie
określane jako ciśnienie osmotyczne.
Przepływ   rozpuszczalnika   przez   błonę   –  dopóki   na   skutek   powiększania   się   objętości   tego
roztworu wzrost ciśnienia hydrostatycznego tej cieczy wywierany na powierzchnię membrany
nie zrównoważy ciśnienia osmotycznego.
Dodatkowe   zwiększenie   ciśnienia   na  membranę   przez   wywarcie   ciśnienia   zewnętrznego   na
powierzchnię roztworu spowoduje przepływ wody przez membranę w kierunku przeciwnym do
kierunku przenikania osmotycznego – odwrócona osmoza.
Dializa – zjawisko podobne do osmozy.
Różnica – większa przepuszczalność błony, pozwalająca na samorzutne przechodzenie przez nią
nie   tylko   rozpuszczalnika,   ale   i   innych   mikrocząsteczkowych   składników   w   nim
rozpuszczonych
Wykorzystanie – oddzielanie soli mineralnych np. z mleka, serwatki, koncentratów białkowych
i innych surowców wykorzystywanych do produkcji odżywek dla niemowląt, do uzdatniania
wody pitnej.
Ultrafiltracja – podobnie jak odwrócona osmoza jest metodą membranową, w której stosuje się
ciśnienie zewnętrzne. Różni się od osmozy i dializy tym, że selektywne przenikanie składników
roztworu przez błonę półprzepuszczalną nie zachodzi samorzutnie, ale jest wymuszane.
Słodzenie

–

słodzenie 25-35% - hamuje rozwój większości bakterii,

–

stężenie 65% - hamuje rozwój drożdży

–

stężenie 75-85% - hamuje rozwój pleśni.

Zagęszczanie i słodzenie – produkcja konfitur, owoców w cukrze, marmolad, dżemów, mleka
zagęszczonego słodzonego.

Solenie

•

przy stężeniu 18-20% trwałość produktu zadowalająca,

•

stężenie 2% - hamuje rozwój bakterii z grupy coli i niektóre gnilne,

•

stężenie 3% - pobudza działalność bakterii fermentacji mlekowej, ich działalność
hamuje stężenie 12-15%

•

stężenie powyżej 10% - hamuje rozwój mikroflory chorobotwórczej,

•

stężenie powyżej 15% - hamuje rozwój drożdży.

Działanie soli na tkanki roślinne i zwierzęce:
Oparte na zjawisku dyfuzji i osmozy:

•

sól powoduje odciąganie wody z komórek i kurczenie się protoplazmy,

•

błony komórkowe tracą swą półprzepuszczalność – obustronna dyfuzja (sól z solanki
przenika do komórek; sok komórkowy przedostaje się do solanki),

•

po kilku dniach stężenie soli w produkcie i solance wyrównuje się.

Produkty:

1. Ryby (zawartość soli w śledziach 17-25%).
2. Warzywa i grzyby (stężenie w gotowym produkcie 12-16%)
3. Mięso i przetwory mięsne (słonina) – w postaci peklowania (utrwalanie barwy

i polepszenie cech organoleptycznych).

Odsolenie do 1-3%.

Utrwalanie żywności metodami suszenia.
Produkt wysuszony do zawartości wody od kilku do kilkunastu procent.
Podczas suszenia konieczne jest doprowadzenie ciepła – odparowanie wody i odprowadzenie
powstającej pary w strumieniu powietrza i gazów spalinowych.
Obniżenie zawartości wody jest w celu uniemożliwienia rozwoju drobnoustrojów, zahamowania
przemian enzymatycznych i nieenzymatycznych.

–

obniżenie zawartości wody do 5% - zahamowanie rozwoju mikroflory,

–

obniżenie zawartości wody poniżej 5% - zahamowanie przemian enzymatycznych

Krzywa suszenia, szybkość suszenia (zdjęcia)

SYSTEMY SUSZENIA
Suszenie naturalne – ciepło promieniowania słonecznego i ciepło zawarte w powietrzu

–

Suszenie słoneczno-powietrzne

–

suszenie wietrzno-powietrzne

Suszenie sztuczne – ciepło uzyskiwane za pomocą urządzeń grzejnych
Rodzaje suszenia sztucznego:

•

Kondukcyjne – przez przewodzenie, w wyniku kontaktu wilgotnego materiału
z ogrzewanymi wewnętrznie metalowymi półkami, podłogą,

•

Konwekcyjne – metodą owiewu gorącym powietrzem lub gazem

•

Radiacyjne – promieniowanie cieplne podczerwone

•

Dielektryczne – przez umieszczenie wilgotnego materiału między okładkami
kondensatora włączonego do obwodu drgań elektromagnetycznych wielkiej

częstotliwości

Suszarki: otwarte, komorowe (szafowe), tunelowe, karuzelowe, taśmowe, bębnowe, walcowe,
rozpyłowe, fluidyzacyjne, próżniowe, sublimacyjne (liofilizacyjne).
(Schematy suszarek – zdjęcia)

Suszenie   sublimacyjne   –  parowanie   wody   odbywa   się   bezpośrednio   z   kryształków   lodu,
  z pominięciem fazy ciekłej. Parowanie takie nazywa się sublimacją i zachodzi poniżej tzw.
punktu potrójnego, w którym woda występuje w trzech fazach: płynnej, stałej, gazowej. Punkt
ten osiąga woda: w temperaturze 0,01ºC, przy ciśnieniu 610Pa.
Nowe metody suszenia
Suszenie   azeotropowe  (dodatek   składnika   tworzącego   z   wodą   mieszaninę   azeotropową
  o temperaturze  wrzenia niżej  od temperatury wrzenia wody i suszeniu aż  do całkowitego
usunięcia składnika azeotropowego).
Suszenie w  strumieniu  gorącego  gazu  (o temp. ok. 1400ºC  płynącego  z dużą szybkością
i pulsującego z częstotliwością 250Hz dzięki rezonansowej komorze spalania)
Suszenie materiału płynnego w stanie spienionym  (po uprzednim dodatku do płynu gazu
obojętnego np. CO

)

Suszenie fluidyzacyjne z wykorzystaniem wibracji i pulsacji

Wpływ suszenia na jakość żywności zależy od: rodzaju i jakości żywności suszonej; sposobu jej
obróbki przed suszeniem, zastosowanej metody suszenia. Zmiany suszarnicze dotyczą takich
cech jak: tekstura, smak i zapach, barwa, wartość odżywcza.

Niekorzystne zmiany w żywności:
utlenianie (zwłaszcza witamina C), autooksydacja tłuszczu, reakcja Maillarda, stopniowa
denaturacja białka, krystalizacja błonnika i pektyn, retrogradacja skrobi, ulatnianie się substancji
zapachowych, zmiany barwy (pociemnienie lub pojaśnienie), utrata zdolności do rehydratacji
czy rozpuszczenia się w wodzie.
Produkty:

1. owoce – zawartość wody ok. 15%
2. warzywa – zawartość wody ok. 10%
3. proszek mleczny – zawartość wody nie więcej niż 4%

Branże wykorzystujące suszenie:

–

przemysł owocowo-warzywny (owoce, warzywa, grzyby)

–

przemysł mleczarski (mleko, maślanka, serwatka, odżywki z mleka)

–

przemysł ziemniaczany (mączka ziemniaczana, płatki ziemniaczane, purèe
ziemniaczane)

–

przemysł koncentratów spożywczych (kawa, herbata, zupy, odżywki)

–

przemysł zbożowo-młynarski (płatki owsiane i ryżowe, makarony)

–

przemysł jajczarski (proszek jajeczny, suszone żółtka, albumina)

–

przemysł mięsny i rybny (suszenie mięsa, ryb)

–

rolnictwo (suszenie wysłodków buraczanych, wytłoków ziemniaczanych, pasz
zielonych)

UTRWALANIE ŻYWNOŚCI PRZEZ ZAKWASZANIE
Powstające w czasie dysocjacji kwasów jony wodorowe hamują rozwój mikroflory.
Zakwaszanie połączone z zabiegami termicznymi przyspiesza zabijanie mikroflory.
Hamujące działanie jonów wodorowych jest różne dla poszczególnych grup drobnoustrojów:

Bakterie gnilne wrażliwe na kwasy

pH ≤ 6,5

Bakterie gnilne mniej wrażliwe na kwasy

pH ≤ 5,9

Bakterie tlenowe przetrwalnikujące

pH ≤ 5,5

Bakterie coli wrażliwe na kwasy

pH ≤ 5,0

Bakterie coli mniej wrażliwe na kwasy

pH ≤ 4,5

Bakterie masłowe (przetrwalnikujące)

pH ≤ 4,2

Pałeczki duru lub duru rzekomego (Salmonella)

pH ≤ 4,0

Bakterie mlekowe

pH ≤ 3,5

Drożdże

pH ≤ 2,5

Pleśnie

pH ≤ 2,0

Zakwaszanie środowiska poza działaniem hamującym w stosunku do mikroflory hamuje także
procesy: oddechowe w tkankach, enzymatyczne, oksydacyjne w tkankach.
Ze względów smakowych produkty utrwalone przez zakwaszenie nie mogą wykazywać wyższej
kwasowości niż pH 2,6-2,7.
Metoda   ta   wyklucza   rozwój:   najbardziej   szkodliwych   form   proteolitycznych,   z   grupy   coli,
bakterii masłowych, większości bakterii chorobotwórczych.
Metoda ta nie wyklucza rozwoju: drożdży i pleśni.
Konserwowanie   metodą   zakwaszania:  kiszenie   na   skutek   fermentacji   mlekowej,
marynowanie – dodatek kwasów organicznych, utrwalanie kwasami nieorganicznymi.
Kiszenie   –  utrwalanie   kwasem   mlekowym,   który   wytwarza   się   w   wyniku   fermentacji
prowadzonej przez bakterie fermentacji mlekowej. Wytworzony w czasie fermentowania kwas
mlekowy w ilości 0,8-1,8% powoduje wzrost stężenia jonów wodorowych do pH 4-3,5.
Kiszenie:

–

warzyw – kapusta, ogórki, buraki ćwikłowe, pomidory, oliwki

–

owoce – jabłka, gruszki, śliwki

–

kiszenie pasz zielonych

–

mleczne napoje fermentowane – mleko zsiadłe, jogurt, kefir, kumys

Marynowanie – czynnik konserwujący – jony wodorowe wytworzone podczas umiarkowanej
dysocjacji kwasów organicznych w czystej wodzie. Kwasy: octowy, mlekowy, cytrynowy,
jabłkowy, winowy.
Marynowanie:

–

grzyby

–

ogórki – konserwowe, korniszony

–

inne warzywa – buraczki młode, ćwikła, cebula,

–

pikle – mieszanka warzyw (seler, jarmuż, cebula, ogórki)

–

owoce – śliwki, gruszki, brzoskwinie

–

ryby

Utrwalanie kwasami nieorganicznymi:

•

kwas o-fosforowy – napoje chłodzące, np. typu Cola (0,6g/l)

•

kwas węglowy – napoje gazowane – woda sodowa, lemoniada, woda mineralna
(rozpuszczony w wodzie CO

powoduje przesunięcie się pH w kierunku kwaśnego),

zużycie CO2 woda sodowa 30-35g/l, lemoniada lub oranżada 25g/l

Do chemicznych środków konserwujących należą związki powodujące utrwalenie przy
stosunkowo małych dawkach 0,1-0,2%
Dodatek soli, cukru, etanolu, kwasu mlekowego nie jest zaliczany do metod chemicznych.

WYKŁAD VI (ten, którego nie było)

Charakterystyka środków konserwujących
Podział:

•

Germicydy – substancje działające zabójczo na wszystkie mikroorganizmy,

•

Bakteriocydy – niszczą bakterie

•

Antyseptyki – środki przeciwgnilne działają hamująco lub zabójczo na drobnoustroje

•

Dezynfekujące środki – wyjaławiające środowisko

•

Wirusocydy – niszczące wirusy

•

Fungicydy – niszczące grzyby

- Bezwodnik kwasu siarkawego i siarczyny (SO

2 –

E220) – ze względu na trudności w

dozowaniu gazowego SO2 stosuje się kwas siarkowy(IV), siarczany (IV), wodorosiarczany (IV)
sodu, potasu, wapnia, a zwłaszcza pirosiarczan (IV) sodu i potasu.
-   Kwas   siarkowy   (IV)   –  hamuje   głównie   rozwój   bakterii,   mniej   pleśni,   niektóre   gatunki
drożdży.
-   Bifenyl  (dwufenyl   E230)   –   środek   grzybobójczy   (powierzchnia   cytrusów),   dopuszczalne
dzienne spożycie (ADI) 0-0,05mg/kg masy ciała. Stosowane dawki 0,07g/kg.
- Ortofenylofenol (E231) i jego sól sodowa (E232) – dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) 0-
0,02mg/kg masy ciała. Stosowane dawki 0,012g/kg.
-   Kwas   benzoesowy  (E200),  sól   sodowa  (E211),  potasowa  (E212)   i  wapniowa  (E213).
Działanie   konserwujące   –   oddziaływanie   na   błonę   komórkową   oraz   hamuje   wiele   reakcji
enzymatycznych. Dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) 0-5mg/kg masy ciała/dzień. Stosowane
dawki   w   środkach   spożywczych   i   używkach   0,08g/kg,   w   napojach   typu   Cola   do   1g/kg,
w margarynie i tłuszczach piekarskich, koncentracie pomidorowym do 1,5g/kg.
-   Estry   kwasu   p-hydroksybenzoesowego   i   ich   sole  (parabeny)   w   porównaniu   z   kwasem
benzoesowym i innymi kwasami hamują rozwój drobnoustrojów w środowisku obojętnym i
zasadowym.
Ester etylowy (E214) i jego sól sodowa (E215)
Ester propylowy (E216) i jego sól sodowa (E217)
Ester metylowy (E218) i jego sól sodowa (E219)
Dopuszczalne   dzienne   spożycie   (ADI)   0-10mg/kg   masy   ciała/dzień.   Stosowane   dawki
w środkach spożywczych do 1%, w środowisku kwaśnym wystarcza dawka 0,05-0,075%.
-   Kwas   sorbowy   oraz   jego   sole:  potasowa   (E202),   sodowa   (E201),   wapniowa   (E203).
  W środowisku kwaśnym hamuje rozwój drożdży i pleśni (dawka 0,05%) - kapusta, ogórki
kiszone,   marynaty.   Konserwujące   działanie   –   hamowanie   działalności   enzymów
(dehydrogenaz). Dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) 0-25mg/kg masy ciała/dzień. Stosowane
dawki kwasu w środkach spożywczych 0,1-0,15%, a soli 0,02-0,15%.
- Kwas propionowy i jego sole:  potasu, sodu i wapnia. Kwas propionowy może powstawać
w fermentacji (sery). Sole hamują rozwój pleśni, drożdży i laseczki ziemniaczanej. ADI nie jest
określane. Stosowane dawki do chleba, wyrobów ciastkarskich 0,2% w stosunku do mąki.

- Azotany (V) i azotany (III): azotan (V) sodu (E251) lub potasu (E252) oraz azotan(III) sodu
lub potasu. Stosowane wraz z solą do konserwacji mięsa (suche peklowanie). Azotany (V) –
konserwujące działanie dopiero po przekształceniu w azotany(III). Azotan (III) – słabe działanie
antybakteryjne, nie hamują rozwoju drożdży i pleśni. Hamują rozwój bakterii (Clostridium
botulinum, C. butyricum). ADI dla azotanów (V) – 0-3,7 mg/kg masy ciała; dla azotanów (III)
0-0,06mg/kg masy ciała. Stosowane dawki do salami 0,4g/kg w tym azotanów(III) nie więcej
niż 0,06g/kg; do serów podpuszczkowych dojrzewających 0,05g/kg w tym azotanów (III) do
0,002g/kg.

Inne środki o działaniu bakteriostatycznym

–

Antybiotyki – penicylina, streptomycyna, nizyna

–

Substancje wprowadzane z dymem wędzarskim

–

Fitoaleksyny i fitoncydy – olejki musztardowe, czosnkowe, goryczkowe, chmielu

Substancje zapobiegające zmianom chemicznym:

•

Przeciwutleniacze – hamują procesy utleniania składników: tokoferole (0,02%),
butylohydroksyanizol (0,01%), galusany (0,01%), kwas L-askorbinowy (0,05-0,5%).

•

Synergenty – regenerujące przeciwutleniacze i przedłużające ich właściwości wiązania
wolnych rodników: kwas cytrynowy i jego sole sodowa i potasowa, kwas mlekowy.

Niekonwencjonalne i skojarzone metody utrwalania żywności:
Radiacyjne utrwalanie wykorzystuje promieniowanie: jonizujące, nadfioletowe, podczerwone,
ultradźwięki.
Mechaniczne metody utrwalania żywności: filtrowanie, wirowanie, metoda wysokich ciśnień,
klarowania, zabijanie szkodników w aparatach udarowych.
Substancje mało agresywne lub obojętne jako czynniki utrwalania żywności:
GAZY:

–

Tlen – wysokie stężenie tlenu stosowane do utrwalania mleka. Metody: Hofiusa,
Richtera, Wisera.

–

Azot – wprowadzany w miejsce usuniętego tlenu – suche produkty w hermetycznym
opakowaniu.

TŁUSZCZ – czynnik utrwalający:

–

Olej roślinny – konserwy (rybne) – faza ciekła, uniemożliwia rozwój drobnoustrojów
(olej przenika do przestrzeni międzykomórkowych i eliminuje wodę – najważniejszy
parametr rozwoju drobnoustrojów)

ALKOHOL ETYLOWY
słabe działanie bakteriobójcze, skutecznie hamuje rozwój drożdży i pleśni (18% obj., tj. 14,3%
wag.). Zapobiega zafermentowaniu w przetwórstwie owocowym, winiarskim, w produkcji
spirytusu. Konserwowanie: naturalne – alkohol powstaje w wyniku fermentacji alkoholowej,
sztuczne – dodatek spirytusu 96% (soki owocowe – morsy, wina).
Utrwalanie przez usunięcie pewnych składników:
Metody pozwalające na usunięcie tlenu lub wody: odpowietrzanie w apertyzacji, odwadnianie –
systemy koncentracji i suszenia żywności.
Skojarzone metody utrwalania żywności:
Wykorzystanie więcej niż jednego czynnika konserwującego (stosowane jednocześnie lub mogą
następować po sobie)

–

zagęszczanie i dodatek substancji osmoaktywnej (mleko zagęszczane z cukrem),

–

zakwaszanie i pasteryzacja (konserwowane ogórki)

–

pasteryzacja i późniejsze przechowywanie w obniżonej temperaturze,

–

dodawanie konserwantów do produktów fermentowanych

–

WYKŁAD VII

PROCESY BIOTECHNOLOGICZNE W TECHNOLOGII ŻYWNOŚCI
Operacje i procesy związane z przetwarzaniem żywności

Procesy biotechnologiczne – polegają one na zastosowaniu systemów biologicznych do celów
produkcyjnych. Systemem biologicznym mogą być: żywe organizmy, organa, tkanki, komórki,
części komórek, enzymy, geny.
Podział procesów biotechnologicznych
Ze względu na wykorzystanie w nich:

–

biosyntezy masy komórkowej,

–

fermentacji,

–

produkcji metabolitów drobnoustrojów: węglowodanów, antybiotyków, kwasów
tłuszczowych, związków aromatycznych

–

produkcji enzymów.

Zalety procesów biotechnologicznych:

•

duża możliwość wytwarzania, przetwarzania, i modyfikowania żywności (np. żywność
prozdrowotna),

•

możliwość wykorzystania produktów ubocznych, odpadów,

•

duża wydajność procesu,

•

wymagają stosunkowo niskich temperatur.

Wady procesów biotechnologicznych:

•

podatność drobnoustrojów na mutacje i konieczność stosowania drobnoustrojów
o ściśle określonych cechach użytkowych,

•

wrażliwość drobnoustrojów na czynniki zewnętrzne, zanieczyszczenia innymi
drobnoustrojami i fagami, konieczność zachowania aseptycznych warunków produkcji.

Procesy produkcji biomasy:
Produkcja biomasy jest jednym z głównych kierunków wykorzystania procesów
biotechnologicznych. Jest to proces charakteryzujący się: przewagą procesów anabolicznych
(związanych z budową nowych komórek) nad katabolicznymi (przemiany typu rozkładu.)
W produkcji biomasy wyróżnia się:

1. Fazę wstępną: A – wybór mikroorganizmów do hodowli,

B – przygotowanie kultury roboczej,
C – przygotowanie zbiornika,
D – przygotowanie podłoża roboczego, zaszczepienie podłoża

2. Fazę główną obejmującą hodowlę produkcyjną.
3. Fazę końcową: oddzielenie komórek, oczyszczenie biomasy, prasowanie komórek lub

uzdatnianie biomasy, lub dezintegrację komórek, suszenie, pakowanie i inne.

1. Ad A – Wybór mikroorganizmów – pod uwagę bierze się cechy drobnoustrojów:

1. wymagania pokarmowe, skład chemiczny surowca służącego do przygotowania

podłoża hodowlanego

- autotrofy (samożywne, wykorzystują: O

, N

, CO

, H

, NO

, SO

, -NH

)

- heterotrofy (wymagają związków organicznych),
- miksotrofy (odżywiają się w sposób mieszany).

2. Wymagania tlenowe: aeroby (tlenowce), anaeroby (beztlenowce), typu mieszanego

(względne beztlenowce).

3. Wymagania pod względem temperatury (ºC).

minimum

optimum

maksimum

psychrofile

10-20

mezofile

20-40

termofile

50-60

4. Wymagania pod względem pH – wartości graniczne

–

bakterie gnilne wrażliwe na kwas

pH ≤ 6,5

–

bakterie masłowe

pH ≤ 4,2

–

drożdże

pH ≤ 2,5

–

pleśnie

pH ≤ 2,0

5. Wymagania dotyczące ciśnienia osmotycznego; różne drobnoustroje – różne, ale z

reguły maksymalne to 0,5–1,5–2,0 MPa.

6. Odporność na wahania czynników środowiskowych:

- organizmy stenotypowe – o małej tolerancji
- organizmy eurotypowe – o dużej tolerancji

7. Skład chemicznych masy komórkowej, zawartość w niej czynników szkodliwych dla

zdrowia (toksyn, antybiotyków), jakość organoleptyczna (zapach, barwa, smak)
% s.s.

Białko

tłuszcze

kw. nukleinowe

bakterie

50-90

5-50

pleśnie

10-25

2-7

1-3

drożdże

40-50

1-6

4-10

8. wielkość komórek, grubość ścian komórkowych, wydzielanie śluzu.

Ad B – Przygotowanie materiału szczepiennego
Wstępne rozmnożenie szczepionki czystej kultury na coraz większą ilość podłoża, tak aby ilość
zaszczepu wynosiła od kilku do kilkunastu procent.
Ad C – Przygotowanie zbiornika (tanku fermentacyjnego)

1. sprawdzenie czystości
2. sprawdzenie sprawności urządzeń
3. mycie, dezynfekcja

Czasami sterylizację zbiornika przeprowadza się razem z podłożem po napełnieniu.
Ad D – Przygotowanie podłoża roboczego do hodowli
Różne zabiegi, m.in.: rozpuszczenie składników stałych, rozcieńczenie płynnych, filtracja
płynnych, korygowanie pH, uzupełnienie składu przez dozowanie różnych dodatków.
Gdy surowiec wymaga większej obróbki wstępnej: hydroliza składników, usuwanie czynników
hamujących rozwój drobnoustrojów.

•

Kontrola braku substancji trujących dla ludzi i zwierząt, trudnych do usunięcia z
biomasy (najlepiej stosować surowce bezpieczne pod tym względem – melasa,
serwatka).

•

Podłoże wyjaławia się, zwykle metodami termicznymi.

2. Hodowla drobnoustrojów
Zapewnienie drobnoustrojom optymalnych warunków do rozwoju:

1) temperatury (ogrzewanie lub oziębianie podłoża)
2) pH (korygowanie przez dodatek ługu lub kwasu)
3) kompletności składu podłoża (uzupełnianie czego zbyt mało)
4) stężenie tlenu (napowietrzanie przy hodowli tlenowych)
5) światła (hodowla fotoautotrofów)
6) mieszanie zawartości tanku
7) usuwanie piany lub jej niszczenie

Sposoby prowadzenia hodowli: okresowy, ciągły, mieszany.

3. Faza końcowa

1) Oddzielenie i oczyszczenie komórek od podłoża (np. wirowanie, płukanie oddzielonej

biomasy)

2) Dalsze czynności zależne od przeznaczenia biomasy

- drożdże piekarskie – prasowanie, suszenie,
- pasze – uzdatnianie w celu zwiększenia wartości odżywczej i poprawy cech
sensorycznych
- gdy surowiec do otrzymywania witamin itp. - dezintegracja (rozdrabnianie),
oddzielenie składników i oczyszczenie

PRODUKCJA DROŻDŻY
Cel: Drożdże piekarskie, paszowe, pożywienie dla ludzi, źródło białek i witamin z grupy B
Środowisko odżywcze: drożdże piekarskie i paszowe – rozcieńczony melas wzbogacony w sole
fosforanowe i amonowe, bardzo intensywnie napowietrzany; koncentraty witaminowe –
serwatka
Zagrożenia: produkcja etanolu

PRODUKCJA BIOMASY BAKTERYJNEJ
Zalety: bardzo szybkie namnażanie się, stosunkowo dużo białka w suchej substancji (50-90%),
duża zdolność do wykorzystywania różnych substancji i adaptowania się do warunków
środowiska
Czas podwajania biomasy bakterii 4-krotnie szybszy niż biomasy drożdży i 3-krotnie szybszy
niż biomasy glonów, 500 razy krótszy niż roślin uprawnych, 10000 krótszy niż bydła
Wady: małe rozmiary komórek, podatność na wyradzanie, działanie fagów.

Produkcja biomasy pleśniowej (i grzybów wyższych)
Cel: pożywienie dla ludzi, pasza; źródło białka i witamin, produkcja antybiotyków.

Produkcja glonów
Cel: pasza dla zwierząt

Wady biomasy:

1) gruba ściana komórkowa (20% masy bakterii G(+), 30% drożdży, do 60% niektórych

pleśni), zawierająca związki odporne na działanie soków trawiennych

2) mogą zawierać związki toksyczne: mikotoksyny, antybiotyki, alkaloidy

3) duże stężenie kwasów nukleinowych (8-10% białka biomasy) – podczas trawienia

uwalniają się z nich zasady purynowe, a z nich oksypuryny, np. kwas moczowy
(gromadzi się w stawach)

4) obecność D-izomerów aminokwasów, innych składników nietypowych dla diety
5) cechy sensoryczne

PROCESY FERMENTACYJNE
Fermentacja – beztlenowe zdobywanie energii przez drobnoustroje
W znaczeniu technologicznym – fermentacja to także tlenowe kataboliczne przemiany
bakteryjne, drożdżowe, pleśniowe, których rezultatem jest tylko odwodornienie substratu –
cukru i innych.
Wykorzystanie fermentacji w technologii żywności:

•

przetwarzanie surowców spożywczych,

•

modyfikowanie i utrwalanie żywności,

•

otrzymywanie składników odżywczych, enzymów, alkoholi, kwasów organicznych,
barwników itd.

W zależności od relacji ilościowych produktów fermentacji:

•

homofermentacja – znaczna przewaga określonego produktu,

•

heterofermentacja – obok głównego produktu występują też uboczne

W zależności od rodzaju wydzielonego związku wyróżnia się następujące typy fermentacji:

1. warunki beztlenowe, wykorzystanie węglowodanów jako substratów: fermentacja

alkoholowa, mlekowa, propionowa, mrówkowa, masłowa;

2. warunki beztlenowe, wykorzystanie niewęglowodanów jako substratów (związki

azotowe – aminokwasy, puryny, choliny, kwasy tłuszczowe, alkohole): fermentacja
metanowa

3. warunki tlenowe, wykorzystanie węglowodanów jako substratów i odpowiednich

warunków: produkcja biomasy, preparatów enzymatycznych, witamin, antybiotyków

Fermentacja alkoholowa
Proces beztlenowego rozkładu cukrów zachodzący zwykle pod wpływem drożdży gatunku
Saccharomyces cerevisiae (wytwarzają dużą liczbę enzymów)

→ 2 C

OH + 2 CO

Wydajność – z 1g heksozy otrzymuje się 0,45-0,48g etanolu.
Zastosowanie: gorzelnictwo, winiarstwo, piwowarstwo, miodosytnictwo, piekarstwo
(spulchnianie ciasta), mleczarstwo (napoje fermentowane)
Substrat: surowce zawierające:

•

cukier – sacharozę (buraki cukrowe, trzcina cukrowa, owce)

•

skrobię (maniok, zboża, ziemniaki)

•

hemicelulozę i celulozę (drewno, słoma)

Fermentacja jest prowadzona w kadziach fermentacyjnych otwartych lub zamkniętych, metodą
periodyczną lub ciągłą.
W czasie fermentacji pod wpływem drożdży otrzymuje się alkohol etylowy, CO

, uboczne

produkty fermentacji – fuzle (kwas octowy, bursztynowy, aldehyd octowy, metanol, wyższe
alkohole); są oddzielane, ale tworzą tzw. bukiet aromatyczny.

Fermentacja mlekowa
Proces rozkładu cukrów zachodzący zwykle pod wpływem bakterii mlekowych
Zastosowanie: kwaśne napoje z mleka lub serwatki, ukwaszanie śmietany przed zmaślaniem,
kiszenie kapusty i ogórków, proces przygotowania ciasta chlebowego z mąki żytniej,
silosowanie pasz zielonych, produkcja kwasu mlekowego
Fermentacja mlekowa działa utrwalająco (obniża pH); metoda niskoenergochłonna
Substrat: mleko i jego przetwory, rozdrobniony materiał roślinny, błony śluzowe zwierząt
Drobnoustroje wytwarzające kwas mlekowy: Streptococcus lactis, S. feacalis, S. cremoris,
Pedicoccus cerevisiae, Lactobacillus lactis, L. acidophilus, L. bulgaricus i inne.
Podział bakterii mlekowych
Bakterie mlekowe dzieli się na:

•

homofermentacyjne – z cukrów wytwarzają prawie czysty kwas mlekowy, bakterie z
rodzaju Lactococcus, Lactobacillus

•

heterofermentacyjne – wytwarzają obok występującego w przewadze kwasu
mlekowego mniejsze lub większe ilości produktów ubocznych: kwas octowy, etanol,
dwutlenek węgla; bakterie z rodzajów Leuconostoc i Lactobacillus

Przy wytwarzaniu niektórych produktów wykorzystywane są oba rodzaje; nadają lepsze cechy
smakowe i zapachowe.

Fermentacja octanowa
Proces utleniania etanolu, poprzez aldehyd octowy, do kwasu octowego pod wpływem aparatu
enzymatycznego bakterii octanowych (rodzaj Acetobacter)

OH + O

→ CH

COOH + H

Drobnoustroje: bakterie A. acet, A. schutzenbachi, A. orleanense
Zastosowanie: produkcja octu.
Substrat: zacier octowniczy – 6-12% etanol wzbogacony w składniki odżywcze – ocet
spirytusowy; wina – ocet winny
Kadzie wypełnione wiórami drewna bukowego intensywnie napowietrzane.
Generatory (aparaty Fringsa) z mechanicznym ciągiem powietrza i wielokrotną recyrkulacją
zacieru przez wióry.

Fermentacja propionowa
Proces zachodzący pod wpływem bakterii z rodzaju  Propionibacterium  dając produkt – kwas
propionowy   w   następstwie   raczej   beztlenowego   rozkładu   cukru   lub   kwasu   mlekowego   w
środowisku o odczynie bliskim obojętnemu.
Zastosowanie:  wytwarzanie   kwasu   propionowego,   wytwarzanie   oczek   w   serach
dojrzewających, produkcja witaminy B

Wytwarzanie kwasu cytrynowego
Proces wytwarzania kwasu cytrynowego w wyniku działania pleśni Aspergillus niger.
Zastosowanie: produkcja kwasu cytrynowego
Substrat: melas rozcieńczony do ok. 15% cukru, oczyszczony z niektórych metali ciężkich i
dokwaszony.
Metody: powierzchniowa na tacach, wgłębna w tkankach przy kontrolowanym dopływie
powietrza

Wytwarzanie innych produktów pochodzenia mikrobiologicznego
kwasy organiczne – jabłkowy, glukonowy, bursztynowy; aminokwasy – lizyna, leucyna, walina,
kwas glutaminowy; witamina B

; antybiotyki

PRODUKCJA METABOLITÓW
Biosynteza aminokwasów:

–

wykorzystywane drobnoustroje o uszkodzonym mechanizmie kontroli (mutanty):
- Corynebacterium – lizyna, metionina, treonina, kwas glutaminowy
- Escherichia coli – treonina
- Salmonella tyhimurium – lizyna, metionina, treonina
- drożdże – Cryptococcus laurenti i inne – treonina

PREPARATY ENZYMATYCZNE
Podział enzymów w zależności od pochodzenia: enzymy pochodzenia zwierzęcego,
roślinnego, pochodzenia mikrobiologicznego (z pleśni, drożdży, bakterii)
Produkcja: metodą wgłębną, metodą powierzchniową.

•

Preparaty proteolityczne: zastępują podpuszczkę w procesie wyrobów serów (pleśń
Mucor miehei)

•

Preparaty proteolityczno-lipolityczne: przyspieszają dojrzewanie serów i poprawiają
ich cechy organoleptyczne (Streptococcus lactis, Lactobacillus casei, Bacillus subtilis)

•

Enzymy amylolityczne – pochodzenia bakteryjnego i pleśniowego

•

β-galaktozydaza – drożdże (Saccharomyces lactis), pleśnie (Mucor michei,
Aspergillus niger), bakterie (Escherichia coli, Lactobacillus bulgaricus)

•

β-fruktozydaza – drożdże (Saccharomyces cerevisiae)

•

Enzymy pektolityczne – Caniothylium diploidella

•

Enzymy celulolityczne – Triochoderma reesei

•

Enzymy lipolityczne – pleśniowe (Rhizopus, Renicillium, Aspergillus, Mucor miehei),
drożdże (Candida lypolitica)

INNE BIOSYNTEZY

1. Mikrobiologiczna biosynteza tłuszczu – enzymy wytwarzane przez drobnoustroje

(głównie drożdże) syntetyzują kwasy tłuszczowe

2. Mikrobiologiczna synteza polisacharydów – synteza dekstranu, ksantanu, 1,4-

fosfomannanu, kwas alginowy (produkcja alginianów), glukanu

3. Mikrobiologiczna synteza substancji aromatycznych – fermentacja mlekowa:

dwuacetyl, acetoina i aldehyd octowy; fermentacja alkoholowa: 300 związków
aromatycznych (w tym też w fuzlach)
dojrzewanie serów

PROCESY ENZYMATYCZNE
Zalety wykorzystania enzymów: przyspieszenie wielu procesów technologicznych, uzyskanie
produktów o korzystnych cechach jakościowych, uzyskanie nowych produktów, lepsze
wykorzystanie surowców tradycyjnych i odpadowych.
Sposób użycia: tradycyjny – dodatek do substratu i po reakcji unieczynnienie (temperatura,
pH), enzymy na matrycach – po reakcji są one oddzielane od produktu; mogą być ponownie
użyte.

Enzymy proteolityczne:
przemysł zbożowy i piekarnictwo:

–

Rodzaje enzymów: proteazy

–

Zastosowanie: modyfikacja białek poprawiająca jakość surowca, polepszenie
pulchności i konsystencji ciasta

przemysł mleczarski:

–

Rodzaje enzymów: podpuszczka, pepsyna wołowa i wieprzowa, enzymy pochodzenia
mikrobiologicznego

–

Zastosowanie: koagulacja białek mleka w procesie wyrobów serów, produkcja
hydrolizatów kazeiny (mleko sojowe)

przemysł rybny:

–

rodzaje enzymów: enzymy proteolityczne syntetyzowane przez pleśnie

–

Zastosowanie: przyspieszenie dojrzewania solonych i marynowanych śledzi, hydroliza
odpadków rybnych

przemysł mięsny:

–

rodzaje enzymów: pepsyna wołowa i wieprzowa, enzymy pochodzenia
mikrobiologicznego

–

Zastosowanie: proces dojrzewania mięsa, oddzielenie resztek mięsa od kości,
produkcja hydrolizatów

browarnictwo

–

zastosowanie: słodowanie jęczmienia, początkowa faza zacierania słodu, przerób
surowców niesłodowanych – poprawa jakości piwa

przemysł koncentratów spożywczych

–

zastosowanie: produkcja hydrolizatów białkowych, sosów sojowych i innych'

przemysł paszowy

–

zastosowanie: produkcja hydrolizatów z odpadów zwierzęcych

przemysł jajczarski

–

zastosowanie: poprawa jakości suszu

Enzymy lipolityczne

–

odtwarzanie zapachu mlecznego,

–

poprawa cech organoleptycznych serów (dojrzewanie),

–

produkcja koncentratów zapachowych z tłuszczu mlecznego,

–

skracanie okresu dojrzewania serów,

–

polepszenie smaku wyrobów cukierniczych,

–

produkcja pełnego mleka w proszku przeznaczonego do produkcji czekolad,

–

odtłuszczanie skór i kości

Enzymy amylolityczne
Amylazy – kompleks enzymów katalizujących hydrolizę skrobi i glikogenu do cukrów
prostszych (maltozy, glukozy).
Do enzymów amylolitycznych zaliczamy:
α-amylazę – rozkłada wewnętrzne wiązania α-1,4-glikozydowe w skrobi; tworzona jest maltoza
i dekstryny (odcinek łańcucha oddzielony wiązaniami 1,6-glikozydowymi)

β-amylazę – powoduje rozrywanie co drugiego wiązania α-1,4-glikozydowego od
niealdehydowego końca amylozy; rozkłada skrobię na maltozę
amylo-1,6-glukozydaza – rozrywa wiązania α-1,6-glikozydowe; powstaje glukoza
enzym Z – hydrolizuje dekstryny graniczne
Zastosowanie:

–

browarnictwo – zacieranie słodu,

–

gorzelnictwo rolnicze – scukrzanie skrobi ziemniaczanej lub zbożowej

–

piekarstwo – wzrost cukrów do fermentacji przez drożdże

–

przemysł zbożowy – produkcja dekstryn, krystalicznej dekstrozy i cukru ze skrobi
zbożowej

–

cukiernictwo – pozyskiwanie cukru z odpadów cukierniczych

–

przemysł ziemniaczano-krochmalniczy – produkcja preparatów zagęszczających,
dodatek do sosów, budyni, składnik odżywek dla dzieci

Enzymy cytolityczne
Są to celulazy, hemicelulazy, celobiozy, pentozanazy.
Celulazy – hydrolizują wiązania 1,4-β-glikozydowe polisacharydów błon komórkowych roślin
Hemicelulazy – hemicelulazy hydrolizują do pentozy, galaktozy, kwasu glukonowego, obróbka
ziarna kakaowego
Celobiazy – uzupełniają działanie egzocelulaz, hydrolizując dwucukier – celobiozę do glukozy,
produkcja sosów, preparaty zwiększające przyswajalność pasz
Pentozanazy – hydrolizują pentozany do ksylozy i arabinozy

Enzymy pektolityczne
esterazy – rozkładają wiązania estrowe między kwasem poligalakturonowym a alkoholem
metylowym
depolimerazy: transeliminaza pektyn, transeliminaza kwasu pektynowego, poligalakturonaza
Zastosowanie:

–

depektynizacja miazgi owocowej przed tłoczeniem,

–

klarowanie soków winogronowych i jabłkowych

–

uszlachetnianie soków cytrusowych

–

zwiększenie wydajności i poprawa smaku oleju z oliwek

OPERACJE I PROCESY ZWIĄZANE Z PRZETWARZANIEM ŻYWNOŚCI

dr hab. Mirosław Słowiński, prof. SGGW

przy tych wykładach pamiętać o schematach i rysunkach!!!

Proces technologiczny to ciąg operacji i procesów jednostkowych, następujących w określonej
sekwencji czasowej, począwszy od chwili odbioru surowców (roślinnych lub zwierzęcych) do
chwili otrzymania gotowego produktu.
Wyróżnia się w nim:

–

czynności zasadnicze: dokonywane bezpośrednio na surowcu i wpływające w sposób
celowy na zmianę właściwości lub postać surowca;

–

czynności pomocnicze – przenoszenie, magazynowanie, kontrola

–

czynności usługowe – dostarczanie czynników energetycznych i utrzymanie higieny
produkcji

Czynności zasadnicze
Operacje jednostkowe – gdy zachodzące zmiany mają charakter fizyczny, np. rozdrabnianie,
przesiewanie, mieszanie.
Procesy jednostkowe – gdy zmiany mają charakter chemiczny, biochemiczny i biologiczny
Operacje i procesy jednostkowe dzieli się na:

1. operacje mechaniczne – rządzone prawami mechaniki ciał stałych i cieczy,
2. operacje cieplne – związane z przenoszeniem ciepła,
3. operacje dyfuzyjne – podlegają prawom przenikania i wymiany masy;
4. operacje fizykochemiczne – polegają na zmianie stanu skupienia lub rozproszenia;
5. procesy chemiczne – ich istotę stanowią reakcje chemiczne wymagające użycia

reagentów chemicznych i zachodzące bez udziału czynników biologicznych

6. procesy biochemiczne – wymagające użycia czynników biologicznych w postaci

żywych mikroorganizmów lub enzymów

Schemat tworzenia parówek (zdjęcie)

Prawo zachowania masy – w danym układzie zamkniętym suma mas poszczególnych
składników przed procesem i po jego zakończeniu jest stała

G=G



gdzie:
G – masa surowca podlegającego przetwarzaniu;
G

– masa gotowego produktu;

– masa produktów odpadowych.

Prawo zachowania energii – w danym układzie zamkniętym suma wszystkich rodzajów
energii jest stała, a zmiany jednego jej rodzaju w inny nie zmieniają tej sumy.
Równowaga mechaniczna, cieplna, fizykochemiczna – osiągana przez układ cechuje się
stałością właściwości w dowolnie długim czasie

OPERACJE MECHANICZNE

Mają one na celu:

•

ujednolicenie surowca na podstawie określonych kryteriów jakości;

•

rozsortowanie niejednorodnego pod względem wymiarów surowca na określone
przedziały wielkości;

•

usunięcie części niejadalnych i mniej wartościowych oraz nieszkodliwych ciał obcych;

•

rozdrobnienie surowca;

•

rozdzielenie składników;

•

dozowanie surowców i produktów.

Obróbka wstępna obejmuje:

1. sortowanie – wyrównanie przerobionego surowca wg określonych kryteriów jakości

(barwy, zapachu, stopnia dojrzałości)

2. kalibrację – podział przerabianego surowca na określone przedziały wielkości

(zapewnia jednakowe zachowanie się przerabianego surowca podczas procesów
technologicznych)

3. oczyszczenie, płukanie

Rozdrabnianie – zmniejszenie wymiarów materiału bez nadania mu określonego kształtu
Krajanie – zmniejszenie wymiarów materiału z nadaniem mu określonego kształtu
Cel: rozwinięcie powierzchni materiału w wyniku czego wpływ na tempo procesów fizycznych
(ekstrakcji, suszenia, rozpuszczania) oraz szybkość i wydajność reakcji chemicznych w
układach niejednorodnych; operacja wstępna w wielu procesach przemysłowych.

Rodzaje rozdrabniania (rysunki!!!)

–

rozgniatanie

–

rozcieranie

–

łupanie

–

rozrywanie

–

gniecenie

–

rozłupywanie

Podział urządzeń rozdrabniających:

•

maszyny łamiące – łamacze stożkowe i szczękowe,

•

maszyny gniotące – gniotowniki, łamacze walcowe;

•

maszyny udarowe – młyny młotkowe, dezintegratory,

•

maszyny rozcierające – młyny kulowe, wibracyjne, z częściami obrotowymi,
strumieniowe, koloidalne

•

maszyny tnące – krajalnice

Maszyny łamiące:
Mlewnik walcowy – rozdrabnianie i mielenie ziarn, słodu, owoców wytłoków
Gniotowniki – gniecenie owoców miękkich
Udarowe maszyny rozdrabniające
Rozdrabniarki młotkowe – rozdrabnianie ziarna, ziemniaków, słodu, wytłoków, wysłodków
Dezintegratory – rozdrabnianie owoców miękkich
Maszyny rozcierające
Młyny kulowe – do drobnego mielenia
Młyny wibracyjne – młyny kulowe, w których rozdrabnianie zachodzi dzięki szybkim ruchom
drgającym
Młyny  strumieniowe  –  do  mielenia  drobnego  i  bardzo  drobnego;   rozdrabnianie  surowców
zawierających olejki eteryczne z jednoczesną ich ekstrakcją
Młyny koloidalne – bardzo drobne mielenie, mielenie zachodzi przy współudziale środowiska
rozpraszającego.
Maszyny szarpiące – do rozdrabniania owoców i warzyw
Rozdrabniarka   szarpiąca   dwuwalcowa   –  dwa   walce   obracające   się   w   przeciwnych
kierunkach wyposażone w kolce, zęby lub pazury
Rozdrabniarka szarpiąca tarczowa – jw. ale tarcze
Tarki – zasada działania taka jak tarki domowej do rozdrabniania warzyw
Maszyny tnące
Krajalnice   –  rozdrabnianie   owoców   i   warzyw,   buraków   cukrowych,   konserwy;   nadają
materiałowi określony kształt

Wilki – rozdrabnianie mięsa

Rozdzielanie składników
Rozdzielanie materiałów niejednorodnych
Trzy kategorie ośrodków: ciekły, stały – sypki, półstały – soczysty
Rodzaje, w zależności od rodzaju rozdzielanego materiału

•

rozdzielanie zawiesin i emulsji

•

rozdzielanie mas półstałych – soczystych

•

rozdzielanie ciał stałych

•

rozdzielanie ciał stałych od cieczy i gazów

ROZDZIELANIE ZAWIESIN I EMULSJI
Sedymentacja – polega na samoczynnym rozwarstwieniu się zawiesin w wyniku różnicy
gęstości cząstek zawieszonych (ośrodek zdyspergowany) w stosunku do ośrodka dyspersyjnego
(woda, sok komórkowy). Mała wydajność, niska sprawność.
Flotacja – proces odwrotny do sedymentacji; stosowana do zagęszczania osadów – osad
odpływa górą a woda pozostaje w zbiorniku; proces ten jest wspomagany przez napowietrzanie

WYKŁAD VIII

Filtracja – operacja polegająca na zatrzymaniu stałych (niekiedy ciekłych) cząstek – zawiesin –
na porowatej przegrodzie (filtrze), a przepuszczeniu cieczy lu b gazu, stanowiących ośrodek
dyspersyjny. Oddzielenie cząstek fazy rozproszonej od razy rozpraszającej.
Zastosowanie:

–

produkcja klarownych ekstraktów i roztworów, np. soki i syropy owocowe,

–

oddzielenie produktu od towarzyszących mu w trakcie przerobu części stałych, np.
proces produkcji piwa, wina, olejów

Produktem może być osad lub odciek.
Rodzaje filtracji: izobaryczna, pod zwiększonym ciśnieniem od strony cieczy filtrowanej,
podciśnienie od strony filtratu.
Rodzaje przegród filtracyjnych:

•

tkaninowe (len, bawełna, jedwab, nylon)

•

metalowe (siatka fosforobrązowa zwykła i posrebrzana, niklowana, aluminiowa, ze
stali nierdzewnej)

•

ceramiczne (porowata porcelana)

•

szklane (porowata masa szklana, wata szklana)

•

celulozowe i inne.

Przykłady filtrów (zdjęcie 100_4368.jpg i dalej): filtr ramowy, filtr komorowy, filtr
próżniowy.

Wirowanie – rozdzielanie pod wpływem siły odśrodkowej mieszanin niejednorodnych: ciał
stałych z cieczami, cieczy z cieczami, mieszaniny dwóch cieczy z ciałem stałym.
Rozdział faz następuje przez wprowadzenie mieszaniny w ruch obrotowy, w wyniku którego
cząstki cięższe są odrzucane na zewnątrz ku obwodowi bębna, a lżejsze gromadzą się przy osi.
Rodzaje wirówek: 1. ciągłe, periodyczne; 2. sedymentacyjne, filtracyjne.

–

Wirówki sedymentacyjne
Bęben osadzony na wale obrotowym ma pełne ściany boczne; wewnątrz zamontowane
są talerze ułatwiające rozdział faz.
Wykorzystanie: usuwanie zawiesin z soków owocowych i wina, oddzielenie tłuszczu
od mleka pełnego.

–

Wirówki filtracyjne
Bęben   osadzony   na   wale   obrotowym   ma   ściany   boczne   perforowane   pokryte
materiałem   filtracyjnym.  W   czasie   wirowania   ciecz   przesącza   się   przez   materiał   i
odpływa   do   przestrzeni   między  bębnem   a   obudową;   faza   stała   zatrzymywana   jest
wewnątrz bębna.
Wykorzystanie:   oddzielenie   wody   sokowej   z   surowego   mleczka   krochmalniczego,
oddzielenie wykrystalizowanego cukru od melasy

ROZDZIELENIE MAS PÓŁTŁUSTYCH SOCZYSTYCH
Tłoczenie – oddzielenie fazy ciekłej zawartej w dużych ilościach fazy stałej
Prasy

1. pracujące w pokojowej lub podwyższonej temperaturze
2. pracujące pod mniejszym lub większym ciśnieniem
3. praca okresowa (prasy warstwowe, koszowe) lub ciągła (prasy ślimakowe, taśmowe,

walcowe)

Wykorzystanie: tłoczenie oleju z nasion oleistych, otrzymywanie soków z miazgi owocowej i
warzywnej, wytłaczanie tłuszczu z mączki mięsno-kostnej, odwadnianie osadów ściekowych.

ROZDZIELENIE CIAŁ STAŁYCH
Rozdział mieszanin ciał stałych różniących się:

–

kształtem lub wielkością cząsteczek

–

prędkością opadania w środowisku ciekłym lub gazowym,

–

właściwościami elektrycznymi lub magnetycznymi.

Przesiewanie – rozdział cząstek różniących się wielkością (sita) lub kształtem (tryjery)
Rodzaje sit:

–

tłoczone (cienka blacha stalowa z wyciętymi otworami)

–

druciane (plecione z metalowego drutu)

–

tkane (z nici jedwabnych, włókien sztucznych)

Wykorzystanie: sortowanie zbóż, owoców i warzyw, jaj, przesiewanie krochmalu.

ODDZIELENIE CIAŁ STAŁYCH I CIECZY OD GAZÓW
Cel: oczyszczenie gazów; gdy odzyskuje się fazę stałą lub ciekłą – zmniejszenie strat
materiałowych
Wykorzystuje się do tego:
cyklon – oddzielenie cząstek stałych od razy gazowej;
hydrocyklon – oddzielenie cząstek stałych od fazy ciekłej

Operacje mechaniczne – MIESZANIE SKŁADNIKÓW

Mieszanie
Cel:

–

zapewnienie możliwie jednorodnego składu produktów ciekłych lub stałych,

–

zabezpieczenie przed rozdzieleniem się komponentów,

–

ułatwianie wymiany ciepła przy obróbce termicznej metodą przeponową,

–

intensyfikacja procesów dyfuzji,

–

wywołanie zjawisk fizycznych, np. zmaślanie śmietanki

Rodzaje: mieszanie w fazie ciekłej, mieszanie ciał stałych, mieszanie układów o dużej lepkości.

Mieszanie w fazie ciekłej realizowane w mieszalnikach.
Rodzaje:

–

mechaniczne – przy użyciu mieszadeł,

–

hydrauliczne – wymieszanie się dwóch lub więcej strumieni cieczy;

–

pneumatyczne – mieszanie przez pęcherzyki gazu

Przykłady: mieszanie mleka, mieszanie soków, mieszanie podłoży hodowlanych.

Mieszanie ciał stałych realizowane w mieszarkach.
Rodzaje:

–

periodyczne, ciągłe

–

wolnoobrotowe (łopatkowe, ślimakowe, bębnowe), szybkoobrotowe (odśrodkowe,
udarowe)

Przykłady: produkcja koncentratów, deserów, zup, wymieszanie mąki.
Rodzaje mieszadeł: łapowe pionowe, łapowe poziome, tamowe, kotwiczne, tarczowe,
podwójne pionowo-łapowe, śrubowe, podwójne sigmoidalne, śmigłowe.

Mieszanie układów o dużej lepkości realizowane w zagniatarkach, ugniatarkach,
wygniatarkach.
Rodzaje: periodyczne (zbiornik z mieszadłem), ciągłe (ślimak)
Przykłady: homogenizacja twarogu, przygotowanie ciast, przygotowanie farszów mięsnych.
Homogenizacja – daleko posunięte mieszanie z jednoczesnym rozdrobnieniem zawieszonych
cząstek.

Operacje mechaniczne – DOZOWANIE
Końcowy etap wielu procesów wytwarzania produktów spożywczych, których produkcja
kończy się formowaniem, porcjowaniem, rozlewem produktu do opakowań jednostkowych
wraz z ich zamknięciem.
Składa się ono z kilku operacji: transport, rozdzielenie i częściowo mieszanie.
Typy urządzeń:

–

ślimakowe – materiały sproszkowane

–

bębnowe – materiały sypkie

–

walcowe – materiały zbrylające się i wilgotne

–

tarczowe – materiały sypkie i ziarniste

OPERACJE TERMICZNE

Wykorzystanie:

•

wstępna obróbka surowców, np. przy myciu, czyszczeniu, wstępne schładzanie przed
magazynowaniem,

•

właściwe przetwarzanie surowców, np. gotowanie, pieczenie, smażenie, wymrażanie
wody, procesy mechaniczne, dyfuzyjne, chemiczne i biotechniczne w przetwarzaniu
żywności

•

termiczne utrwalanie żywności, np. pasteryzacja, sterylizacja, mrożenie

•

utrzymywanie higieny procesu produkcyjnego, np. mycie, wyjaławianie urządzeń,
opakowań, pomieszczeń

Temperatury najczęściej wykorzystywane w technologii żywności: -30°C do +120°C.
Ciągła sterylizacja mleka 160°C (1s)
prażenie ziarna zbóż 220°C

Ciepło a jakość żywności
Ważna nie tylko temperatura a także czas jej działania.
Termolabilne są: witaminy głównie C, B

, B

, niektóe białka: globuliny i albuminy; niektóre

aminokwasy (np. siarkowe, lizyna).
Długie ogrzewanie powoduje także: obniżenie wartości biologicznej żywności, denaturację
białek.
Umiarkowane ogrzewanie korzystne: poprawa strawności kolagenu i innych białek, nadanie
smakowitości, zniszczenie mikroflory.

Źródła ciepła w technologii żywności
Przy wyborze ważne są: koszt, możliwość zanieczyszczania żywności, stopień
niebezpieczeństwa wybuchu, maksymalna elastyczność użycia.

1. Paliwa stałe: węgiel kamienny, węgiel brunatny, koks, drewno; węgiel – wartość

opałowa 22-30MJ/kg, zawartość siarki, ślady substancji silnie trujących, kurz –
ogrzewanie pośrednie.

2. Paliwa płynne: ropa naftowa, olej opałowy – wartość opałowa ok. 40MJ/kg, mniej

zanieczyszczeń, ale nieprzyjemny smak i zapach – ogrzewanie pośrednie.

3. Paliwo gazowe: gaz ziemny, koksowniczy – wartość opałowa 34MJ/kg,

niebezpieczeństwo wybuchu

4. Energia elektryczna – droga, jednak ma wiele zalet.

Ogrzewanie pośrednie – para wodna nasycona lub przegrzana (energia cieplna pary
o temperaturze powyżej 100°C wynosi 2679kJ/kg)

Mechanizmy przenoszenia ciepła:

1. Przewodzenie lub kondukcja

Wywołana różnicą temperatur – drganie cząstek – głównie ciała stałe

2. Konwekcja lub przenoszenie ciepła

Wywołane przemieszczaniem się płynów – głównie ciecze;
rodzaje: konwekcja wolna, konwekcja wymuszona wpływa na warunku doprowadzania
ciepła do przegrody

3. Promieniowanie cieplne (radiacja)

Przenoszenie ciepła między dwoma ciałami o różnej temperaturze za pomocą fal
elektromagnetycznych o długości 0,1-100μm nie wymaga substancji pośredniczącej,
energia cieplna promieniowania zwykle nie przechodzi przez ciała stałe i ciecze; gdyż
większość jest absorbowana (100% absorpcji – ciała doskonale czarne) lub odbijania
(100% odbicia ciała doskonale białe).
Ogrzewanie oporowe – elektryczne; spirala nagrzana do ok. 1000°C

4. Całościowe ujęcie przeponowej wymiany ciepła:

1
k



λ/1



gdzie:

k – współczynnik przenikania ciepła [W/m

·C]

– współczynnik oddawania ciepła [W/m

·C]

- współczynnik pobierania ciepła [W/m

·C]

λ – współczynnik przewodzenia ciepła [W/m

·C]

l – grubość przepony

Podczas ogrzewania – proces wymiany ciepła limituje współczynnik pobierania ciepła
(α

), a podczas ochładzania – współczynnik oddawania ciepła (α

Wartość współczynnika przewodzenia ciepła (λ) wynosi:

produkty ciekłe 0,071-0,71 W/m

·C

produkty stałe 0,02 – 30 W/m

·C

metale 15-380 W/m

·C

Ciepło właściwe większości produktów spożywczych 0,5-4,2·10

J/kg·C (wyższe wartości

dotyczą produktów o większej zawartości wody)

Temperatura wpływa na:

–

rozwój i aktywność drobnoustrojów

–

katalizuje lub hamuje przebieg reakcji fizykochemicznych i biochemicznych
(współczynnik Q

)

np. ochładzanie o 10°C powoduje:

2-3 krotne zmniejszenie tempa reakcji chemicznych
1-2 krotne zmniejszenie tempa reakcji enzymatycznych
1-9 krotne zmniejszenie prędkości rozwoju drobnoustrojów

W przetwórstwie żywności w celu przebiegu określonych procesów stosowane są różne zakresy
temperatur:

–

intensyfikacja procesów chemicznych = 30-200°C

–

intensyfikacja przemian biochemicznych = 30-80°C

–

intensyfikacja przemian mikrobiologicznych = 20-50°C

Q=kFτΔt  J 

gdzie:

Q – ilość oddawanego lub przyjmowanego ciepła
k - współczynnik wymiany ciepła [W/m

·C]

F – powierzchnia przepony [m

]

τ – czas wymiany ciepła [h]
Δt – różnica temperatur po obu stronach przepony [°C]

Intensyfikacja wymiany ciepła przez: zwiększenie powierzchni wymiany; burzliwość przepływu
nośnika; różnicę temperatur między nośnikiem ciepła a produktem.

Grzejnictwo elektryczne
Jest to system ogrzewania w zmiennym polu elektrycznym średnich lub wielkich częstotliwości;
energia elektryczna wykorzystywana jest do bezpośredniego ogrzewania żywności.
Sposoby ogrzewania:
mikrofalowe  –  napromieniowanie falami o częstotliwości setek lub tysięcy MHz; powodują
drania cząstek – dipoli
kuchnie mikrofalowe – moc 0,2 do 2,5kW, częstotliwość 2450MHz.
Zalety: szybkie nagrzewanie, lepsze zachowanie wartości odżywczej
wady: nierównomierność rozkładu ciepła
Zastosowanie: ogrzewanie, rozmrażanie
dielektryczne  (pojemnościowe)   –  zastosowanie   w   ośrodkach   o   charakterze   dipoli
elektrycznych;   polega   na   bardzo   szybkich   zmianach   napięcia   na   okładkach   kondensatora   i
spowodowanych tym drganiom cząsteczek – dipoli
Zalety: szybkie nagrzewanie się materiałów, głównie o dużej zawartości wody, równomierność
ogrzewania
Wady: drogie, materiał niehomogenny, np. mięso – nierównomierne nagrzewanie
Zastosowanie:   dosuszanie   suszonych   prasowanych   warzyw,   rozmrażanie,   topienie   tłuszczu,
czekolady
indukcyjne  –   ogrzewanie   wywołane   wydzielaniem   się   ciepła   podczas   przepływu   prądu
indukowanego w materiale przez zmienne pole magnetyczne; materiał musi przewodzić prąd
(materiał jest rdzeniem cewki).

Grzejnictwo podczerwone
Wykorzystywana jest pośrednia podczerwień (10

-4

do 3·10

-4

cm) w suszarnictwie.

Rodzaje: promienniki lampowe, metalowe, ceramiczne.
Zastosowanie:

–

obsuszanie materiałów – skóry, butelki,

–

suszenie materiałów w cienkich warstwach – owoce, warzywa, zboża, grzyby,
makaron,

–

w piekarstwie – pieczenie, obżarzanie

–

suszenie mięsa.

OPERACJE TERMICZNE
Typy operacji:

1. Wysokie temperatury

podgrzewanie, ogrzewanie; rozparzanie – parowanie; pieczenie; gotowanie;
tostowanie; smażenie; prażenie; ekspandowanie i ekstrudowanie

2. Niskie temperatury:

chłodzenie, oziębianie, zamrażanie

Podgrzewanie, ogrzewanie
Cel: podgrzanie ośrodka ciekłego w celu nastawienia go, np. na: optymalną temperaturę

działania   enzymów,   /   ułatwienie   rozpuszczania   np.   cukru,   /   inne   cele   technologiczne
(serowarstwo)
Stosowane temperatury – poniżej temperatury wrzenia
Urządzenia: różne przeponowe aparaty grzejne:
periodyczne: kotły płomieniowe, kociołki z płaszczem grzejnym, kadzie z wężownicami
ciągłe: podgrzewacze rurowe, rurowo-próżniowe, wężownice, ślimakowe
Zastosowanie:
blanszowanie  – szybkie ogrzanie żywności do określonej  temperatury,  jej  utrzymanie przez
pewien   czas,   a   następnie   szybkie   oziębienie   lub   poddanie   bezzwłocznemu   dalszemu
przerobowi; głównie warzywa, czasami owoce, mięso

metoda immersyjna – perforowany bęben obracający się w zbiorniku z wodą
metoda parowa – taśma perforowana umieszczona w komorze parowej

pasteryzacja – metoda utrwalania

Rozparzanie – parowanie
Ogrzewanie materiałów (zwykle roślinnych) za pomocą pary o ciśnieniu 0,4-0,5MPa (150-
150°C) w celu przeprowadzenia masy w stan półpłynny.
Urządzenia: wiele typowych urządzeń
Zastosowanie:

–

przemysł owocowo-warzywny – produkcja przecierów,

–

gorzelnictwo – parowanie zboża, ziemniaków,

–

koncentraty spożywcze – preparowane przetwory zbożowe nadające się bezpośrednio
do spożycia: płatki owsiane i kukurydziane, grzanki, granulki, ryż błyskawiczny

WYKŁAD IX

Pieczenie
Ogrzewanie materiałów w suchym powietrzu w temperaturze powyżej 100°C (najczęściej 180-
250°C).
Urządzenia: wiele typów pieców periodycznych i ciągłych, opalane bezpośrednio (bardzo
rzadko), pośrednio (kanałowe, rurowo-parowe, gazowe, elektryczne).
Zastosowanie: piekarstwo, ciastkarstwo, przemysł mięsny, dania gotowe.

Gotowanie
Ogrzewanie cieczy w stanie wrzenia; wiąże się często z odparowaniem części rozpuszczalnika.
Urządzenia: kotły z płaszczem parowym, pod normalnym lub zmniejszonym ciśnieniem.
Zastosowanie: browarnictwo – gotowanie brzeczki piwnej, owocowy – rozpuszczenie cukru,
usunięcie niepożądanych składników lotnych, np. dwutlenku siarki;

Tostowanie
Ogrzewanie wilgotną parą wodną w temperaturze 95-120°C surowców spożywczych, głównie
roślin strączkowych.

Smażenie
Ogrzewanie surowca pod zwykłym ciśnieniem w ośrodku pośredniczącym, zwykle w gorącym
tłuszczu, syropie z sacharozy; temperatura zwykle znacznie powyżej 100°C (150-250°C).

Produkt wchłania część tłuszczu (10-45% wagowych), a oddaje część wody.
Urządzenia: periodyczne (patelnie), ciągłe (taśmowe tunele smażalnicze).
Zastosowanie: produkcja frytek, chipsów ziemniaczanych; niektóre konserwy warzywne,
mięsne; niektóre wyroby cukiernicze, konfitury, dania gotowe.

Prażenie
Ogrzewanie w suchym powietrzu w temperaturze 200-250°C. Poddaje się mu głównie surowce
roślinne w celu wytworzenia różnych substancji smakowo-zapachowych i barwiących,
a następnie rozkładu cukru.
Urządzenia: specjalne piece, np. piec kaflowy.
Zastosowania: prażenie nasion kakaowych, prażenie kawy, mięsa, obieranie ziemniaków.

Ekspandowanie
Polega na gwałtownym rozprężeniu uprzednio ogrzanego i będącego pod wysokim
nadciśnieniem materiału w chwili momentalnego przejścia do ciśnienia atmosferycznego.
Urządzenia: periodyczne – armatka – poziomy bęben wypełniony namoczonym ziarnem
i ogrzewany; ciągłe – wielokomorowy zawór obrotowy.
Zastosowanie: produkcja produktów o porowatej strukturze.

Ekstrudowanie
Polega na wytłaczaniu termoplastycznym materiału poddanego uprzednio obróbce
mechanicznej.
Urządzenia: ekstrudery ciągłe.
Zastosowanie: produkcja produktów o porowatej strukturze.

CHŁODZENIE, OZIĘBIANIE, ZAMRAŻANIE
Jest to odbieranie ciepła od materiału. Dotyczy ciał stałych, cieczy i gazów.
Zimno wykorzystywane do:

•

celów technicznych: skraplanie oparów powstających w czasie zagęszczania żywności
w aparatach wyparnych;

•

celów technologicznych: kriokoncentracja, suszenie, liofilizacja, produkcja lodów;

•

przechowalnictwo żywności i jej utrwalanie.

1. Chłodzenie ośrodków o małej lepkości – proste, nie nastręcza trudności; oziębiacze

płaskościenne, cylindryczne

2. Chłodzenie mas o wysokiej lepkości, półciekłych, stałych – trudniejsze, bo mały

współczynnik przenikania ciepła; najlepsze wyniki daje freezer (produkcja lodów)

Źródła zimna: chłodzenie przeponowe: woda, sprężony amoniak, freon, solanka; chłodzenie
bezpośrednie: ciekły dwutlenek węgla, azot;
Rodzaje chłodzenia:

–

chłodzenie plusowe +10 do -2°C (przechowywanie)

–

chłodzenie minusowe -10 do -20°C (utrwalanie)

–

zamrażanie -20 do -30°C (utrwalanie)

Zamrażanie
Cel: utrwalenie żywności, wytworzenie struktury lodów, kriokoncentracja, liofilizacja
Rodzaje zamrażarek: tunelowa (2-40h); kontaktowa (15-60min), fluidyzacyjna (do 20min);
immersyjne (20-40min)

Rozmrażanie
Trwa dłużej niż zamrażanie.
Podział:

•

metody ogrzewania powierzchniowego: powietrzne, cieczowe (woda, 5% r-r NaCl),
próżniowe, kontaktowe

•

metody ogrzewania wewnętrznego
- pojemnościowe (pole elektr. wytw. przez prąd o częstotliwości 27-100 MHz)
- mikrofalowe (915-2450MHz; wzrost częstotliwości = wzrost efektu grzejnego)
- opornościowe (napięcie prądu 15V, częstotliwość 50Hz, tylko małe bloki filetów
rybich)

UTRWALANIE ŻYWNOŚCI
Metody termiczne: niskie temperatury, wysokie temperatury.
Niskie temperatury – poniżej 10°C: chłodzenie i zamrażanie
Wysokie temperatury – powyżej 60°C: pasteryzacja, sterylizacja, tyndalizacja
Utrwalanie w wyniku działania na: drobnoustroje, przebieg reakcji chemicznych, przebieg
reakcji biochemicznych.

Utrwalanie żywności przez obniżanie temperatury
Polega na obniżeniu temperatury i przechowywaniu w niej żywności przy odpowiedniej
wilgotności pomieszczeń i wymianie powietrza.
Zalety:

–

Niewielkie zmiany cech organoleptycznych i odżywczych produktów.

–

Niewielki wpływ na właściwości funkcjonalne surowców spożywczych.

–

Pozwala na przechowywanie wielu produktów w stanie surowym (owoce, warzywa,
mięso, drób, ryby)

1. Obniżenie temperatury powoduje zwolnienie lub zahamowanie rozwoju

drobnoustrojów.

2. Zwolnienie tempa reakcji chemicznych (obniżenie temperatury o 10°C powoduje 2,5-

krotne zmniejszenie szybkości reakcji chemicznych).

Podział drobnoustrojów ze względu na temperaturę

Drobnoustroje

Temperatura, °C

Minimalna

Optymalna

Maksymalna

Psychrofilne

10 – 20

Mezofilne

20 – 40

Termofilne

50 – 60

Mikroflorę produktów i surowców przemysłu spożywczego reprezentują przeważnie
drobnoustroje mezofilne.

Na skuteczność oddziaływania obniżenia temperatury na rozwój drobnoustrojów ma

wpływ: wysokość temperatury, stopień wymrożenia wody, prędkość chłodzenia/zamrażania,
czas składowania, początkowy stopień zanieczyszczenia drobnoustrojami.
Chłodnictwo
Chłodzenie – wymiana ciepła między produktem spożywczym a ośrodkiem chłodzącym

–

towarzyszy temu odparowanie pewnej ilości wody i przenoszenie ciepła z głębszych
warstw na powierzchnię,

–

obniża się temperaturę, nie przekraczając jednak punktu zamarzania soków
komórkowych produktów roślinnych i zwierzęcych

•

w czasie chłodzenia stosuje się temperatury +4 do 0°C

•

przy szybkim schładzaniu mięsa ciepłego z uboju -5°C (lub niższe)

Dobór sposobu chłodzenia/zamrażania zależy od: wielkości porcji produktu, zawartości wody,
zawartości tłuszczu, konsystencji, rodzaju opakowania.
Przechowywanie żywności w warunkach chłodniczych:

•

Umożliwia zachowanie surowców w stanie nadającym się do przerobu lub
bezpośredniego spożycia przez pewien czas (owoce przedłużony sezon ich przerobu)

•

Eliminuje reorganizację produkcji – pozwala na przechowywanie i transport surowców
z rejonu uprawy czy hodowli do zakładów

•

Charakter pomocniczy w przemyśle spożywczym i obrocie żywnością (w niewielkim
stopniu przedłuża trwałość)

•

Produkt składowany powinien być przechowywany w odpowiednio niskich
temperaturach, także w obrocie (chłodnie składowe, chłodnie pozaskładowe, chłodnie
dystrybucyjne)

•

Środki transportowe chłodzone.

Produkty

Temperatura °C

Okres przechowywania

Mięso
Masło

Mleko

Truskawki

Jabłka

Kalafiory

-1 do -2

+2 do +4
+1 do +2

0 do +2

-1 do +4

14-21 dni od uboju

4-6 tygodni

2 dni

7-10 dni

6-9 miesięcy

4 tygodnie

Jest uwzględniana wilgotność względna i wymiana powietrza.
Efekty chłodzenia można polepszyć przez:

–

Właściwe ustawienie lub zawieszenie towarów w chłodni.

–

Stosowanie odpowiednich opakowań. Chronią przed zanieczyszczeniami, przedłużają
trwałość. Opakowania nie mogą utrudniać wymiany ciepła (najlepsze folie z tworzyw
sztucznych).

–

Zmianę składu atmosfery (owoce – podwyższenie CO

w powietrzu do 10-15%)

WYKŁAD X

Zamrażanie (chłodnictwo minusowe) – obniżanie temperatury produktu do temperatury niższej
niż punkt zamarzania soków komórkowych lub danego roztworu. Tworzą się kryształki lodu na
skutek wymrożenia lodu.
Temperatura krioskopowa – temperatura, w której rozpoczyna się tworzenie kryształków
lodu.

W zamrażalnictwie właściwym produkty zamrażane są szybko w temperaturze od -20°C do
-35°C i następnie przechowywane w temperaturze -10 do -20°C.
Zamrażalnictwo

•

Powolne – mrożonki gorszej jakości, bo działalność enzymów i drobnoustrojów nie
zostaje odpowiednio szybko wstrzymana i mogą one wywoływać zmiany produktu,
tworzą się większe kryształki lodu

•

Szybkie – najlepszy efekt – produkty o budowie tkankowej, produkty o małych
wymiarach (głównie owoce, warzywa)

Utrudnione stosowanie do towarów o dużych rozmiarach i małym przewodnictwie ciepła (masło
w kartonach, tusze wieprzowe, półtusze wołowe).
Zmiany w produktach w czasie zamrażania: mikrobiologiczne, fizyczne, chemiczne.

–

Zamrażanie nie niszczy drobnoustrojów, hamuje procesy życiowe.

–

Na mikroflorę zabójczo działają skoki temperatury.

Zmiany mikrobiologiczne w produktach w czasie rozmrażania:

•

po rozmrożeniu mikroflora działa aktywnie,

•

produkty mają częściowo uszkodzone komórki – składniki pokarmowe łatwiej
dostępne dla mikroflory

Zalecenia:

•

produkty bezpośrednio po rozmrożeniu powinny być spożywane,

•

warzywa, owoce, półprodukty garmażeryjne wrzuca się do wrzącej wody w stanie
zamrożonym

Zmiany chemiczne w produktach w czasie zamrażania i przechowywania
Występują w tłuszczach i produktach zawierających dużo tłuszczu – tłuszcze pod wpływem
tlenu ulegają utlenianiu – tworzą się nadtlenki, aldehydy i ketony, które są przyczyną zmian
smaku i zapachu jełkiego.
Reakcje te są katalizowane przez np. miedź, żelazo.
Zapobieganie:

–

usuwanie metali katalizujących,

–

dodatek substancji hamujących utlenianie – tzw. przeciwutleniaczy.

Kolejne zmiany: rozkład barwników naturalnych, zmiany w składnikach chemicznych.
Zmiany biochemiczne w produktach w czasie zamrażania i przechowywania:
Związane z zachowaną częściowo aktywnością niektórych enzymów tkankowych.
Efekt:

–

w mięsie zapach jełki,

–

powierzchnia owoców zmienia barwę na brunatną (zapobiega blanszowanie, dodatek
przeciwutleniaczy, dodatek cukru)

Zmiany fizyczne w produktach zamrażanych

•

Kryształki lodu (wielkość i rozmieszczenie) powstające z wymrożenia wody
w komórkach tkanki zwierzęcej i roślinnej zasadniczo wpływają na jakość produktu.

•

Zmiany związane są ze składem soków komórkowych (warzywa i owoce o większej
zawartości skrobi, cukrów, soli mineralnych, lepiej się zamrażają)

Przy powolnym zamrażaniu – kryształki tworzą się w przestrzeniach międzykomórkowych,
ponieważ tam jest mniejsza koncentracja soku.

–

W wyniku tworzenia się kryształków stężenie soku w przestrzeniach

międzykomórkowych zwiększa się, woda z komórek przenika do przestrzeni
międzykomórkowych.

–

Kryształki lodu się zwiększają i uszkadzają strukturę tkanek.

Przy szybkim zamrażaniu – woda zamarza głównie w miejscu występowania – jednocześnie w
komórkach i przestrzeniach międzykomórkowych.

•

Tworzy się dużo drobnych, równomiernie rozłożonych kryształków, nie
uszkadzających tkanek.

Zmiany barwy – głównie w zewnętrznych częściach.
Ciemniejsza barwa mięsa – przejście hemoglobiny i mioglobiny w methemoglobinę. Biały nalot
– odparowanie wody – wysuszona tkanka.
Ubytki masy (ususzka) – powstają w wyniku parowania produktów zamrażanych luzem
i przechowywania bez opakowań. Mniejsze ubytki – zamrażanie szybkie.
Czynniki wpływające na ubytki masy (ususzkę):

–

rodzaj produktu, zawartość wody i tłuszczu (dużo tłuszczu – mniejszy ubytek),

–

warunki i czas przechowywania,

–

rodzaj opakowania, sposób ułożenia towaru,

–

wielkość i stopień załadowania komory,

–

zmiany temperatury i wilgotności powietrza.

Metody zamrażania szybkiego: owiewowe, kontakowe.
Odrębną grupę stanowi liofilizacja – odwodnienie próżniowe produktu w stanie zamrożonym.

UTRWALANIE ŻYWNOŚCI PRZEZ OGRZEWANIE
Cel – osiągnięcie mikrobiologicznej stabilności.

•

Termiczna inaktywacja drobnoustrojów następuje dopiero po przekroczeniu
temperatury maksymalnej dla ich wzrostu (minimalnej temperatury letalnej).

Niszczenie drobnoustrojów po osiągnięciu minimalnej temperatury letalnej zależy od:

–

Rodzaj i forma drobnoustrojów (rodzaj, gatunek, szczep, starsze przetrwalniki bardziej
wytrzymałe).

–

Warunki środowiskowe (aktywność wody, stężenie jonów wodorowych, zawartości:
tłuszczu, białka, cukru)

–

Dawka ciepła niszczącego (temperatura i czas ogrzewania).

Dawka ciepła niszczącego
Komórki wegetatywne i przetrwalniki drobnoustrojów są niszczone przez ogrzewanie w stałej
temperaturze w tempie logarytmicznym (tzn. że zawsze taki sam % komórek ginie
w określonym przedziale czasowym niezależnie od liczby początkowej komórek).
Logarytmiczny charakter niszczenia mikroorganizmów

•

Im większa początkowa liczba drobnoustrojów w surowcu tym dłużej trzeba go
ogrzewać (w stałej temperaturze), aby osiągnąć redukcję żywych drobnoustrojów do
określonego poziomu.

•

Nie jest możliwe zniszczenie wszystkich komórek, gdyż wymaga to nieograniczenie
długiego czasu ogrzewania.

–

wskaźnik przeżycia drobnoustrojów lub wskaźnik retencji N/N

– stosunek liczby

drobnoustrojów żywych, pozostałych po ogrzaniu (N), do liczby drobnoustrojów przed

ogrzewaniem (N

–

Wskaźnik inaktywacji cieplnej drobnoustrojów N

/N – odwrotność wskaźnika retencji.

(WYKRESY!!!) Logarytm wskaźnika inaktywacji cieplnej log(N0/N) – n jest wielokrotnością D
(jest ona związana ze stałą szybkości reakcji niszczenia cieplnego drobnoustrojów. Oznacza
czas potrzebny do zmniejszenia o 90% początkowej liczby żywych drobnoustrojów, czyli o 1
cykl logarytmiczny (czas 10-krotnej redukcji).
Wartość D jest niezależna od początkowej liczby drobnoustrojów; zależy od: jej rodzaju,
temperatury inaktywacji, środowiska.
Niszczenie cieplne drobnoustrojów zależy od temperatury. Im jest ona wyższa tym szybciej
następuje śmierć komórek. Czas 10-krotnej redukcji D jest też zależny od temperatury, czyli jest
funkcją temperatury ogrzewania D=f(T). D zmienia się także w tempie logarytmicznym wraz z
T.
Wykres D=f(T) – krzywa oporności cieplnej lub krzywa czasu śmierci danego drobnoustroju.
Podział żywności ze względu na kwasowość czynną:

1. Niekwaśna i mało kwaśna o pH > 4,6 (mleko, mięso, drób, ryby, groszek, fasola,

buraki).

2. Kwaśna o pH 3,7-4,6 (gruszki, morele, pomidory, czerwona kapusta).
3. Bardzo kwaśna o pH <3,7 (kiszona kapusta, ogórki, większość owoców).

Temperatury do termicznego utrwalania:

1. Żywność niekwaśna i mało kwaśna – powyżej 100°C.
2. Żywność kwaśna – nie przekraczające 100°C.
3. Żywność bardzo kwaśna – ma znaczną trwałość lub wymaga łagodnego ogrzewania.

Termizacja – przedłużenie trwałości. Ogrzewanie w temperaturze 55-60°C przez 15s (mleko).
Pasteryzacja i sterylizacja – przedłużenie trwałości i ochrona konsumentów przed
mikrobiologicznym zatruciem.

Pasteryzacja – ogrzewanie do temperatury nie przekraczającej 100°C (65-85°C).
Cel: zniszczenie: drobnoustrojów chorobotwórczych, bakterii nieprzetrwalnikujących, drożdży,
pleśni, inaktywacja większości enzymów.
Systemy pasteryzacji:

1. niska lub długotrwała

63-65°C przez 20-30 min – mleko
65°C przez 30min – soki owocowe, lody
65-68°C przez 30 min – piwo w butelkach

2. wysoka temperatura i krótki czas HTST

71,5°C przez 15s – mleko
80°C przez 15s – lody
88°C przez 15s – sok owocowy

3. momentalna

85-90°C i natychmiastowe schłodzenie

4. wysoka

od 85°C do prawie 100°C w czasie od 15s do kilku lub czasem kilkunastu min

Pasteryzuje się: produkty płynne, stałe w zalewie w opakowaniach hermetycznych lub bez.
Urządzenia – pasteryzatory; wymienniki ciepła płytowe i rurowe, tunelowe, wannowe.
Pasteryzatory tunelowe – zapakowany produkt (butelki, puszki) przesuwa się pod natryskiem

gorącej wody lub jest zanurzony w wodzie o ustalonej temperaturze.
Pasteryzatory wannowe:

1. zbiorniki, do których nalewa się produkt i ogrzewa przeponowo;
2. zbiorniki z gorącą wodą, do której wstawia się zapakowany szczelnie produkt.

Sterylizacja – utrwalenie żywności na okres od pół roku do dwóch.

•

W warunkach przemysłowych rzadko stosuje się absolutną sterylność produktu
(konsekwencja wynikająca z logarytmicznego tempa termicznego niszczenia
drobnoustrojów. Liczba żywych przetrwalników zbliża się do „0” to czas sterylizacji
rośnie do nieskończoności).

WYKŁAD XI

Sterylność handlowa lub techniczna
Zniszczenie   wszystkich   enzymów,   toksyn,   drobnoustrojów   chorobotwórczych   oraz
zredukowanie   mikroflory   saprofitycznej   (łącznie   z   ich   formami   przetrwalnikowymi)   do
określonej,   dostatecznie   małej   liczby,   zaakceptowanej   ze   względu   na   bardzo   rzadkie
dopuszczalne ryzyko zepsucia sterylizowanej żywności (1 opakowanie na 10000 op.)
Ustalenie dawki cieplnej w sterylizacji handlowej

•

Drobnoustroje chorobotwórcze i o największej ciepłooporności.

•

Zredukowanie liczby tych drobnoustrojów do bezpiecznego poziomu.

•

Mikroorganizm krytyczny wymaga największej dawki ciepła potrzebnej o
zmniejszenia jego liczby o taką liczbę cykli logarytmicznych (m), która jest konieczna
do osiągnięcia sterylności handlowej.

Systemy sterylizacji

1. Apertyzacja – sterylizacja żywności w opakowaniach hermetycznych w urządzeniach

zwanych autoklawami lub sterylizatorami (zwiększone ciśnienie i temperatura powyżej
100ºC)

2. Sterylizacja żywności przed zapakowaniem i aseptyczne pakowanie – polega na

natychmiastowym ogrzewaniu produktu do temperatury 135-155ºC i szybkim
schłodzeniu oraz aseptycznym zapakowaniu do jałowych oraz hermetycznie
zamykanych opakowań (UHT – Ultra High Temperature).

Systemy UHT
Czynnik grzejny

–

gorąca woda (wstępne ogrzewanie płynnej żywności)

–

para wodna pod ciśnieniem – właściwy czynnik sterylizujący – wprowadzona
bezpośrednio do żywności, albo pośrednio przez przegrodę metalową.

Metody bezpośredniego ogrzewania

–

mogą być stosowane tylko do produktów o niskiej lepkości,

–

odzyskanie energii cieplnej jest mniejsze niż 50%;

Metody pośredniego ogrzewania

–

łatwość mycia i utrzymania warunków sterylnych,

–

praca przy wysokim ciśnieniu (7-10MPa) powodująca szybszy przepływ płynu niż w
sterylizatorze płytowym,

–

ograniczenie zastosowania urządzenia do żywności o małej lepkości;

3. Sterylizacja dwustopniowa – kombinacja dwóch poprzednich metod

Etapy
-   sterylizacja   wstępna   –  prowadzona   w  przepływie   w   urządzeniach   płytowych   lub
rurowych w temperaturze 135-141ºC,
-   rozlew   do   opakowań   i   ich   zamknięcie   (uzupełniająca   sterylizacja   końcowa   w
autoklawie   –   temperatura   niższa   lub   krótszy   czas   niż   przy   jednostopniowej
sterylizacji).

Tyndalizacja
Metoda wyjaławiania polegająca na 3-krotnym ogrzewaniu środowiska w temperaturze 65-85ºC
przez 30 min w odstępach 24-godzinnych.
Metoda stosowana do sterylizacji podłoży hodowlanych zawierających termolabilne składniki
ulegające rozkładowi w temperaturze powyżej 100ºC.

Wady konserw – tzw. bombaż

1. Bombaż płaski

– rozkład konserwy powodują drobnoustroje niewytwarzające gazów

(zepsucia kwaśne i niekwaśne) lub gdy puszka jest nieszczelna.
Zepsucia tzw. płaskie kwaśne wywołane przez względne beztlenowce, które
zakwaszają produkt bez wytwarzania gazów (przetwory pomidorowe).
Zepsucia tzw. płaskie niekwaśne wywołane przez bakterie tlenowe przetrwalnikujące
rozkładające białka (np. Bacillus subtilis) (nieprzyjemny zapach i luźna konsystencja).

Przyczyny powstawania bombaży:

•

fizyczne – przeładowanie puszki wsadem,

•

mikrobiologiczne – wywołują je drobnoustroje wytwarzające produkty gazowe:
dwutlenek węgla, siarkowodór – następstwo niewłaściwych temperatur sterylizacji,
zaniedbania sanitarno-higieniczne (Clostridium),

•

chemiczne – wynik reakcji między zawartością puszki a opakowaniem zwykle
w kwaśnych konserwach (w długo magazynowanych konserwach).

PROCESY I OPERACJE FIZYKOCHEMICZNE

W operacjach tych zachodzą zjawiska zmiany stanu skupienia lub rozproszenia, w których
zasadniczą rolę odgrywają zagadnienia powierzchniowe:

–

tworzenie emulsji,

–

krystalizacja,

–

aglomeracja.

Powierzchnia granicy faz lub powierzchnia graniczna – powierzchnia rozgraniczająca dwie
jednolite pod względem fizycznym i chemicznym części układu. Jest to trójwymiarowa
przestrzeń złożona z kilku warstw cząstek o właściwościach pośrednich między właściwościami
rozgraniczanych faz.
W technologii żywności:

•

nadanie płynom konsystencji bardziej zestalonej,

•

tworzenie struktury jednorodnej w układach wielopostaciowych,

•

destabilizacja układów wielopostaciowych,

•

otrzymywanie jednego czystego składnika,

•

adsorbowanie barwników.

Krystalizacja
Jest to wydzielenie fazy stałej z roztworu lub substancji stopionej w postaci kryształów.
Jest ona wynikiem łączenia się jonów lub cząsteczek w uporządkowaną strukturę zwaną siatką
krystaliczną.
Sublimacja – krystalizacja z fazy gazowej.
Szkło – jest to niekrystaliczne ciało stałe; jest to roztwór zagęszczony lub oziębiony do tak
dużej lepkości, że ruch molekuł jest w nim spowolniony i uporządkowanie drobin do postaci
siatki krystalicznej jest prawie niemożliwe.
Gęstość kryształów jest z reguły większa niż substancji macierzystej, dlatego kryształy opadają
na dno naczynia. Są też kryształy, które zwiększają swoją objętość podczas ochładzania (np.
woda).
Warunki krystalizacji:

•

przesycenie roztworu – uzyskiwane w wyniku zagęszczania, odparowania
rozpuszczalnika, chłodzenia roztworu, dodatek substancji wiążącej wodę, zmniejszenie
rozpuszczalności substancji rozproszonej;

•

reakcja chemiczna – powstaje nowe ciało o małej rozpuszczalności.

Etapy tworzenia stałej fazy krystalicznej:

1. zainicjowanie tworzenia zarodków krystalicznych; można to rozpocząć zaszczepiając

kryształy, czyli dodanie drobno zmielonego ciała stałego;

2. wzrost zarodków i tworzenie się nowych;

Prędkość krystalizacji (prędkość powstawania kryształów i prędkość ich wzrostu) zależy od:

•

przesycenia roztworu (wzrost +);

•

lepkości (wzrost -);

•

napięcia powierzchniowego;

•

warunków hydrodynamicznych,

•

pH,

•

obecność związków chemicznych lub cząstek stałych.

Szybkość krystalizacji i zdolność do krystalizacji danej substancji mogą przybierać wartości
maksymalne   w   różnych   temperaturach   (prowadząc   krystalizację   w   różnych   temperaturach
można uzyskać różną ilość i różną wielkość kryształów).
Duża prędkość tworzenia kryształów – produkt drobnokrystaliczny.
Duża prędkość narastania kryształów – produkt grubokrystaliczny.
Rekrystalizacja   –   wzrost   kryształów   wskutek   rozproszenia   się   małych   kryształów,   przy
utrzymującym się stałym przesyceniu.
Krystalizacja   jest   prowadzona   w   krystalizatorach:   z   chłodzeniem,   z   odparowaniem
rozpuszczalnika.
Zastosowanie w technologii żywności:

1. gdy płyn jest rozdzielany przez krystalizację na ciało stałe i ciecz różniące się składem;

obie fazy są użyteczne: cukry (sacharoza, glukoza, laktoza), aminokwasy, witaminy.

2. Gdy nie przeprowadza się oddzielenia fazy stałej i cały surowiec pozostaje

w produkcie: lody spożywcze, masło, margaryna.

3. Krystalizacja frakcjonowana tłuszczu – powolne ochładzanie stopionego lub

rozpuszczonego w rozpuszczalniku organicznym tłuszczu – rozdzielenie tłuszczu na

frakcję płynną i stałą).

4. Kriokoncentracja – zagęszczenie przez wymrożenie wody.

Krystalizacja może być też niekorzystna i prowadzić do pogorszenia jakości, np. podczas
zagęszczania, zamrażania: gruboziarnista laktoza powstająca podczas zagęszczania mleka,
susze owocowe – celulozy, produkty mrożone – wody.

Sorpcja
Proces zachodzący podczas zetknięcia się dwu faz, polegający na adsorpcji – zwiększeniu
stężenia substancji na granicy faz; bądź absorpcji – pochłanianiu substancji i równomiernym jej
rozprowadzeniu w całej masie jednej z faz.
Sorbent, adsorbent, absorbent – substancja pochłaniająca.
Sorbat, adsorbat, absorbat – substancja pochłaniana.
Absorbent – ciało stałe z rozbudowaną powierzchnią (węgiel aktywny, ziemia bieląca, żelatyna,
agar, skrobia modyfikowana).
Adsorbat – gazy, substancje rozpuszczone w roztworze lub obecne w gazie.
Wykorzystanie:

1. adsorpcja na powierzchni cieczy substancji powierzchniowoczynnych – mycie;
2. wymiana jonów adsorbenta z jonami znajdującymi się w roztworze – odstalania,

demiralizacja mleka, serwatki;

3. aglomerowanie substancji sproszkowanych;
4. chłonięcie rozpuszczalnika i pęcznienie ciał: kleikowanie skrobi;
5. sorpcja wody.

Przemysł spożywczy – pochłanianie gazu przez ośrodek ciekły:

1) siarkowanie (sulfitacja) win
2) sulfitacja owoców przed suszeniem (zapobiega ciemnieniu)
3) konserwowanie moszczów owocowych – dwutlenek węgla
4) produkcja win szampańskich i napojów gazowanych – dwutlenek węgla
5) saturacja – w cukrownictwie – wytrącenie wapnia z soku dyfuzyjnego za pomocą

dwutlenku węgla

WYKŁAD XII

Desorpcja – zjawisko odwrotne do adsorpcji i absorpcji.
Zastosowanie:

1. Odzysk CO

przy konserwowaniu moszczów.

2. Desulfitacja przecierów traktowanych SO

3. Regeneracja adsorbentów, np. węgla aktywnego.
4. Pakowanie MAP.

Tworzenie emulsji
Emulsja – makroskopowo jednorodny układ dyspersyjny dwóch niemieszających się ze sobą
cieczy.
Jedna – występuje w postaci drobnych oddzielonych kuleczek i stanowi fazę zdyspergowaną,
rozproszoną, wewnętrzną.
Druga – w której są zawieszone kuleczki to faza dyspergująca, ciągła albo zewnętrzna.

Naturalne: mleko

Sztuczne: margaryna, majonez, sosy

Typy emulsji:

•

olej w wodzie – faza ciągła: woda; rozproszona: tłuszcz,

•

woda w oleju – faza ciągła: tłuszcz; rozproszona: woda

•

emulsje rozcieńczone – faza wewnętrzna mniej niż 50% objętości,

•

emulsje drobne – kulki poniżej 1μm, grube 5-10μm.

Emulgator – substancja zdolna do obniżania napięcia powierzchniowego na granicy faz;
zapobiega zlewaniu się kuleczek fazy wewnętrznej.
Grupa polarna emulgatora – zwrócona do fazy hydrofilowej (wodnej)
Grupa niepolarna – zwrócona do fazy hydrofobowej (olejowej)
Emulgatory:

•

naturalne: lecytyna, niepełne glicerydy, żółtko jaja,

•

sztuczne: mono- i diglicerydy kwasów tłuszczowych, cytrynian sodu, fosforany.

Koagulacja i żelifikacja
Koagulacja – łączenie cząstek koloidowych w większe, w wyniku czego wytrąca się osad
(flokulacja) lub następuje przejście zolu w żel (żelifikacja lub galaretowacenie).
Przyczyny koagulacji koloidów:

–

denaturacja,

–

wysalanie,

–

hydratacja,

–

dehydratacja.

Żelifikacja – typowa dla koloidów liofilowych, polega na łączeniu się cząsteczek z tworzeniem
struktury wewnętrznej, w której utrzymywana jest woda.
Naturalne czynniki żelujące: białka (żelatyna, kazeina, gluten, aktomiozyna) i polisacharydy
(skrobia, pektyna, agar, karagen).
Wykorzystanie w przemyśle spożywczym:

1. żelifikacja białek

– żelatyna: zdolność do unieruchamiania 100-200-krotną ilość wody;

aktomiozyna – 3,5-3,6-krotną ilość wody.
Wykorzystanie: tworzenie galaret, produkcja serów, twarogów, napojów
fermentowanych z mleka.

2. Żelifikacja skrobi

– tworzenie kleiku skrobiowego z wodą, który po ogrzaniu tworzy

żel; najczęściej stosuje się skrobie modyfikowane a nie natywne.
Wykorzystanie: budynie, konfekcja cukiernicza, przetwory mięsne.

3. Żelifikacja białek i skrobi

– ciasta.

4. Żelifikacja pektyn

– przemysł owocowo-warzywny, cukiernictwo.

5. Koagulacja

– nadawanie struktury włóknistej globularnym białkom roślinnym do

postaci preparatów, np. mięsozastępczych, odzyskiwanie substancji koloidalnych z
odpadów przemysłu spożywczego, uzdatnianie wody, oczyszczanie ścieków.

Aglomeracja żywności suszonej
Aglomerowane produkty spożywcze są: sypkie, wygodne w użyciu i transporcie, niepylące,
łatworozpuszczalne, tworzą zawiesiny bez konieczności podgrzewania i mieszania.
Aglomeracje żywności suszonej przeprowadza się przez:

–

granulowanie,

–

brykietowanie,

–

tabletkowanie.

Warunek   aglomeracji   –   nawilżenie   produktu;   czas   i   stopień   nawilżania   zależą   od
rozpuszczalności proszku, gdy duża – nawilżanie krótkie.
Brykietowanie i tabletkowanie  –  krótkotrwałe (20s) sprasowanie produktu pod ciśnieniem do
20MPa.
Zastosowanie:   pasze   i   odpady   przemysłu   spożywczego,   koncentraty   zup,   dań   warzywno-
mięsnych, mieszanek warzywnych, przemysł cukierniczy, cukrowniczy.
Granulowanie – powierzchnia produktu wysuszonego zostaje nawilżona, staje się lepka i dzięki
temu się łączy w aglomeraty.
Zastosowanie:

–

aglomeracja kropelkowa: ekstrakt kawy, odżywki dla dzieci; aglomerat bardzo
porowaty, bardzo duży,

–

aglomeracja powierzchniowa: do proszków trudno zwilżających się – mieszanka kakao
z cukrem, soków z owoców cytrusowych,

–

aglomeracja talerzowa: do mieszanek, których niektóre składniki nie powinny być
homogenizowane lub gdy są w nich obecne składniki o dużej lepkości.

PROCESY CHEMICZNE W TECHNOLOGII ŻYWNOŚCI

Procesy chemiczne w technologii żywności są to procesy technologiczne, których:

–

istotą są reakcje chemiczne,

–

wymagają użycia substancji chemicznych,

–

przebiegają bez użycia czynnika biologicznego.

Ze względu na charakter substratu wymagają dokładnej kontroli.
Na drodze chemicznej produkowane są: aminokwasy (lizyna, metionina), barwniki, środki
zapachowe, konserwanty, witaminy.
W przemyśle spożywczym wykorzystuje się głównie: hydrolizę, neutralizację, uwodornienie,
reestryfikację, modyfikację skrobi.
Chemiczne procesy jednostkowe

1. Hydroliza w środowisku kwaśnym

Głównie przy produkcji: syropów skrobiowych, glukozy, przypraw bulionowych.

–

skrobi: produkcja dekstrozy i glukozy:
Ogrzewanie mleczka krochmalowego o zawartości 35-38% skrobi 0,1-0,4% HCl, w
autoklawach przy nadciśnieniu 0,1-0,2MPa (temp. 120-130ºC; bezpośrednie
wprowadzenie pary), czas 30-50min;
Otrzymuje się cukier skrobiowy zawierający dekstryny – 50% maltozę i glukozę;
hydrolizat neutralizuje się; odbarwia, filtruje i zagęszcza do 80% s.s.

–

Sacharozy: produkcja sztucznego miodu;
Łagodna hydroliza w wodnym roztworze sacharozy pod wpływem HCl w temp. 80ºC
przez 2-3h; po tym czasie neutralizacja; dobarwienie i aromatyzacja; po ewentualnym
zaszczepieniu kryształkami i sporadycznym mieszaniu produkt się zestala;

–

Laktozy: produkcja cukrów prostych;
Podczas gotowania wodnego roztworu laktozy z dodatkiem 0,1-0,2N HCl przez kilka
godzin; hydrolizat neutralizuje się, odbarwia, zagęszcza w wyparkach.

–

Białek: przyprawy do zup i potraw, produkcja glutaminianu sodu.
Wykorzystanie tanich surowców często odpadowych.
Proces prowadzi się w kwasoodpornych autoklawach. Przerwanie wiązań
peptydowych; ogrzewanie w środowisku o pH 2-3 (dodatek 13% HCl lub 25% H

)

pod zwiększonym ciśnieniem 0,2-0,3MPa przez 1,5-3h.

2. Hydroliza alkaliczna
–

poprawa ekstrakcji oleju z wątroby ryb; dodatek do rozdrobnionej wątroby 1-2%
NaOH i ogrzewanie 82-85ºC; upłynnienie miazgi wątroby i ułatwienie wypływu
tłuszczu

3. Neutralizacja ma na celu korygowanie kwasowości do wymaganego pH; dodatek

NaOH, Ca(OH)

, Na

Wykorzystywana głównie w:

–

rafinacji olejów surowych (Na

, NaOH); wydzielenie wolnych kwasów

tłuszczowych w postaci mydła,

–

produkcja hydrolizatów cukrowych (NaOH) i białkowych,

–

defekacja soku dyfuzyjnego w technologii cukru buraczanego

4. Defekacja i saturacja usuwanie niecukrów z roztworu sacharozy.

Uwodornianie tłuszczów
Zabiegowi poddawane są tłuszcze pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, ciekłe w
temperaturze pokojowej, w celu ich utwardzenia i nadania konsystencji, dzięki której lepiej
nadają się one do produkcji margaryny, tłuszczów smażalniczych.
Prowadzona jest w autoklawie w temp. 180ºC, w obecności katalizatora niklowego, gdzie
wprowadza się wodór; po utwardzaniu – filtracja w celu usunięcia katalizatora.
Kwas oleinowy /cis 9:10oktadecenowy/ → kwas elaidynowy /trans 9:10 oktadecenowy/
Gdy są dwa wiązania cis to mogą powstać wiązania: cis-trans, trans-cis, trans-trans.

Przeestryfikowanie tłuszczu
Jest   to   wymiana   reszt   kwasowych   w   triacyloglicerolach,   prowadząca   do   innego   ich
rozmieszczenia. Uzyskuje się nowe tłuszcze o dobrej jakości odżywczej i korzystnych cechach
reologicznych.
Produkcja margaryny, namiastki masła kakaowego.
Rodzaje:
randomizacja:   w   temperaturze   wysokiej   (100ºC)   reakcja   przebiega   do   końca   do   ustalenia
równowagi   dynamicznej   i   statystycznego   rozmieszczenia   kwasów   tłuszczowych   w
acyloglicerolach; produkt ma stabilną budowę i stałe cechy fizyczne;
przeestryfikowanie wielofazowe:  w obecności fazy stałej i ciekłej w temp. niskiej (0-40ºC)
triacyloglicerole   o   wysokim   punkcie   topnienia   krystalizują   i   nie   biorą   udziału   w   reakcji
przebiegającej kierunkowo bez osiągnięcia stanu równowagi.

Chemiczna modyfikacja białek
Cel: poprawa właściwości.
Dotyczy głównie białek roślinnych.
Modyfikacje można prowadzić w celu: poprawy rozpuszczalności, zwiększenia stopnia
ekstrakcji: działania bezwodnika kwasu octowego, bursztynowego lub malonowego; dotyczy to

głównie białek sojowych;

Chemiczna modyfikacja węglowodanów

1. Modyfikacja skrobi – etery lub estry skrobiowe wykazujące inne właściwości niż

skrobia natywna; znajdują one bardzo szerokie zastosowanie jako dodatki
funkcjonalne.

2. Modyfikacja laktozy – otrzymywanie laktitolu – słodzika dla diabetyków (przez

uwodornienie laktozy).

Synteza chemiczna składników żywności

1. Syntetyczne barwniki – coraz szerzej stosowane w technologii żywności; dozwolone

do stosowania 43 barwniki; z tego duża część otrzymywana w wyniku syntezy
chemicznej.

2. Syntetyczne związki zapachowo-smakowe – do sporządzania mieszanin imitujących

określony zapach;
aromat śmietankowy – do margaryn, zabielaczy do kawy, kremy, lody
aromaty różnych owoców, ziół,
wanilina, etylowanilina.

3. Syntetyczne witaminy – C, B

, B

, K, A, D, E

4. Syntetyczne związki słodzące – coraz szerzej stosowane w technologii żywności; 14

tego typu produktów dozwolone do stosowania; produkty przeznaczone dla
diabetyków, w technologii produktów o niskiej wartości energetycznej.

5. Substancje białkopodobne – odtwarzanie białek z aminokwasów;
6. Syntetyczne tłuszcze – można wytwarzać syntetyczne kwasy tłuszczowe (trzeba

wyodrębnić te o długości łańcucha 12-18at. C i parzystej liczbie atomów węgla) z
węglowodorów.

PRZECHOWYWANIE ŻYWNOŚCI

Przechowywanie

– głównie w warunkach chłodniczych: w stanie schłodzonym lub

zamrożonym w specjalnych magazynach.

•

Przechowywana żywność podlega zmianom: chemicznym, mikrobiologicznym,
biochemicznym i fizycznym; powodują one zmniejszenie wartości odżywczej,
zdrowotnej, organoleptycznej.

•

Trwałość żywności zależy od składu chemicznego produktu, obecnej mikroflory,
aktywności wody, czynników środowiskowych: temperatura, wilgotność, obecność
tlenu atmosferycznego oraz gazów otaczających przechowywany produkt.

•

Podstawowy   składnik   większości   artykułów   spożywczych   to   woda:   wolna,
zaadsorbowana   na   powierzchni   cząstek,   hydratacyjna   –   środowisko   reakcji
enzymatycznych,   chemicznych   i   mikrobiologicznych;   aktywność   wody;   wzrost
zawartości wody – wzrost szybkości reakcji chemicznych i rozwoju drobnoustrojów.

•

Małe wartości aktywności wody – wzrost szybkości autooksydacji.

•

Wzrost wartości aktywności wody – wzrost rozwoju drobnoustrojów.

•

Szybko psują się: tłuszcze.

•

Małą rolę w trwałości żywności odgrywają: białka, cukrowce, substancje mineralne –
substrat niektórych reakcji chemicznych i działalności drobnoustrojów.

•

pH – wpływ na aktywność drobnoustrojów, enzymatyczną aktywność środowiska,
reakcje utleniania, inaktywację cieplną drobnoustrojów i enzymów, denaturację białka.

•

Procesy oddechowe (żywe owoce i warzywa) – mogą prowadzić do zmniejszenia
naturalnej zawartości składników surowców (spalanie), wzrostu temperatury.

•

Temperatura środowiska – wpływa na trwałość produktów; współczynnik
temperaturowy van't Hoffa Q

– dla reakcji chemicznych 2-3, nieenzymatyczne

brunatnienie – 5.

•

Chłodzenie – temperatury powyżej krioskopowej.

•

Mrożenie – temperatury -18 do -30ºC.

•

Wilgotność względna powietrza – produkty nie opakowane, chłonięcie wody przez
produkt do ustalenia się stanu równowagi; puszki metalowe – korozja.

•

Tlen atmosferyczny: przyspiesza reakcje utleniania; ale też powoduje dojrzewanie
produktu: owoce, sery, mięso, wina.

Przechowywanie roślinnych produktów nieutrwalonych

Owoce, warzywa, ziemniaki:

–

konieczność szybkiego wychłodzenia i odprowadzenia ciepła wydzielającego się w
wyniku procesów oddechowych, konieczność wymiany powietrza;

–

atmosfera kontrolowana – regulacja temperatury, wilgotności i składu otaczającej
atmosfery, np. O

do CO

wynosi 1:1, przy stałym udziale N

na poziomie 79%,

–

konieczność chłodzenia,

–

czasami promieniowanie jonizujące – hamowanie procesu kiełkowania, częściowe
zniszczenie mikroflory, zwalnianie tempa dojrzewania,

–

środki chemiczne – ziemniaki zmniejszające tempo kiełkowania,

WYKŁAD XIII

Rodzaj owoców

i warzyw

Temperatura ºC

Wilgotność względna

powietrza %

Okres składowania

Agrest

2-3 tygodnie

Gruszki

0-1

1-5 miesięcy

Jabłka

-1 - +3

85-90

3-5 miesięcy

Poziomki

85-90

1-5 dni

Buraki

90-95

1-3 miesiące

Kapusta

85-90

Do 3 miesięcy

Marchew

-1 - +1

90-95

4-6 miesięcy

Pietruszka

0-1

85-90

1-2 miesiące

Pomidory

85-90

1-3 tygodnie

Szpinak

-0,5 - +0

90-95

2-6 tygodni

Ziemniaki

4,5-10

85-90

4-7 miesięcy

Ziarna zbóż i roślin oleistych:

–

dojrzałe ziarna zbóż zawierają 15% wody co ogranicza ich procesy życiowe; dlatego
po zbiorze konieczne jest dosuszanie,

–

przechowywanie w workach, silosach,

–

może być przechowywane w obniżonej temperaturze, bez dostępu tlenu, utrwalanie
substancjami chemicznymi,

–

drobnoustroje, szkodniki – przyczyna strat podczas przechowywania,

–

zbyt duża wilgotność – samozagrzewanie ziarna – obniżenie jego jakości – początkowo
powolne podnoszenie temperatury do 25-26ºC i zawilgocenie, druga faza –
podnoszenie się temperatury do 34-38ºC i początek fermentacji; trzecia faza – wzrost
temperatury do 50 a nawet 80ºC i zapach alkoholu, kwasu.

Mąki i kasze

–

przemiany takie same jak w zbożach, ale większa intensywność reakcji chemicznych i
biochemicznych – rozwinięta powierzchnia, zwiększony dostęp tlenu, chłonięcie
wilgoci,

–

mąka, zmiany – wzrost wilgoci, utlenianie barwników karotenoidowych, pojaśnienie
barwy, wzrost kwasowości (hydroliza tłuszczów), utlenianie nienasyconych kwasów
tłuszczowych, zmiany właściwości białek, zmiany smaku i zapachu (główny objaw
zepsucia się mąki); samozagrzewanie,

–

przechowywanie w silosach,

Cukier

–

przechowywanie w silosach o pojemnośći 10-40 tys. ton; wilgotność cukru max
0,03%, kryształy min. 0,15mm; temperatura max 25ºC, wilgotność powietrza 60-70%,

–

worki – mniej korzystne,

Przechowywanie zwierzęcych produktów nieutrwalonych

Mięso, jaja, ryby, mleko – są nietrwałe i szybko ulegają zepsuciu. Są one dobrą pożywką dla
drobnoustrojów. Nie zawierają one natomiast naturalnych czynników hamujących.
Mięso

–

przechowywanie możliwe po szybkim schłodzeniu do 0-2ºC i przy wilgotności
względnej powietrza 85-90%; czas przechowywania do 15 dni,

–

kontrolowana atmosfera (10-11% CO2) przedłużenie trwałości do 40 dni; wzbogacenie
atmosfery w tlen – poprawa jakości handlowej

–

w procesie przechowywania zachodzi także dojrzewanie,

–

okres przechowywania

wołowina

-1,5 – 0ºC, wilgotność 90%

do 3 tygodni

wieprzowina

-1,5 – 0ºC, wilgotność 90-95%

do 2 tyg.

słonina

-1 – 0ºC, wilg. 85-90%

do 8 miesięcy,

drób

-1 – 0ºC, wilgotność pow. 90%

do 10 dni.

Ryby

–

mniej trwałe niż mięso,

–

bezpośrednio po złowieniu obniżenie temperatury do 1ºC,

–

psucie się ryb – śluz na powierzchni i rozwój Pseudomonas Achromobacter oraz
enzymów rodzimych; temp. powyżej 3,3ºC – może nastąpić rozwój Clostridium
botulinum i powstanie toksyny,

–

chłodzenie ryb – komory, lód, ochłodzona solanka,

–

okres przechowywania: maks. 6 dni w temperaturze 0ºC i wilgotności 90%, dłużej –
mrożone;

Mleko

–

mleko świeże w temperaturze powyżej 10-12ºC już kilka godzin po udoju wykazuje
objawy zepsucia – wzrost kwasowości,

–

wskaźniki jakości mleka przechowywanego – pH, kwasowość, ogólna liczba
drobnoustrojów, smak, zapach;

–

szybkość zmian zależy od ilości i rodzaju mikroflory, a głównie temperatury
składowania

Jaja

–

temp. 0ºC – zahamowanie rozwoju drobnoustrojów mezofilnych; mogą rozwijać się
także psychrofile z rodzaju Pseudomonas i Achromobacter oraz pleśnie,

–

rozwój bakterii – zmiany zapachu, smaku, zwiększenie komory powietrznej,
rozrzedzenie białka i żółtka, osłabienie chalaz,

–

powolne chłodzenie (szybkość 0,5ºC/h) bo inaczej zawilgocenie powierzchni i rozwój
mikroflory; temperatura wnętrza jaja musi osiągnąć 0ºC,

–

okres składowania jaj – 5-9 miesięcy, jednak po 6-7 miesiącach ich jakość ulega
wyraźnemu pogorszeniu,

Przechowywanie utrwalonych produktów przetworzonych

Mrożonki

–

zachowanie dobrej jakości w wyniku przechowywania w odpowiedniej temperaturze i
wilgotności,

–

pogorszenie jakości podczas rozmrażania w wyniku: zmian tekstury, utrata wody, strata
turgoru, naruszenie pierwotnego kształtu, zmiany barwy, smaku, zapachu, obniżenie
wartości odżywczej (obniżenie stężenia wit. C i z grupy B),

–

szybkość przebiegu tych niekorzystnych procesów zależy od: temperatury i czasu
składowania oraz wahań temperatury produktu (maks. 1-2ºC – ogranicza
rekrystalizację),

–

Parametry przechowywania: temp. max -18ºC, lepiej -30ºC

–

obniżenie temperatury z -18ºC do -28ºC powoduje wydłużenie czasu przechowywania:
wieprzowina o 50%, wołowina o 44%, drób o 68-86%, masło o 128%.

Maksymalne czasy przechowywania mrożonek (miesiące)

Produkty

-12ºC

-18ºC

-24ºC

Maliny

Marchew

Frytki

Pory

Wołowina tusze

Wieprzowina niepakowana

Kurczak tuszka

Ryby tłuste

Ryby chude

Masło niesolone

Lody

Chleb

Konserwy właściwe – utrwalone przez apertyzację:

–

mogą być przechowywane przez wiele miesięcy jednak ich jakość ulega pogorszeniu –
korozja opakowania; reakcje chemiczne (utlenianie, powstawanie związków
Maillarda),

–

przechowywane w temperaturze pokojowej lub warunkach chłodniczych;

Susze

–

bardzo trwała forma żywności – obniżenie zawartości wody (zwolnienie procesów
pogarszających jakość),

–

ograniczone działanie drobnoustrojów i enzymów,

–

pogorszenie jakości w wyniku – nieenzymatycznego brunatnienia, utleniania (wit. C i
związki tłuszczowe), powierzchniowego pleśnienia, pogorszenie tekstury,

–

suszone warzywa – 12% wody, owoce – 20% wody, grzyby – 12%, mleko – 3%,
liofilizaty 1-2%

–

temperatura przechowywania – wysoka, jednak niższa od 25ºC, wilgotność względna
powietrza – do 40%; najkorzystniejsze hermetyczne opakowania.

Koncentraty – zagęszczone soki owocowe

–

trwałość większości jest ograniczona; zmiany w wyniku reakcji chemicznych –
utlenianie, nieenzymatyczne brunatnienie, rozwoju drożdży osmofilnych, wysychanie
powierzchni, rozwoju pleśni,

–

warunki przechowywania:
–

zagęszczone soki owocowe – 0ºC w zbiornikach odpowiednio zabezpieczonych,

–

koncentraty słodzone w opakowaniach jednostkowych 15ºC,

–

zagęszczone soki malinowy, truskawkowy, z owoców cytrusowych -20ºC w
zbiornikach odpowiednio zabezpieczonych;

Kiszonki

–

kapusta, ogórki kiszone są trwałe dzięki obecności kwasu mlekowego (pH obniżone do
3,5); mogą rozwijać się niektóre drożdże,

–

konieczność obniżenia temperatury do 10ºC, optimum dla ogórków kiszonych 4-7ºC,
kapusta 0ºC; im niższa tym lepiej, ale musi być wyższa od krioskopowej,

–

podczas przechowywania – obniżenie zawartości witaminy C, pogorszenie tekstury
ogórków, może nastąpić rozwój pleśni, w ogórkach powstają komory powietrzne
(nagromadzenie CO

–

kapusta – kiszona w dużych zbiornikach i przekładana do beczek; niebezpieczeństwo
rozwoju drożdży kożuchujących i pleśni;

–

ogórki kiszone w beczkach,

–

przechowywanie kiszonek – w warunkach chłodniczych;

Tłuszcze jadalne

–

roślinne – oleje, zwierzęce – masło, smalec, mieszane,

–

podczas przechowywania pogorszenie jakości w wyniku reakcji chemicznych i
enzymatycznych – autooksydacja, hydroliza

–

tempo zmian zależy od: zawartość NKT, obecności przeciwutleniaczy, warunków
przechowywania (temperatura, światło w zakresie nadfioletu, tlen, rodzaj opakowania),

–

warunki przechowywania:
–

olej 4-6ºC, wilgotność względna 75%,

–

masło – ulega hydrolizie; najlepiej temperatury ujemne -20ºC do 6 miesięcy, 0ºC –
6 tygodni,

–

smalec – mniej wody niż masło i większa trwałość -6 -8ºC do 6 miesięcy, -20ºC do
kilkunastu miesięcy,

–

margaryna – trwalsza niż masło, -1 -2ºC do 1-3 miesięcy, -20ºC do roku.

Chleb

–

mała trwałość; psucie spowodowane pleśnieniem i czerstwieniem (pogorszenie jakości
pieczywa występujące po wypieku – miękisz staje się kruchy i twardy, mało
przeźroczysty, pogorszenie smaku, zapachu i tekstury) przebiega on najszybciej w
temperaturze +10 do -10ºC,

–

zapobieganie czerstwieniu – temperatura -20ºC; opakowanie hermetyczne,

Wódki i spirytusy

–

trwałe, bo zawierają znaczne ilości etanolu,

–

magazynowanie:
–

butelki: w pozycji stojącej, temperatura 15-20ºC, ochrona przed światłem,

–

duże ilości w hermetycznie zamkniętych zbiornikach

TRANSPORT ŻYWNOŚCI

Transport – zespół czynności związany z przenoszeniem przy użyciu odpowiednich środków
transportu

•

bliski i daleki,

•

wewnętrzny (związany z procesem produkcyjnym), zewnętrzny

Transport wewnętrzny: międzywydziałowy i wewnątrzwydziałowy (operacyjny); obejmuje
przenoszenie surowców, półproduktów i gotowego wyrobu między poszczególnymi działami
produkcyjnymi lub wewnątrz działu.
Stosuje się wózki widłowe, dźwigi, rurociągi, transportery, węże.
Transport zewnętrzny: z zakładu do odbiory; najczęściej samochody specjalnie przechowywane
i oznakowane; zachowanie łańcucha chłodniczego – gdy jest to potrzebne;
Samochody chłodnie, izotermiczne,
Rzadko transport kolejowy i lotniczy.

PAKOWANIE ŻYWNOŚCI

Pakowanie obejmuje: napełnianie opakowań, zamykanie, porcjowanie, formowanie, owijanie.

Cel:  zabezpieczenie   żywności   przed   działaniem   czynników   biologicznych,   chemicznych,
mechanicznych,   ułatwienie   transportu   i   dystrybucji;   czasami   jednostka   miary;   zwiększenie
atrakcyjności produktu, jego walorów higienicznych i estetycznych.
Opakowania:  wyroby   przeznaczone   do   umieszczania   w   nich   towarów   w   toku   produkcji
i obrotu handlowego; stawiane są im wysokie wymagania m.in. w zakresie wpływu na jakość
pakowanego produktu, wytrzymałości, masy i wyglądu.

Rodzaje opakowań

•

Rodzaj użytego materiału: szkło, blacha, tworzywa sztuczne, tektura, karton, papier,
folia metalowa, drewno.

•

Hermetyczność: hermetyczne i niehermetyczne.

•

Konstrukcja:
–

sztywne: skrzynie, pudła, balony, beczki, puszki, słoje,

–

miękkie: worki, torby, tkaniny.

•

Pełniona funkcja:
–

jednostkowe bezpośrednie stykające się z produktem,

–

zbiorcze zawierające kilka lub kilkanaście opakowań jednostkowych (funkcja
opakowania ochronnego i detalicznego),

–

transportowe, pośrednie, zewnętrzne służące do transportu i przechowywania
produktów luzem lub zabezpieczonych opakowaniem jednostkowym lub
zbiorczym

Opakowania metalowe

Materiał: blacha stalowa ocynkowana, blacha stalowa czarna, blacha ze stali kwasoodpornej,
blachy i folie aluminiowe
Rodzaje: tuby, puszki, tacki, pudełka, owinięcia, folie, beczki, wieczka, zamknięcia koronkowe.
Zalety: wytrzymałość mechaniczna, odporność na działanie wysokich temperatur, łatwość
formowania
Wady: podatność na korozję i inne reakcje chemiczne wynikające z kontaktu produktu
z opakowaniem; poprawa przez stosowanie lakierów i żywic.

Opakowania szklane

Rodzaje: ze szkła bezbarwnego lub barwionego: brązowe (nie przepuszczają ultrafioletu,
zachowanie witaminy C), zielone,

–

butelki: przemysł monopolowy, owocowo-warzywny, winiarski, piwowarski;
zamknięcia: korki, kapsle, nakrętki,

–

słoje: przemysłowo-warzywny, koncentratów spożywczych, dań gotowych; zamknięcie
wieczkiem metalowym z uszczelką gumową, np. twist off.

Zalety: gładkość powierzchni, nienasiąkliwość, odporność na czynniki chemiczne, brak
wpływu na smak i zapach zapakowanego produktu, możliwość wielokrotnego użycia.
Wady: mała wytrzymałość mechaniczna i termiczna, duża masa jednostkowa, słabe
przewodnictwo cieplne, konieczność stosowania dodatkowego opakowania ochronnego.

Opakowania z papieru, kartonu, tektury
Materiał: papier pakowy natronowy, karton, tektura,

Rodzaje: worki, torby jedno- i wielowarstwowe; mogą być powlekane folią aluminiową,
polietylenem.
Zalety: łatwość formowania, mała masa, łatwość utylizacji.
Wady: mała wytrzymałość mechaniczna;

Opakowania z tworzyw sztucznych:

Materiał:

–

celofan: główny składnik – celuloza; pakowanie produktów cukierniczych, osłonki do
wędlin,

–

polietylen: zakres temperatur -60ºC do +120ºC; mogą być termokurczliwe; opakowania
jednostkowe, beczki, łubianki, butelki – PET politereftalan glikolu etylowego – łatwiej
ulega spalaniu,

–

polipropylen: odporny na tłuszcz i wytrzymuje sterylizację,

–

polistyren: odporny chemicznie; łatwość formowania (tacki, wkładki, kapsle), odporny
na temperatury do -50ºC, a nie odporny na temp. powyżej 80ºC,

–

polichlorek winylu: nie może kontaktować się z żywnością; zawiera zmiękczacze

Rodzaje: torebki, folie, pudełka, beczki.
Zalety: duża wytrzymałość mechaniczna, lekkość, łatwość formowania, odporność na działanie
związków chemicznych.
Wady: mała odporność na niskie i wysokie temperatury, oddziaływanie na smak i zapach
produktu.

Wykład XIV

Opakowania wieloskładnikowe:

Materiał: dwa lub więcej wymienionych wcześniej materiałów; warstwy wiązane są
odpowiednimi materiałami wiążącymi.
Rodzaje: papier z tworzywami sztucznymi, kilka rodzajów tworzyw sztucznych, papier z folią
aluminiową, np.
papier laminowany: wosk-papier-aluminium-tworzywo sztuczne,
polietylen-karton-polietylen-folia aluminiowa-polietylen
Zalety: łączą zalety poszczególnych składników.

PAKOWANIE PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH
Składa się z kilku czynności: mycie opakowań, dozowanie – podstawowa czynność, zamykanie,
utrwalanie, etykietowanie, załadunek do opakowań zbiorczych, paletyzowanie, magazynowanie.

Kryteria podziału maszyn dozujących:

–

stopień mechanizacji: ręczne, automatyczne,

–

ciągłość działania: okresowe, ciągłe,

–

rodzaj zastosowanego systemu parcia na produkt: hydrauliczne, tłokowe, grawitacyjne,
próżniowe,

–

zasada dozowania: objętościowa, wagowa, poziom napełnienia, sztuki,

–

rozwiązanie konstrukcyjne: karuzelowe, bębnowe, podnośnikowe,

–

liczba elementów dozujących (1, 2, n)

Produkty sypkie:

•

cukier – objętościowe, wagowe,

•

mąka, kasze, makarony – wagowe pakowarki automatyczne,

•

konserwy apertyzowane – w zależności od rodzaju wsadu dozowanie ręczne lub
automatyczne, produkt zimny lub gorący.

Produkty płynne:

•

mleko – pakowanie aseptyczne uprzednio utrwalonego mleka,

•

jogurt, kefir, śmietanka, napoje mleczne – opakowania z tworzywa sztucznego
zamknięte folią aluminiową przez zgrzewanie,

•

piwo – butelki, puszki, beczki – pakowanie w nadciśnieniu: ochronna CO2,
kapslowanie i pasteryzacja w pasteryzatorach tunelowych; puszki – rozlew aseptyczny,

•

wina – butelki; automatyczne linie; rozlew na zimno lub na ciepło; rozlewaczki
syfonowe, próżniowe, dozujące i izobaryczne; zamykanie korkiem do wnętrza szyjki
lub kapslem koronkowym na zewnątrz;

•

soki – opakowania kartonowe aseptyczne,

•

napoje – opakowania typu PET.

Inne produkty:

•

mrożonki: folie zwykłe i termokurczliwe, tacki, pudełka,

•

masło, margaryna, smalec – kostkownica,

•

mięso i wędliny: tacka + folia, próżnia, MAP,

•

pieczywo – worki foliowe nieszczelne

DODATKI FUNKCJONALNE

Dodatkiem do żywności jest każda substancja zazwyczaj sama nie spożywana jako żywność i
nieużywana jako typowy jej składnik, mająca lub niemająca wartości odżywczej. Jej świadome
wprowadzenie do żywności w celach technologicznych (też organoleptycznych) w czasie
wyrobu, przetwórstwa, przechowywania, obróbki, pakowania, transportu lub przechowywania
powoduje (lub można przewidzieć, że spowoduje), że staje się ona bezpośrednio lub pośrednio
składnikiem żywności lub w inny sposób będzie oddziaływać na jej cechy charakterystyczne.
Pojęcie to nie obejmuje skażeń lub substancji dodawanych do żywności dla utrzymania lub
polepszenia wartości odżywczej.

Cel stosowania dodatków:

1. wydłużenie okresu trwałości (hamowanie rozwoju drobnoustrojów, utleniania i reakcji

nieenzymatycznych),

2. zapobieganie zmianom jakości (barwy, smaku, zapachu, tekstury)
3. ochrona składników decydujących o wartości odżywczej i dietetycznej produktów,
4. zwiększenie atrakcyjności i dyspozycyjności produktu dla konsumenta,
5. zwiększenie wydajności produkcji przez ograniczenie ubytków oraz przez substytucję,
6. otrzymanie produktów nowych, dietetycznych, specjalnego przeznaczenia

Aktualne obowiązujące
Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dni 18 września 2008 r. w sprawie dozwolonych substancji
dodatkowych (Dz. U. Nr 177, poz. 1094) oparte na szeregu Dyrektyw UE.

Dodatkami do żywności nie są:

–

substancje przeznaczone do wód i picia, mineralizowanych i innych,

–

pektyna płynna, niektóre produkty zawierające pektynę,

–

baza do gumy do żucia,

–

białe lub żółte dekstryny, prażona lub dekstrynizowana skrobia, skrobia modyfikowana
działaniem kwasów lub zasad itd.

–

chlorek amonu,

–

plazma krwi, żelatyna spożywcza, hydrolizaty białkowe i ich sole, białka mleka i
gluten,

–

niespełniające funkcji substancji dodatkowych aminokwasy i ich sole z wyjątkiem
kwasu glutaminowego, glicyny, cysteiny i cystyny oraz ich soli,

–

kazeina i kazeiniany,

–

inulina

Dozwolonych substancji dodatkowych nie stosuje się do:

–

żywności nieprzetworzonej (środki spożywcze nie poddane żadnemu traktowaniu
powodującemu zmianę ich stanu; dopuszcza się m.in.: podział, rozdzielenie, rozcięcie,
wyjęcie kości, siekanie, obranie, oczyszczenie, mielenie, krojenie, mycie, trybowanie,
oziębianie, mrożenie,

–

miodu pszczelego,

–

niezemulgowanych olejów roślinnych i tłuszczów pochodzenia zwierzęcego lub
roślinnego,

–

masła,

–

mleka pełnego, półtłustego i odtłuszczonego, pasteryzowanego, sterylizowanego w tym
też UHT oraz pasteryzowanej śmietany i śmietanki

–

niearomatyzowanych i bez dodatków smakowych fermentowanych przetworów
mlecznych zawierających żywe kultury bakterii,

–

naturalnych wód mineralnych, naturalnych wód źródlanych i wód stołowych,

–

kawy, z wyjątkiem aromatyzowanej kawy instant i ekstraktów kawy,

–

herbaty w liściach niearomatyzowanej,

–

cukru, syropu glukozowego, glukozy,

–

suchych makaronów z wyjątkiem bezglutenowych lub przeznaczonych do diet
niskobiałkowych,

–

maślanki naturalnej niearomatyzowanej lub bez środków smakowych z wyjątkiem
maślanki sterylizowanej.

Klasyfikacja dodatków do żywności
barwniki, substancje słodzące, inne.

Substancje konserwujące

Przeciwutleniacze

Emulgatory

Zagęstniki

Substancje żelujące

Stabilizatory

Substancje wzmacniające smak i zapach

Kwasy

Regulatory kwasowości

Substancje przeciwzbrylające

Skrobie modyfikowane

Substancje spulchniające

Substancje przeciwpianotwórcze

Substancje pianotwórcze

Substancje glazurujące

Środki do przetwarzania mąki

Substancje wiążące

Substancje utrzymujące wilgoć

Sekwestrant

Substancje wypełniające

Gazy nośne

Gazy do pakowania

Nośnik

Enzym

Barwniki
Są to substancje nadające lub przywracające barwę środkom spożywczym, normalnie same
niespożywane jako żywność.
Rozporządzenie dopuszcza stosowanie 43 barwników.
Cel stosowania:

–

odtworzenie pierwotnej barwy żywności utraconej w wyniku przetwarzania,
przechowywania, dystrybucji,

–

nadanie barwy żywności z zasady bezbarwnej,

–

wzmocnienie istniejącej barwy,

–

wzmocnienie smaku związanego z konkretną barwą,

–

uczynienie żywności łatwiejszą do rozpoznania.

Podział: naturalne, identyczne z naturalnymi, syntetyczne organiczne, syntetyczne
nieorganiczne.
Barwnikami nie są:

•

środki spożywcze suszone lub zagęszczone oraz składniki aromatyczne mające skutek
barwiący jako drugorzędny: papryka, kurkumina, szafran,

•

barwniki używane do zewnętrznych, niejadalnych części środków spożywczych: skórki
serów i osłonki wędlin.

Nie wolno barwić: żywności nieprzetworzonej, wód opakowanych, mleka, olejów i tłuszczów
zwierzęcych i roślinnych, jaj i ich przetworów, mąki, chleba, makaronów, cukrów, przecierów i
koncentratów pomidorowych, soków, nektarów owocowych i soków warzywnych, warzyw i
owoców i niektórych przetworów, ryb, mięczaków, skorupiaków, mięsa, drobiu, dziczyzny,
wyrobów z kakao, kawy, itd.
Przykłady barwników dozwolonych do stosowania:

E100

Kurkumina

E104

Żółcień chinolinowa

E120

Koszenila

E124

Czerwień koszenilowa

E129

Czerwień Allura AC

E140

Chlorofile

E150a

Karmel

E151

Czerń brylantowa BN

E154

Brąz FK

E160a

Karoteny

E160b

Annato, bioksyna

E160c

Ekstrakt z papryki

E163

Antocyjany

E170

Węglan wapnia

E174

Srebro

E175

Złoto

Rozporządzenie definiuje:

–

jakie barwniki można dodać do danego środka spożywczego,

–

wielkość dodatku.

Substancje słodzące:
Są to substancje, które stosowane są do:

–

nadania słodkiego smaku środkom spożywczym, takiego jak przy zastosowaniu cukru,

–

nadania słodkiego smaku środkom spożywczym o obniżonej o co najmniej 30%
wartości energetycznej,

–

nadania słodkiego smaku środkom spożywczym bez dodatku cukru,

–

jako słodziki stołowe.

Nie można ich stosować w środkach spożywczych dla niemowląt i małych dzieci.
Rozporządzenie zezwala na stosowanie substancji słodzących do określonych zastosowań i w
określonej dawce.
Dozwolone substancje słodzące i ich słodkość (sacharozy = 1):

E420

Sorbitol 0,5-0,6

E421

Mannitol 0,5-0,6

E950

Acesulfam K 130-200

E951

Aspartam 160-200

E952

Kwas cyklaminowy 3-40

E953

Izomaltoza 0,4-0,5

E954

Sacharyna 300-500

E955

Sukraloza

E957

Taumatyna

E959

Neohesperydyna DC

E962

Sól aspartamu

E965

Maltitol 0,6-0,9

E966

Lakitol 0,3-0,5

E967

Ksylitol 1

Substancje konserwujące:
Są to substancje przedłużające trwałość środków spożywczych poprzez zabezpieczenie ich
przed rozkładem spowodowanym przez drobnoustroje.

E200-E203

kwas sorbowy i jego sole

E210-E213

Kwas benzoesowy i jego sole

E214-E219

Estry kwasu p-hydroksybenzoesowego i jego sole

E220-E228

Dwutlenek siarki i siarczyny

E234-E235

Antybiotyki

E249-E252

Azotany i azotyny

E280-E283

Kwas propionowy i jego sole

E284-E285

Kwas borowy

Przeciwutleniacze
Są to substancje przedłużające trwałość środków spożywczych poprzez zabezpieczenie ich
przed rozkładem spowodowanym przez utlenianie, takim jak jełczenie tłuszczu i zmiany barwy

E300-E303

kwas askorbinowy i jego sole

E304

estry kwasów tłuszczowych

E306-E309

Tokoferole

E310-E312

Galusany

E320

BHA

E321

BHT

Kwasy
Są to substancje zwiększające kwasowość środków spożywczych lub wnoszące do nich kwaśny
smak.
Regulatory kwasowości
są to substancje zmieniające lub ustalające kwasowość środków spożywczych

E260-E263

Kwas octowy i jego sole

E270, E325-E327

Kwas mlekowy i jego sole

E296, E350-E352

Kwas jabłkowy i jego sole

E330-E333

Kwas cytrynowy i jego sole

E334-E336

Kwas winowy i jego sole

E338-E343 i E450-E452

Kwas fosforowy i jego sole

E290

I inne kwas węglowy i jego sole

Kwas solny, kwas siarkowy i ich sole

Stabilizatory
Są to substancje umożliwiające utrzymanie odpowiednich fizycznych lub chemicznych
właściwości środka spożywczego.
Obejmują:

–

substancje ułatwiające utrzymanie jednolitej dyspersji dwóch lub więcej
niemieszczących się substancji w środkach spożywczych,

–

substancje, które stabilizują, zachowują lub intensyfikują istniejącą barwę środków
spożywczych,

–

substancje, które zwiększają zdolność wiązania środków spożywczych, włączając w to
tworzenie wiązań poprzecznych między białkami umożliwiając związanie kawałków
środka spożywczego i otrzymania produktu rekonstytuowanego

Emulgatory
Są to substancje umożliwiające utworzenie lub utrzymanie jednolitej mieszaniny dwóch lub
więcej wzajemnie niemieszających się faz, takich jak olej i woda, w środkach spożywczych.
Sole emulgujące
Są to substancje, które zmieniają białka zawarte w serze w formę zdyspergowaną i w związku z
tym powodują jednorodne rozmieszczenie tłuszczu i innych składników

E322

Lecytyna

E470

Sole sodowe, potasowe, wapniowe kwasów tłuszczowych

E471-E472

Mono- i diglicerydy kwasów tłuszczowych (także estryfikowane)

E473

Estry sacharozy i kwasów tłuszczowych

E491-E495

Stearyniany sorbitolu

Zagęstniki
Są to substancje zwiększające lepkość środka spożywczego.
Substancje żelujące
Są to substancje nadające środkom spożywczym konsystencję przez tworzenie żelu.

Naturalne polisacharydowe

E400-E405

Kwas alginowy i alginiany

E406

Agar

E407

Karagen

E410

Mączka chleba świętojańskiego

E412

Guma Guar

E413

Tragakanta

E414

Guma arabska

E415

Guma ksantanowa

Polisacharydowe naturalne modyfikowane

E440

Pektyna

E460

Celuloza i jej pochodne

E461

Metyloceluloza

E463

Hydroksypropyloceluloza

E466

Karboksymetyloceluloza

Inne substancje zagęszczające

E444

Octan izomaślanu sacharozy

E1200

Polidekstroza

Substancje wzmacniające smak i zapach
Są to substancje uwydatniające istniejący smak lub zapach środków spożywczych

E620-E625

Kwas glutaminowy i jego sole

E626-E629

Kwas guanylowy i jego sole

E630-E633

Kwas inozynowy i jego sole

E634-E635

Rybonukleotydy

E630

Glicyna i jej sól sodowa

Skrobie modyfikowane
Są to substancje otrzymywane w wyniku działania jednego lub więcej czynników chemicznych
na skrobie spożywcze, w tym skrobie bielone, skrobie poddane działaniu kwasów lub zasad,
skrobie modyfikowane fizycznie lub enzymatycznie.

E459

Beta-cyklodekstryna

E1404

Skrobia utleniona

E1410

Fosforan monoskrobiowy

E1412

Fosforan diskrobiowy

E1414

Acetylowany fosforan diskrobiowy

E1420

Skrobia acetylowana

Substancje wiążące (teksturotwórcze)
Są to substancje powodujące lub utrzymujące jędrność lub kruchość tkanek owoców i warzyw,
lub współdziałające z substancjami żelującymi w utworzeniu lub wzmacnianiu żelu.

E339

Fosforan monosodowy

E352

Jabłczan wapnia

E451

Trifosforan pentosodowy

E517

Siarczan amonowy

Substancje do stosowania na powierzchnię (substancje glazurujące)
Są to substancje, które po zastosowaniu na zewnętrzną powierzchnię środka spożywczego
tworzą warstwę ochronną lub błyszczący wygląd.

E413

Tragakanta

E414

Guma arabska

E440

Pektyna

E901

Wosk pszczeli

E904

Szelak

KONTROLA PRODUKCJI

Kontrola techniczna
Jest to ogół operacji zapewniający właściwą jakość produktu spożywczego, przez sprawdzenie
jakości surowca, półproduktu, dozór nad prawidłowością przebiegu procesu technologicznego
oraz kontrolę gotowego produktu.
Obejmuje ona urządzenia i maszyny stosowane w procesie produkcji, nadzór nad jednolitością
miar i przyrządów pomiarowych oraz analizę reklamacji i braków.
Może być bierna (wyeliminowanie produktów wadliwych) i czynna (zapobieganie pogorszenia
jakości).
Kontrola automatyczna – podstawa sterowania automatycznego.
Wielkości kontrolowane: masa produktu, ciśnienie pary, temperatura w autoklawie, stężenie
zanieczyszczeń w atmosferze.

Jakość
Ocena wewnętrzna – w zakładzie i zewnętrzna przez organa kontroli.

Jakość – zaspokojenie potrzeb; zespół cech definiujących produkt wyróżniających go od innych.
Metody kontroli przebiegu procesu: organoleptyczne, chemiczne, fizykochemiczne,
mikrobiologiczne, reologiczne, enzymatyczne.
Normy Polskie, Zakładowe Dokumenty Normalizacyjne.
Jakość – wymogi rynku

Wczoraj

Kryterium

Dzisiaj

Wytworzyć dobry produkt

Definicja

Odpowiedzieć na potrzeby

Nadzór

System

Zapobieganie

Kontrola zewnętrzna Odpowiedzialność

Samokontrola

Poziom wadliwości

Cel

Brak wad

Wskaźniki

Ocena

Zadowolenie klienta

+ minimalizacja kosztów złej jakości

Tradycyjne metody kontroli procesu
Pierwotnie – kontrola gotowego wyrobu – może powodować duże straty surowców, materiałów
pomocniczych, nakładów pracy ludzkiej i energetycznych.
Obecnie – kontrola podczas powstawania produktu; samokontrola
Zadania kontroli: inspekcja samokontroli realizowanej przez pracowników, inspekcja kontroli
międzyoperacyjnej, kontrola dyscypliny technologicznej, receptur, norm zużycia, kontrola
transportu surowców i produktu gotowego.

Podstawowe wymagania → GHP/GMP
Bezpieczeństwo żywności → HACCP
Wszystkie atrybuty jakości → QACP / ISO 9000
Optymalne funkcjonowanie organizacji → TQM

HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point – Analiza Zagrożeń i Krytyczny Punkt
Kontrolny) systemem zapewnienia bezpieczeństwa zdrowotnego żywności o charakterze
prewencyjnym, wymaganym przepisami prawa żywnościowego.
Zasady systemu HACCP
Zasada 1 – Identyfikacja zagrożeń i opisanie środków zapobiegawczych.
Zasada 2 – Ustalenie Krytycznych Punktów Kontrolnych
Zasada 3 – Ustalenie limitów krytycznych
Zasada 4 – Ustalenie systemu monitorowania parametrów w CCP
Zasada 5 – Ustalenie działań korygujących
Zasada 6 – Ustalenie procedur weryfikacyjnych
Zasada 7 – Opracowanie systemu dokumentacji i przechowywania zapisów

TQM (Total Quality Management) Kompleksowe Zarządzanie przez Jakość
Jest to system  – filozofia, którego głównym  celem  jest zaspokojenie potrzeb konsumenta i
skierowanie   wszystkich   przedsięwzięć   na   zdobycie   klientów   oraz   osiągnięcie   przez
przedsiębiorstwo długotrwałego sukcesu dzięki zadowoleniu klientów.
TOTAL – oznacza, że w zagadnienia jakości są włączeni wszyscy uczestniczący w procesie
wytwarzania produktu lub usługi tzn. pracownicy, dostawcy i klienci.
QUALITY – to całkowite spełnienie oczekiwań klientów.
MANAGEMENT   –   podejmowanie   decyzji   podporządkowanych   ciągłej   poprawie   jakości
produktów.