Wykład 1

Bromatologia – nauka stosowana, zajmująca się badaniem środków spożywczych pod względem składu chemicznego, strawności, przyswajalności, wartości odżywczej i biologicznej, a także higieną produkcji żywności, przechowalnictwem, przetwórstwem i obrotem artykułami żywnościowymi. Zajmuje się jakością zdrowotną żywności, przy uwzględnieniu pozytywnych i negatywnych oddziaływań na organizm człowieka.

Badanie :

- poziomu podstawowych składników odżywczych, fizjologicznej dostępności, przydatności dla zaspokojenia potrzeb,

- zawartości składników nieodżywczych,

- obecności i poziomu mikro i makroorganizmów,

- przedmiotów użytku mających styczność z żywnością,

- skażenia żywności przez substancje chemiczne, mikrobiologiczne i ochrona przed tymi skażeniami,

- toksykologicznych nowo proponowanych dodatków do żywności

Obrót środkami spożywczymi w Polsce -> Ustawa o bezpieczeństwie żywności i żywienia

Ustawa określa :

- wymagania zdrowotne i znakowania żywności,

- wymagania dot. Przestrzegania zasad higieny środków spożywczych,

- wymagania dot. Materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością,

- właściwości organów w zakresie przeprowadzania urzędowych kontroli żywności,

- odpowiedzialności za szkodę wyrządzoną przez środki spożywcze,

- przepisy karne i kary pieniężne

Produkty, które nie spełniają tych wymagań nie mogą być oznakowane i wprowadzane do obrotu na terytorium naszego kraju.

Ustawy nie stosuje się do :

- środków spożywczych produkowanych, przetwarzanych i przechowywanych w gospodarstwach domowych na potrzeby własne oraz do własnego spożycia tym gospodarstwie,

- osób zbierających indywidualnie grzyby rosnące w warunkach naturalnych, objęte odpowiednim wykazem,

- artykułów rolno-spożywczych wyprodukowanych na terenie RP, ale wprowadzonych do obrotu poza terytorium UE

Bezpieczeństwo żywności – ogół warunków, które muszą być spełnione i działań, które muszą być podejmowane na wszystkich etapach produkcji i obrotu żywnością oraz środkami żywienia zwierząt gospodarskich w celu zapewnienia zdrowia i życia człowieka.

Oznakowanie środka spożywczego nie może :

- wprowadzać w błąd konsumenta,

- przypisywać środkom spożywczym właściwości zapobiegania chorobom lub ich leczenia albo odwoływać się do takich właściwości

Organy kontroli żywności :

1. Organy Państwowej Inspekcji Sanitarnej w odniesieniu do :

- żywności pochodzenia niezwierzęcego, produkowanej i wprowadzanej do obrotu, przywożonej z państw niebędących członkami UE oraz EFTA (Europejskie Stowarzyszenie Wolnego Handlu),

- produktów pochodzenia zwierzęcego w handlu detalicznym,

- prawidłowości stosowania zasad systemu HACCP

2) Organy Inspekcji Weterynaryjnej

Środki spożywcze specjalnego przeznaczenia żywieniowego

Środek spożywczy ma specjalny skład, został przygotowany w inny sposób niż produkty powszechnie spożywane.

- osoby, których procesy trawienia i metabolizmu są zachwiane lub osoby, które ze względu na specjalny stan fizjologiczny mogą odnieść korzyści,

- zdrowe niemowlęta i małe dzieci w wieku 1-3 lat.

Preparaty do początkowego żywienia niemowląt :

- reklama może być wyłącznie w publikacjach popularnonaukowych; informacje muszą być potwierdzone badaniami naukowymi. Informacje w reklamie nie mogą sugerować, że karmienie sztuczne jest równoważne lub korzystniejsze od karmienia piersią.

Zabrania się :

- reklamy preparatów do początkowego żywienia niemowląt w miejscu ich sprzedaży,

- prowadzenie działalności promocyjnej zachęcającej do nabycia preparatów

Środek spożywczy szkodliwy dla zdrowia lub życia :

Jest to środek, który w warunkach normalnych i zgodnie z przeznaczeniem może spowodować negatywne skutki dla zdrowia i życia człowieka, jeżeli zawiera :

- substancje zanieczyszczające lub zanieczyszczenia mikrobiologiczne w ilościach przekraczających dopuszczalne poziomy,

- pozostałości skażeń promieniotwórczych w ilościach przekraczających dopuszczalne poziomy,

- weterynaryjne produkty lecznicze w ilościach przekraczających dopuszczalne poziomy,

- inne substancje szkodliwe dla zdrowia lub życia

Środek spożywczy zafałszowany

Środek, którego skład lub inne właściwości zostały zmienione, a konsument nie został o tym poinformowany.

Środek spożywczy zepsuty

Skład lub właściwości uległy zmianom wskutek nieprawidłowości zaistniałych na etapie produkcji, obrotu lub pod wpływem czynników : wilgotność, czas, temperatura, światło.

Nowa żywność

Substancja lub mieszaniny, które dotychczas nie były w znacznym stopniu wykorzystywane do żywienia ludzi.

WODA

Funkcje :

- bierze udział w tzw. cyklu hydrologicznym, (naturalny obieg wody na Ziemi.)

- jedyna substancja występująca w 3 stanach skupienia,

- uniwersalny rozpuszczalnik, czynnik dyspergujący,

- warunkuje życie świata roślinnego i zwierzęcego odgrywając podstawowa rolę w procesach życiowych,

- podstawowy element środowiska i odgrywa rolę w życiu człowieka,

- najważniejszy związek chemiczny na naszej planecie

Woda użytkowa :

- opadowa : z deszczu, topniejącego śniegu ( rozpuszczalne gazy), zanieczyszczenia atmosfery (pyły, gazy, substancje toksyczne), woda miękka, słabo zmineralizowana, niesmaczna,

- powierzchniowe : stawy, jeziora. Ilość i skład ulegają znacznym wahaniom w zależności od wielu czynników, takich jak : typ gleby, opady, topografia terenu, pory roku, zanieczyszczenia środowiska. Zawiera najczęściej ścieki przemysłowe, rolnicze, komunalne, zawiesiny,

- podziemne:

• Zaskórne ( na głębokości kilku metrów), często zanieczyszczone substancjami przenikającymi z powierzchni górnych warstw gleby,

• Gruntowe (głębokość 8-10 m), zgromadzone w drugiej warstwie nieprzepuszczalnej, stanowią główne źródło indywidualnego zaopatrzenia ludności w wodę. Są przeważnie dostatecznie oczyszczone, wymagają stałej kontroli,

• Wgłębne ( 15-20 m ), stały skład chemiczny i bakteriologiczny.

Właściwości	Woda	Lód
Ciepło właściwe	4,187	2,093
Gęstość	1000,0	917,0
Współczynnik przewodnik ciepła	0,59	2,24
Współczynnik wyrównania temp.	0,00000014	0,00000116
Stała dielektryczna	88	35

5 klas czystości

Wody I do IV klasy spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia i mogą być uzdatniane sposobem właściwym dla danej kategorii wody

Woda bezpieczna

Wolna od mikroorganizmów chorobotwórczych, pasożytów w liczbie stanowiącej potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, substancji chemicznych w ilościach zagrażających zdrowiu oraz nie ma agresywnych właściwości korozyjnych.

Uzdatnianie wody

Proces mający na celu doprowadzenie jakości wody surowej, pobranej z dostępnego źródła do wymagań. To zespół procesów fizycznych, fizyko-chemicznych, chemicznych mających dostosować skład i właściwości morfologiczne wody do celów, którym ma ona służyć.

Procesy uzdatniania wody:

1. Usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych,

2. Dezynfekcja – usunięcie drobnoustrojów,

3. Odmineralizowanie, głównie odżelazianie i odmanganianie,

4. Odkwaszanie wody tj. usuwanie składników kwaśnych,

5. Zmiękczanie wody

Dezynfekcja wody

- usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych (filtry żwirowe i piaskowe)

- usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych

-> chlorowanie( poziom chloru nie powinien przekraczać 0,3-0,5 mg/l). Proces chlorowania 30 min przy stężeniu 5mg Cl/dm³ H₂O,

-> ozonowanie (najsilniejszy środek utleniający i dezynfekujący(O₃) do dezynfekowania wody fenolowej. Stężenie 0,05 mg/l

-> katadynowanie – jednorazowa dezynfekcja wody jonami srebra lub miedzi (studnie, zbiorniki wodne). Sole srebra – bakteriobójczo, jony miedzi – niszczą glony

-> ogrzewanie wody do temp. 75 ° C (termiczna dezynfekcja wody)

-> naświetlanie światłem UV – tylko powierzchniowo

-> sterylna filtracja – sączenie wody przez filtry bakteryjno drobnoporowate

Wykład 2

Odmineralizowanie wody

Usuwane głównie żelazo i mangan.

Żelazo – osady na ubraniach, pożywka dla drobnoustrojów, żółte zabarwienie, nieprzyjemny zapach.

Proces polega na utlenianiu Fe(II) rozpuszczalnym w H₂O do Fe (III) nierozpuszczalnym w H₂O i usunięciu wytrąconych związków Fe(OH)₃ poprzez sedymentacje i filtracje.

I etap – odżelazianie – odpowietrzenie H₂O za pomocą areatora.

Odmanganianie – filtracja i wytrącenie manganu w postaci nierozpuszczalnych w H₂O związków. Skuteczność odmanganiania zależy ponadto od odczynu pH > 10, przy którym związki manganu hydrolizują na Mn(OH)₂. Po napowietrzeniu wodorotlenki te wytrącają się w postaci nierozpuszczalnego Mn(OH)₃.

Odkwaszanie – usuwanie z niej składników kwaśnych. Głównie CO₂ ma na celu pozbawienie H₂O właściwości agresywnych, a więc zabezpieczenie przed korozją rurociągów, pomp, zbiorników czy zaworów.

Metody fizyczne : napowietrzanie, ogrzewanie, adsorpcja na węglu aktywnym.

Metody chemiczne : wiązanie CO₂ mlekiem wapiennym, wodorowęglanem wapnia.

Woda węwnątrzkomórkowa – w przeciętej żywej komórce H₂O stanowi ok. 70 % masy i jest roztworem zawierającym dziesiątki tysięcy różnych substancji ( jony nieorganiczne, związki organiczne o małym ciężarze cząsteczki i rozpuszczalne makrocząsteczki), ma inne właściwości jak zwykła woda, temperatura zamarzania ok. -50 °C.

Rodzaje wody w żywności :

Woda wolna – tę, którą widzimy gołym okiem, jest rozpuszczalnikiem dla zawartych w produktach substancji organicznych i związków mineralnych, bierze bezpośredni udział w przemianach fizykochemicznych . Wydziela się łatwo z produktów pod wpływem czynników zewnętrznych.

Woda swobodna – związek z siatką przestrzenną struktury tkankowej ( częściowo) przez mostki wodorowe oraz siły elektrostatyczne i stanowi większość wody wchodzącej w skład produktów. Podobnie jak woda wolna ma ona charakter rozpuszczalnika i uczestniczy w przemianach fizykochemicznych.

Woda hydratacyjna – związana adsorpcyjnie z jonami i grupami polarnymi białek i sacharydów. Nie podlega oddziaływaniom zewnętrznym, nie uczestniczy w przemianie fazowej podczas zamrażania.

Aktywność H₂O – charakterystyczna trwałość produktów spożywczych

p/p_o > n₂/n₁ +n₂ = a_w

może przyjąć wartość

0 -> nieskończenie mała zawartość wody

1 -> aktywność czystej wody, pozbawiona wszystkich substancji mineralnych.

Zmiękczanie wody

- polega na zwalczaniu wytracającego się z wód twardych kamienia wodnego i kotłowego. Polega głównie na usuwaniu jonów wapnia i magnezu, które występują w postaci węglanów (twardość węglanowa) lub w postaci chlorków i siarczków (twardość niewęglanowa).

- aby zapobiec wytrącaniu się kamienia kotłowego wody

- stosuje się urządzenia :

1) jonowymienne

2) magnetyczne uzdatnianie metodą CEPI

3) fale elektromagnetyczne

Ad.1

Usuwanie twardości na drodze wymiany jonowej. Podczas przepływu wody przez żywicę jonowymienną , powodujące twardość jony wapnia i magnezu są wymienianie na jony sodu ( regeneracja zywicy za pomocą roztworów soli), (Mg, Ca Na)

Ad.2

Przepuszczenie wody rury, w których zamontowano urządzenia do wytwarzania pola magnetycznego o odpowiednich parametrach,

Ad.3

Polega na przekazaniu do wody unikalnych kombinacji fal radiowych o niskiej częstotliwości poprzez anteny owinięte na rurach. Powoduje, że Ca i Mg maja ładunek pozytywny, podobnie też inne molekuły, co sprawia, że odpychają się od siebie nawzajem, zabezpieczają rury i inne urządzenia przed tworzeniem się kamienia wapiennego.

- Aw jest miarą zawartości wody wolnej w danym materiale graficznie można ją przedstawić w postaci izotermy sorpcji wody, która dla większości produktów żywnościowych ma charakter sinusoidalny i zależy od składu chemicznego produktu.

Aktywność wody kształtuje trwałość żywności – określa ono np. możliwość rozwoju mikroorganizmów

Aktywność wody < 0,6 – bezwzględnie nie rozmnażają się drobnoustroje ( wymieranie min. 0,8)

Reakcje enzymatyczne a aktywność wody :

- szybkość reakcji enzymatycznych zależy od aktywności wody i zwiększania wraz z jej wzrostem,

- gdy aktywność wody <0,3 , szybkość reakcji hydrolizy enzymatycznej staje się nieistotna,

- działanie innych enzymów takich jak amylazy, peroksydazy, fenolooksydazy jest hamowane już wtedy gdy a_w <0,8

- rekacja Maillarda zachodzi bardzo wolno przy małych wartościach a_w, natomiast szybkość jej wzrasta do max w obszarze średniej wilgotności (0,6-0,7)

Metody obniżania a_w w produktach spożywczych:

- zakres przemian fizycznych, chemicznych i mikrobiologicznych zachodzi w czasie przetwórstwa i przechowywania żywności. Można w znacznym stopniu ograniczyć przez daleko posunięte odwodnienie środowiska,

- pod tym pojęciem rozumieć należy zarówno zmniejszenie zawartości wody w produktach jak i przeprowadzenie jej w wodę związaną.

Izotermy sorpcji :

- zależność pomiędzy zawartością wody a aktywnością wody w danej temperaturze,

- konstruujemy je wykorzystując proces dehydratacji lub powtarzanie hydratacji produktu uprzednio wysuszonego,

- charakteryzuje się występowaniem pętli histerezy.

Histereza izoterm sorpcji wody:

- strefa I a_w < 0,25

- strefa II a_w = 0,25-0,7 – adsorpcja wielowarstwowa większość tej wody nie zamarza w temp. -40 °C, ale gdy a_w zbliża się do 0,7 następuje zmiękczenie i pęcznienie substancji.

- strefa III – woda wolna, polega na zamarzaniu, można ją usunąć, a_w >0,7.

W żywności o dużej wilgotności woda strefy I i II stanowi ok. 5 %, a woda strefy III 95 %.

Wykorzystanie izoterm sorpcji w praktyce :

- umożliwia określenie końcowego punktu suszenia odpowiadający pożądanej aktywności wody produktu końcowego,

- znajomość tego punktu, przy znanej wilgotności krytycznej produktu w danej temperaturze umożliwia określenie max wilgotności powietrza suszącego w suszarkach konwencjonalnych,

- określenie higroskopijności wieloskładników suchych produktów spożywczych,

- niezbędna do zapewnienia optymalnych warunków przechowywania żywności suszonej.

WPŁYW PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH NA WARTOŚĆ ODŻYWCZĄ BIAŁEK

Białka dzielimy na proste i złożone.

Proste – zbudowane wyłącznie z aminokwasów.

Złożone – aminokwasy + zw. Niebiałkowe. W skład mogą wchodzić : kw. nukleinowe, barwniki, atomy metali ciężkich, węglowodany.

Białka różnią się skł. Aminokwasów i ich sekwencją

• Sekwencja aminokwasów w białkach jest uwarunkowana genetycznie i identyczna we wszystkich cząsteczkach tego samego rodzaju.

Wszystkie aminokwasy charakteryzuje obecność w cząsteczce co najmniej 2 grup funkcyjnych : aminowej (NH₂) i karboksylowej (-COOH). Ponadto mogą występować inne grupy funkcyjne. Mają bardzo podobną strukturę podstawowa, którą stanowi główny szkielet węglowy z przyłączonym atomem H, grupą – NH₂, - COOH oraz łańcuchem bocznym – R.

H

H₂N ------ C ----COOH

R

- grupa NH₂ występuje we wszystkich aminokwasach w położeniu α w stosunku do grupy COOH,

- równocześnie atom C w położeniu α staje się asymetryczny, w związku z czym możliwe jest istnienie 2 izomerów optycznych L – lewoskrętnych i D-prawoskrętnych,

- grupa COOH i NH₂ wskazuje, że mają one właściwości amfoteryczne i w roztworach wodnych reagują zarówno z kwasami i zasadami tworząc odpowiednie sole,

- w zależności od pH roztworu aminokwasy mogą występować w postaci jonów obojnaczych, kwasowych lub zasadowych. Aminokwasy :

* egzogenne np. leucyna – dostarczane do organizmu z pożywieniem,

* endogenne np. asparagina

BUDOWA BIAŁEK

- wszystkie białka pochodzenia zwierzęcego i roślinnego składają się z różnych kombinacji 18 L-aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniem peptydowym,

- połączenie 2 aminokwasów – di peptydy, 3 – tri peptydy, ok. 10 – oligopeptydy , > 10polipeptydy, ok.100 – białka

Reakcje kondensacji aminokwasów

- kilka struktur budowy białek

I rzędowa – ilość aminokwasów, kolejność, struktura

II rzędowa – budowa helisy, stabilizowana wiązaniami wodorowymi

III rzędowa – białka globularne, powstaje przez pofałdowanie i zwinięcie spirali białkowej w przestrzennie zwarty układ

IV rzędowa – określa stopień asocjacji lub polimeryzacji cząsteczek białkowych w większe agregaty.

PODZIAŁ BIAŁEK

- pochodzenie : roślinne i zwierzęce

- występowanie – zależnie od produktów spożywczych,

- wartość odżywcza – pełno i niepełnowartościowe,

- funkcje : enzymatyczne, hormonalne, odpornościowe,

- budowa chemiczna,

- rozpuszczalność,

ALBUMINY – białka rozpuszczalne w wodzie, obecne w osoczu krwi, produkowane przez wątrobę. Jest głównym białkiem występującym w osoczu krwi (60% wszystkich zawartych w nim białek). Można znaleźć je w mleku i białku jaj kurzego. U człowieka występuje 1 rodzaj albuminy (bisalbuminemia – 2 białka, analbuminemia – żadnego). Należą do białek małych, masa 20-60 kDa, hydrofilowe. Naruszenie poziomu albumin w osoczu zaburza wszystkie procesy związane z filtracją i przenikaniem wody przez ściany naczyń krwionośnych, zakłóca powstawanie moczu. Albuminy stosuje się w leczeniu oparzeń. Prawidłowy poziom wynosi 3,5 – 5 mg/dl.

Np. albumina osocza, α-laktoalbumina mleka i owoalbumina

GLOBULINY – białka zapasowe nasion, nie rozpuszczają się w wodzie (rozpuszczalne w rozcieńczonych roztworach soli obojętnych, łatwo ulegają denaturacji). Należy tu wiele enzymów i przeciwciał odpornościowych.

Wykład 3

Gluteliny – białka zapasowe, stanowią 35-45 % masy białek mąki. Wchodzą w skład tzw. glutenu pszennego odpowiedzialnego za właściwości piekarskie mąki. Nie rozpuszczają się w H₂O i roztworach soli, rozpuszczalne w rozcieńczonych kwasach i zasadach. Zawierają dużo kwasu glutaminowego, asparaginowego, argininy i proliny. Brak lizyny.

Prolaminy – w ziarniakach zbóż i traw, rozpuszczalne w niższych alkoholach alifatycznych, wchodzą w skład glutenu pszennego. Dobre źródło kwasu glutaminowego i proliny, nie zawierają lub bardzo mało lizyny i tryptofanu.

Skleroproteiny – tzw. białka fibrylarne, w białkach zwierzęcych jako składnik tkanki łącznej i strukturalnej. Nie rozpuszczalne w H₂O oraz rozcieńczonych roztworach kwasów i zasad, oporne na działanie czynników proteolitycznych.

Keratyny – duża zawartość cystyny i aminokwasów zasadowych, we włosach, rogach, wełnie, naskórku.

Kolagen – duża zawartość proliny, jako białko strukturalne w tkankach łącznych.

Elastyna – dużo proliny, w ścianach tętnic i ścięgien.

Produktem termicznej degradacji kolagenu jest żelatyna.

Histony – białka jąder komórkowych, ubogie w aminokwasy siarkowe i tryptofan, obfitują w lizynę i argininę.

BIAŁKA ZŁOŻONE

– istotną rolę odgrywa gr. prostetyczna połączona z cząsteczką białka prostego.

Fosfoproteiny – zawierają kwas fosforowy związany estrowo z grupami hydroksylowymi seryny i treoniny. Przedstawicielami są kazeiny (mleko), witalina, foswityna (żółtko jaja). Do fosfoprotein zalicza się białka nasion soi.

Nukleoproteiny – białka zasadowe związane w kompleksy z kwasami nukleinowymi. W jądrach komórkowych i stanowią podstawowy materiał genetyczny komórki. Z czystych nukleoprotein zbudowane są wirusy. Rybosom!

Chromoproteiny – zróżnicowana grupa białek, grupą prostetyczną są barwniki np. hemoglobina, mioglobina, rodopsyna i inne.

Metaloproteiny – grupy prostetyczne zawierają w swojej cząsteczce atom metalu ( Zn, Cu, Fe, Ca, Mg) związany z białkiem. Obecne w licznych enzymach o właściwościach oksydacyjno-redukcyjnych np. ferrytyna – występująca w wątrobie i śledzionie.

Glikoproteiny – grupą prostetyczną są cukrowce, dobrze rozpuszczalne w H₂O, w wyniku czego powstają lepkie roztwory. Występują wyłącznie w świecie zwierzęcym, gdzie tworzą śluzowate osłonki na błonach przewodu pokarmowego. W ścięgnach zwierząt, surowicy krwi i ślinie.

Lipoproteiny – grupy prostetyczne zawierają triacyloglicerole, wolne kwasy tłuszczowe i sterole. W tłuszczach zwierzęcych, błonach komórkowych, osoczu krwi, w żółtkach jaj. O małej gęstości (VLDL), o małej gęstości (LDL) – niekorzystne działanie, lipoproteidy o dużej gęstości (HDL) – działanie korzystne.

BIAŁKA MODYFIKOWANE

1. Modyfikacja fizyczna

- ekstruzja

2. Modyfikacja chemiczna

- metoda bursztynylacji

- metoda fosforylacji

- metoda sulfonolizy

3. Modyfikacja enzymatyczna

- z użyciem proteinaz : pepsyna, trypsyna, chymotrypsyna

- metoda plasteinowania

4. Modyfikacja genetyczna

Ekstruzja – substancje białkowe poddane są połączonemu oddziaływaniu H₂O, ciśnienia, ciepła i sił mechanicznych. Następuje częściowy rozkład łańcuchów białkowych na podjednostki, następnie one odtwarzają nowe międzycząsteczkowe wiązania peptydowe, wodorowe, disulfoidowe. Białka uzyskują strukturę porowatą. Ekstruzja zwiększa strawność i jakość białka, poprawia właściwości funkcjonalne produktów.

Bursztynylacja – poddanie białka procesowi acylacji w środowisku słabo zasadowym (bezwodnik kwasu bursztynowego lub octowego). Zwiększa się rozpuszczalność i wodochłonność białka, jego zdolności emulgacyjne i pianotwórcze. Metoda ta całkowicie blokuje lizynę i obniża wartość odżywczą białka.

Fosforylacja – nieznaczne zmiany w cząsteczce białka (zwiększenie ilości ładunków ujemnych), stosuje się polifosforany, pochodne kwasu ortofosforowego a ostatnio całkowicie nieszkodliwy TMFS ( trój metafosforan sodu). Nie ma niekorzystnego wpływu na strawność białek i przyswajalność aminokwasów. Nadmiar fosforu zmniejsza przyswajalność wapnia, może wywołać kamicę nerkową.

Sulfonoliza – redukcja wiązań disulfidowych, przekształcenie uwolnionych grup hydrosulfidowych w pochodne sulfonowe aminokwasów, które nie mają negatywnego wpływu. Do redukcji wiązań stosuje się siarczan sodowy a utlenianie za pomocą tlenu cząsteczkowego.

Proces	Modyfikowane aminokwasy	skutki
Bursztynylacja	Lizyna, cysteina, treonina, seryna, tyrozyna	Zablokowanie lizyny
Fosforylacja (TMFS) POCl3	Lizyna, seryna, treonina Seryna, treonina, histydyna	Bez zmian Bez zmian, niewielki wzrost strawności
Sulfonoliza	Cystyna	Bez zmian, niewielki wzrost strawności

Modyfikacja enzymatyczna

- cel : zmiana właściwości funkcjonalnych białek, zwiększenie wydajności procesu otrzymywania preparatów białkowych oraz poprawę ich wartości odżywczej.

Otrzymuje się preparaty i hydrolizaty białkowe z udziałem : pepsyny, trypsyny, chymotrypsyny. Żywność zawierająca modyfikowane enzymatycznie białka jako suplement diety dla sportowców, osób wymagających specjalnego żywienia, składnik tzw. żywności funkcjonalnej i specjalnego przeznaczenia.

Wadą białkowych hydrolizatów enzymatycznych jest powstawanie tzw. gorzkich peptydów. Gorzki smak eliminuje się bądź redukuje m.in. metodą plasteinowania do poziomu akceptowalnego.

Metoda plasteinowania – dzieli się na 2 etapy

1. Hydroliza białka

2. Synteza uwolnionych składników, prowadząc do uzyskania trudno rozpuszczalnego osadu białkopodobnego zwanego plasteliną.

Endopeptydazy

(pepsyna, trypsyna) Hydroliza

Egzopeptydazy Modyfikowanie białka Niepożądane aminokwasy

(karboksy lub aminopeptydazy) i zanieczyszczenia

Endopeptydazy Reakcja plasteinowania

(jak wyżej)

Estry aminokwasów

Roztwór alkoholu Ekstrakcja Aminokwasy niskie i peptydy

Wpływ procesów technologicznych na wartość odżywczą białka.

Przemiany białek:

- uwodnienie (hydratacja)

- odwodnienie (dehydratacja)

- denaturacja

- rozkład

Uwodnienie – białka silnie wiążą H₂O. 1g białka może wchłonąć 10 g H₂O. Uwodnienie białka wpływa na takie cechy potraw jak : soczystość, twardość, zwięzłość. Dodatek soli kuchennej (NaCl) zwiększa wodochłonność i zdolność utrzymywania wody przez białko. Z uwodnieniem wiąże się pojęcie wodochłonności oraz zdolności utrzymywania wody. Uwodnienie białek decyduje o wydajności w przemyśle spożywczym. Białko wiąże wodę dzięki zawartości grup polarnych w łańcuchu polipeptydowym. Grupy polarne dzieli się na 2 grupy :

- tzw. wolne gr. Polarne (-NH₂, -COOH),

- związane ( wiązania peptydowe, gr. Hydroksylowe, amidowe, siarkowodorowe).

Wokół tych dwóch grup polarnych absorbowane są znaczne ilości wody.

Ilość H₂O absorbowanej przez grupy polarne związane, jest zawsze stała dla danego rodzaju białka, wynika to ze struktury I-rzędowej i jego ukształtowania przestrzennego.

Grupy polarne wolne wiążą różne ilości wody, w zależności od stopnia dysocjacji tych grup. Zdysocjowane grupy mają ładunek jonowy, dlatego wiążą większe ilości wody niż grupy polarne niezdysocjowane.

Zdolność wiązania zależy też od dostępności wody do białka. Im surowiec bardziej rozdrobniony tym zawarte w nim białko wiąże większe ilości wody i utrzymują jej więcej podczas obróbki cieplnej np. mięso w dużych kawałkach chłonie wodę tylko powierzchniowo, mięso rozdrobnione w kutrze ma pełną zdolność wiązania wody.

Odwodnienie – zachodzi pod wpływem czynników zewnętrznych. Może być odwracalne lub nieodwracalne. W produkcji potraw jest najczęściej nieodwracalne, które towarzyszy denaturacji białek. Zachodzi podczas obróbki termicznej. Może zachodzić również podczas rozmrażania mięsa i ryb. W czasie zamrażania i przechowywania surowców mrożonych następuje zmiana naturalnej struktury przez co białka nie są w stanie wchłonąć całej ilości wody wydzielanych z kryształków topniejącego lodu.

Proces odwodnienia wiąże się z przechodzeniem do otoczenia uwolnionej wody i wraz z nią rozpuszczalnych substancji. Prowadzi do straty masy produktu i obniżenia jego wartości odżywczej. Ubytki masy do % (podczas pieczenia mięsa). W celu zmniejszenia można wprowadzić substancje wiążące wodę np. skrobię, mąkę ziemniaczaną lub bułkę tartą.

Denaturacja – zniszczenie nieodwracalne naturalnego ukształtowania przestrzennego. Wywołuje ją wiele czynników fizycznych i chemicznych:

- temperatura,

- wysokie stężenie jonów wodorowych,

- ubijanie białka na pianę.

Dochodzi do osłabienia lub rozpadu wiązań stabilizujących strukturę II i III-rzędową, a nawet IV-rzędową. Zmiany te powodują rozwinięcie łańcuchów polipeptydowych, rozfałdowanie i wyprostowanie łańcucha cząsteczki białka i nowe często przypadkowe zwinięcie łańcucha denaturowanego białka. W trakcie tych zmian cząsteczka białka traci znaczne ilości wody.

Przemiany białek mięśniowych – w temp. ok. 35°C i trwa do czasu, gdy temperatura będzie 70° C. Białka zaciskają swoją strukturę i wydzielają H₂O do otoczenia. Następuje ubytek masy o ok. 40 %, twardnienie struktury i pogrubienie włókien mięśniowych. Wiotka, miękka struktura robi się twarda, ale soczysta.

Przemiany białek sarkoplazmatycznych powoduje zmianę barwy mięsa, co wiąże się z przemianami mioglobiny i hemoglobiny. Na podstawie zmian barwy określa się stopień dogrzania potraw mięsnych. Do temp. 60° C barwa mięsa nie ulega zasadniczej zmianie. Od 65°C następuje pojaśnienie barwy mięsa, sok różowy, potrawy soczyste i średnio usmażone. Od 71°C – zniszczenie struktury mioglobiny, jon żelaza utlenia się do trójwartościowego, powoduje powstanie szarobrązowego zabarwienia mięsa. Proces zachodzi w temp. 79-85°C.

Białka jaj – stanowią one środek zagęszczający, zestalający, spulchniający i emulgujący.

Właściwości zagęszczające i zestalające związane z koagulacją białek, zachodzą w czasie ich termicznej denaturacji. Po osiągnięciu 71°C całe jajo jest zestalone i zachowuje swój kształt.

Właściwości spulchniające – związane ze zdolnością białek do tworzenia i stabilizacji piany. Dotyczy to przede wszystkim części białkowej jaja. Wchłanianie powietrza podczas ubijania powoduje jego rozpraszanie w formie drobnych pęcherzyków, które są otaczane błonkami denaturującymi się białek. Jest to tzw. denaturacja powierzchniowa. Zachodzi na granicy dwóch faz.

Właściwości emulgujące związane ze zdolnością tworzenia i stabilizowania emulsji przez żółtka. Główną rolę emulgującą spełniają jego składniki niebiałkowe – lecytyna, cholesterol, będące typowymi emulgatorami żółtka do emulgowania tłuszczu w temp. Pokojowej (majonez) oraz w podwyższonej (sos holenderski). Białka żółtka pod wpływem dodatków zakwaszających (musztarda, ocet, wino) ulegają częściowej denaturacji, następuje rozwinięcie ich łańcucha, przez co lepiej pełnią rolę stabilizatora w majonezach.

Białka mleka – mleko jest złożonym układem białkowym, stąd widoczne w nim zmiany wywoływane ogrzewaniem mleka są zróżnicowane w zależności od warunków środowiska.

Mleko świeże – pH 7°SH, po przekroczeniu temp. 50°C, tworzy się kożuszek (-białka (kazeiny w kompleksach z wapniem); - tłuszcze ( składniki obniżające napięcie powierzchniowe)

Gromadzą się substancje obniżające napięcie powierzchniowe i rozpuszczalne gazy i para wodna powodują pienienie się gotowanego mleka. Ogrzewanie mleka powoduje koagulację i wytrącenie skoagulowanego osadu kompleksu kazeiny i białek serwatkowych, który osadza się na dnie, doprowadzając do „przypalania się” mleka.

Mleko o podwyższonej kwasowości – pH 10°SH, w czasie ogrzewania koaguluje kazeina, powodując rozbicie jednorodnego układu mleka. Określa się to efektem „zwarzenia się” mleka.

Mleko zakwaszone (>30°SH), skoagulowana w temp. pokojowej kazeina, w postaci żelu ulega dalszej koagulacji z utworzeniem żelu – twarogu i wydzieleniem serwatki.

Wykład 4

Przemiany denaturacyjne białek w wyrobach z ciast:

- denaturacja glutenu jest jednym z ważniejszych przemian białek w procesie ogrzewania wyrobów z ciasta (pieczenie chleba),

- w czasie ogrzewania, w temp. 71 °C następuje proces denaturacji białek tworzących gluten, w wyniku czego następuje usztywnienie żelu i nadanie sztywnej struktury błonkom otaczającym pęcherzyki gazów,

- równocześnie ulegają koagulacji rozpuszczalne białka ciasta (albuminy i globuliny), biorąc również udział w tworzeniu elastycznej struktury gotowych wyrobów.

ROZKŁAD BIAŁEK

- w procesach obróbki technologicznej ma miejsce dwojaki rozkład białek :

- niszczenie struktury I rzędowej białek przez depolimeryzację łańcucha polipeptydowego,

- rozkład aminokwasów łańcucha polipeptydowego wskutek chemicznych reakcji grup funkcyjnych łańcuchów bocznych aminokwasów,

- ogólnie wyróżnia się 4 rodzaje rozkładu aminokwasów podczas przetwarzania i przechowywania żywności, mające różny wpływ na wartość odżywczą białek oraz zmian cech smakowo-zapachowych

1. Reakcje zachodzące w czasie ogrzewania produktów białkowych w umiarkowanych temperaturach i w obecności cukrów redukujących ( glukoza, fruktoza, laktoza). Ten rodzaj reakcji powoduje głównie obniżenie zawartości dostępnej lizyny.

2. Reakcje zachodzące w obrębie samych białek w podwyższonej temperaturze

- reakcje te nadają zwartą konsystencję potrawom, zmniejszają ich soczystość i kruchość powodując niedostępność związanych aminokwasów egzogennych. Ponadto usieciowione łańcuchy polipeptydowe są oporne na działanie enzymów trawiennych co prowadzi do obniżenia strawności białka.

3. Reakcje zachodzące w środowisku silnie alkalicznym. W wyniku tych reakcji następuje obniżenie zawartości lizyny, cysteiny i treoniny.

4. Reakcje utleniania aminokwasów siarkowych (metioniny, cysteiny), zachodzące w czasie przechowywania produktów białkowych w obecności utlenionych tłuszczów.

- w wyniku wymienionych przemian chemicznych powstaje szereg nowych związków wpływających na smak i zapach produktów białkowych, ich wygląd i barwę oraz strukturę i konsystencję. Dotyczy to zwłaszcza potraw mięsnych i wyrobów piekarskich i ciastkarskich.

WPŁYW PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH I PRZECHOWYWANIA NA JAKOŚĆ TŁUSZCZU

PODZIAŁ TŁUSZCZÓW :

- określenie tłuszczu obejmuje zarówno grupy produktów spożywczych jak i składników pokarmowych (lipidy),

- produkty spożywcze nazywane tłuszczami np. masło, smalec, margaryna, oleje roślinne noszą nazwę tłuszczów widocznych

- tłuszcze będące naturalnymi składnikami różnych produktów spożywczych(mleko, mięso, jaja, ryby) nazywamy tłuszczami niewidocznymi

W przeciętnym pożywieniu występuje ok.45 % tłuszczu widocznego i 55 % tłuszczu niewidocznego.

Tłuszcze dzielimy również na pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Tłuszcze roślinne nie zawierają cholesterolu i w temperaturze pokojowej mają konsystencję ciekłą (oprócz margaryn), tłuszcze zwierzęce są źródłem cholesterolu i mają konsystencję stałą w temperaturze pokojowej.

Tłuszcze, czyli lipidy dzielimy na proste i złożone.

Tłuszcze proste – tri glicerydy inaczej nazwane tłuszczami właściwymi.

Do tłuszczów złożonych zaliczamy m.in. fosfolipidy i glikolipidy. Triglicerydy różnią się między sobą nie tylko składem kwasów tłuszczowych ale również ich położeniem.

W tłuszczach spożywczych oraz lipidach występują kwasy tłuszczowe

- nasycone – wszystkie atomy C są połączone z atomami H,

- nienasycone – nie wszystkie atomy C są połączone z atomami H, co powoduje że istnieją podwójne wiązania między dwoma sąsiednimi atomami węgla.

Kwasy nienasycone dzielimy na :

- jednonienasycone – jedno wiązanie podwójne

- wielonienasycone - od 2 wiązań podwójnych i więcej

Poszczególne kwasy tłuszczowe różnią się między sobą ilością atomów C w cząsteczce oraz ilością i położeniem wiązań podwójnych.

W zależności od długości łańcucha węglowego, kwasy tłuszczowe dzieli się na krótko (8-10 at. C) i długołańcuchowe (powyżej 11 at. C).

Tłuszcze właściwe zbudowane są z glicerolu i 3 cząsteczek kwasów tluszczowych, zaś kwasy tłuszczowe zbudowane są z C,H,O.

Tłuszcze (lipidy) obejmują dużą grupę związków o różnorodnej budowie chemicznej, nierozpuszczalne w wodzie, rozpuszczalne w niepolarnych rozpuszczalnikach tłuszczowych (chloroform, eter, alkohole).

UTWARDZANIE OLEJÓW

Jest metodą przekształcania olejów w tłuszcz, który w temp. pokojowej ma konsystencję stałą i jest niezbędny do wyrobu margaryn, tłuszczów piekarskich, kuchennych itp.

Utwardzanie poprzez:

- uwodornienie pewnej ilości lub wszystkich podwójnych wiązań zawartych w tłuszczach,

- przeestryfikowanie tłuszczem wysokotopliwym tłuszczu niskotopliwego,

- izomeryzację

Uwodornienie – proces technologiczny, polegający na ogrzewaniu tłuszczu w temperaturze rzędu 180-200 °C przez kilka godzin, przy nadciśnieniu wodoru. Katalizatorem procesu jest najczęściej mrówczan niklu lub specjalnie preparowane sole miedzi i chromu. Po zakończeniu procesu katalizator oddziela się przez filtrację.

Zabieg ten wywołuje :

- obniżenie wartości biologicznej tłuszczu,

- kosztem wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, wzrasta zawartość kwasów nasyconych i jednonienasyconych.,

- następują zmiany izomeryzacyjne z wytworzeniem izomerów położeniowych i stereo izomerów.

Estryfikacja – proces technologiczny mający na celu głównie zmianę właściwości fizycznych tłuszczu, polegającym na wzajemnej wymianie reszt kwasowych w cząsteczce tłuszczu. W procesie tym skład kw. tłuszczowych praktycznie nie ulega zmianie, jak również nie zachodzą zmiany izomeryzacyjne. Zmienia się skład glicerydowy mieszaniny tłuszczowej poddanej przeestryfikowaniu. Powstają nowe glicerydy, które posiadają zmienione cechy fizyczne.

Izomeryzacja – polega na migracji wiązań podwójnych nienasyconych kw. tłuszczowych wzdłuż łańcucha węglowodorowego (izomeryzacja położeniowa) i równocześnie na zmianie konfiguracji przestrzennej wiązań podwójnych.

Forma cis jest charakterystyczna dla większości lipidów.

NNKT – są aktywne biologiczne wyłącznie w formie cis.

Margaryna i inne produkty tłuszczowe, w skład których wchodzą tłuszcze utwardzone zawierają zawsze pewnie % kw. nienasyconych w formie trans.

Ilość izomerów zależy od :

- typu katalizatora i warunków prowadzonego procesu uwodornienia (temp., czas, ciśnienie wodoru)

- rodzaju użytego oleju (sojowy, kukurydziany czy słonecznikowy),

- wzajemnych proporcji oleju uwodornionego i nieuwodornionego, wynikające z pożądanych właściwości fizyko-chemicznych tłuszczu,

- różnej zawartości tłuszczu

Margaryna o większym udziale olejów uwodornionych charakteryzuje się wyższą zawartością izomerów trans. Natomiast niska zawartość izomerów w margarynie wynika z braku olejów częściowo uwodornionych, dzięki wprowadzeniu oleju przeestryfikowanego.

Tłuszcze są nietrwałymi składnikami żywności ulegającymi różnym zmianom podczas jej przechowywania.

Jełczenie – ograniczona trwałość produktów spożywczych, które nie są narażone na rozwój drobnoustrojów (produkty suszone, chłodzone, mrożone, konserwowane).

Niepożądanym przemianom podlegają nie tylko produkty spożywcze będące tłuszczami jadalnymi, ale także produkty zawierające tzw. tłuszcz ukryty i to zarówno te bardzo tłuste jak i te zawierające niewielkie ilości tłuszczu. Tłuszcze podlegają wielorakim przemianom, a ich końcowe produkty odznaczają się bardzo negatywnym oddziaływaniem w technologii produkcji potraw i w żywieniu człowieka.

Przemiany spowodowane czynnikami biochemicznymi lub chemicznymi.

Przemiany biochemiczne pod wpływem enzymów w surowcach roślinnych i zwierzęcych, enzymów wytwarzanych przez drobnoustroje. Mogą prowadzić one do :

- hydrolizy wiązań estrowych pomiędzy glicerolem a kwasem tłuszczowym.

- utleniania kw. tłuszczowych – pod wpływem enzymów utleniających.

HYDROLIZA

Enzymy : lipazy, które mogą być aktywne w niektórych nieprzetworzonych surowcach powodując w konsekwencji uwalnianie kw. tłuszczowych. Z żywieniowego punktu widzenia przemiany te nie są niebezpieczne. Mogą one obniżać w pewnych przypadkach jakość sensoryczną żywności. Hydroliza dotyczy zwłaszcza tłuszczów, które zawierają kwasy tłuszczowe krótkołańcuchowe (nieprzyjemny smak i zapach). Są one w większych ilościach obecne w tłuszczu mleka (jełczenie hydrolityczne – sery, masła, śmietana).

UTLENIANIE

Pod wpływem enzymów utleniających np. lipooksygenaz, obecnych w wielu nieogrzewanych surowcach roślinnych. Zmiany istotne przy przechowywaniu mąki, kasz, orzechów. Konsekwencja utleniania są zmiany smaku, zapachu i barwy produktów.

PRZEMIANY CHEMICZNE

- bez udziału czynników biologicznych,

- mają charakter hydrolityczny lub oksydatywny,

Hydroliza chemiczna – odgrywa dużą rolę w procesach smażenia potraw.

- utlenianie kw. tłuszczowych bez enzymów ma niepożądane konsekwencje, określa się mianem autooksydacji,

- zmiana smaku i zapachu tłuszczów w wyniku tych procesów powoduje, że nazywana jest popularnie jełczeniem oksydatywnym.

AUTOOKSYDACJA TŁUSZCZÓW

Obejmuje przemiany, polegające na ich reakcji z tlenem atmosferycznym, przy czym produkty tych przemian same katalizują przebieg tych przemian.

Rozpoczęty proces utleniania jest bardzo trudny do zahamowania, ponieważ nawet niewielka część utleniających się tłuszczów prowadzi do powstania niestabilnych pierwszych produktów utleniania – nadtlenków, które ulegają rozpadowi do wysoce energetycznych i reaktywnych produktów, czyli wolnych rodników.

Powstające wolne rodniki rozpoczynają szereg chemiczny reakcji z niezmienionymi jeszcze kw. tłuszczowymi, wywołując ich spontaniczne łączenie się z tlenem i powstawanie kolejnych wolnych rodników. Taki przebieg reakcji określany jest łańcuchem autooksydacji.

W przebiegu autooksydacji wyróżnia się :

1. Inicjacja (okres indukcyjny),

2. Propagacja (okres gwałtownego pochłaniania tlenu)

3. Terminacja (okres polimeryzacji i kondensacji produktów utleniania)

Ad.1.

Oderwanie wodoru i utworzenie węglowego rodnika alkilowego w obecności inicjatora. Następują nieznaczne przemiany w tłuszczach, zachodzi tu bardzo powolne gromadzenie się nadtlenków i stopniowe pochłanianie tlenu. Nie ma istotnych zmian cech organoleptycznych tłuszczu.

RH --- R•+ H•

Ad.2.

Reakcja rodnika z tlenem i utworzenie rodnika nadtlenkowego, który następnie reaguje z nienasyconym lipidem i tworzy się wodorotlenek oraz nowy rodnik lipidowy

R• + O₂ -- ROO•

ROO• + RH -- ROOH + R•

Nowo powstały rodnik reaguje z tlenem, tworząc kolejny rodnik nadtlenkowy itd.

Wytwarza się duża ilość nadtlenków, które można oznaczyć chemicznie. Nie wywołują one jeszcze istotnych zmian smaku i zapachu tłuszczu, ani zawierających go produktów.

Dopiero w II okresie propagacji dochodzi do rozrywania długich łańcuchów kw. tłuszczowych i powstania produktów : aldehydy, ketony, kwasy, węglowodory, alkohole i inne związki, które zmieniają smak i zapach, toteż przy ich nadmiernym nagromadzeniu produkty tracą przydatność do spożycia stając się zjełczałe.

Ad. 3.

Rozpoczyna się wtedy gdy nastąpi duże nagromadzenie produktów utleniania, które wchodzą ze sobą w reakcje prowadzące do powstawania związków nierodnikowych o wysokiej masie cząsteczek, które nie są ani inicjatorami ani propagatorami reakcji.

Jest to tzw. zakończenie łańcucha autooksydacji, objawiające się wzrostem lepkości tłuszczu, który nie nadaje się do spozycia.

R• + R• --- RR´

RCO• + R• --- ROOR

ROO• + ROO• --- ROOR + O₂

Szybkość reakcji rośnie wraz ze stopniem nienasycenia

Olej słonecznikowy, olej sojowy, olej kukurydziany – jełczeją najszybciej

Kwas linolowy utlenia się 10-40 krotnie szybciej niż oleinowy. Okres, w którym tworzenie się nadtlenków jest niewykrywalne lub bardzo małe, do chwili gdy rozpoczyna się gwałtowny wzrost utlenienia jest nazywany okresem indukcji. Wraz z podwyższeniem temp. szybkość utleniania wzrasta.

Zapobieganie odrywaniu wodoru powodują przeciwutleniacze i synergenty.

Wykład 5

AUTOOKSYDACJA TŁUSZCZU

To reakcja endotermiczna, czyli do ich wywołania niezbędna jest energia, której ilość jest tym mniejsza im bardziej nienasycone są łańcuchy kw. tłuszczowych zawartych w danym rodzaju tłuszczu. To zjawisko tłumaczy większą podatność na utlenianie olejów roślinnych i rybich, zawierających kw. tłuszczowe wielonienasycone.

Autooksydację przyspieszają :

- światło, promieniowanie ultrafioletowe, podwyższona temperatura, zanieczyszczenie śladami metali szczególnie Fe i Cu, barwniki naturalne (takie jak chlorofil czy hemoglobina), produkty utleniania innych związków (zwłaszcza nadtlenki i wolne rodniki).

Wszystkie czynniki przyspieszające utlenianie nazywamy prooksydantami, zaś opóźniające te procesy antyoksydantami.

Konsekwencje autooksydacji :

- pogorszenie smaku i zapachu produktów,

- powstawanie związków toksycznych (nadtlenki, wolne rodniki, produkty polimeryzacji),

- powstawanie kompleksów pomiędzy produktami utleniania tłuszczów a białkami, w tym tzw. reakcje sieciujące które powodują obniżanie wartości biologicznej białka, jego strawności i przyswajalności,

- zmiana barwy produktów w wyniku przemian barwników naturalnych (karotenoidy, chlorofil itp.) jak tworzenie się nowych barwników (np. reakcje Maillarda),

- obniżenie wartości odżywczej produktów wskutek utleniania się niektórych witamin (A,D,E,B₆) lub reagowanie produktów utleniania tłuszczów z witaminami (B₁₂),

- obniżenie wartości odżywczej tłuszczów przez obniżenie zawartości NNKT, które w procesie autooksydacji najłatwiej ulegają utlenieniu.

OGRANICZANIE ZMIAN W PRZECHOWYWANYCH TŁUSZCZACH

- jełczenie hydrolityczne tłuszczów można łatwo ograniczyć przechowując je w warunkach uniemożliwiających działanie enzymów, głównie w obniżonej temp. przykładem jest tu masło, które w temp. pokojowej zachowuje dobrą jakość przez kilka dni, w warunkach chłodniczych kilka tygodni, a w stanie zamrożonym kilka miesięcy.

- innym sposobem zabezpieczenia przed jełczeniem hydrolitycznym lub utlenieniem jest zniszczenie enzymów przez pasteryzację lub blanszowanie produktów, które je zawierają.

- jełczenie oksydatywne jest praktycznie niemożliwe do wyeliminowania i co najwyżej można go spowolnić.

- wszelkie metody w celu ograniczenia szybkości ich autooksydacji mają znaczenie technologiczne, żywieniowe i ekonomiczne

- pozwalają dłużej zachować dobrą jakość żywności, jej wyższą wartość odżywczą i nieszkodliwość dla konsumenta

Stosowane zabiegi :

1. Przechowywanie w obniżonej temperaturze. Pozwala ona na znaczne zwolnienie tempa autooksydacji tłuszczów. Produktami, które szybko jełczeją nawet w stanie zamrożonym są mięso wieprzowe i tłuste ryby.

2. Przechowywanie tłuszczu bez dostępu światła. Stosowane w magazynach i dotyczy także samych opakowań.

3. Właściwe pakowanie żywności

Opakowanie nie powinno być przepuszczalne zarówno dla światła jak i dla tlenu atmosferycznego.

Pakowanie :

- próżniowe,

- wprowadzanie do wnętrza gazów obojętnych dla tłuszczu (azot, CO₂).

- wkładanie do opakowań pakiecików z substancjami wiążącymi tlen.

4. Podawanie przeciwutleniaczy do produktów.

Substancje dodawane w bardzo małych stężeniach (0,02%) i działają tak długo dopóki nie wyczerpią im się możliwości hamowania przemian. Po tym czasie tłuszcz utlenia się tak jak bez dodatków.

Wpływ procesu smażenia na jakość tłuszczu

- spośród 3 sposobów smażenia tj. w małej ilości tłuszczu (10-20 % w stosunku do smażonego produktu; bez tłuszczu (tzw. smażenie kontaktowe)oraz w dużej ilości tłuszczu (smażenie zanurzeniowe lub we fryturze) – stosunek tłuszczu do produktu 4:1 do 10:1. Ten ostatni proces powoduje największe zmiany w jakości tłuszczu.

Smażenie zanurzeniowe:

- tłuszcz ogrzewany jest przez długi okres czasu (3 niesprzyjające czynniki : wysoka temp., tlen z atmosfery oraz para wodna). Czynniki te powodują szereg przemian prowadzących do powstawania dużej ilości produktów rozkładu o różnorodnej budowie chemicznej. Poza tłuszczem, w procesie przemian biorą udział także składniki, które przenikają do tłuszczu ze smażonej potrawy. Są to m.in. związki rozpuszczalne w tłuszczu, barwniki, związki smakowo-zapachowe, tłuszcz zawarty w składnikach potrawy. Do tłuszczu przenikają także składniki stałe nierozpuszczalne, także cząstki smażonej potrawy, składniki panierek, sok wyciekający ze smażonego produktu. Ulegają one termicznemu rozkładowi, zanieczyszczają tłuszcz smażalni czy, powodują jego ciemnienie oraz nadają ciemne zabarwienie smażonej potrawy, a niektóre z nich także przyspieszają niekorzystne przemiany samego tłuszczu.

- odporność tłuszczów smażalniczych na wymienione zmiany zależy od wielu czynników

* skład kw. tłuszczowych – jak najmniej kw. wielonienasyconych (głównie kw. linolenowego)

* świeżość i dokładne oczyszczenie tłuszczu w trakcie rafinacji – do smażenia nie są przydatne tłuszcze nie rafinowane np. tzw. „dziewicza” oliwa z oliwek, oleje surowe, tłoczone na zimno.. Stopień oczyszczania olejów wpływa na ich odporność na ogrzewanie. Zmierzona temp. rozkładu (pkt. Dymienia), powinna ona wynosić dla tłuszczów do smażenia co najmniej 200 °C

* technologiczne i techniczne warunki prowadzenia procesu smażenia jak :

- dokładność i sprawność urządzeń termoregulujących,

- oczyszczanie tłuszczu i smażalnika z zanieczyszczeń przedostających się do produktu,

- unikanie nadmiernego napowietrzania tłuszczu podczas wkładania i wyjmowania smażonego produktu

PRZEMIANY WĘGLOWODANÓW W PROCESACH PRODUKCJI POTRAW

Węglowodany – zw. Organiczne, składające się z C,H,O. stosunek H:O jest taki sam jak w wodzie. Popularnie nazywane sacharydami, cukrami stanowią materiał zapasowy roślin (skrobia), zwierząt (glikogen).

Z chemicznego punktu widzenia są :

- cukry proste (monosacharydy),

- dwucukry (disacharydy),

- kilkucukry ( oligosacharydy),

- wielocukry ( polisacharydy)

MONOSACHARYDY

Glukoza (cukier gronowy) – w postaci wolnej w owocach (winogrona) i miodzie, jest składnikiem skrobi i innych polisacharydów.

Fruktoza (cukier owocowy) w naturze w formie wolnej w miodzie i owocach, jako dwucukier w sacharozie i jako złożony wielocukier – inulina – w bulwach karczochów, cykorii.

Galaktoza – w świecie roślinnym i zwierzęcym. W postaci związanej, wchodząc w skład laktoza i rafinozy choć niewielkie jej ilości znajdują się w produktach fermentacji mleka np. w jogurcie.

Mannoza – główny składnik polisacharydu zwanego mannanem, niewielkie ilości np. w pomarańczach.

Fruktoza -> glukoza -> galaktoza ->mannoza

DISACHARYDY

Składa się z dwóch cukrów prostych połączonych wiązaniem glikozydowym.

Sacharoza (fruktoza + glukoza), dawniej cukier trzcinowy lub buraczany, a dziś po prostu cukier. Sacharoza stanowi jedyny składnik cukru stołowego, który w naszym kraju jest najpopularniejszym środkiem słodzącym.

Laktoza (galaktoza + glukoza), występuje wyłącznie w mleku i jego produktach. W mleku 4,6 %. Jest cukrem znacznie mniej słodkim od sacharozy.

Maltoza (2 cząsteczki glukozy), cukier słodowy, stosowany jako środek słodzący głównie w słodzie i powstaje na drodze hydrolizy skrobi.

OLIGOSACHARYDY

Od 3-10 jednostek cukrów prostych, powstają w wyniku rozpadu polisacharydów. Oligosacharydy z rodziny rafinoz (nasiona roślin strączkowych – fasoli, grochu, bobu).

Rafinoza (galaktoza + glukoza + fruktoza)

Stachioza ( galaktoza + galaktoza + glukoza + fruktoza).

Cukry te nie są trawione w przewodzie pokarmowym człowieka ze względu na brak odpowiednich enzymów.

POLISACHARYDY

Od kilku do kilku tys. cząsteczek cukrów prostych

- rola strukturalna, forma magazynowania energii.

- z glukozy -> skrobia, glikogen, celuloza

- z fruktozy -> inulina

Skrobia – główny składnik węglowodanów w diecie człowieka. Organizm ludzki nie jest w stanie trawić i przyswajać skrobi surowej np. ziemniaki powinny być poddane obróbce termicznej, skrobia wtedy pęcznieje, a następnie kleikuje dopiero wtedy może być wykorzystana przez organizm.

PRZEMIANY MONO- I DISACHARYDÓW

- przemiany decydują głównie o smaku i barwie większości asortymentów gotowych wyrobów. Mogą warunkować takie tworzenie się ich struktury, ale tylko wąskiej grupy potraw :

1) zmiana słodkości roztworu cukrów,

2) karmelizacja,

3) piroliza,

4) reakcja Maillarda,

5) inwersja sacharozy

Ad.1

Na cechę słodkości tych cukrów wpływa temperatura i czas od sporządzenia roztworu. Wraz ze wzrostem temperatury ulega zmianie absolutna i względna słodkość cukrów.

Słodkość absolutna dla większości cukrów rośnie wraz z temperaturą i odczuwana jest optymalnie w temperaturze 35-50 °C.

Względna słodkość odnoszona jest do sacharozy i dla wielu cukrów charakteryzuje się spadkiem wraz ze wzrostem temperatury. W temp. 5 ° C fruktoza jest o ok. 40 % bardziej słodka od sacharozy, przy 40 °C ich stopień słodkości jest równy, a przy 60 °C jest ona tylko w 80 % tal słodka jak sacharoza.

Wniosek : konieczna ocena stanu osłodzenia potraw w temperaturze, w której są serwowane do spożycia oraz uwzględnieniu tych zależności przy zamianie jednego cukru innym.

Ad.2

Karmelizacja należy do 1 z 2 reakcji (oprócz Maillarda) do reakcji brązowienia nieenzymatycznego żywności. Najczęściej spotykana w rumianej skórce produktów smażonych i pieczonych z ciasta oraz panierowanych potraw z mięsa. Nadaje pożądaną barwę, zapach produktom piekarskim, ziarna kawy, napojom, piwu, orzeszkom ziemnym. Zachodzi w wysokiej temperaturze 150-190 °C, nie wyższej niż 240 °C.

Cukry redukujące (glukoza, fruktoza, laktoza, maltoza) ulegają karmelizacji łatwiej niż nieredukujące (sacharoza), a z cukrów prostych najbardziej podatna na karmelizację jest fruktoza.

Proces rozpoczyna się wtedy, gdy cukier stopi się w wysokiej temperaturze i zaczyna się pienić (wrzenie). Na tym etapie sacharoza się rozkłada. Zachodzi proces kondensacji, w którym poszczególne cukry tracą cząsteczki wody i wzajemnie ze sobą reagują tworząc np. bezwodnik fruktozy. Następnie izomeryzacja aldoz do ketoz i dalsze odwadnianie, w końcu zachodzi szereg reakcji zarówno rozkładu (powstają związki zapachowe) jak i polimeryzacji (barwa) i tworzą się związki mające ciemną barwę oraz charakterystyczny smak i zapach.

Ważny związek zapachowy -> diacetyl odpowiada za zapach maślany lub mleczny np. cukierków.

Charakterystyczny skład karmelu to -> hydroksymetylofurfural (HMF) w miodzie, sokach owocowych, mleku.

Ad.3

Piroliza – termiczny rozkład węglowodanów. Po reakcjach odwodnienia, polimeryzacji, kondensacji, depolimeryzacji zachodzi w cukrowcach termiczne rozrywanie wiązań C-C, nasilone zwłaszcza w temperaturze 240 °C. Powstają związki lotne i nielotne, związki typu kw. karboksylowych, ketonów, aldehydów, węglowodorów, tlenek i dwutlenek węgla. Produkty mają niekorzystny smak i zapach.

Ad.4

Reakcje Maillarda – reakcje zachodzące między aminokwasami a cukrami redukującymi. Produktami są tysiące związków zarówno wysokocząsteczkowych nadających żywności barwę brunatną, jak i niskocząsteczkowych nadających jej charakterystyczny smak i zapach. Jest reakcją niepożądaną, jeśli ma miejsce w czasie przechowywania żywności. Powoduje ciemnienie i pogorszenie smaku soków i innych przetworów owocowych, suszów warzywnych i owocowych oraz mleka w proszku. Obniża się wartość odżywcza, ponieważ rozkładana jest witamina C oraz blokowane są aminokwasy (lizyna). Reakcja zachodząca podczas ogrzewania jest na ogół pożądana, ponieważ powstają bardzo korzystne cechy sensoryczne.

W wielu procesach technologicznych takich jak pieczenie, smażenie, gotowanie celem ogrzewania surowców jest wywołanie reakcji Maillarda. Reakcja ta odpowiada za zapach chleba, ciastek, mięsa, czekolady, prażonej kukurydzy, piwa i gotowanego ryżu.

W wielu produktach np. w kawie, aromat tworzą produkty reakcji Maillarda i karmelizacji.

Jednakże karmelizacja zachodzi w temp. >150 °C, podczas gdy reakcja Maillarda w temperaturze pokojowej. W powstawaniu produktów reakcji Maillarda role odgrywa wiele czynników, od których zależy ostateczna barwa, zapach. Należą do nich : pH, rodzaj aminokwasu i cukru, temperatura, czas, obecność tlenu, zawartość wody, aktywność wody, inne składniki żywności.

Głównym czynnikiem przyspieszającym jest :

- temperatura (70 °C przebiega 9 tys. razy szybciej),

- odczyn środowiska też wpływa na szybkość reakcji Maillarda, w środowisku kwaśnym zachodzi wolniej niż w obojętnym lub alkalicznym.

Ad. 5

Inwersja – to proces ogrzewania sacharozy zwłaszcza w obecności kwasów, który prowadzi do jej hydrolizy, czyli rozkładu glukozy i fruktozy. W wyniku tej reakcji następuje zmiana skręcalności światła roztworu cukru. Inwersja jest podstawą do otrzymywania tzw. cukrów inwertowanych (podstawa sztucznego miodu). Ma miejsce w produkcji potraw owoców słodzonych sacharozą np. kisiel, kompoty, podczas gotowania syropów z dodatkiem kwasów. Stopień inwersji zależy od czasu ogrzewania oraz od obecności oraz stężenia kwasów. Najbardziej przyspiesza inwersję kwas szczawiowy. Następuje zmiana smaku potrawy (bardziej słodka), zmiana stopnia i sposobu krystalizacji sacharozy, powstająca glukoza ma mniejsze kryształy niż sacharoza a fruktoza w ogóle nie krystalizuje. Wykorzystuje się to przy otrzymywaniu pomad i lukrów.

Przemiany skrobi

Wpływają na strukturę i konsystencję potraw, w mniejszym stopniu na ich barwę, smak i zapach. Ciepło -> główny czynnik powodujący przemiany skrobi, a ich rodzaj i zakres zależą od temperatury osiąganej podczas ogrzewania. O zakresie temperatur decyduje zawartość wody. Tam gdzie jest ona obecna, max temperatury jakie można osiągnąć to 100 °C (gotowanie, duszenie, w środku produktów smażonych i pieczonych).

Ogrzewanie bez obecności wody (200 °C), w prażeniu, zasmażaniu mąki, przy powierzchni produktów smażonych i pieczonych.

Przemiany skrobi można zatem podzielić na :

- zachodzące w obecności wody oraz w czasie tzw. suchego ogrzewania skrobi.

Wykład 6

CHOROBA	WPŁYW DIETY (%)
Choroby serca	30
Nowotwory	35
Zaparcia	70
Otyłość	50
Cukrzyca typu II	25
Próchnica zębów	30

Rola tlenu w organizmie człowieka

- badania nad biologiczną rolą tlenu wskazują, że ten życiodajny pierwiastek jest jednocześnie toksyczny i może być przyczyną wielu zakłóceń w org. Żywych,

- reaktywne formy tlenu pobierane z otoczenia oraz powstałe w procesach metabolicznych mogą wywoływać poważne uszkodzenia materiału genetycznego,

- mogą eliminować biologiczne funkcje ważnych dla życia polimerów oraz licznych zw. Chemicznych funkcjonujących w żywych organizmach,

- podczas tzw. niepełnej redukcji tlenu cząsteczkowego dochodzi do uwolnienia wysoce reaktywnych cząsteczek – wolnych rodników mających na swym orbitalu pojedynczy niesparowany elektron, co nadaje im cechę niestabilności i wysokiej reaktywności chemicznej.

Do wolnych rodników zaliczamy :

- anion ponadtlenkowy (O^2-)

- tlen atomowy

- rodnik hydroksylowy (OH^-)

- nadtlenek wodoru

- rodnik hydroksylonadtlenkowy (HOO^-)

POWSTAWANIE WOLNYCH RODNIKÓW

- reaktywne formy tlenu powstają : pod wpływem promieniowania UV, ozonu, promieniowania jonizującego,

- mogą powstawać także w organizmie człowieka w reakcjach oddychania tkankowego,

- związki o charakterze pro oksydacyjnym bywają dostarczane z codzienną dietą, lekami, inhalowane z powietrzem oraz dymem tytoniowym,

- wolne rodniki powstają w czasie produkcji żywności : podczas smażenia, wędzenia, jełczenia tłuszczu

- w komórkach wolne rodniki atakują cząsteczki białek, lipidów, węglowodanów, kwasów nukleinowych, powodując ich utlenianie i naruszenie struktury

- mogą ponadto zakłócić funkcję różnych białek zawartych w błonach lub spowodować takie zmiany w białkach antygenowych, że komórki organizmu są rozpoznawane przez układ odpornościowy jako niepożądane komórki obce i niszczone

- wolne rodniki atakują także kwasy nukleinowe – zmiany zasad czy pęknięcia chromosomów mogą wpływać na ekspresję genów, powodować rearanżację materiału genetycznego. Zmiany te mogą dawać sygnał do rozpoczęcia patologicznej proliferacji komórek i indukować proces promocji nowotworowej.

Naturalne systemy ochronne :

- białka wiążące metale przejściowe (transferyna, ceruloplazmina, heptoglobina, hemopeksyna),

- niektóre enzymy komórkowe : dysmutaza ponadtlenkowa (unieczynniająca rodnik ponadtlenkowy), katalaza, peroksydaza glutationowa (unieczynniające tlenek wodoru)

- nieenzymatyczne „zmiatacze” wolnych rodników tj. kwas moczowy, bilirubina, glutation, cysteina

- naturalne lub syntetyczne związki o właściwościach antyoksydacyjnych – kw. askorbinowy, α – tokoferol, β-karoten, związki polifenolowe oraz inne witaminy i składniki mineralne (selen)

Dwie grupy przeciwutleniaczy :

1. Związki przecinające reakcje rodnikowe przez przekazanie im wodoru lub elektronów, co powoduje przejście rodnika w związek o wyższej stabilności. Do tej grupy przeciwutleniaczy zaliczamy fenole typu galusanów, hydrochinonów, tokoferoli.

2. Przeciwutleniacze, których działanie ma charakter synergistyczny. Tworzą je związki zdolne do wychwytywania tlenu oraz do chelatowania jonów biorących udział w tworzeniu się rodników. Zalicza się tu : kw. askorbinowy, związki chelatujące metale ( np. kw. cytrynowy), flawonoidy, Wit. A, β-karoten, selen.

POLIFENOLE – właściwości antyoksydacyjne:

- wspólną cechą jest łatwość włączania się do reakcji redox

- związki fenolowe posiadają zdolność do przenoszenia protonów i elektronów, co powoduje iż łatwo ulegają utlenianiu

- polifenole chronią org. Przed szkodliwym działaniem nadtlenków i rodników inicjujących procesy oksydacyjne, głównie przez „zmiatanie” rodników nadtlenkowych i przerywanie łańcuchowych reakcji rodnikowych, wolne rodniki stają się nieaktywne

- właściwości : przeciwdziałanie nadciśnieniu tętniczemu, arytmii serca, ponadto obniżanie poziomu cholesterolu oraz działanie przeciwzapalne, przeciwalergiczne, przeciwrakowe.

Działanie polifenoli :

Polifenol (OH) + R• polifenol (O•) + RH

Powstające rodniki fenolowe są w miarę stabilne, posiadają zdolność wygaszania wolnych rodników :

ROO• + PP• ROOPP

RO• + PP• ROPP

PP• - rodnik fenolowy

FLAWONOIDY (zbudowane z flawonu)

Właściwości:

- wykazują korzystne działanie na układ sercowo – naczyniowy

- zapobiegają niekorzystnemu zjawisku sklejania się trombocytów oraz utlenianiu frakcji cholesterolu LDL i innych lipidów obecnych we krwi,

- podtrzymują elastyczność, integralność i zwiększają odporność na uszkodzenia ścian naczyń krwionośnych,

- wykazują działanie antynowotworowe hamując działanie wielu enzymów uczestniczących w podziale i rozmnażaniu się komórek, zlepianiu płytek krwi i przemianach związków obcych

Źródła flawonoidów:

- owoce cytrusow, jagodowe,

- zielonolistne oraz żółte i czerwone warzywa,

- owoce (grejpfruty, pomarańcze, jagody, aronie, jabłka),

- herbata (zwłaszcza zielona) i czerwone wino

Spożycie flawonoidów w Polsce 32,3 mg.

Uważa się, że spożycie związków fenolowych w tym flawonoidy powinno wynosić nie mniej niż 1-2 g/dobę.

FITOESTROGENY

- lignany, izoflawony, kumestany

- występują w oleju lnianym, lucernie, koniczynie

- należą do fito estrogenów, izoflawony (genisteina) występują głównie w nasionach roślin strączkowych.

Właściwości :

- chronią cholesterol frakcji LDL przed utlenianiem i tym samym zapobiegają odkładaniu się blaszki miażdżycowej w naczyniach krwionośnych, co znacznie obniża ryzyko wystąpienia choroby niedokrwiennej serca.

- posiadają zdolność redukcji zawartości całkowitej cholesterolu oraz podnoszeniu poziomu lipoprotein frakcji HDL,

- hamują angiogenezę w guzach nowotworowych oraz wspomagają apoptozę, zapobiegają inicjacji nowotworów estrogenozależnych np. raka piersi lub prostaty.

RESWERATROL

- czerwonych winogronach, czerwonym winie

- zapobiegają utlenianiu lipoprotein frakcji LDL oraz wykazują działanie detoksykacyjne.

- czynnik przeciwmutagenny oraz hamujący inicjacji i rozwoju nowotworów,

- zapobiega zakrzepom krwi

RETINOL (Wit. A)

- działanie przeciwutleniające – związane z niszczeniem nie tylko wolnych rodników tlenowych, nadtlenków kw. tłuszczowych, uwalniających się w procesie peroksydacji lipidów

LIKOPEN

- w pomidorach, jego przetworach, czerwonej papryce, grejpfrutach

- zapobiega utlenianiu frakcji LDL cholesterolu i obniżeniu ogólnego poziomu cholesterolu

- działanie antymutagenne i przeciwnowotworowe,

- odwrotna korelacja pomiędzy spożywaniem diety bogatej w produkty pomidorowe, a występowaniem raka : prostaty, przewodu pokarmowego, skóry, dróg oddechowych, przewodu moczowego, szyjki macicy.

TOKOFEROL (Wit. E)

- obniżają procesy peroksydacyjne w org., m.in. zapobiega procesom utleniania lipoprotein LDL,

- niedobory Wit. E przyspieszają procesy starzenia się org., zwiększają ryzyko zachorowania na choroby degeneracyjne w tym nowotwory.

KWAS ASKORBINOWY (Wit. C)

- przeciwutleniające właściwości – neutralizuje mutageny i kancerogeny tworzące się w przewodzie pokarmowym

- zapobiega rozwojowi nowotworów (raka żołądka i przełyku)

Wpływ obróbki technologicznej :

Produkcja soków owocowych

- przetwarzanie jabłek na klarowne soki bardzo niekorzystnie wpływa na zawartość przeciwutleniaczy

- sok otrzymany metodą konwencjonalną ma zaledwie 10 % aktywności przeciwutleniającej świeżych jabłek,

- klarowne soki jabłkowe są wyjątkowo ubogie w polifenole (6-krotnie niższa aktywność)

- mętny sok jabłkowy – 52 % wzrostu potencjału przeciwutleniającego w osoczu krwi osób, które wypiły po 700 ml soku

- soki z owoców jagodowych są znacznie bogatsze w przeciwutleniacze zarówno polifenole jak i kw. askorbinowy

- sok z borówki amerykańskiej – 53 % kw. chloro genowego

35 % flawonoli

43 % procyjanidyn

- bardzo niekorzystny wpływ na zawartość antocyjanów w sokach z owoców jagodowych ma wysoka temp.

- w temp. 100 °C okres połowicznego zaniku wynosi zaledwie 1 godz. (38 °C – 240 h, 20°C – 54 dni)

Produkcja win :

- kompozycja zw. Fenolowych w winie zależy od 3 parametrów : polifenoli zawartych w owocach, techniki otrzymywania moszczów i produkcji wina oraz reakcji chemicznych zachodzących podczas dojrzewania wina.

Straty antyoksydantów mogą wywoływać następujące procesy technologiczne :

- obróbka termiczna,

- obróbka mechaniczna,

- rozdrabnianie tkanek,

- przechowywanie surowców i produktów gotowych

PAKOWANIE PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH :

- bardzo dobre rezultaty daje pakowanie w atmosferze azotu lub dwutlenku węgla co eliminuje obecność tlenu, który jest gazem wykazującym pro oksydacyjne działanie, szczególnie w odniesieniu do witamin, barwników, tłuszczów,

- nowe opakowania –tzw. folie sprytne regulujące przepływ tlenu i dwutlenku węgla między opakowaniem i otaczającym powietrzem.

Antyoksydanty a choroby dieto zależne :

- wykazano zmniejszenie uszkodzeń miażdżycowych pod wpływem zielonej i czarnej herbaty, soku z owoców granatu i cytrusów, kakao, oliwy z oliwek, ekstraktów z winogron, czerwonego wina, czystych związków np. kwercetyny, katechiny, kw. fenolowych,

- kompleksowe kardioprotekcyjne działanie polifenoli o zróżnicowanej strukturze jest zjawisko noszące nazwę „francuskiego paradoksu”

- przypuszcza się, że spożywanie dużych ilości czerwonego wina, pomimo znacznej zawartości tłuszczów w diecie, jest przyczyną zmniejszonej zachorowalności Francuzów na miażdżycę w porównaniu z innymi krajami.

- czerwone wino jest bogatym źródłem zw. Polifenolowych : antocyjanin, katechin, flawonowi, wykazujących silne właściwości przeciwutleniające i kardioprotekcyjne,

- korzystny wpływ czerwonego wina oraz frakcji polifenolowych z winogron na istotny element układu krzepnięcia krwi, jakim jest agregacja czerwonych płytek zarówno u ludzi, psów, małp,

- nie obserwowano takiego efektu po spożyciu wina białego.

Herbata a choroby dieto zależne

- wykazano odwrotną zależność pomiędzy częstością zawałów serca a piciem co najmniej 3 filiżanek dziennie

- po wypiciu naparu z czarnej herbaty następuje wzrost całkowitej zdolności przeciwutleniającej surowicy krwi o 50-70 %,

- żywność bogata w polifenole ma korzystny wpływ na szereg biomarkerów ryzyka chorób sercowo-naczyniowych, wpływa na biomarkery stresu oksydacyjnego, lipemii i procesu zapalnego.

Spożycie wit. antyoksydacyjnych a choroby

- skuteczność α- tokoferolu w zapobieganiu miażdżycy, w badaniach na ludziach nie udało się wykazać związku między spożyciem wit. E, a śmiertelnością z powodu chorób serca,

- w badaniach epidemiologicznych nie uzyskano potwierdzenia skuteczności podawania jednocześnie wit. C i E w zwalczaniu chorób serca, mają za to właściwości przeciwzapalne i przeciwkrzepliwe stąd hipoteza o działaniu przeciwmiażdżycowym.

Spożycie antyoksydantów a choroby nowotworowe :

- kombinacje re tinolu, cynku, selenu, ryboflawiny, niacyny, wit.C, β-karotenu, wit. E (5 lat) – zmniejsza śmiertelność z powodu nowotworów przełyku i żołądka (gr. Przyjmujące -> β-karoten, selen, wit. E_

- dobre rezultaty suplementacji wit. antyoksydacyjnymi tylko u osób, które mają niedobór tych witamin, czy wykazują niedobory w stanie odżywienia.

Aby zmniejszyć ryzyko zachorowania na choroby dieto zależne należy :

- spożywać surowe owoce i warzywa kilka razy dziennie (5x)

- pić umiarkowane ilości czerwonego wina,

- zwiększyć w diecie spożywanie soków owocowych i warzywnych nieklarowanych,

- zwiększyć spożycie zielonej herbaty kosztem czarnej.