TECHNOLOGIA I ANALIZA ŻYWNOŚCI

(Wykłady)

Dr inż. Robert Klewicki

Kolokwia - 7 i 14 wykład

2-3 pytania

Numer 36

30.09.2008r.

Żywność (środek spożywczy) według Ustawy o Warunkach Zdrowotnych Żywności i Żywienia (2001r.):

• każda substancja lub produkt przetworzony, częściowo przetworzony lub nieprzetworzony przeznaczony do spożycia przez ludzi, w tym napoje, woda, guma do żucia oraz składniki żywności celowo dodawane do żywności w procesie produkcji.

• Nie obejmuje

• środków żywienia zwierząt,

• żywych zwierząt jeśli nie są wprowadzone do obrotu jako żywność przeznaczona bezpośrednio dla konsumenta,

• roślin przed zbiorem,

• produktów leczniczych,

• kosmetyków,

• tytoniu i wyrobów tytoniowych,

• środków odurzających i substancji psychotropowych,

• zanieczyszczeń.

Substancje obce:

1. Dodatki do żywności. Dozwolone są:

• Substancje niespożywane odrębnie jako żywność, nie będą Ce typowym składnikiem żywności

• Posiadające lub nie posiadające wartości odżywczych

• Ich celowe użycie technologiczne w procesie produkcji, przetwarzanie, przygotowywania, pakowania, przewozu i przechowywania powoduje zamierzone lub spodziewane rezultaty w środku spożywczym albo w ½ produktach będących jego komponentami

• Mogą być stosowane tylko, gdy ich użycie jest technologicznie uzasadnione i nie stwarza zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka

Substancje pomagające w przetwarzaniu:

• Nie są same spożywane jako składnik żywności

• Są celowo stosowane w przetwarzaniu surowców żywności lub ich składników dla osiągnięcia zamierzonego celu technologicznego w procesie produkcji

• Może nastąpić niezamierzone lecz technologicznie nieuniknione występowanie ich pozostałości lub ich pochodnych w produkcie końcowym, które nie zagrażają zdrowiu oraz nie wywierają wpływu technologicznego na gotowy produkt

3. Zanieczyszczenia:

• Każda substancja, która nie jest celowo dodana do żywności, a jest w niej obecna w następstwie procesów produkcji, włączając w to etapy uprawy roślin, hodowli zwierząt i ich leczenia, a także wytwarzanie, przetwarzanie, przygotowywanie żywności, uzdatnianie, pakowanie, transport, przechowywanie, albo jest następstwem zanieczyszczeń środowiska.

• Nie obejmuje fragmentów owadów i sierści zwierząt

Podział surowców do wytwarzania produktów żywnościowych ze względu na:

• Pochodzenie:

• Roślinne

• Zwierzęce

• Znaczenie w procesie technologicznym:

• Podstawowe (zasadnicza część produktów, ich koszt stanowi od 80% ogólnych kosztów produkcji)

• Pomocnicze (środki zapachowe, smakowe, barwiące, konserwujące, klarujące, inne)

• Skład chemiczny:

• Białkowe (jaja, mleko, sery)

• Tłuszczowe (oleje, masło)

• Węglowodanowe (cukier, mąka, kasza, miód)

Stopień przetworzenia surowca:

• Produkty naturalne (ziemniaki, jaja, mleko)

• Produkty minimalnie przetworzone - do obrotu handlowego w tzw. stanie logistycznym (w supermarketach, owoce, warzywa umyte lub/i obrane, zapakowane)

• Konserwy - dostrzegalny pierwotny charakter surowca

• Zamrażanie (mrożonki)

• Sterylizacja w naczyniu hermetycznym

• Suszenie (mleko w proszku, płatki ziemniaczane)

• Słodzenie i solenie (owoce w syropach, solone śledzie)

• Zabezpieczenie chemiczne (pulpy owocowe z dodatkiem SO₂)

• Przetwory - zatracona pierwotna indywidualność surowca (masło, sery wędliny, dżemy, pieczywo)

• Produkty pochodne - powstałe przez wyodrębnienie z surowców czystego składnika (sacharoza, olej roślinny)

• Produkty pochodne przetworzone - powstałe z przetworzenia czystego składnika (skrobia modyfikowana, tłuszcze utwardzone)

• Wytwory - produkty samoistnie wytworzone przez przemysł spożywczy np. produktu fermentacji i biosyntezy (etanol, spożywcze kwasy organiczne, aminokwasy, witaminy, drożdże piekarskie)

Kryteria jakości produktów żywnościowych:

• Jakość zdrowotna żywności - ogół cech i kryteriów, przy pomocy których charakteryzuje się żywność pod względem jakości organoleptycznej, wartości odżywczej oraz bezpieczeństwa dla zdrowia konsumentów.

• Jakość organoleptyczna żywności - zespół cech obejmujących smak, zapach, wygląd, barwę i konsystencję, które można wyodrębnić i ocenić przy pomocy zmysłów człowieka.

Wartość odżywcza - szczególne wartości środka spożywczego ze względu na:

• Energię (wartość kaloryczną), którą ten środek spożywczy dostarcza, dostarcza w ilości zmniejszonej lub nie dostarcza.

• Składniki odżywcze, które ten środek spożywczy zawiera, zawiera w ilości zmniejszonej lub nie zawiera.

Spożywanie Trawienie Wchłanianie Przyswajanie Wydalanie = Wartość odżywcza

Składnik odżywczy - składnik pokarmowy niezbędny do odżywania organizmu człowieka. W szczególności białka, tłuszcze, węglowodory, witaminy i składniki mineralne.

TŁUSZCZE (9 kcal/g)

• Najbardziej skoncentrowane źródło energii

• Źródło witamin A, D, E i K

• Zawierają niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe:

• Izomery cis kwasu linolowego

• Izomery cis kwasu α-linolowego

• Kwas ikozapentanowy [EPA]

• Kwas dokozaheksaenowy [DHA]

Nienasycone kwasy tłuszczowe są niezbędne do produkcji związków potrzebnych do budowy błon komórkowych a także w produkcji hormonów. Przyczyniają się do prawidłowej dystrybucji cholesterolu w organizmie, zapobiegając nadciśnieniu tętniczemu i zakrzepom krwi w naczyniach krwionośnych, powstawaniu nowotworów, zaburzeniom pracy układu immunologicznego.

Kwasy nienasycone występują głównie w roślinach. Główny przedstawiciel to kwas oleinowy (C₁₈).

W tłuszczach zwierzęcych występują prawie wyłącznie kwasy nasycone. Dominują palmitynowy (C₁₆) i stearynowy (C₁₈).

WĘGLOWODANY (4 kcal/g)

• Łatwiej przyswajalne niż tłuszcze. Pokrywają około 60% zapotrzebowania na energię dorosłego człowieka.

• Cukry proste - wchłaniane bezpośrednio z przewodu pokarmowego.

• Cukry złożone - najpierw enzymatycznie rozkładane do cukrów prostych.

• Wielocukry, które nie są rozkładane w przewodzie pokarmowym (celuloza, hemiceluloza, pektyny) przechodzą przez cały układ pokarmowy i regulują jego prace przez usuwanie substancji szkodliwych (np. cholesterolu) i polepszenie perystaltyki jelit. Wpływają na spowolnienie hydrolizy cukrów przez co zmniejsza się stężenie glukozy we krwi.

• Oligosacharydy - cukry złożone z 2 do 10 reszt monosacharydowych. Często nieprzyswajalne dla organizmu. Pożywka dla drobnoustrojów korzystnych dla człowieka (bakteria kwasu mlekowego) występujących w przewodzie pokarmowym.

W mięsie cukry występują w ilości poniżej 1 %

Prawie wyłącznym źródłem cukrów są surowce roślinne:

• glukoza, fruktoza - owoce, miód

• sacharoza - buraki cukrowe, trzcina

• maltoza - ziemniaki, zboża

• celuloza, ligniny, pektyny - owoce, warzywa, zboża

• glikogen - wątroba

• laktoza - mleko

BIAŁKO

• Wykorzystywane jako źródło energii tylko przy dużym deficycie cukrów i tłuszczów.

• Wchodzi w skład wszystkich tkanek i związków biologicznie czynnych w organizmie.

• Aminokwasy egzogenne - (niezbędne) jest to grupa aminokwasów, które nie mogą być syntetyzowane w organizmie zwierzęcym czy ludzkim i muszą być dostarczane w pożywieniu ok. 50% wszystkich aminokwasów.

• Aminokwasy endogenne - to aminokwasy, które organizm zwierzęcy może syntetyzować samodzielnie

• Aminokwas egzogenny występujący w najmniejszej ilości (w porównaniu do wzorca) określa przyswajalność białka (tzw. prawo minimum).

Chemiczny miernik jakość białka (CS):

Zawartość aminokwasu egzogennego w białku [mg/gN]

Zawartość aminokwasu egzogennego we wzorcu [mg/gN]

Źródła białka:

• Suche warzywa strączkowe 26-31%

• Jaja 12-13%

• Mięso i ryby 11-20%

• Surowce roślinne 6-14%

• Mleko i przetwory mleczne 3-25%

Rola związków mineralnych:

• Aktywacja enzymów (Mg)

• Budowa tkanek (Ca, P, F)

• Regulacja równowagi kwasowo-zasadowej (K, Na, Cl)

• Produkcja energii (P, K)

• Regulacja pracy mięśni (Ca, Mg, Cl, K)

• Regulacja pracy gruczołów (Zn, I)

• Inne

Sole mineralne tworzone najczęściej przez: K, Na, Ca, Mg, Fe, P, S, Cl

Ważne mikroelementy: Mn, Cu, Zn, Mo, I, F, Co, B

Postać soli mineralnych:

• Wykrystalizowane sole nieorganiczne

• Jony

• Połączenia ze związkami organicznymi

Główne źródła:

• Wapń - mleko, sery

• Potas, fosfor - warzywa, owoce

• Chlor - sól kamienna

7.10.2008r

WODA

1. Rozpuszczalnik

2. Katalizator reakcji chemicznych

3. Środowisko reakcji chemicznych

4. Wykazuje właściwości utleniające poprzez:

• hamowanie dyfuzji tlenu do miejsc reakcji

• obniżenie katalizującego działania metali przez ich chelatowanie (proces wiązania pierwiastków metalicznych przez słabe kwasy organiczne) i wiązanie w niereaktywne wodorotlenki

• wiązanie wodorotlenków powstających podczas ?????? tłuszczów

Wpływa na strukturę żywności - duża zawartość wody przyspiesza zmiany biologiczne fizykochemiczne w skutek ułatwienia transportu cząstek substancji chemicznych, rozpuszczanie katalizatorów i zwiększenie powierzchni reakcji.

Zawartość wody w surowcach:

• Owoce i warzywa - 90%

• Mięso - 60-70%

• Rośliny okopowe - 70-80%

• Nasiona zbóż - 13-15%

• Mleko - około 88%

Straty witamin następują podczas:

• Transportu

• Przetwarzanie

• Przechowywanie

Czynniki niszczące to:

• Światło

• Tlen

• Kwasy

• Zasady

• Promieniowanie jonizujące

Wpływ temperatury na składniki żywności:

• Witaminy są najbardziej narażone

• Tłuszcze są najbardziej odporne

• Białka w temperaturze do 100˚C nie tracą swoich wartości. W formie denaturowanej są łatwiej przyswajalne. Powyżej 100˚C łączą się aminokwasy z cukrami i to obniża wartości odżywcze

• Jeśli wysoka temperatura działa na zhydrolizowane białka, to tak, gdzie są aminokwasy otrzymamy nitrozaminy, bardzo niezdrowe.

• W temperaturze 150-240˚C z cukrów bezwodnych powstaje karmel, zmniejsza to jego wartość odżywczą

• Cukry proste do 100˚C są stabilne

• Cukry złożone lepiej przyswajalne po skleikowaniu

Zdrowotność żywności - cecha oznaczająca brak w żywności składników negatywnie wpływających na stan zdrowia. Składniki te mogą być:

• Szkodliwe - działają w dłuższym okresie czasu, wchodzą w interakcję z DNA i białkami

• Toksyczne - od razu ostre objawy zatrucia

Substancje zanieczyszczające żywność:

• Metale ciężkie:

• kadm, rtęć, ołów, antymon - wybitnie szkodliwe

• żelazo, miedź, cynk, kobalt, mangan - szkodliwe w większych ilościach

Pochodzą z opakowań, aparatury przemysłowej, substancji dodawanych do żywności oraz ze środowiska, z którego pochodzą surowce do produkcji.

• Pestycydy (ogólna nazwa środków owado-, chwasto-, grzybobójczych, do zwalczania gryzoni itp.) Zanieczyszczają surowce używane w produkcji żywności

• Azotany - dodawane jako konserwanty, z nawozów. Azotany III (produkt mikrobiologicznej redukcji azotanów V), nietroaminy (pochodne azotanów III i aminów).

• Substancje migrujące z tworzyw sztucznych

• Detergenty - używane do utrzymania czystości aparatury

• Leki weterynaryjne - antybiotyki, hormony (stosowane w hodowli)

• Pikrotoksyny - metabolity pleśni o działaniu toksycznym

• Środki spulchniające

• Syntetyczne środki słodzące

Smakowitość - cecha określana przez zapach, smak, wrażenia wizualne oraz wrażenia czuciowe występujące podczas kontaktu z żywnością. Większość produktów uzyskuje tę smakowitość dzięki stosowaniu substancji, które działają na trzy sposoby:

• nadają zupełnie nowe cechy (np. barwę)

• wzmacniają lub anulują dotychczasową cechę

• maskują cechy niepożądane (np. mdły smak)

Niedopuszczalne jest maskowanie błędów w procesie technologicznym! Np. dodawanie na przykład. dodawanie truskawek do przekwszonych jogurtów.

Dozwolone substancje dodatkowe nie będące składnikami żywności:

• substancje przeznaczone do wód do picia

• baza do gumy do żucia

• chlorek amonu

• plazma krwi

• kazeina

• ???????

Dozwolonych substancji dodatkowych z wyjątkiem określonych w załączniku do rozporządzenia nie stosuje się do:

• żywności nie przetworzonej

• miodu pszczelego

• wód mineralnych, źródłowych, stołowych

• masła

• mleka

• maślanek

• herbaty

• cukru białego

• suchych makaronów

• kaszy

ADI -Acceptable Daily Intake - dopuszczalne dzienne przyjęcie - określa ile mg substancji w przeliczeniu na kg ciała może dziennie przyjmować człowiek w ciągu całego życia bez szkody dla zdrowia.

Atrakcyjność - określają ja takie cechy jak:

• wygląd zewnętrzny (barwa, kształt, wielkość, połysk, faktura powierzchni)

• konsystencja (twardość, sprężystość, lepkość)

• wygląd na przekroju (szczegóły struktury i barwy zależne od użytych surowców i technologii)

• zapach

• tekstura (oceniana przez ugryzienie kęsa próbki i jej mastyfikację)

Smakowitość - suma wrażeń smakowo-zapachowo-czuciowych podczas oceny doustnej.

Dyspozycyjność - składają się na nią:

• sposób otwierania i zamykania opakowania

• wielkość opakowania

• sposób transportu i składowania

• rozpoznawalność produktu przez nabywcę

Trwałość - oznacza możliwość dłuższego przechowywania żywności bez obniżania jej jakości to znaczy z zachowaniem odpowiedniego smaku, zapachu, struktury, wartości odżywczych oraz czystości mikrobiologicznej.

Procesy konserwujące

Pasteryzacja

• Cel: zabicie wegetatywnych form drobnoustrojów

• Warunki: ogrzewanie w 60-95˚C w czasie od kilku do 20-30 minut w zależności od produktu. Najlepiej pH<4,5

• Niekorzystne efekty:

- denaturacja białek

- straty witamin

- obniżenie stałości układów koloidalnych

- zmiana cech organoleptycznych w wyniku reakcji utleniania i nieenzymatycznego brunatnienia (posmak pasteryzacji)

Sterylizacja

• Cel: zabicie wegetatywnych form drobnoustrojów oraz przetrwalników bakterii

• Produkty o pH>4,5 (np. mięso, warzywa) temp. 115-120˚C przez kilkanaście-kilkadziesiąt minut

• Produkty o pH<4,5 (kwaśne) jeśli wymagana jest obróbka cieplna to temp 100˚C przez około 30 minut

Blanszowanie

• Cel: wstępne zabezpieczenie surowców i półproduktów i zabicie wegetatywnych form drobnoustrojów na powierzchni oraz inaktywacja enzymów

• Warunki: kontakt z wodą lub poza wodą o temperaturze 90˚C przez kilka minut

Chłodzenie i zamrażanie

Filtracja

• Mechaniczne usuwanie drobnoustrojów na przegrodach z celulozy o porach wielkości około 0,5 μm

• Stosowane zwłaszcza do jałowienia soków owocowych, wód mineralnych i leków

• Przed filtracją można stosować wirowanie na przykład do przerwania fermentacji, na odpowiednim etapie, aby pozostał określony poziom cukru

Suszenie

• Obniżenie zawartości wody do poziomu, który utrudnia rozwój mikroorganizmów

Napromieniowanie β lub γ

• W zabezpieczaniu żywności ma ogromne zastosowanie (najczęściej tuszki drobiowe i przyprawy)

• Może prowadzić do:

- stymulowania procesów autodysocjacji i kondensacji

- niepełnego zabezpieczenia (nie wszystkie enzymy są niszczone podczas napromieniowywania, powodują one niekorzystne zmiany w żywności podczas przechowywania)

• Promieniowanie UV używane do wyjaławiania zakładów produkcyjnych

Zakwaszanie

• Dodatek do żywności kwasu octowego, mlekowego, cytrynowego lub winowego, co prowadzi do odczyny pH do 2,5, powodując wstrzymanie rozwoju bakterii

Wędzenie

• Stosowane do konserwacji mięsa i ryb

• Prowadzi do zmniejszenia zawartości wody oraz nasączenia produktów substancjami zwalczającymi drobnoustroje (bakterie, grzyby): fenole, krezole, aldehydy, kwasy, estry, alkohole, policykliczne węglowodory

• Produkty wędzone są odporne na jełczenie

Zatężanie, słodzenie, solenie

• Metody osmoaktywne (wykorzystują ciśnienie osmotyczne fazy wodnej produktu, co wiąże się z odbieraniem wody z komórki drobnoustrojów i hamowaniem ich wzrostu)

• Sól kuchenna: pełny efekt przy 18-20%

Chemiczne środki zabezpieczające

• Dodawane w ilości około 0,2%

• Destrukcyjny wpływ na ścianę i błonę komórkową drobnoustrojów

• Inaktywacja enzymów (zakłócenie metabolizmu drobnoustrojów)

• Ingerencje w przemiany genetyczne

• Dwutlenek siarki i benzoesan sodowy stosowany na przykład w przetworach owocowych

• SO₂ eliminuje pleśnie i bakterie natomiast (w pewnych granicach) nie szkodzi drożdżom winiarskim. Działa również jako antyutleniacz chroniąc kwas askorbinowy, karoteny i inne barwniki.

• Benzoesan sodu

- hamuje rozwój drożdży i bakterii fermentacji masłowej

- nie wywiera negatywnego wpływu na bakterie fermentacji mlekowej

- stosowany do utrwalania ryb, margaryny, tłuszczów cukierniczych i piekarskich

• Azotany sodu i potasu

- wstrzymuje rozwój drożdży i pleśni

- stosowane w przecierach owocowych, marmoladach, dżemach, margarynach, tłuszczach cukierniczych

14.10.2008r.

Zasady technologiczne:

• Najmniejszego zużycia energii

• Ciągłości produkcji (obniża koszty, zmniejsza ryzyka zakażeń)

• Kołowego obiegu energii i masy

• Prądów naturalnych

• Przeciwprądu materiałowego i cieplnego (zapewnia max. ΔT i Δc)

• Optymalnego rozwinięcia powierzchni (aby proces był wydajny ale nie stracona odporność mechaniczna materiału)

• Optymalnego prowadzenia procesu

TECHNOLOGIA PRODUKCJI SACHAROZY

• Trzcina cukrowa

• Buraki cukrowe (15-30% sacharozy)

• Niecukry - wszystko poza sacharozą (barwniki, kwasy, białka, inne cukry, sole)

• Wysłodki - materiał roślinny po ekstrakcji, wykorzystywany głównie jako pasza.

• Melas - produkt uboczny. *)/5 suchej substancji w tym 50% sacharozy. Używany w przemyśle permutacyjnym. Do produkcji np. etanolu, kwasu mlekowego)

• Wstępne oczyszczanie na otrząsaczach

• Składowanie w wietrzonych kopcach (temp. 4˚C)

• Transport i dalsze oczyszczanie w kanałach spławnych

• Usuwanie zielonych zanieczyszczeń (liści, chwastów) przez grabki

• Przepompowywanie za pomocą pompy wirowej do następnego etapu

• Płuczka (płukanie dwukrotne)

• Krojenie (krajalnica tarczowa)

• Sprawdzanie krojenia - bierzemy 100g krajanki i kładziemy pasek za paskiem odrzucając grzebienie i segregując kształty pasków. Jeśli sumaryczna długość pasków wynosi 11-12m, to jest pokrojone prawidłowo.

• Ekstrakcja

Świeża woda jest zakwaszana co hamuje dyfuzje niecukrów i trochę zabezpiecza mikrobiologicznie.

• Oczyszczanie soku

• Odwłóknianie (przepuszczanie przez sita)

• Nawapnianie (defekacja)

• Saturacja (węglowanie)

Nawapnianie wstępne

• CaO ~ 0,2% nb

• 45˚C

• ~25 minut

• Na skutek absorpcji jonów wapnia na powierzchni koloidów, cząsteczki przestają się odpychać, tworzą się agregaty i wytrąca się osad

• Z pektyn powstają trudno rozpuszczalne połączenia kwasu pektynowego z wapnem. Związki te przechodzą w osady i utrudniają jego filtrację

• Krótsze cząsteczki kwasu pektynowego pozostają w soku

• Z hemiceluloz powstają policukry, arabany i galaktany tworzące z wapnem trudno rozpuszczalne żele (częściowo) i przechodzące aż do melasu (w znacznym stopniu)

• Prawie całkowicie wypadają przez koagulację barwniki melaninowe

• Wypadają także sole wapniowe kwasów szczawianowego, winowego i siarkowego oraz wodorotlenki metali Mg, Fe, Al.

• Usuwane jest na tym etapie 21-27% zanieczyszczeń

• Mieszanie soku z mlekiem wapniowym musi być stopniowe

Nawapnianie główne

• CaO do 2% nb

• 85-87˚C

• 10 minut

• Rozkład białek, pektyn, inwertu oraz amidów pod wpływem CaO

• Pektyny i hemicelulozy - reakcje jak podczas nawapniania wstępnego

• Białka - hydrolizowane (powstają aminokwasy)

• Aminokwasy powstają również z amidów, z których uwalniany jest amoniak

• Produkty rozkładu amidów i białek wchodzą w reakcję z inwertem i tworzą barwniki melaidynowe

• Z glukozy i fruktozy powstają kwasy organiczne, których sole wapienne są rozpuszczalne w soku

• Część inwertu karmelizuje barwiąc sok

• Po nawapnianiu głównym kilkanaście % sacharozy występuje w postaci cukrzanu

Saturacja

• CO₂

• ~15 minut

• Przez sok po nawapnianiu głównym przepuszcza się CO₂, żeby wytrącić węglan wapnia

• Rozkładamy cukrzan wapnia i uwalniana jest sacharoza

• Usuwane <10% zanieczyszczeń

• Oddzielanie osadu po saturacji (dekantacja i filtracja)

Usuwane 3-4% zanieczyszczeń

• Powtórna saturacja - aparaty jak w pierwszej saturacji ale mniejsze.

• Osad uzyskany po filtracji to praktycznie sam węglan wapnia

• Uzyskujemy sok rzadki (40% zanieczyszczeń mniej), trzeba usunąć z niego jony wapnia

• Usuwanie jonów wapnia przez przepuszczenie przez złoże kationowe. Są na nim jony sodu, które wymieniają się z wapniowymi

• Dodawanie SO₂ co zapobiega przyrostowi barwy

• Zatężanie. Sok ma około 15% suchej substancji więc go zatężamy do około 65-72%. Zachodzi w wyparkach. W każdym kolejnym dziale jest niższa temperatura i ciśnienie.

• Przesączanie

• Zatężanie barwników

Stopień zatężenia =

• Krystalizacja jej intensywność rośnie wraz ze wzrostem stopnia zatężenia, temperatury i maleje ze wzrostem stężenia niecukrów.

Inicjujemy krystalizację przez dodanie kryształu, gdy stopień zatężenia wynosi 1,15-1,2. Wtedy kryształy mają największe wymiary.

Powolne mieszanie,

aby utrzymać cukrzyce

w stanie płynnym

przed krystalizacją

• Studzenie cukrzycy. Odbywa się powoli, aby wytrącające się kryształy były jak największe.

Mączka III używana jest do inicjowania krystalizacji cukrzycy II

• Wirowanie w wirówkach

Kryształy zostają

na ściankach bębna

a sok przez nie przepływa

Odciek I ciemny zawiera ponad 80% suchej substancji, z tego 85% to sacharoza. Jest kierowany do zatężacza barwników, gdzie znów jest gotowana cukrzyca. Czas gotowania jest 2 razy dłuższy. Później znów następuje wirowanie. W nieco innym aparacie.

Mączka - cukier oczyszczany tylko

przy pomocy wody.

Drobniejszy, bardziej zanieczyszczony.

Można uzyskać z niej klarówkę

(mączka + rzadki sok)

• Czyszczenie kryształów na powierzchni ścianek bębna

• Płukanie przez rozpylanie gorącej wody (20litrów na tonę). Woda wypłukuje resztki soku

• Przepuszczanie przegrzanej pary wodnej przez cukier.

• Uzyskujemy tak zwany cukier wybielony. Zawiera do 1% wody. Jest wygarniany z wirówki,

• Suszenie

• Segregacja - za pomocą zestawu sit o coraz mniejszych oczkach.

Uzyskany cukier biały ma 99,7% sacharozy.

TECHNOLOGIA PRODUKCJI SKROBI ZIEMNIACZANEJ

• Ziarna skrobi zamknięte w komórkach.

• 9-29% skrobi w ziemniakach

• Spławaki (oczyszczane, transport)

• Grabie (oczyszczanie z części zielonych)

• Płuczka (rys. jak w cukrze)

• Rozdrabnianie

• Sok z utartych ziemniaków zawiera tyrozynę i ciemnieje z czasem. Dlatego oddzielamy sok lub dodajemy SO₂ co zapobiega ciemnieniu miazgi. Na miejsce usuniętego z miazgi soku wprowadza się wodę z zawrotu.

• Wymywanie strumieniowe - wymywanie skrobi

Wycierka - stałe elementy miazgi po usunięciu skrobi. Około 30% suchej substancji.

• Oddzielanie włókien

• Dichydrocyklon - piasek wiruje z wodą

w dolnym hydrocyklonie

i opada na dno, a skrobia wiruje przy osi

i jest wypychana do góry.

• Oczyszczanie w baterii hydrocyklonów rafinujących

• Mleczko wchodzi do pierwszego hydrocyklonu i następuje oddzielenie skrobi od wody sokowej (skrobia opada na dno, woda wypychana jest ku górze)

• Skrobia jest rozcieńczana woda z trzeciego hydrocyklonu

• Skrobia wchodzi do drugiego hydrocyklonu

• Skrobia jest rozcieńczana woda czwartego hydrocyklonu

• Skrobia wchodzi do trzeciego hydrocyklonu

• (za każdym razem oddawana jest woda brudniejsza a pobierana czystsza)

• Do przedostatniego hydrocyklonu doprowadzana jest woda czysta

• Po rafinacji mleczko zawiera do 40% suchej substancji

• Woda sokowa wchodzi do układu klarującego

• Skrobia opada tam na dno i jest zawracana, a woda idzie dalej (usuwane są z niej resztki skrobi)

• Woda sokowa po klarowaniu może być używana do wymywania skrobi z miazgi i jej rozrzedzania.

28.10.2008r.

• Odwadniacz próżniowy

• Bęben z perforowaną powierzchnią na której rozpięta jest tkanina filtracyjna

• Bęben obraca się

• Częściowo zanurzony w płynie z mleczkiem

• Zanurzona część zasysa do wnętrza wodę, a skrobia zostaje na tkaninie

• Przy bębnie znajduje się nóż, który ścina pewną warstwę skrobi

• Suszarnia (Gorące powietrze (160˚C) styka się z mokrą skrobią przez 2-3 sekundy)

• Cyklony (po opuszczeniu cyklonów mleczko ma do 80% suchej substancji)

• Transport do silosów

• Ujednolicanie całej partii produktu

• Segregacja (zestaw sit o coraz mniejszych oczkach)

• Pakowanie

Skuteczność procesu: około 90% skrobi z ziemniaków przetwarzana jest na mączkę.

Produkty uboczne przy produkcji:

• Wycierka - stała pozostałość po wymywaniu skrobi. W postaci prasowanej, ukiszonej lub suszonej. Używana jako pasza.

• Sok ziemniaczany - sok usunięty z miazgi przed wydobywaniem skrobi. Źródło białka. W postaci rozcieńczonej trudny do zagospodarowania. Z 1000 ton uzyskujemy 600kg skoagulowanego białka.

SYROPY SKROBIOWE

• Na suchą substancję możemy przerobić mleczko skrobiowe albo (50% zawiesina skrobi)

• Istnieją dwie metody produkcji:

• Hydroliza kwasowa

• Hydroliza enzymatyczna

Hydroliza kwasowa

• Mleczko skrobiowe miesza się z kwasem (HCl lub H₂SO₄) do poziomu ph=1,5-2

• Podgrzewane jest do temperatury ponad 110˚C w wymienniku ciepła

• Mieszanina trafia do konwertora

• Połączone ze sobą, izolowane rury. Ciśnienie jest podwyższone co zapobiega wrzeniu

• W konwertorze przebywa do 10minut

• Zachodzi tam:

• przy temperaturze 65˚C rozpławianie skrobi (rozkład na pojedyncze łańcuchy)

• przy temperaturze 110˚C hydroliza skrobi (cięcie skrobi na krótkie łańcuchy)

• Pocięte łańcuchy mają różne długości:

• Wysokocząsteczkowe dekstryny (M=10000) barwią się z jodem na niebiesko

• Dekstryny (M=7000) barwią się z jodem na brązowo

• Dekstryny (M=1500-3700) nie barwią się z jodem

• Te ostatnie rozkładają się dalej do digosacharydów M>500, a dalej do dwucukrów (maltoza, izomaltoza)

• Końcowym produktem procesu jest glukoza

• Równoważnik glukozowy = DE

• Umożliwia określenie postępu hydrolizy

• Opiera się na pomiarze redukcyjności danego kondensatu

• Kondensat z 50 DE ma taką redukcyjność, jakby zawierał 50% suchej glukozy bez innych cukrów redukujących

• Na szybkość hydrolizy mają wpływ:

• Temperatura - im wyższa tym szybszy proces (na każde 10˚C 3-krotny wzrost szybkości)

• pH - im niższe tym szybszy proces

• Ilość wiązań α i β (α hydrolizują szybciej)

• Wady:

• Następuje rewersja glukozy (jest z powrotem przyłączana do łańcucha)

• Rozkład glukozy - im niższe pH i wyższa temperatura i ilość glukozy tym więcej produktów ubocznych

• Częściowa neutralizacja kwasu (przez dodanie węglanu sodu) do pH=4 (co hamuje hydrolizę)

• Cyklon rozprężny

• Powrót do normalnego ciśnienia

• W cyklonie panuje podciśnienie (0,5 atm.)

• Następuje gwałtowne wrzenie, więc częściowe odparowanie wody i obniżenie temperatury do około 85˚C)

• Kadź neutralizacyjna

• Zbiornik z mieszadłem

• Wprowadza się do niego hydrolizat i węglan sodu aby pH=4,8

• Dodaje się też aktywny węgiel (do odwodnienia i odbiałczenia)

• Na tym etapie można wprowadzić do ciągu produkcyjnego popłuczyny z rozlewni i wysłody

• Zawartość suchej substancji 35%

• Filtracja - żeby oddzielić zanieczyszczenia (filtr bębnowy)

• Zatężanie w wyparkach opadowych. Wypadają osady głównie fosforany sodu i nieskoagulowane białko

• Dodawanie SO₂ - hydrolizat zawiera dużo glukozy więc w wysokiej temperaturze tworzy z aminokwasami związki barwne. Dodanie SO₂ zapobiega temu procesowi bo blokuje grupy aminowe

• Dodawanie węgla aktywnego i ziemi okrzemkowej - dalsze oczyszczanie

• Filtracja - filtry świecowe

• Dodawanie wodorosiarczanu sodowego - aby zapobiec przyrostowi barwy. Powstaje z niego SO₂, ale nie obniża to pH, więc nie rozkłada się glukoza

• Syrop wędruje do warnika - zostaje odparowana woda. Zawartość suchej substancji 83-84%

• Schładzanie do 60˚C

• Rozlewanie na gorąco do beczek (po ostygnięciu jest za gęsty)

4 kategorie syropów:

• Niskozcukrzone - (DE=30-35)

• Normalnie zcukrzone - (DE=37-43) do produkcji karmelu (cukierki)

• Średnio zcukrzone - (DE=45-55) do produkcji chałwy, marmolad, konfitur

• Wysokozcukrzone - (DE>55) syropy słodowe

Hydroliza enzymatyczna

Produkt praktycznie wolny od produktów ubocznych. DE nawet 98-99

Enzymy:

• α-amylaza - rozrywa wiązania α-1,4 (tnie wewnątrz łańcucha). Tnie w odległości około 6 jednostek glukozowych (1 obrót spirali)

• Glukoamylaza - odcina glukozę od nieredukującego końca łańcucha po jednej (wiązania α-1,6)

• Pullolanoza - dodawana aby przyspieszyć proces cięcia wiązań

• Mieszanie mleczka z enzymem w zbiorniku przy pH=6

• Ogrzewanie (T=85˚C)

• Konwertor (do DE=10-25)

• Ogrzewanie do ponad 140˚C, żeby zatrzymać działanie enzymów (denaturacja)

• Cyklon rozprężny

• Hydrolizat dzielimy na 3 części:

• Zasadnicza część (80%) schładzana i mieszana z HCl do pH=4,5. Dodawana glukoamylaza. Hydrolizat wędruje do biokonwertera gdzie przez jakiś czas zachodzi hydroliza.

• Temperaturę kontroluje się przez dolewanie nieschłodzonej części hydrolizatu.

• Trzecia część mieszana jest z produktem wychodzącym z biokonwertera i podgrzewana (zatrzymane hydrolizy). Mieszanie jest po to, żeby produkt końcowy zawierał więcej dekstryn.

06.11.2008r.

• Przegrzanie - dezaktywacja enzymów

• Kadź neutralizacyjna

• Dodawanie węglanu sodu (do pH około 5)

• Dodawanie węgla aktywnego - oczyszczanie

• Filtr bębnowy - oddzielanie zanieczyszczeń

• Zatężanie - w wyparce cienkowarstwowej do około 60-65% suchej substancji

• Filtry świecowe - aby oddzielić osad wytrącony przy zatężaniu

• Warnik - dalsze zatężanie. Długi zbiornik podgrzewany przeponowo parą wodną. Z jednej strony wchodzi hydrolizat i przepływa przez całą długość

• Schładzanie

• Pakowanie do butelek

OLEJ

Postać tłuszczu w żywności:

• Tłuszcz niewidoczny (nabiał)

• Tłuszcz wyizolowany (oleje, smalec)

Oleje - tłuszcze stałe i ciekłe

Rodzaj produktu	Procent zawartości	Przykład produktu
Tłuszcze jadalne	75 - 100	Margaryna, masło
Tłuszcze stołowe o obniżonej kaloryczności	45 - 55	Dietetyczna margaryna
Produkty o bardzo dużej zawartości tłuszczu	25 - 30	Śmietana kremowa, ser
Produkty o wysokiej zawartości tłuszczu	10 - 25	Wieprzowina, gęś, kaczka
Produkty o niskiej zawartości tłuszczu	3 - 10	Cielęcina, kurczak, indyk
Produkty o bardzo niskiej zawartości tłuszczu	0 - 3	Mleko chude, twaróg chudy, owoce

• Magazynowanie

• długookresowe w silosach

• krótkookresowe w komorach z możliwością osuszania. Przy zbyt dużej wilgotności następuje rozwój pleśni, gnicie. Na skutek oddychania rośnie też temperatura i ilość CO₂ co powoduje zaparzanie. Zapobiega się temu przesypując co jakiś czas materiał z jednego silosu do innego.

• Suszenie - ciepłym powietrzem (100-250˚C)

• Oczyszczanie - zestaw sit o różnych Okach lub tryjer

TRYJER - bęben z wgłębieniami na powierzchni. Odpowiadają one kształtem oczyszczanemu materiałowi. Bęben obraca się i pasujący materiał przenoszony jest we wgłębieniach na inne miejsce. Pozostałe materiały nie pasujące do wgłębień wypadają wcześniej lub nie są zbierane.

• Łuszczenie - nie jest konieczne. Celem jest usuwanie twardych łupin (słonecznik, orzechy)

• Rozdrabnianie

• Ważna jest tu właściwa wilgotność. Za suchy materiał powstawanie pyłu. Za dużo wilgoci plastyczna, ciągnąca się miazga

• Temperatura (32-38˚C) powoduje upłynnienie tłuszczu w materiale (bardziej plastyczny materiał, mniej pyłu, łatwiejszy do rozdrabniania)

• 2-4 zestawy walców blisko siebie obracających się w przeciwnych kierunkach. Między nimi znajduje się rozdrabniany materiał.

• Postać rozdrobnionego materiału w zależności od powierzchni walców:

• Płatki - płaska (rzepak)

• Śruta - żłobkowanie (soja)

• Łamacz - kolce (kokos)

• Kondycjonowanie miazgi

• W celu polepszenia warunków wydobywanie tłuszczu

• 2 jednorazowe procesy: podgrzewanie i nawilżanie

• Podgrzewanie

• Objętość komórek rośnie i pękają błony komórkowe.

• Tłuszcz wypływa z komórek a jego lepkość maleje

• Zachodzi denaturacja białek, co zaburza równowagę napięcia powierzchniowego zemulgowanego oleju

• Podnosi czystość mikrobiologiczną (inaktywuje enzymy, część toksyn i drobnoustrojów)

• Nawilżanie

• rozmiękczenie ścian komórkowych

• Nasiona są hydrofilowe więc woda wypycha z nich olej

• Wilgotny materiał lepiej się zbryla, ma mniejszą objętość i lepiej przewodzi ciepło co ułatwia osiągnięcie tego samego stopnia podgrzania w całej objętości

Wydobywanie tłuszczu

1. Tłoczenie

• W wytłokach 6-20% tłuszczu

• Prasa ślimakowa - wokół ślimaka znajdują się cedzidła. Są to pręty ustawione blisko siebie. Miazga jest dopychana do cedzideł ślimakiem, który się obraca. Olej wyciskany jest za cedzidła, a to co na nich zostaje to wytłok.

• Zwiększenie mocy wyciskania powoduje wzrost ciśnienia i temperatury. To powoduje przemiany substancji zawartych w oleju

1. Ekstrakcja

• W śrucie poekstrakcyjnej 0,2% oleju

• Ochrona śruty przed wysokimi temperaturami

• Uzyskiwanie substancji nie dających się uzyskać w procesie tłoczenia (lecytyna)

• Opłacalne tylko na dużą skalę

• Stosowany głównie heksan i benzyna ekstrakcyjna

• 2 metody:

• Perkolacyjna

- natryskiwanie rozpuszczalnika na miazgę

- rozpuszczalnik spływa po miazdze mając z nią krótki kontakt

- w miazdze nie może znajdować się pył

- miazga przesuwa się na taśmie. Za końcu podawany jest rozpuszczalnik, który przepływa przez miazgę i trafia do zbiornika, z którego przepompowywany jest do wlotów coraz bliżej wejścia.

• Imersyjna

- surowiec całkowicie zanurzony jest w rozpuszczalniku

- tłuszcz łatwiej dyfunduje (nawet z komórek nie zniszczonych)

- powstaje mniej szlamu, bo ruch rozpuszczalnika jest łagodniejszy

Mogą być stosowane obie te metody jednocześnie jeśli w wytłokach jest dosyć dużo tłuszczu.

• Usuwanie zawiesin

• Wstrząsanie na sitach (usunięte do ¾ zawiesin)

• Osadniki

• Wirówki

• Filtry

• Podgrzewanie w celu zmniejszenia lepkości i ułatwienia przepływu oleju

• Filtr - hermetyczny zbiornik. Wydrążony wał. Na wale osadzone tarcze, na tarczach tkanina filtracyjna. Zanurzone w roztworze tarcze obracają się. Olej wpływa za tarczę a osad pozostaje na tkaninie skąd jest spłukiwany i wygarniany ze zbiornika

• Odparowywanie rozpuszczalnika

• Temperatura nie wyższa niż 110˚C, najlepiej nie więcej niż 95˚C

• Destylacja z para wodną

• Instalacja:

• Odparowywacze I i II-go stopnia. Kolumny z rurkami w środku. Ogrzewanie przeponowe. Rozpuszczalnik odbierany na końcu. Usuwanie koło 90% rozpuszczalnika

• Destylacja z para wodną - para podawana bezpośrednio (przepływa przez olej)

• Usuwanie resztek

• Osuszanie - do wilgotności poniżej 0,1%]

• Powstała śruta ekstrakcyjna wolna od rozpuszczalnika przeznaczona na paszę

Rafinacja

Olej zawiera głównie fosfolipidy (lecytyna, kofeina), białka, kwasy tłuszczowe, węglowodory, woski, aldehydy, ketony, alkohole, nasiona, śrutę. Jest więc niesmaczny i nieestetyczny.

• Odśluzowanie

• Usuwane śluzy i białka, bo ulegać mogą hydratacji, wypadać z oleju i powodować jego mętnienie

• Usuwane fosfolipidy, bo są emulgatorami, czyli pomagają w uzyskiwaniu emulsji, co jest niekorzystne z punktu widzenia kolejnych etapów

• Woda i podwyższona temperatura powoduje, że śluzy przechodzą w kłaczkowaty osad

• Osad ten jest oddzielany w wirówkach

• Następuje suszenie (95˚C, obniżone ciśnienie)

• Otrzymujemy odśluzowany olej, ale nie zawsze to wystarcza. Wtedy olej bez suszenie kierujemy znów do odśluzowywania.

• Szlamy po Odśluzowanie są źródłem lecytyny

• Odkwaszanie

• Usuwanie wolnych kwasów tłuszczowych

• Dodajemy do oleju zasady (głównie sodowej) Kw. tł. + zasada mydło

• Olej podgrzewany i mieszany w zbiorniku z mieszadłem. Przez kilkanaście-kilkadziesiąt minut natryskiwana jest na niego zasada.

• Dodajemy solankę co ułatwia koagulację i oddzielanie tłuszczów od mydeł

• Zostawiamy na 2 godziny. W tym czasie następuje rozwarstwienie

• Sopstop - mydło zyskane po odkwaszeniu. Wirowany w celu odzyskania oleju

• Usuwanie zasady - natryskiwanie na olej małej ilości gorącej wody

• Bielenie

• Przed bieleniem olej jest suszony (wilgotność koło 0,1%)

• Naturalne barwniki nadają olejowy ciemny kolor

• Do ich usunięcia używamy ziemie bielące i ewentualnie węgiel aktywny

• Bielnik - aparat do bielenia. Zbiornik z płaszczem grzejnym i mieszadłem. Panuje w nim podciśnienie (T około 90˚C)

• Następuje katalizowane utlenianie tłuszczów i absorpcja substancji barwnych za ziemi bielącej

• Odsączanie - usuwanie ziemi bielących. Poddawane ekstrakcji rozpuszczalnikiem. Mogą być poddawane regeneracji ale nie nadają się już do użytku przy produkcji olejów spożywczych

• Odwanianie

• Usuwanie zapachów (substancji naturalnych lub powstałych w procesach technologicznych). Niższe kwasy tłuszczowe, aldehydy, ketony, niższe węglowodory do C₁₆)

• Odwaniacz - proces przebiega pod zmniejszonym ciśnieniem

• Często usuwane też woski, jeśli są obecne, aby nie powodowały mętnienia oleju

• Kilka godzin w temperaturze 6-8˚C powoduje wytrącanie osadów po czym następuje filtracja

Modyfikacja tłuszczu

Nie jest konieczna

• Wodorownie - wysycanie nienasyconych wiązań wodorem. W autoklawach

Gdy jest mniej podwójnych wiązań, jest mniejsze ryzyko tworzenia izomerów trans przy ogrzewaniu (wyższa termostabilność), ale podczas wodorownia również powstają izomery trans.

I stopień - wodorownie bez utwardzania. Wysycane tylko wiązania podwójne w wielonienasyconych kwasach tłuszczowych. Olej jest nadal ciekły, ale bardziej termostabilny. Pozostaje więcej kwasów o mniejszej ilości wiązań nienasyconych.

II stopień - uwodornienie częściowe. Stała konsystencja (T_T koło 35˚C). Główne źródło izomerów trans (margaryny, tłuszcze piekarskie, cukiernicze)

III stopień - całkowite. Tłuszcz twardy, praktycznie bez izomerów trans

• Frakcjonowanie - dzielenie na frakcje o różnej temperaturze topnienia.

Ciekła - oleina

Stała - stearyna

Na przykład tłuszcz palmowy półstały w temperaturze pokojowej

Frakcja ciekła - traktowana jak olej ciekły

Frakcja stała - traktowana jak po utwardzaniu (wodorowaniu), ale bez izomerów trans

Tak zwana sucha krystalizacja

25.11.2008

• Przeestryfikowanie

Cel: - zmiana właściwości krystalizacyjnych

zmiana temperatury topnienia,

proces wymiany reszt kwasów tłuszczowych

trójgliceryd

między cząsteczkami albo wewnątrz jednej cząsteczki

nie zmienia się ilość kwasów tłuszczowych w danej masie tłuszczu

nie towarzyszy temu procesowi powstawanie izomerów trans

żeby uzyskać produkt o określonych właściwościach używa się okreslonych kwasów tłuszczowych

grupy kwasów tłuszczowych: w ramach grup wpływ kwasów na właściwości tłuszczów zbliżony

-nasycone, krótkołańcuchowe C8-C10 -nasycone, średniołańcuchowe C-12 C14 -nasycone, długołańcuchowe C-16-C18 -nienasycone C18

Procesy: 2 etapy:

• Preestryfikowanie kierowane - powstaje faza stała - bogatsza w kwasy nasycone-wyższe t.t., reakcja w fazie ciekłej,

produkt po utwardzaniu, ale bez wodorownia, faza ciekła - równowaga przesunięta posiadający większy udział kwasów nienasyconych

• drugi sposób prowadzenia - niekierowany - nie ma fazy stałej, produkt charakteryzuje się temperaturą topnienia niższą niż materiał wyjściowy

Warunki - różne, mieszczą się w szerokich granicach

Kierowane - temp. procesu - niższa od temp. klarowności substratu sprzyja uzyskiwaniu fazy stałej, temperatura płynięcia, klarowności 60˚C 30 min, katalizator - Na niekierowany - od 100-160˚C 60 min. w obecności wodorotlenków sodu i potasu

40˚C 15 min. kat. - stop sodu i potasu - stosowane do smalcu Temperatura topnienia pozostaje ta sama, przy zmianie struktury krystalizacyjnej

margaryna - też stosowanie przeestryfikowania

Emulsja rafinowanych tłuszczów roślinnych lub roślinnych i zwierzęcych z wodą lub mlekiem

Osnowa tłuszczowa >80% masy margaryny Tłuszcze utwardzone (15-30% fazy tłuszczowej) sojowy, rzepakowy, arachidowy, palmowy, rybi Faza wodna <20% masy margaryn Ciekłe nie poddane modyfikacjom: słonecznikowy, sojowy, rzepakowy

Czas produkcji Kokosowy, palmowy, rzepakowy uwodorniony (LJ=4), sojowy uwodorniony (LJ=95) Dobra charakterystyka topnienia dzięki łańcuchom C6-C14 Odpowiednia twardość dzięki łańcuchom C20-C22

Dobra smarowalność, dobra odporność na wysoką temperaturę

Produkcja margaryny:

• System okresowy

• Dobranie odpowiedniego składu osnowy tłuszczowej

• Mieszanie tłuszczów, podgrzanie do 4-5 st. powyżej t.t. - temperatura klarowności

• Wprowadzenie emulgatorów (jedno- dwu- glicerydy kwasów tłuszczowych

• Lecytyna - antyrozpryskowa

• Karoten - do polepszenia barwy

• Witaminy A i D

• Dodajemy fazę wodną - powoli intensywnie mieszając

• Z cukrem, solą - dodatki smakowe

• Kwas cytrynowy - regulator kwasowości

• Kwas sorbowy - przeciwpleśniowe właściwości

• 1-2˚C powyżej temperatury topnienia - emulgowanie 20-30min. (30-34˚C)

• Odpowiednia emulsja - przepompowanie do schładzacza do temp. 12-18˚C - zestalenie masy

• Filtry homogenizujące do krystalizatora

• Odpowietrzanie

• Krystalizator - pozostawienie na kilkanaście min. odpowiednia struktura krystaliczna

• Urządzenie pakujące

• W oddzielnych urządzeniach, albo w systemie ciągłym

• W wogatorach

• Wirujący wał

• Osnowa tłuszczowa i faza wodna - szybkoobrotowy

• W wąskiej przestrzeni - emulgacja

• Druga część - chłodzenie

• Mieszadła skrobakowe - ściągają masę zestalającej

• Odpowietrzanie

Chłodnictwo żywności (temp. nie niższa niż temp. krioskopowa - 0˚C)-2 - 10˚C Zamrażalnictwo -20 - -30˚C (-40) Podwyższenie trwałości żywności: -hamowanie szybkości przemiany mikroflory obecnej w żywności

Po odmrożeniu - intensywne namnażanie drobnoustrojów reakcje chemiczne, biochemiczne, hamowanie zjawisk fizycznych niekorzystnych dla żywności

od 20 =>0˚C chemiczne - spowolnione 6-krotnie biochemiczne (oddychanie) 10-krotnie

Chłodzenie - tam gdzie materiał wrażliwy na ujemne temperatury ziemniaki, tam gdzie nie występuje potrzeba długotrwałego przechowywania

temperatury nie powinny być niższe niż 0˚C - materiał roślinny w przypadku materiału zwierzęcego do -2˚C tłuszcz - działający ochronnie

04.12.2008r.

CHŁODZENIE

• Gazowe - powietrze jako medium używane do chłodzenia. Jest najtańsze, ale wprowadzenie go w ruch jest energochłonne. Może powodować ususzkę, czyli zbytnie odparowanie wody z materiału

• Płynne - przez zanurzenie, zraszanie albo kontakt z topniejącym lodem lub śniegiem

• Stałe - lodem wytwarzanym przez specjalne wytwornice. Materiał jest nim przesypywany (ryby)

• Nie narusza struktury materiału chłodzonego i jest dwa razy mniej energochłonne niż zamrażanie

• Im niższa temperatura tym dłuższy czas przechowywania (-1) - (-8)˚C:

• Blisko 0˚C - wiśnie, marchew, szpinak

• 5˚C - pomidory, ziemniaki

• 8˚C - owoce cytrusowe, banany, melony

• Stabilność temperatury w chłodniach to +/- 1˚C. Gdy jest za ciepło produkt wysycha. Gdy jest za zimno następuje wykraplanie wody i mogą rozwijać się pleśnie.

• Prędkość liniowa powietrza wpływa na intensywność chłodzenia. 1,5 - 5 m/s

• Skład atmosfery otaczającej produkt:

• Atmosfera kontrolowana - w komorach gazoszczelnych do przechowywania materiału roślinnego. Stały skład przez cały okres przechowywania.

• Im więcej tlenu tym intensywniejsze procesy oddechowe

• Obecność etylenu intensyfikuje proces dojrzewania

• Przy zawartości tlenu poniżej 1,5% i wysokiej temperaturze zachodzi tak zwane oddychanie beztlenowe. Powstają też produkty przejściowe: aldehyd octowy, alkohol etylowy. Pogarsza to smak, zapach, barwę i powoduje psucie się produktów

• Przy obecności CO₂ powyżej 6-10% także następuje oddychanie beztlenowe. Ale niewielkie ilości są pożądane, bo ma własności bakteriostatyczne

• Atmosfera modyfikowana - skład zmienia się w miarę czasu przechowywania, ale zmiany są z góry przewidziane i zaakceptowane

• do przechowywania mięsa w jednostkowych opakowaniach. Mało przetworzone warzywa, owoce w opakowaniu.

• Przy zawartości tlenu powyżej 60% mięso może być przechowywane 3-6 dni. Tak wysoki poziom tlenu zapewnia możliwość oddychanie aby mięso zachowało czerwoną barwę

• Obecność tlenu działa niekorzystnie. Rozwijają się bakterie tlenowe psujące mięso

• Zbyt mała obecność tlenu powoduje kwaśnienie mięsa, bo rozwijają się bakterie fermentacji mlekowej

• Przy zawartości poniżej 4% tlenu jasnoczerwona oksymioglobina przechodzi w ciemniejszą mioglobinę a później w brunatną metmioglobinę

O₂ 1% wieprzowina, wołowina, cielęcina (ciemnieje)

5% kurczaki (<5% sinieją)

1-25% ryby

CO₂ 10% wieprzowina, cielęcina

20% wołowina

75% kurczaki

60-90% ryby

CO₂ - hamuje rozwój drobnoustrojów. Rozpuszcza się w wodzie i tworzy kwas węglowy, który obniża pH. Łatwo ulega desorpcji, więc nie powoduje zmiany smaku produktu końcowego (po obróbce kulinarnej)

Zamrażanie

• Optymalny sposób utrwalania żywności. Daje maksymalne przedłużenie trwałości przy minimalnej zmianie cech produktu.

• Jest kosztowne, ale daje dobre efekty

• Obniżenie temperatury powoduje zahamowanie wszelkich procesów i odwodnienie produktu

• Kriodegradacja - przez przejście wody w lód . Obniżenie aktywności wody i hamowanie wzrostu drobnoustrojów

• Na efekt zamrażania ma wpływ:

• Temperatura - im niższa tym szybsze zamrażanie. Im szybsze zamrażanie tym więcej zarodków krystalizacji przetrwa i da początek kryształom, im jest ich więcej tym są mniejsze. Wolniejsze chłodzenie powoduje powstawanie mniejszej ilości kryształów ale są one większe

• Dendryty - powstają przy bardzo szybkim zamrażaniu, nie naruszają struktury tkanki

• Punk eutektyczny - temperatura, w której wyrównują się siły przyciągające wodę do kryształów z siłami utrzymującymi ja w roztworze

• Zamrażamy do temperatury w której ma być przechowywany produkt, aby zapobiec rekrystalizacji

• Średnia szybkość zamrażania - W_śr

Może być: powolne, szybkie, gwałtowne, bardzo gwałtowne

Produkty sypkie > 5 cm/h

Produkty w opakowaniach jednostkowych > 0,5 cm/h

Produkty o dużych wymiarach > 0,1 cm/h

Przechowywanie produktów zamrożonych:

• Powinny być przechowywane w temperaturze, do której zostały zamrożone

• Przyjmowana temperatura zamrażania jest w teorii średnią temperaturą całej partii. W praktyce na wierzchu temperatura jest niższa

• Doprowadza się produkt do temperatury -12˚C w miejscu najwolniej zamarzającym. Temperatura wyrównuje się podczas składowania

• Temperatura składowania musi być stabilna

• Glazurowanie - tworzenia warstwy lodu na powierzchni materiału nieopanowanego (utrzymuje wodę we wnętrzu)

• Opakowania przylegające do produktu utrzymują wodę w jego wnętrzu

• Oparzelizna brązowa - skrajny przypadek ususzki. Przebarwienia powstałe ze zbyt posuniętego odwodnienia (denaturacja białek)

Mrożonki

• Przygotowanie materiału do mrożenia

• Produkt chłodzony jest od razu po zbiorze (przesypywanie lodem, nawiew)

• Zamrażanie jak najszybciej po zbiorze (zielony groszek - 1,5h, truskawki 8h)

• W sytuacjach kryzysowych do 24h w 5-6˚C

• Chłodzenie poboju np. trójfazowe powietrzem o zmieniającej się temperaturze

• Tuszki drobiowe:

• Zanurzanie w zimnej wodzie ok. 0˚C (ogranicza ususzkę, ale trudno dbać o czystość biologiczną wody)

• Nawiew zimnego powietrza ok. 0˚C (ryzyko ususzki, ale łatwiej utrzymać czystość biologiczną

• Rozpylanie zimnej wody w strumieniu zimnego powietrza

• Ryby:

• Przesypywanie lodem

• Składowanie w zimnej wodzie morskiej (2-3 tygodnie)

• Chłodzenie

• Sortowanie - ujednolicanie produktu pod względem wybranej cechy (najczęściej barwy). Ręczne lub maszynowe

• Kalibracja - -ujednolicanie pod względem wielkości, żeby zamrażanie było równomierne

• Płukanie - usuwanie zanieczyszczeń (ewentualne mechaniczne czyszczenie). Woda pozostająca po płukaniu tworzy glazurę na produkcie.

• Blanszowanie - inaktywacja enzymów u roślin, które mają intensywny metabolizm (szpinak, groch, bób, fasola, kalafior, brukselka) 70-90˚C, 1-10 minut

• Nie stosuje się blanszowanie gdy przynosi ono więcej szkody niż pożytku i w produktach o silnym zapachu (przyprawy, zielony groszek, marchewka)

• Zamiast wody do blanszowania można używać roztworów wodnych różnych substancji. Na przykład do gruszek roztwór chlorku wapnia (usztywnia strukturę materiału); roztwory sacharozy (do owoców)

• Blanszownik bębnowy - dużo ścieków. Blanszownik hydrostatyczny - mniej ścieków ale dużo pochłanianej energii

• Ubytek suchej substancji podczas blanszowania:

• Witamina C - do 45%

• Sole mineralne - do 40% w tym Na⁺ do 95%, K⁺ do 80%, Mg²⁺ do 65%

• Cukry - do 35%

• Białka - do 20%

• Chłodzenie po blanszowaniu. Musi się odbyć szybko i w odpowiednich warunkach, bo tu najczęściej dochodzi do zakażeń mikrobiologicznych

• Natryskiwanie wody na materiał

Cztery typy zamrażania:

• Powietrzne (najbardziej rozpowszechnione)

• Owiewowe

• Fluidyzacyjne

• Kontaktowe

• Kriogeniczne

• Immersyjne

9.12.2008r.

• ??

Zimne powietrze spływa na dół i odbiera ciepło Wentylatory zasysają powietrze, oziębiane, → cyrkulacja

Przy rozmieszczeniu materiału - nie tworzyć korytarzy, Nie dawać możliwości powietrzu omijania mas produktu

Co się mrozi:

• tusze zawieszone na hakach

• duże ryby

• małe opakowania

• małe elementy

• tace, stelaże

• palety

Jak długo trwa cykl zamrażania

• Małe porcje - krótki - 2h -

• 12-18h - półtusze

• 24-40 - drób i mięso w kartonach

• Metoda owiewowa

• Aparat spiralno-tacowy (hamburgery, paluszki rybne)

• tacki stalowe na taśmie

• spiralne konstrukcje

• nawiew powietrza

• regularne kształty

• Zamrażanie fluidyzacyjne

• Wykorzystanie do materiałów o niewielkich rozmiarach

• Małe warzywa owoce (porzeczki, agrest)

• Kilka, kilkanaście minut

• Materiał o niewielkich wymiarach

• Zaleta - znacznie mniejsze prawdopodobieństwo występowania zlepieńców

• Przedmuchiwanie powietrza przez materiał na perforowanej powierzchni

• Prędkość przepływu dobrana - tworzy się łoże fluidalne

• Podniesiony materiał do pewnej wysokości

• Zachowuje się jak ciecz

• Dąży do wyrównania powierzchni

• Konstrukcja zamrażalni

3 typy:

• Rynnowe

• Jednotaśmowe

• Taśmowe w układzie kaskadowym

Strefa omrażania Przepływ intensywniejszy Przepływ wody gromadzącej się na powierzchni materiału Materiał nie jest lepki Odrywanie od dna Zapobieganie deformacji złoża -wprawiane w ruch posuwistozwortny

Aparaty taśmowe

Tunele - wykorzystywane w układzie 2-taśmowym kaskadowym Strefa omrażania: nawiew intensywniejszy, fluidyzacja Na drugiej nie musi występować, bo materiał odporny mechanicznie Warstwa 30 cm materiału Warstwa transportowana, zimne powietrze dalej przepływa - strefa domrażania

Większość materiału może być zamrażany w każdym typie zamrażarek Truskawki i maliny, jeżyny - stwarzają duże problemy podczas zamrażania Odkształcanie znacznej części - zwłaszcza truskawek Kilkadziesiąt % zniszczonych owoców po zamrażaniu rynnowym

Tunele taśmowe

• Tendencje przywierania do taśm - problem istotny

• Polska znajduje się w czołówce mrożonych truskawek

• Odszypułkowanie - ręczne

• W stadium niepełnej dojrzałości - żeby lepiej znosiły transport w kobiałkach

• Selekcja

• Natrysk wodny (płuczka z natryskiem)

• Podajnik wibracyjny

• Dwutaśmowe w układzie kaskadowym

• Dodatkowe dysze

• Domrożenie do -18 st. na drugiej taśmie

• Jeśli ponad 10˚C - zbrylanie się

• wylot tunelu - -5˚C

• Pakowanie w zbiorcze opakowania - siatki wyłożone folią

• Składowanie

• Przepakowanie do mniejszych opakowań

• Odrzucenie uszkodzonych, za małych - na soki

Maliny - szczególnie ciężki przypadek, rozpadają się Zastosowanie metody jednotaśmowej - delikatne rozsypywane na taśmę Udaje się uzyskać do 50% nieuszkodzonych owoców Bez mycia, nie przesypywane, pakowanie mrożenie w wytłoczkach papierowych - owiewowa - bezpośrednio

Technika :

• Schładzanie przed zamrażaniem na przenośniku taśmowym

• Zwiększenie odporności mechanicznej

• Metody kontaktowe (kilka %)

• Odbiór ciepła - intensywniejszy

• Bezpośredni kontakt materiału ze stalową płytą odbierającą ciepło

• W porównaniu do owiewowego kilkakrotnie krótszy czas

• Zamrażarki kontaktowe - w rzeźni, na statkach

Zamrażarki kontaktowe, periodyczne: płytowa o działaniu okresowym:

• Izolowana obudowa

• Płyty chłodzone od wewnątrz - kanały - czynnik chłodzący (glikole)

• Materiał mrożony ustawiany na płytach

• Płyty przyciskane do siebie

• Materiał o regularnych kształtach

• Niezbyt gruby (2,5 - 7,5 cm)

• Przy temp. -22 - -35˚C

• Zamrażanie od 25-105 min.

• Uciążliwa obsługa - pracochłonne

Aparaty kontaktowe, o działaniu ciągłym:

• Zamrażanie materiału o konsystencji stałej (paluszki rybne, filety)

• Regularne kształty

• Taśma chłodzona od spodu czynnikiem chłodzącym

• Ślizga się po powierzchni czynnika chłodzącego - oziębiana

• Materiał zamrażany na wierzch

• Taśma przez myjkę

• Wykorzystanie taśmy

• Zamrażanie materiału płynnego (przeciery, śmietana, jogurty)

• Dwie taśmy jedna nad drugą

• W przestrzeni pomiędzy - materiał zamrażany

• Odpowiednie uszczelki

• Odległość poniżej 1cm, zamrażanie ok. 3min.

• Na końcu taśm - specjalne urządzenie łamie na mniejsze elementy o objętości kilku cm³

• Sypki, łatwy do składowania i transportu zabezpieczony

16.12.2008r

• Metoda immersyjna

• Mrożenie w roztworze soli o temperaturze -13°C

• Stosowany też na przykład glikol, ale żywność nie może mieć z nim kontaktu (opakowania). Dzięki niemu możemy uzyskać niższą temperaturę

• Długa wanna. Na jednym końcu załadunek tuszek, które płyną wzdłuż kąpieli około 40 minut.

• Wyciągane są na taśmę ociekową, która usuwa resztki soli i tworzy się glazura

• Po kąpieli w solance, gdy wymiana ciepła jest już mała - tunel obiegowy

• Metoda kriogeniczne

• Zamrażanie w cieczach wrzących w temperaturach procesu (ciekły azot)

• Owoce, warzywa

• Zamrażanie na przenośniku taśmowym natryskiwany ciekły azot

• Zabezpieczenie materiału biologicznego wykorzystywanego do produkcji serów: zawiesiny bakterii wkrapla się do ciekłego azotu w ciągu kilku sekund kropelki kilka mm

ROZMRAŻANIE

• Prowadzone tak, aby ograniczyć przemiany fizykochemiczne i zachować dobrą jakość produktu

• Najlepiej rozmrażać z prędkości z jaką było prowadzone zamrażanie

• Używamy tych samych mediów i zbliżonej różnicy temperatur, wtedy z małych kryształków powstają małe kropelki wody

• Powolne rozmrażanie powoduje rekrystalizację (rozrywanie struktury tkanek)

• Powietrzne

• Nadmuch powietrza o temperaturze do 20°C, żeby nie przegrzać powierzchni

• Ważna odpowiednia wilgotność

• 2 etapy:

• Rozmrażanie właściwe - temperatura około 15°C i wysoka wilgotność względna (95%). Proces bardzo długi

• Schładzanie, osuszanie - temperatura 6-10°C i wilgotność względna 75-80%. Proces krótszy

• Wilgotność względna jest ważna, ponieważ dzięki niej jest możliwy wzrost masy produktu, dzięki absorbowaniu przez niego wilgoci z powietrza

• Immersyjne

• W wodzie lub roztworze chlorku sodu (rzadziej)

• Dyfundowanie substancji rozpuszczalnych w wodzie z materiału do wody

• Kontaktowe

• Materiał o regularnych kształtach

• Płyty w których płynie medium przekazują ciepło

• Materiał stały - medium do 20°C, materiał płynny - medium do 40°C

• W polu elektromagnetycznym

• Promieniowanie elektromagnetyczne jest zamieniane na ciepło, a ono rozmraża materiał

• Materiał może się przegrzewać na powierzchni

• Materiał nie może być grubszy niż 10cm, bo różnice temperatur na powierzchni i w środku są zbyt duże

• Możliwość wnikania mikrofal jest ograniczona

• Mięśnie, kości i tłuszcz mają różną absorbcję promieniowania

• Wady: duże koszty inwestycyjne, powstanie obcego smaku i zapachu

Łańcuch chłodniczy (nieprzerwany ciąg operacji chłodniczych)

Baza surowcowa

Chłodnia składowa Fabryka produkcji

mrożonek

Zakład przetwórczy

Zakład żywienia zbiorowego

Chłodnie rozdzielcze (rzadko)

Supermarkety

Komody

Lody, regały

Lodówki, zamrażarki

Transport zwykły

Transport chłodniczy

Jednostkowe zapotrzebowanie na energię rożnie wraz z malejącą kubaturą powierzchni

ANALIZA ŻYWNOŚCI

Funkcje:

• Poznawcza

• Określanie składu

• Określanie jakości

• Określanie trwałości

• Określanie właściwości użytkowych nowych produktów lub składników żywności

• Kontrolna

• Spełnia podstawowe zadanie analizy żywności, jakim jest zapewnienie, aby do obrotu handlowego wprowadzane były tylko artykuły o najwyższej jakości i sprawdzonym bezpieczeństwie zdrowotnym oraz eliminację produktów zepsutych lub zafałszowanych

Zafałszowany środek spożywczy - środek, którego skład lub inne właściwości zostały zmienione, a nabywca nie został o tym odpowiednio poinformowany. A także wtedy gdy termin ważności lub nazwa są nieprawidłowo oznakowane

Kontrola produktu finalnego:

• Analiza sensoryczna (smak, zapach, barwa, wygląd)

• Skład recepturowy (zawartość składników)

• Skład chemiczny (sucha masa, białko, tłuszcz)

• Trwałość (sposób utrwalania, opakowanie)

• Zawartość zanieczyszczeń (metale ciężkie, pestycydy, metanol)

• Skażenie radiacyjne

• Jakość mikrobiologiczna

Analiza:

• Pobranie próbek według normy dla danego produktu

• Próbki próbki pobierane są z partii towaru, czyli całej ilości tego samego produktu w jednakowych opakowaniach jednostkowych (puszka, karton, butelka, słój), przeznaczonej do jednorazowego odbioru. Jeśli produkt nie jest dzielony na opakowania jednostkowe wtedy partia to maksymalnie 100 ton produktu.

• Próbka pobrana z jednego miejsca partii nosi nazwę próbki pierwotnej

• Liczbę oraz wielkość próbek pierwotnych określają odpowiednia normy

• Połączone próbki pierwotne pochodzące z jednego opakowania jednostkowego tworzą próbkę jednostkową

• Połączone próbki jednostkowe tworzą próbkę ogólną, z której po dokładnym wymieszaniu i zmniejszeniu otrzymuje się średnią próbkę laboratoryjną poddawaną analizom

• Próbkę pierwotną wybieramy stosując tabelę liczb przypadkowych lub w sposób przypadkowy rozmieszczamy miejsca, z których pobierzemy próbki

• Do pobierania materiałów przechowywanych w silosach czy zbiornikach stosujemy sondy zgłębnikowe

• W przypadku materiałów luzem na przenośnikach taśmowych wycinamy strumienie w określonych odstępach czasu

• W przypadku materiału przesyłanego rurociągiem (płynnego) pobieramy w odstępach czasowych tę samą objętość materiału

• Materiał niejednorodny musi być ujednolicony przed pobraniem próbki (krojenie, miażdżenie, mieszanie)

• Z produktów lepkich (miód, masło) próbki pobieramy dopiero po dokładnym wymieszaniu i całkowitym rozmrożeniu

• Pobieranie musi następować szybko i w sposób nie zmieniający składu materiału (naczynie suche, czyste, szczelne)

• Próbki są przetrzymywane tylko gdy jest to konieczne. Trzeba je wtedy zabezpieczyć odpowiednią substancją konserwującą (taką, żeby nie zmieniła składu)

WODA I SUCHA SUBSTANCJA

LABORATORIA

CUKRY

Metody:

• Chemiczne (laboratoria)

• Fizykochemiczne - polegają na przeprowadzeniu cukrów w barwne pochodne i pomiarze absorbancji. Na przykład metoda Antranowa dla pentoz i heksoz - przeprowadzamy cukry w furfural i hydroksymetylofurfural. Ogrzewamy w obecności stężonego HCl lub H₂SO₄. kondensują one z andronem i powstaja barwne pochodne

• Fizyczne

06.01.2009

Schemat blokowy HPLC

Wysokosprawna chromatografia cieczowa. Do oznaczania cukrów i nie tylko.

Dozownik Kolumna Detektor

Pompa Termostat Integrator

Filtr Komputer

Zbiornik

fazy ruchomej

Kolumna - stalowa tuleja. Średnica wewnętrzna kilka mm. Długość kilka-kilkdziesiąt cm. Porowate wypełnienie o bardzo małych rozmiarach cząsteczek.

T=20-85˚C, prędkość przepływu = 0,5-1ml/min

Przepływ musi być bez pulsacji8 (odpowiednia pompa)

Faza ruchoma:

• Musi zapewniać całkowitą rozpuszczalność substancji analizowanej (nawet najmniejsze nie rozpuszczone cząsteczki zapychają kapilary)

• Nie może wchodzić w reakcję z substancją analizowaną ani żadnym innym elementem układu

• Musi mieć odpowiednią czystość chromatograficzną

• Musi być trwała (nie może zmieniać swojego składu w trakcie trwania analizy)

• Musi być odgazowana

Popularne fazy ruchome to woda i woda z acetonitrylem

DOZOWNIK - zapewnia wprowadzenia za każdym razem tej samej ilości próbki na kolumnę.

Czas retencji - czas przebywania substancji w kolumnie

• Refraktometry - stale porównują współczynnik refrakcji czystej fazy ruchomej oraz tej opuszczającej kolumnę. Pojawienie się substancji za kolumną powoduje zmianę współczynnik refrakcji. Zmiana ta jest proporcjonalna do ilości substancji.

• Spektrofotometry UV - wykorzystują promieniowanie UV. Pochłanianie promieni UV przez substancje pojawiające się za kolumną. Ilość pochłanianych promieni jest proporcjonalna do ilości substancji.

W komputerze uzyskujemy wyniki w postaci pików

T- czas retencji

Porównujemy czas retencji

substancji ze wzorcem.

Musimy mniej więcej

wiedzieć co analizujemy

BIAŁKO

Metody oznaczania:

• Bezpośrednia - wytrącanie białka i oznaczanie wagowe

- refraktometrycznie

- nefelometrycznie (pomiar natężenia światła rozproszonego przez substancję oznaczaną)

• Pośrednie - ilościowe oznaczenie azotu i przeliczenie go na białko. Azot stanowi średnio 16% masy białka: 100:16=6,25

Wskaźnik wacha się od 5,50 do 6,67 w zależności od analizowanej substancji

Nie tylko azot białkowy wchodzi w reakcję i jest oznaczany. Mówimy zatem i białku surowym.

ETAP MINERALIZACJI:

2H₂SO₄ 2SO₂ + H₂O + O₂

NH₂-R-COOH + O₂ aCO₂ + bH₂O + NH₃

2NH₃ +H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄

ETAP DETYLACJI:

NH₄⁺ + OH^- NH₃ +H₂O

Jeżeli chcemy oznaczyć azot białkowy, białko musi być najpierw wyizolowane z próbki. Robimy to wytrącając białko za pomocą soli metali ciężkich przy temperaturze około 85˚C przez około 10 minut.

Białka można strącać też kwasami (trichlorooctowy, fosforowy) i alkoholami (etanol 70%)

Oznaczanie białek przyswajalnych:

Białko strącone poddajemy działaniu pepsyny (24h, 37˚C, HCl). Białko przyswajalne ulega hydrolizie i przechodzi do roztworu, a nieprzyswajalne zostaje w osadzie. Osad sączymy, przemywamy i oznaczamy metoda Kjeldahla.

Białko czyste - białko nieprzyswajalne = białko przyswajalne

KWASOWOŚĆ

Czynna Potencjalna

Stężenie jonów wodorowych. Wyrażana

jako pH. pH = -log[H⁺]

W żywności występują też słabe kwasy. Są one słabo zdysocjowane, dlatego pomiar pH niewiele nam mówi. Oznaczamy kwasowość przy użyciu wskaźników alkacymetrycznych.

Oznaczanie kwasów lotnych:

Destylacja z parą wodną

Miareczkujemy cały destylat

Kwasowość = K a n 100/c

K - wsp. do przeliczania na odpowiedni kwas, zależnie od specyfikacji produktu na:

Szczawiowy (szczaw, szpinak)

Octowy (produkty fermentacji)

Jabłkowy (owoce pestkowe)

Mlekowy (produkty kiszone)

Cytrynowy (cytrusy)

n - molarność NaOH

a - ilość NaOH zużyta na miareczkowanie

c - masa lub objętość produktu miareczkowanego

˚SH - 1ml 0,25M NaOH na 100ml produktu

TŁUSZCZE

Tłuszcz - wyciąg złożony ze składników, które dają się wyekstrahować bezwodnym eterem etylowym i nie ulatniają się podczas suszenia w 105˚C w ciągu 1 godziny. Woski, olejki eteryczne także się nie ulatniają.

Metody oznaczania oparte głównie na ekstrakcji rozpuszczalnikami organicznymi (eter etylowy, naftowy, aceton, benzen, czterochlorek węgla, chloroform)

METODY:

• Ekstrakcyjno-wagowe - ważymy wyekstrahowany tłuszcz. Najdokładniejsze, ale najbardziej czasochłonne.

Na przykład metoda Soxhleta.

• Wykonywana w aparacie Soxhleta

• Aparatura składa się z kolby, aparatu ekstrakcyjnego i chłodnicy kulkowej

• Czysta, sucha kolba jest ważona

• Próbka suszona do stałej masy i rozdrabniana w moździerzu

• Przygotowana próbka umieszczana w gilzie i ważona

• Złożenie aparatury i wlanie przez chłodnicę eteru etylowego (1,5 razy więcej niż objętość ekstraktora)

• Kolba ogrzewana pod wyciągiem na łaźni wodnej

• Ekstrakt paruje, skrapla się, napełnia gilzę aż do przelewu i specjalną rurką wraca do kolby. Proces się powtarza przez 4-6 godzin

• Aby sprawdzić czy proces dobiegł końca bierzemy bibułę i łapiemy na nią trochę destylatu. Odparowywujemy. Jeśli nie pozostała plama to znaczy że cały tłuszcz wyekstrahował

• Eter jest usuwany (wylewamy zgromadzony skroplony eter tuż przed przelaniem)

• Kolba jest ogrzewana i suszona w ciągu 1 godziny w 105˚C (usuwanie lotnych substancji)

• Ważenie

• Objętościowe - tłuszcz zlewa się razem i odczytuje jego objętość. TŁUSZCZOMIERZ

• Ekstrakcyjno-refraktometryczne - ekstrakcja z użyciem rozpuszczalnika o dużym współczynniku refrakcji (octan amylu). Tłuszcz obniża współczynnik refrakcji mieszaniny. Obniżenie jest proporcjonalne do ilości wyekstrahowanego tłuszczu.

---