2 - SKŁADNIKI O I W
Transcript of 2 - SKŁADNIKI O I W
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
1/40
Skadniki owocw i warzyw
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
2/40
Znajomoskadu chemicznego orazcech fizycznych
surowcw daje informacje o:
przewidywanejwydajnociproduktu, na podstawie
danych o ekstrakcie,
np. w produkcji przecierw pomidorowych i owocowych,
koncentratw sokw, demw, marmolad, powide;
opierajc si na danych o kwasowoci i zawartoci
cukru w moszczu o ewentualnejkoniecznoci
dosodzenia i rozcieczenia moszczu owocowego
przy nastawie win owocowych,
przydatnoci danego surowca do produkcjiokrelonego wyrobu,
np. konserwowanego lub mroonego zielonego groszku, na
podstawie zawartoci cukru i skrobi w surowcu;
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
3/40
wyborze parametrwprocesu technologicznego,np. temperatury i czasu podczas blanszowania,
pasteryzacji, suszenia;
ewentualnych zmianach receptury, by uzyskaprodukt o wymogach okrelonych PN dotyczcnp. : barwy, konsystencji, kwasowoci;
wyborze najwaciwszego kierunku przerobusurowca, wynikajcego z danych waciwocisurowca
W kadej technologii niezbdne s dane o
waciwociach chemicznych i fizycznych danejpartii surowca lub wyjciowych pfabrykatw,gdy dane te podaj informacje onajwaciwszym kierunku przerobu i parametrachprocesu technologicznego.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
4/40
Zawarto skadnikw chemicznychw owocach i warzywach jest bardzo
zmienna i zaley od :
odmiany, stopnia dojrzaoci,
stanu fizjologicznego,
warunkw glebowych, klimatycznych itd.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
5/40
Gwnym skadnikiem owocw i warzyw jestwoda, reszt stanowi sucha masa.
W skad suchej masy wchodz: cukrowce
cukry proste, glukoza i fruktoza,
dwucukry oraz wielocukry: skrobia, pentozany, dekstryny,
zwizki pektynowe,
celulozy, kwasy organiczne,
zwizki azotowe,
tuszcze i woski,
zwizki fenolowe,
barwniki,
witaminy,
substancje lotne (aromatyczne),
substancje mineralne.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
6/40
Owoce zawieraj stosunkowo duo:cukrw, kwasw organicznych, polifenoli,
pektyn, witaminy C. Zawieraj mao biaka,
skrobi, tuszczu i bonnika.
Warzywa zawieraj stosunkowo duo
zwizkw biakowych, skrobi, bonnika
natomiast mao cukrw prostych, pektyn,
kwasw organicznych i polifenoli.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
7/40
WGLOWODANY (cukrowce)
Wystpuj w owocach i
warzywach stanowic okoo 80%
suchej masy.
Przecitna zawarto cukrw w owocach
ziarnkowych i pestkowych wynosi okoo
10%, a w jagodowych 5 - 6%.
Cukry proste wystpujce w warzywachi owocach okrela si jako cukier
inwertowany,
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
8/40
WGLOWODANYOWOCW
W owocach jagodowych, stosunek
glukozy do fruktozy jest bliski
jednoci,
w owocach ziarnkowych jest
kilkakrotnie wicej fruktozy ni
glukozy,
w pestkowych glukoza przewaa nad
fruktoz.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
9/40
WGLOWODANYWARZYW
Z uprawianych w Polsce warzyw najwikszzawartoci cukrw charakteryzuj si:
warzywa okopowe, gwnie buraki wikowe,w ktrych zawarto cukrw wynosi redniookoo 8%, a niekiedy przekracza 12%oraz marchew (6 - 7% ).
W rnych gatunkach kapusty, modym
grochu i w cebuli cukry wystpuj w iloci3,5 - 4,5%,
w pomidorach rednio 2,5%, w ogrkach - do2%.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
10/40
WGLOWODANY
Polisacharydem wystpujcym w owocach iwarzywach jest skrobia, peni ona funkcj
substancji zapasowej.
Skada si w 80 - 85% z amylozy i w 15 -20% z
amylopektyny. Jako materia zapasowy wystpuje w wieluniedojrzaych owocach.
W jabkach, gruszkach, cytrynach, bananach,pomidorach i innych zawarto skrobi ronie w
miar rozwoju owocw, a w czasie dojrzewaniamaleje.
Jest ona wskanikiem stopnia dojrzaoci tych surowcw.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
11/40
WGLOWODANY
W warzywachpodczas procesu
dojrzewania skrobia gromadzi si jako
substancja zapasowa, przykadem jest wzrost zawartoci skrobi w
ziemniakach i nasionach grochu.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
12/40
Celuloza stanowi skadnik balastowy w owocachi warzywach, nierozpuszczalny zarwno w
wodzie jak i kwasach organicznych. Stanowi ona gwny budulec cian komrkowych rolin.
Najwicej celulozy znajduje si w skrce,gniedzie nasiennym i szypuce.
Z
awarto celulozy nie zmienia si w czasie przechowywania owocw i warzyw i wynosi rednio w
jabkach i gruszkach 1,3-1.6%.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
13/40
Pentozany wystpuj w miszu jabek w ilociod 0,5 do 1%. Ilo pentozanw zmniejsza siw trakcie dojrzewania owocw po zbiorze.Zwizki te s nieprzyswajalne przez organizmludzki.
Hemicelulozy zbudowane s z pentoz oraz heksoz. Pentozy stanowi materia budulcowycian komrkowych, a heksozy stanowi gwniemateria zapasowy.
Hemicelulozy wystpuj zwykle z celuloz, od ktrej rni
si atwiejszym uleganiem hydrolizie oraz produktamihydrolizy, ktrymi s pentozy, heksozy i kwasy uronowe.
Ilo hemiceluloz zmniejsza si w trakcie przechowywania.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
14/40
Zwizki pektynowe peni rol strukturotwrcz.
Wysoka zawarto pektyn jest cenion w przetwrstwie
cech owocw, zwaszcza, tam, gdzie decyduje o ichprzydatnoci do produkcji przetworw galaretujcych
(demy, marmolady, galaretki) oraz nadawanie
odpowiedniej lepkoci przecierom i sokom.
Natomiast w produkcji sokw klarowanych, pektyny
zwikszajc lepko utrudniaj proces jegopozyskiwania i klarowania. Do owocw bogatych wpektyny, wystpujcych w naszej strefie
klimatycznej, zalicza si porzeczki czarne ( ponad 1%
pektyn) due iloci zwizkw pektynowych zawiera
agrest, liwki niektre odmiany jabek, jeyny iporzeczki kolorowe, do ubogich ( poniej 0,5 %)
zaliczamy maliny, winie, czerenie, winogrona. Wowocach ziarnkowych zwizki pektynowe wystpuj w
iloci od 0,05 do 2% s.m.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
15/40
W owocach niedojrzaych pektyny wystpuj w
postaci protopektyny nierozpuszczalnej w
wodzie.
Zwizane s one z jonami wapnia, poprzez
rozgazienia cz si z hemicelulozami co
umoliwia protopektynom penienie roli spoiwaczcego ssiadujce ze sob komrki.
W czasie dojrzewania i przechowywania
owocw protopektyny przechodz w
rozpuszczaln pektyn, towarzyszy temu miknicie. Nastpuje osabienie spoiwa
czcego komrki, zwizki pektynowe
przechodz do soku komrkowego.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
16/40
Znaczenie fizjologiczne pektyn zdolno chelatowania metali (Pb, Cu, Zn,
Sb) i usuwania ich z krwioobiegu;
wi cholesterol; reguluj gospodark wodna przez wizanie
wody;
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
17/40
KWASY ORGANICZNE
S wanym produktem porednim
metabolizmu. Wystpuj w ilociach od 50mg/100g w truskawkach do 2-3% w
cytrynach. Zawarto kwasw obnia si
zwykle podczas dojrzewania wskutek
wykorzystania w procesach oddechowych iprzeksztacenia w cukry.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
18/40
Kw a s y o r g a n i c z n e .
W owocach i warzywach wystpuj
gwnie hydroksykwasy: jabkowy,
cytrynowy, winowy i w mniejszychilociach kwas bursztynowy i szczawiowy.
Najwysz zawartoci kwasw
charakteryzuj si owoce niedojrzae:
w owocach dojrzaych kwasowo waha
si w granicach od 0,2 - 3%
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
19/40
w owocach ziarnkowych od 0,2 - 0,8%
gwnie kwas jabkowy, wpestkowych od 0,8 - 1,5% - przewaa
kwas jabkowy,
wjagodowych od 1 - 3% - kwascytrynowy.
Niektre owoce jagodowe jak borwki iurawina zawieraj kwas benzoesowy,
aronia i jarzbina - kwas sorbowy. W warzywach jak szczaw, szpinak,
rabarbar 50% kwasowoci pochodzi odkwasu szczawiowego.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
20/40
Kwasy w owocach i warzywach wystpuj wstanie wolnym (smak) i zwizanym w postaci
estrw (zwizki zapachowe) i soli.
W warzywach kwasy organiczne wystpujgwnie w stanie zwizanym jako sole kwasujabkowego lub cytrynowego.
Wyjtkiem s pomidory, rabarbar, szczaw i szpinak wktrych s wolne kwasy - std ich kwany smak.
Obecno kwasw w owocach i warzywachstanowi przeszkod dla rozwoju drobnoustrojw,gwnie bakterii gnilnych.
Natomiast podwyszona kwasowo sprzyjarozwojowi drody. Kwasowo jest czynnikiemselektywnym dla mikroflory, jest regulatoremczasu sterylizacji konserw, uatwia proces ichutrwalania.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
21/40
Owoce zawieraj niewiele (do 1%) biaek, ktre sskadnikami membran komrkowych i enzymw.
Wrd owocw du ilo zwizkw azotowych
zawiera dzika ra, rokitnik, porzeczki, maliny,
jeyny (1,2 - 4,1%), a nisk zawartoci tychzwizkw charakteryzuj si jabka, gruszki (ok.
0,4%).
W warzywach oglna zawarto biaka wynosi od
0,7 - 7%. Wyjtek stanowi roliny strczkoweNajwicej biaka zawiera groch (6 -8%), fasolka
szparagowa (2 - 3%). Na uwag zasuguj takie
warzywa jak: szparagi, pietruszka, szpinak
(ok.2%).
BIAKA
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
22/40
Biaka s skadnikami membran
komrkowych i enzymw. Enzymy, ktre katalizuj procesy
metaboliczne s szczeglnie wanymi
biakami uczestniczcymi w dojrzewaniu i
starzeniu si owocw. Niektre z nich sszczeglnie wane dla jakoci owocw.
BIAKA
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
23/40
Enzym Dziaanie Skutek
Polifenolooksydaza Katalizuje utlenianie fenoli Tworzenie brunatnych
polimerw
Poligalakturonaza Katalizuje hydroliz wiza
glikozydowych pomidzy
ssiadujcymi resztami kwasupoligalakturonowego w pektynie
Miknicie tkanki
Pektynoesteraza Katalizuje deestryfikacj
galakturanw w pektynie
moe powodowa osabienie
zwizoci tkanki
Lipooksygenaza Katalizuje utlenianie lipidw nieprzyjemny posmak i zapach
Oksydaza
askorbinianowa
Katalizuje utlenianie kwasu
askorbinowego
straty wartoci odywczej
Chlorofilaza Katalizuje usuwanie piercienia
fitolowego z czsteczki chlorofilu
utrata zielonej barwy
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
24/40
Wystpuj w niewielkich ilociach: 0,1-0,2%,
ale s wane ze wzgldu na wytwarzaniewoskw na powierzchni owocu, ktre chroni
przed utrat wody i patogenami. S take
skadnikami bon komrkowych
LIPIDY
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
25/40
S odpowiedzialne za barw skrki i miszu
owocw. Podczas dojrzewania podlegaj wielu
zmianom: Zawarto chlorofilu obnia si na skutek zmian
pH, utleniania i dziaania chlorofilazy,
Nastpuje synteza i/lub ujawnienie si
karotenoidw (barwa ta i pomaraczowa), Pojawienie si antocyjanw (czerwone, niebieskie
i fioletowe barwniki).
BARWNIKI
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
26/40
Wystpuj w steniach 0,1-2g/100 g owocu.
Wysze stenia wystpuj w owocachniedojrzaych.
Do zwizkw fenolowych nale: kwaschlorogenowy, katechina, epikatechina, flawonole,
flawony, i in.
ZWIZK
I FENOLOWE
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
27/40
Gwnym substratem utleniania, prowadzcego dobrzowienia tkanek jest kwas chlorogenowy.
Brzowienie enzymatyczne wystpuje w nastpstwie
utlenienia zwizkw fenolowych przez oksydaz
fenolow (PPO) w obecnoci tlenu.
Produktami tej reakcji s bardzo reaktywne chinony,ktre polimeryzuj do brunatnych zwizkw.
Natychmiast po uszkodzeniu tkanki nastpuj reakcjeprowadzce do zbrzowienia tkanki.
Nasilenie brzowienia zaley od zawartoci i rodzajuzwizkw fenolowych w tkance oraz od aktywnoci
enzymu.
ZWIZKI FENOLOWE
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
28/40
Z rodzajem i iloci zwizkw fenolowych jest
rwnie zwizane odczucie cierpkoci, ktra obnia
si podczas dojrzewania w wyniku:
przeksztacania rozpuszczalnych , cierpkich
polifenoli w formy nierozpuszczalne
wizania lub polimeryzacji polifenoli
zmian masy czsteczkowej polifenoli
zmian zawartoci grup hydroksylowych w
czsteczce fenolu.
ZWIZK
I FENOLOWE
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
29/40
S one odpowiedzialne za charakterystyczny
zapach owocw.Ich zawarto wynosi poniej 100Qg/g.
U owocw klimakterycznych gwnym lotnym
skadnikiem jest etylen. W wikszoci zwizki
aromatyczne nale do grupy estrw, alkoholi,
kwasw, aldehydw i ketonw.
SUBSTANCJE LOTNE
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
30/40
Czynniki wpywajce na przemianyskadnikw surowca podczas
przetwarzania owocw i warzyw
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
31/40
Na procesy przemian biochemicznych wczasie przetwarzania owocw i warzywmaj wpyw:
temperatura,
enzymy,
dostp tlenu,
jony metali i
substancje dodawane do przetworw.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
32/40
Temperatura
Dziaanie podwyszon temperatur jest powszechnie stosowane w czasieprzetwarzania owocw i warzyw np. podczas blanszowania, apertyzacji,
suszenia itp. Wielko zmian jakie maj miejsce w
owocach w czasie obrbki cieplnejzaley od rodzaju i jakoci owocw,
warunkw procesu tj. czasu i stopnia penetracji ciepa, zawartoci tlenu, wody,kwasu, cukru, soli, metali.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
33/40
Temperatura
W wyniku dziaania termicznego nastpujeuszkodzenie pprzepuszczalnych bonbiakowych, w procesie blanszowania powoduje to wyugowanie
rozpuszczonych skadnikw jak kwasy cukry, witaminyrozpuszczalne w wodzie. Hydrolizie ulegaj zwizkipektynowe rozkada si blaszka rodkowa, tkanka staje simikka.
Pod wpywem ogrzewania mog ulec rozkadowilotne zwizki aromatu.
Inne skadniki mog by degradowane jak
witaminy termolabilne, barwniki, chlorofile iantocyjany.
Cukry mog ulega karmelizacji. Objawemtych reakcji jest pogorszenie barwy i smakuproduktu.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
34/40
Temperatura
Podwyszona temperatura przechowywania
intensyfikuje reakcje Maillarda,nieenzymatycznego brunatnienia, utleniania,karmelizacji to wpywa na pogorszenie barwy,aromatu i smakowitoci.
Przy stosowaniu niskich temperatur- mroeniestabilizuje skadniki owocw, lecz uszkadzastruktur komrkow przez powstajce krysztaylodu i zmiany ste skadnikw rozpuszczalnych.
Zmiany te staj si widoczne po rozmroeniu,
objawiaj si powstawaniem wycieku, zmian barwy, smaku,wartoci odywczych oraz ma miejsce skurczenie tkanek.Uaktywniaj si enzymy utleniajce i hydrolizujce, np.polifenolazy uwolnione w czasie uszkodzenia komrek powodujzmiany barwy.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
35/40
Enzymy
Rozmiar zmian ktre nastpuj podwpywem enzymw zaley od:
ich rodzaju,
stopnia rozdrobnienia tkanek,
czasu i warunkw procesu, czynnikw inaktywujcych enzymy,
obecnoci inhibitorw itp.
Wana jest znajomo rozmieszczenia
enzymw w rnych czciach owocw,oraz ich aktywno w zalenoci odstopnia dojrzaoci.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
36/40
Enzymy
Znaczenie enzymw moe by rozpatrywane jako:
negatywne reakcje utleniania kwasuaskorbinowego, zwizkw fenolowych i innychskadnikw owocw i warzyw
oraz pozytywne wykorzystanie enzymw w
sokownictwie do rozkadu pektyn, skrobi,arabanw i innych substancji powodujcychzmtnienie czy utrudniajcych pozyskiwaniesokw
Kontrolowanie aktywnoci enzymw jest gwnymtestem sprawdzajcym skuteczno blanszowania,zwaszcza surowca stosowanego do mroenia.
Bardzo istotne znaczenie odgrywa znajomoskadu i aktywnoci preparatw enzymatycznychstosowanych w sokownictwie do obrbki miazgi isoku.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
37/40
Tlen
Reakcje utleniania mog mie charakterenzymatyczny i nieenzymatyczny.
Najatwiej ulegaj im skadniki posiadajce w swychczsteczkach wizania podwjne: nienasyconekwasy tuszczowe, kwas askorbinowy, antocyjany,karotenoidy, terpeny i inne.
Generalnie reakcje utleniania s niepodane,powoduj utrat naturalnych skadnikw: witamin,barwnikw, substancji aromatycznych i innych.
Prowadz do zmian jakociowych: obnienia wartocibiologicznej, pogorszenia barwy, smaku itp. Reakcjeutleniania przyspieszaj metale, obecno wiata,podwyszona temperatura.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
38/40
Tlen
Stosuje si wiele zabiegw ograniczajcych
utlenianie jak: blanszowanie, odpowietrzanie,zanurzanie do roztworw, dodatek przeciwutleniaczyi inne.
W niektrych przypadkach celowo umoliwia sireakcje utleniania jak np. w dojrzewaniu wina
niewielka ilo tlenu sprzyja tworzeniu siodpowiedniego bukietu wina.
W niektrych technologiach produkcji klarowanegosoku jabkowego pozostawia si miazg, aby w jak
najwikszym stopniu utleniy si zwizkipolifenolowe, pozostay jako nierozpuszczalnepolimery w wytokach i nie stwarzay problemw wutrzymaniu klarownoci i ciemnieniu barwy.
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
39/40
Metale
Metale: elazo, mied, cyna i inne mog
dostawa si do produktw z aparatury,wody, opakowa, rodkw ochrony rolin
oraz z ladowych iloci wystpujcych w
skadzie owocw i warzyw
W wikszoci przypadkw rola ich jestniekorzystna,
s one katalizatorami reakcji utleniania,
przyczyniaj si do powstawania zmtnie i
osadw w sokach i winach,
nadaj posmak metaliczny,
powoduj zmian barwy w wyniku reakcji z
antocyjanami i innymi polifenolami
-
8/8/2019 2 - SKADNIKI O I W
40/40
Metale
Ponadto obecno metali cikich jest
niepodana ze wzgldw zdrowotnych.
Wyjtkiem wykorzystywania metali w
technologii przetwrstwa owocw jestdodatek jonw wapnia do utwardzania
struktury owocw i elowania pektyn
niskometylowanych.
Dodawane s one np. do utwardzania struktury
kompotw truskawkowych, czy pulp
konserwowanych dwutlenkiem siarki.
40/40