Fyziologické změny. Enzymy. Fyziologické a enzymové změny v potravinách. Fyziologické změny. Fyziologické změny maso

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Fyziologické změny. Enzymy. Fyziologické a enzymové změny v potravinách. Fyziologické změny. Fyziologické změny maso"

Filip Veselý
před 5 lety
Počet zobrazení:

Fyziologické změny 1 2 Enzymy Fyziologické a enzymové změny v potravinách Živá rostlinná pletiva a živočišné

navazují) Sklizeň (ovoce,zelenina) Porážka (maso) Přerušení dynamické rovnováhy (hromadění reakčních produktů,

Nežádoucí Maso Posmrtné změny PSE DFD DFD -dark, firm, dry vepřové, hovězí Ovoce Zelenina Posklizňové dozrávání

Fyziologické změny ovoce, zelenina 5 Fyziologické změny ovoce, zelenina 6 Poškození chladem Před-sklizňové

Mechanické poškození Faktory sklizně (metody, stres, zralost) Fyziologický stav (dýchání, ztráty vody, zrání,

1 Fyziologické změny 1 2 Enzymy Fyziologické a enzymové změny v potravinách Živá rostlinná pletiva a živočišné tkáně: Dynamická rovnováha (procesy v organismu probíhají organizovaně, fyziologické reakce na sebe navzájem navazují) Sklizeň (ovoce,zelenina) Porážka (maso) Přerušení dynamické rovnováhy (hromadění reakčních produktů, které nejsou metabolizovány) Změny Žádoucí + nežádoucí Fyziologické změny Fyziologické změny maso 3 4 Žádoucí Nežádoucí Maso Posmrtné změny PSE DFD DFD -dark, firm, dry vepřové, hovězí Ovoce Zelenina Posklizňové dozrávání Anaerobní dýchání Poškození chladem Barva Chuť a vůně Konzistence PSE - pale, soft, exudative vepřové Fyziologické změny ovoce, zelenina 5 Fyziologické změny ovoce, zelenina 6 Poškození chladem Před-sklizňové faktory (genetika, klima, agrotechnické postupy) Nemoci, hmyz a hlodavci Nedostatek vody Teplotní stres Mechanické poškození Faktory sklizně (metody, stres, zralost) Fyziologický stav (dýchání, ztráty vody, zrání, vady) Kvalita (barva, vůně, textura, vzhled) Tkáňové dušení Po-sklizňové faktory (teplota, vlhkost, složení atmosféry, světlo, stres) Mechanická zranění 1

Fyziologické změny projevy poškození chladem Fyziologické změny u skladovaných brambor 7 8 Ovoce / Zelenina Min.

barva po dozrání, nižší uchovatelnost Zralá rajčata 10 zkažení Období vydýchání a suberizace Dormance Klíčení hlíz inhibice teplotou ( chladové sládnutí brambor) a světlem ( glykoalkaloidy) a

tomatin (mg/kg) zelená 70 světle červená 4 červená 1 Enzymové změny Aktivita enzymu 9 Enzymy přirozeně přítomné extracelulární - produkované přítomnou mikroflórou především oxidoreduktasy, hydrolasy

2 Fyziologické změny projevy poškození chladem Fyziologické změny u skladovaných brambor 7 8 Ovoce / Zelenina Min. bezpečná teplota Projev poškození chladem při skladování za nižší teploty Jablka 1 2 vnitřní hnědnutí, měknutí Banány 13 tmavnutí Okurky 7 vysýchání, krabacení, tvorba jamek Zelená rajčata 12 bledá barva po dozrání, nižší uchovatelnost Zralá rajčata 10 zkažení Období vydýchání a suberizace Dormance Klíčení hlíz inhibice teplotou ( chladové sládnutí brambor) a světlem ( glykoalkaloidy) a chemické inhibitory Glykoalkaloidy v bramborách (mg/kg) neloupané brambory 75 slupka a očka loupané brambory hlízy vystavené světlu a poranění 1000 LIMIT 200 Stav zralosti rajčat - tomatin (mg/kg) zelená 70 světle červená 4 červená 1 Enzymové změny Aktivita enzymu 9 Enzymy přirozeně přítomné extracelulární - produkované přítomnou mikroflórou především oxidoreduktasy, hydrolasy Rozvoj změn mechanické porušení pletiva a tkání technologické zpracování - loupání, dělení, lisování, pomalé zmrazování vlivem tvorby velkých krystalů ledu 10 Závisí na: koncentraci substrátu množství enzymu fyzikálně chemických vlastnostech prostředí (teplota, a w, ph, iontová síla, přítomnost chemikálií chelatační a redukční činidla) ph - optimum (4,5-8), extrémy inaktivují, zelenina ph> 4 redox. enzymy stabilní Aktivita eznymu PPO v závislosti na ph a teplotě (Rapeanu a kol. 2005). 11 Závislost aktivity na teplotě 12 Rozdělení enzymových změn potravin Rychlost reakce vzrůstá s teplotou Při nízkých teplotách velmi pomalá, ale potr. významná Denaturace apoenzymu, odštěpení kofaktoru Teplotní optimum( C), max., min. Reakční rychlost k=δc/ Δt Koeficient Q 10 =k (T+10 C) / k (T) Q 10 = 2-3 brzdící účinek záhřevu Skupina enzymů lipoxygenasy, lipasy, proteasy, glykosidasy pektolytické a celulolytické enzymy polyfenoloxidasy, chlorofylasa, částečně peroxidasa askorbatoxidasa, thiaminasa, polyfenoloxidasy Důsledky změn změny chuti a vůně (cizí přípachy, chutě, nesprávně vyrobená zmrazovaná zelenina apod.) změny konzistence (měknutí, tvorba sedimentů v citrusových nápojích apod.) změny barvy (enzymové hnědnutí, degradace chlorofylu) snížení nutriční hodnoty (rozklad vitamínu, snížení stravitelnosti bílkovin) 2

13 Enzymové změny v potravinách 14 Enzymové hnědnutí Enzym Reakce Výsledek Polyfenooxidasa, katalasa, peroxidasa Polygalakturonasa Oxidace fenolů a dalších oxidovatelných látek Hydrolýza glykosidické

askorbové Snížení nutriční kvality Chlorofylasa Uvolnění fytolu Ztráta zelené barvy Amylasa Hydrolýza amylosy a amylopektinu Změna textury a vznik sladké chuti Celulasa Hydrolýza buněčných stěn Změna

enzym oxidoreduktasa přítomnost kyslíku chinony barevné pigmenty Pozitivní čaj kakaové boby rozinky Nežádoucí hnědnutí jablek, brambor, hub Peroxidasa Glykosidasy 15 16 Obecně rozšířena, především v

peroxidasa Kvalitu skladované rýže ovlivňují : obsah vlhkosti, skladovací teplota a doba Snížení nutriční hodnoty, změny textury (ovlivňující potřebnou dobu vaření, spotřebu vody, lepivost,

) a změny senzorických vlastností Stanovení enzymové aktivity peroxidasy: tmavé zbarvení= čerstvá rýže, světlé zbarvení= stará rýže Kynogenní glykosidy: amygdalin - semena plodů (mandlí, jablek,

3 13 Enzymové změny v potravinách 14 Enzymové hnědnutí Enzym Reakce Výsledek Polyfenooxidasa, katalasa, peroxidasa Polygalakturonasa Oxidace fenolů a dalších oxidovatelných látek Hydrolýza glykosidické vazby polygalakturonové kyseliny Změna barvy Měknutí Pektinesterasa Hydrolýza esterů pektinu Tvrdnutí, zákal, želatinace Lipoxygenasa Oxidace lipidů Přípach, blednutí Askorbatoxidasa Oxidace kyseliny askorbové Snížení nutriční kvality Chlorofylasa Uvolnění fytolu Ztráta zelené barvy Amylasa Hydrolýza amylosy a amylopektinu Změna textury a vznik sladké chuti Celulasa Hydrolýza buněčných stěn Změna textury Lipasa Hydrolýza lipidů Hydrolytické žluknutí Proteasa Hydrolýza proteinů Snížení nutriční kvality, snížení nebo zvýšení stravitelnosti, změna chuti enzymová oxidace fenolových sloučenin enzym oxidoreduktasa přítomnost kyslíku chinony barevné pigmenty Pozitivní čaj kakaové boby rozinky Nežádoucí hnědnutí jablek, brambor, hub Peroxidasa Glykosidasy Obecně rozšířena, především v rostlinných pletivech, termostabilní Nežádoucí: degradace oxidovatelných složek, změna barvy, přípach Průmyslové využití: pro úpravu průmyslových odpadních vod V těle antioxidant: glutathion peroxidasa Kvalitu skladované rýže ovlivňují : obsah vlhkosti, skladovací teplota a doba Snížení nutriční hodnoty, změny textury (ovlivňující potřebnou dobu vaření, spotřebu vody, lepivost, rozvářivost atd.) a změny senzorických vlastností Stanovení enzymové aktivity peroxidasy: tmavé zbarvení= čerstvá rýže, světlé zbarvení= stará rýže Kynogenní glykosidy: amygdalin - semena plodů (mandlí, jablek, višní) zpracování lisování peckového ovoce s peckami, působení zvýšených teplot (ještě neinaktivujících) během sterilace - do kontaktu s enzymy, které je hydrolyzují za uvolnění toxického kyanovodíku zdravotní závadnost, popř. koroze a bombáže plechovek Thioglykosidy: sinalbin, sinigrin (hořčice, křen) zodpovědně za typické štiplavé aroma Pektolytické a celulolytické enzymy Pektinesterasy Polygalaktouronasy (pektinmethylgalakturonasa, lyasy) Výskyt: ovoce a zelenina Odštěpování methanolu Vznik nízkoesterifikovaných pektinů, měknutí, popř. reakce s bivalentními kovy a želírování, tvrdnutí Optimum ph = 5-7 Zákaly v ovocných a zeleninových šťávách Studie: měknutí okurek Surovina napadená mikroorganismy Macerace povrchových vrstev Prevence: omezení prodlevy mezi sklizní a zpracováním, přídavek Ca 2+ do nálevu 3

kvalitativních znaků dlouhodobě skladovaného Přípach Doba skladování sušeného mléka Vlhkost 0,64 0,61 Bílkoviny -0,82-0,78 K. mléčná 0,49 0,63 K. propionová 0,62 0,73 Aktivita lipasy (7.

4 Lipasy Lipoxygenasy 19 Rostlinné materiály, mikroorganismy, př. plísňové sýry Fosfolipasy (rostlinné, živočišné, mikrobiální) - aktivní i při -30 C Následky: 1) hromadí se volné MK - roste číslo kyselosti 2) nepříjemný pach ( MK C4 - C10) 3) hořknutí Korelace kvalitativních znaků dlouhodobě skladovaného Přípach Doba skladování sušeného mléka Vlhkost 0,64 0,61 Bílkoviny -0,82-0,78 K. mléčná 0,49 0,63 K. propionová 0,62 0,73 Aktivita lipasy (7. den) 0,70-0,12 Suma těkavých látek 0,69 0,57 Hexanal 0,67 0,54 Peroxidové číslo 0,58 0,44 Volný povrchový tuk 0,37 0,33 20 Obsaženy v rostlinných pletivech, v semenech a v okolí plodů, často produkt mikroorganismů Oxidují jen nenasycené MK s cis vazbami uspořádaných způsobem: -CH=CH-CH 2 -CH=CH- Produkty C6 a C9 aldehydy a alkoholy 21 Inaktivace enzymu 22 Inaktivace enzymu Vyloučení z prostředí (filtrace) Ochromení funkce koenzymu Zásah do struktury apoenzymu (termicky) vaření, blanšírování, pasterace, u tuků přepouštění Výhodné zahřívat na vyšší teplotu a rychle netrpí nutriční látky Úplná (1-2 D) inaktivace enzymů, jinak reaktivace (volba podle následné operace) Prevence Fyzikální metody vyloučení přístupu kyslíku odvzdušnění modifikovaná atmosféra, vakuové balení tepelné ošetření - blanšírování snížení teploty proslazování - zvýšení osmotického tlaku Chemické metody změna ph chelatační činidla antioxidanty: SO 2, kyselina askorbová Inaktivace enzymů - inaktivační čára Inaktivace enzymů Vyjadřuje závislost teploty na logaritmech odpovídajících kritických dob Kinetické parametry: D čas potřebný k inhibici 90% aktivity, při teplotě t U kritická doba pro úplnou inaktivaci, při teplotě t z směrnice inaktivační čáry (teplota potřebná k 10 snížení D Inaktivace enzymů mléka 1. Lipasa (90 %) 2. Alkalická fosfatasa (90 %) 3. Katalasa (80 %) 4. Xantinoxidasa (90 %) 5. Peroxidasa (90 %) 6. Kyselá fosfatasa (99 %) Enzym Peroxidasa křen brambory Katalasa špenát Lipoxygenasa hrášek, soja Polyfenoloxidasa brambory Teplota D hodnota (s) D 120 = 830 D 120 = 70 z 27,8 35,0 60 D 60 = 60 8, D 77 = 720 3, D 89 = 100 7,8 Q 10 = 10 10/z Thermoinaktivace 90% aktivity enzymů brambor, Food Chemistry, Belitz et al. 4

5 Inaktivace enzymů 25 Enzymy Potravina F-hodnota (min.; 82 C) Askorbátoxidasa Broskve a zelenina 2 Katalasa Zelenina 6 Chlorofylasa Špenát 2 Lipoxygenasa Hrášek < 0,1 Pektinesterasa Citrusový džus 43 Peroxidasa Hrášek 60 Fosfatasa Polygalakturonasa Pomerančový džus Mléko Citrusový džus, Papája Polyfenoloxidasa Některé ovoce 1,1 5

Podobné dokumenty

Druhy a složení potravin

Druhy a složení potravin Přednáška 9+10 Doc. MVDr. Bohuslava Tremlová, Ph.D. Magisterský studijní program Veterinární hygiena a ekologie Obsah přednášky: Změny potravin při skladování Trvanlivost potravin,