2016 június 8. Holiday Beach Budapest

2016 június 8. Holiday Beach Budapest

A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia




Dr. Szigeti Tamás János üzletfejlesztési igazgató WESSLING Hungary Kft. Budapest, Fóti út 56.


Talán a világ egyik legnagyobb csodája…

ÉLET!


Talán a világ egyik legnagyobb csodája…


A növényi kloroplasztisz keresztmetszete - fotoszintézis Granulóma

Külső membrán

Belső membrán

Sztóma Tilakoidok


A kloroplasztiszban zajló fotoszintézis (NADPH, ATP)

Glükóz +6O2

6CO2 + 6H2O + fényenergia = C6H12O6 (szénhidrát) + 6O2 A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia

A kloroplasztiszban zajló fotoszintézis (NADPH, ATP)

Glükóz +6O2

6CO2 + 6H2O + fényenergia = C6H12O6 (szénhidrát) + 6O2 A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia

A szőlőcukor és a xillit(ol) összehasonlítása

A cukoralkohol molekulájáról hiányzik az aldelhidcsoport


Néhány kismolekulájú szénhidrát

Glükóz (szőlőcukor) Fruktóz (gyümölcscukor)

Dextrin (keményítőgumi)

Szacharóz (répacukor)


Stratégiai fontosságú élelmiszerek



Kristálycukor Konyhasó

Száraztészta Konzervek Porított készítmények Bizonyos édességek Természeti, ipari katasztrófa, hadi cselekmények idején kiosztható tartós élelmiszerek, amelyek nem igényelnek különleges tárolási körülményeket, így vészes helyzetekben alkalmasak nagyobb közösségek, hadseregek ellátására (kiegészítés: kenyér + víz). A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia


Kristálycukor Konyhasó

Száraztészta Konzervek Porított készítmények Bizonyos édességek Természeti, ipari katasztrófa, hadi cselekmények idején kiosztható tartós élelmiszerek, amelyek nem igényelnek különleges tárolási körülményeket, így vészes helyzetekben alkalmasak nagyobb közösségek, hadseregek ellátására (kiegészítés: kenyér + víz). A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia

Történeti visszatekintés • A cukor (cukornád) őshazája az indiai szubkontinens; • Kezdetben a cukornádat rágták; • A fő édesítő szer a méz volt, nem a cukor; • India: cukornád-szirup  kristályosított készítmény; • India, Gupta Birodalom 320 és 550 között: indiai hajósok szállították; • Buddhista szerzetesek vitték a módszert Kínába; • 647: Kína, cukornád ültetvények, finomítási technológia megjelenése; • XII. sz. Európa: a nádcukrot keresztes lovagok hozták be „édes só” névvel; • 1492: Kolumbusz vágott cukornádat kapott;

• 1792 Nagy Britannia: a rózsa cukor árát a Kelet-Indiai Társaság által alapított gyár termékével nyomták le; • A XVIII. sz. végén: Gyárak Brit Indiában, Bihar államban;

A cukor nevének etimológiája Széles ismertséget és világszintű elterjedést tükröz.

a szanskrit शर्करा sharkara szóból Arab: ‫ سكر‬sukkar („édes”) Angol és olasz iparosok terjesztették el a nevét Európában. További összefüggések (szintén az arab/szanszkrit „sukkar/sharkara” szóból): • Olasz „zucchero”, • Spanyol „azúcar”, • Portugál „açúcar”, • Ó-francia „zuchre”, új-francia „sucre” • Korai görög „σάκχαρη = sákχari = szákhari” • Angol „sugar” és a nyers indiai cukor „jaggery” • Orosz „caxap = szahar”

• Német „zucker” • Magyar „cukor” A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia

A cukorrépa megjelenése Európában 1747: Marggraf német kémikus (1709-1782): elsőként talált a répában cukrot; 1801: az első répacukorgyár III. Frigyes Vilmos porosz király támogatásával Franz Karl Achard (1753-1821) állította fel Kunern-ben (Alsó-Szilézia); 1802: az első cukorgyár Csehországban; 1811: Napóleon 32000 hektár szántóföldet és egy millió frankot ajánlott fel az alapítandó cukorgyárak segélyezésére; Kezdetben csak 2-3 % cukrot tudtak előállítani, miért is az első gyárakat bezárták; A napóleoni szárazföldi zár alatt (1806-1814), mely a gyarmatokban termesztett cukrot majdnem teljesen kiszorította az európai piacról, a répacukorgyárak új életre keltek. Franciaországból a cukorgyártás lassan elterjedt Németországban (különösen Sziléziában és Szászországban), Csehországban, Magyarországon, Belgiumban és a többi európai államokban is; 1835: már 33 millió kg cukrot gyártottak egy évben; A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia

A cukoripar az élelmiszeripar „nehézipara”

Magyarországi kezdetek: Ercsi Cukorgyár 1808, báró Lilien József (kisüzem)

Nagyfödémes és Bátorkeszi, 1831: Lacsny Miklós (nagyüzemek) 1847: Magyarországon 0,61 kg/fő volt a fogyasztás (17%-ot fedezett a hazai gyártás – 2011: 33%-ot fedez a hazai…)

http://www.fao.org/es/faodef/fdef03e.htm (1994)

Testünk melege

„Harminchat fokos lázban égek mindig s te nem ápolsz, anyám.” József Attila: Kései sirató


Néhány biokémiai gondolat

Az ATP térszerkezete


Energiatárolás az izmok működésének biztosítására

Az adenozin-trifoszfát (ATP) nagyenergiájú kötései (1 J = 1 Ws vagy 1 Nm, illetve 1 kJ ≈ 0,239 kcal, illetve 1 kcal ≈ 4,184 kJ)

30 kJ

30 kJ

30 kJ

Adenin

Foszforsavak Ribóz


Egy glükóz molekula révén raktározódó energia

A Szent-Györgyi – Krebsciklusban piroszőlősav molekulá keresztül egy glükóz molekula aerob lebontásának energiájával összesen 36 ATP molekula képződik. Egy ATP molekula 3 db ~30 kJ energiájú kötést tartalmaz.

Így az egy glükóz molekula felhasználásával létrejövő ATP mennyiség 36*30*3, azaz 3240 kJ (773 kcal) energiát tárol (1 kJ = 4,19 kcal) Ttk.nyme/fldi/Documents/Füzesi István/Biokémia/Glükóz lebontás1.pdf (2016.06.05)

A glükóz lebontása 2/1

Az energia-felszabadítási folyamatok a sejten belül a mitokondriumokban történnek. A mitokondriumok 1 μm átmérőjű, baktérium méretű organellumok. A sejtlégzés során a sejt számára ATP-t szintetizálnak. Itt használódik el a légzés során felvett O2, és itt keletkezik a kilégzéssel eltávolított CO2. Ez a folyamat a sejtlégzés. Az emberi szervezet sejtjeiben több száz, esetleg több ezer mitokondrium található. Minél intenzívebb anyagcserét folytat egy sejt, annál több mitokondrium található benne. Jellemzői:

Gélszerű alapállomány, saját, prokarióta jellegű, gyűrűs DNS és riboszóma, citromsav-ciklus, zsírsavak oxidációja (bétaoxidáció). Belső membránban: a légzési lánc (terminális oxidáció) működéséhez szükséges fehérjék, ATP szintézis. A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia

A glükóz lebontása 2/2 (egyszerűsített folyamatábra)

Keményítő

Glükóz

C6

2C3

ATP

2C3

CO2

2C2CoA

Glikogén

Glükózfoszfát

Glicerinaldehid foszfát

Piroszőlősav CH3CO-COOH

Acetil-CoenzimA CH3CO-

Ttk.nyme/fldi/Documents/Füzesi István/Biokémia/Glükóz lebontás1.pdf (2016.06.05)

Ahol a glükóz ég: mitokondriumok ATP-szintáz részecskék Betűrődések

Riboszóma Granulum

Külső membrán

DNS

Belső membrán

Mátrix


A szabályozó hormon az inzulin

A hasnyálmirigy Langerhans-szigete a béta-sejtekkel és emésztőenzimeket termelő sejtekkel körülvéve (hematoxylin-eosin-festés)

Az inzulin hormon térbeli szerkezete. A szervezet sejtjei csak inzulin jelenlétében képesek felvenni a vérből a glükózt.


Glikémiás index

Glikémiás index (GI): az egyes élelmiszerek 1000 kJ-nyi mennyiségének vércukoremelő képessége a szőlőcukorhoz (néha a fehér kenyérhez) képest, százalékban. A GI jelentősége a 2-es típusú cukorbetegek és fogyókúrázók esetén a legnagyobb. GI

Élelmiszer

Nagyon magas

90-100%

szőlőcukor, malátacukor, méz, cukros üdítőitalok, gabona-, kukorica-, rizspehely

Magas

70-90%

(répa- vagy nád)cukor, fehérlisztből készült pékáruk és főtt tészták, szőlő, tejberizs

Közepes

50-70%

kukorica, főtt rizs, banán, cukrozatlan gyümölcslé

30-50%

tej, joghurt, kefir, a legtöbb hazai gyümölcs, durumbúzából készült spagetti és makaróni

Alacsony <30%

bab, lencse, dió, mogyoró, retek, paprika, paradicsom, fruktóz


A diabetes ENSZ egyezmény szerinti jele


Alapízek – az édes íz

Íz és ízlelés – a nyelv íz-térképe a négy alapízzel

Kreserű

Savanyú

Sós

Édes

Az édes íz 1/3

Elméleti feltevések szerint az édes ízt kiváltó glikolcsoport egy protondonorból (D-H+) és egy protonakceptorból (A) áll, ami egy bifunkcionális egységet képez. A cukormolekula egy hidrogénhídon keresztül a receptorral kerül kölcsönhatásba:

D-H+ A

A H+D

Cukor Receptor Hidrogén-hidak

Az édes íz 2/3

1. Homológ sorokon belül az édes íz intenzitása növekvő vízoldhatósággal növekszik. 2. A fenilgyök bevitele a molekulába az édes ízt íztelenre vagy keserűre változtatja. 3. Mértani és optikai izometria is az édes íz megváltozásához vezethet. 4. Aszimmetrikusan felépített molekulák szimmetrikussá tétele esetén az édes íz gyakran keserűvé alakul át.

Az édes íz 3/3

A tipikusan édes ízérzetet a szacharidokhoz tartozó cukrok keltik (érzékenységünk az édesre a legnagyobb) A legjelentősebbek a természetben is előforduló diszacharidok, melyek közül a szacharóz (nád- vagy répacukor) a legismertebb. Fontos cukor még a laktóz (tejcukor), a glükóz (szőlőcukor) és a fruktóz gyümölcscukor). Közös jellemzőjük, hogy polialkoholként legalább két szomszédos hidroxilcsoportjuk van. Ez a szerkezet valószínűleg összefüggésben áll az édes ízérzettel, mert a hasonló molekuláris felépítésű glikolok: az 1,2-etándiol és az 1,2,3-propántriol (glicerin) szintén édesek. E vegyületek édes ízüket elvesztik, ha OH-csoportjukat savval észteresítjük. Így a keserű szacharóz-oktaacetáttal keserű ízű alkoholmentes üdítőitalokat állítanak elő.

Az ízek függése a geometriai szerkezettől

CH3

Az ízhatás bizonyos esetekben a kémiailag egységes, de szerkezettüket követve különböző izomérek esetében is lehet különböző

NH CO NH2 o-toluil-karbamid: íztelen

CH3

CH3

NH CO NH2 m-toluil-karbamid: keserű

NH CO NH2 p-toluil-karbamid: édeskés

Édesítő hatás összehasonlítása 1/2

Az édesítő hatás azt adja meg, hogy az édes ízű vegyület hányszor édesebb a szacharóznál, ha mindkét vegyület azonos mennyiségét ugyanannyi vízben feloldjuk. A szacharóz édesítő ereje az összehasonlításnál mindig 1.

A molekuláris édesítő hatás azt adja meg, hogy egy édes ízű vegyület grammmólnyi mennyisége hányszor édesebb egy gramm-mól szacharóznál. Az édesítés egységét az édes ízű vegyület azon mennyisége adja meg, amely ugyanannyi vízben oldva 1 kg szacharóz édesítő hatását helyettesíti. Koncentráció-függés!

Édesítő hatás összehasonlítása 2/2

Az édesítő hatás relatív szélső értékei, 0,2 és 22.000 L-aszpartil-aminomalonsavfenil-alkil-diészter

Raffinóz

Például 10%-os szacharózoldatra vonatkoztatva a 10%-os raffinóz-oldat édesítő hatása az előbbi 1/5-e, az aminosavszármazék édesítő hatása pedig 22.000-szer édesebb a szacharóznál.

Cukorhelyettesítők

Cukorhelyettesítők

Édes ízük alapján cukorhelyettesítőként használják a cukoralkoholokat, melyek közül az ismertebbek: - szorbit, - xilit, - maltit A élelmiszerek előállításához egyéb cukorhelyettesítőket is használnak. Az édesítőszerek közé tartoznak többek között a különböző aminosavak és származékaik, a ketonok és észterek, a benzolderivátok és más heterociklikus vegyületek (pl. triazolderivátok), valamint közismerten a - szacharin - aszpartám - ciklamátok (Adalékanyagok - új szabályok az EU-ban!)

Szorbit, mannit és az E-900-asok E 420 E 421 E 950 E 951 E 952 E 953 E 954 E 955 E 957 E 959 E 960 E 961 E 962 E 964 E 965 E 966 E 967 E 968

Szorbit Mannit Aceszulfám K Aszpartám Ciklamátok Izomalt Szacharinok Szukralóz Taumatin Neoheszperidin DC Szteviol glikozidok Neotám Aszpartám-aceszulfámsó Poliglucitszirup Maltitok Laktit Xilit (xillitol) Eritrit

Édesítő szerek

Mannit E-421

Szorbit E-420

Szacharin E-954

Aceszulfam-K E-950

Ciklaminsav E-952

Édesítő szerek (az aszpartám fenil-alanin forrás!)

Fenil-alanin

Aszpartám E-951

Természetes édesítő szerek – Stivia (Szteviol glikozid)

Természetes édesítő szerek – Stivia vegyületei (E-960)

Szteviozid

Rebaudozid

Természetes (?) édesítő szerek – Nyírfacukor (xillit)

Xilit (főként kukoricából állítják elő xilózon keresztül)

Xilitol, nyírfacukor; Aldopentózból származó cukoralkohol

Xilit (főként kukoricából állítják elő xilózon keresztül)

Xillit (xillitol)

D-xilóz

L-xilóz

Xilitol (xillit), nyírfacukor; Aldopentózból származó cukoralkohol

A magyar lakosság energiabeviteli profilja (kcal értékekben) 900 826

800

Férfiak

700 600 500

Nők

597

5 rel.% (Σ: 2718 kcal) 456

6 rel.% (Σ: 2033 kcal)

433 372

400 310

300

272

250

233 230

200 100

174

146

130 124

94 104

0

Sarkadi Nagy Eszter, Bakacs Márta, Illés Éva, Varga Anita, Martos Éva (2016): A magyar lakosság energia- és makrotápanyag-bevitele. OTÁP adatok (OGYÉI)

Élelmiszertechnológia

Sütőipar Édesipar Tartósítóipar Üdítőital-ipar Szeszipar Húsipar


A cukornak ízfokozó hatása is van


A cukornak ízfokozó hatása is van

Savanyú íz elnyomása

Gyümölcsösség kiemelése

Keserű íz elnyomása


Élelmiszerek tartósítása


A baktériumok szaporodását szabályozó 4 alaptényező Kedvező hőmérséklet Hozzáférhető víz Kedvező kémhatás


Vízaktivitás (aw)

P aw = P0 P0 = a víz egyensúlyi gőznyomása az élelmiszerrel érintkező felületen P0 = az adott hőmérsékleten telített vízgőz parciális nyomása A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia

A víz mennyisége különböző hőmérséklet mellett a levegőben 100% relatív páratartalom mellett

100 90 g víz/kg levegő

80 70

50% relatív páratartalom mellett

60 50 40 30 20 10 0 -20

-10

0

10

20

30

40

50

Léghőmérséklet oC


Becsülhető penészmentes eltarthatósági idő (MFSL)

MFSL =

7,918,10a 10 w

MSFL = Mould Free Shelf Life

Man, C.M.D.; Jones, Adrian A. (2000). Shelf Life Evaluation of Foods. Springer. ISBN 0-834-21782-1.

Hogyan csökkenthető a rendelkezésre álló víz mennyisége?


Hidratáció


Hidratáció


A cukor hidratációja


Savanyúságok cukorral


Savanyúságok mesterséges édesítőszerrel (aszpartam)


Tartósítóipar – lekvárok, dzsemek


A gyümölcsök pektintartalmával zselírozó anyag


Húsipar


Gyorsérlelésű száraz húsipari termékek starterkultúrái

Lactobacillus plantarum Lactobacillus sakei Lactobacilluscurvatus Lactobacillus pentosus Lactobacillus jensenii

Pediococcus acidilactici Pediococcus pentosaceus

Fruktóz

Staphylococcus xylosus Staphylococcus carnosus Micrococcus varians Szacharóz A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia

Édesipar


Drazsírozott készítmények


Drazsírozó üst


Forráspont növelése, fagyáspont csökkentése


Kristályosítás

Hűtési – kristályosodási sebesség viszonya: Hűtési sebesség < kristályosodási sebesség: szabályos kristályok; Hűtési sebesség > kristályosodási sebesség: üveges szerkezet, amelyben megmarad az olvadék izotrop tulajdonsága;


Grillázs


Grillázs


Sütőipar


Édestészták kelesztése

A cukor emeli a keményítő kocsonyásodási hőmérsékletét: légbuborékok képzése, a sütemény könnyű állagot kap; A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia

Saccharomyces cerevisiae


Szórat sütemények, tészták díszítésére


Térfogatképzés sütemények, kekszek esetében


Szeszipar, üdítőital-gyártás


A cukor selymes állagot,kellemízt kölcsönös az italoknak


Söripar (oligoszacharidok, egyéb szénhidrátok)

Szénhidrátok: Villágossörök: <4 m/m% Barnasörök: <8 m/m%

Szabó Edina, Ruszkai T., Andrási D., Sipos P. (2013): Sörök tápértékének vizsgálata (Előadás a Hungalimentaria konferencián)

Mézek, mézkészítmények

Minden, ami jó az életben…


Köszönöm figyelmüket, de még egy kis türelmet kérek!


A megújult Élelmiszervizsgálati közlemények számai

2014. március 31.

2014. június 30.

2015. március 31.

2015. június 30.

2014. október 1.

2014. december 31.

2015. szeptember 30. 2015. december 31.

www.eviko.hu

ÉVIK 2016 március 31-i szám címlapja


ÉVIK 2016 június 30-i szám címlapterve


A megújult Élelmiszervizsgálati közlemények

 Nyomtatott  Elektronikus: www.eviko.hu  Magyar és angol nyelvű  A4 méretű  Évente 4 szám  március 31.  június 30.  október 1.  december 31. A cukor szerepe az élelmiszertechnológiában – Dr. Szigeti Tamás WESSLING Hungary Kft. 2016. június 8. EFOSZ konferencia

Most már tényleg köszönöm megtisztelő figyelmüket!


2016 június 8. Holiday Beach Budapest

Recommend Documents