ZM IANY W ŁAŚCIW OŚCI SKROBI ZACHODZĄCE PODCZAS ZAM RAŻANIA I ROZM RAŻANIA ZAKONSERW OW ANEGO M LECZKA SKROBIOW EGO

Transkrypt

1 ŻYWNŚĆ 4(33), 22 WILETTA DRŻDŻ ZM IANY W ŁAŚCIW ŚCI SKRBI ZACHDZĄCE PDCZAS ZAM RAŻANIA I RZM RAŻANIA ZAKNSERW W ANEG M LECZKA SKRBIW EG Streszczenie M leczk skrbiwe (40% zawiesinę skrbi w wdzie) zaknserwwan różnymi dawkami dwutlenku siarki (0-0,25% ) w pstaci pirsiarczynu sdu i pddan zamrażaniu raz rzmrażaniu jednkrtnie lub trzykrtnie. Stwierdzn, że pdczas zamrażania i rzmrażania niezaknserwwaneg m leczka następwały straty m asy skrbi, pgarszały się jeg cechy sensryczne, ph raz właściw ści skrbi. Najw iększe zmiany zachdziły w próbach niezaknserwwanych, a trzykrtnie zamrażanych i rzmrażanych. Ddatek d m leczka S 0 2 jak knserwanta, w ilści 0,1-0,25% pwdwał, że pdczas zamrażania i rzmrażania prób nie następwały straty m asy skrbi, nie zabserwwan zmian sensrycznych m leczka, zachdziły natmiast zmiany w łaściw ści skrbi. W ielkść tych zmian zależała d liczby cykli zamrażania i rzmrażania. Skrbia w ydzielna z m leczka zaknserwwaneg S 0 2, pddaneg trzykrtnemu zamrażaniu i rzmrażaniu, charakteryzwała się w yższą wdchłnnścią i rzpuszczalnścią, niższym ph raz niższą lepkścią 6% kleików, w prównaniu ze skrbią wydzielną z mleczka zaknserwwaneg S 0 2, zamrażaneg i rzmrażaneg jednkrtnie. Słwa kluczwe: skrbia, mleczk skrbiwe, cykle zamrażania i rzmrażania, zmiany właściwści. Wstęp Kampania przerbwa w plskich krchmalniach trwa kł 1 dni, d września d grudnia. Przez pzstałą część rku urządzenia krchmalni nie są wykrzystywane. Lepsze zagspdarwanie mcy przerbwych zakładu próbuje się uzyskać przez wprwadzenie tzw. kampanii wisennych, w których surwcem są ziemniaki przechwywane w kpcach (pryzmach) przez zimę. Jednak ten spsób, ze względu na duże straty masy bulw i znaczne bniżenie jakści technlgicznej przechwywanych Dr inż. W. Drżdż, Katedra Technlgii Rlnej i Przechwalnictwa, Akademia Rlnicza we Wrcławiu, ul. Nrwida 25, Wrclaw, wiletta@zi.ar.wrc.pl

2 ZMIANY WŁAŚCIWŚCI SKRBI ZACHDZĄCE PDCZAS ZAMRAŻANIA I RZMRAŻANIA. 83 ziemniaków, nie znalazł szerszeg zastswania - kampanie wisenne są prwadzne w wyjątkwych przypadkach, np. lkalneg nadmiaru ziemniaków. Klejną próbą rzwiązania teg prblemu był zaprpnwanie przechwywania nie całych bulw ziemniaka, lecz miazgi ziemniaczanej. Aby uchrnić miazgę przed działaniem drbnustrjów, knieczne był zastswanie śrdka knserwująceg. Przechwywanie zaknserwwanej miazgi ziemniaczanej był przedmitem badań kilku autrów [3, 4, 14, 15]. Dwiedli ni, że mżliwe jest przechwywanie zaknserwwanej miazgi nawet przez dłuższy kres czasu, jednak rzwiązanie t również nie znalazł zastswania w praktyce. Główną przeszkdą była kniecznść budwy wielkich zbirników na miazgę, których kszt pdważał sens eknmiczny przedsięwzięcia. Wydaje się natmiast realna mżliwść przechwywania rafinwaneg mleczka skrbiweg, będąceg półprduktem w krchmalni. Mleczk skrbiwe stanwi wygdniejszy prdukt d przechwywania niż miazga ziemniaczana. Jest wiele bardziej skncentrwane (stężenie skrbi w mleczku mże sięgać 50%), więc d przechwywania są ptrzebne wiele mniejsze zbirniki niż w przypadku miazgi, w której zawartść skrbi waha się d 15-20%. W rafinwanym mleczku skrbiwym praktycznie nie ma łatw psujących się składników bulw ziemniaka (cukrów, aminkwasów, białek), które występują w miazdze ziemniaka. Mleczk skrbiwe, zaknserwwane ddatkiem S2 w dpwiednim stężeniu, mżna przechwywać bez strat masy skrbi nawet przez dłuższy kres [8], a zmiany jakści skrbi są stsunkw niewielkie. Przechwywane mleczk skrbiwe mże służyć jak surwiec d prdukcji syrpów skrbiwych, klejów czy skrbi mdyfikwanych na mkr lub być zagęszczne i wysuszne, c pzwli na wykrzystanie działu sucheg krchmalni także w kresie pza kampanijnym. W warunkach przemysłwych zbirniki (baseny) na mleczk skrbiwe mgą być usytuwane na wlnym pwietrzu. W kresie zimy mżliwe jest zamarznięcie przechwywaneg mleczka w kresie mrzów i rzmarzanie w kresach dwilży. W naszych warunkach klimatycznych liczyć się należy z mżliwścią kilkakrtneg zamarznięcia i rzmarznięcia mleczka, c mże wpłynąć na straty masy i zmiany jakści skrbi. Celem pracy był kreślenie strat masy skrbi raz właściwści skrbi wydzielnej z mleczka skrbiweg, zaknserwwaneg różnymi dawkami S2, pddaneg prcesm zamrażania i rzmrażania. Materiał i metdy badań Ze skrbi ziemniaczanej przygtwywan mleczk skrbiwe - 40% zawiesinę skrbi w wdzie. D mleczka ddawan knserwant w pstaci pirsiarczynu sdu w ilści 0,1%; 0,125%; 0,250% S2 na masę próby. Mleczk zamykan w plastikwych naczyniach. Próby zamrażan w temperaturze kł -18 C (±2 C) i przetrzymywan w tej temperaturze przez 7 dni, następnie rzmrażan w temperaturze kł

3 84 Wiletta Drżdż +20 C (±2 C) i również przetrzymywan w tej temperaturze przez 7 dni, p upływie których próby analizwan (1 cykl) lub pnwnie zamrażan i pwtarzan te zabiegi trzykrtnie (3 cykle). t W próbach p zamrażaniu i rzmrażaniu znaczan: ph za pmcą ph-metru labratryjneg [12], cechy sensryczne (wygląd i zapach). W skrbi użytej d sprządzenia mleczka raz w skrbi wydzielnej z mleczka skrbiweg p zamrażaniu i rzmrażaniu znaczan: zawartść suchej masy przez suszenie w ciągu 12 gdzin w temperaturze 60 C, a następnie przez 4 gdziny w temperaturze 105 C, ph za pmcą ph-metru labratryjneg, biel za pmcą leukmetru, znaczając wartść reemisji w % przy długści fali X = 459 nm, temperaturę kleikwania i lepkść 6% kleików skrbiwych, wdchłnnść i rzpuszczalnść w temperaturze 80 C [13]. znaczenie temperatury kleikwania i lepkści kleików skrbiwych wyknywan przy użyciu wiskgrafu Brabendera, w następujących warunkach: szybkść mieszania 75 brtów/min, szybkść nagrzewania l,5 C/min, szybkść chłdzenia l,5 C/min, puszka pmiarwa - 7 cmg Ilść skrbi ptrzebną d znaczenia wyliczan według wzru: 450-a m" ~ 1 - ( W + a) gdzie: a - stężenie kleiku [%], W - wilgtnść skrbi [%]. Naważki skrbi przenszn d naczynia pmiarweg za pmcą 450 ml wdy destylwanej. P uruchmieniu mieszadła zawiesinę grzewan d 40 C. W temperaturze tej przetrzymywan zawiesinę przez 10 min. Następnie grzewan d temperatury 94 C i również przetrzymywan przez 10 min. Klejnym etapem był chłdzenie kleiku d 30 C i przetrzymywanie g w tej temperaturze przez 10 minut. Wyliczan także straty masy (wyrażne prcentw) na pdstawie różnicy masy suchej skrbi przed i p zamrażaniu i rzmrażaniu. Wyniki pddan jednkierunkwej analizie wariancji (test Duncana) przy użyciu pakietu Statgraphics 6.0 [16]. Wyniki i dyskusja Zamrażanie jest jedną z najpwszechniej stswanych metd przechwywania żywnści. Prdukt zamrżny zachwuje swje właściwści, nie zmienia się jeg

4 ZMIANY WŁAŚCIWŚCI SKRBI ZACHDZĄCE PDCZAS ZAMRAŻANIA I RZMRAŻANIA. 85 skład chemiczny. Jednak p rzmrżeniu, zawartść uszkdznych przez kryształki ldu kmórek staje się łatwą pżywką dla drbnustrjów. W przechwywanym mleczku skrbiwym zawartść substancji stanwiących ptencjalne pdłże d rzwju mikrrganizmów była bardz niewielka, jednak w próbach niezaknserwwanych ddatkiem S2 zauważn ewidentne zmiany wywłane rzwjem mikrrganizmów już p pierwszym cyklu zamrażania-rzmrażania. Na pwierzchni prób pjawiła się piana, w fazie ciekłej widczne były galaretwate klnie mikrrganizmów, w warstwie sadznej skrbi zauważalne były pęcherzyki gazu, wyczuwalny był nieprzyjemny zapach. W próbach niezaknserwwanych nastąpiły straty masy skrbi, wynszące 0,3% w próbach jednkrtnie zamrażanych raz 1,8% w próbach trzykrtnie zamrażanych. Próby niezaknserwwane charakteryzwały się najwyższą spśród prób pddanych zamrażaniu i rzmrażaniu wartścią ph mleczka (tab. 1). Tabela 1 Zmiany ph mleczka skrbiweg zaknserwwaneg pirsiarczynem sdu i pddaneg prceswi zamrażania i rzmrażania. The changes f ph f starch milk preserved by sdium metabisulphite subjected t frzen and defrst prcesses. Zamrażanie-rzmrażanie Frzen and defrst prcesses Przed zamrażaniem Befre freezing 1 cykl 1 cycle 3 cykle 3 cycles M leczk skrbiwe bez knserwanta Starch milk withut cnservant 6,0 4,5 3,6 M leczk skrbiwe 0,1 5,2 4,4 3,4 z ddatkiem S 0 2 [%] 0,125 5,0 4,0 3,2 Starch milk with S 0 2 additin [%] 0,25 5,0 3,4 3,0 Skrbia wydzielna z niezaknserwwaneg mleczka jednkrtnie zamrżneg charakteryzwała się wyższą temperaturą kleikwania (tab. 3) raz niższą lepkścią maksymalną (rys. 1), niższą wdchłnnścią i rzpuszczalnścią raz niższym ph skrbi (tab. 2) w stsunku d skrbi przed zamrżeniem. Jeszcze większe zmiany zaszły w skrbi wydzielnej z mleczka p trzykrtnym zamrżeniu. Skrbia ta charakteryzwała się wyższą temperaturą kleikwania, niższą lepkścią 6% kleików, szczególnie drastycznym bniżeniem lepkści maksymalnej ( prawie 40% w stsunku d skrbi niezamrażanej) (rys. 1), niższą bielą raz niższym ph w prównaniu ze skrbią p jednym cyklu zamrażania i rzmrażania (tab. 2). Wdchłnnść i rzpuszczalnść tej skrbi nieznacznie zwiększyły się w dniesieniu d skrbi wydzielnej z mleczka jednkrtnie zamrżneg, ale były t wartści niższe niż wdchłnnść i rzpuszczalnść skrbi niezamrażanej.

5 Właściwści skrbi wydzielnej z mleczka zaknserwwaneg pirsiarczynem sdu i pddaneg prceswi zamrażania i rzmrażania. 2 CU c J3' 3 J3 <X <d B a.2 5 C/5 _D (U & a. a T3 4> c Cd JS 0 j: 1 d> & u 4> -CS H J3 I & M 0 01 * ts. S ' 01) c«q h ' f ) C/3 G C W ) c - a J 5 J 3 v-< T 3 «S ' c c <u ' a> _ <u ^ ' (j ^ M > * C c CN ffi ffi & Q- v n? c 9. ' "u rr» > m s <L> W _c P K/i ' U >> c cn N S n C, V CN c C r-^ c cn ct ' c C c^ V i/~t v N N, ' 0 N ' ' n (D bj C.S «N N a) P P <3 P * N <s U ^<Ł> n m PU C\ c n u [%] uijippb ^S WAV [%] Z0S UISTjpBpp z sssssjd jscupp pire u s z j j jyy niubzbjiuzj l niuezlulubz J C '

6 ZMIANY WŁAŚCIWŚCI SKRBI ZACHDZĄCE PDCZAS ZAMRAŻANIA IRZMRAŻANIA. 87 Tabela 3 Temperatura kleikwania skrbi wydzielnej z mleczka zaknserwwaneg pirsiarczynem sdu i pddaneg prceswi zamrażania i rzmrażania. Gelatinizatin temperature f starch btained frm starch milk preserved by sdium metabisulphite subjected t frzen and defrst prcesses. Mleczk skrbiwe Starch milk Temperatura pczątkwa kleikwania [ C] Initial temperature [ C] 1 cykl 1 cycle 3 cykle 3 cycles Temperatura lepkści maksymalnej [ C] Temperature f maximum viscsity[ C] 1 cykl 1 cycle 3 cykle 3 cycles Przed zamrażaniem Befre freezing 64,9 73,3 P zamrażaniu i rzmrażaniu After frzen and defrst prcesses Bez knserwanta Withut cnservant Z ddatkiem S2 [%] With S 0 2 additin [%] 65,5 65,9 76,4 77,1 0,1 64,8 64,3 73,3 73,6 0,125 64,8 64,7 72,8 73,5 0,25% 64,5 64,3 72,0 72,4 NIR 0,3»,3 W mleczku zaknserwwanym nie zabserwwan zewnętrznych znak rzwju mikrrganizmów raz nie dntwan strat masy skrbi nawet p trzykrtnym zamrżeniu i rzmrżeniu prób. Zmieniał się natmiast ph mleczka (tab. 1). Im wyższy był ddatek knserwanta, tym niższe był ph mleczka. Lepkść kleików sprządznych ze skrbi wydzielnej z mleczka zaknserwwaneg i pddaneg zamrażaniu i rzmrażaniu jednkrtnie była wyższa, a lepkść kleików ze skrbi wydzielnej z prób trzykrtnie zamrażanych kł 10% niższa d skrbi użytej d sprządzenia mleczka (tab. 4). Skrbia wydrębnina z mleczka zaknserwwaneg charakteryzwała się niec wyższą bielą, wdchłnnścią i rzpuszczalnścią w prównaniu ze skrbią niezamrażaną (tab. 2). Wdchłnnść i rzpuszczalnść skrbi wydzielnej z prób zaknserwwanych była tym wyższa im większa była liczba cykli zamrażania i rzmrażania.

7 Lepkść 6% kleików sprządznych ze skrbi wydzielnej z mleczka zaknserwwaneg pirsiarczynem sdu i pddaneg prceswi zamrażania i rzmrażania. Urn. -ł-» cn <u TJ ced c. s E (A -. *T3 g D,. 0 s- V Cm ID cci CD L3 D- d 1 c 2 u B as 2 g s< m cd ź u c e c 2 U g. ^ 2. s < ^ S I s «u tja s s & n G B 11 «.S S S ed G E 3 Łd F <s> cd cd s - I c M g cd ja u ft c u i>l ft ^ - i w ft ^ _ u il ft ^ (D f t ^ 0> i l ^ ft ^ ft ** * _ 4> il "S f t ^ ii <l> SL ft «Q c c ^ f t >> S ft u c r (D il ^ ft >» s c s t Cs t- s 3.S a s n C CU r-~ Tf Tt c ^r r-* s s S * < cd S cd g s w S n 'a * T*. SD r- C rf r-* n r- s s s CN r-«s r-~ n CS Tf r- s SC ' [%] U0WPPB z s m [%] J0S uispijbpp Z S 3 S S id )S 0 JJ9 p pub U 3Z 0JJ J9 1 JY niubzbjuizj I niubzbjxxibz J s ^3- ś 2

8 ZMIANY WŁAŚCIWŚCI SKRBI ZACHDZĄCE PDCZAS ZAMRAŻANIA I RZMRAŻANIA. 89 c >. w & (/) 10 (U c - 1> przed zamrażaniem befre freezing zamrażanie-rzmrażanie 1 cykl ne time frzen and defrst -Q- - zamrażanie-rzmrażanie 3 cykle three times frzen and defrst F Temperatura [ C] Temperature [ C] Rys.l. Fig. 1. Charakterystyka kleikwania 6% kleików sprządznych ze skrbi wydzielnej z mleczka niezaknserwwaneg przed i p zamrażaniu i rzmrażaniu Gelatinizatin characteristic f 6% pastes prepared frm nt preserved starch befre and after frzen and defrst prcesses Wcześniejsze prace dtyczące przechwywania skrbi w niskiej temperaturze [9, 17] dwdzą, że sam zamrażanie skrbi nie wpływa na jej właściwści. Dpier przetrzymywanie skrbi przez kres dłuższy niż 9 gdzin p rzmrżeniu w temperaturze kł +20 C pwduje pdwyższenie temperatury kleikwania i redukcyjnści skrbi, bniżenie lepkści kleików skrbiwych raz zmniejszenie pdatnści na działanie enzymów [5], Zmiany te są charakterystyczne w dniesieniu d prcesu starzenia się skrbi, jaki ma miejsce pdczas długtrwałeg przechwywania suchej skrbi. Wyska wilgtnść skrbi prawdpdbnie była czynnikiem przyspieszającym ten prces, pnieważ im wyższa jest wilgtnść raz im wyższa temperatura przechwywania skrbi, tym zmiany jej właściwści spwdwane prcesem starzenia się zachdzą intensywniej i są wcześniej zauważalne [10, 11]. Pdbne zmiany właściwści mżna również zauważyć w skrbi wydzielnej z zamrażanych i rzmrażanych bulw ziemniaka [6, 7]. Jeśli jednak w zaknserwwanym mleczku skrbiwym zmiany zachdziły w wyniku przemian chemicznych (starzenie się skrbi), t w skrbi wydzielnej z zamrażanych i rzmrażanych bulw zmiany zachdziły przede wszystkim na skutek działania enzymów zawartych w bulwach lub wytwarzanych przez drbnustrje rzwijające się na rzmarzniętych bulwach [1, 2],

9 90 Wiletta Drżdż Wniski 1. Pdczas zamrażania i rzmrażania niezaknserwwaneg mleczka następwały straty masy skrbi, zmieniały się jeg cechy sensryczne, ph raz właściwści skrbi. Największe zmiany zachdziły w próbach niezaknserwwanych, trzykrtnie zamrażanych i rzmrażanych. 2. Ddatek d mleczka skrbiweg S2 jak knserwanta w ilści 0,1-0,25% pwdwał, że pdczas zamrażania i rzmrażania prób nie następwały straty masy skrbi, nie zabserwwan zmian sensrycznych mleczka, zachdziły natmiast zmiany właściwści skrbi. Wielkść tych zmian zależała d ilści cykli zamrażania i rzmrażania. Skrbia wydzielna z mleczka zaknserwwaneg S2 pddaneg trzykrtnemu zamrażaniu i rzmrażaniu charakteryzwała się wyższą wdchłnnścią i rzpuszczalnścią, niższym ph raz niższą lepkścią 6% kleików w prównaniu ze skrbią wydzielną z mleczka zaknserwwaneg S2, zamrażaneg i rzmrażaneg jednkrtnie. Literatura [1] Abe J., Bergamann F., bata K., Hizukuri S.: Prductin f the raw-starch digesting amylase f Aspergillus sp. K-7. Appl. Micrb. Bitech., 1988, 27, 447. [2] Bergman F., Abe J., Hizukuri S.: Selectin f micrrganisms which prduce raw-starch degrading enzymes. Appl. Micrb. Bitech., 1988, 27, 443. [3] Bluk Z., Charytniuk W.: Knserwwanie rzdrbninych ziemniaków (miazgi) dwutlenkiem siarki cz. I. Przem. Ferm., 1971,10, 18. [4] Charytniuk W., Bluk Z.: Knserwwanie rzdrbninych ziemniaków dwutlenkiem siarki i kwasem siarkwym. Cz. II. Przem. Ferm., 1972, 7-8, 33. [5] Glachwski A., Leszczyński W.: Właściwści mkrej skrbi pddanej prcesm zamrażania i rzmrażania. Zesz. Nauk. AR Wrc., Technl. Żyw., 1994, 244, 125. [6] Glachwski A.: Prperties f starch btained frm frzen and thawed ptat tubers. Starch/Starke, 1987, 39, 119. [7] Glachwski A.: Prperties f starch btained frm ptat tubers influenced by varius temperatures. Starch/Starke, 1985, 37, 236. [8] Glachwski A.: Wpływ warunków przechwywania surwca i półprduktów krchmalniczych na właściwści trzymanej skrbi. Zesz. Nauk. AR Wrc., Technl. Żyw., rzpr. hab., 1995, 279, 7. [9] Kempf W., Tegge G.: Der Einflus vn Frst auf die Visksitat Ergiebigkeit vn Kartffel-, Maisund Weizenstarke. Die Starke, 1960,12, 273. [10] Larssn I., Eliassn A.-Ch.: Annealing f starch at intermediate water cntent. Starch/Starke, 1991, 43, 227. [11] Leszczyński W.: Zmiany właściwści fizycznych skrbi ziemniaczanej wywłane działaniem różnych temperatur. Zesz. Nauk. AR Wrc., Technl. Żyw., 1986,163, 89. [12] PN - 93/A Przetwry skrbiwe. Metdy badań krchmali. [13] Richter M., Augustat S., Schierbaum F.: Ausgewaelte Methden der Staerkechemie. VEB Fachbuchverlag Leipzig, 1968, 110.

10 ZMIANY WŁAŚCIWŚCI SKRBI ZACHDZĄCE PDCZAS ZAMRAŻANIA I RZMRAŻANIA.. 91 [14] Rmanienk W., Kuzin N., Bjk J.: Chranenie tfungwannj kartfelnj kaszki. Sach. Prm., 1980,11,50. [15] Schwardt E., Kempf W.: Starkegewinnung aus knserviertem Kartffelreibsel. Starch/Starke, 1987, 39, 114. [16] Strzednicka J., Michalski A., Gnt S., Dąbrwski A.: Statystyka - 15 gdzin z pakietem Statgraphics. Wyd. AR Wrcław, 1997, s. 46. [17] Sugimt Y., Tknu K., Yamamt M., Fuwa H.: The effect f temperature and duratin fr preservatin f starch granules n numerical values f Brabender amylgrams f starch pastes. J. Jap. Sc. Starch Sci., 1988, 35, 179. CHANGES F STARCH PRPERTIES CCURRING DURING FREEZING AND DEFRST F PRESERVED STARCH MILK Summary The suspensin (40% in water) f starch milk was preserved by different dses f sulphur dixide (0-0,25%) as a sdium metabisulphite and next subjected the frzen and defrst prcesses nce r three times. There were bserved lses f starch weight, changes f ph and sensric prperties f starch milk and starch prperties during frzen and defrst prcesses. The highest changes were fund in samples which were nt preserved, three times frzen and defrst. The additin f S 0 2 in the cncentratin 0,1-0,25% caused the lses f starch weight and changes f sensric prperties f starch milk did nt ccur during frzen and defrst prcesses. Anyway the decreasing f ph f starch milk and changes f starch prperties were bserved. The intensity f these changes depended n the frzen and defrst cycles number. Starch separated frm S 0 2 preserved starch milk three times subjected the freezing and defrst prcesses characterized higher water hlding capacity and slubility, lwer ph and viscsity f 6% starch pastes in cmparisn t starch islated frm S 0 2 preserved starch milk subjected the freezing and defrst prcesses nce. Key wrds: starch, starch milk, frzen- defrst prcesses, changes f prperties.