Processinverkan på livsmedel

Petr Dejmek

Växtceller

Typisk växtcell (tex fruktkött)

Typisk växtcell

Konsistens – cellvägg och turgor

Turgor:•Vattnet ”vill” tränga in i cellen, pga att det finns mindre vatten inne än ute•cellmembranens utvidgning stoppas av cellväggenJfr: luftballong i en bur

Cellvägg: MikrometertjockPektin, ev fenoltvärbindningarCellulosa ”öpen” på molekylskala

Cellmembran,Nanometer-tunnFosfolipider och proteinerganska tätt, lite genomtränglig för vatten

Konsistens – cellvägg och turgor

Konsekvenser av värme, uttorkning, blötläggning, frysning ?

Cellvägg: MikrometertjockPektin, ev fenoltvärbindningarCellulosa ”öpen” på molekylskala

Cellmembran,Nanometer-tunnFosfolipider och proteinerganska tätt, lite genomtränglig för vatten

Kemiska förändringar - organeller

Alla organeller omgivna av egna membranerVakuol”saft” behållare, oftast surare än resten

Andra organeller, tex chloroplaster med klorofyl, cromoplaster med betakaroten,Många specialiserade organeller, med bl a enzymer

Cytoplasma,med bl a enzymer

Kemiska förändringar - organeller

Skador på någon av membranerna kan ge tex:

• enzymatisk brunfärgning (med syrgas)

• Färgändringar anthocyaniner (blå med alkali)

• Strukturändringar (träighet)• Kemiska stridsmedel (lök, vitlök,

bittermandel och andra kärnor, kassava)

Kött

Kött

• Kött ~ muskelvävnad– Egentlig muskel, den delen som kan

kontraheras (aktin och myosin)– Bindväv (kollagen)– Mellanlagrat fett

• Vita och röda muskler – – anaerob resp aerob metabolism,

myoglobinmängd

Muskel och kött

• Muskelfibrer kontraheras (myosinfiber låser vid actinfiber, drar till och släpper, och därmed vandrar längs actinfiber) vid närvaro av kalcium och energirikt ATP

(http://health.howstuffworks.com/muscle.htm)

• Kontraktionen blir permanent om inte myosinet kan lossna från aktinet, och därtill behövs energi

• - rigor mortis

• Muskeln kan gradvis sträckas passivt • - hängning

• Muskeln ”släpper” genom att visssa proteinbindnigar bryts av cellernas egna enzymer, främst calpain

• - mörning(http://www.aps.uoguelph.ca/~swatland/ch5_1.htm)

Köttfärg - pH

http://animalrange.montana.edu/courses/meat/meat_color.pdf

Köttfärg

Andra färger

Nitrit (skinka) , koloxid – rosa

Väteperoxid, vitamin C, vätesulfid, vissa mikroorganismer -grön

Temperatureffekter på proteiner i kött

Aggregering/kontraktion

• Myosin ~50°C

• kollagen ~70 °C

• Kollagen -> gelatin vid långkok

Absorbans hos sarkoplasmatiska proteiner vid olika temp.

Transversell krympning av köttfibrer vid olika temp.

Longitudinell krympning av köttfibrer vid olika temp.

Krympning av bindväv vid olika temp.

Stekarom vid stekning av ryggbiff vid olika stekbordstemp.

Översikt värme och kyla

Värmeeffekter på maten (minutskala)

Avdödning av mikroorganismer

• E coli, många jäst dör kring 50C• Så gott som alla vegetativa patogener dör vid

70-75C• Sporer överlever all matlagning förutom

sterilisering under tryck (125C 0,5h eller mer)• Toxiner påverkas ej

Värmeeffekter på maten

~50-60C

• Stärkelse gelatiniseras• Cellmembraner permeabiliseras• Känsligaste proteiner (fisk) denatureras (aggregerar)

Värmeeffekter på maten

~80-100C

• De flesta proteiner denatureras (aggregerar)• Pektin hydrolyseras

Värmeeffekter på maten

~ >150C

• Brunfärgning– Maillard reaktioner

Bara om både socker och protein (aminosyror, lysin) närvarande

http://www.food-info.net/uk/colour/maillard.htm

– KarameliseringSocker, olika känsliga

http://www.food-info.net/uk/colour/caramel.htm

Kylans effekter på maten

Mikroorganismer

• Generationstider minskar från timmar till dygn(tumregel: dubblering av lagringstiden för varje 3C lägre

temperatur)

• Inga skarpa gränser, ju kallare desto bättre

Kylans effekter på maten

• Skador på kylkänsliga frukter/grönsaker– Banan, mango <13C– Citron, apelsin, grapefrukt <10C– Potatis (blir söt) <3C (<7 för chipspotatis)

http://www.omafra.gov.on.ca/english/crops/facts/98-021.htm#Table%201

Frysningens effekter på maten

Mikroorganismer

• Tillväxten stoppas

• Viss avdödning – men inget sätt att bli av med patogener, och

toxiner påverkas ej

Frysningens effekter på maten

• Isen skadar cellmembraner– leder till förlusten av krispighet i frukter och grönsaker efter tining– leder till initiering av enzymatiska reaktioner efter tining

• Isen tränger samman den ofrusna delen av av maten– förorsakar grynighet i aggragetionsbenägna delar (protein)

• Minskad rörlighet– Kan leda till snabbare autooxidation (fett)