LMC/LMR at Universität Jena

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Erläutern Sie in welcher Weise die Lagerstabilität von Lebensmitteln von der Wasseraktivität (aw-Wert) abhängt.

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Was kann ein Hersteller tun, um die Haltbarkeit seiner Produkte zu verbessern?

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Durch welche Verfahren kann der Wassergehalt bzw. Trockenmasse ermittelt werden?

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Warum lässt sich Eiklar nicht aufschlagen, wenn geringe Mengen an Eigelb dazugekommen sind? Und warum lässt sich Eiklar aufschlagen?

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Welche Reaktionen können Aminosäuren bei der Verarbeitung von zuckerhaltigen Lebensmitteln eingehen? Welche Verbindungen entstehen dabei und wie sind diese zu bewerten?

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Nennen Sie 3 Beispiele für Qualitätsverluste durch Enzyme, geben Sie dabei auch das beteiligte Enzym an. 

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Bei welchen Lebensmittelverarbeitungsprozessen sind Enzyme beteiligt? Nennen Sie 3 Beispiele und beschreiben Sie ein Beispiel konkret!

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Wie kommen Aromafehler zustande (bitte 3 Möglichkeiten nennen)?

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Aus welchen Gründen werden Zusatzstoffe in Lebensmittel zugesetzt? Nennen Sie 4 Beispiele aus unterschiedlichen Kategorien.

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Nennen Sie 2 Kontaminanten die durch menschliches Handeln (d.h. von außen) in unsere Lebensmittel gelangen und 2 Beispiele für Kontaminanten, die bei Verarbeitungs- oder Lagerungsprozessen in Lebensmitteln selbst entstehen!

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Kontaminanten (detailiert)

- menschliches Handeln (von außen)

- durch Verarbeitung- oder Lagerprozessen 

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Welche Unterschiede existieren bei Milch? Beschreiben Sie jeweils Herstellungsprozess und charakteristische Eigenschaften.

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Exemplary flashcards for LMC/LMR at the Universität Jena on StudySmarter:

LMC/LMR

Erläutern Sie in welcher Weise die Lagerstabilität von Lebensmitteln von der Wasseraktivität (aw-Wert) abhängt.

-beeinflusst das Vorkommen von Mikroorganismen und damit der Verderblichkeit  --> je höher die Aktivität, desto besser wachsen Mikroorganismen

-verschiedene Mikroorganismen haben unterschiedliche Ansprüche an frei verfügbares Wasser (meist zwischen 1-0,8)

- In Lebensmitteln gebundenes Wasser hat einen niedrigeren Dampfdruck als reines Wasser bei gleicher Temperatur

- Soprtionsisothermen --> Beziehung zwischen Wassergehalt eines Lebensmittels und der Wasseraktivität

- aw-Wert liegt zwischen 0 und 1, d.h. leichtes Absenken des aw-Werts unter 1 führt zur Einschränkung der Aktivität 

- Haltbarkeit hängt nicht vom Wassergehalt, sondern von Wasseraktivität ab (Gleichung: aw=p/p0=RGF/100) --> bedeutet: vergleichbare Mengen Wasser in Lebensmittel und einem. Gefäß daneben --> Wasser im Gefäß geht leichter in Dampfphase über als Wasser im Lm. 


LMC/LMR

Was kann ein Hersteller tun, um die Haltbarkeit seiner Produkte zu verbessern?

-Entzug von Wasser durch Trocknung 

- Immobilisierung von Wasser durch Tiefgefrieren oder Zusatz von Polysacchariden (z.B. Salz, Zucker, Glycerin)

- Zusatz von Substanzen mit hohem Wasserbindungsvermögen (Herabsetzung Wasseraktivität) 


LMC/LMR

Durch welche Verfahren kann der Wassergehalt bzw. Trockenmasse ermittelt werden?

- Karl-Fischer-Titration

- Azeotrope Destillation (Destillation mit Zusatz von Toluol/Xylol)

- Trockensubstanzgehalt (Probe mit Sand verreiben --> Im Trockenschrank trocknen)

- refraktometrische Bestimmung (Anwendung in Honig, Invertzucker)

- pyknometrische Bestimmung (Anwendung in Honig, marmelade)

LMC/LMR

Warum lässt sich Eiklar nicht aufschlagen, wenn geringe Mengen an Eigelb dazugekommen sind? Und warum lässt sich Eiklar aufschlagen?

- Eiklar besteht zu 90% aus Wasser

- 10% Proteine: Ovomuzin, Ovaripiroin, Konalbumin

--> diese verleihen dem Eiklar eine hohe Viskosität, sodass das Festhalten von Luftblasen möglich ist

--> Eiklarproteine sind amphiphil: 

  • hydrophober, lipophiler und hydrophiler, lipophober Anteil sind grenzflächenaktiv 
  • Durchs Schlagen lagern sich die Proteinmoleküle in der Grenzschicht zwischen Luft (hydrophob) und Wasser (hydrophil) an

--> Luftblasen werden eingeschlossen und stabilisiert

--> Verteilung der Luftbläschen im gesamten Eiklar 

- Im Eigelb befinden sich Emulgatoren und stören durch Anlagerung an die Eiklarproteine deren Vernetzung 

LMC/LMR


Welche Reaktionen können Aminosäuren bei der Verarbeitung von zuckerhaltigen Lebensmitteln eingehen? Welche Verbindungen entstehen dabei und wie sind diese zu bewerten?

  • Maillard- Reaktion: 
    • Nicht-enzymatische Bräunungsreaktion mit Melanoidinen als Endprodukte

      • Melanoide sind niedermolekulare Verbindungen

    • Carbonyl-Gruppe von reduzierenden Zuckern reagieren mit freien Amino-Gruppen von Aminosäuren

--> Bildungsprodukte: 

- Melanoide allgemein: bakterizid und antioxidativ; senken Proteingehalt und Zuckergehalt in Lebensmitteln 

- Acrylamid

- Imizadolcholine 

- Benzopyren


  • saure Hydrolyse: 
    • Furosin/Pyrosin entsteht 
    • vorallem in Milch
    • Lysin aus dem Casein verbindet sich mit Lactose und entstandene Verbindung nicht verdaulich 
    • verwertbares Lysin sinkt im Lebensmittel --> Lysin ist essentielle AS, Lysingehalt kann reduziert sein --> kann in Säuglingsnahrung kritisch werden














LMC/LMR

Nennen Sie 3 Beispiele für Qualitätsverluste durch Enzyme, geben Sie dabei auch das beteiligte Enzym an. 

  1. In Kartoffeln/Äpfeln:
    1. Enzymatische Bräunung ßPhenoloxidase
  2. Halbreife Erbsen:
    1. Aromafehler ß Lipoxygenase
    2. Bleichung ß Peroxidase
  3. Fischprodukte:
    1. Textur (Verflüssigung) ß Proteinase
    2. Thiaminverluste ß Thiaminasen
  4. Produkte aus Aprikosen:
    1. Farbfehler ß Beta-Glucosidase
  5. Haferflocken
    1. Bitterer Geschmack ß Lipase, Lipoxygenase

LMC/LMR


Bei welchen Lebensmittelverarbeitungsprozessen sind Enzyme beteiligt? Nennen Sie 3 Beispiele und beschreiben Sie ein Beispiel konkret!

- Aminopeptidase:

  1. Spaltet Aminosäuren von Proteinen ab
  2. Veränderung des Aromaprofils von Proteinen
  3. Beschleunigung der Käsereifung
  4. Bei Herstellung von Käse, Getränken, Gewürzen, Fleisch- und Milchprodukten


- Amylasen:

  1. Stärkeaufschluss in Mono-/Disaccharide
  2. Anwendung:
    1. Stärkeverzuckerung:
      1. Abbau von Mais-/Kartoffelstärke zu zuckerhaltigen Sirupen (Glucose-/Fructosesirup)
    2. Backprozess:
      1. Vorverdauung der Stärke --> 
        1. Bessere Leistung der Hefen
        2. Erhöhtes Volumen
        3. Verbesserung der Krustenstabilität
    3. Fruchtsaft:
      1. Abbau von stärkehaltigen Trübstoffen --> Aus trüb wird klar


- Lipasen:

  1. Umesterung von Fettsäuren in Fette
  2. Anwendung:
    1. Veredelung von Fetten (Bsp. Kakaobutterersatzstoffe)
    2. Verbesserung der Konsistenz von Streichfetten
    3. Veränderung der Fettsäurespektrums

LMC/LMR

Wie kommen Aromafehler zustande (bitte 3 Möglichkeiten nennen)?

- Aromafehler:

  • Allgemeine Fehlerquellen:
    • Erzeugung:
      • Tierische LM (Futter)
      • Pflanzliche LM (Umweltverschmutzung,Biozide)
    • LM-Verarbeitung
      • Fermentationsfehler
      • Thermische Überbehandlung
      • Konservierungsfehler
      • Desinfektionsfehler
    • LM-Lagerung:
      • Mikrobieller Verderb
      • Reaktionen von Inhaltsstoffen (Bsp. Oxidation, Nicht-enzymatische Bräunung)
      • Übergang von Aromastoffenn aus anderen LM oder Packstoffen
  • konkrete Fehlerquellen: 
    • Korkgeschmack bei Wein:
      • Durch Chloranisol 
      • sehr niedriger Geruchsschwellenwert 
      • bei der Chlorwäsche von Kork wird Lignin gebildet (oder durch Kontamination mit Chlorphenolen)
    • Fotooxidation:
      • Milch:
        • Sonnenlichtgeschmack
        • Methionin à Methional
        • Riboflavin als Sensibilisator
      • Orangensaft:
        • Grapefruitnote
        • (Foto-)oxidation von Valencen à Nootkaton
    • Fehlfermentation:
      • Phenolische Note von Bier
      • Decarboxylierung von Hydroxinsäuren durch Hafnia protea
    • Autooxidation:
      • Metallischer Geschmack von Milch
      • Autooxidation von Pentaen- und Hexanfettsäuren

LMC/LMR

Aus welchen Gründen werden Zusatzstoffe in Lebensmittel zugesetzt? Nennen Sie 4 Beispiele aus unterschiedlichen Kategorien.


  • Allgemein werden Zusatzstoffe in Lebensmitteln hinzugefügt um bestimmte Eigenschaften zu erreichen oder zu verbessern, so dass bessere Effekte bei Herstellung, Lagerung, Verarbeitung oder bei den Produkteigenschaften erreicht werden können
  • Zusatzstoffe:
    • Konservierungsstoffe
      • Sorbinsäure E200
        • Gewonnen aus der Vogelbeere
        • Antikmykotisch
        • Hemmt auch andere MO
        • In Milchprodukten, Obst/Gemüse, Backwaren und Wein verwendet
    • Emulgatoren:
      • Vermitteln Bindung zwischen hydrophoben und hydrophilen Bestandteilen:
      • E 322: Lecithin
        • Phosphat-Rest: hydrophil
        • Fettsäureanteil: hydrophob
        • Aus Sojabohnen und Eigelb gewonnen
    • Verdickungs- und Geliermittel:
      • Hochmolekulare, KH(-ähnliche) Verbindungen mit hoher Wasserbindungskapazität
      • E440 Pektine:
        • Geliermittel
    • Stabilisatoren:
      • Stabilisieren mehr oder weniger direkt die Proteine
      • Phosphat (z.B. E339)
        • Beeinflussung des pH-Werts
        • Puffervermögen
        • Bildungsvermögen mehrwertiger Ionen
    • Feuchthaltemittel
    • Zuckeraustauschstoffe
    • Geschmacksverstärker
    • Lebensmittelfarbstoffe


LMC/LMR

Nennen Sie 2 Kontaminanten die durch menschliches Handeln (d.h. von außen) in unsere Lebensmittel gelangen und 2 Beispiele für Kontaminanten, die bei Verarbeitungs- oder Lagerungsprozessen in Lebensmitteln selbst entstehen!

durch menschliches Handeln:
 -Pestizide (Behandlung der Kulturen/ Vorratsschutzmaßnahmen)

  - Tierarzneimittel und Futtermittelzusatzstoffe (z.B.   Antibiotika, Sulfonamide)

 

durch Verarbeitung/Lagerung:
 - Nitrosamine (in LM hauptsächlich Dimethylnitrosamin)

 -Polychlorierte Dibenzodioxine(PCDD)

LMC/LMR

Kontaminanten (detailiert)

- menschliches Handeln (von außen)

- durch Verarbeitung- oder Lagerprozessen 

  • Kontaminanten von außen
    • Melamin:
      • Zur Streckung von Milchpulverprodukte um höheren Proteingehalt vorzutäuschen
      • Kann evtl. Nierenversagen auslösen
    • Sudanrot-Farbstoffe:
      • Synthetische (Azo-)Farbstoffe
      • Unerlaubterweise zur Färbung von Chiliprodukten verwendet
      • Verdacht kanzerogen wirksam zu sein
  • Kontaminanten durch Verarbeitung
    • PAK (Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe)
      • Entstehen u.a. beim Grillen von Fleisch über Holzkohle oder bei Räucherrauch
      • Kanzerogene Eigenschaften
    • Acrylamid
      • Durch Maillard-Reaktion v.a. aus Kartoffeln/Getreide
      • Kanzerogene Eigenschaften

LMC/LMR

Welche Unterschiede existieren bei Milch? Beschreiben Sie jeweils Herstellungsprozess und charakteristische Eigenschaften.

  • Rohmilch:
    • Unbehandelt
    • Nur auf dem Hof der Erzeugers erhältlich
  • Vorzugsmilch
    • Filterung
    • Kühlung
    • Verpackung
    • Sonst keine Behandlung, aber:
    • Besonders hohe hygienische Bedingungen bei Produktion und Vertrieb
  • Frischmilch
    • Reinigung
    • Kurzzeiterhitzung: Pasteurisierung bei 72 – 72°C für 15 – 30 Sekunden
    • Nicht zwangsweise hoogenisiert
    • Kühlung
    • Verpackung
  • ESL-Milch
    • Reinigung
    • Pasteurisierung:
      1. 2 Sekunden bei 127°C
      2. Abkühlung und einige Sekunden bei 90°C weitererhitzen
    • In anderen Ländern ist die Mikrofiltration als alleinige Sterilisationsmethode erlaubt, in Deutschland nicht
    • Homogenisierung
    • Verpackung
    • Kühlung
  • H-Milch
    • Reinigung
    • Ultrahocherhitzung
      1. 2 – 8 Sekunden bei mindestens 135°C
    • Homogenisierung
    • Verpackung
    • Kühlung nicht notwenig

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