Aanvullend hoofdstuk_Technische inzichten_BIOCHEMIE.pdf

# Biochemie in techniek Biochemie in techniek omvat de toepassing van fysische, biologische en chemische processen voor de productie van technische systemen, met een focus op grondstofverwerking, productbewaring en verpakking [1](#page=1). ### 1.1 Algemene principes De processen binnen biochemie worden gebruikt voor het verwerken van grondstoffen, de bewaring en/of het verpakken van producten. Ingrediënten worden samengebracht in een technisch systeem, waarbij elk ingrediënt een specifieke functie opneemt. Dit omvat de productie van diverse technische systemen zoals voeding, verzorgingsproducten, bestrijdingsmiddelen, verven en inkten, lijmen, en meer [1](#page=1). #### 1.1.1 Fysische, biologische en chemische processen Belangrijke processen binnen biochemie zijn onder andere: * **Fysische processen:** smelten, stollen, koelen en vriezen, verwarmen en verhitten, diffusie en osmose [1](#page=1). * **Biologische processen:** gisting (fermentatie) [1](#page=1). * **Chemische processen:** mengen en oplossen, emulgeren [1](#page=1). ### 1.2 Biochemie in de voedingsindustrie #### 1.2.1 Grondstoffen Voor de productie van voedingsmiddelen zijn diverse grondstoffen nodig, waarvan de productie zelf ook als een technisch systeem beschouwd kan worden. Voorbeelden van grondstoffen zijn [2](#page=2): * Akkerbouwproducten (graan, mout) [2](#page=2). * Producten uit bijenteelt (honing) [2](#page=2). * Producten uit de fruitteelt, plantages (koffie, thee, cacao), specerijen, tuinbouw en hout [2](#page=2). * Producten uit veeteelt (melk, eieren, vlees) en visserij [2](#page=2). * Zoutwinning [2](#page=2). * Additieven uit de chemische industrie [2](#page=2). > **Voorbeeld:** De productie van alcoholische dranken en oliën uit graanproducten en moutproducten [2](#page=2). > **Doe-opdracht:** Analyseer de ingrediënten van een kant-en-klaar gerecht om de functie van elk ingrediënt te achterhalen [2](#page=2). #### 1.2.2 Verwerking Grondstoffen kunnen direct als voedingsmiddel dienen (bv. fruit, groenten, melk) of moeten eerst verwerkt worden. Verwerkingstechnieken omvatten [3](#page=3): * **Technische verwerkingstechnieken:** slachten, fileren, spoelen, reinigen, snijden, sorteren, malen, persen, stampen, spuiten, kappen, vorm gieten, filtreren, decanteren [3](#page=3). * **Biologische verwerkingstechniek:** gisting (o.a. melkzuurgisting, alcoholische gisting) [3](#page=3). * **Physico-chemische verwerkingstechnieken:** indikken, caramelliseren, siropen maken, smelten, bakken, braden, stoven, stomen, koken, roken, roosteren, poffen, pasteuriseren, UHT, HTST, koelen, diepvriezen, drogen, vriesdrogen, verdampen, destilleren, pekelen, verzuren, versuikeren, aromatiseren, marineren, mengen, oplossen, emulgeren [3](#page=3). > **Vraag:** Welke rol speelt ei bij de bereiding van mayonaise [3](#page=3)? #### 1.2.3 Bewaring Bewaringstechnieken zijn gericht op het tegengaan van de negatieve werking van micro-organismen om voedingsmiddelen langer houdbaar te maken. Deze technieken kunnen ingedeeld worden op basis van hun actie op micro-organismen [4](#page=4): * **Stimuleren:** fermenteren (gisting) [4](#page=4). * **Remmen:** koelen en vriezen, drogen (onttrekken van water), afsluiten van zuurstof (afdekken, vacuüm verpakken), roken, alcoholiseren, verzuren, pekelen, versuikeren, toevoegen van conserveringsmiddelen, UHD (ultra hoge druk) [4](#page=4). * **Doden:** pasteuriseren (verhitting tot 70-90°C), steriliseren (verhitting boven 100°C met hermetische afsluiting), UHT (ultra high temperature, 140°C gedurende enkele seconden met aseptische verpakking) [4](#page=4). * **Verwijderen:** filteren, centrifugeren [4](#page=4). > **Tip:** Bekijk producten in je diepvriezer, koelkast en voorraadkast om toegepaste bewaartechnieken te identificeren [4](#page=4). #### 1.2.4 Verpakking Voedingsmiddelenverpakkingen hebben diverse functies en moeten voldoen aan controles door instanties zoals het Federaal Voedselagentschap (FAVV) [5](#page=5). **Types van verpakkingen:** * Bokaal, fles, doos (glas, plastic, karton, blik, brik) [5](#page=5). * Krat [5](#page=5). * Biodegradeerbare verpakking [5](#page=5). * Vacuümverpakking [5](#page=5). * Hygiënische verpakking [5](#page=5). * Doseerverpakking [5](#page=5). * 'Adem'verpakking [5](#page=5). **Functies van verpakkingen:** * **Hygiënische bescherming en bewaring:** i.f.v. houdbaarheid en behoud van voedingseigenschappen [5](#page=5). * **Fysische bescherming:** tegen schokken en temperatuurverschillen [5](#page=5). * **Biologische bescherming:** tegen micro-organismen [5](#page=5). * **Chemische bescherming:** tegen licht, zuurstof, water [5](#page=5). * **Gebruiksgemak:** individuele of familieverpakking, portiegrootte, comfort (openen/hersluiten, schenktuiten, drinktuiten, rietjes) [5](#page=5). * **Transport:** [5](#page=5). * **Communicatie:** voedseletikettering met verplichte en niet-verplichte informatie [5](#page=5). * **Verplichte informatie:** benaming, kwantificering, ingrediëntenlijst (incl. additieven en allergenen), houdbaarheidsdatum, bewaar- en gebruiksvoorwaarden, naam en adres van fabrikant/invoerder/verpakker/verkoper, land van oorsprong/plaats van herkomst, lotnummer [5](#page=5). * **Niet-verplichte informatie:** voedingswaarde (kcal/kJ, eiwitten, suikers, vetten, vitaminen, mineralen), barcode, kwaliteitslabels, symbolen afvalverwerking, reclameboodschap [5](#page=5). ### 1.3 Biochemie in de verzorgingsindustrie Verzorgingsproducten bestaan meestal uit een mengsel van ingrediënten, die ingedeeld kunnen worden in: * **Basisingrediënten:** Ingrediënten die de functie van het verzorgingsproduct bepalen [6](#page=6). * **Voorbeelden:** zeep (schuimen), krijt (schuren), Kukident (plakken) [6](#page=6). * **Ondersteunende ingrediënten:** Ingrediënten die zorgen voor een goede menging, uitdroging voorkomen en de houdbaarheid verlengen [6](#page=6). * **Voorbeelden:** water (vloeibaar maken), glycerol (voorkomen van uitdroging) [6](#page=6). * **Ingrediënten voor comfort:** Ingrediënten die smaak, geur, kleur en uitzicht beïnvloeden [6](#page=6). * **Voorbeelden:** pepermunt, sacharine [6](#page=6). Net als bij voeding kunnen in de verzorgingsindustrie de productie van grondstoffen, verwerking, bewaring en verpakking onderscheiden worden [6](#page=6). > **Vraag:** Analyseer de samenstelling van een verzorgingsproduct en bepaal de basisingrediënten, ondersteunende ingrediënten en ingrediënten voor comfort [6](#page=6). --- # Voeding: grondstoffen en verwerking Dit onderdeel van het studiemateriaal behandelt de diverse grondstoffen die ten grondslag liggen aan de productie van voedingsmiddelen, variërend van landbouw tot dierlijke en maritieme oorsprong, en de essentiële verwerkingstechnieken die nodig zijn om deze om te zetten in eetbare producten [2](#page=2) [3](#page=3). ### 2.1 Grondstoffen voor voeding De productie van voedingsmiddelen is afhankelijk van een breed scala aan grondstoffen die afkomstig zijn uit verschillende sectoren van de economie. Deze sectoren kunnen beschouwd worden als technische systemen op zich [2](#page=2). #### 2.1.1 Oorsprong van grondstoffen Grondstoffen voor voeding kunnen worden gecategoriseerd op basis van hun herkomst: * **Akkerbouw:** Levert graan- en moutproducten, die gebruikt worden voor onder andere alcoholische dranken en oliën [2](#page=2). * **Bijenteelt:** Produceert honing [2](#page=2). * **'Boomtap':** Levert siropen [2](#page=2). * **Chemische industrie:** Draagt bij aan de productie van additieven [2](#page=2). * **Fruitteelt:** Levert fruit, zowel uit boomgaarden als via veilingen [2](#page=2). * **Hout:** Kan gebruikt worden voor de productie van azijn [2](#page=2). * **Kwekerijen:** Specialiseren zich in producten zoals champignons [2](#page=2). * **Plantages:** Leveren koffie, thee, cacao, fruit (inclusief noten) en afgeleide oliën [2](#page=2). * **Specerijen:** Leveren smaakmakers [2](#page=2). * **Tuinbouw:** Levert groenten, zowel van het veld als uit serres, en via veilingen [2](#page=2). * **Veeteelt:** Produceert melk, eieren, vlees en vetten [2](#page=2). * **Visserij:** Levert vis, schaaldieren, weekdieren en zeezoogdieren, waarvan het vlees en oliën worden geëxtraheerd [2](#page=2). * **Wijnbouw:** Produceert alcoholische dranken en azijn [2](#page=2). * **Zoutwinning:** Levert zout [2](#page=2). > **Tip:** De DOE-OPDRACHT "Wat schaft de pot?" moedigt aan tot het analyseren van de ingrediënten in een kant-en-klaar gerecht, wat helpt bij het begrijpen van de oorsprong en functie van diverse voedselcomponenten [2](#page=2). ### 2.2 Verwerkingstechnieken Niet alle grondstoffen zijn direct eetbaar en vereisen een vorm van verwerking om ze geschikt te maken voor consumptie. Sommige grondstoffen, zoals fruit, groenten en melk, kunnen wel direct als voedingsmiddel dienen. Er is een breed scala aan verwerkingstechnieken beschikbaar, die onderverdeeld kunnen worden in technische, biologische en fysico-chemische methoden [3](#page=3). #### 2.2.1 Technische verwerkingstechnieken Deze technieken omvatten mechanische en fysieke bewerkingen die de vorm, structuur of deeltjesgrootte van de grondstof veranderen. Voorbeelden hiervan zijn [3](#page=3): * Slachten * Fileren * Spoelen en reinigen * Snijden * Sorteren * Malen * Persen * Stampen * Spuiten * Kappen * Vorm gieten * Filtreren * Decanteren [3](#page=3). #### 2.2.2 Biologische verwerkingstechnieken Biologische verwerking maakt gebruik van micro-organismen of enzymen om veranderingen in de grondstof te bewerkstelligen [3](#page=3). * **Gisting:** Dit is een belangrijke biologische verwerkingstechniek, die onder andere melkzuurgisting en alcoholische gisting omvat [3](#page=3). #### 2.2.3 Fysico-chemische verwerkingstechnieken Deze technieken combineren fysieke en chemische processen om de eigenschappen van de grondstoffen aan te passen, variërend van conservering tot het creëren van nieuwe texturen en smaken [3](#page=3). * **Bewerkingen gericht op textuur en smaak:** * Indikken * Caramelliseren * Siropen maken [3](#page=3). * **Hittebehandelingen:** * Smelten * Bakken * Braden * Stoven * Stomen * Koken * Roken * Roosteren * Poffen [3](#page=3). * **Conservering en stabilisatie:** * Pasteuriseren * UHT (Ultra-High Temperature) * HTST (High-Temperature Short-Time) * Koelen * Diepvriezen * Drogen * Vriesdrogen * Verdampen * Destilleren [3](#page=3). * **Smaak en conservering middels chemische toevoegingen of processen:** * Pekelen * Roken (ook conserverend) * Verzuren * Versuikeren * Aromatiseren * Marineren [3](#page=3). * **Meng- en oplosprocessen:** * Mengen * Oplossen * Emulgeren [3](#page=3). > **Voorbeeld:** Vraag 1 onder dit onderdeel vraagt naar de rol van ei bij de bereiding van mayonaise, wat een specifieke toepassing van een fysico-chemische techniek (emulgeren) illustreert [3](#page=3). --- # Bewaring en verpakking van voedingsmiddelen Dit onderwerp behandelt de methoden die gebruikt worden om voedingsmiddelen langer houdbaar te maken door de groei van micro-organismen te beperken of te elimineren, en beschrijft de verschillende functies en soorten voedselverpakkingen, inclusief wettelijk verplichte etiketteringsinformatie. ### 3.1 Bewaring van voedingsmiddelen Bewaringstechnieken voor voedingsmiddelen zijn primair gericht op het tegengaan van de negatieve invloed van micro-organismen. Deze technieken kunnen worden onderverdeeld op basis van hun effect op micro-organismen: stimuleren, remmen of doden [4](#page=4). #### 3.1.1 Technieken om micro-organismen te stimuleren Een techniek die micro-organismen stimuleert, is fermenteren, ook wel gisting genoemd [4](#page=4). #### 3.1.2 Technieken om micro-organismen te remmen Verschillende methoden remmen de groei van micro-organismen: * **Koelen en vriezen:** Verlagen van de temperatuur om de microbiële activiteit te vertragen [4](#page=4). * **Drogen:** Het onttrekken van water, wat essentieel is voor de groei van micro-organismen [4](#page=4). * **Afsluiten van zuurstof:** Door afdekken of vacuüm verpakken wordt de zuurstoftoevoer beperkt [4](#page=4). * **Roken:** Draagt bij aan de bewaring door dehydratie en de inwerking van rookcomponenten [4](#page=4). * **Alcoholiseren:** Het toevoegen van alcohol remt microbiële groei [4](#page=4). * **Verzuring:** Het verlagen van de pH door toevoeging van zuren [4](#page=4). * **Pekelen:** Zoutoplossingen onttrekken water en remmen micro-organismen [4](#page=4). * **Versuikeren:** Hoge concentraties suiker onttrekken water osmotisch [4](#page=4). * **Toevoegen van conserveringsmiddelen:** Chemische stoffen die de groei van micro-organismen remmen [4](#page=4). * **Ultra hoge druk (UHD):** Hoge druk kan de groei van micro-organismen remmen [4](#page=4). #### 3.1.3 Technieken om micro-organismen te doden Micro-organismen kunnen ook gedood worden door middel van verhitting of filtratie: * **Pasteuriseren:** Kortstondige verhitting tot 70 à 90°C, vaak met hete stoom of heet water [4](#page=4). * **Steriliseren:** Verhitting boven 100°C, gevolgd door een hermetische afsluiting [4](#page=4). * **UHT (ultra high temperature):** Kortdurende blootstelling van het voedingsmiddel aan stoom van 140°C (enkele seconden), waarna aseptische verpakking volgt [4](#page=4). #### 3.1.4 Technieken om micro-organismen te verwijderen * **Filteren:** Het scheiden van micro-organismen door middel van filters [4](#page=4). * **Centrifugeren:** Scheiding van vloeistof en vaste deeltjes, waaronder mogelijk micro-organismen [4](#page=4). > **Tip:** Bekijk producten in je eigen diepvriezer, koelkast en voorraadkast en identificeer de toegepaste bewaartechnieken. De verpakking kan hierbij extra informatie verschaffen [4](#page=4). ### 3.2 Verpakking van voedingsmiddelen De controle op de bewaring- en verpakkingstechnieken van voedingsmiddelen wordt uitgevoerd door het Federaal Voedselagentschap (FAVV) [5](#page=5). #### 3.2.1 Types van verpakkingen Er bestaan diverse soorten verpakkingen, variërend in materiaal en functie: * Bokaal, fles, doos (gemaakt van glas, plastic, karton, blik, brik) [5](#page=5). * Krat [5](#page=5). * Biodegradeerbare verpakking [5](#page=5). * Vacuümverpakking [5](#page=5). * Hygiënische verpakking [5](#page=5). * Doseerverpakking [5](#page=5). * 'Adem'verpakking [5](#page=5). #### 3.2.2 Functies van voedselverpakkingen Voedselverpakkingen vervullen meerdere essentiële functies: * **Hygiënische bescherming en bewaring:** Zorgt voor houdbaarheid en behoud van voedingswaarde [5](#page=5). * **Fysische bescherming:** Biedt bescherming tegen schokken en temperatuurverschillen [5](#page=5). * **Biologische bescherming:** Voorkomt besmetting door micro-organismen [5](#page=5). * **Chemische bescherming:** Beschermt tegen invloeden zoals licht, zuurstof en water [5](#page=5). * **Gebruiksgemak:** Verpakkingen kunnen gericht zijn op individuele of familieconsumptie, met handige sluitingen, schenktuiten, drinktuiten of rietjes. Ze faciliteren ook transport [5](#page=5). * **Communicatie:** Voedseletikettering is een cruciale functie [5](#page=5). #### 3.2.3 Voedseletikettering: verplichte en niet-verplichte informatie Etiketten op voedselverpakkingen bevatten zowel verplichte als niet-verplichte informatie. ##### 3.2.3.1 Verplichte informatie De volgende informatie is wettelijk verplicht op een voedseletiket: * **Benaming:** De officiële naam van het product [5](#page=5). * **Kwantificering en nettohoeveelheid:** Het gewicht of volume van het product [5](#page=5). * **Ingrediëntenlijst:** Een opsomming van alle ingrediënten, inclusief additieven en allergenen [5](#page=5). * **Houdbaarheidsdatum:** De datum tot wanneer het product optimaal houdbaar is [5](#page=5). * **Bewaarvoorschriften en/of gebruiksvoorwaarden:** Instructies voor correcte opslag en bereiding [5](#page=5). * **Naam en adres:** Van de fabrikant, invoerder, verpakker en verkoper [5](#page=5). * **Land van oorsprong / plaats van herkomst:** Waar het product vandaan komt [5](#page=5). * **Bijkomende verplichtingen en algemene regels:** Zoals het lotnummer voor traceerbaarheid [5](#page=5). ##### 3.2.3.2 Niet-verplichte informatie Aanvullende informatie die op etiketten kan staan, is optioneel: * **Voedingswaarde:** Uitingen in kilocalorieën (kcal) of kilojoules (kJ), en de hoeveelheden eiwitten, suikers, vetten, vitamines en mineralen ten opzichte van de aanbevolen dagelijkse hoeveelheid [5](#page=5). * **Barcode:** Voor geautomatiseerde verwerking [5](#page=5). * **Kwaliteitslabels:** Zoals 'biogarantie' [5](#page=5). * **Symbolen voor afvalverwerking:** Instructies voor de consument over hoe het verpakkingsmateriaal te recyclen of af te voeren [5](#page=5). * **Reclameboodschap:** Marketinggerelateerde informatie [5](#page=5). --- # Verzorgingsproducten: samenstelling en productie Dit onderwerp behandelt de samenstelling van verzorgingsproducten en de parallellen in productieprocessen met voeding [6](#page=6). ### 6.1 Ingrediënten van verzorgingsproducten Verzorgingsproducten bestaan doorgaans uit een mengsel van diverse ingrediënten, die ingedeeld kunnen worden in drie hoofdcategorieën [6](#page=6): * **Basisingrediënten**: Deze ingrediënten bepalen de primaire functie van het verzorgingsproduct. * Voorbeelden zijn zeep voor schuimen, krijt voor schurende eigenschappen, of Kukident voor het kleven van protheses [6](#page=6). * **Ondersteunende ingrediënten**: Deze ingrediënten zorgen voor een goede menging, voorkomen uitdroging van het product, en verlengen de houdbaarheid. * Voorbeelden omvatten water om een product vloeibaar te maken, en glycerol om uitdroging te voorkomen [6](#page=6). * **Ingrediënten voor comfort**: Deze ingrediënten beïnvloeden de smaak, geur en kleur van het product, en dragen bij aan het uiterlijk. * Voorbeelden zijn pepermunt voor smaak en geur, en sacharine voor zoetheid [6](#page=6). ### 6.2 Productieaspecten van verzorgingsproducten Net als bij voeding, omvat de productie van verzorgingsproducten verschillende belangrijke fasen [6](#page=6): * Productie van grondstoffen * Verwerking van ingrediënten * Bewaring van producten * Verpakking van producten > **Tip:** Probeer de samenstelling van een zelfgekozen verzorgingsproduct te analyseren en identificeer de basisingrediënten, ondersteunende ingrediënten en ingrediënten voor comfort [6](#page=6). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Biochemie binnen techniek | Deelgebieden waarbij fysische, biologische en/of chemische processen nodig zijn voor de productie van technische systemen, met toepassingen in onder andere voeding en verzorging. | | Technische verwerkingstechnieken | Methoden die gebruikt worden om grondstoffen te bewerken en om te zetten in voedingsmiddelen of andere technische producten, zoals slachten, fileren, snijden en malen. | | Biologische verwerkingstechniek | Een verwerkingstechniek die gebruik maakt van levende micro-organismen, zoals gisting, om grondstoffen om te zetten, bijvoorbeeld bij de productie van melkzuur of alcohol. | | Fysico-chemische verwerkingstechnieken | Technieken die fysische en chemische principes combineren voor de bewerking van grondstoffen, zoals indikken, caramelliseren, bakken, braden en pasteuriseren. | | Bewaring | Technieken toegepast om voedingsmiddelen langer houdbaar te maken, voornamelijk door negatieve werkingen van micro-organismen tegen te gaan door middel van koelen, drogen of verhitten. | | Pasteuriseren | Een kortstondige verhitting van een voedingsmiddel, meestal tot tussen de 70 en 90°C, om schadelijke micro-organismen te doden en de houdbaarheid te verlengen. | | Steriliseren | Verhitting van een voedingsmiddel boven de 100°C, gevolgd door een hermetische afsluiting, met als doel alle micro-organismen te doden en het product langdurig houdbaar te maken. | | UHT (ultra high temperature) | Een verhittingstechniek waarbij een voedingsmiddel gedurende enkele seconden wordt blootgesteld aan stoom van 140°C, gevolgd door aseptische verpakking om de houdbaarheid te maximaliseren. | | Vacuümverpakking | Een type verpakking waarbij de lucht uit de verpakking wordt verwijderd om de houdbaarheid te verlengen door het ontnemen van zuurstof, wat de groei van aerobe micro-organismen remt. | | Hygiënische verpakking | Een verpakking die ontworpen is om de voedingsmiddelen te beschermen tegen besmetting door micro-organismen en andere verontreinigingen, wat essentieel is voor de veiligheid en houdbaarheid. | | Basisingrediënten | De primaire componenten van een verzorgingsproduct die de belangrijkste functie van het product bepalen, zoals schuimende middelen in zeep of schurende deeltjes in tandpasta. | | Ondersteunende ingrediënten | Ingrediënten die helpen bij het mengen, de stabiliteit en de houdbaarheid van een verzorgingsproduct, bijvoorbeeld water om het product vloeibaar te maken of glycerol om uitdroging te voorkomen. | | Ingrediënten voor comfort | Componenten die de zintuiglijke ervaring van een verzorgingsproduct verbeteren, zoals toevoegingen voor smaak, geur, kleur of een aangename textuur. |