Artesis Plantijn Hogeschool Antwerpen
Wetenschap en Techniek
campus Kronenburg
Kronenburgstraat 47 - 2000 Antwerpen
T +32 3 220 55 80 - F +32 3 220 55 99
wt@ap.be
Fysicochemie van het koken21002/1599/1819/1/65
Studiegids

Fysicochemie van het koken

21002/1599/1819/1/65
Academiejaar 2018-19
Komt voor in:
  • Bachelor in de voedings- en dieetkunde, trajectschijf 1
Dit is een enkelvoudig opleidingsonderdeel.
Studieomvang: 4 studiepunten
Co-titularis(sen): Vanherle Koen
Onderwijstalen: Nederlands
Kalender: Module 1 + Module 2 of Module 3 + Module 4
Dit opleidingsonderdeel wordt gequoteerd op 20 (tot op een geheel getal).
Mogelijke grensdata voor leerkrediet: 15.10.2018 (1ste semester) of 11.03.2019 (2de semester)
Tweede examenkans: wel mogelijk.
Tolereerbaarheid: Dit opleidingsonderdeel is tolereerbaar onder de voorwaarden van de opleiding waarvoor je bent ingeschreven.
Behoudbaarheid: De quotering van dit opleidingsonderdeel is behoudbaar onder de voorwaarden van de opleiding waarvoor je bent ingeschreven.
Totale studietijd: 104,00 uren

Volgtijdelijkheid

Op dit opleidingsonderdeel is er geen volgtijdelijkheid van toepassing.

Korte omschrijving

Zowel chemische als fysische verschijnselen worden bestudeerd in de fysicochemie en treden zeer vaak gecombineerd op in voedings-technologische handelingen. De lessenreeks “fysicochemie van het koken” balanceert tussen enerzijds de beschrijvend-verklarende wetenschappelijke vakken in je opleiding, maar wil anderzijds een duidelijke brug vormen naar concrete praktijksituaties zoals toepassingen in receptuur. Vanuit die optiek is deze cursus dan ook veeleer kwalitatief (verklarend) dan kwantitatief (geen berekeningen) van aard, en bijgevolg erg complementair met het vak “voedsel- en keukentechnologie” en andere opleidingsonderdelen.

OLR-Leerdoelen (lijst)

probleemanalyse
interpreteert formules en grafieken correct
relateert experimenteel waargenomen fysicochemische kenmerken van voedsel met theoretische principes 
productbeoordeling
beschrijft de fysico-chemische achtergrond van bederf en conserveringstechnieken
beschrijft de kenmerken van keukenmateriaal
beschrijft de werking van additieven en technische hulpstoffen
definieert begrippen inzake warmte, temperatuur en energie
geeft een overzicht van de indeling van aroma's met bijhorende kenmerken en voorbeelden
karakteriseert de opbouw van voedingsmiddelen en diens beïnvloedende fysico-chemische factoren
relateert de fysicochemische kenmerken aan de verschillende kookmethodes
relateert experimenteel waargenomen fysicochemische kenmerken van voedsel met theoretische principes 
interpreteert (bio)chemische reacties en fysische processen op voedselbereiding
interpreteert de fysicochemische factoren die organoleptiek beïnvloeden (positief en negatief)
verklaart processen van warmteoverdracht (verwarming en koeling)
verklaart rheologische kenmerken van voedsel
illustreert fysicochemische wetmatigheden aan de hand van voorbeelden met betrekking tot voedsel(bereiding)

Leerinhoud

Opbouw van voedsel en diens fysicochemische kenmerken: de voedselmatrix.
Technologische functies van vetten en suikers.
Voedselvoorbereiding: homogeniseren, vormverkleining, comprimeren, drageren en extrusie
Voedselvoorbereiding: huishoudelijk en industrieel.
Material Safety Data Sheet. Risico-analyse volgens Kinney.

Begrippen i.v.m. organoleptiek en fysicochemische factoren die organoleptiek beïnvloeden: smaak, geur, textuur, structuur, smelt- en stolgedrag, hardheid, rheologie, viscositeit...
Multisensoriële smaakperceptie
Aroma: indeling chemische klassen en kenmerken, partitiecoëfficient
Climacterisch fruit en niet-climacterisch fruit.

Voedsel als visco-elastische materie: Rheologische wetmatigheden – elasticiteit en viscositeit.
Toepassingen op de lineaire functie: de wet van Hooke , Newtoniaanse en niet-Newtoniaanse fluïda. Thixotropie en rheopectie.

De exponentiële en logaritmische functie – Linealiseren - Toepassing: verband viscositeit en temperatuur – andere factoren die viscositeit beïnvloeden

Oppervlaktespanning. Capillariteit, poreusiteit, sedimentatie, centrifugatie. Psychorheologie. Rheometrie. Specifieke toepassingen op voedingsmiddelen.

Warmte en temperatuur van voedsel. Belangrijke temperaturen bij voedselbereiding.
Warmte en kinetische energie. Temperatuur: gaar- en omgevingstemperatuur. Kerntemperatuur (zie ook kooklabo 1) en implicaties. Oppervlaktetemperatuur. Temperatuursschalen. Glastransitietemperatuur: en gevolg bij diepvriezen. Thermal processing.

Fysicochemische processen tijdens voedselbereiding en de factoren die een invloed hebben hierop: chemisch (reacties, vnl. bruinkleuring) : Maillard (zie ook kooklabo 1) en caramelisatie.
Biochemische: PME, pectinase en andere enzymen betrokken in zacht worden van groenten en fruit. Factoren die deze reacties beïnvloeden.

Wateractiviteit en relatieve vochtigheid

Fysicochemische processen tijdens voedselbereiding en de factoren die een invloed hebben hierop: chemisch : reacties, vnl. bruinkleuring – Maillard en karamelisatie; enzymatisch

Fysisch (aggregatietoestanden, fase-overgang vb. smelten/stollen en verdampen/condenseren, oplossen, structuur en textuur, uitwisseling van exogeen en endogeen vet/water, mechanische veranderingen).
Dampspanningscurve, max. dampspanning (zie ook kooklabo 1: flamberen), koken onder druk, kookpuntsverhoging, condenseren, sublimeren, smelten en stollen, toestandsdiagram, kookvertraging, opbouw van een koelkast.

Verwarmingsprocessen: warmtebalans (thermodynamica). Thermische kenmerken en warmtetransport in voedsel: warmte-uitwisseling, warmtetransportmiddelen, verband P en T, thermische expansie.

Warmtecapaciteit. Soortelijke warmte.
Warmtetransfer en warmtepenetratie in voedsel: geleiding, convectie en straling en toepassingen.
Kooktechnieken en –materiaal. Keuze van materiaal (keramiek, metalen). Anti-aanbakmateriaal. Reiniging van keukenmateriaal (Sinner).

Kookmethoden: algemene overwegingen. De fysico-chemische achtergrond achter de verschillende ‘droge’ en 'vochtige' kookmethoden (gas, elektriciteit, inductie, microgolfoven, warme-lucht-oven, IR-grill, barbeque, hoge-drukpan (zie ook kooklabo 1), extractie, vacuüm (zie ook kooklabo 1) (zie ook kooklabo 1), koken in een stoomkoker, bakken in vet en frituren) en bewaartechnieken (vriesdrogen, peffen, pasteuriseren, steriliseren, doorstralen, koelen en invriezen) .

Conservering en fysicochemisch bederf van voedselbereidingen: versheid en bederf, bewerking en conservering. Technieken uit de conserveringsnijverheid (drogen, vacuümtechnieken, warmtebehandelingen, roken, PEF, irradiatie,…) (zie ook kooklabo 1).
Koelschade en vrieskoude. Koelschade en vriesschade. Undercooling.

Invloed van verpakking, stockage en omgevingsfactoren (temperatuur, relatieve vochtigheid, licht, lucht, trilling) en fysicochemische factoren die organoleptiek beïnvloeden (vochtabsorptie en uitdroging, MAP en gasuitwisseling, invloed van vacuümverpakking,...)
Koeltechnieken en vriestechnieken (proces- en invriessnelheid, ontdooien en dooisnelheid, drip, vriesbrand, enkele vriestechnieken o.a. snelkoeling, IQF) .

Bijlagen:
- Nieuwere kookmethoden - Moleculaire gastronomie/koken: terminologie, technieken, grootkeuken vs. huishoudelijk, technieken, voor/-nadelen...- ('food-pairing')
- Typische fysicochemische kenmerken voor enkele specifieke voedingsmiddelen: microscopisch structuur van melk (caseïnemicellen en moleculaire interacties), deeg- en beslagbereidingen (visco-elastische kenmerken van het deeg en organoleptiek van gebakken deeg; vnl. tarwe: cake, brood, soufflé), sauzen (smelt-/stolgedrag, viscositeit),.

Practicum:
Kerntemperatuur
Verwarmingsprocessen op water en olie
onderzoek van gaarprocessen: zintuiglijke observaties (kleur) en fysische metingen (kleurintensiteit, absorptie van water/vetten - temperatuurbepaling) . Praktische toepassing van enkele additieven: experimentele bepaling van optimale dosis in receptuur.
Werking van additieven (verdikkingsmiddelen, stabilisatoren,...) in voedselbereidingen. Gebruik en werking van emulsies, gels, verdikkingsmiddelen en stabilisatoren in voedingsmiddelen. Toepassing in receptuur (onderscheid: industriële toepassingen en huishoudelijke toepassingen).
Werking van andere technische hulpstoffen (o.a. detergenten)
Experimentele bepaling van kenmerken ivm temperatuur, warmte, warmtetransport. Factoren die de bruinkleuring beïnvloeden. Factoren die viscositeit beïnvloeden.

Studiematerialen (tekst): Verplicht

Cursus 'fysicochemie van het koken' - auteur: Koen Vanherle. AP Hogeschool.
Formularium 'fysicochemie van het koken'
'Receptenleer - Technieken en Processen' -J.G. van Eeden, A.S. Visser, T.F. Visser, A. Van de Zedde-HB-uitgevers, 2001 - ISBN 90 5574 148 5 (in eigen bezit van studenten)
'
Bijlagen uit deze vakliteratuur: deze behoren tot de leerstof
e-campus-map fysicochemie

Studiematerialen (tekst): Aanbevolen

Over eten & koken. Wetenschap en cultuur in de keuken'- Harold McGee - Nieuw Amsterdam Uitgevers, zesde druk 2008 - ISBN 978-90-468-0067-6 (ook exemplaar in bib)
'The Science of Cooking', P. Barham - Springer-Verlag - ISBN 3-540-67466-7)
'Voedingsingrediënten: een stand van zaken', A. Vandamme, K. Strubben; Flanders Food - Lannoo Campus (ISBN 9020966979)
'Moleculair koken: Op zoek naar de perfectie', H. Blumenthal - Good Cook Publishing (ISBN 978-90-7319-149-5)
“Het hoe en waarom van koken”, A. Coenders; Het Spectrum / Aula (ISBN 9027432813)
'Fundamentals of Physics' 4th Edition, Halliday, Resnick, Walker. John Wiley & Sons Inc. (ISBN 0-471-57578-x)
'Physics Matters', N. England - Hodder and Stoughton, ISBN 0-340-42943-7
'Inleiding tot de levensmiddelenchemie', dr. A. Ruiter, Elsevier Gezondheidszorg (ISBN 90-352-2513-9)
Symposium van Flanders Food, o.a. omtrent "Kleur" (2008) en "Smaak" (2009 & 2010)
NUBEL (Belgische Voedingsmiddelentabel, Nubel VZW – ISBN 9074362052).
Vakliteratuur: (in bijlagen of in bibliotheek te raadplegen): VMT, Nutrinews (digitaal archief op www.nice-info.be), Test-Aankoop...
Populistische literatuur gericht naar consumenten (folders,...)
Voedingsgerelateerde websites (zie leerinhouden).

Onderwijsorganisatie

Examentijd
Voorziene tijd voor toetsing3,50 uren
Werkvormen
Hoor- en/of werkcolleges16,50 uren
Practicum en/of oefeningen3,50 uren
Vormen van groepsleren
Werkplekleren en/of stage
Werktijd buiten de contacturen80,50 uren

Toetsing (lijst)

Evaluatie(s) voor de eerste examenkans
MomentVorm%Opmerking
AcademiejaarKennistoets100,00
Evaluatie(s) voor de tweede examenkans
MomentVorm%Opmerking
Tweede examenperiodeKennistoets100,00

Toetsing (tekst)