ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Факторы, влияющие на качество продукции.

1 2 3 45

Кулинарная тепловая обработка вызывает в продуктах глубокие физико-химические изменения. Эти процессы могут приводить к потерям питательных веществ, существенно влиять на усвояемость и пищевую ценность продуктов, изменять их цвет, приводить к образованию новых вкусовых и ароматических веществ. Без знания сущности этих процессов нельзя сознательно подходить к выбору режимов технологической обработки, обеспечивать высокое качество готовых блюд, уменьшать потери питательных веществ.

Диффузия

При промывании, замачивании, варке и припускании продукты соприкасаются с водой и из них могут извлекаться растворимые вещества. Процесс этот называется диффузией и подчиняется закону Фика. Согласно этому закону скорость диффузии зависит от площади поверхности продукта. Чем больше поверхность продукта, тем быстрее происходит диффузия.

Скорость диффузии зависит от концентрации растворимых веществ в продукте и в окружающей среде. Когда концентрация растворимого вещества в продукте и в окружающей среде сравнивается, диффузия прекращается. Такое равновесие наступает тем быстрее, чем меньше объем окружающей жидкости. Этим обусловлено тем, что при припускании и варке продуктов паром потери растворимых веществ меньше, чем при варке основным способом. Поэтому для уменьшения потерь питательных веществ при варке овощей и других продуктов жидкости берут столько, чтобы она покрывала продукт. И наоборот, если надо извлечь как можно больше растворимых веществ, то воды для варки берут больше (варка почек).

Если отвар не сливают, то переход в него растворимых веществ существенного значения не имеет (варка супов, соусов). Если отвар сливают, то его можно использовать, так как он содержит извлеченные из продуктов растворимые вещества (отвар круп, макарон, жидкость от припускания рыбы, мяса, птицы). Потери питательных веществ можно уменьшить с помощью влагопереноса. Так, при погружении овощей в горячую воду возникает поток жидкости вглубь, растворимые вещества из поверхностных слоев перемещаются к центру клубня или корнеплода и переход их в варочную среду уменьшается.

Изменение белков

Химическая природа белков.Белки являются основным пластическим материалом, из которого строятся ткани тела. Это очень сложные вещества; их молекулы состоят из остатков аминокислот, соединенных в длинные цепи (полипептидные цепи). В каждую молекулу белка входят тысячи и десятки тысяч остатков аминокислот. В состав белков входит их около 30 видов. В пищеварительном тракте белки распадаются на отдельные аминокислоты, которые всасываются в организме и из них строятся белки нашего тела.

Отдельные аминокислоты могут в организме переходить в другие, но восемь из них не могут синтезироваться в организме и должны поступать с пищей. Их называют незаменимыми. Для полного усвоения белков в пище должны содержаться все незаменимые аминокислоты в тех соотношениях, в каких они входят в белки нашего организма. Такими полноценными белками являются многие белки мяса, яиц, рыбы, молока. В большинстве белков растительного происхождения не хватает отдельных незаменимых аминокислот.

Например, в гречневой крупе недостает лейцина, в рисовой крупе и пшене — лизина и т.д. Один продукт может дополнять другой по содержанию незаменимых аминокислот. Однако такое взаимное обогащение происходит только в том случае, если эти продукты поступают в организм с разрывом во времени не более чем в 2 ч.

Поэтому можно повысить пищевую ценность белков, комбинируя блюда в меню или продукты в рецептуре блюда.

Строение молекулы белков.Поформе молекулы все белки можно разделить на глобулярные и фибриллярные. Молекула глобулярных белков по форме близка к шару (глобуле), а фибриллярных — имеет форму волокна. В молекуле любых белков аминокислоты соединяются в определенной последовательности, которую называют первичной структурой белка. В глобулярных белках длинные (полипептидные) цепи аминокислот свертываются, образуя подобие клубка. Это вторичная структура. Внутри глобулы цепи, аминокислот расположены в определенном порядке и удерживаются непрочными (водородными) связями.

От того, как расположены цепи аминокислот, к каком порядке расположены в них аминокислоты и какие группы атомов находятся на поверхности глобулы, во многом зависят свойства белков. К таким свойствам относятся:

гидратация, т. е. способность связывать воду;

растворимость (существуют белки, растворимые в воде и соляных растворах, глобулины растворяются только в соляных растворах и т.д.);

индивидуальные свойства (окраска, ферментная активность и др.);

устойчивость против действия пищеварительных ферментов и др.

В водных растворах глобулы белков, находясь в тепловом движении и сталкиваясь друг с другом, не могут слипаться, укрупняться и выпадать в осадок, так как этому препятствует ряд факторов.

Во-первых, каждая частица (молекула) имеет заряд (ионные стабилизаторы). Все частицы одного белка имеют одинаковый заряд, отталкиваются друг от друга, и это препятствует их укрупнению.

Гидратация и дегидратация белков.Способность белков прочно связывать значительное количество влаги называется гидратацией. Она обусловлена тем, что молекулы белка удерживают воду за счет образования гидратной оболочки и за счет адсорбции (связывание молекул воды за счет водородных связей). В растворах с малой концентрацией белка (молоко, жидкое тесто и др.) белки полностью гидратированы и больше связывать воду не могут. В тех случаях когда в продукте влаги мало, белки гидратированы не полностью и могут еще связывать некоторое количество ее (яйцо, мука и др.). Способность к дополнительной гидратации имеет в технологии пищи большое значение.

Например, от способности к дополнительной гидратации зависит водопоглотительная способность муки, т. е. способность образовывать тесто.

Дополнительная гидратация происходит при добавлении воды к рубленому мясу (рубленые бифштексы, фрикадельки, фарш для пельменей). От степени гидратации зависят сочность готовых изделий, способность полуфабрикатов из мяса и рыбы удерживать влагу и т. д.

Дегидратацией называется потеря белками связанной воды при сушке, замораживании и размораживании мяса и рыбы, при тепловой обработке полуфабрикатов и т. д. От степени дегидратации зависят такие важные показатели, как влажность готовых изделий и их выход (масса).

Денатурация и свертывание белков.Белки природных продуктов называют нативными (натуральными). Под воздействием различных факторов происходит изменение белков (денатурация). При кулинарной обработке денатурацию белков вызывает чаще всего нагревание. Процесс этот в глобулярных и фибриллярных белках происходит по-разному. В глобулярных белках при нагревании усиливается тепловое движение полипептидных цепей внутри глобулы, водородные связи, которые удерживали их в определенном положении, разрываются и полипептидная цепь развертывается, а затем сворачивается по-новому (рис. 26). Такое изменение структуры в корне меняет и свойства белков: уменьшается число полярных групп на поверхности, уменьшается или пропадает заряд частицы, резко уменьшается способность к гидратации. В результате денатурации белки теряют устойчивость (молекулы их слипаются, уплотняются, белок свертывается), окраску, ферментативную устойчивость, способность растворяться.

Свертывание белков в результате денатурации бывает двух видов. Если концентрация белка была низкая (до 1%), то свернувшийся белок образует хлопья (пена на поверхности бульонов). Если концентрация белка была высокой, то образуется студень и влага не отделяется (белки яйца).

При большой концентрации некоторые глобулярные белки образуют гель (студни) и в нативном состоянии, т.е. до денатурации. При денатурации такие студни уплотняются и часть жидкости, заключенной в них, отделяется. Это имеет место при тепловой обработке мяса, рыбы.

Денатурацию может вызвать не только нагревание, но и ряд других причин: действие солей тяжелых металлов, дубильных веществ; взбивание и др.

При взбивании образуется пена с очень тонкими прослойками жидкости между пузырьками воздуха. Поверхность жидкости при этом сильно увеличивается. На поверхности всякой жидкости действуют силы поверхностного натяжения. Они способны механически развернуть полипептидные цепи в молекуле, изменить их конфигурацию и вызвать этим денатурацию.

Например, при взбивании яичных белков в поверхностном слое денатурирует белок овомукоид, тормозящий действие трепсина, и усвояемость белков повышается.

Иначе проходит денатурация фибриллярных белков. У них при денатурации сокращается длина волокон, и они распадаются на отдельные полипептидные цепи.

Изменение углеводов

В пищевых продуктах содержатся простые сахара (глюкоза, фруктоза) ,. дисахариды (сахароза, лактоза, тригалоза и др.), полисахариды — крахмал, клетчатка (целлюлоза), полуклетчатка (гемицеллюлоза) и близкие к углеводам вещества — пектины.

Изменения Сахаров при кулинарной обработке.В питании сахара играют роль источника энергии. Они содержатся в овощах, фруктах, молоке, грибах, муке и крупах. Употребляется кристаллическая сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) при изготовлении сладких блюд и кондитерских изделий, для заправки соусов, некоторых супов. Общими свойствами Сахаров являются карамелизация и способность сбраживаться.

Крахмал и его изменения.В клетках клубня картофеля и других овощей, круп, бобовых, в муке содержатся зерна крахмала. Это сложные биологические образования, состоящие главным образом из двух сложных углеводов (полисахаридов) — амилозы и амилопектина. Молекулы этих полисахаридов состоят из остатков глюкозы (СбНюО₅), соединенных друг с другом в длинные цепи. В молекулы амилозы входит таких остатков в среднем около 1000. Чем длиннее цепи амилозы, тем она хуже растворяется. В молекулы амилопектина остатков глюкозы входит много больше. Кроме того, в молекулах амилозы цепи прямые, а у амилопектина они ветвятся. В крахмальном зерне молекулы этих полисахаридов изогнуты и расположены слоями. При этом верхние слои в основном состоят из амилопектина.

Природный крахмал практически нерастворим в холодной воде. Низкомолекулярная амилоза (до 70 глюкозных остатков) может растворяться в холодной воде, но такой амилозы в зернах крахмала очень мало.

При нагревании в воде зерна крахмала набухают и взвесь его клейстеризуется. Процесс этот проходит в несколько стадий.

1. При нагревании суспензии крахмала до температуры 55°С зерна его набухают, поглощая до 50% воды от массы крахмала. Вязкости суспензии при этом не наступает. Процесс обратим — после высушивания свойства крахмала остаются прежними.

2. При дальнейшем нагревании (до температуры 60—100°С) набухание зерен ускоряется, объем их увеличивается в несколько раз, а вязкость суспензии резко возрастает и она превращается в клейстер. Поэтому этот процесс называется клейстеризацией. В центре зерна (ядро роста) образуется полость (пузырек). На этой стадии увеличивается количество растворимой амилозы. Раствор ее частично остается в зерне, превратившись в пузырек, а частично диффундирует в окружающую воду.

Для каждого вида крахмала характерна своя температура клейстеризации, при которой большинство зерен в суспензии поглощают максимальное количество воды.

3. При длительном нагревании с избытком воды крахмальные пузырьки лопаются и вязкость клейстера снижается.

Крахмал из клубневых растений (картофеля) дает прозрачные клейстеры, а из зерновых (кукурузы) — непрозрачные, пастообразные. Консистенция клейстера зависит от количества крахмала: при содержании крахмала в количестве 2—5% он получается жидким (жидкие кисели, соусы, супы-пюре), при содержании крахмала в количестве 6—8% клейстер получается густым (густые кисели). Еще более густой клейстер образуется внутри клеток картофеля, в кашах, в блюдах из макаронных изделий.

При охлаждении крахмалосодержащих изделий содержание в них растворимой амилозы снижается и жесткость изделий повышается (черствение мучных изделий, каш).

Нагревание крахмала, особенно без воды, при температуре свыше 100°С приводит к частичному разрушению зерен, к потере способности набухания и образованию декстринов, Это имеет место при пассеровании муки, обжаривании круп.

Крахмальные полисахариды способны распадаться до молекул. Процесс этот называется гидролизом крахмала, так как идет с присоединением воды. Он может происходить при нагревании крахмала с водой в присутствии кислот или под действием ферментов при низкой температуре.

Ферменты, расщепляющие крахмал, носят название амилаз. Их имеется два вида:

α-амилаза, которая вызывает частичный распад цепей крахмальных полисахаридов с образованием низкомолекулярных полисахаридов — докстринов, мальтозы и глюкозы;

β-амилаза, которая расщепляет крахмал до мальтозы, оставляя небольшое количество высокомолекулярных декстринов.

В муке содержится обычно β-амилаза, под ее влиянием в тесте образуется мальтоза, питаясь которой развиваются дрожжи. В муке из проросшего зерна преобладает β-амилаза, поэтому в тесте накапливаются низкомолекулярные декстрины, придающие выпечным изделиям клейкость и неприятный вкус. Степень гидролиза крахмала под действием β-амилазы увеличивается с повышением температуры теста при замесе и в начальной стадии выпечки, но при температуре до 65°С происходит инактивация β-амилазы.

В картофеле также содержится β-амилаза, превращающая крахмал в основном в мальтозу. Мальтоза расходуется на дыхание. При температуре, близкой к 0°С, дыхание замедляется, мальтоза накапливается и картофель делается сладким. Поэтому картофель перед употреблением необходимо выдержать при комнатной температуре, чтобы дыхание усилилось и содержание мальтозы снизилось.

При температуре 65°С β-амилаза разрушается, а в интервале от 35 до 40°С ее активность возрастает. Поэтому если картофель перед варкой залить холодной водой, то, пока клубни прогреются, значительная часть крахмала успеет превратиться в мальтозу, она перейдет в отвар и потери питательных веществ увеличатся. Если же картофель погрузить сразу в кипящую воду, то β-амилаза инактивируется и потери питательных веществ будут меньше.

Кислотный гидролиз крахмала может происходить при нагревании его в присутствии кислот и воды. При этом образуется глюкоза. Это имеет место при варке кислых соусов с мукой, при варке киселей и длительном хранении их в горячем состоянии.

Изменение витаминов

Витамины делятся на водорастворимые (группы В, витамин С) и растворимые в жирах (А, Д, Е и др.).

Потери при кулинарной обработке водорастворимых витаминов вызваны переходом их в окружающую воду и разрушением за счет, окисления и других процессов, а жирорастворимых — только за счет их разрушения.

Витамины комплекса В.К этой группе относятся витамины Е\, В₂, В₆, В₉, Вг2, РР и др. Все они растворимы в воде, и поэтому при варке значительная часть их может переходить в отвар или теряться с выделяющимся из продуктов соком. Например, при оттаивании мороженой свинины может потеряться 4—10% витаминов комплекса В (В1 В2, РР, В6), при промывании риса потери витамина В достигают 30%. Еще больше витаминов группы В извлекается при варке растительных продуктов (круп, овощей): в отвар переходит до 40% витамина В1 и В2 и т. д. Поэтому отвары следует использовать.

Витамин B1 (тиамин) при нагревании в слабокислой среде устойчив, а в нейтральной и щелочной — менее устойчив. При варке круп разрушается около 20% витамина, но за счет перехода в отвар общие потери могут достигать 50—60%. То же самое происходит и при варке мяса: разрушается тиамина всего около 30%, а в отвар (бульон) переходит до 35%. Длительное нагревание приводит к сильному разрушению тиамина. Например, если при жарке и варке свинины потери тиамина составляют около 30%, то при тушении ее — более 50%, а при тушении говядины— около 70%. Несколько меньше разрушается тиамин при тепловой обработке овощей. Дело в том, что сок большинства овощей имеет кислую реакцию и поэтому даже при тушении их разрушается не более 40% тиамина. При варке риса он разрушается почти полностью.

Витамин В2 (рибофлавин). При нагревании в кислой среде рибофлавин довольно устойчив, но в щелочной среде быстро разрушается. В водных растворах витамин В2 разрушается и при действии света. Например, при действии прямого солнечного света в молоке за 3 ч содержание его снижается в 2 раза и более. При варке продуктов рибофлавин, так же, как и тиамин, в значительном количестве переходит в отвар. При варке нарезанной капусты в отвар переходит от 20 до 50% рибофлавина (в зависимости от количества воды).

При нагревании он более устойчив, чем тиамин, и разрушается его не более 15%.

Витамин В6 (производные пиридина) под действием солнечных лучей разрушается. Важным источником его являются мясные продукты. Однако в говядине потери его при варке составляют около 38%, а при жарке — 50% и более.

В телятине и свинине он более устойчив. Много его содержится в зеленом перце, в котором он сохраняется хорошо. При тепловой обработке овощей потери витамина В6 значительны. Особенно велики они при варке шпината (около 40%), белокочанной капусты (36%) и несколько меньше при варке картофеля (27—28%) и моркови (22%).

Витамин РР (никотиновая кислота) при тепловой обработке более устойчив, чем тиамин и рибофлавин. Однако растворимость никотиновой кислоты значительно меньше.

Так, если при замачивании гороха извлекается 6,4—9,8% тиамина, 7,5—8,4% рибофлавина, то витамина РР теряется 3,7—4,5%. Если при варке гороха после замачивания разрушается около 70% тиамина и 60% рибофлавина, то никотиновой кислоты — всего 19—20%.

Витамин С (аскорбиновая кислота) хорошо растворим в воде и очень неустойчив при тепловой кулинарной обработке. Витамин С содержится в овощах, фруктах и ягодах в трех формах: связанной, восстановленной (аскорбиновая кислота) и окисленной (дегидроаскорбиновая кислота). Биологически активны и восстановленная, и окисленная формы. Они могут легко переходить одна в другую под действием ферментов.

Восстановленная форма (аскорбиновая кислота) более устойчива, а дегидроаскорбиновая кислота чрезвычайно неустойчива и быстро разрушается. Поэтому при тепловой кулинарной обработке стремятся быстрее инактивировать аскорбиназу. Это достигается погружением овощей в кипящую воду.

Аскорбинредуктаза переводит неустойчивую окисленную форму в более устойчивую — восстановленную. Поэтому при тепловой кулинарной обработке стремятся активизировать ее продуктами, содержащими глютатион. Последний представляет собой трипептид, состоящий из остатков аминокислот: цистина, глутаминовой и аминоуксусной кислот. Содержится он в мясных и рыбных бульонах, желтках, муке. Поэтому эти вещества являются стабилизаторами витамина С. Для уменьшения потерь витамина С надо соблюдать ряд правил, обусловленных свойствами аскорбиновой кислоты.

Основная причина разрушения витамина С — окисление. Поэтому следует уменьшать контакт продуктов с кислородом посуду во время варки необходимо закрывать, сохранять слой жира на поверхности блюд, заполнять котлы полностью, использовать для варки кипящую воду, из которой удален растворенный кислород, и т. д. окисление особенно интенсивно происходит при высокой температуре. Поэтому надо сокращать время тепловой обработки: не допускать переваривания продуктов, как можно меньше хранить готовую пищу, избегать повторного разогрева и т. д.

Соли многих металлов каталитически ускоряют окисление витамина С. Поэтому надо избегать контакта продуктов с окисляющими металлами: использовать котлы и инструменты из нержавеющей стали, керамическую посуду, для протирания ягод и овощей использовать волосяные или капроновые сита и т. д.

Витамин С более устойчив в кислой среде, Нельзя использовать соду для ускорения развариваемости овощей. Чем выше концентрация витамина С, тем более он устойчив. Поэтому избегают уменьшения концентрации витамина С при тепловой обработке: берут при варке меньше воды, тушат квашеную капусту отдельно, а затем уже кладут ее в супы. Витамин С хорошо растворим, и надо уменьшать извлечение его из продуктов: избегать промывания квашеной капусты, не хранить очищенные овоoи долго в воде.

Витамин А по химической природе — это циклический непредельный спирт. Содержатся он только в продуктах животного происхождения. При тепловой кулинарной обработке обычно сохраняется полностью и только в отдельных случаях содержание его снижается на 10—20%. В растительных продуктах содержатся каротины, из которых в организме синтезируется витамин А. Имеются три их разновидности: α-, β-, γ-каротины. Из них наибольшей А-витаминной активностью обладает β-каротин. Каротины являются красящим веществом моркови, содержатся в томатах, тыкве, зеленых листовых овощах. После варки растительных продуктов А-витаминная активность их возрастает за счет лучшего усвоения каротинов. Каротины, так же как и витамин А, растворяются в жирах и после этого лучше усваиваются.

Фактор F — незаменимые жирные кислоты приравнивают к витаминам. К ним относятся полинасыщенные жирные кислоты — линолевая и арахидоновая.

Источником этих кислот являются растительные масла и жир рыб. При длительной тепловой обработке они могут разрушаться.

1 2 3 45