Гидратация. Присоединение воды к полярным группам белков.
В пищевых продуктах содержится вода, кот. держивается белками или они растворены в ней. Прочность связывания воды белками зависит от величины заряда молекулы и ее молекулярно-силового поля, а также от количества воды в системе. Если воды в продукте мало, а содержание белков в нем довольно высоко, то белки продукта не полностью гидратированы, и они способны присоединить и удерживать дополнительное количество воды. Этим свойством белков пользуются, например, при замесе теста, приготовлении омлетов, изготовлении фаршевых мясных изделий. При промывании круп и замачивании бобовых они набухают за счет поглощения воды белками продуктов.
В результате гидратации изменяются структурно-механические свойства (вязкость, липкость, пластичность и др.) продукции и ее органолептические показатели (консистенция сочность и др.).
Денатурация это изменение природных свойств белков под влиянием внешних воздействий, результат - потеря белками растворимости, способности к набуханию, утрачиваются биологические свойства и др. Наиболее существенным является нагревание, кот. вызывает денатурацию и изменение структурно-механических, физико-химических и органолептических показателей. Необходимым условие – наличие воды. Основная масса белков денатурирует при достижении температуры 65-80 С.
В процессе приготовления кулинарной продукции белки пищевых продуктов нагреваются выше их температур денатурации длительное время (варка мяса, птицы и др.), вызывая их деструкцию, глубина которой зависит от t и времени варки. Глубокие изменения в белковой молекуле в результате ее деструкции приводят к снижению биологической ценности белка. В то же время деструкция некоторого количества белка коллагена в процессе приготовления блюд (кулинарных изделий) создает размягчение продукта и улучшение его качества.
8.-9. Жиры в питании человека имеют большое значение, являясь источником энергии, а также обеспечивают организм незаменимыми полиненасыщенными жирными кислотами (линолевая).
Особенно богаты жирами продукты животного происхождения.
По химической природе жиры являются триглицеридами и образованы из трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Жирные кислоты бывают - насыщенные и ненасыщенные. Жиры, в которых преобладают насыщенные жирные кислоты, имеют твердую консистенцию, высокую температуру плавления (сливочное масло, животные жиры). Если же преобладают ненасыщенные ж.к., тогда жиры имеют жидкую консистенцию (большинство растительных жиров - подсолнечное, оливковое, кукурузное, соевое, хлопковое и др. масла).
В процессе приготовления ресторанной продукции жиры подвергаются гидролизу и окислению, при влажном нагреве преобладает гидролиз, а при сухом - окисление.
8. При варке гидролизу подвергаются жиры, содержащиеся в продуктах (мясе, рыбе, птице, костях). В результате полного гидролиза жир расщепляется на спирт глицерин и свободные жирные кислоты. Процесс протекает в 3 стадии – жирные кислоты отщепляются по одной.
Жир сначала плавится (при достижении t плавления), а затем переходит из продукта в воду и собирается на ее поверхности. Часть его эмульгируется в кипящей воде (эмульгированный жир придает мутность бульонам и легче подвергается гидролизу, в результате которого накапливаются свободные жирные кислоты, придающие неприятный салистый привкус).
Чтобы уменьшить количество эмульгированного жира, варку продуктов необходимо вести при слабом кипении и при минимально допустимом соотношении продукта и воды (не ниже 1:1), а собирающийся на поверхности воды жир следует периодически удалять.
9. При жарке жиры подвергаются воздействию высоких t (150-190С), вызывая окисление жиров, в результате в жирах появляются новые вещества, влияющие на его пищевую ценность и свойства.
Процесс окисления происходит по разветвленной цепной реакции и состоит из основных стадий: зарождение цепи; продолжение цепи; разветвление цепи; обрыва цепи.
Нагревание жиров способствует образованию свободных радикалов и чем выше t и дольше процесс, тем быстрее окисляются жиры. Масла окисляются быстрее, чем животные жиры.
Накопление в жирах большого к-ва продуктов окисления отрицательно отражается на орг. показателях жира (и при фритюрной жарке), его пищевой ценности+неприятный вкус, темный цвет. Продукты термического окисления в к-вах более 1 % негативно влияют на организм человека. Советуют не нагревать более 150-190С – дымообразование!
При жарке с неб. количеством жира процесс длится 10-30 мин и при соблюдении t режимов жир не претерпевает глубоких изменений. При фритюрной жарке, жир подвергается длительному нагреву при температуре 150-190С, приводящему к накоплению нежелательных продуктов окисления. Минздравом установлено предельно допустимое содержание продуктов окисления и полимеризации во фритюрном жире, равное 1 %. Больше 1% фритюрный жир не допускается для использования.
(Чтобы его качествосохранялось дольше, надо не превышать t 190С и периодически удалять попавшие в жир частицы продукта, не допуская их обугливания, удалять нагар).
10.-12. Углеводы в значительных кол-вах содержатся в продуктах растительного происхождения и представлены простыми сахарами – моно-(глюкоза, фруктоза, галактоза и др.) и дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза и др.), полисахаридами (крахмал, клетчатка и др.), а также пектиновыми веществами (пектин, протопектин). Одни из этих углеводов растворимы в воде (простые сахара, пектин), тогда как другие в воде нерастворимы (крахмал, клетчатка, протопектин и др.), но частично в ней набухают.
10. Моносахариды - бесцветные, твердые кристаллические вещества, легко растворимые в воде, обладают сладким вкусом различной интенсивности, способны взаимодействовать с другими веществами (аминокислотами, белками) с образованием соединений, обладающих вкусом и ароматом. Дисахариды построены из двух связанных друг с другом моносахаридов. Например, сахароза построена из глюкозы и фруктозы, а лактоза (молочный сахар) - из глюкозы и галактозы.
Из моносахаридов наибольшей сладостью обладает фруктоза, а из дисахаридов -сахароза. Сладость последней ниже, чем фруктозы в 1,7 раза. Сахара содержаться в плодах и ягодах и овощах .
При кулинарной обработке простые сахара претерпевают изменения, связанные с их нагреванием в воде в присутствии органических кислот (кислотный гидролиз сахарозы) или под воздействием ферментов (ферментативный гидролиз сахарозы и мальтозы). Кроме того, при высоких температурах (выше 100 С) сахара подвергаются карамелизации.
Кислотный гидролиз. Кислотному гидролизу может подвергаться сахароза при нагревании ее в водных растворах в присутствии органических кислот с образованием равных количеств глюкозы и фруктозы, смесь которых называется инвертным сахаром. Инвертный сахар более сладок, чем исходная сахароза, к тому же он обладает антикристаллизационной способностью. Кислотный гидролиз может иметь место при варке компотов из плодов и ягод, запекании яблок, приготовлении фруктово-ягодных начинок, уваривании сахарного сиропа в присутствии уксусной или лимонной кислоты при изготовлении помадок и в других случаях. В плодах и ягодах содержатся преимущественно яблочная и лимонная кислоты, способствующие кислотному гидролизу.
Ферментативный гидролиз сахарозы и мальтозы имеет место при брожении теста под воздействием ферментов сахаразы и мальтазы соответственно с образованием в первом случае глюкозы и фруктозы, а во втором - двух молекул глюкозы. Наибольшей активностью обладает сахараза, содержащаяся в дрожжах.
Накопленные в процессе брожения глюкоза и фруктоза подвергаются глубокому расщеплению с образованием этилового спирта и углекислого газа (спиртовое брожение), а при молочнокислом брожении - молочной кислоты, которые участвуют в формировании изделий из дрожжевого теста.
Карамелизация- это сложный процесс глубокого расщепления сахаров под воздействием высоких температур (выше 100 С и более) с образованием массы сложного состава с характерным вкусом, запахом и цветом (от желтого до коричневого). Продукты карамелизации сахарозы, называемые жженым сахаром, применяются в кулинарной практике для подкрашивания кондитерских изделий, бульонов, сладких блюд и других изделий. Разрушение аминокислот и белков при этой реакции приводит к снижению биологической ценности белоксодержащих продуктов. Интенсивность реакции меланоидинообразования резко возрастает при температурах выше 100 С.
11. Изменение крахмала. Из полисахаридов наиболее широкое распространение в растительных продуктах имеют крахмал и клетчатка.
Крахмал - это резервный углевод, построенный из остатков глюкозы, количество которых у отдельных видов крахмала может достигать 1 млн. Высокое содержание характерно для круп, муки, макаронных изделий, из овощей - картофель.
Крахмал находится в клетках растительной ткани в виде крахмальных зерен различной формы и размеров. Крахмальное зерно построено из двух полисахаридов - амилозы и амилопектина.
Важнейшее свойство крахмальных зерен - способность набухать при нагревании в воде. При этом первоначальная структура зерен необратимо нарушается, а сам процесс носит название клейстеризация. Разные виды крахмалов имеют неодинаковую температуру клейстеризации, которая находится в пределах 58-69 С. Первоначальные изменения крахмальных зерен при нагревании в воде наблюдаются при достижении температуры 50 С. При этом они поглощают до 50 % воды от их массы. Повышение температуры до 80 С приводит к значительному поглощению воды, объем зерен увеличивается в несколько раз, слоистость исчезает, целостность зерна сохраняется. Образовавшаяся дисперсия состоит из растворенных в воде полисахаридов и набухших зерен и называется клейстером, который имеет значительную вязкость.
Дальнейшее повышение температуры вызывает разрушение целостности крахмальных зерен, особенно при кипячении клейстера. Распад крахмальных зерен ведет к снижению вязкости клейстера, что негативно отражается на качестве продукции.
При содержании крахмала от 2 до 5 % получается клейстер полужидкой и средней густоты (кисели, соусы), а при большей концентрации крахмала клейстер приобретает структуру студня (рассыпчатые каши, отварные макаронные изделия и др.). В результате клейстеризации в крахмалосодержащих кулинарных и кондитерских изделиях увеличивается содержание водорастворимых веществ, что положительно сказывается на их качестве. Процесс уменьшением водорастворимых веществ называется старением крахмальных клейстеров и является причиной черствения хлебобулочных изделий, отделения части свободной воды при хранении в охлажденном состоянии жидких и вязких каш
