«Технологія продукції комунального харчування» - Підручник. Особливості лікувальної кулінарії
Асортиментом кулінарної продукції називається перелік страв, напоїв, кулінарних та кондитерських виробів, що реалізуються на підприємстві харчування та призначені для задоволення запитів споживачів. При формуванні асортименту кулінарної продукції враховують:
* Тип підприємства, клас (для ресторанів, барів), спеціалізацію;
* контингент харчованих;
* Технічну оснащеність підприємства;
* кваліфікацію кадрів;
* раціональність використання сировини;
* сезонність сировини;
* Різноманітність видів теплової обробки;
* трудомісткість страв тощо.
Різним типу підприємства відповідає і асортимент страв. Так, для ресторанів характерний широкий асортимент усіх груп страв (закусок, супів, других, солодких страв, кондитерських виробів), переважно складного приготування, включаючи замовні та фірмові. У закусочних, як правило, асортимент страв нескладного приготування з певного виду сировини. Крім того, асортимент кулінарної продукції може бути різний, залежно від спеціалізації підприємства. Наприклад, у ресторанах національної: кухні (російської, кавказької та ін.) повинні переважати національні страви; у ресторанах з рибною кухнею – кулінарна продукція з риби. p align="justify"> Особливі вимоги пред'являють до формування асортименту кулінарної продукції на підприємствах лікувального, дитячого харчування.
Асортимент вважається раціональним, якщо він найбільше відповідає попиту споживачів. Оновлення асортименту залежить від його широти та контингенту, що харчуються. Так, у ресторанах з великим асортиментом страв і непостійним контингентом, що харчуються, немає потреби часто змінювати асортимент, а в шкільних їдальнях, що здійснюють харчування дітей за скомплектованим раціоном, не рекомендується повторювати одні й ті самі страви частіше, ніж раз на два тижні. Практично не змінюють свій асортимент вузькоспеціалізовані підприємства (наприклад, млинці, шашличні та ін.).
На підприємствах харчування асортименти кулінарної продукції представлений у вигляді меню.
На заготівельних підприємствах асортиментом кулінарної продукції є перелік напівфабрикатів різного ступеня готовності та є виробничою програмою.
Глава 4. Процеси, що формують якість продукції комунального харчування
Кулінарна обробка, особливо теплова, викликає у продуктах глибокі фізико-хімічні зміни. Ці зміни можуть призводити до втрат поживних речовин, суттєво впливати на засвоюваність та харчову цінність продуктів, змінювати їх колір, призводити до утворення нових смакових та ароматичних речовин. Без знання сутності процесів, що відбуваються, не можна свідомо підходити до вибору режимів технологічної обробки, забезпечувати висока якістьготові страви, зменшувати втрати поживних речовин. Нижче викладаються тільки загальні питанняпов'язані зі зміною харчових речовинпри кулінарній обробці, докладніше вони розглядаються у відповідних розділах.
Дифузія
При промиванні, замочуванні, варінні та припусканні продукти стикаються з водою і з них можуть вилучатися розчинні речовини. Цей процес називається дифузією, і підпорядковується закону Фіка. Відповідно до цього закону швидкість дифузії залежить від площі поверхні продукту. Чим вона більша, тим швидше відбувається дифузія. Це необхідно враховувати при зберіганні очищених овочів у воді або їх промиванні, варінні. Так, площа поверхні бульб (середнього розміру) 1 кг картоплі становить приблизно 160-180 см 2 а нарізаного брусочками - більше 4500 см 2 , тобто в 25-30 разів більше. Відповідно з нарізаної картоплі буде вилучено розчинних речовин більше, ніж з цілих бульб, за той самий період зберігання. Тому не слід зберігати у воді або варити основним способом попередньо нарізані овочі.
Швидкість дифузії залежить від концентрації розчинних речовин у продукті та навколишньому середовищі. Концентрація розчинних речовин продукті може бути дуже значною. Так, концентрація Сахаров у буряках становить 8-10%, моркви – 6,5, брюкве – 6%. При зануренні овочів у воду екстракція розчинних речовин йде з великою швидкістю спочатку через різницю концентрацій, а потім поступово уповільнюється і при вирівнюванні концентрацій припиняється. Концентраційна рівновага настає тим швидше, що менше обсяг рідини. Цим пояснюється те, що при припусканні та варінні продуктів парою втрати розчинних речовин менше, ніж при варінні основним способом. Тому для зменшення втрат поживних речовин при варінні продуктів рідина беруть з таким розрахунком, щоб тільки покрити продукт. І навпаки, якщо треба витягти якнайбільше розчинних речовин (варіння яловичих нирок, відварювання деяких грибів перед смаженням і т. д.), то води для варіння має бути більше.
Дифузія розчинних речовин ускладнюється особливостями структури харчових продуктів. Розчинні речовини перед тим, як перейти у варильне середовище з поверхні продукту, повинні продифундувати з глибинних шарів. Коефіцієнт внутрішньої дифузії зазвичай набагато менше, ніж зовнішньої. Отже, швидкість переходу розчинних речовин у варильне середовище визначається не тільки різницею концентрацій у продукті та навколишньому середовищі, а й швидкістю внутрішньої дифузії.
Таким чином, зменшити перехід поживних речовин з продукту у варильне середовище можна, не тільки скоротивши обсяг рідини, взятої для варіння, а й уповільнивши внутрішню дифузію розчинних речовин у самому продукті. Для цього необхідно створити у продукті значний градієнт (перепад) температури, для чого відразу занурити його в гарячу воду. В цьому випадку в результаті термомасоперенесення волога і розчинені в ній речовини переміщуються з поверхневих шарів углиб продукту (термічна дифузія). Термічна дифузія, спрямована протилежно до потоку концентраційної дифузії, знижує перехід поживних речовин у варильне середовище. Якщо треба витягнути якнайбільше розчинних речовин, продукт при варінні закладають у холодну воду.
Осмос
Осмосом називається дифузія через напівпроникні перегородки. Причина виникнення концентраційної дифузії та осмосу одна й та сама - вирівнювання концентрації. Однак способи вирівнювання різко відрізняються один від одного. Дифузія здійснюється переміщенням розчиненої речовини, а осмос - переміщенням молекул розчинника і виникає за наявності напівпроникної перегородки. Цією перегородкою в рослинних та тваринних клітинах служить мембрана. У кулінарній практиці явище осмосу спостерігається при замочуванні коренеплодів, що підв'яли, бульб картоплі, коренів хрону з метою полегшення очищення, зниження кількості відходів. При замочуванні овочів вода надходить усередину клітини до настання концентраційної рівноваги, об'єм розчину в клітині збільшується, виникає надлишковий тиск, який називається осмотичним або тургором. Тургот надає овочам та іншим продуктам міцність, пружність.
Якщо помістити овочі чи фрукти у розчин із високою концентрацією цукру чи солі, то спостерігається явище, зворотне осмосу, - плазмоліз. Воно полягає в зневодненні клітин і має місце при консервуванні плодів та овочів, при квашенні капусти, соленні огірків та ін. При плазмолізі осмотичний тиск зовнішнього розчину більший, ніж тиск усередині клітини. Через війну відбувається виділення клітинного соку. Втрата його веде до зменшення обсягу клітини, порушення нормального перебігу фізичних та хімічних процесів у ній. Підбираючи концентрацію розчину (наприклад, цукру при варінні фруктів у сиропі), температурний режим варіння та її тривалість можна уникнути зморщування плодів, зменшення їх обсягу, погіршення зовнішнього вигляду.
Набухання
Деякі висохлі драглі (ксерогелі) здатні набухати - поглинати рідину, при цьому їх обсяг значно збільшується. Набухання слід відрізняти від поглинання рідини порошкоподібними або пористими тілами без збільшення об'єму, хоча ці два процеси часто відбуваються одночасно. Набухання або мета обробки (замочування сушених грибів, овочів, круп, бобових, желатину), або супроводжує інші способи обробки (варіння крупи, макаронів та інших продуктів).
Набухання може бути обмеженим (набрякла речовина залишається в стані гелю) і необмеженим (речовина після набухання переходить у розчин). При підвищенні температури обмежений стан нерідко перетворюється на необмежений. Так, желатин при температурі 20-22 ° С набухає обмежено, а при вищій - необмежено (розчиняється практично повністю).
Замочування крупи, бобових, сушених грибів та овочів обумовлюється не тільки набуханням білкових та вуглеводних ксерогелів, а й осмосом та капілярним вбиранням. Замочування прискорює подальшу теплову обробку продуктів, сприяє рівномірному їх проварюванню.
Адгезія
Адгезія (від лат. adhaesio) – злипання поверхні двох різнорідних тіл. У кулінарній практиці явище адгезії досить поширене і часто грає негативну роль. Так, при жарі м'ясних і рибних напівфабрикатівприлипання їх до поверхні смаження вкрай небажано. Для зменшення адгезії напівфабрикати панують у борошні або сухарях і використовують при жарінні жир.
Негативну роль грає адгезія і під час транспортування м'ясного фаршупо трубах у потокових лініях під час виробництва котлет. Трубопроводи засолюються, на їх стінках наростає шар жиру. Адгезія ускладнює формування виробів.
Зменшення адгезії дуже актуально при випіканні виробів з тіста, а також при виготовленні самого тіста (втрати в діже, на лопатях тістомісильних машин, на столах і т. д.). Одним із способів зниження ступеня адгезії є використання борошна "на підпил" при формуванні виробів. У цьому випадку з поверхнею деко контактує вже не тісто, а борошно, адгезія якої до поверхні інвентарю значно менше. Частина борошна при цьому прилипає до тесту та потрапляє у готові вироби, а частина губиться.
Для попередження прилипання кулінарної продукції в процесі її теплової обробки в останні роки широко використовують обладнання та інвентар зі спеціальним покриттям, прошарки із полімерних матеріалів, так званих антиадгезивів. Використання антиадгезивів підвищує культуру виробництва та продуктивність праці. Обов'язковою умовою застосування полімерних матеріалів є їхня нешкідливість, інертність по відношенню до харчового продукту
та стійкість при нагріванні. Причому термостійкість має зберігатися тривалий час.
Термомасоперенесення
Як зазначалося, поверхневий нагрівання створює у продуктах градієнт температури і викликає переміщення вологи. Харчові продукти є капілярно-пористими тілами. У капілярах на вологу діють сили поверхневого натягу. Якщо обидва кінці капіляра мають однакову температуру, то волога в ньому знаходиться в рівновазі. Якщо ж один кінець капіляра нагріти, то поверхневий натяг його зменшиться, але оскільки на іншому кінці капіляра воно буде колишнім, рідина разом із розчиненими в ній речовинами пересуватиметься від нагрітого кінця до холодного. Завдяки цьому виникає потік вологи від нагрітої поверхні продукту до холодного центру (термодифузія). Одночасно частина вологи з поверхні виробу під дією високої температури випаровується. Поверхневий шар швидко зневоднюється 1 в ньому підвищується температура, під дією якої глибокі зміни зазнають окремі харчові речовини (меланоїдиноутворення, декстринізація крохмалю, карамелізація цукрів та ін), в результаті чого на продукті утворюється рум'яна скоринка. Корочка, що утворилася, зменшує втрати вологи, а отже, і маси виробу за рахунок випаровування. Чим гаряча поверхня при жарінні, чим вищий градієнт температури, тим швидше утворюється скоринка. У міру утворення зневодненого поверхневого шару виникає різниця у вмісті вологи (градієнт вмісту вологи). У поверхневих шарах вміст вологи менше, в глибині - більше, внаслідок чого потік вологи прямує до поверхні. При стаціонарному тепловому режимі встановлюється рівновага цих двох потоків: спрямованого до центру (викликаного термомасопереносом) та спрямованого до поверхні (викликаного градієнтом вмісту вологи).
Зміни білків
Білки відносяться до основних хімічним компонентамїжі. Вони мають й іншу назву – протеїни, що підкреслює першорядне біологічне значення цієї групи речовин (від гр. protos – перший, найважливіший).
Значення білків у кулінарних рецептурах.Білки є структурними елементами клітин; служать матеріалом для утворення ферментів, гормонів та ін; впливають на засвоюваність жирів, вуглеводів, вітамінів, мінеральних речовині т. д. Щомиті в нашому організмі відмирають мільйони клітин і для відновлення їх дорослій людині потрібно 80-100 г білка на добу, причому замінити його іншими речовинами неможливо. Тому технологи, зайняті організацією харчування постійного контингенту споживачів за денними раціонами (інтернати, санаторії, лікарні тощо) або скомплектованим меню окремих прийомів їжі, повинні забезпечувати вміст білка у стравах, що відповідає фізіологічним потребам людини.
Користуючись таблицями хімічного складу готових страв, можна розробити меню раціону те щоб задовольнити потреба які у білках, як у кількості, і за якістю, т. е. забезпечити біологічну цінність.
Біологічна цінність білків визначається вмістом незамінних амінокислот (НАК), їх співвідношенням та перетравлюваністю. Білки, що містять всі НАК (їх вісім: триптофан, лейцин, ізолейцин, валін, треонін, лізин, метіонін, фенілаланін) і в тих співвідношеннях, в яких вони входять до білків нашого організму, називаються повноцінними. До них відносяться білки м'яса, риби, яєць, молока. У рослинних білках, як правило, недостатньо лізину, метіоніну, триптофану та деяких інших НАК. Так, у гречаній крупі бракує лейцину, у рисі та пшоні – лізину. Незамінна амінокислота, якою найменше в даному білку, називається лімітує. Інші амінокислоти засвоюються в адекватних з нею кількостях. Один продукт може доповнювати інший за вмістом амінокислот. Однак таке взаємне збагачення відбувається тільки в тому випадку, якщо ці продукти. надходять в організм з розривом у часі не більше ніж 2-3 год. . Це необхідно враховувати при створенні рецептур страв та кулінарних виробів, збалансованих за змістом НАК
Найбільш вдалими комбінаціями білкових продуктів є:
* борошно + сир (ватрушки, вареники, пироги з сиром);
* картопля + м'ясо, риба або яйце (картопляна запіканка з м'ясом, м'ясне рагу, рибні котлети з картоплею та ін.);
* гречана, вівсяна каша + молоко, сир (крупеники, каші з молоком та ін);
* бобові з яйцем, рибою чи м'ясом.
Найбільш ефективне взаємне збагачення білків досягається при їх певному співвідношенні, наприклад:
* 5 частин м'яса + 10 частин картоплі;
* 5 частин молока + 10 частин овочів;
* 5 частин риби + 10 частин овочів;
* 2 частини яєць + 10 частин овочів (картоплі) і т. д. Засвоюваність білків залежить від їх фізико-хімічних
властивостей, способів та ступеня теплової обробки продуктів. Наприклад, білки багатьох рослинних продуктів погано перетравлюються, оскільки укладені в оболонки з клітковини та інших речовин, що перешкоджають дії травних ферментів (бобові, крупи з цільних зерен, горіхи та ін.). Крім того, у ряді рослинних продуктів містяться речовини, що гальмують дію травних ферментів (фазіолін квасолі).
За швидкістю перетравлення на першому місці знаходяться білки яєць, молочних продуктів і риби, потім м'яса (яловичина, свинина, баранина) і, нарешті, хліба та крупи. З білків тваринних продуктів у кишечнику всмоктується понад 90% амінокислот, з рослинних - 60-80%.
Розм'якшення продуктів при тепловій обробці та протирання їх покращує засвоюваність білків, особливо рослинного походження. Однак при надмірному нагріванні вміст НАК може зменшитися. Так, при тривалій тепловій обробці у ряді продуктів знижується кількість доступного для засвоєння лізину. Цим пояснюється менша засвоюваність білків каш, зварених на молоці, порівняно з білками каш, зварених на воді, але що подаються з молоком Щоб підвищити засвоюваність каш, рекомендується крупу замочувати попередньо для скорочення часу варіння і додавати молоко перед закінченням теплової обробки.
Якість білка оцінюється рядом показників (КЕБ – коефіцієнт ефективності білка, ЧУБ – чиста утилізація білка та ін.), які розглядає фізіологія харчування.
Хімічна природа та будова білків.Білки - це природні полімери, що складаються із залишків сотень та тисяч амінокислот, з'єднаних пептидним зв'язком. Від набору амінокислот та їх порядку поліпептидних ланцюгах залежать індивідуальні властивості білків.
За формою молекули всі білки можна розділити на глобулярні та фібрилярні. Молекула глобулярних білків формою близька до кулі, а фібрилярних має форму волокна.
По розчинності всі білки поділяються на такі групи:
* розчинні у воді -альбуміни;
* розчинні у сольових розчинах- глобуліни;
* розчинні у спирті -проламіни;
* розчинні у лугах- глютеліни.
За ступенем складності білки поділяються на протеїни(прості білки), що складаються тільки з залишків амінокислот, та протеїди(складні білки), що складаються з білкової та небілкової частин.
Розрізняють чотири структури організації білка:
* первинна - послідовне з'єднання амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюзі;
* вторинна - закручування поліпептидних ланцюгів у спіралі;
* третинна - згортання поліпептидного ланцюга в глобулу;
* Четвертинна - об'єднання кількох частинок з третинною структурою в одну більшу частинку.
Білки мають вільні карбоксильні або кислотні та аміногрупи, в результаті чого вони амфотерні, тобто в залежності від реакції середовища проявляють себе як кислоти або як луги. У кислому середовищі білки виявляють лужні властивості, і частинки їх набувають позитивних зарядів, у лужному вони поводяться як кислоти, і частинки їх стають негативно зарядженими.
При певному рН середовища (ізоелектрична точка) число позитивних та негативних зарядів у молекулі білка однаково. Білки в цій точці електронейтральні, а їх в'язкість та розчинність найменші. Для більшості білків ізоелектрична точка лежить у слабокислому середовищі.
Найбільш важливими технологічними властивостями білків є: гідратація (набухання у воді), денатурація, здатність утворювати піни, деструкція та ін.
Гідратація та дегідратація білків.Гідратацією називається здатність білків міцно пов'язувати значну кількість вологи.
Гідрофільність окремих білків залежить від їхньої будови. Розташовані на поверхні білкової глобули гідрофільні групи (амінні, карбоксильні та ін) притягують молекули води, суворо орієнтуючи їх на поверхні. В изоэлектрической точці (коли заряд білкової молекули близький до нуля) здатність білка адсорбувати найменша воду. Зсув рН у той чи інший бік від ізоелектричної точки призводить до дисоціації основних або кислотних груп білка, збільшення заряду білкових молекул та поліпшення гідратації білка. Навколишня білкові глобули гідратна (водна) оболонка надає стійкості до розчинів білка, заважає окремим частинкам злипатися і випадати в осад.
У розчинах із малою концентрацією білка (наприклад, молоко) білки повністю гідратовані та зв'язувати воду не можуть. У концентрованих розчинах білків при додаванні води відбувається додаткова гідратація. Здатність білків до додаткової гідратації має у технології їжі велике значення. Від неї залежить соковитість готових виробів, здатність напівфабрикатів з м'яса, птиці, риби утримувати вологу, реологічні властивості тіста тощо.
Прикладами гідратації у кулінарній практиці є: приготування омлетів, котлетної маси з продуктів тваринного походження, різних видів тіста, набухання білків круп, бобових, макаронних виробів тощо.
Дегідратацією називається втрата білками пов'язаної водипри сушінні, заморожуванні та розморожуванні м'яса та риби, при тепловій обробці напівфабрикатів і т. д. Від ступеня дегідратації залежать такі важливі показники, як вологість готових виробів та їх вихід.
Денатурація білків.Це складний процес, у якому під впливом зовнішніх чинників (температури, механічного впливу, дії кислот, лугів, ультразвуку та інших.) відбувається зміна вторинної, третинної і четвертинної структур білкової макромолекули, т. е. нативної (природної) просторової структури. Первинна структура, отже, і хімічний склад білка не змінюються.
При кулінарній обробці денатурацію білків найчастіше викликає нагрівання. Процес цей у глобулярних та фібрилярних білках відбувається по-різному. У глобулярних білках під час нагрівання посилюється тепловий рух поліпептидних ланцюгів усередині глобули; водневі зв'язки, які утримували їх у певному положенні, розриваються і поліпептидний ланцюг розгортається, а потім згортається по-новому. При цьому полярні (заряджені) гідрофільні групи, розташовані на поверхні глобули і що забезпечують її заряд і стійкість, переміщуються всередину глобули, а на поверхню її виходять реакційні гідрофобні групи (дисульфідні, сульфгідрильні та ін), не здатні утримувати воду.
Денатурація супроводжується змінами найважливіших властивостейбілка:
* Втрата індивідуальних властивостей (наприклад, зміна забарвлення м'яса при його нагріванні внаслідок денатурації міоглобіну);
* Втратою біологічної активності (наприклад, у картоплі, грибах, яблуках та ряді інших рослинних продуктів містяться ферменти, що викликають їх потемніння, при денатурації білки-ферменти втрачають активність);
* підвищенням атакуемості травними ферментами (як правило, піддані тепловій обробці продукти, що містять білки, перетравлюються повніше і легше);
* Втратою здатності до гідратації (-розчинення, набухання);
* Втратою стійкості білкових глобул, що супроводжується їх агрегуванням (згортанням, або коагуляцією, білка).
Агрегування - це взаємодія денатурованих молекул білка, що супроводжується утворенням більших частинок. Зовні це виражається по-різному залежно від концентрації та колоїдного стану білків у розчині. Так, в малоконцентрованих розчинах (до 1%) білок, що згорнувся, утворює пластівці (піна на поверхні бульйонів). У концентрованих білкових розчинах (наприклад, білки яєць) при денатурації утворюється суцільний гель, що утримує всю воду, що міститься в колоїдній системі. Білки, що є більш менш обводнені гелі (м'язові білки м'яса, птиці, риби; білки круп, бобових, борошна після гідратації та ін.), при денатурації ущільнюються, при цьому відбувається їх дегідратація з відділенням рідини в довкілля. Білковий гель, підданий нагріванню, як правило, має менші об'єм, масу, більшу механічну міцність та пружність у порівнянні з вихідним гелем нативних (натуральних) білків.
Швидкість агрегування золів білка залежить від середовищі рН. Менш стійкі білки поблизу ізоелектричної точки. Для поліпшення якості страв та кулінарних виробів широко використовують спрямовану зміну реакції середовища. Так, при маринуванні м'яса, птиці, риби перед смаженням; додаванні лимонної кислоти або білого сухого вина при допуску риби, курчат; використання томатного пюрепри гасінні м'яса та ін. Створюють кисле середовище зі значеннями рН значно нижче ізоелектричної точки білків продукту. Завдяки меншій дегідратації білків вироби виходять соковитішими.
Фібрилярні білки денатурують інакше: зв'язки, які утримували спіралі їх поліпептидних ланцюгів, розриваються, і фібрила (нитка) білка скорочується в довжину. Так денатурують білки сполучної тканини м'яса та риби.
Деструкція білків.При тривалій тепловій обробці білки зазнають глибших змін, пов'язаних із руйнуванням їх макромолекул. На першому етапі змін від білкових молекул можуть відщеплюватися функціональні групи з утворенням таких летких сполук, як аміак, сірководень, фосфористий водень, вуглекислий газ та ін. При подальшій гідротермічній обробці білки гідролізуються, при цьому первинна (пептидна) зв'язок розривається з утворенням розчинних азотистих речовин небілкового характеру (наприклад, перехід колагену в глютин).
Деструкція білків може бути цілеспрямованим прийомом кулінарної обробки, що сприяє інтенсифікації технологічного процесу (використання ферментних препаратів для розм'якшення м'яса, ослаблення клейковини тіста, отримання білкових гідролізатів та ін.).
Піноутворення.Білки як піноутворювачі широко використовують при виробництві кондитерських виробів (тісто бісквітне, білково-збивне), збиванні вершків, сметани, яєць та ін.). Стійкість піни залежить від природи білка, його концентрації, і навіть температури.
Важливими є й інші технологічні властивості білків. Так, їх використовують як емульгатори при виробництві білково-жирових емульсій (див. разд. I, гл. 2), як наповнювачі для різних напоїв. Напої, збагачені білковими гідролізатами (наприклад, соєвими), мають низьку калорійність і можуть зберігатися тривалий час навіть при високій температурі без додавання консервантів. Білки здатні пов'язувати смакові та ароматичні речовини. Цей процес обумовлюється як хімічною природою цих речовин, і поверхневими властивостями білкової молекули, чинниками довкілля.
При тривалому зберіганні відбувається "старіння" білків, при цьому знижується їх здатність до гідратації, подовжуються терміни теплової обробки, ускладнюється розварювання продукту (наприклад, варіння бобових після тривалого зберігання).
При нагріванні з цукорами, що відновлюють, білки утворюють меланоїдтні (див. с. 61).
Зміни вуглеводів
У харчових продуктах містяться моносахариди (глюкоза, фруктоза), олігосахариди (ді-і трисахароза - мальтоза, лактоза та ін), полісахариди (крохмаль, целюлоза, геміцелюлози, глікоген) та близькі до вуглеводів пектинові речовини.
Зміни цукрів.У процесі виготовлення різних кулінарних виробів частина Сахаров, що містяться в них, розщеплюється. В одних випадках розщеплення обмежується гідролізом дисахаридів, в інших – відбувається глибший розпад Сахаров (процеси бродіння, карамелізації, меланоїдиноутворення).
Гідроліз дисахаридів.Дисахариди гідролізуються під впливом як кислот, і ферментів.
Кислотний гідроліз має місце в таких технологічних процесах, як варіння плодів та ягід у розчинах цукру різної концентрації (приготування компотів, киселів, фруктово-ягідних начинок), запікання яблук, уварювання цукру з будь-якою харчовою кислотою (приготування помадок). Сахароза у водних розчинах під впливом кислот приєднує молекулу води та розщеплюється на рівні кількості глюкози та фруктози (інверсія сахарози). Інвертний цукор, що утворюється, добре засвоюється організмом, має високу гігроскопічність і здатність затримувати кристалізацію сахарози. Якщо насолоду сахарози прийняти за 100%, то для глюкози цей показник складе 74%, а для фруктози – 173%. Тому наслідком інверсії є деяке підвищення солодощі сиропу чи готових виробів.
Ступінь інверсії сахарози залежить від виду кислоти, її концентрації, тривалості нагрівання. Органічні кислоти за інверсійною здатністю можна розташувати в наступному порядку: щавлева, лимонна, яблучна та оцтова.
У кулінарній практиці, як правило, використовують оцтову та лимонну кислоти, перша слабша за щавлеву кислоту в 50, друга - в 11 разів.
Ферментативному гідролізу піддаються сахароза та мальтозу при бродінні та в початковий період випікання дріжджового тіста. Сахароза під впливом ферменту сахарази розщеплюється на глюкозу та фруктозу, а мальтоза під дією ферменту мальтази – до двох молекул глюкози. Обидва ферменти містяться в дріжджах. Сахароза додається в тісто відповідно до його рецептури, мальтоза утворюється в процесі гідролізу з крохмалю. Накопичені моносахариди беруть участь у розпушенні дріжджового тіста.
Бродіння.Глибокому розпаду піддаються цукру при бродінні дріжджового тіста. Під дією ферментів дріжджів цукру перетворюються на спирт і вуглекислий газ, останній розпушує тісто. Крім того, під дією молочнокислих бактерійцукру в тесті перетворюються на молочну кислоту, яка затримує розвиток гнильних процесів та сприяє набуханню білків клейковини.
Докладніше ці процеси розглянуті в розд. IV.
Карамелізаціі.Глибокий розпад Сахаров при нагріванні їх вище за температуру плавлення з утворенням темнозабарвлених продуктів називається карамелізацією. Температура плавлення фруктози 98-102°С, глюкози – 145-149, сахарози – 160-185°С. Процеси, що при цьому відбуваються, складні і ще недостатньо вивчені. Вони значною мірою залежать від виду та концентрації цукру, умов нагрівання, рН середовища та інших факторів.
У кулінарній практиці найчастіше доводиться мати справу із карамелізацією сахарози. При нагріванні її в ході технологічного процесу в слабокислому або нейтральному середовищі відбувається часткова інверсія з утворенням глюкози та фруктози, які зазнають подальших перетворень. Наприклад, від молекули глюкози може відщепитися одна або дві молекули води (дегідратація), а продукти (ангідриди), що утворилися, з'єднатися один з одним або з молекулою сахарози. Наступний тепловий вплив може призвести до виділення третьої молекули води з утворенням оксиметилфурфуролу, який при подальшому нагріванні може розпадатися з утворенням мурашиної та левулінової кислот або утворювати забарвлені сполуки. Пофарбовані сполуки є сумішшю речовин різного ступеняполімеризації: карамелану (речовина світло-солом'яного кольору, що розчиняється в холодній воді), карамелена (речовина яскраво-коричневого кольору з рубіновим відтінком, що розчиняється і в холодній, і в киплячій воді), карамеліну (речовина темно-коричневого кольору, що розчиняється тільки в киплячій воді) та ін, що перетворюється на масу, що не кристалізується (жженку). Жженку використовують як харчовий барвник.
Карамелізація цукрів відбувається при підпіканні цибулі та моркви для бульйонів, при запіканні яблук, при приготуванні багатьох кондитерських виробів та солодких страв.
Меланоїдиноутворення. Підмеланоїдіноутвореннямрозуміють взаємодію відновлювальних цукрів (моносахариди та відновлювальні дисахариди, як містяться в самому продукті, так і утворюються при гідролізі більше складних вуглеводів) з амінокислотами, пептидами та білками, що призводить до утворення темнозабарвлених продуктів – меланоїдинів (від гр. melanos – темний). Цей процес називають також реакцією Майара, на ім'я вченого, який у 1912 р. вперше його описав.
Реакція меланоїдиноутворення має велике значення у кулінарній практиці. Її позитивна роль полягає в наступному: вона зумовлює освіту апетитної скоринкина смажених, запечених стравах із м'яса, птиці, риби, випічних виробах із тіста; побічні продукти цієї реакції беруть участь в утворенні смаку та аромату готових страв. Негативна роль реакції меланоїдноутворення полягає в тому, що вона викликає потемніння фритюрного жиру, фруктових пюре, деяких овочів; знижує біологічну цінність білків, оскільки зв'язуються амінокислоти.
У реакцію меланоїдиноутворення особливо легко вступають такі амінокислоти, як лізин, метіонін, яких найчастіше бракує в рослинних білках. Після з'єднання з цукроми ці кислоти стають недоступними для травних ферментів і не всмоктуються в шлунково-кишковому тракті. У кулінарній практиці часто нагрівають молоко з крупами, овочами. Внаслідок взаємодії лактози та лізину біологічна цінність білків готових страв знижується.
Зміни крохмалю. Будова крохмального зерна та властивості крохмальних полісахаридів.У значних кількостях крохмаль міститься у крупі, бобових, муці, макаронних виробах, картоплі. Знаходиться він у клітинах рослинних продуктів у вигляді крохмальних зерен різної величини та форми. Вони є складними біологічними утвореннями, до складу яких входять полісахариди (амілоза та амілопектин) і невеликі кількості супутніх їм речовин (кислоти фосфорна, крем'яна та ін., мінеральні елементи тощо). Крохмальне зерно має шарувату будову (рис. 1.3). Шари складаються з частинок крохмальних полісахаридів, що радіально розташованих і утворюють зачатки кристалічної структури. Завдяки цьому крохмальне зерно має анізотропність (подвійне променезаломлення).
Утворюючі зерно шари неоднорідні: стійкі до нагрівання чергуються з менш стійкими, щільніші - менш щільними. Зовнішній шар щільніший, ніж внутрішні, і утворює оболонку зерна. Все зерно пронизане порами і завдяки цьому здатне поглинати вологу. Більшість видів крохмалю містить 15-20% амілози та 80-85% амілопектину. Однак крохмаль воскоподібних сортів кукурудзи, рису та ячменю складається в основному з амілопектину, а крохмаль деяких сортів кукурудзи та гороху містить 50-75% амілози.
Молекули крохмальних полісахаридів складаються із залишків глюкози, з'єднаних один з одним у довгі ланцюги. У молекули амілози таких залишків входить у середньому близько 1000. Чим довше ланцюга амілози, тим вона гірше розчиняється. У молекули амілопектину залишків глюкози входить значно більше. Крім того, у молекулах амілози ланцюги прямі, а у амілопектину вони розгалужуються. У крохмальному зерні молекули полісахаридів вигнуті та розташовані шарами.
Широке використання крохмалю в кулінарній практиці обумовлено комплексом характерних для нього технологічних властивостей: набухання та клейстеризації, гідролізу, декстринізації (термічна деструкція).
Набухання та клейстеризація крохмалю.Набухання - одна з найважливіших властивостей крохмалю, що впливає на консистенцію, форму, обсяг та вихід готових виробів.
При нагріванні крохмалю з водою (крохмальної суспензії) до температури 50-55°С крохмальні зерна повільно поглинають воду (до 50% своєї маси) і набухають обмежено. У цьому підвищення в'язкості суспензії немає. Набухання це оборотне: після охолодження та сушіння крохмаль практично не змінюється.
Мал. 1.3.Будова крохмального зерна:
1 – будова амілози; 2 – будова амілопектину; 3 – крохмальні зерна сирої картоплі; 4 - крохмальні зерна вареної картоплі; 5 – крохмальні зерна у сирому тесті; 6 - крохмальні зерна після випічки
Мал. 1.3.Будова крохмального зерна:
1 – будова амілози; 2 – будова амілопектину; 3 – крохмальні зерна сирої картоплі; 4 - крохмальні зерна вареної картоплі; 5 – крохмальні зерна у сирому тесті; 6 - крохмальні зерна після випічки
При нагріванні від 55 до 80°С крохмальні зерна поглинають велику кількість води, збільшуються в об'ємі в кілька разів, втрачають кристалічну будову, а отже, анізотропність. Крохмальна суспензія перетворюється на клейстер. Процес його утворення називається клейстеризацією. Таким чином, клейстеризація – це руйнування нативної структури крохмального зерна, що супроводжується набуханням.
Температура, за якої анізотропність більшості зерен зруйнована, називається температурою клейстеризації. Температура клейстеризації різних видів крохмалю неоднакова. Так, клейстеризація картопляного крохмалю настає при 55-65 ° С, пшеничного - при 60-80 °, кукурудзяного - при 60-71 °, рисового - при 70-80 ° С.
Процес клейстеризації крохмальних зерен іде поетапно:
* при 55-70 ° С зерна збільшуються в об'ємі в кілька разів, втрачають оптичну анізотропність, але ще зберігають шаруватий будову; в центрі крохмального зерна утворюється порожнина ("бульбашка"); завис зерен у воді перетворюється на клейстер - малоконцентрований золь амілози, в якому розподілені набряклі зерна (перша стадія клейстеризації);
* при нагріванні вище 70 ° С у присутності значної кількості води крохмальні зерна збільшуються в обсязі в десятки разів, шарувата структура зникає, значно підвищується в'язкість системи (друга стадія клейстеризації); на цій стадії збільшується кількість розчинної амілози; розчин її частково залишається в зерні, а частково дифундує у навколишнє середовище.
При тривалому нагріванні з надлишком води крохмальні бульбашки лопаються і в'язкість клейстера знижується. Прикладом цього в кулінарній практиці є розрідження киселю внаслідок надмірного нагрівання.
Крохмаль бульбових рослин (картопля, топінамбур) дає прозорі клейстери желеподібної консистенції, а зернових (кукурудза, рис, пшениця та ін.) – непрозорі, молочно-білі, пастоподібної консистенції.
Консистенція клейстеру залежить від кількості крохмалю: при вмісті його від 2 до 5% клейстер виходить рідким (рідкі киселі, соуси, супи-пюре); при 6-8% – густим (густі киселі). Ще густіший клейстер утворюється всередині клітин картоплі, в кашах, стравах із макаронних виробів.
На в'язкість клейстеру впливає як концентрація крохмалю, а й присутність різних харчових речовин (цукорів, мінеральних елементів, кислот, білків та інших.). Так, сахароза підвищує в'язкість системи, сіль знижує, білки мають стабілізуючу дію на крохмальні клейстери.
При охолодженні крохмалевмісних продуктів кількість розчинної амілози в них знижується в результаті ретроградації (випадання в осад). При цьому відбувається старіння крохмальних холодців (синьорезис), і вироби черствіють. Швидкість старіння залежить від виду виробів, їх вологості та температури зберігання. Чим вище вологість страви, кулінарного виробу, тим інтенсивніше знижується кількість водорозчинних речовин. Найбільш швидко старіння протікає в пшоняній каші, повільніше - в манній та гречаній. Підвищення температури гальмує процес ретроградації, тому страви з крупи та макаронних виробів, які зберігаються на мармітах із температурою 70-80°С, мають хороші органолептичні показники протягом 4 год.
Гідроліз крохмалю. Крохмальні полісахариди здатні розпадатися до молекул складників Сахарів. Цей процес називається гідролізом, оскільки йде з приєднанням води. Розрізняють ферментативний та кислотний гідроліз.
Ферменти, що розщеплюють крохмаль, звуться амілаз. Існують два види їх:
α-амілаза, яка спричиняє частковий розпад ланцюгів крохмальних полісахаридів з утворенням низькомолекулярних сполук – декстринів; при тривалому гідролізі можливе утворення мальтози та глюкози;
β-амілаза, яка розщеплює крохмаль до мальтози.
Ферментативний гідроліз крохмалю відбувається при виготовленні дріжджового тіста та випіканні виробів з нього, варінні картоплі та ін. У пшеничній борошні зазвичай міститься β-амілаза; Мальтоза, що утворюється під її впливом, є живильним середовищем для дріжджів. У борошні з пророслого зерна переважає α-амілаза, декстрини, що утворюються під її впливом, надають виробам липкість, неприємний смак.
Ступінь гідролізу крохмалю під дією )
Статті по темі
