Тепловая обработка пищевых продуктов. Основные изменения, происходящие в продуктах при хранении Физические процессы происходящие в пищевых продуктах

Причинами изменения качества продовольственных товаров являются различные процессы, происходящие на этапах транспортирования, хранения и реализации. При контролируемом протекании этих процессов качество некоторых товаров в течение определенного времени может улучшаться (например, при дозревании помидоров, бананов, зимних сортов яблок и груш, мри созревании сыров, мяса и соленой рыбы, выдержке марочных виноградных вин, коньяков, виски). Однако в большинстве случаев происходящие процессы приводят к нежелательным изменениям качества и являются причиной возникновения товарных потерь. В зависимости от природы возникновения все процессы можно подразделить на физические и физико-химические, химические, биохимические, микробиологические и биологические.

Физические и физико-химические процессы протекают под воздействием факторов внешней среды (температуры, относительной влажности воздуха, света, газового состава) и человека (механические воздействия). К ним относят сорбционные процессы, процессы кристаллизации сахаров, старения белков и крахмала, изменение дисперсности коллоидных систем, деформационные процессы и др.

Сорбционные процессы - это процессы поглощения (сорбции) или испарения (десорбции) паров воды, а также других веществ и газов.

Поглощение влаги приводит к увлажнению гигроскопичных продуктов и вследствие этого потере ими сыпучести, слеживанию (сахар, соль, мука, крахмал и др.), размягчению и деформации (печенье, пряники, сухари, сушки и др.), изменению состояния поверхности (у карамели, мармелада, пастилы, зефира, халвы по-

верхность становится липкой). Поглощение летучих ароматических веществ может привести к появлению посторонних, несвойственных продукту запахов.

Испарение влаги вызывает процессы усушки (черствение хлеба, мучных кондитерских изделий, усушка замороженных мяса и рыбы и др.), увядания и сморщивания (свежие плоды, овощи и грибы). В результате десорбции летучих веществ продукт теряет свойственный ему запах (аромат).

Интенсивность сорбционных процессов увеличивается при резких перепадах температуры и относительной влажности воздуха, при несоблюдении правила товарного соседства, нарушении целостности упаковки.

Кристаллизация сахаров - процесс, характерный для меда, некоторых фруктово-ягодных кондитерских изделий (варенья, джема, повидла и др.), мороженого.

Процесс кристаллизации или "садки" меда сопровождается его переходом из жидкообразного состояния в кристаллическое. Способность кристаллизоваться считается признаком хорошего натурального меда. Зрелый высококачественный мед кристаллизуется сплошной однородной массой. Расслаивание меда при кристаллизации свидетельствует, как правило, о его незрелости. Мед, фальсифицированный введением крахмальной патоки, не кристаллизуется. Температура хранения меда влияет на скорость его кристаллизации и размер образующихся кристаллов глюкозы.

Засахаривание варенья, джема, повидла, помадных конфет является недопустимым дефектом, приводящим к появлению грубой, неоднородной консистенции.

При перепадах температуры во время хранения мороженого за счет процессов перекристаллизации увеличивается размер кристаллов льда и лактозы. Консистенция мороженого становится более плотной, грубой, "песчанистой".

Старение белков и крахмала сопровождается снижением их водоудерживающей способности. Старение белков (синерезис) приводит к расслаиванию простокваши, кефира и других жидких кисломолочных продуктов при хранении. Старение крахмала является причиной необратимых физико-химических изменений при черствении хлеба, длительном хранении крупы и макаронных изделий (увеличивается время варки до готовности, уменьшается весовой и объемный привар).

Изменение дисперсности коллоидов является причиной помутнения виноградных и плодово-ягодных вин, пива, обесцвечивания некоторых безалкогольных напитков. Внешний вид напитков ухудшается за счет нарушения прозрачности, а в некоторых случаях - выпадения осадков.

Причиной деформационных процессов являются механические воздействия, возникающие при транспортировании, складировании, перетаривании, подготовке к продаже и других операциях, связанных с перемещением, хранением и реализацией товаров. Механические воздействия могут приводить к различным повреждениям, ухудшающим внешний вид, разрушающим внутреннюю структуру продуктов, вызывающим количественные потери (например, нарушение целостности упаковки, бой яиц, нажимы и проколы плодов и овощей, раздавливание ягод, творожных изделий, тортов и пирожных, раскрошка печенья, вафель, лом макаронных изделий и т. д.).

К этой группе процессов следует отнести также изменения, происходящие при нарушении условий хранения: подмораживание картофеля, плодов и овощей, замерзание кисломолочных продуктов, таяние мороженого, оттаивание замороженных мяса, рыбы и др.

Химические процессы представляют собой совокупность химических реакций, происходящих в продовольственных товарах без участия ферментов и микроорганизмов. Активизируют протекание этих реакций факторы внешней среды: температура, относительная влажность воздуха, свет и др. К числу основных химических процессов относят окисление и прогоркание жиров, неферментативное потемнение продуктов в результате реакции меланоидинообразования, взаимодействие металлов с органическими кислотами.

При хранении консервов в металлической таре происходит взаимодействие мета ллов, входящих в состав жести (прежде всего олова), с органическими кислотами продукта. В продукте накапливаются оловянные соли органических кислот (токсичные соединения), выделяющийся в результате реакции водород вздувает донышко и крышку консервной банки (химический бомбаж). Для предупреждения химического бомбажа консервов используют защитные кислотоустойчивые покрытия металлической тары (специальные лаки, эмали). В консервированной продукции нормируется содержание солей олова: не более 200 мг на 1 кг продукта.

Биохимические процессы - это процессы, происходящие под воздействием собственных ферментов продукта. Активность их протекания зависит от природы продукта, технологии консервирования и хранения. К биохимическим процессам относят окислительно-восстановительные, гидролитические и синтетические процессы.

Окислительно-восстановительные процессы происходят при участии окислительно-восстановительных ферментов пищевых продуктов: каталазы, пероксидазы, полифенолоксидазы и др. Многие из них приводят к ухудшению внешнего вида и снижению пищевой ценности продуктов. Так, например, окисление дубильных веществ является причиной ферментативного потемнения пищевых продуктов. При окислении витамина С снижается биологическая ценность, т. к. окисленная форма - дегидроаскорбиновая кислота легко разрушается.

Совокупность окислительно-восстановительных процессов, протекающих в пищевых продуктах, являющихся живыми биологическими объектами (свежие плоды и овощи, яйца, непропаренные крупы и др.), называется дыханием. При дыхании расходуются основные питательные вещества - сахара, органические кислоты, белки, жиры и другие соединения, что приводит к уменьшению массы продукта (естественная убыль). Дыхание бывает двух типов: аэробное (в присутствии кислорода) и анаэробное (бескислородное). От типа дыхания зависят состав продуктов окисления, а также количество выделяемой энергии. При аэробном дыхании глюкоза окисляется до воды и углекислого газа:

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 -» 6Н 2 О + 6СО 2 + 688 ккал;

при анаэробном - до этилового спирта и углекислого газа:

С 6 Н 12 О 6 - 2С 2 Н 5 ОН + 2СО 2 + 22,5 ккал.

Образующиеся тепло и влага создают благоприятные условия для развития микроорганизмов, этиловый спирт губительно действует на живые клетки, придает продукту посторонний вкус и запах.

Для снижения интенсивности дыхания поддерживают оптимальный климатический режим хранения (температуру, относительную влажность воздуха), используют технологию хранения в условиях регулируемой или модифицированной газовой среды (при снижении концентрации кислорода и повышении концентрации углекислого газа интенсивность дыхания снижается). При механических повреждениях, физиологических и микробиологических заболеваниях, повреждении продукции сельскохозяйственными вредителями интенсивность дыхания возрастает.

Гидролитические процессы - это процессы расщепления белков, жиров, углеводов и других соединений при участии ферментов гидролаз (амилазы, протеиназы, липазы и др.). Они могут как положительно, так и отрицательно влиять на качество продовольственных товаров.

При дозревании плодов и овощей происходит увеличение сладости за счет гидролиза крахмала, размягчение мякоти - за счет гидролиза протопектина, смягчение вяжущего вкуса - за счет гидролиза фенольных соединений. Гидролитические процессы, протекающие при созревании сыров, мяса, рыбы, при ферментации чая, табака, оказывают благоприятное влияние на формирование их качества.

Вместе с тем глубокие гидролитические процессы являются причиной мацерации (разрушения) тканей плодов и овощей, накопления свободных жирных кислот в результате гидролиза жиров, разрушения белков и т. д.

Синтетические процессы - это процессы новообразования сложных соединений из более простых при участии ферментов синтетаз. Эти процессы характерны только для пищевых продуктов, являющихся живыми биосистемами. К синтетическим процессам можно отнести процесс регенерации тканей при механических повреждениях плодов и овощей (например, процесс суберинизации раневой поверхности при механических повреждениях картофеля), синтез фитонцидов и фитоалексинов - веществ защитного характера и др. Для протекания этих процессов стремятся создать оптимальные условия (например, лечебный период перед закладкой картофеля на длительное хранение).

Микробиологические процессы - это процессы, происходящие при участии микроорганизмов. Они являются одной из главных причин порчи пищевых продуктов при хранении. К микробиологическим процессам относят разные виды брожения, плесневение, гниение, ослизнение и др. (табл. 1.6).

Развитие многих микроорганизмов сопровождается накоплением в составе пищевого продукта токсичных веществ (микотоксинов - при развитии плесневых грибов, кадаверина и путресци-на - при развитии гнилостных бактерий и др.), вследствие чего утрачивается их безопасность.

Некоторые виды брожения используют в технологии производства пищевых продуктов: спиртовое - при производстве спирта, виноградных вин, пива, хлеба из пшеничной муки; молочнокислое - при производстве кисломолочных продуктов, квашеных овощей, ржаного хлеба; пропионовокислое - при созревании сыров; уксуснокислое - при производстве пищевого уксуса. При этом применяются чистые культуры микроорганизмов, а брожение проводят в строго контролируемых условиях.

Биологические процессы связаны с поражением пищевых продуктов вредителями (насекомыми, грызунами, птицами). Вредители не только нарушают целостность продукта, но также загрязняют его своими выделениями, переносят микроорганизмы, многие из которых являются возбудителями инфекционных заболеваний.

Пищевые продукты, поврежденные при хранении вредителями и грызунами, не подлежат реализации и относятся в большинствеиз рассмотренных процессов протекают параллельно, поэтому качество и потери продовольственных товаров зависят от их совместного действия, направленности и интенсивности.

Кулинарная тепловая обработка вызывает глубокие физико-химические изменения различных веществ, входящих в состав продуктов питания, -- белков, углеводов, липидов (жиров), витаминов.

При тепловой обработке продукты теряют часть питательных веществ, что существенно влияет на усвояемость и пищевую ценность продукта.

Диффузия. При промывании, замачивании, варке, тушении и припускании продукты соприкасаются с водой и из них могут извлекаться растворимые вещества. Процесс этот называется диффузией. Чем больше поверхность продукта, тем быстрее происходит диффузия. Скорость диффузии зависит от концентрации растворимых веществ в продукте и окружающей среде. Концентрация растворимых веществ в продукте может быть очень значительной. Когда концентрация растворимого вещества в продукте и в окружающей среде уравнивается, диффузия прекращается. Такое равновесие наступает тем быстрее, чем меньше объем окружающей жидкости. Этим обусловлено то, что при припускании, тушении 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, некоторых видов грибов перед их обжариванием и т. д.). Если же 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, бульон от припускания рыбы, мяса, птицы).

Изменение белков. Белки -- незаменимые вещества, без которых невозможны не только рост и развитие организма, но и сама жизнь. Полноценность и количественная достаточность белка в пище является обязательным условием поддержания высокого уровня функциональных

способностей организма человека. Белки являются составной частью любой живой клетки, важнейшим строительным материалом ее, а также источником энергии.

Белки -- это сложные вещества; их молекулы состоят из остатков аминокислот, соединенных в длинные цепочки (полипептидные цепочки). 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 синтезируются и должны поступать с пищей. Их называют незаменимыми (НАК).

К ним относятся белки мяса, рыбы, молока, яиц. Достаточно некоторых видов незаменимых аминокислот. Поэтому большое значение имеет сбалансированность по аминокислотному составу не только суточных рационов питания, но и отдельных приемов пищи. Для этого необходимо комбинировать блюда в меню или продукты в рецептуре блюда по содержанию в них НАК.

В зависимости от молекулярного строения белка во многом зависят их свойства:

* гидратация, то есть способность связывать воду;

* растворимость (существуют белки, растворимые в воде и соляных растворах);

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

* устойчивость против действия пищеварительных ферментов.

Гидратация и дегидратация белков. Способность белков прочно связывать значительное количество влаги называется гидратацией. Эту способность белков широко используют в технологии приготовления пищи (приготовление теста из муки, добавление воды к рубленому мясу и рыбе, что способствует увеличению сочности приготовляемых изделий).

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 белков. Белки природных продуктов называют нашивными (натуральными). Под воздействием различных факторов (температуры, механического воздействия, действия кислот и щелочей) происходят изменения белков (денатурация). При кулинарной обработке денатурацию белков вызывает чаще всего нагревание, что приводит к их свертыванию.

Денатурация сопровождается изменениями важнейших свойств белка:

* потерей индивидуальных свойств (изменение окраски мяса при его нагревании вследствие денатурации миоглобина);

* потерей биологической активности (например,

в картофеле, грибах, яблоках и ряде других растительных продуктов содержатся ферменты, вызывающие их потемнение, при денатурации белки-ферменты теряют активность);

* потерей способности к гидратации (растворению, набуханию);

* повышением воздействия пищеварительных ферментов (подвергнутые тепловой обработке продукты, содержащие белки, перевариваются легче и полнее).

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 яиц).

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

Сахара играют роль источника энергии в питании. Они содержатся в плодах, ягодах, корнеплодах, капустных овощах, картофеле, а также в мучных продуктах. Сахара широко используются при изготовлении кондитерских изделий в виде кристаллической сахарозы (свекловичный или тростниковый сахар). Общими свойствами Сахаров являются их карамелизация и способность сбраживаться. Под действием дрожжей они превращаются в спирт, углекислый газ и ряд сопутствующих веществ.

Под действием молочнокислых бактерий сахара превращаются в молочную кислоту. Молочнокислое брожение сопровождает спиртовое при зготовлении теста.

Карамелизация -- это глубокий распад Сахаров при нагревании продуктов, потерей способности кристаллизоваться. Процесс карамелизации происходит свыше температуры 100 °С в слабокислой или нейтральной среде с образованием темноокрашенных продуктов.

Температура плавления фруктозы 98-102 "С, глюкозы -- 145-149 °С, сахарозы -- 160-185 °С. В кулинарной практике чаще всего приходится иметь дело с карамелизацией сахарозы. При нагревании ее в ходе ехнологического процесса происходит частичная инверсия с образованием глюкозы и фруктозы, которые претерпевают дальнейшие превращения.

При карамелизации сахарозы образуется вначале кармелан -- вещество светло-соломенного цвета, растворимое в холодной воде. Затем образуется кармелен -- вещество ярко-коричневого цвета, также хорошо растворимое в

воде, и, наконец, образуется вещество темно-коричневого цвета -- кармелин, растворимый только в горячей воде (жженка). Продукты карамелизации используют как пищевые красители.

Карамелизация происходит при подпекании лука и моркови для бульонов, при запекании яблок, при изготовлении кондитерских изделий.

Глюкоза, фруктоза и лактоза, которые называют восстанавливающими сахарами, способны вступать в реакцию с аминами, аминокислотами и белками в процессе тепловой обработки продуктов. При этом образуются темноокрашенные вещества -- меланоидины. Реакция меланоидинообразования имеет большое значение, так как:

* она обусловливает образование аппетитной золотистой корочки на жареных, запеченных блюдах, кондитерских выпечных изделиях (меланоидины -- от

греч. melanos -- темный);

* побочные продукты этой реакции участвуют в образовании вкуса и аромата готовых блюд.

Дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза) могут распадаться, присоединяя воду. Например, сахароза при нагревании с кислотами образует глюкозу и фруктозу. Процесс этот называется кислотным гидролизом и происходит при запекании яблок, варке компотов и киселей. Продукты гидролиза сахарозы имеют более сладкий вкус, чем исходный продукт. Поэтому при запекании яблок вкус их меняется, они становятся слаще.

Крахмал и его изменения. Крахмал складывается в растительных клетках в виде крахмальных зерен. Крахмал -- сложное биологическое образование, состоящее в основном из двух углеводных компонентов: амилозы и

амилопектина (полимеров глюкозы).

При кулинарной обработке могут происходить следующие изменения крахмала: гидролиз (ферментативный и кислотный), декстринизация и клейстеризация.

Ферментативный гидролиз происходит в картофеле при его варке, в тесте при его замесе и выпечке под действием ферментов (амилазы). Этот процесс будет разобран подробнее при изучении технологии приготовления дрожжевого теста. В результате гидролиза крахмала образуются сахара.

При варке картофеля сахара переходят в отвар. Кислотный гидролиз крахмала частично происходит при варке соусов, киселей из кислых ягод.

При длительной варке соуса в декстрины и сахар превращается до 25% крахмала, содержащегося в муке, что существенно влияет на вкус, усвояемость и консистенцию соуса.

Декстринизация крахмала происходит при нагревании его до температуры 110 °С и выше. Она имеет место при жаренье картофеля, панированных изделий, выпекании мучных изделий, пассеровании муки, поджаривании крупы, запекании макаронных изделий и т. п. Образующиеся окрашенные пиродекстрины придают поверхностной корочке и всему продукту (муке, крупе) характерную окраску. Природный крахмал практически нерастворим в холодной воде. Но при нагревании происходит разрушение структуры крахмальных зерен и их набухание. Этот процесс называется клейстеризацией, в результате которой образуются крахмальные студни.

В зависимости от получающихся студней крахмалы делятся на картофельные -- когда студни прозрачные, и пшеничный или кукурузный -- когда студни мутные.

Процесс клейстеризации можно разделить на две стадии. В первой стадии крахмальные зерна еще не теряют свой структуры, а во второй -- превращаются в пузырьки. Оболочка этих пузырьков состоит из амилопектина; внутри находится раствор амилозы. Благодаря поглощению воды растворы крахмала делаются вязкими.

Первая стадия клейстеризации происходит при нагревании крахмала с малым количеством воды (до 100% от его веса) до 100 °С или нагревании его с большим количеством воды до температуры клейстеризации. Эта стадия достигается при выпечке мучных изделий.

Вторая стадия клейстеризации происходит при нагревании крахмала с большим количеством воды до температуры выше температуры клейстеризации. Для различных видов крахмала эти температуры неодинаковы: для картофельного -- 62-68 °С, пшеничного -- 53-57 °С, кукурузного -- 64-70 °С. При достижении второй стадии клейстеризации зерна поглощают значительное количество воды -- 200-400%. Неодинаковое поглощение воды крахмалом в значительной степени обусловливает разные выходы рассыпчатых каш, приготовленных из различных круп. При длительном нагревании малых доз крахмала с большим количеством воды крахмальные зерна набухают, увеличиваются в объеме во много раз и образовавшиеся пузырьки разрушаются. При этом вязкость крахмального студня резко падает. Этим объясняется разжижение киселей с малым количеством крахмала при длительном кипячении. Разрушению структуры крахмальных зерен способствуют кислоты, особенно лимонная. При хранении крахмальных студней наблюдается их старение (синерезис). При этом происходит перегруппировка частиц, образующих внутреннюю структуру студня, их уплотнение, в результате чего отделяется часть воды (например, при хранении киселей). Кроме того, происходит уменьшение количества растворимых веществ за счет перехода низкомолекулярных фракций амилозы в высокомолекулярные. Это наблюдается при хранении каши и макаронных изделий и вызывает снижение их качества.

При повторном нагревании блюда из круп и макаронных изделий восстанавливают свои свойства, но не в одинаковой степени: в гречневой каше и вермишели водорастворимые вещества восстанавливаются довольно полно даже после 24-часового хранения, в пшеничной -- на 50%, в рисовой -- на 20% .

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

Размягчение растительной ткани. Размягчение растительных продуктов при тепловой обработке повышает их усвояемость организмом. Главная причина размягчения растительных продуктов -- глубокие физико-химические изменения углеводов клеточных стенок. Основной углевод клеточных стенок --клетчатка, образующая их структурную основу. Отдельные клетки соединены прослойками из протопектина. Пектиновые вещества и полуклетчатка входят и в состав клеточных стенок. При тепловой обработке протопектины и другие нерастворимые вещества переходят в растворимый пектин. При этом связь между отдельными клетками значительно ослабевает. Растворение пектиновых веществ, полуклетчатки и пентозанов самих клеточных оболочек значительно ослабляет их, но не приводит к полному разрушению. Поэтому клеточная структура продукта в основном сохраняется. Большую роль в процессе размягчения растительной ткани играют кислотная среда и жесткость воды. При повышенной кислотности овощи плохо развариваются.

Поэтому супы, в состав которых входит картофель, соленые огурцы, уксус, щавель, варят так: в первую очередь кладут картофель, а затем продукты, содержащие кислоту. Эту же технологию соблюдают и при изготовлении других кулинарных изделий.

Изменение жиров. Жиры -- это вещества, играющие важную роль в питании человека. Они участвуют почти во всех жизненно важных процессах обмена в организме и влияют на интенсивность многих физиологических реакций. При исключении из пищи жиров или при их недостатке в тканях снижается синтез белков, углеводов, провитамина D, ряда гормонов, вследствие чего замедляется рост, понижается сопротивляемость организма к неблагоприятным воздействиям и заболеваниям. Жиры, так же как и углеводы, служат источником энергии для нашего организма. В рационе здорового человека они должны покрывать около 30% энергозатрат. При окислении в организме 1 г жира выделяется 9,0 ккал тепла.

Степень усвоения жиров колеблется от 80 до 98% и зависит во многом от температуры их плавления. Жиры с температурой плавления выше температуры нашего тела имеют обычно более низкую степень усвоения. Значение жиров определяется и тем, что они служат единственным источником жирорастворимых витаминов для человека.

По химической природе жиры представляют собой триглицериды -- соединения глицерина (в количестве около 10%) с тремя жирными кислотами. Свойства жиров зависят в основном от входящих в их состав жирных кислот. Жирные кислоты подразделяются на насыщенные и ненасыщенные. Последние обладают способностью присоединять к своей молекуле водород и другие элементы. К насыщенным жирным кислотам относятся пальмитиновая и стеариновая. К ненасыщенным, или непредельным, -- олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая. Две последние не синтезируются в организме в достаточном количестве и относятся к незаменимым факторам питания, биологическое значение которых приравнивается к витаминам. Большое количество полинасыщенных жирных кислот содержится в растительных маслах. Жиры в кулинарной практике объединяют широкий круг продуктов. К ним относят:

* жиры животного происхождения -- говяжий, бараний, свиной, свиное сало, сливочное масло и др.;

* жиры растительного происхождения -- подсолнечное, кукурузное, соевое, хлопковое, оливковое и другие масла;

* маргарины, кулинарные жиры.

При приготовлении пищи жиры используются как:

* антиадгезионное средство, уменьшающее прилипание продуктов к греющей поверхности при жарке;

* теплопроводящая среда при жарке (особенно во фритюре);

* растворители красящих веществ (каротинов) и ароматических веществ (пассерование моркови, томатов, лука и т. д.);

* составная часть рецептур при изготовлении соусов (майонез, польский, голландский и др.);

* структурообразователи при изготовлении слоеного и песочного теста.

Широкое использование жиров при жарке кулинарной продукции объясняется тем, что жарочная поверхность разогревается до температуры 280-300 °С, и продукт на такой поверхности сразу начинает прилипать и подгорать; жиры, обладая плохой теплопроводностью, понижают эту температуру до 150-180 С, обеспечивая образование румяной корочки поджаривания.

Кроме того, жарочная поверхность аппаратов характеризуется неравномерностью температурной площади (от 200 до 300 °С), а жиры выравнивают ее и обеспечивают равномерное поджаривание продуктов. Часть жира поглощается поверхностным слоем продукта, повышает его калорийность, участвует в формировании вкуса и аромата жареных изделий. При любом способе тепловой обработки продуктов в жирах происходят как гидролитические, так и окислительные изменения, обусловленные действием на жир высокой температуры, воздуха и воды. Преобладание того или иного процесса зависит от температуры и продолжительности нагревания, степени воздействия на жир воды и воздуха, а также веществ, способных вступать с жиром в химические взаимодействия.

Продукты химических превращений оказывают нежелательное влияние на пищевые свойства жиров. Так, при хранении жиров может происходить их окисление под действием кислорода воздуха. Процессы окисления жиров относят к типу самопроизвольно возникающих цепных реакций. Особенно чувствительны к действию кислорода полинасыщенные жирные кислоты. Поэтому жиры, содержащие их в большом количестве (растительные масла), при хранении в присутствии воздуха, на свету и при повышенных температурах быстро окисляются, приобретая неприятный вкус и запах (прогоркают). Для предохранения от воздействия кислорода жиры хранят в темном помещении в емкостях с плотно закрытыми крышками.

Изменение жиров при варке и припускании.

При варке жир плавится, причем основная масса его собирается на поверхности бульона. Количество выделившегося жира зависит от его содержания и характера отложения в продукте, продолжительности варки, массы кусков. Так, из мяса при варке извлекается до 40% жира, из костей -- 25-40%. Тощая рыба при припускании теряет до 50% жира, средней жирности -- до 14%. Основная масса извлеченного жира собирается на поверхности бульона и лишь небольшая часть (до 10%) его эмульгирует, то есть распределяется в жидкости в виде мельчайших шариков.

Эмульгирование жира при варке -- явление нежелательное, так как под действием кислот и солей эмульгированный жир легко гидролизуется. Накапливающиеся в результате гидролиза жирные кислоты образуют с ионами калия и натрия, которые всегда присутствуют в бульонах, мыла, придающие бульонам неприятный салистый вкус.

Для снижения степени гидролиза жира и сохранения качества бульонов необходимо не допускать его бурного кипения, снимать периодически излишки жира с поверхности, солить бульон в конце варки.

Изменение жиров при жарке продуктов основным способом. Основной способ жаренья продукта происходит в небольшом количестве жира. При этом способе происходит частичная потеря жира, называемая угаром. Угар образуется за счет частичного дымообразования жира и его разбрызгивания. Разбрызгивание вызывается влажностью обжариваемого продукта, которая образуется за счет выделения влаги при высокой температуре (мясо, рыба, птица, обжариваемые овощи).

Кроме того, отдельные виды жиров, такие как маргарин, сливочное масло, имеют в своем составе повышенное содержание влаги, которая дает интенсивное разбрызгивание жира при его тепловом использовании.

Дымообразование связано с глубоким разложением жира при нагревании его до высокой температуры (170- 200 °С). Температура дымообразования зависит от интенсивности нагрева, вида жира, величины греющей поверхности и т. д.

Для обжаривания лучше использовать жиры с высокой температурой дымообразования (кулинарные жиры -- 230 °С, свиное сало -- 220 °С). Менее подходят для этой цели растительные масла с температурой дымоудаления 170-180 °С. В процессе обжаривания часть жира поглощается обжариваемым продуктом. Количество поглощаемого жира зависит от его влажности. Продукты, содержащие много белка (мясо, птица, рыба), поглощают мало жира за счет его денатурации.

Такой продукт, как картофель, в сыром виде поглощает жира больше при обжаривании, а в отварном виде -- меньше, за счет клейстеризации крахмала (связывания крахмала водой). Основная масса впитываемого жира накапливается в образуемой на поверхности корочке продукта.

При жарке мяса, птицы и рыбы поглощаемый ими жир эмульгируется в растворе глютина, образовавшегося при расщеплении коллагена. При этом продукт приобретает аромат, сочность и нежность.Изменение жиров при жарке продуктов во фритюре.

Обжаривание продукта во фритюре (большом количестве жира) подвергает жир большим изменениям, так как фритюр предназначен для более длительного использования, а следовательно, и нагревания. Кроме того, мелкие частицы продукта и панировки часто остаются в жире и сгорают, а образующиеся при этом вещества каталитически ускоряют разложение жира. При жарке во фритюре преобладают окислительные процессы (контакт с кислородом воздуха при температуре 160--190 °С) с образованием пероксидов и гидроперокси. дов (первичные продукты окисления), а затем вторичных (дикарбонильные соединения, ди- и полиоксикислоты и др.), при этом увеличивается вязкость жира.

Кроме окислительных процессов при фритюрном обжаривании продуктов частично идут и гидролитические процессы за счет влаги обжариваемых продуктов.

Физико-химические изменения, происходящие в жире при жарке, приводят к изменению его вкуса, запаха, цвета.

При обжаривании продукта во фритюре и во избежание быстрой потери его качества необходимо соблюдать ряд правил:

1. Выдерживать необходимый температурный режим (160-190 °С). При нагреве жира свыше 190 °С происходит его интенсивное разложение (пиролиз), при этом резко возрастает концентрация токсичных продуктов термоокисления.

2. Выдерживать соотношения продукта и жира (при периодический жарке от 1:4 до 1:6, при непрерывной 1:20).

3. Периодическая фильтрация жира.

4. Тщательная очистка жарочных емкостей от нагара в конце работы с тщательным удалением моющих средств.

5. Не допускать холостого нагрева жира, так как процесс окисления происходит быстрее.

6. Для обжаривания продуктов во фритюре использовать термостойкие жиры промышленного изготовления.

Образование новых вкусовых и ароматических веществ. В процессе кулинарной обработки продуктов образуется ряд новых вкусовых и ароматических веществ. Эти процессы имеют большое значение, но еще мало изучены наукой.

Гидролиз глюкозитов. Глюкозиты состоят из остатка Сахаров и несахарного компонента -- аглюкона. Многие аглюконы обладают острым вкусом и специфическим запахом. В горчице содержится глюкозит синегрин, который при изготовлении горчицы (настаивании ее) под действием ферментов распадается на сахар алилгорчичное масло.

Последнее придает готовой горчице остроту. Содержание в сырой свекле глюкозита антоцианида придает ей специфический горьковато-металлический привкус, который исчезает при тепловой обработке.

Гидролизом глюкозитов объясняется появление острого вкуса при натирании хрена.

Вещества, образующиеся при варке продуктов. В процессе варки продуктов образуются различные летучие ароматические и растворимые в воде вкусовые вещества.

Среди летучих веществ особое значение имеют формальдегиды, ацетальдегид и другие альдегиды, часть которых выделяется при реакции меланоидино-образования.

При гидролизе глюкозидов и распаде серосодержащих белков выделяется сероводород. Кроме того, образуются и другие серосодержащие летучие вещества-меркаптаны (мяса, яиц, капусты), дисульфиды (капусты, чеснока). При варке мяса, яиц, картофеля, капусты и при кипячении молока распадается ряд фосфорсодержащих соединений с выделением фосфористого водорода. Сочетание выделяющихся летучих веществ и придает вареным продуктам своеобразный вкус. При варке мяса, рыбы в отвар переходят не только содержащиеся в сыром продукте экстрактивные вещества, но и вновь образующиеся аминокислоты, креатины, креатинины и др.

Вещества, образующиеся при жаренье. При жаренье влажных продуктов в их толще происходят в основном те же процессы, что и при варке и припускании. В поверхностных обезвоженных слоях происходит пирогенетическое расщепление органических веществ. При этом образуются продукты карамелизации, сухой перегонки белков и углеводов, декстрины и другие вещества. Большое значение в формировании вкуса жареных продуктов имеют и продукты реакции меланоидинообразования. При изготовлении дрожжевого теста и выпечке изделий из него образуется ряд новых вкусовых и ароматических веществ, которые придают изделиям специфический запах и вкус.

Особое значение при образовании новых вкусовых и ароматических веществ имеют высшие спирты (сивушные масла), органические кислоты (молочная, уксусная, пропионовая, янтарная и др.), простые и сложные эфиры, кетоны, альдегиды.

При температуре 35–40 °C происходит денатурация белков , а при температуре выше 70 °C – коагуляция , или свертывание. В результате этих процессов белки теряют способность растворяться и удерживать воду.

При варке мясных бульонов в воду переходит определенное количество белка, который свертывается в виде хлопьев и скапливается на поверхности. Если воду посолить после закипания, в раствор перейдут только растворимые в воде белки, а белки, растворимые в солях, в основном останутся в мясе. При варке рыбы соль в меньшей степени влияет на потери белка.

Для получения бульонов мясо опускают в холодную воду и варят при слабом кипении, в таком режиме в воду переходит больше экстрактивных веществ. Для вторых блюд мясо опускают в горячую воду, доводят до кипения и варят без кипения, в таком режиме белки удерживают больше влаги, меньше экстрактивных веществ и белков переходит в раствор.

Длительное нагревание белков приводит к вторичным изменениям белковой молекулы, в результате которых снижается их усвояемость.

Часть жиров при варке продуктов животного происхождения вытапливается. В процессе варки этот жир распадается на мельчайшие шарики, причем чем интенсивнее кипение, тем больше жираэмульгируется (распадается). Кислоты и соли бульона разлагают этот жир на глицерин и жирные кислоты, которые делают бульон мутным с неприятным вкусом и запахом. По этой причине варить мясо надо при умеренном кипении, а жир, скапливающийся на поверхности бульона, собирать.

Жаренье изменяет жир более глубоко. При температуре выше 180 °C жир распадается на смолистые и газообразные вещества, которые резко ухудшают качество продуктов. Признаком этого процесса является появление дыма. Жарить надо при температуре чуть ниже температуры дымообразования. Испарение воды при нагревании жира вызывает разбрызгивание последнего. Эти потери жира называют угаром.

При жаренье часть жира разлагается с выделением акролеина, некоторая часть которого растворяется в жире и придает ему неприятный вкус и запах, другая часть испаряется с дымом.

Жаренье продуктов во фритюре изменяет жир за счет длительного воздействия высокой температуры и загрязнения частицами продукта. Часть жира окисляется кислородом воздуха, образуя вредные для организма вещества. Для предотвращения этого явления используются специальные фритюрницы, в нижней части которых температура значительно ниже и частицы продукта, опускаясь на дно, не сгорают. Кроме того, изделия, предназначенные для жаренья во фритюре, не панируют в муке, а фритюр периодически процеживают.

Заметным изменениям подвергается сливочное масло, поэтому его лучше не использовать для жарки, а вводить в соусы и готовые блюда при подаче.

При нагревании крахмала с водой до кипения происходит клейстеризация углеводов – образование студенистой массы.

Крахмал картофеля клейстеризуется при варке за счет влаги, которая содержится в самом картофеле, а крахмал изделий из теста – за счет влаги, которая выделяется свернувшимися белками клейковины. Этот же процесс наблюдается и при варке предварительно замоченных бобовых.

Увеличение массы сухих продуктов (круп, макаронных изделий) при варке объясняется поглощением воды клейстеризующимся крахмалом, содержащимся в этих продуктах.

Сахар плодов и ягод, а также сахар, добавляемый при варке киселей и компотов, под действием кислот расщепляется на глюкозу и фруктозу, которые слаще исходной сахарозы.

При нагревании сахара до 140–160 °C он распадается с образованием темноокрашенных веществ. Этот процесс называют карамелизацией . Полученный продукт называют жженкой и используют для подкраски соусов и других изделий.

Растительные продукты при тепловой обработке размягчаются, что повышает их усвояемость. Главная причина размягчения – это то, что протопектин и другие нерастворимые пектиновые вещества клеток переходят в растворимый пектин, а клетчатка – основной материал растительных клеток набухает, становится пористой и проницаемой для пищеварительных соков.

Витамины A, D, Е, К, растворяющиеся в жире, сохраняются хорошо. Например, пассерование моркови почти не снижает ее витаминной ценности, а каротин легче переходит в витамин А.

Витамины группы В устойчивы при нагревании в кислой среде, но разрушаются на 20–30 % в щелочной и нейтральной среде. Следует помнить, что витамины этой группы водорастворимы и легко переходят в отвар.

Витамин С разрушается наиболее сильно. Это происходит за счет окисления его кислородом воздуха. Катализируют окисление соли тяжелых металлов (меди, железа) и ферменты, содержащиеся в продуктах. Следует избегать соприкосновения овощей с железом и медью. А для разрушения ферментов овощи надо сразу погружать в горячую воду. Сохраняет витамин С в овощах и фруктах кислая среда.

Тепловая обработка практически не изменяет минеральные вещества, часть их переходит в отвар, который используется для приготовления супов и соусов.

Красящие вещества также преобразовываются при тепловой обработке. Хлорофилл листовых овощей разрушается, образуя буроокрашенные вещества. Пигменты свеклы приобретают бурый оттенок, поэтому целесообразно для сохранения цвета свеклы создать кислую среду и повысить концентрацию отвара. Каротин моркови и томатов устойчив к тепловой обработке, что широко используется в кулинарии для подкрашивания блюд. Антоцианы слив, вишен, черной смородины также устойчивы к тепловой обработке.

БУЛЬОНЫ И СУПЫ

Жидкая основа супов – это бульоны, молоко и молочные напитки (кефир, простокваша), отвары из круп, овощей, фруктов, квас. В жидкой части супа содержатся вкусовые и ароматические вещества, которые возбуждают аппетит и способствуют лучшему усвоению пищи.

Для гарнира, или наполнения, используют разнообразные продукты: овощи, грибы, крупы, бобовые и макаронные изделия, рыбу, мясо, птицу и др. Плотная часть супа содержит питательные вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины.

При хранении в пищевых продуктах происходят изменения качества и массы. По своей природе эти изменения могут быть биохимическими, химическими, биологическими, физическими и микробиологическими. Знание процессов, происходящих в товарах при хранении, помогает установить режим, методы хранения, снизить потери.

Биохимические процессы? протекают под действием ферментов, находящихся в самих продуктах.

К биохимическим процессам относят дыхание, гидролитические и автолитические процессы.

Дыхание? это окислительно-восстановительный процесс, при котором расходуются питательные вещества продуктов (сахара, органические кислоты, белки, жиры и др.). В результате чего уменьшается масса продукта и снижается его пищевая ценность. Происходит этот процесс только в живых организмах, в зерне, плодах, овощах, муке, крупе, яйцах.

Дыхание может быть аэробное (в присутствии кислорода) и анаэробное (безкислородное). При аэробном дыхании образуются СО2 и Н2О и выделяется много тепла, что приводит к прорастанию (зерно, овощи), самосогреванию (мука, зерно, крупа), микробиологической порче (овощи, плоды). При анаэробном дыхании тепла образуется меньше, но накапливается этиловый спирт, который придаёт продуктам неприятный вкус (плоды). Дыхание нельзя исключить при хранении указанных выше продуктов, поэтому стараются поддерживать аэробное дыхание.

Для снижения его интенсивности необходимо проветривать помещение (удалять выделяемое тепло и влагу), снижать температуру хранения и влажность воздуха, регулировать газовую среду.

Гидролитические процессы? вызывают расщепление белков, жиров, углеводов под действием ферментов гидролаз. Они влияют на качество продукта положительно (например, при дозревании плодов за счёт гидролиза крахмала накапливается сахара) и отрицательно (например, гидролиз жира повышает кислотность пищевых жиров, муки, крупы, снижая их свежесть).

При хранении продуктов богатых белками (мясо, рыба) происходит гидролиз белков до аминокислот. Этот процесс (вместе с гидролизом гликогена до молочной кислоты) приводит к созреванию мяса после убоя, сельдевых, лососевых рыб при посоле и называется автолизом. Благодаря чему мясо становится нежным, сочным с характерным вкусом и ароматом. Автолиз наблюдается при созревании вина, ферментации чая, кофе, табака. Глубокий автолиз приводит к порче продуктов. Отрицательное влияние автолиза проявляется при замораживании картофеля, прорастании зерна, овощей. При пониженной температуре скорость гидролитических процессов замедляется.

Микробиологические процессы? происходят под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами. Эти процессы могут протекать в любых продуктах и являются одной из главных причин порчи (продукты становятся непригодными к употреблению). К микробиологическим процессам относят брожение, гниение, плесневение.

Брожение? это расщепление углеводов и некоторых спиртов под действием ферментов. В результате жизнедеятельности микроорганизмов накапливается спирт, молочная, масляная, уксусная кислоты, углекислый газ и т.д. Брожение может быть спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, пропионовокислое, уксуснокислое.

Спиртовое брожение происходит в продуктах богатых сахаром и влагой (соки, варенье, джем, повидло, плоды, ягоды). Продукт мутнеет, пенится, приобретает неприятный вкус и запах.

Молочнокислое брожение вызывает порчу молока, молочнокислых продуктов, скисание вина, пива.

Маслянокислое брожение возникает при хранении муки, молочных продуктов, квашеных овощей, сыров, консервов. При этом появляется горький, неприятный острый вкус, запах и газообразование (вспучивание сыров, бомбаж консервов).

Уксуснокислое брожение вызывает скисание вина, пива, соков, кваса. При этом происходит помутнение, ослизнение, появляется кислый вкус.

Пропионовокислое брожение вызывает порчу вина, молочных, квашеных овощей, вызывая их помутнение и ослизнение. Понижение температуры хранения пищевых продуктов снижает интенсивность брожения.

Гниение? это глубокий распад белков под действием ферментов, выделяемых гнилостными бактериями. Поэтому гниению подвергаются богатые белком продукты? мясные, рыбные, яичные, сыры. При этом образуются токсичные вещества? аммиак, меркаптан, индол, скатол и др. Продукты приобретают очень неприятный запах и становятся ядовитыми.

Плесневение? возникает при развитии на продуктах плесневых грибов. Подвергаются плесневению продукты, содержащие много воды или увлажнённые в процессе хранения, в негерметичной или нарушенной упаковке: плоды, овощи, варенье, джем, повидло, хлеб, мука, мясные и рыбные изделия, сливочное масло.

Грибы расщепляют сахар, жиры пищевых продуктов, придавая им плесневелый вкус и запах, образуют налёт на поверхности. Кроме того, при плесневении накапливаются вредные вещества обладающие канцерогенным действием (микотоксины). Для предупреждения плесневения продукты необходимо плотно упаковывать в исправную тару, хранить без резких колебаний температур, соблюдая влажностный режим.

Химические процессы? это различные химические реакции, происходящие в продуктах без участия ферментов. Это прогоркание и осаливание жиров под действием кислорода, света, воды и тепла; изменение окраски (обесцвечивание вин); химическое разрушение витаминов, химический бомбаж консервов? (взаимодействие металла банки с кислотами продукта с образованием газов, особенно консервов с томатной заливкой). К химическим процессам относится ржавление металлических банок консервов, которое может нарушить их герметичность. Замедлить химические процессы можно применением упаковок, защищающих товар от света, кислорода воздуха, понижением температуры хранения, влажности воздуха.

Физические процессы? возникают в продуктах под действием температуры, света, влажности воздуха, механических воздействий. К ним относятся:

увлажнение (соли, сахара-песка, муки, печенья, сухарей, вафель и др.) ? за счёт гигроскопичности товара, конденсации воды при резких перепадах температур и отмокания. Продукт при этом размягчается или теряет сыпучесть, слёживается;

усыхание (хлеб, овощи, плоды, пряники) ? за счёт десорбции, низкой влажности воздуха, понижениям температуры. В результате уменьшается масса продукта, ухудшается его качество;

кристаллизация сахара в меде, варенье, сиропах, шоколаде (сахарное поседение), расслоение ликеро-водочных изделий, затвердевание растительных масел происходит при низких температурах хранения. При замерзании консервов возможен физический бомбаж.

Механические повреждения товара (бой яиц и стеклянной тары, деформирование хлеба, плодов, овощей, лом макарон) происходят при небрежном обращении с товаром при работе с ним, что приводит к частичной или полной непригодности товара к употреблению.

Замедлить физические процессы можно соблюдением температурных условий, влажности воздуха, правильной упаковкой, осторожным обращением с товаром.

Биологические процессы? это воздействие на продукты насекомых? вредителей (клещи, жуки, моли) и грызунов. Поражаются зерномучные, кондитерские товары, пищевые концентраты, сухофрукты и т.д. Продукты при этом считаются пищевым отходом и реализации не подлежат. В отдельных случаях могут направляться на переработку (картофель пораженный нематодой? направляется на крахмал или спирт).

Для предупреждения повреждения товаров грызунами и насекомыми необходимо соблюдать температурно-влажностный, санитарно-гигиенический режим хранения, обеззараживать тару, складские помещения, транспортные средства.

В зависимости от характера изменений процессы, происходящие при хранении, подразделяют на

физические, химические, биохимические, биологические и смешанные, или комбинированные.

Физические процессы – вызывают изменения физических свойств продукта: температуры, плотности, цвета, формы, консистенций, теплопроводности, радиоактивности и др.

Химические – вызывают различные превращения отдельных химических веществ, входящих в состав пищевых продуктов (карамелизация Сахаров, кислотный гидролиз веществ), или это процессы, проходящие между отдельными химически активными веществами, находящимися в продукте либо в окружающей его атмосфере.

Биохимические – вызывают превращения химических составных частей продуктов под влиянием содержащихся в них биологических катализаторов – ферментов или внесенных извне ферментных препаратов.

Разновидности биохимических процессов: дыхание, гликолиз, автолиз и др.

Процесс дыхания сопровождается потерей массы продукта, выделением влаги и тепла, изменением состава окружающей атмосферы. Дыхание происходит в плодах, овощах, зерне, крупе, муке.

Автолиз – ферментативный процесс саморастворения протекающий в тканях мяса и рыбы. В результате происходит сложное превращение гликогена в молочную кислоту. Под действием автолиза улучшается вкус, запах, нежность и сочность мяса.

Гликолиз – процесс под действием ферментов гидролаз в пищевых продуктах. Приводит к ухудшению вкуса и запаха продуктов и является причиной их значительных потерь. Микробиологические процессы – разновидность биохимических процессов в пищевых продуктах, при которых изменение качества продукта наступает вследствие деятельности ферментов, находящихся в микроорганизмах, которые попадают в продукт случайно (гниение, брожение, плесневение) или вносятся искусственно (применение микроорганизмов при изготовлении молочнокислых продуктов, вин и др.).

Разновидности микробиологических процессов:

Брожение – расщепление безазотистых органических веществ под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами. В процессе хранения пищевых продуктов могут возникать спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое, маслянокислое брожение и др.

Гниение – глубокий процесс распада белков под влиянием протеолитических ферментов, выделяемых гнилостными микроорганизмами.

Плесневение вызывают плесневые грибы, выделяющие различные ферменты, расщепляющие углеводы, белки и жиры. При плесневении продукты покрываются налетами различного цвета, приобретают неприятный вкус и запах.

Биологические процессы – процессы, вызываемые биологическими объектами – грызунами и вредителями пищевых продуктов.