Физико-химические процессы, происходящие при обработке продуктов

Министерство образования Сахалинской области

1. Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

2. «Сахалинский техникум отраслевых технологий и сервиса »

694620, Россия, Сахалинская область, г. Холмск, ул. Победы, 10 тел./факс (42433) 66-401, 5-26-81, 2-09-82

E-mail: prof20@mail.ru, pankova_ludmila@mail.ru

Физико-химические процессы, происходящие при обработке продуктов

Профессия (квалификация): 19.01.17 Повар, кондитер

Выполнил:

обучающейся группы 331

Георгиу Елена Анатольевна

г. Холмск, 2015

Физико-химические процессы, происходящие при обработке продуктов

Кулинарная обработка, особенно тепловая, вызывает в продуктах глубокие физико-химические изменения. Эти изменения могут приводить к потерям питательных веществ, существенно влиять на усвояемость и пищевую ценность продуктов, изменять их цвет, приводить к образованию новых вкусовых и ароматических веществ.

Диффузия – при промывании, замачивании, варке и припускании продукты соприкасаются с водой и из них могут извлекаться растворимые вещества. Скорость диффузии зависит от площади продукта. Чем больше площадь, тем быстрее проходит диффузия. Скорость диффузии зависит от концентрации растворимых веществ в продукте и окружающей среде.

Осмос – диффузия через полупроницаемые перегородки. Причина возникновения концентрированной диффузии и осмоса одна и таже – выравнивание концентрации. В кулинарной практике явление осмоса наблюдается при замачивании подвядших корнеплодов, клубней картофеля с целью облегчения очистки, снижения количества отходов. Если поместить фрукты или овощи в раствор с высокой концентрацией сахара или соли, то наблюдается явление обратное осмосу – плазмолиз.

Набухание – некоторые высохшие студни способны набухать – поглощать жидкость, при этом их объем увеличивается. Набухание либо является целью обработки (замачивание сухих грибов, бобовых), либо сопровождает другие способы обработки (варка крупы). Набухание может быть ограниченным, (набухшее вещество остается в состоянии геля), и неограниченным (вещество после набухания переходит в раствор).

Адгезия – слипание поверхности двух разнообразных тел. В кулинарии довольно часто встречается и играет отрицательную роль. Для уменьшения адгезии полуфабрикат панирую в муке или сухарях, и используют при жарке.

Термоперенос – поверхностный нагрев создает в продуктах градиент температуры и вызывает перемещение влаги. Пищевой продукт представляет собой капилярно-пористые тела.

Изменения белков

Наиболее важными технологическими свойствами белков являются:

гидратация (набухание в воде) – способность белков прочно связывать значительное количество влаги. Примерами гидратации в кулинарии является приготовление омлетов, котлетной массы из продуктов животного происхождения, различных видов теста.

Дегидратация – сложный процесс при котором под влиянием внешних факторов (температура, механическое воздействие, действие кислот, щелочей происходит изменение вторичных, третичных, четвертичных структур белковой макромолекулы), т.е. нативной (естественной) пространственной структуры. Первичная структура, а следовательно, и химический состав белка не изменяется.

Денатурация сопровождается изменениями важнейших свойств белка:

потерей индивидуальных свойств (изменение окраски мяса),

потерей биологической активности,

повышением атакуемости пищеварительными ферментами,

потерей устойчивости белковых глобул, которое сопровождается их агрегированием,

потерей способности к гидратации.

Деструкция белка – это разрушение пептидной цепи белка молекулы. При температуре 100^о и выше, при продолжительности времени воздействия, деструкция начинается с отщепления летучих оснований. Аммиак, сероводород, фосфористый водород, углекислый газ накапливаются в продукте и окружающей среде они формируют вкус и аромат готовой продукции.

Изменение белков яиц, зерномучных продуктов

Изменение белка в зерномучных продуктах.

В крупе, муке – белки представлены в виде сухих гелей в протоплазме в виде тонкозернистого слоя, а в вакуолях в виде крупных образований аллейроновых зерен. При нагревании в воде белки впитывают влагу и образуются обводненные гели. При дальнейшем нагревании белки свертываются и выпрессовывают влагу, которая поглощается клейстеризующимся крахмалом (например приготовление гречневой рассыпчатой каши).

Изменение белка яиц.

Усвояемость белка 96%.

В желтке яйца содержание белка составляет 16,6%, овальбумин 69,7%.

Влияние соли, сахара, кислоты на температуру денатурации :

Сахар, кислота – повышает температуру денатурации (взбивание).

Соль – снижает температуру денатурации (яичница).

При длительной варке яиц происходит отщепление сероводорода белковыми веществами, которые взаимодействуют с железом, входящим в состав белка на поверхности желтка образуется темное окрашивание (сернистое железо). Чтобы предотвратить образование сернистого железа – нужно варить менее 10 минут и сразу опустить в холодную воду. При этом под скорлупой падает даление и сероводород перемещается к скорлупе не взаимодействуя с железом.

Изменение углеводов

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.

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. При тепловой обработке с сахарами происходят глубокие изменения:

Карамелизация – сухой нагрев сахара и превращение его в аморфную массу, конечный продукт жженка (карамелан). Жженку можно использовать для подкрашивания соусов, При выпечке мучных кондитерских изделий (пирожки), приготовления варенья.

Гидролиз – взаимодействие сахара с водой.

а) кислотный, при приготовлении компотов и киселей.

б) образование инвертного сиропа (под действием температуры сахар с водой и кислотой происходит инверсия, распад на простые сахара). Образуется инвертный сахар, который слаще обычного.

в) Ферментативный гидролиз – подвергается сахароза и мальтоза при брожении и в начальный период выпечки дрожжевого теста.

Меланоидинообразование – взаимодействие простых сахаров с аминокислотами, приводящие к образованию темно-окрашенных продуктов меланоидов.

Брожение – при приготовлении дрожжевого теста используются сахар и дрожжи. Дрожжи белка сбраживают сахара, образуя спирт и углекислый газ, который разрыхляет тесто, придавая ему пористую структуру.

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.

Набухание и клейстеризация крахмала

Строение крахмального зерна:

Амилоза

Амилопектин

В холодной воде нерастворим, в горячей образует клейстер. Оболочка амилопектина набухает, при нагревании может растворяться.

Важнейшее свойство крахмальных зерен - способность набухать при нагревании в воде. При этом первоначальная структура зерен необратимо нарушается, а сам процесс носит название клейстеризация.

Клейстеризация – физико-химические изменения, связанные с превращением взвеси в воду, крахмальных зерен в вязкий раствор (кисель).

Процесс клейстеризации идет поэтапно:

- набухание крахмальных зерен. При температуре 55-70^о С.

- получение клейстера дальнейшее увеличение объема зерен, увеличение вязкости. При температуре 70^о С. и выше.

Разрушение набухших зерен, уменьшение вязкости. При длительном нагревании с избытком воды.

Ретроградация, старение крахмала.

Синерезис – выпадение в осадок. При охлаждении крахмалосодержащих продуктов, количество растворимой амилозы снижается.

Скорость старения зависит от вида изделия, их влажности и температуры хранения

Гидролиз – распад цепей крахмальных полисахаридов с присоединением воды.

Различают два вида гидролиза:

Ферментативный – происходит при изготовлении дрожжевого теста, варке картофеля.

Кислотный – происходит при варке красных соусов, киселей и длительном их хранении в горячем состоянии.

Декстринизация – разрушение крахмального зерна при сухом нагреве его свыше 120^о С. С образованием растворимых в воде дикстринов и некоторого количества продуктов глубокого распада углеводов. В результате декстринизации снижается способность крахмала к набуханию в горячей воде и клейстеризации.

СПОСОБЫ ТЕПЛОВОЙ КУЛИНАРНОЙ ОБРАБОТКИ

Значение тепловой обработки

При приготовлении большинства блюд продукты подвергают различным способам тепловой обработки, что способствует их размягчению и лучшему усвоению организмом человека. Кроме того, продукты приобретают приятные запах, вкус, аромат. Тепловая обработка способствует обеззараживанию пищи, так как при высокой температуре уничтожаются обсеменяющие.

Тепловая обработка

Тепловую обработку продуктов делят на основную, комбинированную и вспомогательную . Основными параметрами процессов тепловой обработки продуктов являются: вид теплоносителя, соотношение массы продукта и греющей среды, температурный режим.

ДИФФУЗИЯ

АДГЕЗИЯ