Чинники, що впливають на емульгування жиру 1 страница

Наявність емульсованого жиру робить бульйон мутним, жирні кислоти, що в ньому утворилися, надають бульйонам сального присмаку, щоб послабити цей процес, жир знімають із поверхні бульйону і не допускають бурхливого кипіння.

В м’ясній промисловості основним джерелом жиру крім жиру-сирцю є кістки. Добування жиру з кісткової сировини залежить від їх виду, рівня подрібнення, тривалості і виду теплової обробки (таблиця 13.7).

Таблиця 13.8

Кількість отриманого жиру в залежності від режимів обробки кістки

Нежирні продукти можуть поглинати жир, який використовується для жаріння. Особливо сильно поглинають жир продукти, які містять крохмаль і малу кількість вільної вологи. Тому, поглинання жиру залежить від ряду факторів і, насамперед, від вологості продукту, який обжарюється. Колоїднозв’язана вода (наприклад, та, яку поглинув крохмаль) важче випарюється і менше перешкоджає поглинанню жиру. Так, сира картопля поглинає при жарінні основним способом до 5,3 % жиру від маси продукту, а варена – до 7,6 %.

Жир, який поглинув продукт, в самому продукті змінюється мало, але жир, що залишився в посуді підлягає тривалому нагріванню і може значно змінитися. При жарінні жир з високим вмістом води може розбризкуватися. Втрати жиру за рахунок розбризкування і розпаду називають угаром, тому маргарин, вершкове масло для жаріння не рекомендують використовувати, порушується також емульсійна структура масла і білкова фракція, яка в ньому міститься, може підгоріти. Тому вершкове мало краще вводити в супи, соуси та інші готові страви без проведення теплової обробки.

Таблиця 13.9

Ступінь поглинання різних видів жирів продуктами, % від жиру, взятого для жаріння

Жаріння більшої частини продуктів в ресторанному господарстві здійснюють при температурі 160-190⁰С. Час жаріння більшості продуктів складає 20-30 хв. На протязі такого короткочасного впливу високих температур в жирі не відмічається фізико-хімічних змін, тому харчова цінність його практично не змінюється. В цьому випадку основним фактором при виборі жиру є його сполученість з обжарюваним продуктом.

При більш високій температурі жир починає розкладатися і диміти. Температура димоутворення непостійна і залежить від природи жиру (нижче всього у рослинних олій і вище у кулінарних жирів), від кислотності жиру (чим вище кислотність, тим нижче температура димоутворення). Тому цей процес пов’язаний також із вмістом у жирі вільних жирних кислот. Крім того, має значення і розмір поверхні жиру, що нагрівається, чим вона більше, тим нижче температура, при якій жир починає диміти (таблиця 13.10).

Таблиця 13.10

Температура димоутворення різних жирів

Зниження температури димоутворення при жарінні викликають присутні в жирі вільні жирні кислоти і збільшення площі поверхні. Метали є каталізаторами цього процесу.

Серед способів теплової обробки, якій підлягає жир в процесі приготування їжі, найбільш сильно впливає на них жаріння у фритюрі (великій кількості жиру). В цих умовах в жирі інтенсивно протікають процеси гідролітичні, окислювальні і полімеризації.

Внаслідок полімеризації збільшується молекулярна маса жиру і його в’язкість. При використанні нерафінованої олії велику учасить в цьому процесі беруть фосфоліпіди.

Каталітичну дію на окиснювальні процеси має метал обладнання (чавун діє активніше, ніж нержавіюча сталь).

При нагріванні жиру без продукту окиснення його посилюється, так як в продуктах, що обжарюються, містяться речовини, які затримують процеси окиснення (природні інгібітори окислення).

Обжарювання продуктів, багатих білками (м’ясо, риба, птиця), призводить до швидкого потемніння жиру, яке наступає раніше значної зміни його хімічних показників. Якщо в продукті багато крохмалю, фритюр довго залишається світлим, незважаючи на його значне окислення. Іноді в жирі який не придатний до подальшого використання за органолептичними показниками, винаходяться незначні окислювальні зміни, і, навпаки, смак жиру залишається задовільним, а фізико-хімічні показники його сигналізують про сильне окислення.

В першому випадку рішення про подальшу харчову придатність або непридатність жиру виноситься за органолептичними показниками, в другому – за фізико-хімічними.

Карбонільні сполуки, що утворюються при окисленні ліпідів, взаємодіють з аміногрупами протеїдів (різновид реакції Майара). При цьому утворюються сполуки стійки до дії ферментів. Отже, окислені ліпіди знижують біологічну і харчову цінність білків

Теплова обробка, як правило, змінює вміст в ліпідах біологічно активних речовин. Тобто несприятлива дія теплової обробки на якісні показники ліпідів не обмежується інактивацією біологічно активних речовин, які в них містяться. Значно більшу шкоду має накопичення в ліпідах продуктів термічного окислення і полімеризації. При цьому зниження біологічної цінності ліпідів при тепловій обробці в значній мірі залежить від ступеня їх ненасиченості. При однаковому тепловому впливі в більшому ступені знижується харчова цінність олій, які містять значну кількість високоненасичені жирні кислоти і при цьому більше виявляється продуктів термічного окислення.

Встановлено, що тривале (на протязі п’яти місяців) надходження з їжею олій, які містять в своєму складі 1,5 % продуктів окиснення, призводить до гальмування росту тварин і відхиленню від норми показників білково-ліпідного обміну.

Токсичність олій, які містять 4 % продуктів окислення, проявилась вже при двох місяцях годівлі тварин.

Накопичення в жирі продуктів полімеризації, яка характеризується зниженням йодного числа, більше, ніж на 5 % від первинного його значення, приводить до зменшення засвоюваності такого жиру тваринами.

В дійсний час проводиться строгий контроль за змінами якості фритюрного жиру. Кількість вторинних продуктів окислення в жирі не повинна перевищувати 1,0 %.

В зв’язку з викладеним слід відмітити, що жири, які використовуються для фритюру, повинні відповідати ряду технологічних вимог, тобто мати термостабільність;стійкість до окиснення; низька в’язкість в нагрітому стані; в них повинні бути відсутні специфічний смак і аромат. Для них повинна бути притаманна мала мінливість органолептичних показників в процесі тривалого нагрівання.

Для жаріння у фритюрі краще всього використовувати спеціальні фритюрні жири або комбіжир. Нерафіновані рослинні олії використовувати не можна, тому що вони містять фосфатиди та інші речовини, які легко розпадаються при нагріванні. Кількість жиру повинна бути в 6-20 разів більшою, ніж маса продукту, що завантажується одноразово. В процесі роботи фритюрний жир слід періодично фільтрувати. Таким чином, основні технологічні прийоми щодо покращання фритюрного жаріння зводяться, насамперед, до періодичного видалення дрібних часток, які потрапляють в жир з продукту, скороченню холостого нагрівання і витримки необхідного температурного режиму.

В технологічному процесі виробництва маргарину здійснюють гідрогенізацію жирів (обробку воднем). При гідрогенізації рослинних олій відбувається насичення подвійних зв’язків ненасичених жирних кислотах воднем. При цьому рідкі олії перетворюються в тверді сполуки. Такі гідровані жири у великій кількості входять до складу маргарину.

Існують інші методи отримання твердих жирів, наприклад, переетерифікація тригліцеридів. За рядом показників біологічна цінність переетерифікованої олії вище, ніж гідрованої. Встановлені нешкідливість такого жиру і вплив на організм, аналогічний впливу натурального вихідного жиру.

Біологічна активність жирів залежить також від вмісту жиророзчинних вітамінів, фосфоліпідів та інших біологічно активних речовин і значно знижується після теплової обробки.

13.5. ЗМІНИ УГЛЕВОДІВ

Вуглеводи переважають в їжі людини. Крім основного джерела енергії для організму людини вони беруть участь в побудові ліпоїдів, складних білків-ферментів та ін.

Джерелами вуглеводів служать насамперед продукти рослинного походження – хліб, крупи, картопля, овочі, фрукти, ягоди. За складом і характером перетворень вуглеводів окремих видів плодів і овочів сильно різняться між собою. У картоплі вуглеводи представлені насамперед крохмалем, в зеленому горосі – крохмалем і цукрами, в зрілих яблуках – глюкозою, фруктозою, сахарозой, у винограді – глюкозою.

Зберігання. В більшості плодів та овочів під час зберігання збільшується вміст крохмалю і цукрів. Крохмаль при зберіганні зерняткових плодів повністю переходить у цукри, в других плодах і ововчах, де крохмаль відсутній, вміст цукрів збільшується.

Тверда консистенція незрілих плодів і яблук, груш зумовлена вмістом у клітинних стінках протопектину. В процесі дозрівання під дією ферментів він переходить в розчинний пектин, помякшуючи при цьому плоди. При зберіганні яблук відбувається гідроліз крохмалю і триває перетворення геміцелюлоз і пентозанів до арабінози, гідроліз протопектину до пектину. В період старіння при тривалому зберіганні пектин розпадається і загальна його кількість зменшується.

Дозрівання. При дозріванні і зберіганні гороху і квасолі цукрової кукурудзи спостерігається перехід сахарози у крохмаль.

В клубнеплодах картоплі крохмаль переходить в цукор і навпаки. Швидкість перетворення цукрів на крохмаль залежить від температури і тривалості зберігання.

Для забезпечення проходження в бульбах основних ланок перетворень вуглеводів й попередження помітних втрат картоплі доцільно її зберігати взимку при температурі 3-4⁰С, а навесні до 1⁰С. При температурі 3⁰С, якщо й відбувається незначне накопичення цукрів, вони легко вивільняються з продукту. При цьому добре зберігаються кулінарні і технологчні властивості картоплі.

Велике значення при зберіганні продуктів рослинного походження також мають жироподібні речовини – воски, що покривають тонким шаром листя, стебла, плоди, захищаючи їх від зів’янення і ураження фітопатогенними мікроорганізмами.

Теплова обробка. Інверсія цукру. Глюкоза, фруктоза, сахароза солодкі на смак і розчинні у воді. Солодкий смак їх різний. Якщо солодкий смак сахарози прийняти за 100, то солодкий смак фруктози складе 173, інвертного цукру – 130, глюкози – 74, лактози – 16. Полісахариди важко розчиняються у воді або не розчиняються зовсім в холодній воді і не мають солодкого присмаку.

Глюкоза, фруктоза, сахароза легко засвоюються організмом. Сахароза під дією ферментів і кислот, розпадаються на рівні кількості глюкози і фруктози, їх перетворення носить назву інверсії, а отримана суміш – інвертного цукру.

Інвертний цукор утворюється при варінні киселів, компотів, запіканні яблук з цукром тощо. Він міститься в меді, а також в карамелі та інших кондитерських виробів. Ступінь інверсії сахарози залежить від тривалості теплової обробки, а також від виду і концентрації кислоти, що міститься в продукті. Так, при варінні очищених і нарізаних яблук різних сортів (антоновка, білий налив, кальвіль) в цукровому сиропі, який містить 18 % сахарози, найменш кислі з них, але відносно багаті лимонною кислотою, дали самий високий відсоток інвертного цукру. Яблука варять іноді в цукровому сиропі, злегка підкисленому лимонною кислотою, що, безсумнівно, збільшує ступінь інверсії сахарози порівняно з вказаним вище. Було встановлено, що при запіканні яблук в жарочній шафі без додавання цукру інвертується близько половини сахарози, що в ній міститься.

Продукти, що містять інвертний цукор, мають високу гігроскопічність, тобто здатність поглинати воду із повітря, і швидко відсирівають.

Із складних вуглеводів тваринного походження найбільше значення має глікоген.

Глибокий розпад цукрів найбільш сильно в умовах технологічної обробки відбувається:

- в процесі нагрівання цукру під дією високої температури або цукрового сиропу – карамелізація;

- при виробництві і в початковій стадії випікання дріжджового тіста, що викликається процесами бродіння;

- при тепловій обробці харчових продуктів. які містять редукуючи цукри і вільні амінокислоти – реакція меланоїдиноутворення.

Карамелізація. Нагрівання цукрів при температурах, які перевищують 100⁰С в слабо кислому та нейтральному середовищі призводить до утворення складної суміші продуктів, властивості і склад якої змінюється в залежності від середовища, виду і концентрації цукру, умов нагрівання. Продукти карамелізації сахарози є сумішшю різного ступеню полімеризації. Вони надають продукції, яка їх містить, колір від світло-коричневого до темно коричневого та гіркуватого присмаку.

Продукти карамелізації сахарози, отримані при нагріванні цукру (рафінаду, піску) відомі в технологічній практиці під назвою паленого цукру. Він споживається для підфарбування бульйонів, соусів, солодких страв та інших виробів.

Нагрівання похідних глюкози, таких як мальтоза, лактоза до високої температури (карамелізація) призводить до появи речовин, які впливають на утворення аромату. Використовуючи властивість мальтози посилювати солодкий присмак, його застосовують при виробництві кондитерських виробів, які замінюють цукор. Для ароматизації використовують і метилциклопентаноли з переважним солодким присмаком.

Розпад цукрів при бродінні. При бродінні тіста проходять складні біохімічні перетворення, обумовлені взаємодією ферментів дріжджів і кислотоутворюючих бактерій тіста та ферментів борошна (процес спиртового і молочнокислого бродіння). Вуглеводно-амілозний комплекс у процесі бродіння безупинно змінюється. Сахари борошна і цукор, що вводяться згідно рецептури виробу, досить швидко бродять із дріжджами, тобто відбувається ферментативний гідроліз сахарози. Паралельно з цим із крохмалю борошна під впливом його амілаз безупинно утворюється мальтоза.

Спиртове бродіння утворює собою ланцюг ферментативних реакцій, кінцевим результатом яких є розпад гексози з утворенням спирту, вуглекислого газу, та постачання дріжджових клітин тією енергією, яка необхідна для утворення нових речовин, використовуваних для процесів життєдіяльності. Цей процес залежить від рН середовища і температури (при температурі 35⁰С спостерігається максимальна його інтенсифікація). Крім спирту і вуглекислого газу в результаті бродіння утворюється вторинні побічні продукти бродіння (гліцерин, оцтовий альдегід, піровиноградна, оцтова, лимонна і молочна кислоти, аміловий, ізоаміловий та інші спирти).

Меланоїдиноутворення. Органолептичні і біологічні показники харчових продуктів залежать від характеру і ступеня змін, що входять до їх складу харчових речовин (білків, вуглеводів та ін.), пов‘язаних з їх термічною обробкою та зберіганням.

Найбільш глибокі зміни білків і вуглеводів відбуваються в результаті їх взаємодії з утворенням забарвлених в коричневий колір макромолекул полімерів, що називають меланоїдинами.

Як вже було сказано, на реакцію меланоїдиноутворення великий вплив має температура, вологість, реакція середовища якісний та кількісний склад взаємодіючих компонентів, присутність солей, вітамінів, летких альдегідів та інших сполук.

Наслідком утворення меланоїдинів є небажане потемніння і зміни аромату та смаку плодових соків, джемів, сухих фруктів і овочів, яке супроводжується збільшенням вмісту альдегідів і втратами деяких амінокислот і цукрі.

Для гальмування утворення мелпаноїдінів використовують сполуки, які легко зв‘язуються з карбонільними групами (перекис водню, сірчаниста кислота). Блокування реакції може бути також здійснене в результаті усунення однієї із взаємодіючих сполук, наприклад, глюкози, шляхом додавання ферменту глюкооксидази, наприклад при виробництві яєчного порошку.

В якості позитивної дії реакції меланоїдиноутворення є її використання для посилення аромату пшеничного хліба, в тісто якого додають амінокислоти або ферментовані білкові гідролізати в суміші із сахарозою.

В результаті реакції меланоїдиноутворення відбувається потемніння пряженого молока, а також сухого і згущеного із цукром, що зберігається тривалий час. Так, нагрівання молока при температурі вище 96⁰С викликає його слабке побуріння, зумовлене реакцією між лактозою, білками і деякими вільними амінокислотами (реакція Майара). На початковій стадії відбувається взаємодія лактози з вільними групами амінокислот (головним чином із NH₂-групою лізину) і утворюється аміносахарний комплекс – лактозамін.

R-NH₂ + COH (C₁₁H₂₁O₁₀) R-N=CH-(C₁₁H₂₁O₁₀) + H₂O

Амінокислота Лактоза Лактозамін

Подальше нагрівання супроводжується відщепленням амінної групи і появою альдегідів (ацетальдегіду, оксиметилфурфуролу). Ці речовини впливають на смак, запах продуктів і вступають в реакцію, утворюючи меланоїдини (Рис.13.3).

Альдоза + амінокислота N-заміщений глікозидами + Н₂О

Н₂О

Перегрупування Амадори

1-аміно-1-дезокси-2-кетоза (1-2-єнольна форма)

-3Н₂О -2 Н₂О a-амінокислоти

-2Н +2Н

Рис. 13.3. Схема меланоїдиноутворення

В результаті проходження цієї реакції втрачається від 20 до 50 % вільних амінокислот, при цьому втрати зростають по мірі збільшення тривалості нагрівання.

До більш значних втрат амінокислот і цукру призводить процес обжарювання м‘яса. Продукти реакцій меланоїдиноутворення, що утворюються при термічній обробці, по-різному впливають на органолептичні властивості готових виробів. Так, вони погіршують смак, колір і запах бульйонних кубиків, м‘ясних екстрактів та інших концентратів, але покращують смак жарених та тушених м‘ясних і рибних виробів.

В процесі теплової обробки в овочах темне забарвлення різної інтенсивності утворюється в залежності від присутності тих чи інших амінокислот та цукру. З глюкозою найбільш інтенсивне потемніння дає лізин, потім триптофан і аргінін, а найменше – глютамінова кислота і пролін.

Таким чином, процес обжарювання супроводжується з однієї сторони зниженням харчової цінності готового продукту в зв‘язку з втратами ними цінних харчових речовин, з іншого боку покращенням його органолептичних властивостей.

При створенні штучних або напівштучних продуктів широко використовують меланоїдинові препарати для імітації кольору, смаку і запаху жарених продуктів, так як це дозволяє виключити процеси жаріння.

Для збільшення смакових властивостей пива замість паленого солоду рекомендують препарат із солодових паростків, крім того отримані препарати, що нагадують за кольором, запахом порошки із сушених грибів і інших продуктів.

Крохмаль міститься в рослинах у вигляді окремих зерен. В залежності від типу рослинної тканини ці зерна можуть мати різні розміри від долей до 100 мкм і більше.

Механічна і теплова обробка. При промисловій і кулінарній обробці крохмальвмісних продуктів крохмаль виявляє здатність до:

- адсорбції вологи;

- набухання;

- клейстеризації;

- деструкції.

Інтенсивність всіх цих процесів залежить від походження і властивостей самого крохмалю. А також від таких технологічних факторів, як:

· температура нагрівання;

· тривалість нагрівання;

· співвідношення крохмалю і води;

· вид ферментів;

· активність ферментів тощо.

Основні властивості крохмалю проявляються у водному середовищі.

Нативний крохмаль в холодній воді практично нерозчинний, але може адсорбувати до 30 % вологи. Низькомолекулярні полісахариди, зокрема амілози, розчинні в холодній воді. Зі збільшенням молекулярної маси полісахариди розчинні тільки в гарячій воді.

Порівняно з амілазою амілопектин менш розчинний у воді і більш стійкий при різних видах технологічної обробки.

Розчиненню крохмальних полісахаридів у воді передує набухання -одна із найважливіших властивостей крохмалю, яка впливає на консистенцію, форму, об'єм і вихід готових виробів.

Ступінь набухання крохмальних зерен у воді насамперед залежить від температури і властивостей даного крохмалю. Так, більший ступень набухання має крохмаль клубневих, а менший - зернових, і ще менший - крохмальних зерен, які містять більшу кількість амілопектину, тобто набухання крохмалю йде в наступній послідовності:

клубневі ® зернові ® крохмальні зерна, які містять велику кількість амілопектину.

Використання крохмалю в харчовій промисловості пов'язано насамперед з його здатністю клейстеризуватися. Ознакою клейстеризації крохмалю є підвищення її в'язкості, тобто утворення крохмального клейстера.

Дисперсія, яка складається із крохмальних зерен, набухлих і розчинених у воді називається крохмальним клейстером; а процес його утворення - клейстеризацією. Цей процес найбільш інтенсивно проходить при температурі від 55 до 80°С.

Крохмальні клейстери відносно рідкої консистенції служать основою багатьох кулінарних виробів (киселі, соуси, супи-пюре тощо), які містять як правило від 2 до 5 % крохмалю. В клітинах виробів (відвареній картоплі, кашах), де співвідношення крохмалю і води приблизно 1:2 — 1:5 утворюються клейстери більш щільної консистенції.

В харчовій продукції, яка містить невелику кількість води (менш 100 % маси крохмалю): хліб, крекери, зірвані зерна та інші, крохмальні зерна мало обводнені, частково зберігають свою форму, структуру.

На в'язкість клейстерів впливає не тільки концентрація крохмалю, але і інші фактори:

- сахароза в концентрації 20 % збільшує в'язкість;

- хлористий натрій значно знижує;

- при рН від 4 до 7 знижується не значно;

- гліцериди - знижують.

Моногліцериди знижують липкість макаронних виробів, попереджають утворення драглів в супах, соусах, затримують почерствіння хлібу. Білки впливають стабілізуюче на крохмальні клейстери, наприклад, соуси з борошном більш стабільні при зберіганні, заморожуванні і відтаюванні, ніж клейстери на крохмалі, виділеному із борошна.

В процесі тривалого зберігання і охолодження виробів, які містять клейстеризований крохмаль, відбувається ретроградація крохмальних полісахаридів - перехід їх із розчинного в нерозчинний стан внаслідок агрегації молекул (утворення кристалічних структур).

Це явище вважається однією із причин почерствіння хліба і старіння виробів із круп. Ретроградація посилюється при заморожуванні виробів. Неодноразове заморожування і відтаювання призводять до повної і необратимої ретроградації полісахаридів і, як наслідок, різкого ушкодження якості харчової продукції. Ретроградацію частково можна усунути нагріванням, тому зокрема каші та макаронні вироби після проведення теплової обробки на роздачі зберігають на мармітах, черствий хліб для покращання його органолептичних властивостей прогрівають.

Використання різних фізико-хімічних властивостей крохмалю дозволяє отримати на основі цього полімеру напівфабрикати, які мають необхідну водопоглинаючу здатність, пластичність тощо.

При більш високих температурах термічної обробки крохмальні зерна змінюються (при варіння на пару, варінні у воді, при випіканні, сушінні при атмосферному і підвищеному тиску, при жарінні тощо) в крохмалевмісних виробах, приготованих за різними рецептурами, до отримання виробів різної консистенції (супи, соуси), сприяє утворенню структури хліба, повітряних продуктів типу зривних зерен, крекерів тощо.

При промисловій і кулінарній обробці крохмальвмісних продуктів нагрівання в присутності води, під дією підвищеного тиску, гарячого жиру, сухого нагрівання при температурі вище 100°С) відбувається деструкція крохмалю. При використанні крохмалю або крохмалепродуктів необхідно враховувати:

- природні властивості крохмалю;

- ступінь змін крохмалю при термічній обробці.

Наприклад, при пасеруванні борошна для приготування деяких супів, соусів при температурі 150°С природні властивості крохмалю (в'язкість, здатність до набухання) знижуються в 2 рази, тому сухе нагрівання борошна слід проводити при температурі не вище 120°С.

При приготуванні із сирої крупи розсипчастих каш консистенція останніх не завжди буває задовільною. Тому гречану крупу перед варінням обжарюють, а рисову і манну каші підсушують. Деструкція крохмалю, яка при цьому відбувається, знижує здатність його до набухання і клейстерізації при подальшому варінні круп, що зумовлює покращення консистенції розсипчастих каш.

Ферментативна деструкція крохмалю відбувається при приготуванні дріжджового тіста, випіканні виробів з нього, варінні картоплі тощо. Існує два типи ферментативного гідролізу крохмалю: розрідження – утворення порівняно великих високомолекулярних уламків декстринів і сахарифінація – утворення переважно низькомолекулярних вуглеводів (дисахариду мальтози, що складається з двох частинок глюкози). Відповідно до цього розрізняють амілази двох типів дії – розріджуючі і сахарифікуючі. Разом із декстринами утворюється певна кількість мальтози, а сахарифікуюча амілаза разом із мальтозою дає також певну кількість декстринів. У найбільш загальній формі дію різних амілаз можна представить наступним чином:

a-амілаза

Крохмаль Декстрин + мальтоза

Розріджуюча

b-амілаза

Крохмаль Мальтоза + Обмежена кількість декстринів

сахарифікуюча

Декстриназа

Декстрини Мальтоза

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: