Изменения, протекающие в сырье в процессе кулинарной обработки

Просеивание. Просеивают муку, крупу. При этом применяют фракционное разделение: сначала удаляют более крупные примеси, а затем – более мелкие. Для этого используют сита с отверстиями различных размеров. Сита бывают металлические (со штампованными отверстиями), проволочные (из круглой металлической проволоки), а также волосяные, шелковые, капроновые. Кроме ручных сит, для муки на предприятиях используют просеиватели с механическим приводом.

Дозирование. С этой целью производится дозирование продуктов по массе или объему.

Гидромеханические способы обработки. Гидромеханическое воздействие на продукты состоит в удалении с поверхности загрязнений и снижении микробной обсемененности, а также в замачивании некоторых видов продуктов (бобовые, крупы) в целях интенсификации процессов тепловой обработки, в разделении смесей, состоящих из частей различной удельной массы.

Пенообразование. Это способ обработки, заключающийся в интенсивном перемешивании одного или нескольких продуктов с целью получения пышной или пенистой массы. Пенообразование, так же как и эмульгирование, связано с увеличением поверхности раздела двух разных фаз – газа и жидкости. Устойчивость пен зависит от прочности этого каркаса.

Растворение – переход твердой фазы в жидкую. В кулинарной практике часто готовят растворы соли и сахара разной консистенции.

Набухание. Некоторые высохшие студни (ксерогели) способные набухать – поглощать жидкость, при этом их объем значительно увеличивается. Набухание следует отличать от впитывания жидкости порошкообразными или пористыми телами без увеличения объема, хотя эти два процесса часто происходят одновременно. Набухание либо является с целью обработки (замачивание сушеных грибов, овощей, круп, бобовых, желатина), либо сопровождает другие способы обработки (варка крупы, макарон и других продуктов).

Адгезия. Уменьшение адгезии весьма актуально при выпечке изделий из теста, а также при изготовлении самого теста (потери в деже, на лопастях тестомесильных машин, на разделочных столах). Снижения адгезии является использование муки «на подпыл» при формовке изделий.

Термомассоперенос. Поверхностный нагрев создает в продуктах градиент температуры и вызывает перемещение влаги. Пищевые продукты представляют собой капиллярно-пористые тела. В капиллярах на влагу действуют силы поверхностного натяжения. Одновременно часть влаги с поверхности изделия под действием высокой температуры испаряется. Поверхностный слой быстро обезвоживается, в нем повышается температура, под действием которой отдельные пищевые вещества претерпевают глубокие изменения (меланоидинообразование, декстринизация крахмала, карамелизация сахаров), в результате чего на продукте образуется румяная корочка. Образовавшаяся корочка уменьшает потери влаги, а следовательно, и массы изделия за счет испарения.

Химическое разрыхление теста – использование гидрокарбоната натрия, карбоната аммония и специальных пекарских порошков для придания тесту мелкопористой структуры.

Спиртовое и молочнокислое брожение вызывают дрожжи и молочнокислые бактерии при изготовлении дрожжевого теста.

Нагревание. Тепловая обработка продуктов является основным способом технологического процесса производства кулинарной продукции. Нагревание продукта с использованием различных сред, передающих тепло, вызывает изменения его структурно-механических, физико-химических и оранолептических свойств, которые в совокупности определяют готовность изделия, его консистенцию, цвет, запах и вкус.

Поверхностный нагрев. В этом случае поверхность продукта нагревается при контакте с водой, паром, нагретым жиром, воздухом или инфракрасными лучами. От нагретой поверхности тепло передается за счет теплопроводности в глубь продукта, и вся его масса постепенно прогревается. Этот вид нагрева может быть контактным или радиационным.

При контактном нагреве продукт помещают на нагретые поверхности или греющую среду (воду, пар, жир, нагретый воздух). В этом случае продукт нагревается только с одной стороны и в процессе обработки его надо переворачивать.

Охлаждение – отдача тепла в окружающую среду. Охлаждение используют также для создания режимов, необходимых для проведения технологических процессов: раскатки слоеного теста, взбивания пены.

Изменение белков

Значение белков в кулинарных рецептурах. Белки являются важнейшими структурными элементами клеток.

Технологические свойства белков. Наиболее важными технологическими свойствами белков являются: гидратация (набухание в воде), денатурация, способность образовывать пены, деструкция и др. Гидратацией называется способность белков прочно связывать значительное количество влаги. Способность белков к дополнительной гидратации имеет в технологии пищи большое значение. От нее зависят сочность, способность удерживать влагу, реологические свойства теста и т.д. Гидратация в кулинарной практике имеет место при приготовлении различных видов теста, при набухании белков круп, бобовых, макаронных изделий и т.д. Дегидратацией называется потеря белками связанной воды при сушке, замораживании и размораживании мяса и рыбы, при тепловой обработке полуфабрикатов и т.д.

Денатурация белков. Денатурация – это сложный процесс, при котором под влиянием внешних факторов (температуры, механического воздействия, действия кислот, щелочей, ультразвука и др.) происходит изменение вторичной, третичной или четвертичной структуры белковой макромолекулы, т. е. нативной (естественной) пространственной структуры. При кулинарной обработке денатурацию белков чаще всего вызывает нагревание. Денатурация сопровождается изменениями важнейших свойств белка. А именно:

· Потерей способности к гидратации (растворению, набуханию)

· Потерей устойчивости белковых глобул, которая сопровождается их агрегированием (свертыванием, или коагуляцией, белка).

Агрегирование – это взаимодействие денатурированных молекул белка, которое сопровождается образованием более крупных частиц. Белки, представляют собой более или менее обводненные гели (мышечные белки мяса, птицы, рыбы; белки круп, бобовых, муки после гидратации и др.), при денатурации уплотняются, при этом происходит их дегидратация с отделением жидкости в окружающую среду. Белковый гель, подвергнутый нагреванию, как правило, имеет меньшие объемы и массу, но большие механическую прочность и упругость по сравнению с исходным гелем нативных (натуральных) белков.

Деструкция белков. При длительной тепловой обработке белки подвергаются более глубоким изменениям, связанным с разрушением их макромолекул. Деструкция белков может быть целенаправленным приемом кулинарной обработки, способствующим интенсификации технологического процесса (использование ферментных препаратов для ослабления клейковины теста, получение белковых гидролизатов и др.).

Пенообразование. Белки в качестве пенообразователей широко используют при производстве кондитерских изделий (тесто бисквитное, белково-взбивное), при взбивании сливок, сметаны, яиц и др. устойчивость пены зависит от природы белка, его концентрации, а также температуры. Белки способны связывать вкусовые и ароматические вещества, что обусловлено как химической природой этих веществ, так и поверхностными свойствами белковой молекулы, а также определенными факторами окружающей среды. При длительном хранении происходит «старение» белков, при этом снижается их способность к гидратации, удлиняются сроки тепловой обработки, затрудняется разваривание продукта (например, варка бобовых после длительного хранения). При нагревании с восстанавливающими сахарами белки образуют меланоидины.

Изменение биологической ценности и усвояемости белков при тепловой кулинарной обработке пищевых продуктов. В результате теплового воздействия белковые гели уплотняются тем сильнее, чем продолжительнее нагревание и выше температура. В зависимости от степени уплотнения свернувшиеся белки лучше или хуже расщепляются протеолитические ферментами.

Изменение углеводов.

Гидролиз дисахаридов. Дисахариды гидролизуются под действием как кислот, так и ферментов. Кислотный гидролиз имеет место в таких технологических процессах, как варка плодов и ягод в растворах сахара различной концентрации (приготовление компотов, киселей, фруктово-ягодных начинок), запекание яблок, уваривание сахара с какой-либо пищевой кислотой (приготовление помадок). Ферментативному гидролизу подвергаются сахароза и мальтоза при брожении и в начальный период выпечки дрожжевого теста. Сахароза под воздействием фермента сахарозы расщепляются на глюкозу и фруктозу. А мальтоза под действием фермента мальтозы – до двух молекул глюкозы. Оба фермента содержатся в дрожжах. Сахароза добавляется в тесто в соответствии с его рецептурой, мальтоза образуется в процессе гидролиза из крахмала. Накапливающиеся моносахариды участвуют в разрыхлении дрожжевого теста.

Брожение. Глубокому распаду подвергаются сахара при брожении дрожжевого теста. Под действием ферментов дрожжей сахара превращаются в спирт и углекислый газ, последний разрыхляет тесто. Кроме того, под действием молочнокислых бактерий сахара в тесте превращаются в молочную кислоту, которая задерживает развитие гнилостных процессов и способствует набуханию белков клейковины.

Карамелизация. Глубокий распад сахаров при нагревании их выше температуры плавления с образованием темноокрашенных продуктов называется карамелизацией. При нагревании ее в ходе технологического процесса в слабокислой или нейтральной среде происходит частичная инверсия с образованием глюкозы и фруктозы, которые претерпевают дальнейшие превращения. Карамелана (вещество светоло-соломенного цвета, растворяющееся в холодной воде), карамелена (вещество ярко-коричневого цвета с рубиновым оттенком, растворяющееся и в холодной, и в кипящей воде), карамелина (вещество темно-коричневого цвета, растворяющееся только в кипящей воде).

Меланоидинообразование. Под меланоидинообразованием понимают взаимодействие восстанавливающих сахаров (моносахариды и восстанавливающие дисахариды, как содержащиеся в самом продукте, так и образующиеся при гидролизе более сложных углеводов) с аминокислотами, пептидами и белками, приводящее к образованию темноокрашенных продуктов – меланоидинов. Реакция меланоидинообразование имеет больше значение в кулинарной практике. Ее положительная роль состоит в образовании аппетитной корочки на жареных, запеченных блюдах из мяса, птицы, рыбы, выпечных изделиях из теста; побочные продукты этой реакции участвуют в придании готовым блюдам вкуса и аромата. Отрицательная роль реакции меланоидинообразования заключается в том, что она вызывает потемнение фритюрного жира, фруктовых пюре, некоторых овощей; снижает биологическую ценность белков, поскольку в ходе ее происходит связывание аминокислот.

Изменение крахмала

Широкое использование в кулинарной практике обусловлено комплексом характерных для него технологических свойств: набуханием и клейстеризацией, гидролизом, декстринизацией (термическая деструкция).

Набухание и клейстеризация крахмала. Набухание – одно из важнейших свойств крахмала, которое влияет на консистенцию, форму, объем и выход готовых изделий. При нагревании от 55 до 80⁰С крахмальные зерна поглощают большое количество воды, увеличиваются в объеме в несколько раз, теряют кристаллическое строением, а следовательно, анизотропность. Крахмальная суспензия превращается в клейстер. Процесс его образования называется клейстеризацией. Таким образом, клейстеризация – это разрушение нативной структуры крахмального зерна, сопровождаемое набуханием. При охлаждении крахмалосодержащих продуктов количество растворимой амилозы в них снижается в результате ретроградации (выпадение в осадок). При этом происходит старение крахмальных студней (синерезис), и изделия черствеют.

Гидролиз крахмала. Ферментативный гидролиз крахмала происходит при изготовлении дрожжевого теста и выпечке изделий из него. Степень гидролиза крахмала под действием β-амилазы увеличивается с повышением температуры теста при замесе и в начальный период выпечки, с увеличением продолжительности замеса. Кроме того, она зависит от размера (или величины) помола муки и степени повреждения крахмальных зерен. Чем больше поврежденных зерен (чем меньше помол муки), тем быстрее протекает гидролиз (или ферментативная деструкция) крахмала.

Декстринизация (термическая деструкция крахмала). Декстринизация – это разрушение структуры крахмального зерна при сухом нагреве его свыше 120⁰С с образованием растворимых в воде декстринов и некоторого количества продуктов глубокого распада углеводов. В кулинарной практике декстринизация крахмала происходит в корочке изделий из теста.

Изменения жиров

При любом способе тепловой обработки 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 от присутствия веществ, способных вступать с жиром в химические взаимодействия.