Изменения углеводов и белков

Дисциплина «Технология приготовления пищи» является профилирующей при подготовке специалистов — технологов общественного питания.

Как известно, слово «технология» объединяет два понятия: tehne — искусство, ремесло, logos — учение, знание. Поэтому технологию следует рассматривать как науку о средствах и способах обработки материалов.

Основная задача дисциплины — изучение процессов производства продукции общественного питания. Общественное питание представляет собой отрасль народного хозяйства, основу которой составляют предприятия, характеризующиеся единством форм организации производства и обслуживания потребителей и различающиеся по типам, специализации. Развитие общественного питания дает существенную экономию общественного труда вследствие более рационального использования техники, сырья, материалов. Предоставляет рабочим и служащим в течение рабочего дня горячую пищу, что повышает их работоспособность, сохраняет здоровье. Дает возможность организации сбалансированного рационального питания в детских и учебных заведения.

Успешная деятельность предприятия (фирмы) определяется качеством производимых услуг, которые должны: четко отвечать определенным потребностям, удовлетворять требования потребителя, соответствовать применяемым стандартам и техническим условиям, отвечать действующему законодательству и другим требованиям общества, предоставляться потребителю по конкурентоспособным ценам, обеспечить получение прибыли.

Для достижения поставленных целей предприятие должно учитывать все технические, административные и человеческие факторы, влияющие на качество продукции и ее безопасность.

Повышение эффективности общественного питания основывается на общих для всего народного хозяйства, принципах интенсификации производства — достижение высоких результатов при наименьших затратах материальных и трудовых ресурсов.

Создание необходимых условий для удовлетворения потребностей людей в полноценном питании по месту работы, учебы, жительства и отдыха, повышение качества обслуживания и предоставление дополнительных услуг предприятиями общественного питания — важнейшие социально-экономические задачи государства.

1. Изменения углеводов и белков при приготовлении отделочных полуфабрикатов

1.1 Изменение углеводов

В пищевых продуктах содержатся моносахариды (глюкоза, фруктоза), олигосахариды (дии трисахароза — мальтоза, лактоза и др.), полисахариды (крахмал, целлюлоза, гемицеллюлозы, гликоген) и близкие к углеводам пектиновые вещества. Изменения сахаров. В процессе изготовления различных кулинарных изделий часть содержащихся в них Сахаров расщепляется. В одних случаях расщепление ограничивается гидролизом дисахаридов, в других — происходит более глубокий распад Сахаров (процессы брожения, карамелизации, меланоидинообразования).

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, фруктовоягодных начинок), запекание яблок, уваривание сахара с какой-либо пищевой кислотой (приготовление помадок). Сахароза в водных растворах под влиянием кислот присоединяет молекулу воды и расщепляется на равные количества глюкозы и фруктозы (инверсия сахарозы). Образующийся инвертный сахар хорошо усваивается организмом, обладает высокой гигроскопичностью и способностью задерживать кристаллиза-цию сахарозы. Если сладость сахарозы принять за 100%, то для глюкозы этот показатель составит 74%, а для фруктозы 173%. Поэтому следствием инверсии является некоторое повышение сладости сиропа или готовых изделий. Степень инверсии сахарозы зависит от вида кислоты, ее концентрации, продолжительности нагрева. Органические кислоты по инверсионной способности можно расположить в следующем порядке: щавелевая, лимонная, яблочная и уксусная. В кулинарной практике, как правило, используют уксусную и лимонную кислоты, первая слабее щавелевой кислоты в 50, вторая в 11 раз. Ферментативному гидролизу подвергаются сахароза и мальтоза при брожении и в начальный период выпечки дрожжевого теста. Сахароза под воздействием фермента сахаразы расщепляется на глюкозу и фруктозу, а мальтоза под действием фермента мальтазы — 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.

1.1.1 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 молочно-кислых бактерий сахара в тесте превращаются в молочную кислоту, которая задерживает развитие гнилостных процессов и способствует набуханию белков клейковины.

1.1.2 Карамелизация

Глубокий распад Сахаров при нагревании их выше температуры плавления с образованием темноокрашенных продуктов называется карамелизацией. Температура плавления фруктозы 98−102°С, глюкозы — 145−149, сахарозы — 160−185°С. Происходящие при этом процессы сложны и еще недостаточно изучены. Они в значительной степени зависят от вида и концентрации сахара, условий нагревания, рН среды и других факторов. В кулинарной практике чаще всего приходится иметь дело с карамелизацией сахарозы. При нагревании ее в ходе технологического процесса в слабокислой или нейтральной среде происходит частичная инверсия с образованием глюкозы и фруктозы, которые претерпевают дальнейшие превращения. Например, от молекулы глюкозы может отщепиться одна или две молекулы воды (дегидратация), а образовавшиеся продукты (ангидриды) соединиться друг с другом или с молекулой сахарозы. Последующее тепловое воздействие может привести к выделению третьей молекулы воды с образованием оксиметилфурфурола, который при дальнейшем нагревании может распадаться с образованием муравьиной и левулиновой кислот или образовывать окрашенные соединения. Окрашенные соединения представляют собой смесь веществ различной степени полимеризации: карамелана (вещество светло-соломенного цвета, растворяющееся в холодной воде), карамелена (вещество нрко-коричневого цвета с рубиновым оттенком, растворяющееся и в холодной, и в кипящей воде), карамелина (вещество темно-коричневого цвета, растворяющееся только в кипящей поде) и др., превращающуюся в некристаллизующуюся массу (жженку). Жженку используют в качестве пищевого красителя. Карамелизация Сахаров происходит при подпекании лука и моркови для бульонов, при запекании яблок, при приготовлении многих кондитерских изделий и сладких блюд.

1.1.3 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 (от гр. melanos — темный). Этот процесс называют также реакцией Майара, по имени ученого, который в 1912 г. впервые его описал. Реакция меланоидинообразования имеет большое значение в кулинарной практике. Ее положительная роль состоит в следующем: она обусловливает образование аппетитной корочки на жареных, запеченных блюдах из мяса, птицы, рыбы, выпечных изделиях из теста; побочные продукты этой реакции участвуют в образовании вкуса и аромата готовых блюд. Отрицательная роль реакции меланоидинообразования заключается в том, что она вызывает потемнение фритюрного жира, фруктовых пюре, некоторых овощей; снижает биологическую ценность белков, поскольку связываются аминокислоты. В реакцию меланоидинообразования особенно легко вступают такие аминокислоты, как лизин, метионин, которых чаще всего недостает в растительных белках. После соединения с сахарами эти кислоты становятся недоступными для пищеварительных ферментов и не всасываются в желудочно-кишечном тракте. В кулинарной практике часто нагревают молоко с крупам, овощами. В результате взаимодействия лактозы и лизина биологическая ценность белков готовых блюд снижается.

1.1.4 Изменения крахмала. Строение крахмального зерна и свойства крахмальных полисахаридов

В значительных количествах крахмал содержится в крупе, бобовых, муке, макаронных изделиях, картофеле. Находится он в клетках растительных продуктов в виде крахмальных зерен разной величины и формы. Они представляют собой сложные биологические образования, в состав которых входят полисахариды (амилоза и амилопектин) и небольшие количества сопутствующих им веществ (кислота фосфорная, кремневая др., минеральные элементы и т. д.). Крахмальное зерно имеет слоистое строение. Слои состоят из частиц крахмальных полисахаридов, радиально расположенных и образующих зачатки кристаллической структуры. Благодаря этому крахмальное зерно обладает анизотропностью (двойным лучепреломлением). Образующие зерно слои неоднородны: устойчивые к нагреванию чередуются с менее устойчивыми, более плотные — с менее плотными. Наружный слой более плотный, чем внутренние, и образует оболочку зерна. Все зерно пронизано порами и благодаря этому способно поглощать влагу. Большин-ство видов крахмала содержит 15 — 20% амилозы и 80 — 85% амилопектина. Однако крахмал восковидных сортов кукурузы, риса и ячменя состоит в основном из амилопектина, а крахмал некоторых сортов кукурузы и гороха содержит 50 — 75% амилозы.

Молекулы крахмальных полисахаридов состоят из остатков глюкозы, соединенных друг с другом в длинные цепи. В молекулы амилозы таких остатков входит в среднем около 1000. Чем длиннее цепи амилозы, тем она хуже растворяется. В молекулы амилопектина остатков глюкозы входит значительно больше. Кроме того, в молекулах амилозы цепи прямые, а у амилопектина они ветвятся. В крахмальном зерне молекулы полисахаридов изогнуты и расположены слоями. Широкое использование крахмала 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 крахмала с водой (крахмальной суспензии) до температуры 50 — 55 °C крахмальные зерна медленно поглощают воду (до 50% своей массы) и ограниченно набухают. При этом повышения вязкости суспензии не наблюдается. Набухание это обратимо: после охлаждения и сушки крахмал практически не изменяется. При нагревании от 55 до 80 °C крахмальные зерна поглощают большое количество воды, увеличиваются в объеме в несколько раз, теряют кристаллическое строение, а следовательно, анизотропность. Крахмальная суспензия превращается в клейстер. Процесс его образования называется клейстеризацией. В небольших количествах крахмал содержится в крупе, бобовых, муке, макаронных изделиях, картофеле. Находится он в клетках растительных продуктов в виде крахмальных зерен разной величины и формы. Они представляют собой сложные биологические образования, в состав которых входят полисахариды (амилоза и амилопектин) и небольшие количества сопутствующих им веществ (кислоты фосфорная, кремневая и др., минеральные элементы и т. д.). Крахмальное зерно имеет слоистое строение (рисунок 1).

Рисунок 1. Изменение структуры водных систем желатина при нагревании и охлаждении: 1,2 — молекулярно-дисперсная система; 3 — студень с тройными связями.

Слои состоят из частиц крахмальных полисахаридов, радиально расположенных и образующих зачатки кристаллической структуры. Благодаря этому крахмальное зерно обладает анизотропностью (двойным лучепреломлением). Образующие зерно слои неоднородны: устойчивые к нагреванию чередуются с менее устойчивыми, более плотные — с менее плотными. Наружный слой более плотный, чем внутренние, и образует оболочку зерна. Все зерно пронизано порами и благодаря этому способно поглощать влагу. Таким образом, клейстеризация — это разрушение нативной структуры крахмального зерна, сопровождае-мое набуханием. Температура, при которой анизотропность большинства зерен разрушена, называется температурой клейстеризации. Температура клейстеризации разных видов крах-мала неодинакова. Так, клейстеризация картофельного крахмала наступает при 55−65°С, пшеничного при 60−80, кукурузного при 60−71, рисового при 70−80°С. Процесс клейстеризации крахмальных зерен идет поэтапно:

при 55 — 70 °C зерна увеличиваются в объеме в несколько раз, теряют оптическую анизотропность, но еще сохраняют слоистое строение; в центре крахмального зерна образуется полость («пузырек»); взвесь зерен в воде превращается в клейстер — малоконцентрированный золь амилозы, в котором распределены набухшие зерна (первая стадия клейстеризации);

при нагревании выше 70 °C в присутствии значительного количества воды крахмальные зерна увеличиваются в объеме в десятки раз, слоистая структура исчезает, значительно повышается вязкость системы (вторая стадия клейстеризации); на этой стадии увеличивается количество растворимой амилозы; раствор ее частично остается в зерне, а частично диффундирует в окружающую среду.

При длительном нагревании с избытком воды крахмальные пузырьки лопаются, и вязкость клейстера снижается. Примером этого в кулинарной практике является разжижение киселя в результате чрезмерного нагрева. Крахмал клубневых растений (картофель, топинамбур) дает прозрачные клейстеры желеобразной консистенции, а зерновых (кукуруза, рис, пшеница и др.) — непрозрачные, молоч-но-белые, пастообразной консистенции.

Консистенция клейстера зависит от количества крахмала: при содержании его от 2 до 5% клейстер получается жидким (жидкие кисели, соусы, супы-пюре); при 6−8% - густым (густые кисели). Еще более густой клейстер образуется внутри клеток картофеля, в кашах, блюдах из макаронных изделий.

На вязкость клейстера влияет не только концентрация крах-мала, но и присутствие различных пищевых веществ (сахаров, минеральных элементов, кислот, белков и др.). Так, сахароза повышает вязкость системы, соль снижает, белки оказывают стабилизирующее действие на крахмальные клейстеры. При охлаждении крахмалосодержащих продуктов количество растворимой амилозы в них снижается в результате ретроградации (выпадение в осадок). При этом происходит старе-ние крахмальных студней (синерезис), и изделия черствеют. Скорость старения зависит от вида изделий, их влажности и температуры хранения. Чем выше влажность блюда, кулинарного изделия, тем интенсивнее снижается в нем количество водорастворимых веществ. Наиболее быстро старение протекает в пшенной каше, медленнее — в манной и гречневой. Повышение температуры тормозит процесс ретроградации, поэтому блюда из крупы и макаронных изделий, которые хранится на мармитах с температурой 70 — 80 °C, имеют хорошие органолептические показатели в течение 4 ч.

Гидролиз крахмала. Крахмальные полисахариды способны распадаться до молекул составляющих их сахаров. Процесс называется гидролизом, так как идет с присоединением воды. Различают ферментативный и кислотный гидролиз. Ферменты, расщепляющие крахмал, носят название амилаз. Существуют два вида их:

— амилаза, которая вызывает частичный распад цепей крахмальных полисахаридов с образованием низкомолекулярных соединений — декстринов; при продолжительном гидролизе возможно образование мальтозы и глюкозы;

— амилаза, которая расщепляет крахмал до мальтозы. Ферментативный гидролиз крахмала происходит при изготовлении дрожжевого теста и выпечке изделий из него, варке картофеля и др.

В пшеничной муке обычно содержитсяамилаза; мальтоза, образующаяся под ее влиянием, является питательной средой для дрожжей. В муке из проросшего зерна преобладаетамилаза, образующиеся под ее воздействием декстрины придают изделиям липкость, неприятный вкус. Степень гидролиза крахмала под действиемамилазы увеличивается с повышением температуры теста при замесе и в начальный период выпечки, с увеличением продолжительности замеса. Кроме того, она зависит от крупности помола муки и степени повреждения крахмальных зерен. Чем больше поврежденных зерен (чем тоньше помол муки), тем быстрее протекает гидролиз (или ферментативная деструкция) крахмала. В картофеле также содержитсяамилаза, превращающая крахмал в мальтозу. Мальтоза расходуется на дыхание клубней. При температуре, близкой к 0 °C, дыхание замедляется, мальтоза накапливается, и картофель становится сладким (подмороженный картофель). При использовании подмороженный картофель рекомендуется выдержать некоторое время при комнатной температуре. В этом случае дыхание к ней усиливается, сладковатость их уменьшается. Активностьамилазы возрастает интервале от 35 до 40 °C, при температуре 65 °C фермент разрушается. Поэтому, если картофель: перед варкой залить холодной водой, то пока клубни прогреваются, значительная часть крахмала успеет превратиться в мальтозу и перейти в отвар, и потери питательных веществ увеличивается. Если же картофель залить кипящей водой, то (амилаза инактивируется и потери питательных веществ будут меньше).

Кислотный гидролиз крахмала может происходить при нагревании его в присутствии кислот и воды, при образуется глюкоза. Кислотный гидролиз имеет место при варке красных соусов, при варке киселей и длительном хранении их в горячем состоянии. Декстринизация (термическая деструкция крахмала). Декстринизация — это разрушение структуры крахмального зерна при сухом нагреве его свыше 120 °C с образованием растворимых в воде декстринов и некоторого количества продуктов глубокого распада углеводов (углекислого газа, окиси углерода и др.). Декстрины имеют окраску от светлотой до темно-коричневой. Разные виды крахмала обладают личной устойчивостью к сухому нагреву. Так, при нагреве до 180 °C разрушается до 90% зерен картофельного крахмала до 14% - пшеничного, до 10% - кукурузного. Чем выше температура, тем большее количество крахмальных полисахаридов превращается в декстрины. В результате декстринизации снижается способность крахмала к набуханию в горя воде и клейстеризации. Этим объясняется более густая констенция соусов на белой пассировке (температура пассирования муки 120°С) по сравнению с соусами на красной пассировке (температура пассирования муки 150°С) при одном и том расходе муки. В кулинарной практике декстринизация крахмала происходит не только при пассировании муки для соусов, но также при обжаривании гречневой крупы, подсушивании риса, вермишели, лапши перед варкой, в поверхностных слоях картофеля при жарке, в корочке изделий из теста.

1. 2. Изменения белков

Белки относятся к основным химическим компонентам пищи. Они имеют и другое название — протеины, которое под первостепенное биологическое значение этой группы веществ (от гр. рrotos — первый, важнейший).

1.2.1 Значение белков в кулинарных рецептурах

Белки являются структурными элементами клеток; служат материалом для образования ферментов, гормонов и др.; влияют на усвояемость жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ и т. д. Ежесекундно в нашем организме отмирают миллионы клеток и для восстановления их взрослому человеку требуется 100 г белка в сутки, причем заменить его другими веществами невозможно. Поэтому технологи, занятые организацией питания постоянного контингента потребителей по дневным рационам (интернаты, санатории, больницы и т. д.) или скомплектованному меню отдельных приемов пищи, должны обеспечивать содержание белка в блюдах, соответствующее физиологическим потребностям человека.

Пользуясь таблицами химического состава готовых блюд, можно разработать меню рациона так, чтобы удовлетворить потребность питающихся в белках как по количеству, так и по качеству, т. е. обеспечить биологическую ценность. Биологическая ценность белков определяется содержанием незаменимых аминокислот (НАК), и их соотношением. Белки, содержащие все НАК (их восемь: триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин) и в тех соотношениях, в каких они входят в белки нашего организма, называются полноценными. К ним относятся белки мяса, рыбы, яиц, молока. В растительных белках, как правило, недостаточно лизина, метионина, триптофана и некоторых других НАК. Так, в гречневой крупе недостает лейцина, в рисе и пшенице — лизина. Незаменимая аминокислота, которой меньше всего в данном белке, называется лимитирующей. Остальные аминокислоты усваиваются в адекватных с ней количествах. Один продукт может дополнять другой по содержанию аминокислот. Однако такое взаимное обогащение происходит только в том случае, если эти продукты поступают в организм с разрывом во времени не более чем 2−3 ч. Поэтому большое значение имеет сбалансированность по аминокислотному составу не только суточных рационов, но и отдельных приемов пищи и даже блюд. Это необходимо учитывать при создании рецептур блюд и кулинарных изделий, сбалансированных по содержанию НАК. Наиболее удачными комбинациями белковых продуктов являются:

мука + творог (ватрушки, вареники, пироги с творогом);

картофель + мясо, рыба или яйцо (картофельная запеканка с мясом, мясное рагу, рыбные котлеты с картофелем и др.);

гречневая, овсяная каша + молоко, творог (крупеники, каши с молоком и др.);

бобовые с яйцом, рыбой или мясом.

Наиболее эффективное взаимное обогащение белков достигается при их определенном соотношении, например:

5 частей мяса + 10 частей картофеля;

5 частей молока + 10 частей овощей;

5 частей рыбы + 10 частей овощей;

2части яиц + 10 частей овощей (картофеля) и т. д.

Усвояемость белков зависит от их физико-химических свойств, способов и степени тепловой обработки продуктов. Например, белки многих растительных продуктов плохо перевариваются, так как заключены в оболочки из клетчатки и других веществ, препятствующих действию пищеварительных ферментов (бобовые, крупы из цельных зерен, орехи и др.). Кроме того, в ряде растительных продуктов содержатся вещества, тормозящие действие пищеварительных ферментов (фазиолин фасоли). По скорости переваривания на первом месте находятся белки яиц, молочных продуктов и рыбы, затем мяса (говядина, свинина, баранина) и, наконец, хлеба и крупы. Из белков животных продуктов в кишечнике всасывается более 90% аминокислот, из растительных — 60 — 80%. Размягчение продуктов при тепловой обработке и протирание их улучшает усвояемость белков, особенно растительного происхождения. Однако при избыточном нагревании содержание НАК может уменьшиться. Так при длительной тепловой обработке в ряде продуктов снижается количество доступного для усвоения лизина. Этим объясняется меньшая усвояемость белков каш, сваренных на молоке, по сравнению с белками каш, сваренных на воде, но подаваемых с молоком. Чтобы повысить усвояемость каш, рекомендуется крупу предварительно замачивать для сокращения времени варки и добавлять молоко перед окончанием тепловой обработки. Качество белка оценивается рядом показателей (КЭБ — коэффициент эффективности белка, ЧУБ — чистая утилизация белка и др.), которые рассматривает физиология питания.

1.2.2 Химическая природа и строение белков

Белки — это природные полимеры, состоящие из остатков сотен и тысяч. Процессы, формирующие качество кулинарной продукции аминокислот, соединенных пептидной связью. От набора аминокислот и их порядка в полипептидных цепях зависят индивидуальные свойства белков. По форме молекулы все белки можно разделить на глобулярные и фибриллярные. Молекула глобулярных белков по форме близка к шару, а фибриллярных имеет форму волокна. По растворимости все белки делятся на следующие группы: растворимые в воде — альбумины; растворимые в солевых растворах - глобулины; растворимые в спирте - проламины; растворимые в щелочах — глютелины.

По степени сложности белки делятся на протеины (простые белки), состоящие только из остатков аминокислот, и протеиды (сложные белки), состоящие из белковой и небелковой частей. Различают четыре структуры организации белка: первичная — последовательное соединение аминокис-лотных остатков в полипептидной цепи; вторичная закручивание полипептидных цепей в спирали; третичная — свертывание полипептидной цепи в глобулу четвертичная — объединение нескольких частиц с третичной структурой в одну более крупную частицу. Белки обладают свободными карбоксильными или кислотными и аминогруппами, в результате чего они амфотерны, т. е. в зависимости от реакции среды проявляют себя как кислоты или как щелочи. В кислой среде белки проявляют щелочные свойства, и частицы их приобретают положительные заряды, в щелочной они ведут себя как кислоты, и частицы их становятся отрицательно заряженными. При определенном рН среды (изоэлектрическая точка) число положительных и отрицательных зарядов в молекуле белка одинаково. Белки в этой точке электронейтральны, а их вязкость и растворимость наименьшие. Для большинства белков изоэлектрическая точка лежит в слабокислой среде. Наиболее важными технологическими свойствами белков являются: гидратация (набухание в воде), денату-рация, способность образовывать пены, деструкция и др.

2.3 Гидратация и дегидратация белков

Гидратацией называется способность белков прочно связывать значительное количество влаги. Гидрофильность отдельных белков зависит от их строения. Расположенные на поверхности белковой глобулы гидрофильные группы (аминные, карбоксильные и др.) притягивают молекулы воды, строго ориентируя их на поверхности. В изоэлектрической точке (когда заряд белковой молекулы близок к нулю) способность белка адсорбировать воду наименьшая. Сдвиг рН в ту или иную сторону от изоэлектрической точки приводит к диссоциации основных или кислотных групп белка, увеличению заряда белковых молекул и улучшению гидратации белка. Окружающая белковые глобулы гидратная (водная) оболочка придает устойчивость растворам белка, мешает отдельным частицам слипаться и выпадать в осадок. В растворах с малой концентрацией белка (например, молоко) белки полностью гидратированы и связывать воду не могут. В концентрированных растворах белков при добавлении воды происходит дополнительная гидратация.

Способность белков к дополнительной гидратации имеет в технологии пищи большое значение. От нее зависят сочность готовых изделий, способность полуфабрикатов из мяса, птицы, рыбы удерживать влагу, реологические свойства теста и т. д. Примерами гидратации в кулинарной практике являются: приготовление омлетов, котлетной массы из продуктов животного происхождения, различных видов теста, набухание 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. От степени дегидратации зависят такие важные показатели, как влажность готовых изделий и их выход.

2.4 Денатурация белков

Это сложный процесс, при котором под влиянием внешних факторов (температуры, механического воздействия, действия кислот, щелочей, ультразвука и др.) происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структур белковой макромолекулы, т. е. нативной (естественной) пространственной структуры. Первичная структура, а следовательно, и химический состав белка не меняются. При кулинарной обработке денатурацию белков чаще всего вызывает нагревание. Процесс этот в глобулярных и фибриллярных белках происходит по-разному. В глобулярных белках при нагревании усиливается тепловое движение полипептидных цепей внутри глобулы водородные связи, которые удерживали их в определенном положении, разрываются и полипептидная цепь развертывается, а затем сворачивается по-новому. При этом полярные (заряженные) гидрофильные группы, расположенные на поверхности глобулы и обеспечивающие ее заряд и устойчивость, перемещаются внутрь глобулы, а на поверхность ее выходят реакционноспособные гидрофобные группы (дисульфидные, сульфгидрильные и др.), не способные удерживать воду. Денатурация сопровождается изменениями важнейших свойств белка: потерей индивидуальных свойств (например, изменение окраскимяса 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); повышением атакуемости пищеварительными ферментами (как правило, подвергнутые тепловой обработке продукты, содержащие белки, перевариваются полнее и легче); 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. Внешне это выражается по-разному в зависимости от концентрации и коллоидного состояния белков в растворе. Так, в малоконцентрированных растворах (до 1%) свернувшийся белок образует хлопья (пена на поверхности бульонов). В более концентрированных белковых растворах (например, белки яиц) при денатурации образуется сплошной гель, удерживающий всю воду, содержащуюся в коллоидной системе.

Белки, представляющее 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 объем, массу, большие механическую прочность и упругость по сравнению с исходным гелем нативных (натуральных) белков. Скорость агрегирования золей белка зависит от рН среды. Менее устойчивы белки вблизи изоэлектрической точки.

Для улучшения качества блюд и кулинарных изделий широко используют направленное изменение реакции среды. Так, при мариновании мяса, птицы, рыбы перед жаркой; добавлении лимонной кислоты или белого сухого вина при припускании рыбы, цыплят; использовании томатного пюре при тушении мяса и др. создают кислую среду со значениями рН значительно ниже изоэлектрической точки белков продукта. Благодаря меньшей дегидратации белков изделия получаются более сочными. Фибриллярные белки денатурируют иначе: связи, которые удерживали спирали их полипептидных цепей, разрываются, и фибрилла (нить) белка сокращается в длину. Так денатурируют белки соединительной ткани мяса и рыбы.

Деструкция белков. При длительной тепловой обработке белки подвергаются более глубоким изменениям, связанным с разрушением их макромолекул. На первом этапе изменений от белковых молекул могут отщепляться функциональные группы с образованием таких летучих соединений, как аммиак, сероводород, фосфористый водород, углекислый газ и др. Накапливаясь в продукте, они участвуют в образовании вкуса и аромата готовой продукции. При дальнейшей гидротермической обработке белки гидролизуются, при этом первичная (пептидная) связь разрывается с образованием растворимых азотистых веществ небелкового характера (например, переход коллагена в глютин). Деструкция белков может быть целенаправленным приемом кулинарной обработки, способствующим интенсификации технологического процесса (использование ферментных препаратов для размягчения мяса, ослабления клейковины теста, получение белковых гидролизатов и др.).

Пенообразование. Белки в качестве пенообразователей широко используют при производстве кондитерских изделий (тесто бисквитное, белково-взбивное), взбивании сливок, сметаны, яиц и др. Устойчивость пены зависит от природы белка, его концентрации, а также температуры.

Важны и другие технологические свойства белков. Так, их используют в качестве эмульгаторов при производстве белково-жировых эмульсий, как наполнители для различных напитков. Напитки, обогащенные белковыми гидролизатами (например, соевыми), обладают низкой калорийностью и могут храниться длительное время даже при высокой температуре без добавления консервантов. Белки способны связывать вкусовые и ароматические вещества. Этот процесс обусловливается как химической природой этих веществ, так и поверхностными свойствами белковой молекулы, 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.

3. Желированные сладкие блюда

3.1 Желирующие вещества

Для приготовления сладких блюд используют различные желирующие вещества: крахмал, агар, желатин. Применяются также продукты, содержащие пектин (яблочное и абрикосовое пюре) и такие желирующие вещества, как модифицированный крахмал, альгинаты, агароид и пектины.

Качество студня определяет природа желирующего вещества, его концентрация и температура студнеобразования. Очевидно, что чем выше концентрация желирующего вещества, тем более прочные получаются студни и выше температура их плавления.

Важное свойство студней их тиксотропия, т. е. потеря структурной вязкости при механических воздействиях, когда они способны разжижаться, а затем частично восстанавливать свои свойства.

Еще одно обстоятельство: при хранении студней может произойти их синерезис, т. е. старение, сопровождаю-щееся отделением части водной фазы. Особенно подвержены синерезису крахмальные студни. (При хранении густых киселей происходит отделение жидкости.)

Желатин применяют при изготовлении желе и муссов. Чтобы желе и муссы не расплавились при комнатной температуре, в их рецептуру вводят до 3% желатина. Преимущества желатина — прозрачность студней, эластичность, допускающая взбивание, и слабовыраженный вкус. А недостатки — низкая желирующая способность, медленное образование студня, снижение желирующих свойств при кипячении. Еще один недостаток: застывание желатиновых студней зависит от температуры, поэтому их приходится длительное время выдерживать в холодильнике.

Агар используют при изготовлении желе. Этот продукт получают из морской водоросли анфельции. Агар не растворяется в холодной воде, но при кипячении дат слабоконцентрированные растворы, образующие студень при охлаждении. Студни агара имеют высокую температуру плавления. Так, 1,5% -ный раствор образует студни после охлаждения до 32−39 °С. Студни агара отличаются плотностью, прозрачностью. Преимущества — высокая желирующая способность, прозрачность, высокая температура образования студня и плавления. Хотя последнее качество агара может быть и недостатком. Так, агар нельзя использовать для приготовления муссов, самбуков, так как в процессе взбивания он очень быстро застывает.

Крахмал используют для изготовления киселей. При нагреве в результате клейстеризации крахмал дает студни разной плотности. Широко распространен картофельный крахмал. Он дает прозрачные студни, плотность которых и температура образования студня зависят от концентра-ции крахмала. Для получения студней, сохраняющих свою форму при комнатной температуре, требуется концентрация картофельного крахмала около 8%, а для студней, не застывающих при комнатной температуре (жидкие кисели), от 3,5 до 5%. Картофельный крахмал используют для приготовления фруктово-ягодных киселей.

Кукурузный крахмал дает нежные, но непрозрачные студни, поэтому его применяют только для приготовления молочных киселей. Преимущество крахмалов как желирующих веществ — дешевизна и способность давать вязкие или застывающие растворы. Температура начала клейстеризации картофельного крахмала составляет 62, кукурузного крахмала 64. Сахар повышает температуру клейстеризации крахмала.

Недостаток крахмалов — способность образованных клейстеров разжижаться при длительном нагревании в результате разрушения набухших крахмальных зерен. На практике этот недостаток приводит к разжижению киселей при длительном кипячении или медленном охлаждении. Крахмальный клейстер в значительной степени подвержен синерезису — иногда мутнеет при хранении и влага отделяется от густых киселей. Высокая вязкость крахмальных клейстеров затрудняет изготовление сладких блюд, вязкость настолько быстро возрастает, что нужно очень энергичное перемешивание, чтобы в киселе не образовались плотные комки.

Модифицированные крахмалы получают из природных путем их обработки, при которой крахмал приобретает различные свойства. Так, при изготовлении сладких блюд модифицированные крахмалы имеют ряд преимуществ, их клейстеризованные растворы обладают меньшей вязкостью, низкой температурой клейстеризации и желирующей способностью способностью.

На практике применяются крахмалы кислотной и комбинированной обработки. Студни картофельного крахмала кислотной модификации близки по свойствам к гелям желатина. Гели модифицированного крахмала нежнее, легко отделяются от стенок посуды. Кукурузный модифицированный крахмал отличается от картофельного по свойствам: его студни менее вязкие, во время варки киселей он пенится и пригорает, что затрудняет его использование.

Прочность студней модифицированных крахмалов зависит от их концентрации, что позволяет, получать изделия требуемой консистенции, изменяя количество крахмала.

Агароид вырабатывают из черноморской водоросли филлофлоры. Свойства этого желирующего продукта весьма своеобразны. По студнеобразующей способности превосходит желатин. 1,5%-ная концентрация агароида образует студни с высокой температурой плавления, без посторонних запахов и привкусов, более прозрачные чем гели желатина. Растворы агароида устойчивы к кипячению (кипячение в течение 20−60 мин лишь незначительно влияет на свойство агароида.).

На прочность студней агароида влияет только щавелевая кислота, на другие органические кислоты агароид не реагирует. Добавление натри. вой соли лимонной кислоты уменьшает желирующую спо собность агароида, а при введении этой соли в количеств 0,052 экв/л раствор агароида не образует студня. Но при подкислении студнеобразующая способность агароида восстанавливается.

Часто при изготовлении желе добавляют лимонную кислоту, температура смеси в этот момент не должна быть выше 60, иначе прочность студня ослабевает. Выдерживание студней агароида около 1 ч без охлаждения при температуре студнеобразования приводит к уплотнению геля. Объясняется это тем, что в неохлажденных растворах легче возникают связи между макромолекулами, приводящие к образованию внутренней структуры студня.

Альгинат натрия как желирующее вещество применяется редко. Его вырабатывают из бурых водорослей, основой альгината натрия является растворимая натривая соль альгиновой кислоты. При добавлении солей кальция образуются нерастворимые кальциевые соли альгиновой кислоты, студнеобразующая способность которых в 4 раза больше, чем желатина.

Альгинат натрия устойчив при нагревании, студни его бесцветны, прозрачны, у них нет посторонних запахов и привкуса.

Изделия из альгината натрия не требуют охлаждения в холодильниках, так как студнеобразование протекает одинаково при любой температуре, что позволяет готовить сладкие желированные блюда по мере надобности.

Пектиновые вещества способны образовывать студни только в присутствии других веществ — сахара и кислот. При приготовлении сладких блюд обычно используют не препараты пектина, а пюре из продуктов, богатых пектином (яблочное, абрикосовое, черносмородиновое). Применяется также свекловичный пектин.

3.2 Технология приготовления и требования, предъявляемые к желированным сладким блюдам

3.2.1 Кисели

Приготовление киселя складывается их двух операций: приготовления сиропа и заваривания крахмала. При изготовлении сиропа необходимо стараться сохранить витамины, вкусовые и ароматические вещества свежих плодов и ягод, из которых готовят кисель.

Ассортимент киселей велик: их готовят из свежих плодов, ягод, ревеня, отваров шиповника, сушеных фруктов, черники, плодово-ягодных соков и сиропов, джема, варенья, повидла, ягодных экстрактов, молока, сливок, чая с вином и лимонной кислотой, кваса, сахарных отваров и т. д.

Сиропы готовят различными способами, зависящими от свойств сырья. Сочные ягоды и фрукты — вишню, клюкву, малину, клубнику, смородину, чернику — промывают, кладут в неокисляющуюся посуду и разминают, отжимают сок, который хранят на холоде (сок вливают в кисель вместе с крахмалом.) Мезгу заливают водой, кипятят, отвар процеживают. В отвар кладут сахар, растворяют его и доводят сироп до кипения.

Малосочные плоды и ягоды, к которым относятся яблоки, кизил, сливы, абрикосы, крыжовник, варят с небольшим количеством воды, протирают и добавляют сахар.

Крахмал разводят небольшим количеством воды или охлажденного отвара в соотношении 1:5, тщательно размешивают, прицеживают, вливают в кипящий сироп и, быстро помешивая, заваривают. Готовый кисель охлаждают.

Кисели готовят трех консистенций: жидкие, средней густоты и густые. Консистенция зависит от количества крахмала. Для киселя полужидкого на 1000 г воды берут 30 г крахмала, средней густоты — 45 г, густого — 80 г. Жидкие кисели используют главным образом как подливки к крупяным блюдам. Охлажденные кисели средней густоты разливают в вазочки или стаканы. Чтобы на поверхности киселя при охлаждении не образовалась пленка, их посыпают сахаром.

Густые кисели проваривают при слабом кипении 6−8 мин и разливают в формочки, посыпанные сахаром, охлаждают, затем выкладывают в вазочки. К густым киселям подают холодное молоко. Для производства киселей используют свежие и сушеные плоды и ягоды, плодово-ягодные консервы, молоко, реже ревень. Ягодные кисели приготовляют, как правило, на картофельном крахмале, который образует прозрачный, почти бесцветный клейстер, молочные — на кукурузном крахмале, клейстер которого непрозрачный, молочно белый, пластичный.

В зависимости от количества используемого крахмала готовят кисели полужидкие (жидкие), средней густоты и густые. Для приготовления 1 кг полужидких (жидких), средней густоты и густых киселей из различного сырья требуется соответственно 30−40, 45−50 и 75−80 г крахмала. Во многие кисели для улучшения вкуса добавляют лимонную кислоту в количестве 0,05−0,1%.

Технологическая схема приготовления киселей из свежих ягод включает следующие операции: отделение сока, приготовление отвара из мезги, приготовление сиропа на отваре, заваривание крахмала, введение сока, охлаждение киселя. Для отделения сока используют механические соковыжималки.

Чтобы лучше сохранить естественную окраску и витамины, отжатый сок охлаждают и хранят в закрытой посуде из кислотоустойчивого материала. Мезгу отваривают в течение 10−15 мин в пяти-, шестикратном количестве воды при слабом кипении, готовый отвар процеживают. Часть отвара охлаждают и используют для разведения крахмала, а на остальном готовят сироп.

Для этого к отвару добавляют сахар, доводят до кипения и кипятят 2−3 мин. Затем в сироп вводят разведенный крахмал, вновь доводят до кипения и соединяют с отжатым соком. Готовый кисель охлаждают. Сок, не подвергшийся тепловой обработке, придает готовому киселю аромат, вкус, цвет, присущий данному виду ягод, и повышает его витаминную активность. Для киселя из фруктово-ягодного сока или сиропа берут сока или сиропа 7 г нормы, разводят водой и готовят кисель так же.

3.2.2 Желе

Желе готовят из различных соков, цитрусовых, вина, молока, миндаля, кофейных отваров и т. д.

Сиропы для желе готовят, как и для киселей. Желатин или агар замачивают в большом количестве воды. После набухания лишнюю воду сливают, а желатин или агар добавляют в сироп, растворяя желирующее вещество при нагревании сиропа. Полученный раствор разливают в формочки и охлаждают до загустения. Модифицированные крахмалы вводят в сиропы или молоко и кипятят. Смесь при проваривании не загустевает, что облегчает порционирование. После охлаждения желе с модифицированным крахмалом хорошо отделяется от стенок формы, обладает блестящей поверхностью и нежной консистенцией.

Агароид для желе заливают холодной водой в соотношение 1:2 и оставляют для набухания на полчаса, затем отжимают, при этом в воду переходят примеси, придающие агароиду посторонние привкусы, и красящие вещества. В воду добавляют агароид, лимонно-кислый натрий (от 0,15 до 0,3% массы желе в зависимости от кислотности сока и сиропа), смесь доводят до кипения, охлаждают до 70−75 °С, соединяют с соками и разливают в креманки. (Введение лимонно-кислого натрия улучшает консистенцию желе, придает ему эластичность, смягчает кислотность, снижает температуру плавления желе до 30−40).

В желе на ягодном и виноградном соках с невысокой кислотностью 10% -ного раствора лимонно-кислого натрия добавляют 0,15−0,25% от массы желе, в желе на вишневом, черешневом и черничном соках 0,25−0,3, а на клюквенном и брусничном 0,3−0,35%.

Альгинат натрия для изготовления желе заливают водой и, периодически помешивая, дают набухнуть в течение 1 ч, затем доводят до кипения и кипятят 2−3 мин. В полученный раствор добавляют сахар и суспензию фосфата кальция, доводят до кипения, охлаждают, добавляют соки, лимонную кислоту и разливают в формы.

Готовое желе должно быть прозрачным. Если желе получается мутноватым, его осветляют. Для этого белок разводят холодной кипяченой водой (1:1) или вливают в подготовленную жидкость. Размешивают, доводят до кипения и процеживают через салфетку.

Для желе из цитрусовых в сахарном сиропе проваривают цедру или настаивают в ней сироп, процеживают его, вводят набухший желатин и доводят до кипения. Из очищенных плодов отжимают сок и соединяют его с желирующим сиропом. Смесь разливают в формы.

Желе можно приготовить с консервированными плодами и ягодами. На основе сиропа консервированного компота готовят желирующий сироп с желатином и заливают им уложенные в формы нарезанные ломтиками плоды.

В молочное желе можно ввести ванилин, какао или кофейный отвар, чтобы придать блюду определенный аромат, цвет и вкус. Желе может быть комбинированным, т. е. приготовленным с добавлением фруктов, или из чередующихся слоев нескольких цветов. Для его приготовления используют ягодное, кофейное или шоколадное, молочное желе и др. Каждый вид желе наливают слоем в форму или противень, охлаждают и только после этого наливают следующий слой.

Для мозаичного желе, подготовленное различного цвета желе разливают на противень тонким слоем. После застывания его нарезают ромбиками, треугольниками или мелко рубят, смешивают, кладут в формы, заливают бесцветным или слабоокрашенным желе и охлаждают. Такие виды желе применяют для оформления банкетного стола.

Перед отпуском застывшее желе в формочках на несколько секунд опускают в горячую воду, а затем слегка встряхивают и выкладывают содержимое на десертные тарелки, в креманки или вазочки. Перед подачей желе можно украсить фруктами, ягодами, орехами и взбитыми сливками. Фруктовые желе лучше подать со взбитыми сливками, а молочные — с фруктово-ягодными сиропами.

Приготовление лимонного и миндального желе отличается некоторыми особенностями. Для лимонного желе гото-вят сахарный сироп, настаивают его с цедрой, процеживают, добавляют замоченный желатин, агар или агароид, растворяют и вливают лимонный сок. Для осветления желе охлаждают до 60, добавляют растертые яичные белки, размешивают их, доводят смесь до кипения и процеживают.

Сок лимонный 80, сахар 140, лимонная кислота 1, желатин 30, вода для лимонов 860. Выход 1000 г.

Для миндального желе готовят миндальное молочко: миндаль ошпаривают кипятком, очищают, измельчают на мясорубке или толкут, заливают холодной водой, настаивают и отжимают, выжимки вторично настаивают с водой и отжимают. В полученное миндальное молочко добавляют сахар и готовят желе, как обычно.

Желе клюквенное. Клюкву перебирают, промывают теплой кипяченой водой и протирают. Отжатый сок ставят в неокисляющейся посуде в холодильник. Мезгу заливают горячей водой и проваривают 10 мин. Отвар процеживают и нагревают с сахаром до кипения. Удалив с поверхности пену, вводят предварительно замоченный желатин и размешивают до полного его растворения. Затем жидкость немного охлаждают и соединяют с ягодным соком. Если сироп с введенным в него желатином получился недостаточно прозрачным, его осветляют.

Клюква 147, вода 850, сахар 140, желатин 30. Выход 1000 г.

3.2.3 Муссы

Их готовят так же, как и желе, с той лишь разницей, перед тем как разлить жидкость в формочки, ее охлаждают до 30−35 °С и взбивают веничком в густую пену, поставив посуду в холодную воду или на лед. Это делается для получения устойчивой пены, другими словами: взбивание должно производиться при температуре, близкой к застыванию (18−22 °С). При более высокой температуре образуется жидкая пена, которая при наполнении форм и охлаждении может выделить часть жидкости. Объем смеси при взбивании должен увеличиться до 3 раз. Муссы непрозрачны, поэтому их готовят чаще из свежих и отварных фруктов, джема, фруктового пюре. Основой муссов могут также служить соусы, фруктовые и ягодные пюре.

Муссы можно готовить и без желатина, заменяя его манной крупой. Для этого манную крупу просеивают и всыпают тонкой струей в кипящий плодово-ягодный сироп и варят 15−20 мин до получения однородной жидкой кашеобразной массы. Смесь охлаждают до 40−50 °С и взбивают, как мусс, приготовленный на желатине. Взбитую массу сразу же разливают в формочки или противни из нержавеющей стали слоем 4−5 см и охлаждают. При температуре 0−8 «С муссы застывают за 1−2 ч, при 14−16 , — за 5−8 ч.

Муссы перекладывают из формочек в креманки или вазочки, подогрев несколько секунд форму в горячей воде. Подают с сиропом или соком.

Мусс клюквенный. Клюкву промывают и протирают. Отжатый сок процеживают и ставят на холод. Мезгу заливают горячей водой, проваривают 5−6 мин и процеживают. Отвар соединяют с сахаром, замоченным желатином и, помешивая, нагревают до кипения. Вливают клюквенный сок, смесь охлаждают до 20, переливают в неокисляющуюся посуду и взбивают, пока не образуется устойчивая пышная масса. При взбивании следят за тем, чтобы мусс не застыл до раскладывания его в формы, поэтому хорошо взбитый мусс быстро перекладывают в формы и 1 противни и ставят в холодильник для застывания.

Подают с сиропом. Для приготовления сиропа клюкну протирают, мезгу заливают горячей водой и варят 5 мин, В процеженный отвар всыпают сахар, вновь нагреваю кипения, затем охлаждают. Полученным сиропом поливают мусс при подачек столу.