6. Физико-химические процессы,

ПРОИСХОДЯЩИЕ В ПЛОДАХ, ОВОЩАХ И ГРИБАХ

ПРИ ТЕПЛОВОЙ КУЛИНАРНОЙ ОБРАБОТКЕ.

ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ ПЛОДОВ, ОВОЩЕЙ И ГРИБОВ

Технологические свойства овощей

На предприятиях общественного питания для приготовле­ния блюд, гарниров, кулинарных изделий используют овощи разных групп. Поступают они чаще всего в свежем и перерабо­танном виде.

Кулинарное использование овощей определяется их тех­нологическими свойствами: составом и содержанием пищевых веществ, особенностями строения тканей. Так, для кулинарной обработки используют столовые сорта картофеля со средним содержанием крахмала 12…16 %. Их технологические свойства определяются: формой клубней, количеством и глубиной зале­гания глазков, степенью потемнения мякоти сырого и варено­го картофеля, сохранением формы при тепловой обработке, консистенцией вареного картофеля, а также вкусовыми дос­тоинствами. Наилучшим для выработки полуфабрикатов явля­ется картофель округлой или овально-округлой формы, с малым количеством глазков и размером не менее 5 см по наи­меньшему диаметру. Клубни с рассыпчатой мякотью белого или кремового цвета целесообразно использовать для приготовле­ния пюре, изделий из картофельной протертой массы, супов-пюре. Клубни с плотной или водянистой мякотью используют для заправочных супов, гарниров из отварного картофеля и для жарки.

Лучшими технологическими свойствами характеризуются сорта моркови с ярко-оранжевой мякотью, небольшой сердцевиной и ровной гладкой поверхностью.

Свеклу для кулинарного использования лучше брать с темноокрашенной мякотью, без ярко выраженных светлых колец. Бледная окраска и кольцеватость — признаки относительно грубой консистенции и неудовлетворительного вкуса. При при­готовлении борщей свеклу с темной окраской тушат сырой, а слабоокрашенную сначала отваривают целиком в кожуре.

Кулинарное использование белокочанной капусты зави­сит от степени ее зрелости, размеров и плотности кочанов. Раннюю капусту целесообразно использовать в сыром виде для салатов, для припускания крупными дольками, а также для приготовления супов. Из плотных кочанов средне- или позднес­пелой капусты приготовляют салаты, супы, капустный фарш, капустную котлетную массу; из рыхлых — голубцы и шницели.

Краснокочанную капусту используют в основном для сала­тов и тушения.

Брюссельскую капусту — для приготовления супов, отваривания и запекания.

Из кольраби приготовляют салаты, ее припускают и тушат. Головки цветной капусты бывают плотные и рыхлые. Луч­шими для кулинарного использования считаются сорта с плот­ной, снежно-белой крупной головкой. Рыхлые головки цветной капусты пригодны для супов, плотные — для вторых блюд.

Использование репчатого лука зависит от остроты pro вкуса. Лук острых сортов в пассерованном виде — приправа к супам, мясным и рыбным жареным блюдам; лук слабоострых и сладких сортов добавляют в салаты и винегреты в свежем виде, а также пассеруют.

Овощи (так же как и плоды) являются биологическими системами, в которых и во время хранения продолжаются про­цессы обмена веществ — дыхание, гидролитические и окисли­тельные процессы. Они состоят из тканей: покровной, парен-химной, проводящей. Съедобная часть овощей представлена в основном паренхимной тканью.

Соотношение и строение отдельных видов тканей овощей зависят от их возраста и определяют способ кулинарного ис­пользования, количество отходов при механической обработ­ке, Так, отходы при очистке молодого картофеля, имеющего тонкую покровную ткань, составляют 20 — 25 %, а при обработ­ке зрелого достигает 40 %. Молодые кабачки (11,12-дневные) можно использовать целиком, не очищая, а у зрелых (более 14 дней) приходится удалять кожицу, семена и семенную мя­коть (проводящую ткань).

Свойства готовой продукции во многом зависят от каче­ства поступающих на предприятия овощей. Показатели каче­ства сырья, которые нормируются стандартами, — это фор­ма, величина, окраска, степень зрелости, внутреннее строе­ние овощей и плодов, наличие повреждений механических, сельскохозяйственными вредителями, болезнями, допустимые уровни «загрязнителей» (нитратов, пестицидов и др.).

При приемке проверяют массу партии и соответствие ово­щей требованиям стандартов. Для этого овощи взвешивают, и полученные результаты сверяют с данными, указанными в сопроводительных документах. Доброкачественность овощей определяют органолептически: по цвету, запаху, вкусу и конси­стенции. От качества овощей зависят качество и безопасность готовой продукции, количество отходов, способ обработки.

Для хранения оперативного запаса овощей, необходимого для бесперебойной работы предприятия, используют специаль­ные овощные кладовые, в которых поддерживают необходи­мые температуру, влажность и обеспечивают кратность обме­на воздуха. Эти кладовые оборудуют закромами, стеллажами, подтоварниками.

Грибы на предприятия общественного питания поступают свежими, сушеными, солеными, маринованными, консервиро­ванными.

Свежие грибы содержат большое количество воды (в сред­нем 90 %). Половину сухого остатка составляют азотистые веще­ства (белки, свободные аминокислоты, фунгин и др.). Фунгин является основой опорной ткани (клеточных стенок) грибов. Он устойчив при тепловой обработке, что обусловливает низкую ус­вояемость белков грибов и время доведения грибов до готовности.

Грибы содержат много экстрактивных веществ (свободные аминокислоты и т.д.). Благодаря этому грибные бульоны обладают прекрасным вкусом и ароматом и широко применяются при приготовлении супов и соусов.

Другой составной частью сухого остатка грибов являются углеводы — сахара (в основной трегалоза), сахароспирты, клет­чатка.

Грибы содержат витамины А, С, РР, В. Минеральные вещества представлены в основном солями калия.

Сушеные грибы (влажность 13 %) по пищевой ценности несколько уступают свежим, так как при сушке в них снижа­ется содержание экстрактивных веществ и cахаров.

Строение тканей овощей и плодов

Т

Мембраны

кань (мякоть) картофеля, овощей и плодов состоит из тонкостенных клеток, разрастающихся примерно одинаково во всех направлениях. Такую ткань называют паренхимной. Содержимое отдельных клеток представляет собой полужидкую массу — цитоплазму, в которую погружены различные клеточные элементы (органеллы) — вакуоли, пластиды, ядра, крахмальные зерна и др. (рис. 4). Все органеллы клетки окружены мембранами. Каждая клетка покрыта оболочкой, представляющей собой первичную клеточную стенку.

Вакуоль, наполненная

клеточным соком

Тургорное давление

Упругость клеточной стенки

Н₂О

Хлоропласты

Ядро

Цитоплазма

Клетка,

помещенная в концентрированный солевой раствор

Клетка, помещенная

в чистую

воду

Возрастание

тургорного давления

Н₂О

Плазмолиз

Рис. 4. Строение растительной клетки

Оболочки каждых двух соседних клеток скрепляются с помощью срединных пластинок, образуя остов паренхимной ткани.

Контакт между содержимым клеток осуществляется через плазмодесмы, которые представляют собой тонкие цитоплазматические тяжи, проходящие через оболочки.

Поверхность отдельных экземпляров овощей и плодов покрыта покровной тканью — эпидермисом (плоды, наземные овощи) или перидермой (картофель, свекла, репа и др.).

Поскольку в свежих овощах содержится значительное количество воды, то все структурные элементы их паренхимной ткани в той или иной степени гидратированы. Вода как растворитель оказывает важное влияние на механические свойства растительной ткани. Гидратируя в той или иной степени гидрофильные соединения, она пластифицирует структуру стенок и срединных пластин. Это обеспечивает достаточно высокое тургорное давления в тканях. Тургорное давление может снижаться, например, при увядании или подсыхании овощей и плодов или возрастать, что наблюдается при погружении увядших овощей в воду.

В связи с тем, что размягчение картофеля, овощей и плодов, происходящее в процессе их тепловой кулинарной обработки, связывают с деструкцией клеточных стенок, представляется целесообразным рассмотреть строение последних.

4

3

5

6

2

1

2

3

5

6

4

Рис. 5. Структура первичной клеточной стенки (по Альберсхейму):

1  микрофибрилла целлюлозы; 2  ксилоглюкан; 3  главные рамногалактуроновые цепи пектиновых веществ; 4  боковые галактановые цепи пектиновых веществ; 5  структурный белок с арабинозными тетрасахаридами;

6  арабиногалактан

Размягчение тканей картофеля, овощей и плодов, как правило, происходит при тепловой кулинарной обработке. Без воздействия теплоты размягчение наблюдается в основном в плодах (яблоки, груши, бананы и др.) и некоторых овощах (томаты) в процессе созревания и хранения технически спелой продукции вследствие процессов, протекающих в них под действием ферментов. Частичное размягчение тканей капусты белокочанной наблюдается при квашении, что связано, по-видимому, как с ферментативными процессами, так и с кислотным гидролизом протопектина, которого в клеточных стенках квашеной капусты содержится в 1,5 раза меньше, чем в свежей.

Размягчение картофеля, овощей и плодов при тепловой кулинарной обработке связывают с ослаблением связей между клетками, обусловленным частичной деструкцией клеточных стенок.

Размягчение картофеля, овощей и плодов при тепловой кулинарной обработке связывают с ослаблением связей между клетками, обусловленным частичной деструкцией клеточных стенок.

Деструкция клеточных стенок

Установлено, что в процессе тепловой кулинарной обработки картофеля, овощей и плодов глубоким изменениям подвергаются нецеллюлозные полисахариды клеточных стенок: пектиновые вещества и гемицеллюлозы, а также структурный белок экстенсин, в результате чего образуются продукты, обладающие различной растворимостью. Именно степень деструкции полисахаридов и растворимость продуктов деструкции обусловливают изменение механической прочности клеточных стенок овощей и плодов при тепловой кулинарной обработке. Изменения целлюлозы в этом случае сводятся главным образом к ее набуханию.

Деструкция протопектина

Известно, что при тепловой кулинарной обработке картофеля, овощей, плодов и других растительных продуктов содержание протопектина в них уменьшается. Так, при доведении овощей до кулинарной готовности содержание протопектина в них может снижаться на 23…60 %.

Согласно современным представлениям о строении студней пектиновых веществ демтрукция протопектина обусловлена в первую очередь распадом водородных связей и ослаблением гидрофобного взаимодействия между этерифицированными остатками галактуроновой кислоты, а также разрушением хелатных связей с участием ионов Са²⁺ и Мg²⁺ между неэтерифицированными остатками галактуроновой кислоты в цепях рамногалактуронана.

Важно, что распад водородных связей между этерифицированными остатками галактуроновой кислоты различных цепей рамногалактуронана возможен только при наличии определенного количества влаги, которая может поступать в клеточные стенки после денатурации белков мембранных клеточных структур.

Хелатные связи распадаются только в ходе ионообменных реакций по схеме

СОО СООК (Nа)

+Са (Мg) + 2К⁺ (Nа⁺) +Са²⁺ (Мg²⁺)

СОО СООК (Nа)

Сдвиг реакции вправо может быть обусловлен образованием нерастворимых или малорастворимых солей кальция и магния с различными органическими кислотами (щавелевой, фитиновой, лимонной и др.) и пектинами, которые присутствуют в клеточном соке овощей и плодов.

Кроме того, происходит гидролиз гликозидных связей в самих цепях рамногалактуронана, в результате чего макромолекулы последнего деполимеризуются. Это подтверждается накоплением в овощах и плодах полигалактуроновых кислот различной степени полимеризации и рамнозы.

Деструкция протопектина начинается при 60⁰ С, с повышением температуры процесс интенсифицируется.

Деструкция гемицеллюлоз

При тепловой кулинарной обработке овощей наряду и параллельно с деструкцией протопектина происходит деструкция гемицеллюлоз также с образованием растворимых продуктов.

Деструкия белка экстенсина

Структурный белок клеточных стенок продуктов растительного происхождения в процессе тепловой кулинарной обработки, как и нецеллюлозные полисахариды, подвергается деструкции. Это подтверждается тем, что в растительных продуктах после тепловой обработки определяется меньшее количество оксипролина, чем до обработки.

Степень деструкции экстенсина при тепловой кулинарной обработке корнеплодов может достигать 80 %; она значительно выше степени деструкции протопектина и гемицеллюлоз. Разрушение экстенсина начинается при более низких температурах, чем деструкция упомянутых выше полисахаридов. Так, нагревание нарезанных корнеплодов в воде при 60⁰ С в течение 1 ч приводит к заметному снижению содержания в них оксипролина. Механическая прочность тканей корнеплодов при этом также несколько уменьшается.

Таким образом, деструкция протопектина происходит в результате ионообменных процессов, распада водородных связей и гидрофобного взаимодействия. При этом нарушаются связи между цепями рамногалактуронана и происходит гидролиз гликозидных связей в них, в результате чего макромолекулы рамногалактуронана деполимеризуются. Деструкция матрикса клеточных стенок в целом включает, кроме того, деструкцию гемицеллюлоз и структурного белка экстенсина.

Заметные изменения в структуре матрикса отмечаются при температурах выше 50…60⁰ С, деструкция протопектина активно нараcтает при температурах выше 80⁰ С, гемицеллюлоз  выше 85…90⁰ С.

При охлаждении вареного картофеля в результате уменьшения набухания клетчатки и гемицеллюлоз и растворимости продуктов деструкции гемицеллюлоз происходит определенное упорядочение элементов их нарушенной структуры, в результате чего эластичность клеточных стенок понижается, а жесткость (хрупкость) возрастает.

В целом продолжительность тепловой кулинарной обработки картофеля, овощей и плодов зависит от свойств самого продукта, его состава и технологических факторов: способа тепловой кулинарной обработки, степени измельчения, температуры и реакции среды и др.

Изменения цвета

В результате кулинарной обработки цвет картофеля, овощей, плодов и грибов в некоторых случаях меняется, что связано с изменением содержащихся в них пигментов или образованием новых красящих веществ.

При механической кулинарной обработке заметно изменяется окраска мякоти картофеля и яблок. При хранении очищенными или нарезанными на воздухе их мякоть в той или иной степени темнеет.

Причина потемнения картофеля и яблок заключается в окислении содержащихся в них полифенолов под действием кислорода воздуха при участии фермента полифенолоксидазы.

При тепловой кулинарной обработке картофель, капуста белокочанная, лук репчатый и другие овощи, а также яблоки, груши и другие плоды с белой окраской мякоти приобретают желтоватый оттенок, а в некоторых случаях темнеют.

Изменение витаминов

Содержащиеся в овощах и плодах витамины при тепловой кулинарной обработке в той или иной степени разрушаются.

Наиболее устойчивы к действию повышенных температур каротины. Витамины группы В частично переходят в отвар, частично разрушаются. В наибольшей степени разрушается витамин В₆: при варке шпината содержание его в продукте уменьшается на 40 5, белокочанной капусты  на 36, моркови  на 22, при варке и жарке картофеля  на 27…28 %. Несколько меньше при варке теряется тиамина и рибофлавина  около 20 %; примерно 2/5 сохранившихся в овощах витаминов этой группы переходит в отвар.

Значительным изменениям подвергается витамин С, который частично переходит в отвар, частично разрушается. Витамин С в начале тепловой обработке овощей и плодов окисляется под действие кислорода воздуха при участии окислительных ферментов. В результате этого часть аскорбиновой кислоты превращается в дегидроаскорбиновую. При дальнейшем повышении температуры происходит термическая деградация обеих форм витамина С.