
- •Кислотный и ферментативный гидролиз сахарозы.
- •Меланоидинообразование(реакция Майяра)
- •Особенности состава и строения крахмала
- •Набухание и клейстеризация крахмала
- •Гелеобразование и ретроградация
- •Декстринизация крахмала
- •Ферментативный гидролиз крахмала.
- •Окисление жиров
- •Изменение жиров при хранении
- •Изменение жиров при варке
- •Изменение жиров при жарке
- •Изменение жиров при жарке продуктов в небольшом количестве жира
- •Изменение жиров при фритюрной жарке
- •Влияние тепловой обработки на пищевую ценность жиров
- •Белки соединительной ткани
- •Глобулярные белки
- •Гидратация
- •Структурообразующие свойства
- •4.5. Влияние технологических факторов на свойства белков
- •Денатурация глобулярных белков
- •Сваривание и деструкция коллагена
- •Физические и химические свойства воды.
- •Количество и формы связи воды в продуктах питания.
- •Влияние замораживания на качество продуктов питания.
- •Структурно-механические (реологические) свойства продукции
- •Физико-химические показатели качества продукции
- •Органолептические показатели качества продукции
- •Показатели безопасности продукции
- •Ассортимент и классификация продукции общественного питания
- •Производственный процесс приготовления продукции общественного питания
- •Способы кулинарной обработки пищевых продуктов
- •Тепловая кулинарная обработка
Набухание и клейстеризация крахмала
Взаимодействие полимеров крахмала с водой в значительной степени предопределяет структуру и консистенцию продукции общественного питания, содержащую крахмал (соусы, кисели, каши, мучные изделия и т. д.). Характер выраженности изменений структуры и физико-химических свойств крахмала зависит от количества воды в системе, температуры и продолжительности нагревания. Вода легко проникает в помещенные в воду крахмальные зерна. При гидратации (при комнатной температуре) крахмал может удерживать до 30 % воды от сухой массы, но зерна крахмала при этом набухают незначительно. Их объем увеличивается примерно на 5 %.
Термодинамические свойства воды как растворителя усиливаются с повышением температуры, которое усиливает колебание крахмальных молекул, приводящее к ослаблению мест связывания для взаимодействия с молекулами воды через водородные связи. Это вызывает возрастание степени разрушения водородных связей, обеспечивающих внутреннюю структуру молекул крахмала. Поэтому нагревание крахмала в воде способствует набуханию и растворению крахмала (главным образом амилозы), что приводит к значительному увеличению вязкости.
Заметное набухание крахмала начинается при температуре около 60 °С с некоторыми колебаниями в ту и другую сторону у разных видов крахмала. Однако в начальной фазе набухания высвобождение растворимых веществ относительно невелико. Оно увеличивается с повышением температуры. Нагревание до 100 °С при избыточном количестве воды приводит к полной утрате упорядоченности, что подтверждают результаты измерения двойного лучепреломления.
При повышении температуры зерна крахмала деформируются, и растворимый крахмал (главным образом амилоза) оказывается в растворе. Увеличение вязкости объясняется поступлением в воду растворенной амилозы и поглощением воды оставшимися после ее выделения зернами крахмала.
Изменения, происходящие в крахмале после исчезновения двойного лучепреломления, называются клейстеризацией, а температура, при которой это явление происходит, называется температурой клейстерязации. В процессе клейстеризации происходит разрушение нативной структуры крахмальных зерен, вызываемое набуханием. Отмечается, что крупные зерна крахмала клейстеризуются при более низкой температуре, чем мелкие. Поскольку этот процесс протекает неодновременно у всех зерен крахмала, фиксируют начальную и конечную температуры клейстеризации.
Образующийся в процессе нагревания крахмала клейстер представляет собой коллоидную систему (крахмальную дисперсию), в которой дисперсной фазой являются набухшие зерна крахмала, а дисперсионную среду образует растворенный в воде крахмал (главным образом амилоза). Вязкость крахмальной дисперсии тесно связана с объемной долей и деформируемостью диспергированных набухших зерен крахмала. При этом вязкость непрерывной фазы и взаимодействие между фазами определяют реологические свойства всей системы.
Гелеобразование и ретроградация
При охлаждении крахмального клейстера, содержание крахмала в котором превышает критические концентрации, происходит агрегирование амилозных цепей, приводящее к образованию регулярной сети, удерживающей в своей структуре всю воду.
На макроскопическом уровне это проявляется в увеличении вязкости и образовании кинетически стабильного в неравновесном состоянии геля.
Система проявляет макроскопическое гелеобразование при условии наличия значительного количества амилозы в непрерывной фазе, а это означает, что она должна быть высвобождена из зерен крахмала без нарушения их целостности. Поэтому длительное кипячение и интенсивное перемешивание крахмального клейстера, вызывающие дезинтеграцию крахмальных зерен с переходом в непрерывную фазу амилопектина, препятствуют гелеобразованию. Крахмальные гели представляют собой амилозные сети, в которые вкраплены набухшие зерна, богатые амилопектином.
Гелеобразующая способность при охлаждении крахмальных клейстеров характеризуется его критической концентрацией гелеобразования, причем уровень ККГ зависит как от вида крахмала, так и от условий среды гидратации. При низких концентрациях крахмала разветвленность структуры амилопектина препятствует образованию гелей.
Взаимодействие цепей крахмала в процессе длительного хранения гелей приводит к образованию кристаллов. Процесс кристаллизации крахмальных цепей в геле называется ретроградацией. Область кристалличности отличается от некристаллизованной области коэффициентом преломления, поэтому в процессе ретроградации гель постепенно теряет свою прозрачность. Прочность гелей возрастает, они становятся твердыми и резиноподобными.
Крахмальные гели можно рассматривать как разветвленные сети, которые удерживаются вместе поперечными связями и содержат большой объем воды в качестве растворителя. Объемные свойства гелей зависят от вклада различных структурных элементов и их взаимодействия между собой. Манипулирование одним или несколькими структурными уровнями предоставляет различные возможности для регулирования текстуры пищевого продукта, содержащего крахмал.