4.3. Влияние первичной и тепловой обработки на пищевую ценность продуктов и качество готовых изделий

Кулинарная обработка, особенно тепловая, вызывает в про­дуктах глубокие физико-химические изменения. Без знания их сущности нельзя сознательно подходить к выбору режимов тех­нологической обработки, обеспечивать высокое качество гото­вых блюд, уменьшать потери питательных веществ. Ниже излага­ются только общие вопросы, связанные с изменением пищевых веществ при кулинарной обработке, более подробно они рас­сматриваются в соответствующих разделах.

Изменение белков

Белки относятся к основным химическим компонентам пищи. Они имеют и другое название — протеины, которое подчеркивает первостепенное биологическое значение этой группы веществ (от гр. рго1ок — первый, важнейший).

Значение белков в кулинарных рецептурах. Белки являются важ­нейшими структурными элементами клеток. Ежесекундно в нашем организме отмирают миллионы клеток и для восстановления их взрослому человеку требуется 80 ... 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 такое содержание белка в блюдах, которое соответствовало бы 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.

Биологическая ценность белков определяется содержанием незаменимых аминокислот (НАК), их соотношением и перева­римостью. Белки, содержащие все НАК (их восемь: триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин, фенил- аланин) 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 пшене — 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 следующие:

. 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;

• 2 части 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 улучшают 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, это коэффи­циент эффективности белка (КЭБ), чистая утилизация белка (ЧУБ) и другие, которые рассматривает физиология питания.

Химическая природа и строение белков. Белки — это природные полимеры, состоящие из остатков сотен и тысяч 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 уровня структурной организации белка:

• первичная — последовательное соединение аминокислот­ных 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, остатками и аминогруппами, что обусловливает их амфо- терные свойства, т.е. в зависимости от реакции среды белки мо­гут проявлять 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 определенной 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.

Технологические свойства белков. Наиболее важными техно­логическими свойствами белков являются: гидратация (набуха­ние в воде), денатурация, способность образовывать пены, дест­рукция и др.

Гидратация и дегидратация белков. Гидратацией называется способность белков прочно связывать значительное количест­во влаги.

Гидратация 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 изоэлектриче- ской 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.

Гидратация в кулинарной практике имеет место при приго­товлении омлетов, котлетной массы из продуктов животного происхождения, 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. От степени дегидрата­ции зависят такие важные показатели, как влажность готовых изделий и их выход.

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. Первичная структура, а сле­довательно, и химический состав белка при этом 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, а именно:

. потерей индивидуальных свойств (например, изменение окраски мяса 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. Степень агрегирования зависит от концентрации 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, представляющие 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 и массу, но большие механическую прочность и упругость по сравнению с исходным гелем натив- ных (натуральных) белков.

Скорость агрегирования гелей 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, марино­вание мяса, птицы, рыбы перед жаркой; добавление лимонной кислоты или белого сухого вина при припускании рыбы, цып­лят; использование томатного пюре при тушении мяса и др. соз­дают кислую среду со значениями рН значительно ниже изо- электрической точки белков продукта. Благодаря меньшей де­гидратации белков изделия получаются более сочными.

Фибриллярные белки денатурируют иначе: связи, которые удерживали спирали их полипептидных цепей, разрываются, и длина фибриллы (нити) белка сокращается. 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 желатин).

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), при взбивании сливок, смета­ны, яиц и др. Устойчивость пены зависит от природы белка, его концентрации, а также температуры.

Кроме названных важны и другие технологические свойства белков. Так, белки используют в качестве эмульгаторов при производстве белково-жировых эмульсий, как наполнители для различных напитков. Напитки, обогащенные белковыми гидро- лизатами (например, соевыми), обладают низкой калорийно­стью и могут храниться длительное время даже при высокой температуре без добавления консервантов. 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. Пищевая ценность белков определяется двумя факторами — переваримо­стью и биологической активностью (содержанием незамени­мых аминокислот).

Изменение глобулярных белков при тепловой обработке пи­щевых продуктов начинается с денатурации. Большинство дена­турированных белков сразу же свертывается. Денатурация, так же как и свертывание, в рассматриваемых условиях — необратимый процесс, протекающий при сравнительно невысокой температу­ре. Основная масса белков свертывается при достижении продук­том температуры 70 °С. В этом состоянии многие белки поддаются действию протеолитических ферментов легче, чем нативные. Так, в опытах т VIIго было установлено, что белки мясного сока, нагре­того до температуры 700 °С, перевариваются желудочным соком лучше, чем белки сырого мясного сока. Однако при температуре 70 °С этот процесс происходит слабее, чем при 50 или 60 °С.

За редким исключением нагревания продукта до 70 °С недос­таточно, чтобы довести его до состояния готовности. В большин­стве случаев продукт необходимо не только прогреть до темпера­туры 100 "С, но и выдержать при ней продолжительное время.

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 протеолитически- ми ферментами.

Увеличение сроков тепловой обработки продуктов животно­го происхождения может вызвать заметное ухудшение питатель­ной ценности содержащихся в них белков.

Однако перевариваемость и биологическая ценность некото­рых белков животного происхождения при нормальном режиме тепловой обработки практически не снижаются.

Изменения углеводов

В пищевых продуктах содержатся моносахариды (глюкоза, фруктоза), олигосахариды (ди- и трисахароза — мальтоза, лакто­за и др.), полисахариды (крахмал, целлюлоза, гемицеллюлозы, гликоген) и близкие к углеводам пектиновые вещества.

Изменение Сахаров. В процессе изготовления различных ку­линарных изделий часть содержащихся в используемых продук­тах Сахаров расщепляется. В одних случаях расщепление ограни­чивается гидролизом дисахаридов, в других происходит более глубокий распад Сахаров (процессы гидролиза, брожения, кара- мел изации , 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, фрукгово-ягод- ных 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 кристаллизацию 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. По способности к инвер­сии органические кислоты можно расположить в следующем по­рядке: щавелевая, лимонная, яблочная, 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.

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 темноокрашен- ных 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 (дегидрация), а образовавшиеся продукты (ангидриды) со­единиться друг с другом или с молекулой сахарозы. Последую­щее тепловое воздействие приводит к выделению третьей моле­кулы воды и образованию оксиметилфурфурола, который при дальнейшем нагревании может распадаться с образованием му­равьиной и левуленовой 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 ярко-коричневого цвета с рубино­вым оттенком, растворяющееся и в холодной, и в кипящей воде), карамелина (вещество темно-коричневого цвета, растворяющее­ся только в кипящей воде) и др., эта смесь превращается в даль­нейшем в некристаллизующуюся массу (жженку), которую 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.

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. ше1апоз — темный). Этот процесс называют также реакцией Майа- ра, по имени ученого, который в 1912 г. впервые его описал.

Реакция меланоидинообразования имеет большое 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.

В реакцию меланоидинообразования особенно легко вступа­ют такие аминокислоты, как лизин, метионин, которых чаще всего недостает в растительных белках. После соединения с саха- рами эти кислоты становятся недоступными для пищеваритель­ных ферментов и не всасываются в желудочно-кишечном тракте. В кулинарной практике часто нагревают молоко с крупами, ово­щами. В результате взаимодействия лактозы и лизина биологи­ческая ценность белков готовых блюд снижается.

Изменение 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. Крахмальные зерна представляют собой сложные биологические образования, в состав которых входят полисахариды амилоза и амилопектин и небольшие количества сопутствующих им веществ (кислоты фосфорная, кремниевая и др., минеральные элементы и т.д.). Крахмальное зерно имеет слоистое строение. Слои состоят из радиально расположенных частиц крахмальных полисахаридов, 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. Большинство видов крах­мала содержат 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 входит в среднем около 1 тыс. таких остатков. 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.

Широкое использование крахмала в кулинарной практике обусловлено комплексом характерных для него технологических свойств: набуханием и клейстеризацией, гидролизом, декстри- низацией (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 (крахмальная суспензия) до температуры 50 ... 55 °С 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 °С 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.

Температура, при которой анизотропность большинства зе­рен разрушена, называется температурой клейстеризации. Тем­пература клейстеризации разных видов крахмала 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:

1. при 55 ... 70 °С 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);

2. при нагревании выше 70 "С 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 молочно-белые клейстеры 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 гутой клейстер образуется внутри клеток картофеля, в кашах, блюдах из макаронных изделий.

На вязкость клейстера влияет не только концентрация крах­мала, но и присутствие различных пищевых веществ (сахаров, минеральных элементов, кислот, белков и др.). Так, сахароза по­вышает, а соль снижает вязкость системы, белки оказывают ста­билизирующее действие на крахмальные клейстеры.

При охлаждении крахмалосодержащих продуктов количест­во растворимой амилозы в них снижается в результате ретрогра- дации (выпадение в осадок). При этом происходит старение 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 хранятся на мармитах с темпе­ратурой 70 ... 80 °С, имеют хорошие органолептические показа­тели в течение 4 ч.

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

а-амилаза вызывает частичный распад цепей крахмальных полисахаридов с образованием низкомолекулярных соедине­ний — декстринов; при продолжительном гидролизе возможно образование мальтозы и глюкозы, р-амилаза 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 содержится р- амилаза; мальтоза, образующаяся под ее влиянием, является пи­тательной средой для дрожжей. В муке из проросшего зерна пре­обладает а-амилаза, образующиеся под ее воздействием декстри­ны придают изделиям липкость, неприятный вкус.

Степень гидролиза крахмала под действием (3-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 мельче помол муки), тем быстрее про­текает гидролиз (или ферментативная деструкция) крахмала.

В картофеле также содержится р-амилаза, превращающая крахмал в мальтозу. Мальтоза расходуется на дыхание клубней. При температуре, близкой к О °С, дыхание замедляется, мальтоза накапливается, и картофель становится сладким (подморожен­ный картофель). При использовании подмороженного картофе­ля его рекомендуется выдержать некоторое время при комнат­ной температуре. В этом случае дыхание клубней усиливается и сладковатость уменьшается. Активность р-амилазы возрастает в интервале от 35 до 45 °С, при температуре 65 °С фермент разру­шается. Поэтому если картофель перед варкой залить холодной водой, то пока клубни прогреются, значительная часть крахмала успеет превратиться в мальтозу, она перейдет в отвар и потери питательных веществ увеличатся. Если же картофель залить ки­пящей водой, то р-амилаза инактивируется и потери питатель­ных веществ будут меньше.

Кислотный гидролиз крахмала может происходить при на­гревании его в присутствии кислот и воды, при этом образует­ся глюкоза. Кислотный гидролиз имеет место при варке крас­ных соусов, киселей и при длительном хранении их в горячем состоянии.

Декстринизация (термическая деструкция крахмала). Декст- ринизация — это разрушение структуры крахмального зерна при сухом нагреве его свыше 120 °С с образованием растворимых в воде декстринов и некоторого количества продуктов глубокого распада углеводов (оксида и диоксида углерода и др.). Декстри­ны имеют окраску от светло-желтой до темно-коричневой. Раз­ные виды крахмала обладают различной устойчивостью к сухому нагреву. Так, при нагревании до 180 °С 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 горячей воде и клейстеризации. Этим объясняется бо­лее густая консистенция соусов на белой пассеровке (температу­ра пассерования муки 120 °С) по сравнению с соусами на красной пассеровке (температура пассерования муки 150 °С) при одном и том же расходе муки.

В кулинарной практике декстринизация крахмала происхо­дит не только при пассеровании муки для соусов, но также при обжаривании гречневой муки, подсушивании риса, вермишели, лапши перед варкой, в поверхностных слоях картофеля при жар­ке, в корочке изделий из теста и др.

Крахмалы, свойства которых изменяются в результате специ­альной обработки, называются модифицированными. Они подраз­деляются на две группы: расщепленные крахмалы, при об­работке которых происходит расщепление полисахаридных це­пей, изамещенные крахмалы, свойства которых изменяются в основном в результате присоединения химических радикалов или совместной полимеризации с другими высокомолекулярны­ми соединениями.

Модифицированные крахмалы широко используются в пи­щевой промышленности и общественном питании.

Расщепленные крахмалы получают термическим, механи­ческим воздействием, обработкой полисахарида кислотами, окислителями, некоторыми солями, действием электронов, ультразвука, облучением у-лучами, вызывающими расщепле­ние полисахаридных цепей. Вследствие этих воздействий про­исходит направленное разрушение гликозидных и других ва­лентных связей, появляются новые карбонильные группы, возникают внутри- и межмолекулярные связи. При этом зер­нистая форма крахмала либо остается неизменной, либо полно­стью разрушается с образованием вторичной структуры (напри­мер, при клейстеризации и высушивании крахмалов на вальце­вых сушилках).

Клейстеры расщепленных крахмалов имеют, как правило, пониженную вязкость, более высокую прозрачность и повышен­ную стабильность при хранении. Расщепленные крахмалы на предприятиях общественного питания используют при произ­водстве охлажденной и замороженной кулинарной продукции.

Изменения жиров

Термин жиры в кулинарной практике объединяет широкий круг пищевых продуктов. К ним относят жиры животного происхожде­ния — говяжий^ бараний, свиной жиры, свиное сало, сливочное мас­ло и др.; жиры растительного происхождения — подсолнечное, куку­рузное, соевое, хлопковое, оливковое и др.; маргарины и кулинарные жиры — Украинский, Белорусский, кулинарный, Прима и др.

Жиры играют важную роль в питании человека: являются ис­точником энергии (9 ккал/г), выполняют пластическую функ­цию, с ними организм получает комплекс незаменимых веществ (жирорастворимые витамины, полиненасыщенные жирные ки­слоты и др.) и т.д.

При приготовлении пищи жиры используются как:

• антиадгезионное средство, уменьшающее прилипание про­дуктов к греющей поверхности при жареньи;

• теплопроводящая среда при жареньи (особенно во фритюре);

. растворители каротинов и ароматических веществ (пассе­рование моркови, томата, лука и т.д.);

. составная часть рецептур ряда соусов (майонез, соусы гол­ландский, польский и др.);

• структурообразователи песочного, слоеного теста и т.д.

Широкое использование жиров при жарении кулинарной

продукции объясняется следующим:

• жарочная поверхность разогревается до температуры 280 ... 300 °С, и продукт на такой поверхности сразу начинает подгорать; жиры, обладая плохой теплопроводностью, по­нижают эту температуру до 150 ... 180 °С, обеспечивая обра­зование румяной корочки поджаривания;

• жарочная поверхность аппаратов характеризуется неравно­мерностью температурного поля (от 200 до 300 °С), а жиры выравнивают его и обеспечивают равномерное поджарива­ние продуктов;

• часть жира поглощается поверхностным слоем продукта, повышает его калорийность, участвует в формировании вкуса и аромата жареных изделий.

По химической природе жиры (триацилглицеролы) представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта — глицерина и высоко­молекулярных жирных (карбоновых) кислот. Жиры составляют ос­новную массу липидов (до 95 ... 96 %). Свойства жиров определяются составом жирных кислот, которые могут быть насыщенными, или предельными (пальмитиновая, стеариновая), и ненасыщенными, или непредельными (олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая).

Характер и степень изменения жиров при хранении зависят от воздействия на них воздуха и воды, температуры и продолжи­тельности хранения, а также от наличия веществ, способных вступать с ними в химическое взаимодействие.

Свет, теплота Жиры +вода, теплота

Рис. 4.3. Характер изменения жиров при хранении

Жиры могут претерпевать различные изменения — от инак­тивации содержащихся в них биологически активных веществ до образования токсичных соединений. Порчу жиров можно вы­явить различными химическими методами. При этом определя­ют кислотное, перекисное, ацетильное и другие числа (рис. 4.3).

В результате полимеризации оксикислот образуются высоко­молекулярные соединения и жир приобретает характерную сали­стую консистенцию.

Для предотвращения порчи жира необходимо по возможно­сти уменьшить или исключить его соприкосновение с кислоро­дом воздуха и с источниками энергии (световой, тепловой). Жир целесообразно хранить в герметической таре, заполняя ее так, чтобы свободное пространство было минимальным; в вакууме или в атмосфере инертного газа при низкой температуре. В со­став жиров не должны входить легкоокисляющиеся металлы (медь, железо, марганец), соединения свинца, олова, значитель­но ускоряющие их порчу.

Для увеличения срока хранение жиров используют искусст­венные антиокислители (ингибиторы окисления), которые вво­дят в их состав в минимальных количествах.

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 (рис. 4.4).

Изменение жиров при варке и припускании продуктов. Содер­жащийся в продуктах жир в процессе варки плавится и перехо­дит в бульон. Количество выделившегося жира зависит от его со­держания и характера отложения в продукте, продолжительно­сти варки и других причин. Так, из мяса при варке извлекается до 40 % жира, из костей — 35 ... 40 %. Тощая рыба при припуска­нии теряет до 50 % жира, средней жирности — до 14 %.

Основная масса извлеченного жира собирается на поверхности бульона и лишь небольшая часть (до 10 %) его эмульгирует, т.е. распределяется в жидкости в виде мельчайших шариков. Присутст­вие эмульгированного жира в бульоне — явление нежелательное, так как бульон при этом становится мутноватым. Кроме того, в ре­зультате эмульгирования значительно увеличивается поверхность соприкосновения жира с кипящей водой, что создает благоприят­ные условия для его гидролиза. Степень эмульгирования жира при варке бульона находится в прямой зависимости от интенсивности кипения и соотношения количества жидкости и продукта.

Рис. 4.4. Схема изменения жиров при тепловой обработке

Гидролиз жира протекает в три стадии, сначала с выделением в ходе каждой из них молекулы жирной кислоты: из триглицери- да образуется диглицерид; затем диглецерид распадается с обра­зованием моноглицерида; и, наконец, из моноглицерида образу­ется глицерин.

Присутствующие в варочной среде поваренная соль и орга­нические кислоты способствуют усилению гидролиза жира. На­капливающиеся в результате гидролиза жирные кислоты образу­ют с ионами калия и натрия, которые всегда присутствуют в бульонах, мыла (соли высших жирных кислот), придающие бульонам неприятный салистый вкус. Для снижения степени гидролиза жира и сохранения качества бульонов необходимо не допускать бурного кипения бульонов, снимать излишки жира с поверхности, солить бульон в конце варки.

При варке продуктов контакт жира с кислородом воздуха ограничен, поэтому окисление идет неглубоко и окисляется лишь часть жирных кислот (с образованием пероксидных соеди­нений и монооксикислот).

Изменение жиров при жареньи продуктов основным способом. При жареньи продуктов основным способом (с небольшим ко­личеством жира) часть жира теряется. Эти потери называются угаром. Угар складывается из потерь вследствие разбрызгивания жира и потерь вследствие дымообразования. Разбрызгивание вы­зывается интенсивным кипением влаги, содержащейся в жире и выделяющейся из продуктов. Большой угар поэтому дают жиры, содержащие влагу, — маргарин и сливочное масло. Ин­тенсивно выделяют влагу при обжаривании полуфабрикаты, бо­гатые белками (мясо, птица, рыба). На степень разбрызгивания жира влияет прочность связи влаги в продукте. Так, при обжари­вании сырого картофеля угар жира значительно больше, чем при обжаривании предварительно сваренных клубней.

Дымообразование связано с глубоким разложением жира при нагревании его до высокой температуры (170 ... 200 °С). Темпе­ратура дымообразования зависит от вида жира, скорости его на­гревания, величины греющей поверхности и ряда других факто­ров. Для жаренья лучше использовать жиры с высокой темпера­турой дымообразования — пищевой саломас (230 °С), свиное сало (220 °С) и др. Менее подходят для этой цели растительные масла с низкой температурой дымообразования (170 ... 180 °С).

Одновременно с угаром жира происходит частичное погло­щение его обжариваемыми продуктами. Количество погло­щенного жира зависит от влажности его и продукта, характера выделяемой из него влаги. Так, продукты, содержащие много белка (мясо, птица, рыба), поглощают мало жира, так как это­му препятствует влага, выделяющаяся при денатурации бел­ков. В предварительно сваренном картофеле влага связана крахмалом и жира впитывается больше, чем при обжаривании сырого картофеля. Чем мельче нарезка картофеля, тем больше он поглощает жира.

Основная масса впитываемого жира накапливается в корочке обрабатываемого продукта. При жареньи мяса, рыбы и птицы поглощаемый ими жир эмульгируется в растворе глютина, обра­зовавшегося при расщеплении коллагена. При этом продукт приобретает дополнительную сочность и нежность.

Поглощенный жир в самом продукте изменяется мало, но ос­тавшийся в посуде может претерпеть некоторые изменения гид­ролитического и окислительного характера. Частичный гидролиз жира происходит за счет влаги, содержащейся в самих продуктах. Несмотря на значительный контакт с кислородом воздуха (аэра­цию) и действие высоких температур (140 ... 200 °С), глубоких окислительных изменений в жире не наблюдается, поскольку продолжительность нагревания невелика и жир повторно не ис­пользуется. Изменения жиров при жареньи основным способом заключается, главным образом, в образовании пероксидов и гид- ропероксидов (перекисей и гидроперекисей) и в разложении глицерина до акролеина. Акролеин обладает резким неприятным запахом, который вызывает раздражение слизистых оболочек носа, горла и слезотечение.

Изменение жиров при жареньи продуктов во фритюре. Наибо­лее сильно жиры изменяются при жареньи продуктов во фритю­ре, так как подвергаются длительному нагреванию. Кроме того, мелкие частицы продуктов и панировка часто остаются в жире и сгорают, а образующиеся при этом вещества каталитически ус­коряют разложение жира.

При жареньи во фритюре преобладают окислительные про­цессы. В первую очередь окисляются жиры, в состав которых входят непредельные жирные кислоты, имеющие в молекуле двойные связи. Вначале по месту разрыва двойных связей обра­зуются пероксиды и гидропероксиды (первичные продукты окисления). Эти соединения являются высокоактивными и вско­ре распадаются с образованием промежуточных (спирты, альдеги­ды, кетоны, перекиси), а затем вторичных (дикарбонильные со­единения, ди- и полиоксикислоты, производные кислот с двумя сопряженными двойным связями и др.) продуктов окисления. Накапливающиеся продукты окисления склонны к реакциям полимеризации и поликонденсации, о чем свидетельствует уве­личение вязкости жира.

Кроме окислительных процессов, в жирах при фритюрной жарке частично идут и гидролитические процессы за счет влаги, содержащейся в обжариваемых продуктах.

Физико-химические изменения, происходящие в жире при жарке, приводят к изменению его цвета, вкуса и запаха. Одна из причин появления темной окраски и ухудшении вкуса — реак­ция меланоидинообразования. Источником аминных групп для этого процесса могут служить обжариваемые продукты и фосфа- тиды нерафинированных масел.

Чтобы замедлить нежелательные процессы, происходящие в жире при фритюрной жарке, и дальше использовать этот жир, следует соблюдать ряд правил.

1. Выдерживание необходимого температурного режима (160 ... 190 °С). Если жир нагрет слишком сильно, на поверхности про­дукта быстро образуется поджаристая корочка, хотя внутри он остается сырым. Если жир нагрет недостаточно, процесс жаре­нья затягивается, что приводит к высыханию изделий. Для каж­дого вида кулинарной продукции имеется оптимальная темпе­ратура жаренья. Фритюр с меньшей температурой применяют для жаренья продуктов с большим содержанием влаги (тельное из рыбы, котлеты фаршированные из кур и др.). Фритюр с тем­пературой 170 ... 190 °С используют для жаренья предваритель­но отваренного мяса и субпродуктов (баранья и телячья гру­динка, мозги, телячьи и свиные ножки и др.), с температурой 180 ... 190 °С — для жаренья пирожков, чебуреков, пончиков, крекеров и других изделий. Недопустим нагрев жиров выше 190 °С, так как в результате сильного их разложения (пироли­за) резко возрастает концентрация токсичных продуктов тер­моокисления.

2. Выдерживание соотношения жира и продукта (при периоди­ческом жареньи от 4:1 до 6:1, при непрерывном — 20:1). Умень­шение содержания жира в жарочной емкости вызывает снижение температуры при загрузке продукта, в результате чего процесс жа­ренья замедляется, что в свою очередь приводит к чрезмерной ужарке и ухудшению внешнего вида готовых изделий.

3. Периодическое удаление путем фильтрования мелких частиц, попадающих в жир из обжариваемых продуктов.

4. Тщательная очистка жарочных ванн от нагара в конце ра­бочего дня с последующим полным удалением моющих средств. Нагар усиливает потемнение жира, а моющие средства — его гидролиз.

5. Сокращение холостого нагрева. При нагреве жира без про­дуктов нежелательные изменения наступают быстрее. Это объяс­няется наличием в ряде продуктов веществ, обладающих анти­окислительным действием (белки, некоторые аминокислоты, витамин С и др.).

6. Использование для жаренья во фритюре специальных термо­стойких жиров промышленного изготовления (Белорусский, Ук­раинский и др.).

7. Использование фритюрниц с холодной зоной.

8. Уменьшение контакта жира с кислородом воздуха. Если на­гревать жир без доступа воздуха в течение длительного времени, качество его изменяется мало. В настоящее время имеются аппа­раты для жаренья в условиях вакуума. Для предотвращения кон­такта с воздухом в жир добавляют инертные вещества, безвред­ные для организма. Распределяясь на поверхности в виде тонкой пленки, они предохраняют жир от воздействия кислорода.

9. Осуществление контроля качества гретых жиров по органо­лептическим и физико-химическим показателям.

Внешними признаками порчи фритюра являются следую­щие: появление запаха, интенсивное выделение дыма при нагре­вании до 180 ... 190 °С, образование устойчивой и интенсивной пены при загрузке продукта, увеличение вязкости и — наиболее важный — изменение цвета. Жир, органолептическая оценка ко­торого по этому показателю ниже допустимой, в пищу не допус­кается.

Глубину окислительных процессов, происшедших в жирах при термообработке, характеризуют несколько показателей. Важ­нейшим из них является содержание токсичных веществ — вто­ричных продуктов окисления. Их должно быть не более 1 %.

Следует отметить, что нет прямой зависимости между орга- нолептическими показателями и содержанием токсичных ве­ществ, поэтому жир не допускается к дальнейшему использова­нию в следующих случаях:

• если его органолептические показатели ниже нормы, а содер­жание токсичных веществ не превышает допустимого уровня;

. если органолептические показатели гретых жиров соответст­вуют норме, а содержание токсичных веществ выше допусти­мого уровня.

Влияние тепловой обработки на пищевую ценность жира. При

жареньи пищевая ценность жира снижается вследствие умень­шения содержания в нем жирорастворимых витаминов, незаме­нимых жирных кислот, фосфатидов и других биологически ак­тивных веществ, а также за счет образования в нем неусвояемых компонентов и токсичных веществ.

Уменьшение содержания витаминов и фосфатидов проис­ходит при любом способе жаренья, тогда как содержание неза­менимых жирных кислот снижается лишь при длительном на­гревании. Вследствие уменьшения непредельности молекул жира из-за разрыва двойных связей его биологическая цен­ность снижается.

Накапливающиеся в жире продукты окисления и полимери­зации вызывают раздражение слизистой оболочки кишечника, оказывают послабляющее действие, ухудшают усвояемость не только жира, но и употребляемых вместе с ним продуктов. Ток­сичность продуктов окисления и полимеризации проявляется при большом содержании их в рационе. При соблюдении режи­мов жаренья вторичные продукты окисления появляются во фритюрах в небольшом количестве.

Продукты окисления жира, раздражая кишечник и оказывая послабляющее действие, ухудшают усвояемость не только само­го жира, но и потребляемых с ним продуктов. Отрицательное действие термически окисленных жиров может проявляться во взаимодействии их с другими веществами. Так, они могут всту­пать в реакцию с белками, ухудшая их усвояемость, инактивиро- вать некоторые ферменты и разрушающе действовать на многие витамины.

Снижение пищевой ценности жиров при жареньи происхо­дит по следующим причинам:

1. уменьшение содержания жирорастворимых витаминов, фосфолипидов, незаменимых жирных кислот и других биологи­чески активных веществ;

2. появление в жире неусвояемых компонентов;

3. образование токсичных веществ.

Токсичность гретых жиров связана с образованием в них цик­лических мономеров и димеров. Эти вещества образуются из по­линенасыщенных жирных кислот при температуре свыше 200 °С.

Изменение цвета, вкуса и массы продуктов при тепловой обработке

Изменение цвета. В процессе технологической обработки в пи­щевых продуктах происходят глубокие биохимические измене­ния, влияющие не только на пищевую ценность, но и на внешний вид готовой продукции. Сложный химический состав пищевого сырья предопределяет возможность протекания на различных стадиях технологического процесса многообразных фермента­тивных и неферментативных реакций. При этом может происхо­дить изменение естественного цвета продуктов как животного, так и растительного происхождения и приобретение ими в про­цессе кулинарной обработки другой окраски.

Основными причинами изменения цвета продуктов являют­ся окислительные и другие превращения содержащихся в них полифенольных соединений, происходящие как ферментатив­ным, так и неферментативным путем; полимеризация продуктов окисления полифенолов; сахароаминные (меланоидиновые) ре­акции, связанные с реакциями дегидратации; реакций окисле­ния соединений железа и т.д.

Для улучшения внешнего вида продукции широко использу­ют пищевые естественные и синтетические красители (индиго- кармин — синий и тартразин — желтый.

Красители должны быть безвредными, без посторонних вку­са и запаха, обладать хорошей красящей способностью и устой­чивостью при тепловой обработке. Цвет окрашенного изделия не должен меняться в течение гарантийного срока.

Для подкрашивания различных изделий используют естест­венные красители, полученные из свекольного сока, огуречной и морковной ботвы, рябины, винограда, шафрана, сафлора и др.

Изменение вкуса и аромата. При кулинарной обработке часто значительно изменяются вкус и аромат, свойственные сырым продуктам. Иногда это обусловлено растворением веществ, со­держащихся в продуктах и придающих им определенный вкус. Например, при бланшировании из перца извлекаются вещества, обладающие острым вкусом; некоторые сорта капусты содержат повышенное количество гликозидов, придающих горечь, и их перед варкой ошпаривают.

В отдельных случаях вкусовые вещества образуются благода­ря ферментативному гидролизу гликозидов. Так, в тертом хрене происходит гидролиз гликозида с выделением агликона, имею­щего острый вкус и запах; аналогичный процесс наблюдается и при созревании приготовленной горчицы (фермент синегрин гидролизуется с выделением аллилгорчичного масла).

Однако наибольшее значение для формирования вкуса кули­нарный изделий имеют процессы, протекающие при тепловой обработке продуктов. Прежде всего следует отметить испарение и перегонку с водяным паром ароматических веществ и особен­но эфирных масел. Процесс этот нежелателен. Для уменьшения потерь ароматических веществ применяют пассерование, вводят специи в блюда в конце тепловой обработки и т.д.

Иногда специально удаляют летучие вещества из продуктов. Так, при пассеровании лука разрушаются дисульфиды, обладаю­щие острым вкусом и вызывающие слезоточивость; для приго­товления соуса хрен слегка прогревают с маслом, чтобы умень­шить чрезмерно острые вкус и запах.

В вареных и жареных изделиях образуются летучие вещества, которые в сырых продуктах не содержатся. Это альдегиды, кето- ны, сероводород, фосфористый водород, свободные низкомоле­кулярные жирные кислоты, меланоидины, продукты карамели- зации и пирогенетического распада углеводов и белков.

Источником образования альдегидов является реакция мела- ноидинообразования. Сероводород образуется при постденату- рационных изменениях белков вследствие отщепления его от метионина, цистина, цистеина. Этот процесс происходит при варке картофеля, капусты, мяса. При расщеплении фосфатидов выделяется фосфористый водород (варка яиц, мяса и др.). Ха­рактерный вкус, который приобретает мясо при варке, обуслов­лен экстрактивными веществами. При жареньи мясных продук­тов образуются меланоидины, придающие им вкус и аромат. Но­вые вкусовые вещества появляются и при производстве изделий из дрожжевого теста. Среди них обнаружены сивушные масла, органические кислоты, различные альдегиды и др.

Изменение массы. При кулинарной обработке изменяется мас­са продукта. Это результат совместного действия противоположно направленных процессов — уменьшения массы и увеличения.

Масса уменьшается за счет механических потерь, испарения влаги, экстракции растворимых веществ, вытапливания жира, дегидратации белков, потерь летучих веществ. Увеличивается масса за счет впитывания жира и воды, набухания белков, клей­стеризации крахмала.

В табл. 4.2 представлены обобщенные сведения (с точностью 5 %) о потерях пищевых веществ основных типов продуктов. При этом животные продукты разделены на две группы — мясо животных (среднее для говядины, свинины, баранины и птицы) и мясо рыб. Потери (в процентах) вычисляли по формуле

П = 100 -М_г /М_и С_г /С_и 100,

где М_г/М_и — выход готового блюда с учетом всего сырьевого на­бора, участвовавшего в закладке продукта (т.е. соли, жира, муки и т.д., если они входили в закладку); С_г — концентрация пищево­го вещества (в г или мг на 100 г готового изделия); С_и — концен­трация пищевого вещества в сырьевом наборе.

Рассмотрим вначале изменение пищевой ценности расти­тельных продуктов.

Наибольшие потери пищевых веществ в растительных про­дуктах наблюдаются при жареньи: в среднем 5 % белков и 10 % жира (главным образом добавленного для жаренья). Велики по­тери углеводов (10 ... 20 %) и минеральных веществ (до 20 %) за счет вытекания сока и образования корочки.

Потери при варке в значительной мере зависят от способа тер­мообработки. Если варка производится без слива (например, вар­ка супов, киселей, компотов, некоторых круп при приготовлении каши и т.д.), то потери почти всех пищевых веществ минимальны (2 ... 5 % белков, жиров, углеводов и минеральных веществ); на­блюдается только частичное разрушение витаминов группы В и |3-каротина (на 10 ... 15 %). В этих случаях потери пищевых ве­ществ происходят в основном за счет образования накипи (в мо­лочных супах, кашах и киселях) или трудноудаляемого осадка (в супах). При варке большинства овощей, некоторых каш (рисо­вая), макаронных изделий, где производится слив, потери белков, жиров и витаминов увеличиваются в 2 ... 3 раза, а минеральных веществ — до 10 раз и приближаются к потерям при жареньи.

					Мине­
Тип обра­ботки	Исходные продукты	Белки	Жиры	Углево­ды	раль­ные веще­					Витамины
					ства
				моно- и диса- хариды	крах­мал	N8	К	Са	Мд	Р	Ре	А	р-ка- ротин	В1	в2	РР	с
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Варка:	Расти­тельные
без слива		2	2	2	5	1	1	3	5	7	3	—	10	15	10	15	60
со сливом		5	5	20	10	25	20	10	10	10	10		15	30	20	25	80
	Мясные	10	25	—	—	40	45	20	25	30	20	50	-	45	40	20	70
	Рыбные	10	10	—	—	60	50	35	60	40	25	35		45	40	30	90
Жаренье	Расти­тельные	5	10	20	10	20	20	20	20	20	20	—	25	30	10	15	45
	Мясные	10	30	—	—	25	25	10	15	15	20	40	25	25	15	15	60
	Рыбные	10	20	—	—	30	25	20	35	20	15	20	—	20	20	15	35
	Котлеты:
	из мяса	5	25	—	10	15	15	10	10	15	5	20	—	10	10	10	80
	из рыбы	5	15	—	20	15	10	10	15	10	5	15	—	10	15	10	60

Потери пищевых веществ (%) при основных типах

1	2	3	4	5	6	7
Тушение	Животные	5	5	3	—	5
Припуска­ние	Расти­тельные	2	10	5	5	6
	Рыбные	10	10	—	—	50
Запека­ние	Молочные	5	5	5	5	10
Пассеро­вание	Расти­тельные	2	10	3	2	6

8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
5	5	5	5	5	15	15	30	20	15	70
3	2	2	2	2	—	15	20	20	20	65
40	30	30	40	25	25	—	30	20	20	85
10	10	10	15	10	5	10	20	15	10	50
3	2	3	3	2	—	8	15	15	15	60

Потери при припускании и пассеровании занимают промежу­точное положение между потерями при варке без слива и жареньи.

Представленные в табл. 4.2 данные являются весьма общими и не отражают особенностей приготовления отдельных видов продуктов и даже особенностей приготовления одного и того же продукта. Например, при варке картофеля в кожуре потери угле­водов, минеральных веществ и всех витаминов, в том числе вита­мина С, уменьшаются примерно в 2 раза по сравнению с таковы­ми при обычной варке очищенного картофеля. С другой сторо­ны, при тушении капусты (в табл. 4.2 не отмечено) по сравнению с ее припусканием потери всех пищевых веществ в 2 ... 3 раза выше. Величина потерь зависит от степени измельчения продук­та, интенсивности тепловой обработки и других факторов.

При рассмотрении изменения пищевой ценности животных продуктов видно, что наибольшие потери большинства пищевых веществ из мяса животных наблюдаются при варке; при этом за счет перехода в бульон и частичного распада теряется 10 % бел­ков, 25 % жиров, около 1/3 минеральных веществ и витаминов группы В, 50 % витамина А и 70 % витамина С. При жареньи жи­вотных продуктов потери минеральных веществ и витаминов при­мерно в 1,5 раза меньше, чем при варке, а жира — несколько больше (за счет потери жира, добавленного для жаренья). Эти по­тери в основном обусловлены вытеканием сока, образованием ко­рочки и частичным разложением пищевых веществ при нагрева­нии. Минимальные потери (5 % белков, жиров и минеральных ве­ществ, 15 ... 30 % витаминов, кроме витамина С, потери которого составляют 70 %) наблюдаются при тушении, а также при запека­нии, которое можно рассматривать как один из видов тушения.

При жареньи мелкими кусками потери пищевых веществ зна­чительно (почти в 2 раза) меньше, чем при жареньи крупным кус­ком, за счет меньшей длительности тепловой обработки (табл. 4.3).

Потери ряда пищевых веществ при приготовлении рыбы (табл. 4.3) сильно зависят от ее жирности. Так, при варке тощей рыбы (жирностью до 4 %) потери белка и жира в среднем в 1,5 раза мень­ше, чем при варке рыбы жирностью более 8 %. При жареньи, на­оборот, потери белка и жира значительно выше при использовании тощей рыбы. При припускании различия в потерях в зависимости от жирности рыбы не столь велики. Следует заметить, что большое влияние на величину потерь оказывает вид рыбы, поэтому сделать какие-либо общие выводы о потерях пищевых веществ при тепло­вой обработке рыбы весьма затруднительно.

Как известно, значительная доля (до 1/3) животного сырья в общественном питании используется для приготовления кот­лет. Это весьма рациональный способ кулинарной обработки. Потери белка при жареньи котлет по сравнению с таковыми при приготовлении натуральных продуктов сокращаются примерно в 2 раза (5 % против 10 %), жира — на 1/3, минеральных веществ и витаминов — в 1,5 ... 2 раза. Но все же эти потери выше, чем при тушении. Пищевые вещества в котлетах сохраняются за счет того, что сок, выделяемый из мяса при жареньи, впитывается в хлеб, добавленный в котлетную массу, и в минимальной степе­ни попадает на жарочную поверхность. Еще меньше потери пи­щевых веществ, особенно жира, минеральных веществ и витами­нов, которых теряется почти в 2 раза меньше, чем при приготов­лении котлет на пару (см. табл. 4.3). Потери пищевых веществ в этом случае весьма близки к потерям при тушении.

Для оценочного расчета рационов, которые часто используют­ся экономистами, достаточно знать величины суммарных потерь пищевых веществ в целом при всех видах тепловой обработки. Соответствующие расчеты показывают, что при соотношении растительных и животных продуктов 7 : 3 потери (в процентах от исходного количества пищевых веществ) в целом по дневному ра­циону составляют: белков — 6, жиров — 12, углеводов — 9, Са — 12, М§, Р, Ре — по 13, витамина А — 40, р-каротина, витаминов В₂ и РР — по 20, В1 — 28, С — 60, калорийности — 10.

Обращаем внимание на меньшие потери Са по сравнению с таковыми других минеральных веществ, поскольку Са при неко­торых способах тепловой обработки мяса вмести с костями (на­пример, птицы или некоторых видов рыбы) частично переходит из костей в мясо. Что касается витаминов, то основные потери их объясняются не извлечением или удалением при варке или жаренье, а разрушением вследствие высокой температуры.

Таким образом, для растительных продуктов наибольшие по­тери наблюдаются при жареньи, а для животных — при варке. Наиболее рациональными способами тепловой обработки, сохра­няющими максимальное количество основных пищевых веществ,

Тип обработки	Исходный продукт	Белки	Жиры	Минеральные вещества							Витамины
				№	К	Са	Мд	Р	Ре	А		В1	в2	РР
Жаренье	Говядина:
	крупным куском	10	23	34	46	16	22	17	11	—		32	16	15
	мелким куском	5	5	8	6	6	6	6	4	—		10	8	5
Варка	Биточки паро­вые Рыба:	5	8	17	25	1	3	4	2			8	3	4
	тощая	8	9	63	46	24	44	27	27	35		45	40	30
	средней жирно­сти	12	11	66	56	57	70	42	21	35		45	46	30
	жирная	14	12	66	56	57	70	42	21	15		45	40	30
Жаренье	Рыба:
	тощая	13	27	35	38	35	33	33	23	20		22	20	15
	средней жирно­сти	7	13	25	14	11	14	11	7	20		22	20	15
	жирная	7	13	25	25	21	20	11	7	20		22	20	15
Припускание	Рыба: тощая	12	12	51	41	27	27	38	22	26		33	30	22
	средней жирно­сти	8	12	47	34	28	32	38	24	26		33	30	22
	жирная	13	12	53	35	35	37	35	28	26		33	30	22

со о го

Потери пищевых веществ некоторых продуктов при тепловой кулинарной

для растительных продуктов являются варка без слива, пассерова­ние и припускание, для животных продуктов — тушение, запека­ние, а также приготовление их в виде котлет, особенно паровых. Вышеуказанные способы тепловой обработки должны найти ши­рокое применение как в общественном, санаторном, больничном питании, так и в домашних условиях, что приведет к более рацио­нальному использованию пищевых продуктов.

Изменение массы используемых продуктов определяет выход готовой продукции и устанавливается нормативными докумен­тами. Суммарное изменение массы влияет на качество готовой продукции: ее консистенцию, влажность, содержание пищевых веществ и др.

4.4. Технологический процесс и качество готовой продукции

Качество продукции общественного питания в основном за­висит от:

• качества основного и вспомогательного сырья и его соот­ветствия требованиям стандарта;

. правильного составления рецептуры с учетом научно обос­нованных норм питания;

. применения наиболее рациональных методов технологиче­ской обработки, эстетического оформления, использова­ния современного оборудования.

Несмотря на то что общественное питание получило значи­тельное развитие, большая часть населения его услугами не пользуется вообще или пользуется только по месту работы или учебы, посещая столовые один раз в день.

У подавляющего большинства населения основным видом пи­тания остается домашнее. Чтобы общественное питание стало преобладающим, необходимо не только сократить время на поль­зование его услугами и уменьшить стоимость обедов, но и добить­ся высокого качества блюд.

Чаще всего невысокое качество предлагаемых предприятия­ми общественного питания блюд связано с нарушением рецеп­тур и технологических режимов обработки сырья, а также сроков реализации готовой продукции. Все это целиком зависит от уровня квалификации и добросовестности работников.

Практически любое отклонение в технологии изготовления кулинарных изделий приводит к снижению их качества. Напри­мер, если не соблюдать условия хранения сырья и полуфабрика­тов, может существенно снизиться их качество, и из них нельзя будет получить высококачественные кулинарные изделия.

Особенно много факторов оказывает влияние на качество при тепловой обработке.

Например, если при очистке камбалы не удалить темную кожу, то останется специфический запах, который после тепло­вой обработки усилится, что существенно снизит вкусовые ка­чества готового блюда. Или, если рыба будет поджарена не на растительном масле, то внешний вид ее будет хуже, снизится также усвояемость готового продукта. При жареньи обычно со­лят не рыбу, а муку, в которой она панируется. Если этот прием не соблюдается, то вкус продукта в готовом виде также снижа­ется.

Для варки рыбу опускают в кипящую воду, а затем уменьша­ют температуру нагрева до 85 ... 90 °С. Если это условие не со­блюдается, то при варке в воду перейдет больше растворимых ве­ществ, и рыба станет более жесткой и менее вкусной. Соответст­вующие требования предъявляются к любому продукту и любой технологической операции от разделки и подготовки продукта до оформления и отпуска готового блюда.

Качество пищи зависит также от того, как организован кон­троль (прежде всего внутриведомственный) за использованием продуктов, соблюдением норм закладки, технологий приготов­ления блюд, насколько строги взыскания за выявленные нару­шения.

Экономическая и технологическая целесообразность различных схем производства продукции

Экономическая и технологическая целесообразность различ­ных схем и процессов производства продукции — коренные важ­нейшие вопросы развитие общественного питания. Этим вопро­сам уделяется особое внимание и в постановлениях правительст­ва по вопросам торговли.

Основной путь повышения экономической эффективности на предприятиях общественного питания — применение совре­менного технологического оборудования и передовых методов приготовления пищи (централизованное производство полуфаб­рикатов и готовой продукции). Это значительно сокращает поте­ри сырья, увеличивает выход продукции, сохраняет питательную ценность, снижает расходы топлива, посуды, инвентаря и т.д.

Экономическая целесообразность тесно связана с технологи­ческой. Последняя предполагает выбор таких способов и режи­мов обработки и такого их сочетания, которые позволили бы максимально сохранить пищевые вещества, сократить потери массы продукта, обеспечить высокие вкусовые качества и хоро­шую перевариваемость пищи, т.е. ее максимальное использова­ние организмом человека. Это в конечном итоге также способст­вует повышению экономической эффективности общественного питания.

Приведем некоторые сведения, которые необходимы специа­листу для организации технологически целесообразного произ­водства по переработке плодов и овощей.

Правильное приготовление овощных и фруктовых блюд со­храняет их питательную ценность, обеспечивает хороший вкус и привлекательный внешний вид. Неправильная обработка мо­жет привести к значительным потерям витамина С, минераль­ных солей и отчасти каротина. Витамин С легко разрушается при длительном нагревании, соприкосновении с медью, желе­зом. Поэтому для очистки, измельчения и протирания фруктов и овощей не следует пользоваться железными ножами и терка­ми, а применять изделия из нержавеющей стали. Закладывать овощи рекомендуется в кипящую воду с учетом продолжитель­ности варки того или иного продукта. Примерные сроки варки различных овощей с момента закладки следующие: картофель целый — 25 ... 30 мин, картофель нарезанный — 15 мин, свекла целая — 3 ... 4 ч, свекла нарезанная — 30 мин; морковь целая — 25 мин, морковь нарезанная — 15 мин, фасоль — 1,5 ... 3 ч, го­рох — 1,5 ... 2 ч. Больше витаминов и минеральных веществ со­храняется при обваривании их в кожуре. Не следует допускать бурного кипения, так как циркуляция воздуха разрушает вита­мин С. При погружении картофеля для варки в холодную воду в нем разрушается 35 % витамина С, а при погружении в горя­чую — лишь 7 %.

В кислой среде витамин С разрушается меньше, поэтому при варке в борщ и некоторые другие фруктовые и овощные блюда ре­комендуется добавлять небольшое количество лимонной кислоты.

С точки зрения сохранения пищевых веществ овощных и фрук­товых блюд имеют значение также сроки хранения готовых блюд.

При тепловой обработке резко уменьшается количество вита­мина Вб в продукте, при варке картофеля его теряется 27 ... 28 %, моркови — 22 %. Хранение овощей в воде приводит к потери не только витаминов, но и минеральных солей.

С целью уменьшения потери минеральных солей овощи для гарниров и винегретов следует варить в небольшом количестве воды так, чтобы к моменту готовности овощей в кастрюле почти не оставалось воды. Оставшийся овощной отвар рекомендуется использовать для приготовления супов.

Припускание и варка на пару сопровождаются меньшей по­терей витаминов и минеральных веществ, чем обычный способ варки. При пассеровании меньше теряется витамина С и кароти­на, так как овощи при этом покрываются жировой пленкой, пре­дохраняющей их от соприкосновения с воздухом.

Подробнее эти вопросы будут освещены при рассмотрении технологии приготовления отдельных блюд и изделий.

Пути индустриализации и повышения экономической эффективности производства продукции общественного питания

Как свидетельствует исторический опыт, развитие любого госу­дарства требует создания современной системы общественного пи­тания. Как мы уже показывали ранее, многие социальные пробле­мы государства можгут быть решены только при условии функцио­нирования хорошо налаженной системы общественного питания.

В то же время по мере дальнейшего развития сферы общест­венного питания должны возрастать объем производства собст­венной продукции и ее доля в товарообороте. А такое увеличе­ние, как показывает практика, вызывает повышение трудовых и материальных затрат, что снижает рентабельность.

Возникает экономический парадокс: чем лучше отрасль вы­полняет свои функции, тем хуже становится ее экономика. Вы­ход, как свидетельствует опыт развитых стран, заключается в массовом переводе общественного питания на индустриаль­ный путь развития.

По мере того как все большая часть населения будет отказы­ваться от питания в домашних условиях, нагрузка на обществен­ное питание будет возрастать. Чтобы удовлетворить возрастающие потребности населения в своей продукции предприятия общест­венного питания в условиях нарастающей нехватки трудовых ре­сурсов должны будут резко повысить производительность труда.

Для этого в сфере общественного питания необходимо вне­дрение принципиально новой технологии приготовления пищи. Суть этой технологии на первом этапе сводится к разделению все­го процесса приготовления пищи (от первичной обработки сырья до получения готовой продукции) на отдельные узкие операции, осуществляемые на специализированных, высокомеханизирован­ных предприятиях и в цехах в массовых, серийных объемах мето­дом поточного промышленного производства. На втором этапе должен быть осуществлен полный переход на индустриальные ме­тоды производства готовой кулинарной продукции на крупных фабриках. Реализовываться эта продукция должна через предпри­ятия общественного питания и продовольственные магазины.

Суть индустриализации общественного питания состоит в том, что организации общественного питания (тресты, конто­ры) и предприятия превращаются в единый производственно- хозяйственный комплекс, центром которого является фабрика или комплекс специализированных цехов по выпуску полуфаб­рикатов высокой степени готовности и готовой продукции, а вся существующая сеть общественного питания переоборудуется в предприятия-заготовочные. На этих предприятиях не будет осу­ществляться переработка сырья, а только приготовление блюд из продукции высокой степени готовности. Как показывает практи­ка, это позволяет обеспечить эффективное использование обору­дования, механизацию приготовления пищи, повышение произ­водительности труда, снижение себестоимости продукции, вы­сокое и постоянное качество блюд, снижение до минимума потерь сырья и лучшее использование отходов.

Вопросы перевода предприятий общественного питания на прогрессивную технологию приготовления пищи должны ре­шаться в кооперации с пищевыми отраслями промышленности. При этом координирующую (главенствующую) роль как в целом по республике, так и в регионах должны играть крупные кулинар­ные фабрики. Им предстоит занять ключевые позиции в обеспе­чении населения не только готовой пищей, но и в снабжении продовольственной торговой сети полуфабрикатами высокой степени готовности и готовыми блюдами.