3. Принципы построения рецептур на кулинарную продукцию и мучные кондитерские изделия. Нормативная и технологическая документация.

Технико-технологические карты.

Рецептура – нормированный перечень сырья, продуктов, полуфабрикатов для производства установленного количества кулинарной продукции.

В рецептуры на кулинарную продукцию обычно включают не все компоненты, необходимые для приготовления блюда. В большинстве рецептур не указывают количество воды, соли (натрия хлорида), специй, зелени и приправ. Предполагается, что в зависимости от качества основного сырья воду добавляют для обеспечения выхода блюда и его хороших органолептических показателей по усмотрению кулинара. Соль, специи и при­правы добавляют по вкусу, однако предельные нормы их расхо­дования указаны в технологических инструкциях, например, средний расход соли установлен из расчета 1 г на 100 г готового продукта.

Сборник рецептур состоит из трех взаимно связанных частей: нормативов расхода сырья, выхода полуфабрикатов и готовой продукции; рецептур закусок, блюд, кулинарных изделий, соу­сов и гарниров; технологических инструкций, при условии вы­полнения которых можно вырабатывать кулинарную продукцию с заданными свойствами.

Если внимательно рассмотреть кулинарные рецептуры, поме­щенные в Сборнике, то легко заметить, что различные компо­ненты блюда находятся в определенной пропорции, оптималь­ной по органолептическим и физико-химическим показателям качества изделия и его стойкости при текущем хранении. Так, в соусах (мясных, рыбных, грибных, сметанных, молочных) мука, используемая как загуститель, и жир для ее пассерования расхо­дуются в соотношении 1:1. После разведения мучной жировой пассеровки бульоном и кратковременного проваривания образу­ется эмульсия жира в крахмальном клейстере, стабилизатором которой служат белки, углеводы, липиды и минеральные веще­ства муки. Однако эмульгирующая способность мучного клей­стера не безгранична, при увеличении закладки жира эмульсия получается нестойкой, излишний жир отделяется от эмульсии и всплывает на поверхность соуса.

К нормативно-технологической документации, которой пользуются предприятия общественного питания, относятся: Государственный стандарт (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ), стандарты предприятий (СТП), технические условия (ТУ) и технологические инструкции (ТИ) на продукцию, вырабатываемую промышленными и заготовочными предприятиями для снабжения других предприятий.

Государственные стандарты — основная категория стандартов в СССР, сегодня межгосударственный стандарт в СНГ. Принимается Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (МГС). В настоящее время являются нормативными неправовыми актами.

Отраслевые стандарты (ОСТы) являются основным нормативным документом, герламентирующим производство полуфабрикатов и кулинарных изделий. ОСТы разрабатываются и утверждаются министерствами мясной и молочной промышленности, пищевой промышленности, рыбного хозяйства, вырабатывающими продукцию для общественного питания.

Технические условия (ТУ) разрабатываются научно-исследовательским институтум общественного питания, который является базовой организацией по стандартизации продукции общественного питания. Техническое условие-это основной регламентирующий документ, определяющий производство полуфабрикатов только на предприятих общественного питания. ОСТы и ТУ содержат требования к качеству сырья и полуфабрикатов по органолиптическим и физико-химическим показателям.

Технологические инструкции (ТИ) вводятся одновременно со стандартами (техническими условиями). Они являются основными технологическими документами, определяющими: ассортимент вырабатываемых полуфабрикатов; требования к качеству и нормы расхода сырья; порядок проведения и технологических процессов; требования к упаковке и маркировке; условия и сроки хранения и транспортирования.

Стандарты предприятий (СТП) разрабатывают на кулинарные изделия с нетрдиционными способами холодной и тепловой обработки, на новые процессы.

Проект СТП согласовывают с территориальной санэпидслужбой. Утверждает СТП ркуовдитель предприятия на срок, определяемый им.

Технологический процесс, изложенный в СТП, должен обеспечить показатель и требования безопасности, установленные государственными актами. СТП не может нарушать ГОСТы.

Технико-технологические карты (ТТК) разрабатывают на новые и фрименные блюда и кулинарные изделия-те, которые вырабатывают и реализуют только в данном прелдприятии. Срок действия ТТК определяет само предприятие. ТТК включает разделы:

1. Наименование изделия и области применения ТТК. Указывают точное название блюда, которое нельзя изменить без утверждения; приводят конкретный перечень предприятий (филиалов), которым дано право производить и раелизовать данное блюдо.

2. Перечень сырья для изготовления блюда (изделия).

3. Требования к качеству сырья. Обязательно делают запись о том, что сырье, пищевые продукты, полуфабрикаты для данного блюда (изделия) соответсвуют нормативным документам (ГОСТам, ОСтам, ТУ) и имеют сертификаты и удостоверения качества.

4. Нормы закладки, сырья массой брутто и нетто, нормы выхода полуфабрикатов и готовго изделия.

5. Описание технологического процесса. Дают подробное описание этого процесса, режим холодной и и тепловой обработки, обеспечивающих безопасность блюда (изделия), приводят используемые пищевые добавки, красители и др.

6. Требования к оформлению, подаче, реализации и хранению. Должны быть отражены особенности офрмления, правила подачи блюда, порядка раелизации, хранения ( в соответсвии с ГОСТ Р 50763-95 "Общественное питание. Кулинарная продукция, реализуемая населению. Общие технические условия", Санитарными правилами и Условиями хранения особо скоропортящихся продуктов).

7. Показатели качества и безопасности. Указывают органалиптические показатели блюда ( вкус, запах, цвет, консистенция), физико-химические и микробиологические показатели, влияющие на бехопасность блюда.

8. Показатели пищевого состава и энергетической ценности. Приводят данные о пищевой и энергетической ценности блюда (по таблицам "Химичиский состав пищевых продуктов", одобренным Минздравом), которые важны для организации питания определнных групп потребителей (диетическое, лечебно-профилактическое, детское питание и др.)

каждая технико-технологическая карта получает порядковый номер и хранится в картотеке предприятия. Подписывает ТТК ответсвенный разработчик.

4. Основные критерии качества продукции общественного питания.

Пищевая ценность и безопасность. Факторы, оказывающие влияние на качество продукции общественного питания.

Качество продукции общественного питания – совокупность потребительских свойств пищи, обуславливающих ее пригодность удовлетворять потребности населения в полноценном питании.

Качество продукции общественного питания – совокупность потребительских свойств пищи, обуславливающих ее пригодность удовлетворять потребности населения в полноценном питании.

Показатели качества пищевых продуктов:

а) пищевая ценность, органолептические свойства (вкус, запах, цвет, внешний вид, консис­тенция );

б) биологическая ценность (физиологические свойства):

в) доброкачественность (отсутствие процессов порчи):

г) безвредность (отсутствие контаминантов биологической, химической и механической природы):

Процесс обеспечения качества продукции складывается из взаимозависимых стадий и операций: от приёмки сырья (или полуфабрикатов), до хранения и реализации готовой продукции. Например, даже одна некачественно выполненная операция в технологическом процессе производства продукции может испортить выполненную ранее высококачественную работу и в итоге продукция заданного качества не получится. Поэтому нужно соблюдать технологическую дисциплину, предписанную в нормативно-технической документации, строго контролировать качество выполнения не только отдельных операций, но и всего технологического процесса. Для обеспечения выпуска продукции высокого качества необходимо повышать уровень технической оснащённости предприятий, автоматизировать технологические процессы, а также совершенствовать механизм управления качеством продукции.

Под безопасностью продуктов питания следует понимать отсутствие опасности для здоровья человека при их употреблении, как с точки зрения острого негативного воздействия (пищевые отравления и пищевые инфекции), так и с точки зрения опасности отдаленных последствий (канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие). Иными словами, безопасными можно считать продукты питания, не оказывающие вредного, неблагоприятного воздействия на здоровье настоящего и будущих поколений.

С продуктами питания в организм человека могут поступать значительные количества веществ, опасных для его здоровья. Поэтому остро стоят проблемы, связанные с повышением ответственности за эффективность и объективность контроля качества пищевых продуктов, гарантирующих их безопасность для здоровья потребителей.

Проблема безопасности продукции общественного питания включает три аспекта:

• безопасность продовольственного сырья и пищевых продук­тов, используемых для приготовления пищи;

• строгое выполнение санитарно-эпидемиологических правил работы предприятий общественного питания для предотвра­щения возникновения и распространения инфекционных за­болеваний и пищевых отравлений;

• выявление вредных веществ эндогенной природы, образующих­ся в пищевых продуктах в процессе их кулинарной обработки.

Безопасность продовольственного сырья и пи­щевых продуктов обеспечивается защитой пищевых про­дуктов и сырья от попадания в них токсинов, вырабатываемых микроорганизмами, антибиотиков, пестицидов, нитратов, нит­ритов, диоксинов и диоксиноподобных соединений, окислов и солей тяжелых металлов, полициклических ароматических угле­водородов, радионуклидов, не разрешенных в установленном порядке пищевых добавок.

Под фактором качества продукции следует понимать причину, определенным образом влияющую на качество продукции в зависимости от общих и частных условий её создания.

Их можно подразделить на технические, организационные, экономические, социальные.

К техническим факторам относятся: состояние оборудования, оснастки, инструмента и средств контроля, технической документации и т.п.

К организационным факторам относятся: планомерность и ритмичность работы, техобслуживание и ремонт оборудования, обеспеченность материалами, комплектующими изделиями, оснасткой, инструментом, технической документацией и средствами контроля, культура производства, научная организация труда, организация питания и отдыха на работе и др.

К экономическим факторам относятся: формы оплаты труда, величина заработной платы, премирование за высококачественную продукцию и работу, удержания за брак, уровень качества, себестоимость, цена на продукцию и т.д.

К социальным факторам относятся: подбор, расстановка и перемещение кадров, организация повышения квалификации, научно-техническое творчество, рационализация и изобретательство, жилищно-бытовые условия, взаимоотношения и психологический климат в коллективе, воспитательная работа.

Качество кулинарной продукции в основном зависит от следующих факторов:

- качества основного и вспомогательного сырья, его соответствия требованиям стандарта;

- правильного составления рецептуры с учетом научно-обоснованных норм питания;

- применение наиболее рациональных методов технологической обработки, эстетического оформления, использование современного оборудования.

5. Изменения белков и других азотистых веществ при кулинарной обработке. Гидратация и дегидратация белков, ионная и молекулярная гидратация, значение в технологии производства продукции общественного питания.

В технологических процессах производства продукции общественного питания белки пищевых продуктов подвергаются гидратации, дегидратации, денатурации и деструкции, а низкомолекулярные азотистые вещества - пиролизу с образованием новых химических веществ.

Указанные процессы по-разному влияют на пищевую ценность и безопасность пищи.

Гидратацией называется способность белков прочно связывать значительное количество влаги.

Гидратация в кулинарной практике имеет место при приготовлении омлетов, котлетной массы из продуктов животного приосхождения, 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 завися влажность готовых изделий и их выход.

Гидратация белков пищевых продуктов в основном обусловлена адсорбционно- и химически связанной водой.

Когда говорят о гидратации ионов, то подразумевают образование вокруг иона равномерной оболочки из молекул воды. Но подобная картина может быть только у изотропных одноатомных ионов. Многоатомные ионы в большинстве случаев анизотропны, поэтому их гидратация также должна быть анизотропной (примером являются ионы CO32- и NO3-). Ион NO3- взаимодействует с молекулами воды не только потому, что имеет отрицательный заряд, но и благодаря образованию между ними водородных связей. В этом смысле гидратация данного иона существенно отличается от гидратации многих других, не образующих водородных связей с молекулами воды. Наиболее изучена гидратация ионов в растворах электролитов.

В результате гидратации ионов часто образуются координационные соединения. Например, гидратация иона Сu2+ в водных растворах происходит так, что четыре молекулы воды распределяются симметрично вокруг Си2+, образуя плоскую фигуру. Гидратированный ион меди Си2+-4Н2О придает раствору характерную голубую окраску. Образование гидратов (сольватов) лежит в основе теории растворов Д. И. Менделеева.

Степень гидратации различных ионов и молекул неодинакова и зависит от размеров частиц и величины их заряда. Чем больше заряд и меньше размеры иона, то есть выше удельная плотность заряда, тем больше степень гидратации. Ион L+ гидратирован больше, так как удельная плотность заряда у него выше, чем у ионов К+. Недиссоциированные молекулы также в той или иной степени гидратированы, их гидратная оболочка возникает только вокруг полярных групп и потому может быть не сплошной.

Гидратация ионов в растворе влияет на их подвижность, причем зависимость обратно пропорциональная.

Гидратация молекулярных соединений происходит обычно за счет водородных связей и, как правило, не сопровождается существенным тепловым эффектом. Примером может служить растворение сахара. Молекулы воды легко образуют водородные связи с гидроксильными группами, поэтому даже вещества с большими молекулами хорошо растворяются в воде, если содержат много гидроксильных групп (сахароза, поливиниловый спирт). Соединения с небольшими полярными молекулами также легко гидратируются полярными молекулами воды, поэтому такие соединения обычно хорошо растворяются в воде. Примером может служить ацетонитрил СН3CN, который смешивается с водой в любых отношениях.

Гидратация белков имеет большое практическое значение при производстве полуфабрикатов: при добавлении к измельченным животным или растительным продуктам воды, поваренной соли и других веществ и при перемешивании измельченных компонентов гидратация белков состоит из протекающих одновременно процессов растворения и набухания. При гидратации повышается липкость массы, в результате чего она хорошо формуется в изделия (полуфабрикаты), предназначенные для тепловой кулинарной обработки.

Дополнительная гидратация белков имеет место при добавлении к измельченному на мясорубке мясу воды. В рубленые бифштексы и фрикадели добавляют воды 10% массы мяса, в фарш для пельменей – 20%.

Сухие белки муки, крупы, бобовых, содержащиеся в продуктах в виде частиц высохшей цитоплазмы и алейроновых зерен, при контакте с водой набухают, образуя сплошной более или менее обводненный студень. Классическим примером гидратации такого типа является приготовление теста, в процессе которого белки муки при контакте с водой набухают, образуя клейковину.

От степени гидратации белков в значительной степени зависит такой важнейший показатель качества готовой продукции, как сочность, и связанные с ней другие критерии органолептическои оценки.

5. Термическая и механическая денатурация белков при тепловой кулинарной обработке продуктов как необратимый процесс изменения их свойств: способности к гидратации, видовой специфичности, атакуемости протеолитическими ферментами, потере биологической активности и др. Агрегация молекул, микро- и макрочастиц белков в результате их денатурации.

Важное свойство белков - их способность к денатурации. Этим понятием обозначают явления, связанные с необратимым изменением вторичной, третичной и четвертичной структур белка под воздействием нагревания, кислот, щелочей, УФ-лучей, ионизирующей радиации, ультразвука и др. Иными словами, денатурация - это необратимое нарушение нативной пространственной конфигурации белковой молекулы, сопровождающееся существенными изменениями биологических и физико-химических свойств белков.

Для кулинарных процессов особое значение имеет тепловая денатурация белков. Механизм тепловой денатурации белков можно рассмотреть на примере глобулярных белков.

Основная молекула глобулярного белка состоит из одной или нескольких полипептидных цепей, сложенных складками и образующих клубки. Такая структура стабилизируется непрочными связями, среди которых большую роль играют водородные связи, образующие поперечные мостики между параллельными пептидными цепями или их складками.

При нагревании белков начинается усиленное движение полипептидных цепей или складок, что приводит к разрыву непрочных связей между ними. Белок разворачивается и приобретает необычную, неприродную форму, водородные и другие связи устанавливаются в несвойственных данной молекуле местах, и конфигурация молекулы меняется. В результате происходит развертывание и перегруппировка складок, сопровождаемые перераспределением полярных и неполярных групп, причем неполярные радикалы концентрируются на поверхности глобул, понижая их гидрофильность. При денатурации белки становятся нерастворимыми и в большей или меньшей мере утрачивают способность к набуханию.

При тепловой денатурации белков активная роль принадлежит воде, которая участвует в образовании новой конформационной структуры денатурированного белка. Полностью обезвоженные белки не денатурируют даже при длительном нагревании. Денатурирующий эффект внешних воздействий тем сильнее, чем выше гидратация белков и ниже их концентрация в растворе.

Потеря способности к гидратации объясняется утратой белками нативных свойств, важнейшим из которых является выраженная гидрофильность (большое сродство к воде), и связана с изменением конформации полипептидных цепей в белковой молекуле в результате денатурации.

При денатурации белок теряет гидратную оболочку, в результате чего многие функциональные группы и пептидные связи белковой молекулы оказываются на поверхности и белок становится более реакционноспособным.

В результате тепловой денатурации белка происходит агрегирование белковых молекул. Поскольку гидратная оболочка вокруг молекулы белка нарушается, отдельные молекулы белка соединяются между собой в более крупные частицы и уже не могут держаться в растворе. Начинается процесс свертывания белков, в результате которого образуются новые молекулярные связи

Денатурация сопровождается изменениями важнейших свойств белка: потерей биологической активности, видовой специфичности, способности к гидратации (растворению, набуханию); улучшением атакуемости протеолитическими-ферментами (в том числе пищеварительными); повышением реакционной способности белков; агрегированием белковых молекул.

Потеря белками биологической активности в результате их тепловой денатурации приводит к инактивации ферментов, содержащихся в растительных и животных клетках, а также к отмиранию микроорганизмов, попадающих в продукты в процессе их производства, транспортирования и хранения. В целом этот процесс оценивается положительно, так как готовую продукцию при отсутствии ее повторной обсемененности микроорганизмами можно хранить сравнительно продолжительное время (в охлажденном или мороженом виде).

5. Деструкция белков при кулинарной обработке продуктов. Влияние гидратации, дегидратации, деструкции и денатурации белков на свойства конкретных продуктов. Изменения пищевой ценности продуктов в результате гидратации, дегидратации, денатурации и деструкции белков.

При тепловой обработке продуктов изменения белков не ограничиваются их денатурацией. Для доведения продукта до полной готовности необходимо нагревать его при температурах, близких к 100 °С, более или менее продолжительное время. В этих условиях белки подвергаются дальнейшим изменениям, связанным с разрушением их макромолекул.

Деструкция коллагена мяса и рыбы приводит к образованию глютина — белка, растворимого в горячей воде. Аминокислотный состав глютина аналогичен составу коллагена. Как уже указывалось, размягчение мясных продуктов, птицы, рыбы и нерыбных морепродуктов при тепловой кулинарной обработке связано с деструкцией коллагена соединительной ткани, переходом его в глютин.

Деструкция коллагена до глютина ускоряется и в щелочной среде. Это используют в мясной промышленности для выработки желатина, который представляет собой высушенный глютин. Сырьем для получения желатина служат такие побочные продукты убоя мясного скота, как сухожилия, хвосты, уши, губы, свиная шкурка и пр.

5. Изменения углеводов. Глубокий распад сахаров в результате реакций брожения, меланоидинообразования, карамелизации. Значение процессов в технологии и формировании качества продукции общественного питания.

Углеводы - широко распространенные в природе органические вещества. Они составляют значительную часть тканей растительного происхождения (80...90 % сухого вещества). В тканях животного происхождения содержится не более 2 % углеводов.

Зеленые растения обладают способностью синтезировать углеводы из углекислоты и воды при поглощении световой энергии, создавая высокомолекулярные вещества с высоким содержанием химической энергии. Таким образом, растения накапливают огромные запасы органической материи на земле.

Углеводы преобладают в пище человека. Они служат основным источником необходимой организму энергии (при окислении в организме 1 г углеводов выделяется 3,75 ккал теплоты). Кроме того, углеводы участвуют в построении липоидов, сложных белков-ферментов и т. п.

В качестве источника углеводов выступают главным образом продукты растительного происхождения - хлеб, крупа, картофель, овощи, фрукты, ягоды.

Углеводы подразделяют на три основных класса: моносахариды, или простые сахара, представляющие собой основные структурные единицы - мономеры; олигосахариды, содержащие относительно небольшое количество моносахаридных единиц; полисахариды - высокомолекулярные вещества, состоящие из сотен и тысяч моносахаридов.

Представители наиболее распространенных моносахаридов - глюкоза, фруктоза, галактоза; олигосахаридов - дисахарид сахароза (свекловичный или тростниковый сахар), лактоза (молочный сахар) и трисахарид - раффиноза. К полисахаридам относятся крахмал, клетчатка, гликоген, пектиновые вещества и др.

Моносахариды сладки на вкус и растворимы в воде. Сладость сахаров различна. Если сладость сахарозы принять за 100, то сладость фруктозы составит 173, инвертного сахара 130, глюкозы 74, галактозы 32, раффинозы 23, лактозы 16. Полисахариды труднорастворимы или нерастворимы в холодной воде и не обладают сладким вкусом.

Глюкоза, фруктоза и сахароза. Эти сахара легко усваиваются организмом. Первые два содержатся в свободном виде в плодах и овощах.

Сахароза под действием ферментов и кислот распадается на равные количества глюкозы и фруктозы.

Меланоидинообразование. При взаимодействии альдегидных групп альдосахаров с аминогруппами белков, аминокислот образуются различные карбонильные соединения и темноокрашенные продукты -меланоидины. Реакция впервые была описана в 1912 г. Майяром и названа его именем.

Продукты реакций меланоидинообразования оказывают различное влияние на органолептические свойства готовых изделий: заметно улучшают качество жареного и тушеного мяса, котлет, но ухудшают вкус, цвет и запах бульонных кубиков, мясных экстрактов и других концентратов.

Продукты реакции Майяра обусловливают аромат сыра, свежевыпеченного хлеба, обжаренных орехов. Образование тех или иных ароматических веществ зависит от природы аминокислот, вступающих в реакцию с сахарами, а также от стадии реакции. Каждая аминокислота может образовывать несколько веществ, участвующих в формировании аромата пищевых продуктов.

Следствием меланоидинообразования являются нежелательные потемнение и изменение аромата и вкуса в процессе нагревания плодовых соков, джемов, желе, сухих фруктов и овощей, что приводит к увеличению содержания альдегидов и потере некоторых аминокислот и сахаров.

При невысоких температурах реакции протекают медленно, при температурах, близких к 100 °С и выше, — ускоряются. Чтобы задержать нежелательные изменения, используют соединения, легко связывающиеся с карбонильными группами, такие, как, например, водорода пероксид, сернистая кислота. Блокировка этих реакций может быть осуществлена путем устранения одного из взаимодействующих соединений, например глюкозы, или добавления фермента глюкозооксидазы, что используют при производстве яичного порошка.

Чем выше интенсивность образования коричневой окраски, тем ниже пищевая ценность белковых продуктов. В результате теряется от 20 до 50 % свободных аминокислот, причем с увеличением продолжительности нагревания эти потери возрастают.

В овощах темная окраска различной интенсивности образуется в зависимости от присутствия тех или иных аминокислот и сахаров. С глюкозой наиболее интенсивное потемнение дает лизин, затем триптофан и аргинин и наименьшее - глютаминовая кислота и пролин.

Процесс обжаривания продуктов сопровождается, с одной стороны, снижением пищевой ценности готового продукта в связи с потерями им ценных пищевых веществ, с другой - улучшением его органолептических свойств.

Считается весьма перспективным использование меланоидиновых препаратов для имитации цвета, вкуса и запаха жареных продуктов, так как это позволяет исключить процессы жарки.

Карамелизация. Нагревание сахаров при температурах, превышающих 100 °С, в слабокислой и нейтральной средах приводит к образованию сложной смеси продуктов, свойства и состав которой изменяются в зависимости от степени воздействия среды, вида и концентрации сахара, условий нагревания и т. д.

Наиболее изучен механизм превращения глюкозы. Нагревание глюкозы в слабокислой и нейтральных средах вызывает дегидратацию сахара с выделением одной или двух молекул воды. Ангидриды сахаров могут соединяться друг с другом или с неизменным сахаром и образовывать так называемые продукты реверсии (конденсации). Под продуктами реверсии, образующимися при разложении сахаров, понимают соединения с большим числом глюкозных единиц в молекуле, чем у исходного сахара.

Последующее тепловое воздействие вызывает выделение третьей молекулы воды с образованием оксиметилфурфурола, которая при дальнейшем нагревании может распадаться с разрушением углеводного скелета и образованием муравьиной и левулиновой кислот или образовывать конденсированные (окрашенные) соединения.

Промежуточным продуктом при образовании левулиновой кислоты из оксиметилфурфурола может быть 5-оксилевулиновый альдегид.

Вода, присутствующая в растворах сахаров, способствует их необратимым изменениям. Уменьшение количества свободной воды при реакции разложения приводит к появлению значительных количеств продуктов реверсии (конденсации).

По мере нагревания сухой сахарозы отщепляется все больше молекул воды, в результате чего образуется большое количество продуктов разложения, в том числе производных фурфурола, альдегидов, акролеина, углерода диоксида, смеси ангидридов. Говоря о брожении, обычно имеют в виду брожение сахара (превращение его в спирт) с использованием дрожжей.

Брожение Сахаров могут вызывать микроорганизмы, относящиеся, в основном, к одному из трех групп: дрожжевым грибам, бактериям или плесневым грибам. Брожению подвергаются моносахариды и, в основном, гексозы. Процесс брожения моносахаридов широко используется в технике для получения продуктов, применяемых в больших количествах в народном хозяйстве. Для переработки при помощи брожения сложных Сахаров( полисахаридов) их предварительно разлагают другими методами( гидролизом) до простых Сахаров.

Брожением сахара пользуются для приготовления другого напитка - пива. Здесь среду, благоприятную для жизнедеятель-ности вызывающих брожение дрожжей, приходится готовить искус-ственно. Исходным материалом служит ячмень. Ячменные зерна замачивают в чанах, наполненных водой, затем помещают в так называемые ростилъные тока, где их раскладывают в виде грядок. Ячменные зерна содержат крахмал, белок и минеральные соли ( К, Са, Mg и РО4), еловой все, что нужно для брожения, кроме сахара. При прорастании ячменных зерен происходят изменения в зародышевом белке. Получается фермент пептаз, при дальнейшем прорастании диастаз, превращающий крахмал в сахар.

Процессы брожения Сахаров имеют большое значение в винокурении, силосовании кормов, квашении капусты и солении огурцов, при изготовлении кефира и кумыса, в маслоделии, хлебопечении и в ряде других случаев. При брожении сахара образуется этиловый спирт и диоксид углерода; эта реакция может протекать только в присутствии дрожжей, которые, однако, не расходуются в процессе реакции. При получении глицерина брожением сахара или сахарной мелассы создаются специальные условия брожения, например, прибавкой нейтрального сульфита натрия. [8]

Существуют и другие виды брожения сахара, как, например, лимонное, когда образуется лимонная кислота, ацетоновое, когда образуется ацетон, и другие. Процессы гниения и распад белковых веществ также вызываются жизнедеятельностью специальных гнилостных бактерий, и, наконец, инфекционные болезни, возникающие благодаря проникновению в кровь болезнетворных микробов, которые вызывают распад белковых веществ крови, также представляют специальные случаи брожения. [9]

Возможны и другие виды брожения Сахаров, в результате которых получаются различные продукты. Например, глицериновое, ацетоно-бутаноловое, ацетоно-этаноловое, бутаноло-изопропаноловое и другие виды брожения, которые часто рассматриваются как комбинации первых трех приведенных видов брожения. [10]

При получении этилового спирта брожением Сахаров одновременно образуются спирты, называемые спиртами сивушного масла, содержащие 4 - 9 ( и более) атомов углерода. Для промышленности душистых веществ наибольший интерес из них представляют н-пропиловый, изобутиловый и изоамиловый спирты. Кроме того, в сивушном масле содержатся гексиловыи, гептиловыи, октиловыи, нониловый и другие спирты, которые выделяют фракционированной перегонкой. [11]

Зимазы - ферменты, вызывающие брожение Сахаров. [12]

Показал, что каждая стадия брожения сахара катализируется специфическим ферментом и что первая стадия заключается в том, что к молекуле сахара присоединяется фосфор-содержащая группа. Работа Хардена легла в основу открытия цикла Кребса, цепочки реакций метаболизма глюкозы. [13]

Этиловый спирт может быть получен брожением сахара. Процесс проводят в колбе с газоотводной трубкой. [14]

Левовращающая молочная кислота получается при брожении Сахаров под влиянием особого вида бактерий молочнокислого брожения. Эта кислота генетически связана с d - глицериновым альдегидом

Процессы формирующие качество продукции общественного питания: диффузия, осмос, набухание, адгезия, термомассоперенос.

При промывании, замачивании, варке и припускании продукты соприкасаются с водой и из них могут извлекаться растворимые вещества. Процесс этот называется диффузией, и подчиняется закону Фика. Согласно этому закону скорость диффузии зависит от площади поверхности продукта. Чем она больше, тем быстрее происходит диффузия. Это необходимо учитывать при хранении очищенных овощей в воде или их промывании.

Осмосом называется диффузия через полупроницаемые перегородки. Причина возникновения концентрационной диффузии и осмоса одна и та же -выравнивание концентрации. Однако способы возникновения резко отличаются друг от друга. Диффузия осуществляется перемещением растворенного вещества, а осмос - перемещением молекул растворителя и возникает при наличии полупроницаемой перегородки. Этой перегородкой в растительных и животных клетках служит мембрана.

В кулинарной практике явление осмоса наблюдается при замачивании подвядших корнеплодов, клубней картофеля, корней хрена с целью облегчения очистки, снижения количества отходов. При замачивании овощей вода поступает внутрь клетки до наступления концентрационного равновесия, объем раствора в клетке увеличивается, возникает избыточное давление, называемое осмотическим или тургором. Тургор придает овощам и другим продуктам прочность и упругость.

Набухание

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

Набухание может быть ограниченным (набухшее вещество остается в состоянии геля ) и неограниченным (вещество после набухания переходит в раствор ). При повышении температуры ограниченное состояние переходит в неограниченное. Так, желатин при температуре 20-22?С набухает ограничено, а при более высокой -неограниченно (растворяется практически полностью).

Адгезия (от лат. Adhaesio) - слипание поверхности двух разнородных тел. В кулинарной практике явление адгезии довольно широко распространено и часто играет отрицательную роль. Так, при жарке мясных и рыбных полуфабрикатов прилипание их к жарочной поверхности крайне нежелательно. Для уменьшения адгезии полуфабрикаты панируют в муке или сухарях и используют при жарке жир.

Отрицательную роль играет адгезия и при транспортировке мясного фарша по трубам в поточных линиях при производстве котлет. Трубопроводы засариваются, на их стенках нарастает слой жира. Адгезия затрудняет и формовку изделий.

Уменьшение адгезии весьма актуально при выпечке изделий из теста, а также при изготовлении самого теста

Термомассоперенос. Поверхностный нагрев создает в продуктах градиент температуры и вызывает перемещение влаги. Пищевые продукты представляют собой капиллярно-пористые тела. В капиллярах на влагу действуют силы поверхностного натяжения. Если оба конца капилляра имеют одинаковую температуру, то влага в нем находится в равновесии. Если же один конец капилляра нагреть, то поверхностное натяжение его уменьшится, Но поскольку на другом конце капилляра оно будет прежним, жидкость вместе с растворенными в ней веществами будет передвигаться от нагретого конца к холодному. Благодаря этому возникает поток влаги от нагретой поверхности продукта к его холодному центру (термодиффузия). Одновременно часть влаги с поверхности изделия под действием высокой температуры, испаряется. Поверхностный слой быстро обезвоживается1 в нем повышается температура, под действием которой глубокие изменения претерпевают отдельные пищевые вещества (меланоидинообразование, декстринизация крахмала, карамелизация Сахаров и др.), в результате чего на продукте образуется румяная корочка. Образовавшаяся корочка уменьшает потери влаги, а следовательно, и массы изделия за счет испарения. Чем горячее поверхность при жарке, чем выше градиент температуры, тем быстрее образуется корочка. По мере образования обезвоженного поверхностного слоя возникает разница в содержании влаги (градиент влагосодер-жания). В поверхностных слоях влагосодержание меньше, в глубине — больше, вследствие чего поток влаги направляется к поверхности. При стационарном тепловом режиме устанавливается равновесие этих двух потоков: направленного к центру (вызванного термомассопереносом) и направленного к поверхности (вызванного градиентом влагосодержания).

5. Изменения крахмала в результате набухания, клейстеризации, тепловой и ферментативной деструкции. Изменения углеводов клеточных стенок: пектиновых веществ, клетчатки. Технологические факторы, оказывающие влияние на глубину физико-химических изменений углеводов в продуктах при их кулинарной обработке.

Крахмал — один из продуктов фотосинтеза, протекающего в зеленых листьях растений. Он откладывается в растительных тканях в форме своеобразных зерен, имеющих слоистое строение и размеры от долей до 100 мкм и более.

Набухание и клейстеризация. Набухание — одно из важнейших свойств крахмала, которое влияет на консистенцию, форму, объем и выход готовых изделий из крахмалсодержащих продуктов. Степень набухания зависит от температуры среды и соотношения воды и крахмала. Так, при нагревании водной суспензии крахмальных зерен до 55 °С они медленно поглощают воду (до 50 %) и частично набухают, но вязкость не увеличивается. При дальнейшем нагревании суспензии (в интервале температур 60…100 °С) набухание крахмальных зерен ускоряется, причем объем их увеличивается в несколько раз.

В центре крахмального зерна образуется полость (пузырек), а на его поверхности появляются складки, бороздки, углубления. Свойство крахмальных зерен расширяться под действием термической обработки с образованием внутренней полости связывают с тем, что внутри крахмального зерна (в точке роста) происходят разрыв и ослабление некоторых водородных связей между крахмальными цепями, которые в результате этого раздвигаются, что приводит не только к увеличению размеров крахмального зерна, но и к разрушению его кристаллической структуры. При просмотре набухших зерен под поляризационным микроскопом «мальтийский крест» не обнаруживается. В процессе набухания крахмальных зерен часть полисахаридов растворяется и остается в полости крахмального зерна, а часть - диффундирует в окружающую среду.

Клейстеризация — это изменение структуры крахмального зерна при нагревании в воде, сопровождающееся набуханием.

Процесс клейстеризации крахмала происходит в определенном интервале температур, обычно от 55 до 80 °С. Один из признаков клейстеризации — значительное увеличение вязкости крахмальной суспензии. Вязкость клейстера обусловлена не столько присутствием набухших крахмальных зерен, сколько способностью растворенных в воде полисахаридов образовывать трехмерную сетку, удерживающую большее количество воды, чем крахмальные зерна. Этой способностью в наибольшей степени обладает амилоза, так как ее молекулы находятся в растворе в виде изогнутых нитей, отличающихся по конформации от спиралей. Хотя амилоза составляет меньшую часть крахмального зерна, но именно она определяет его основные свойства — способность к набуханию и вязкость клейстеров.

Ферментативная деструкция. Ферментативная деструкция крахмала наблюдается при изготовлении дрожжевого теста и выпечке изделий из него, варке картофеля и др.

Амилолитические ферменты содержатся в муке, дрожжах, специальных препаратах, добавляемых в тесто для интенсификации процесса брожения. В муке присутствуют в основном два вида амилолитических ферментов - α - и β - амилаза.

α -Амилаза (α -1,4-глюкан-4-глюкангидролаза) воздействует на α -1,4 связи беспорядочно и вызывает частичную деполимеризацию крахмала с образованием низкомолекулярных полисахаридов, а продолжительный гидролиз приводит к образованию мальтозы и глюкозы.

β -Амилаза (α -1,4-глюкан-мальтогидролаза) гидролизует амилозу и боковые цепи амилопектина по месту α -1,4 связей до мальтозы. Поскольку этот фермент не обладает способностью разрушать связи в точках ветвления амилопектина (α-1,6), то конечным продуктом являются высокомолекулярные остаточные декстрины.

Повышение температуры предварительного нагрева крахмала до 150 °С вызывает более глубокую деструкцию полисахаридов, а амилоза деполимеризуется до такого состояния, что легко вымывается холодной водой. При этом появляется и растворимая фракция амилопектина. Нагревание водной суспензии такого крахмала при температуре 60 °С приводит к тому, что высота фиолетовой зоны амилозы уменьшается, а при 70 °С она практически отсутствует, так как молекулярная масса продуктов деполимеризации амилозы, по-видимому, настолько мала, что они не в состоянии образовывать с йодом окрашенные комплексы.

Повышение температуры предварительного нагрева крахмала до 150 °С вызывает более глубокую деструкцию полисахаридов, а амилоза деполимеризуется до такого состояния, что легко вымывается холодной водой. При этом появляется и растворимая фракция амилопектина. Нагревание водной суспензии такого крахмала при температуре 60 °С приводит к тому, что высота фиолетовой зоны амилозы уменьшается, а при 70 °С она практически отсутствует, так как молекулярная масса продуктов деполимеризации амилозы, по-видимому, настолько мала, что они не в состоянии образовывать с йодом окрашенные комплексы.

При тепловой обработке разрушается кожистый слой протоплазмы, и растительные вещества выходят в межклеточное пространство.

В том числе и соли одновалентных металлов, которые вступают в реакцию с солями двух валентных металлов идет ионно-обменная реакция. При этих условиях не растворимый протопектин переходит в растворимый пектин, в результате чего размягчается растительная ткань.

Размягчение растительных продуктов при тепловой обработке сильно повышает их усвояемость и поэтому представляет большой интерес.

Главная причина размягчения растительных продуктов — глубокие физико-химические изменения углеводов клеточных стенок. Основной углевод клеточных стенок клетчатка, образующая их структурную основу. Отдельные клетки соединены прослойками из протопектина. Пектиновые вещества и полуклетчатка входят и в состав клеточных стенок.

При тепловой обработке протопектин и другие нерастворимые пектиновые вещества переходят в растворимый пектин. При этом связь между отдельными клетками значительно ослабевает. Растворение пектиновых веществ, полуклетчатки и пентозанов самих клеточных оболочек значительно ослабляет их, но не приводит к полному разрушению. Поэтому в основном клеточная структура продукта сохраняется.

Сущность перехода протопектина в растворимый пектин заключается в следующем. Протопектин представляет собой сложное соединение, состоящее из большого числа остатков молекул полигалактуроновых кислот, соединенных в длинные цепочки; эти цепочки соединены друг с другом различными связями, главным образом через ионы кальция и магния. При тепловой обработке атомы кальция и магния замещаются одновалентными ионами натрия, калия и т. д.

Факторы, влияющие на переход протопектина в пектин:

1. Температура – ускоряет;

2. Кислая среда замедляет процесс размягчения растительной ткани.

Физико-химические и биохимические изменения, происходящие с углеводами в процессе технологической обработки продуктов, существенно влияют на качество готовых изделий.

5. Изменения пищевых жиров. Изменения жиров при варке продуктов. Гидролиз жиров, окисление жирных кислот с образованием перекисей, гидроперекисей, оксикислот и др. Значение процессов, технологические факторы, влияние на качество кулинарной продукции.

В состав липидного компонента продукции общественного питания входят триглицериды (собственно жиры), липоидные вещества (фосфолипиды, стерины и др.), продукты их метаболизма, витамины А, Е, D, К, пигменты. Липиды участвуют в построении клеточных структур тканей человеческого организма, например клеточных мембран, выполняют различные биологические и физиологические функции в организме, а также обладают высокой энергетической ценностью.

Физико-химическим изменениям подвергаются как добавляемые к продукту жиры, так и жиры, входящие в его состав. Жиры, добавляемые к продукту для жарки, подвержены более глубоким изменениям, так как нагреваются до 160...180 °С, тогда как максимальная температура продукта в поверхностном слое не превышает 130... 135 °С, во внутренних слоях - 80...95 °С. В связи с этим в настоящей главе рассмотрены изменения жиров, добавляемых к продукту для жарки, а изменения липидов, содержащихся в продуктах, будут рассмотрены далее в главах, посвященных конкретным продуктам.

Добавляемый к продукту жир при тепловой обработке выполняет роль теплопередающей и антиадгезионной среды, способствует равномерному распределению температур на поверхности продукта, снижает вероятность местных перегревов. Жир участвует в формировании вкуса и аромата готового продукта, что предопределяет высокие требования к исходному качеству пищевых жиров, а также минимизации их физико-химических изменений в процессе тепловой кулинарной обработки продуктов. Так, Для жарки продуктов рекомендуется использовать безводные жиры с высокой температурой дымообразования, рафинированные, освобожденные от белковых веществ, гликозидов, пигментов и других примесей, которые подвергаются деструкции при высокотемпературном нагревании с образованием новых веществ, придающих жирам нежелательные вкусовые оттенки.

Наиболее быстро и глубоко изменяются пищевые жиры, содержащие ненасыщенные жирные кислоты, низкомолекулярные жирные кислоты и свободные жирные кислоты, не связанные в глицеридах. Первые два показателя обусловлены природными свойствами того или иного жира, третий показатель приобретается жиром в процессе его хранения под воздействием липолитических ферментов, перешедших в жир из сырья. В процессе тепловой кулинарной обработки в результате гидролиза количество свободных жирных кислот в жире возрастает, что вызывает более глубокие изменения жиров.

Содержащийся в продуктах жир в процессе варки плавится и часть его переходит в бульон. Количество поступающего в варочную среду жира зависит от его содержания и характера отложения в продукте, продолжительности варки, величины кусков и других факторов. Так, тощая рыба при припускании теряет до 50 % жира, содержащегося в сыром продукте, средней жирности — до 14, осетровая — до 6 %. Из мяса при варке извлекается до 40 %, а из костей 25...40 % содержащегося в них жира. Количество жира, извлекаемого из костей, зависит от их вида (трубчатые, тазовые, позвоночные и пр.), степени измельчения и продолжительности варки. При варке костей в автоклаве (при повышенных давлении и температуре) извлечение жира из костей ускоряется.

До 95 % жира, извлекаемого из продукта, локализуется на поверхности бульона и лишь небольшая часть (3,5...10 %) распределяется по всему объему бульона в виде мелких жировых капель (эмульгированный жир).

Эмульгированный жир ухудшает органолептические показатели качества бульона, он теряет прозрачность, появляется салистый привкус.

Гидролиз для жиров характерен, так как они являются сложными эфирами. Он осуществляется под действием минеральных кислот и щелочей при нагревании. Гидролиз жиров в живых организмах происходит под влиянием ферментов. Результат гидролиза — образование глицерина и соответствующих карбоновых кислот. Расщепление жиров на глицерин и соли высших карбоновых кислот проводится обработкой их щёлочью — (едким натром), перегретым паром, иногда — минеральными кислотами. Этот процесс называется омыление жиров.

Перекисное окисление жира. Под окислением жира следует пони­мать его глубокий распад с образованием перекисей (пероксидов), альдегидов, кетонов, оксикислот и других соединений, которые очень часто приводят к появлению в молочных продуктах нежелательных привкусов и запахов,

Перекисное окисление происходит в результате взаимодействия жира с молекулярным кислородом. Окислению подвергается в первую очередь свободный жир, не защищенный оболочкой, а из жирных кис­лот преимущественно окисляются ненасыщенные. Окисление свобод­ных и свйзанных жирных кислот молекулярным кислородом проходит через цепные реакции с образованием промежуточных продуктов пе- рекисного типа. Существенную роль в начальной стадии перекисного окисления играют свободные радикалы — радикалы, один из атомов которых имеет свободную валентность.

Реакции окисления протекают в тех местах, где имеются ненасыщенные липиды (фосфолипиды): в мембранах митохондрий, эндоплазматического ретикулума, лизосом, плазматических мембранах. Окисление ненасыщенных жирных кислот протекает по схеме: RH + O2 –> ROOH.

К продуктам перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот относят гидроперекиси липидов, альдегиды, малоновый диальдегид, другие диальдегиды, кетоны, спирты, эпоксиды. Физиологической функцией перекисного окисления является регуляция обновления, распада ненасыщенных структурных липидов, проницаемости липидов биологических мембран. Гидроперекиси не только усиливают прогоркание, но и придают жирам дополнительные неприятные вкусовые оттенки. Так, смесь шести и десяти углеродных альдегидов придает жиру вкус «сильно поджаренный». Примесь альдегидов С6—Си, образующихся при разложении гидроперекисей в процессе гидрогенизации, придает специфический запах саломаса.

5. Изменения жиров при жарке. Образование вторичных термостабильных продуктов окисления жиров: карбонильных, дикарбонильных соединений, эпокисей, жирных кислот с сопряженными двойными связями, продуктов полимеризации. Технологические факторы, оказывающие влияние на изменения жиров при тепловой кулинарной обработке продуктов.

Жарку продуктов с добавлением жира проводят одним из двух способов: с небольшим количеством жира (около 8 % к массе продукта) и во фритюре, когда продукт полностью погружается в жир; оптимальное соотношение жира и продукта в этом случае 4 : 1. В жарочных аппаратах непрерывного действия соотношение жира и продукта может быть большим.

Предназначенные для жарки, подготовленные кулинарные полуфабрикаты укладывают в жир, разогретый до 160...180° С. Продолжительность жарки варьирует в широких пределах — от 5...8 мин до нескольких часов (мясо крупными кусками, тушки птицы). Этому соответствует и глубина физико-химических изменений.

При жарке продуктов первым способом происходит плавление жира, впитывание его продуктом, гидролиз, окисление липидов с образованием пероксидов, гидропероксидов, оксикислот, пиролиз (дымообразование) до летучих низкомолекулярных продуктов, в том числе аккролеина — альдегида, выделяющегося в результате пирогенетического разложения глицерина. Аккролеин — сильнодействующее вещество. Попадая в атмосферу производственных цехов, он действует раздражающе на слизистые оболочки глаз, органов дыхания. Разные жиры при одинаковых условиях имеют разную температуру дымообразования (°С): свиной топленый жир — 221, хлопковое масло — 223, пищевой саломас — 230. На температуру дымообразования, помимо вида жира, влияют содержание в нем свободных жирных кислот, отношение нагреваемой поверхности жира к его объему, материал и размер посуды, в которой производится нагрев. Так, увеличение содержания в свином жире свободных жирных кислот с 0,02 до 0,81 % понижает его температуру дымообразования до 150 °С. При нагревании одинакового количества жира одного вида на двух сковородах диаметром 15 и 20 см температура дымообразования оказалась соответственно равной 185 и 169 °С. Некоторые тяжелые металлы (железо, медь и др.) катализируют пиролиз жира, снижая его температуру дымообразования.

Пигменты, содержащиеся в жире (каротиноиды, хлорофилл, госсипол и др.), легко разрушаются под действием нагрева, вследствие чего в начале нагревания жир несколько светлеет, а по мере дальнейшего нагревания темнеет до цвета крепкого кофе.

Причин потемнения жира несколько. Одна из них — загрязнение жира веществами пирогенетического распада, образующимися при обугливании мелких частиц обжариваемых продуктов.

Другая причина — реакции меланоидинообразования и карамелизации. Источником аминных групп, участвующих в первой из них, могут служить обжариваемые продукты, а при использовании для фритюра нерафинированных масел — и входящие в них фосфатиды, поэтому цвет рафинированных масел, из которых удалены фосфатиды и другие посторонние вещества, изменяется значительно медленнее. Так, при 20-часовой жарке пирожков цвет рафинированного масла изменился незначительно, а нерафинированное за это же время потемнело.

Следующая причина появления темной окраски — накопление темноокрашенных продуктов окисления самого жира. Известно, например, что две стоящие рядом карбонильные группы (—СО—СО—) обусловливают появление окраски соединений, в состав которых они входят. Такие соединения легко вступают в реакции конденсации, что приводит к дальнейшему усилению окраски.

И наконец, еще одна причина потемнения жиров — присутствие в некоторых из них хромогенов (слабоокрашенных или бесцветных веществ). При окислении и действии других факторов хромогены интенсивно окрашиваются.

Чистые неокисленные триглицериды лишены вкуса и запаха. Однако в процессе фритюрной жарки образуются летучие вещества (вещества с укороченной цепью), которых в гретых фритюрных жирах обнаружено свыше 220 видов. Некоторые из них придают определенный запах обжариваемым продуктам и самому жиру.