Тиск прилипання тіста з різною вологістю

Вологість тіста, %	Тиск прилипання тіста, Р·104, дин/см2	Характер відриву
32	0,71	Адгезія
44	2,28	Когезія
60	2,65	Когезія

Поверхню вологого продукту можна "осушити" і знизити його адгезійну здатність за допомогою використання борошна або сухарів для панірування, або посипання ними поверхні форми, у якій випікають продукт або ємкості, в якій обробляють тісто.

Процес підсушування вологого продукту спостерігається також при його смаженні або випіканні. Недостатня температура жиру і недостатній розігрів апарата можуть привести до підвищеної адгезії продукту до присмаженої поверхні або його пригоранню. Це явище спостерігається при випіканні млинців, саме з цієї причини перший млинець не "сходить" із присмаженої поверхні (перший млинець комом).

На величині липкості або адгезійних властивостях продуктів може відбитися зміна характеру зв'язку вологи в продукті в ході технологічного процесу.

Так, при додаванні цукру в тісто або поварену солі і вологи в м'ясний фарш в'язкість продуктів знижується, бо зростає частка осмотично-зв'язаної вологи. Продукти "розріджуються" і їхня липкість зростає. Тільки що замішене дріжджове тісто не прилипає до рук, а виброджене тісто прилипає. Очевидно в процесі бродіння розчинність окремих складових тіста (білків, вуглеводів) зростає і їх здатність до утримування вологи зменшується. Тісто також "розріджується", його в'язкість знижується, а липкість зростає. Липкість цукрової помади визначається наявністю в її структурі розчину інверсного цукру, що утворюється в процесі її виготовлення. При його недостатньому вмісті помада на поверхні кондитерських виробів не тримається.

Як приклад підвищення в'язкості та липкості продукту можна також відзначити додавання в рибний фарш частини попередньо звареної риби, яка містить розчин желатину (глютину).

Адгезійна здатність продуктів у значній мірі залежить від коагуляційно-кристалізаційного характеру їхньої структури.

Розвинена коагуляційная структура в драглях желатину дозволяє готувати на його основі багатошарове желе, з вмістом цукру 16-25%. Приготувати при такому вмісті цукру багатошарове желе на основі агароіда не вдається, тому що в його драглях високо розвинені кристалізаційна структура, відповідно рухливість і активність макромолекул поліцукриду різко знижені.

При виробництві тришарового мармеладу зазначені складнощі "знімаються" за рахунок високого вмісту цукру, який розріджує і пластифікує кристалізаційну структуру драглів агароіду.

Аналогічно, не можна формувати круп'яні котлети з охолодженої маси, тому що внаслідок ретроградації амілози в крохмальному клейстері при знижених температурах розвиваються кристалізаційні структури і його адгезійна здатність знижується. Сформовані котлети при нагріванні деформуються.

Утворення кристалізаційних структур у тісті в результаті введення в нього овочів або чистої клітковини знижують його липкість. Разом з вологістю і в'язкістю на прилипання впливають такі фактори як тиск при контакті, тривалість контактування, температура, чистота поверхні субстрату тощо.

Реальний контакт при зіткненні тіл значно менший, ніж площа геометричного зіткнення, тому тиск і тривалість контактування сприяють прилипанню.

З підвищенням температури, за інших рівних умов, прилипання зростає.

Крім чистоти поверхні субстрату в якості антиадгезійного покриття у харчовій промисловості використовують фторопластові покриття, кремній органічні лаки, вініпласт тощо.

У посуді з тефлоновим покриттям продукт можна смажити без жиру і він не пригорає. Одночасно варто знати, що слід використовувати помірне нагрівання, тому що висока температура для тефлонового покриття небажана.

Фізико-хімічні властивості і зміни харчових речовин

Білки

Як уже зазначалось всі зміни, які відбуваються у тих чи інших речовинах або продуктах при тепловій обробці, залежить від їх фізико-хімічних і структурно-механічних властивостей. Характеризуючи з цих позицій білкові системи, слід відмітити їх гідратаційні властивості, здатність до денатурації з послідуючим звертанням системи. При цьому змінюється структура і гідратаційні властивості систем. Амфотерність білків створює можливість для їх взаємодії з кислими полісахаридами з утворенням білково-полісахаридних комплексів, а наявність карбонільних груп обумовлює їх участь в реакціях меланоідиноутворення. Поверхнева активність білків характеризує їх емульгуючи і піно-утворюючу здатність. При високих температурах нагріву білки піддаються гідролізу.

Гідратаційні властивості білків обумовлені наявністю в молекулах гідрофільних (полярних і іонізуючих) і гідрофобних (алкіли тощо) груп і відповідно їх гідрофільною і гідрофобною гідратацією, а також здатністю білків, як високомолекулярних речовин, до набухання, до осмотичного зв`язування вологи. Білкові структури можуть бути також пронизані мікро і макро-капілярами і містять капілярно-зв`язану вологу.

В таких продуктах як м`ясо , риба, яйця, овочі, фрукти і ряд інших білки знаходяться в стані драглів з рівним ступенем обводнення. В таких “сухих” продуктах як крупи, бобові, борошно і продукти на основі (вермішель, макаронні вироби) білки знаходяться в стані ксероз-драглів (або ксероз-генів від грецького, ксероз – сухий), що обумовлює їх високу здатність до набухання у водному середовищі.

В нативних обводнених білкових структурах із загального числа можливих взаємодій гідрофільних груп (стабілізація вторинної і третинної структури білку) реалізується лише мала частина.

більша частина полярних груп зв’язана з розчинником, тобто гідратована. Для гідратованих груп, зв`язаних між собою через гідрофобну взаємодію, можна припустити меншу обводненість.

В результаті гідрофільної і гідрофобної гідратації кількість адсорбційно зв`язаної води для білків коливається від 0,2 до 1,0 г на 1 г білку, частіше 0,3-0,4 г/г. Наприклад, для яловичини, яка містить екстрактивних речовин 1,7-3,0%, ліпідів – 2,0-3,0%,. мінеральних речовин – 1,0-1,5%, білків –18,0-22,0% і воду – 70,0-75,0%, частка міцно-зв`язаної води складає 6,0-15,0% до маси тканини. Тобто основна частина води являється слабо-зв´язаною і її можна розглядати як структурно-зв`язану вологу (осмотичну, капілярно і імобілізаційно-зв`язана волога).

Слабо-зв`язана білковими системами волога може втрачатися ними в процесі зберігання продуктів, при інших рівних умовах, за рахунок дефіциту вологості в приміщенні. Вона може поглинатись за рахунок потенціальної здатності білків до набухання. Наприклад, при додаванні вологи до м`ясного фаршу за рахунок додаткового набухання актоміозонового білкового комплексу, який виділяється з розруйнованих м`язових волокон.

Здатні зв`язувати вологу також білкові системи, попередньо обезводнені тим або іншим способом. Наприклад, волога поглинається при вимочуванні оселедців, при відновлені сублімірованих білкових продуктів або продуктів з проміжною вологістю.

Здатність білків до набухання залежить від рН середовища: чим в більшому ступені значення рН середовища відхиляється від ізоелектричної точки білку, тим в більшій степені підвищується його розчинність і відповідно набухаємість і здатність зв`язувати вологу. Так, відомо, що підкислене середовище при маринуванні м`яса сприяє набуханню колагену (вплив на набухаємість м`язової тканини значення рН середовища, наприклад, при додаванні основних фосфатів, в даному розділі не розглядається, тому, що вона в значній ступені зв`язана з набухаємістю муко-полісахаридів з`єднувальної тканини м`яса).

В значних кількостях поглинається волога білками клейковини, а також білками зернобобових культур на стадії первинної гідратаційної обробки: заміс тіста або замочування в промивання круп, бобових систем за рахунок іонної гідратації. Позитивний вплив солі на гідратацію білкових систем проявляється також в результаті підвищення в системах осмотичного тиску і збільшення розчинності глобулінів.

При кулінарній обробці в результаті термічної або механічної дії виникає денатурація білку, в ході якої руйнується вторинна, третинна і четвертинна структура білкових систем, стабільність яких в нативних білках визначається електромагнітними силами, гідробною взаємодією і дисульфідними містками.

Кажучи про денатурацію (її енергію) глобулярних білків, слід відмітити, що вона визначається трьома факторами: сумарними змінами водневих зв`язків, ентропією переходу макромолекул в неупорядковане або менш упорядковане становище і гідрофобною взаємодією (внесок інших сил не враховується).

Гідрофобна взаємодія представляє собою енергію переносу гідрофобних груп білкової молекули із гідрофобного оточення в глобулі в оточення молекул води. Раніше відмічалось, що гідрофобна взаємодія зменшується із зниженням температури і при низьких температурах стає настільки малим, що обумовлює можливість низькотемпературної денатурації білків (білки м`яса, риби).

Глибина денатураційних змін білкових систем залежить від режимів обробки продуктів. Нагрівання продуктів до більш високих температур і збільшення тривалості обробки при підвищених температурах сприяє зміцненню денатураційних змін білків. Разом з тим, харчові продукти, доведені за допомогою теплової обробки до готовності, завжди мають деяку кількість не денатурованих білків.

Так як в процесі денатурації білків приймає участь вода, то процес залежить від ступеню обводненості і розчинності білків. Пониження активності води в системі веде за собою підвищення температури денатурації мішанини білка з жовтком. Ще в більшій степені підвищується температура денатурації яєчних білків при приготуванні крему вершкового – шарлот.

Зсув значень рН середовища в ту чи іншу сторону від ізоелектричної точки білку підвищує його розчинність і температуру денатурації.

Конфірмаційні зміни макромолекул білків при їх денатурації міняють структуру білкових систем в цілому.

Денатурація і згортання білкових систем відбуваються на їх гідратаційних властивостях.

На стадії денатурації сумарна гідрофільна і гідрофобна гідратація білка може не тільки не знизитися, але й зрости. Наприклад, для яєчного альбуміну вона зростає після денатурації з 0,323 г води на 1,0 г білку до 0,323 г/г, для гемоглобіну відповідно з 0,324 г/г до 0,339 г/г.

Що стосується вологи утримуваної білковими системами за рахунок інших форм зв`язку (осмотична і капілярно зв`язана, а також іммобілізована волога), то її утримування або виділяння із системи залежить від характеру згортання білкових систем.

В цих випадках звичайно при низькій концентрації білків в системі, гідрофобна взаємодія і агрегація білкових макромолекул приводить до виділення згорнутих білків із системи у вигляді піни. Подібну картину ми спостерігаємо при варці бульйону, коли перейшовши в холодну воду розчинні білки м`яса на протязі її послідовного нагрівання денатурують, згортаються і виділяються із системи у вигляді піни. У вигляді пластівців виділяється згорнутий при кипінні молока альбумін, а також білки протоплазми при варці овочів і т.п.

Інша картина спостерігається при денатурації і звернені білка курячого яйця. Щільність структури жовтку при денатурації і звертанні білків підвищується без виділення їх із систем. Білки що згорнулися утримують вологу в повному її об`ємі. Часто, подібну форму згортання курячого білків яйця зв`язують з їх концентрацією в системі, яку визначають терміном “середня”. Однак, при частковому обезводнені робленим шляхом яйцевого білка і жовтка, їх послідуючі денатурації і згортання приводять до результатів аналогічних до вихідних систем, що дозволяє говорити про головну роль особливостей головної структури нативних білків на характер згорнувши системи.

Денатурація і згортання м’язових білків м’яса і риби приводять до ущільнення їх структури і виділення частини рідини. Дослідження дають можливість говорити про подібну поведінку при денатурації і згортанні білків клейковини.

Для зв’язку вологи, відокремленої від білків в ході їх денатурації і згортання, в продукти часто додають крохмаль в тій чи іншій формі.

Денатурація фібрілярного білку колагену супроводжується підвищенням гідратації його макромолекул, а їх подальша деструкція приводить до утворення розчинних продуктів (глютин або желатина).

Вході денатурації і подальшого нагрівання білків має місце денатурація їх макромолекул з утворенням таких легких сполук як аміак, сірководень, фосфорний водень і інших, які разом з іншими компонентами вихідних продуктів приймають участь у формуванні аромату, кольору і смаку готових кулінарних виробів. При звичайних температурних умовах деструкція білкових речовин має місце при бродінні тіста і ферментативній обробці м’яса.

Утворення білково-полісахаридних комплексів.

Утворення білками і кислими полісахаридами білково-полісахаридних комплексів можна розглянути як результат електростатичної взаємодії негативно заряджених поліелектролітів. Технологічні властивості подібних комплексів дають можливість з успіхом використовувати їх на практиці для вдосконалення технологічних процесів і одержання продуктів із заданими властивостями. Наприклад, раніше визначалась доцільність одночасного використання пектинів та сухого молока з метою підвищення міцності структури між фазного адсорбційного шару і стійкості емульсій, в яких в якості емульгатора виступають білки молока. Відомий також позитивний ефект впливу пектинових речовин на кріплення клейковини муки і тому подібне.