Введение в технологии продуктов питания ОДО, бакалавриат

Лекция 3. Процессы, формирующие качество продукции общественного питания – 2 часа

План:

1. Диффузия.

2. Осмос.

3. Набухание.

4. Адгезия.

5. Термомассоперенос.

Кулинарная обработка, особенно тепловая, вызывает в продуктах глубокие физико-химические изменения. Эти изменения могут приводить к потерям питательных веществ, существенно влиять на усвояемость и пищевую ценность продуктов, изменять их цвет, приводить к образованию новых вкусовых и ароматических веществ. Без знания сущности происходящих процессов нельзя сознательно подходить к выбору режимов технологической обработки, обеспечивать высокое качество готовых блюд, уменьшать потери питательных веществ.

1. Диффузия.

В переводе с латинского слово «диффузия» означает «растекание, распространение».

Существует три агрегатных состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное.

• Быстрее всего диффузия протекает в газах, например, когда кто-нибудь пролил духи в комнате, то вся комната наполнится запахом духов через несколько минут.

• Диффузия в жидкостях протекает медленнее, чем диффузия в газах, нальем в стакан немного медного купороса, сверху добавим воды, сначала между водой и медным купоросом будет видна разница….

• В твердых телах также происходит диффузия, но только еще медленнее. Например, очень гладко отшлифованные пластинки свинца или золота кладут друг на друга и ставят на них груз, за год проникновение свинца в золото составляет около сантиметра.

Примеры диффузии в кулинарии:

• Сильно соленую сельдь можно вымочить, лишняя соль перейдет в жидкость (воду, молоко)

• Заваривание чая

Диффузия – процесс извлечения растворимых веществ из продуктов в воду при промывании, замачивании, варке и припускании продукты.

• Данный процесс подчиняется закону Фика. Количественно описание процессов диффузии было дано немецким физиологом А. Фиком (англ. ) в 1855 г.

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, варке.

• Так, площадь поверхности клубней (среднего размера) 1 кг картофеля составляет примерно 160—180 см², а нарезанного брусочками — более 4500 см², т. е. в 25—30 раз больше. Соответственно из нарезанного картофеля будет извлечено растворимых веществ больше, чем из целых клубней, за один и тот же период хранения.

• Поэтому не следует хранить в воде или варить основным способом предварительно нарезанные овощи.

• Скорость диффузии зависит от концентрации растворимых веществ в продукте и окружающей среде. Концентрация растворимых веществ в продукте может быть очень значительной. Так, концентрация сахаров в свекле составляет 8—10 %, моркови — 6,5, брюкве — 6%. При погружении овощей в воду экстракция растворимых веществ идет с большой скоростью вначале из-за разницы концентраций, а затем постепенно замедляется и при выравнивании концентраций прекращается. Концентрационное равновесие наступает тем быстрее, чем меньше объем жидкости.

• Этим объясняется то, что при припускании и варке продуктов паром потери растворимых веществ меньше, чем при варке основным способом.

• Поэтому для уменьшения потерь питательных веществ при варке продуктов жидкость берут с таким расчетом, чтобы только покрыть продукт.

• И наоборот, если надо извлечь как можно больше растворимых веществ (варка говяжьих почек, отваривание некоторых грибов перед жаркой и т. д.), то воды для варки должно быть больше.

• Диффузия растворимых веществ осложняется особенностями структуры пищевых продуктов. Растворимые вещества, прежде чем перейти в варочную среду с поверхности продукта, должны продиффундировать из глубинных слоев. Коэффициент внутренней диффузии обычно много меньше, чем внешней. Следовательно, скорость перехода растворимых веществ в варочную среду определяется не только разностью концентраций в продукте и в окружающей среде, но и скоростью внутренней диффузии.

• Таким образом, уменьшить переход питательных веществ из продукта в варочную среду можно, не только сократив объем жидкости, взятой для варки, но и замедлив внутреннюю диффузию растворимых веществ в самом продукте. Для этого необходимо создать в продукте значительный градиент (перепад) температуры, для чего сразу погрузить его в горячую воду. В этом случае в результате термомассопереноса влага и растворенные в ней вещества перемещаются из поверхностных слоев вглубь продукта (термическая диффузия). Термическая диффузия, направленная противоположно потоку концентрационной диффузии, снижает переход питательных веществ в варочную среду. Если надо извлечь как можно больше растворимых веществ, продукт при варке закладывают в холодную воду.

• Скорость протекания диффузии зависит от агрегатного состояния вещества и температуры. Процесс диффузии ускоряется при повышении температуры.

Например,

• чтобы быстрее засолить помидоры, их заливают горячим рассолом.

• в холодном чае сахар растворится медленнее, чем в горячем.

2. Осмос – диффузия через полупроницаемые перегородки. Причина возникновения концентрационной диффузии и осмоса одна и та же — выравнивание концентрации.

• Однако способы выравнивания 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.

Рис. 5.1. Строение растительной клетки:

1 — клеточная стенка; 2 — цитоплазма; 3 — вакуоль;

4 — ядро; 5 — хлоропласта (пластиды); 6 — клеточная оболочка