Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология отрасли формирование цвета, вкуса и запаха пищевых продуктов из растительного сырья (теория и практика). Учебное пособие
.pdf
111
Фурфурол и оксиметилфурфурол легко вступают в соеди нения с аминокислотами, образуя темно-окрашенные продукты меланоидины. Их образование – причина потемнения пищевых
продуктов в процессе изготовления, сушки, хранения. Особенно
эти процессы протекают интенсивно при повышенных температурах, во время выпечки изделий, при уваривании сахарных сиропов, при сушке солода, самосогревании зерна.
Влияние реакции среды на изменение окраски и консистенции овощей. При тепловой обработке и хранении продуктов пере-
работки ягод и плодов окраска лучше сохраняется в концентрированных растворах и при низких значениях pH среды. Овощи
плохо развариваются в кислой среде (например, при приготовлении щей из квашеной капусты, если картофель закладывают позже или одновременно с капустой, он остается жестковатым). У
таких овощей, как капуста, морковь, петрушка, при варке их в
средах с различным значением pH, по мере расщепления концентрации водородных ионов расщепление протопектина замедляется. Это свидетельствует о том, что кислая среда, как правило, удлиняет сроки тепловой обработки овощей.
Влияние тепловой обработки на изменение структурномеханических свойств растительной ткани. При тепловой обра-
ботке овощей происходят глубокие физико-химические изменения. Некоторые из них играют положительную роль (размягчение
овощей, клейстеризация крахмала и др.), улучшают внешний вид
блюд (образование румяной корочки при жарке картофеля); другие процессы снижают пищевую ценность (потери витаминов,
минеральных веществ и др.), вызывают изменение цвета и т.д.
В состав клеточных стенок входят: клетчатка (целлюлоза),
полуклетчатка (гемицеллюлозы), протопектин, пектин и соединительнотканевый белок экстенсин. В средних пластинах преобладает протопектин. Размягчение ткани овощей главным образом
обусловлено распадом протопектина и экстенсина, причем скорость распада протопектина в разных овощах неодинакова. Клетчатка при тепловой обработке практически не изменяется. Волокна гемицеллюлоз набухают, но сохраняются. При повышении
температуры размягчение овощей происходит быстрее. Поэтому
варить можно все овощи, а жарить только те, в которых прото-
112
пектин успевает за время тепловой обработки превратиться в
пектин, пока еще не вся влага испарилась (кабачки, картофель,
тыкву, помидоры). Как было сказано выше, степень этерификации таких овощей выше 60 %. У моркови, брюквы, репы, протопектин настолько термически устойчив, что они начинают подгорать раньше, чем достигнут кулинарной готовности. Размягчение
овощей связано не только с распадом протопектина, но и с гидролизом структурного белка экстенсина. Его содержание при
термической обработке овощей значительно снижается.
Вследствие тепловой обработки ткань растительных продуктов становится мягче. Применяют также комбинированный
метод, предусматривающий предварительное воздействие пара на
сырье с целью термического размягчения кожуры, а затем погружение на 6-10 мин в раствор с массовой долей NaOH 10 %,
имеющий температуру 75 °С.
4.4. Влияние процесса сульфитирования
на внешний вид плодоовощной продукции
При производстве ряда пищевых продуктов реакция меланоидинобразования нежелательна, например, при получении белого сахара. Существуют и другие причины, например, при переработке овощей и плодов потемнение происходит за счет протекания биохимических процессов и образования меланинов. С образованием меланинов связано потемнение очищенных и нарезанных яблок, картофеля при непродолжительном хранении на
воздухе. Для предотвращения пищевых продуктов их сульфитируют, то есть обрабатывают диоксидом серы или его производными, чаще всего Н2SO3. Диоксид серы как химический агент
вызывает обесцвечивание многих растительных красящих пигментов и может быть использован для улучшения внешнего вида
готового продукта. При сульфитации продукта идет образование
сернистой кислоты, которая является сильным восстановителем:
SO2 + H2O = H2SO3.
Частично сернистая кислота переходит в серную:
H2SO3+ H2O = H2SO4 + 2Н.
113
Выделяющийся при этом водород оказывает обесцвечивающее действие. Органические красящие вещества всегда содержат непредельные хромофорные группы ( -С=С-). При восстановлении их сернистой кислотой по месту разрыва двойных
связей присоединяется водород, в результате окрашенные вещества превращаются в бесцветные лейкосоединения. Эффект обесцвечивания может достигать 30 %.
Сульфитации подвергают, например, в сахарном производстве диффузионный сок при его очистке, овощи и плоды при их
переработке. Кратковременная, в течени е нескольких минут, обработка картофеля, абрикосов, яблок перед сушкой позволяет
улучшить внешний вид готового продукта, предотвратить его
потемнение. При консервировании диоксид серы, сернистая кислота и ее соли выполняют роль антисептика, вызывая глубокие
изменения в клетках микроорганизмов, особенно молочнокислых
и уксуснокислых бактерий. Действие ее на микроорганизмы связано с восстанавливающими свойствами: являясь акцептором кислорода, сернистая кислота задерживает дыхание микроорганизмов, реагируя с промежуточными продуктами жизнедеятельности
микроорганизмов, а также ферментами, нарушает обмен веществ.
Все это ведет к гибели микрофлоры. Под влиянием сернистой
кислоты происходит коагуляция протоплазмы растительных клеток, нарушается их тургор и сок частично переходит в межклеточное пространство, ткань плода размягчается.
Являясь восстановителем, сернистая кислота препятствует
окислению химических веществ плодов. Блокируя ферменты, катализирующие окисление витамина С, сернистая кислота способствует его сохранению. Вступая в соединение с красящими веществами плодов, сернистая кислота вызывает сильное обесцвечивание продукта. Все плоды и ягоды, имеющие красную, синюю и
др. окраску (вишня, малина, слива, черная смородина и др.), после сульфитации теряют свой первоначальный вид.
Хранение плодоовощных консервов при температуре более
20 °С может привести к ухудшению их вкуса, запаха, консистенции, снижению витаминной активности, изменению окраски и
потемнению. Эти изменения связаны с взаимодействием составных частей самих консервов (редуцирующих сахаров, азотистых
114
веществ, органических кислот, антоцианов, дубильных веществ и
др.) между собой, а также с солями железа и олова, переходящих
в продукт при коррозии жести.
Дубильные вещества и антоцианы овощей и плодов при
взаимодействии с металлами вызывают изменение цвета и потемн ение консервов. Белковые вещества консервов ( зеленый горошек, сахарная кукуруза и др.) при хранении частично разлагаются с выделением H2S, который при взаимодействии с металлами придает темный цвет продукту. Редуцирующие сахара, реагируя с аминокислотами или белками, имеющие свободные аминокислоты, образуют темноокрашенные и даже черные меланоидиновые соединения.
4.5. Натуральные концентрированные соки
В качестве дополнительного источника микронутриентов,
придания насыщенного вкуса продуктам, не содержащим соль и
сахар, можно использовать натуральные концентрированные соки из плодоовощного сырья (яблочный, грушевый, виноградный,
персиковый и др.). Внесение в рецептурный состав кондитерских
и хлебобулочных изделий фруктовых и овощных порошков
улучшает вкусовые качества конечного продукта.
Концентрированные соки – пищевой продукт, который получен из доброкачественных фруктов, несброжен, но способен к
брожению. Они производятся путем механического извлечения
сока из свежих или замороженных фруктов и дальнейшего выпаривания части содержащейся в нем воды. Благодаря этой технологии в соке сохраняются вкус, аромат, пищевая ценность одноименных фруктов.
Химический состав фруктового сока , количественные соотношения его компонентов диктует технология его получения (технологические средства и способы, а также условия хранения).
При производстве неосветленных и осветленных соков водорастворимые вещества (сахара, органические кислоты, аскорбиновая
кислота и витамины группы В, свободные аминокислоты, значительная часть минеральных и фенольных веществ) практически
полностью переходят в продукт. Такие нерастворимые или плохо
115
растворимые в воде вещества, как полисахариды, за исключением
растворимых пектинов, липидов и каротиноидов, практически
полностью остаются в плодовых выжимках.
Последствия тепловой обработки (например, пастеризации)
могут проявляться в изменении органолептических свойств (цвета, вкуса, запаха) или снижении пищевой ценности сока, главным
образом за счет снижение содержания витамина С, поскольку в
основном ферменты взаимодействуют с пектинами, белками,
ароматообразующими, фенольными веществами, аскорбиновой
кислотой.
Действие окислительных ферментов (фенолоксидаз и некоторых пероксидаз) на фенольные соединения сопровождается
потемнением мякоти фруктов и соков, называемым ферментативным потемнением. Избежать его можно быстрой инактивацией ферментов путем сока нагревания перед его тепловой обработкой. Современные технологические возможности таковы , что
ферментативное потемнение не оказывает большого негативного
влияния на качество сока по сравнению с другими факторами,
влияющими на сок при его получении и хранении.
При хранении вследствие реакции Майяра может возникнуть неферментативное потемнение, в котором участвуют, в первую очередь, аминокислоты и редуцирующие сахара, аскорбиновая кислота, уроновые кислоты, амины и другие вещества. На
первой стадии реакции аминогруппы связываются с редуцирующей ацетальной гидроксильной группой сахаров с образованием
так называемых N-гликозидов. В результате сложной поликонденсации образуются меланоидины – высокомолекулярные темноокрашенные соединения. До конца механизм потемнения еще
не выяснен. Одним из промежуточных продуктов, который можно определить аналитическими методами, является гидроксиметилфурфурал (ГМФ). В непереработанных фруктах и овощах
ГМФ отсутствует.
Особенно интенсивно реакция потемнения, связанная с выделением диоксида углерода, протекает в присутствии кислорода
воздуха, однако она может протекать в соках и без участия кислорода, хотя и значительно медленнее, и в большой степени зависит от продолжительности и глубины, а затем от температуры
116
и продолжительности хранения. Так как неферментативное потемнение усиливается с увеличением содержания растворимых
сухих веществ, ему особенно подвержены концентрированные
фруктовые соки. С потемнением связаны ухудшение органолептических свойств (вкуса, запаха), а также снижение пищевой
ценности (из-за снижения содержания витамина С).
Реакция фенольных веществ с солями тяжелых металлов
может изменить состав красных и синих антоцианинов (антоцианидгликозидов). Однако при низких значениях pH соков эта реакция не играет большой роли. Наряду с температурой в процессе
получения соков оказывает Большое влияние на преобразование
антоцианинов температурный режим и продолжительность хранения соков.
В целых плодах ферменты и их соединенияпредшественники (субстраты) разделены пространственно и начинают взаимодействие под управлением регуляторных систем
клеток. При разрушении клеточной структуры (при механическом измельчении и прессовании сырья, перемешивании масс)
сразу же начинаются ферментативные процессы. Некоторые
ферментативные процессы протекают с весьма высокой скоростью. Таким образом:
1) ферментативно-гидролитические процессы, которые катализируются гидролазами, вызывают интенсивное расщепление
сложных эфиров фруктов с образованием кислот и спиртов;
2) ферментативно-окислительные процессы в присутствии
кислорода воздуха приводят к образованию C6- и C9- альдегидов,
обладающих очень интенсивным запахом и вкусом, а также соответствующих спиртов альдегидкарбоновых кислот.
В основном ароматообразующие вещества образуются из
соответствующих соединений-предшественников под действием
ферментов. Ферменты также могут вызвать изменение аромата
при получении соков. Ферменты, находящиеся во фруктах, а также внесенные извне способны вызывать образование связанных с
сахаром свободных нелетучих гликозидных ароматообразующих
веществ, а также их предшественников, возникающих в процессе
обмена жирных кислот, терпеновых веществ и фенилпропанов.
Эти соединения в больших количествах содержатся в распро-
117
страненных фруктах (яблоках, грушах, винограде. косточковых
фруктах).
Типичные ароматобразующие вещества фруктов в большинстве случаев четко отличаются от веществ аромата фруктовых соков. Это обусловлено тем, что в процессе получения фруктовых соков могут образовываться компоненты, присутствующие
в природной клеточной структуре в незначительных количествах
или вовсе отсутствующие в ней. Как правило, при этом содержание других веществ аромата в большей или меньшей степени
снижается. Например, сложные эфиры в яблоках часто содержатся в избытке, поэтому соки, получаемые из таких яблок, частично
содержат кислоты и спирты, образующиеся при расщеплении
гидролазами сложных эфиров.
Подавить образование в яблочной мезге вторичных ароматообразующих веществ примерно на 80 % можно, подвергнув ее
кратковременной термической обработке. При этом состав соков
обогатится естественными сложными эфирами и фенольными
веществами фруктов. Помимо этого, при хранении спелых плодов (груш, яблок) в них часто за счет реакции преобразования
альдегидов возрастает содержание спиртов. Внесение пектолитических ферментов вызывает ферментативное преобразование
сложных эфиров фруктов и других ароматообразующих веществ
в зависимости от вида, концентрации и продолжительности действия ферментов.
После первичных ферментативных процессов в ходе вторичных реакций, таких как конденсация, переэтерификация, образование ацеталей могут происходить и другие химические преобразования ароматообразующих соединений. Так, в ходе ферментативно-окислительных процессов из линолевой кислоты,
содержащейся в яблоках, в качестве основного продукта реакции
образуется гексаналь, а из линоленовой кислоты в зависимости от
сорта – (Z)-3-гексаналь или (Е)-2-гексаналь. Эти «зеленые» оттенки аромата появляются при переработке незрелых фруктов и
представляют собой основные составляющие так называемого
«травяного» запаха и вкуса.
118
На состав аромата негативно влияют такие технологические операции, как нагревание, концентрирование и хранение.
При выработке соков из красной смородины в качестве промежуточных продуктов реакции образуются гексаналь и (Е)-3гексаналь, которые под действием ферментов очень быстро преобразуются в соответствующие спирты – 1-гексанол и (Z)-3гексен-1-ол. После изомеризации (Z)-3-гексен-1-ола основным
ароматообразующим соединением становится (Е)-2-гексен-1-ол.
В апельсиновом соке в течение всего срока годности (6 месяцев)
содержание деканаля растет непрерывно; а содержание гексаналя
и октаналя увеличивается лишь в течение первых 2 месяцев хранения, затем медленно снижается. Содержание α-терпинеола за
счет образования его из лимонена и линалоола растет в почти линейной зависимости от срока хранения. При концентрировании
апельсинового сока посредством замораживания или выпаривания происходят потери ароматообразующих соединений. При
выпаривании сока образуются (Z)- и (Е)-карвеол, неролидол, карвон, нооткатон, а также (Z) и (Е)-2,8-ментадиен-1-ол. При замораживании же образуются карвон и α-терпинеол, а содержание
нооткатона, гераниола и (Е)-2,8-ментадиен-1-ола лишь незначительно увеличивается.
Известен способ производства зефира, в состав которого
входит яблочно-топинамбуровое пюре и концентрированный яблочный сок. Эти рецептурные компоненты повышают пищевую
ценность изделий, придают оригинальный вкус и аромат. Зефир
имеет кремовый цвет и аромат яблочного сока.
Известен способ производства тортов «Песочный», «Творожник», пирожного «Берлинское», в состав которых вводили
концентрированный облепиховый сок. Полученные изделия приобретали гармоничный кисло-сладкий вкус и нежный аромат,
присущий ягодам облепихи.
Лабораторная работа № 1.
Определение ароматических веществ в хлебе
Цель работы: освоить методику определения ароматиче-
ских веществ в хлебобулочных изделиях.
119
Аппаратура и материалы: весы лабораторные, ступка
фарфоровая с пестиком, фильтровальная бумага, колба мерная на
100 см3 с пробкой, стаканы химические, пипетки мерные на 5 и
10 см3, титровальная установка, микробюретка, раствор с массо-
вой долей бисульфита натрия 0,1 %, 0,1 моль/дм3 раствор йода,
0,01 моль/дм3 раствор йода (готовится из 0,1 моль/дм
3
раствора
йода разбавлением в 10 раз), насыщенный раствор двууглекислого натрия, раствор с массовой долей растворимого крахмала 1 %,
0,01 моль/дм3 раствор гипосульфита натрия, хлеб украинский,
хлеб «Бородинский», батон нарезной, булка ярославская.
Порядок выполнения работы
Основным компонентом, обусловливающим аромат хлеба,
являются альдегиды. Аромат хлеба определяется не только летучими альдегидами, но и в значительной степени нелетучим альдегидом – оксиметилфурфуролом, имеющим приятный медовый
запах. Метод определения основан на связывании альдегидов и
некоторых кетонов бисульфитом натрия. Связывание альдегидов
происходит по следующей реакции:
CH3COH + NaHSO3→ CH3CHOH∙SO3Na.
Содержание бисульфитсвязывающих соединений в хлебе
(по данным Токаревой и Кретовича) приводится в табл. 7.
Содержание бисульфитсвязывающих соединений в мякише и корке
Содержание альдегидов, см3,
Наименование изделий
Хлеб из ржаной муки:
бородинский
украинский
Хлеб из пшеничной муки:
хлеб из муки 1 с. массой 1 кг
батоны нарезные из муки 1 с.
0,1 моль/дм3 раствора йода на 100 г СВ
В мякише В корке
28,1
6,8
5,4 – 5,7
7,3 – 12,3
146,1
20,4 – 39,7
37,4 – 47,3
Таблица 7
43,6
120
В ходе работы студенты определяют ароматические вещества в следующих изделиях: хлеб бородинский, хлеб украинский,
батон нарезной, булка ярославская.
Коэффициент поправки 0,1 моль/дм3раствора йода устанавливают титрованием 0,1 моль/дм3 раствора йода 0,1 моль/дм3 раствором тиосульфата натрия. Отмеривают в коническую колбу
25 см3 приготовленного раствора йода и титруют раствором тиосульфата натрия до соломенно-желтой окраски. Затем вносят
5 см3 раствора крахмала и дотитровывают до обесцвечивания.
Коэффициент поправки рассчитывают по формуле
К = V/25,0,
где V – объем 0,1 моль/дм3 раствора тиосульфата натрия, пошед-
шего на титрование, см3.
Навеску массой 10 г из мякиша или верхней корки изделия
растирают в ступке с раствором с массовой долей бисульфита
натрия 0,1 %. Затем суспензию количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки раствором
бисульфита натрия, взбалтывают в течение 10 мин. Колбу оставляют на 10 мин для оседания плотных частиц, после чего осадок
отделяют фильтрованием или центрифугированием. Из полученного фильтрата или центрифугата отбирают 10 см3 вытяжки (для
сильноокрашенных растворов – 2 см3 вытяжки и 8 см3 дистиллированной воды). Избыток бисульфита натрия сначала оттитровывают 0,1 моль/дм3 раствором йода, затем, добавив несколько капель растворимого крахмала, дотитровывают 0,01 моль/дм3 раствором йода до слабого фиолетово-голубого окрашивания. Если
йода прибавлено больше, чем необходимо, его избыток оттитровывают 0,01 моль/дм3 раствором гипосульфита натрия. Затраченное на окисление избытка бисульфита натрия количество раствора йода не учитывают и в дальнейшем в расчет не принимают.
Для разрушения альдегидсульфитного соединения в реакционную жидкость приливают насыщенный раствор соды. Реакция
смеси должна быть щелочной (определяют по лакмусу). Однако
большой избыток соды отражается на последующем титровании.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]