Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Способы повышения пищевой ценности мясных кулинарных изделий. Монография.pdf
Глава 3
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ
МЯСНЫХ РУБЛЕНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ
И ГОТОВЫХ КУЛИНАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ПРОРОЩЕННОГО ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ
3.1. Пророщенное зерно пшеницы – ценный пищевой продукт
В последние несколько десятилетий среди населения широко
распространилась тенденция употребления в пищу пророщенных семян, обладающих полезными свойствами. Особый интерес представляют пророщенные зерна пшеницы, так как именно пшеница повсеместно выращивается на территории России.
О целебных свойствах прорастающих семян известно очень
давно. Еще за 3000 лет до нашей эры китайцы регулярно употребляли в пищу проростки бобов. Такими же проростками капитан
Кук избавил свою команду от цинги. На Руси издавна применяли
пророщенную пшеницу – кормили ею слабых, больных детей. Результат сказывался незамедлительно – дети набирали вес и выздоравливали. В наше время в Америке и многих европейских странах
проростки широко используют в различных оздоровительных диетах, они стали привычной частью рациона людей, ведущих здоровый образ жизни. Их применяют и как профилактическое средство,
и для оздоровления при тех или иных болезнях. Особенно они полезны детям и пожилым людям, беременным женщинам и кормящим матерям, людям интенсивного умственного и физического
труда, спортсменам [39, 120].
Пророщенное зерно пшеницы – это продукт, который организм
идеально усваивает и за счет этого может противостоять неблагоприятным факторам внешней среды, восстанавливать больные, пораженные ткани и системы организма. Зерно не лечит какую-то определенную болезнь, оно излечивает весь организм. Введение проростков в
рацион стимулирует обмен веществ и кроветворение, повышает иммунитет, компенсирует витаминную и минеральную недостаточность,
нормализует кислотно-щелочной баланс, способствует очищению ор-
51
ганизма от шлаков и интенсивному пищеварению, повышает потенцию, замедляет процессы старения.
Зерна пшеницы с проростками длиной не более 5 мм содержат
достаточное количество антиоксидантов, которые в малых концентрациях замедляют или предотвращают окислительные процессы.
Кроме того, при проращивании в зерне активизируются ферментные
системы и происходит расщепление сложных пищевых веществ до
более простых, легко усвояемых организмом человека.
При прорастании снижается калорийность злаковой культуры, а
нутриенты становятся более легкими для усвоения человеком. В проросшем зерне крахмал модифицируется в декстрины и мальтозу, белок – в легкоусвояемые аминокислоты, образуются витамины С, В
В
, В6, Е, каротин. Сохраняются минеральные вещества и пищевые
2
1
волокна (клетчатка, гемицеллюлоза, пектиновые вещества, лигнин),
сконцентрированные главным образом в плодовой и семенной оболочках зерна, практически не подвергающихся качественным изменениям при прорастании [34, 39].
Следует особо отметить, что проростки – это натуральный, природный продукт. Все полезные вещества находятся в них в естественных, сбалансированных количествах и сочетаниях, эти вещества
встроены в органическую систему живой ткани, и их усвоение не сказывается на здоровье человека отрицательно, что может наблюдаться
при употреблении некоторых фармацевтических средств.
К сожалению, в нашей стране пророщенные семена как оздоровительный продукт практически не используются.
В табл. 11 представлен средний химический состав зерна
пшеницы, пророщенного зерна пшеницы и сухого пророщенного зерна,
определенный по таблицам химического состава и калорийности рос-
,
сийских продуктов питания И. М. Скурихина, В.А. Тутельян, а также
по базе данных National Nutrient Database for Standard Reference [140].
Использование пророщенных зерен пшеницы в системе общественного питания весьма ограничено из-за короткого срока их хранения. Хранение
в сухом виде позволяет решить эту проблему, но ставит перед технологами проблему применения сухого пророщенного
зерна пшеницы в качестве функциональной добавки в пищевые продукты.
Разрабатываемые технологии производства полуфабрикатов с
использованием в качестве добавки продуктов переработки пророщенных зерен пшеницы и технологии производства готовых блюд из
них на новом ресурсосберегающем оборудовании являются новыми,
52
актуальными для социального питания различных групп потребителей, так как позволяют производить пищевые продукты с заданными
функциональными свойствами для здорового питания населения.
Таблица 11
Химический состав зерна пшеницы, пророщенного зерна пшеницы
и сухого пророщенного зерна пшеницы
Наименование пищевых веществ
(в г, или мг, или мкг на 100 г
съедобной части)
Вода, г 14 47,75 2,59
Энергетическая ценность, ккал 305 198 300
Белок, г 11,8 7,49 12,2
Жир, г 2,2 1,27 3,4
Насыщенные жирные кислоты, г 0,4 0,21 0,39
Мононенасыщенные жирные кислоты, г
Крахмал, г 55,5 28,8 53,5
Клетчатка, г 10,8 1,1 2,0
Сахара, г 2,5 1,0 1,86
Минеральные вещества, в т.ч.
Кальций, мг 54 28 52,1
Железо, мг 5,4 2,14 3,9
Магний, мг 108 82 152,5
Фосфор, мг 370 200 372
Калий, мг 337 169 314
Натрий, мг 8 16 29,7
Цинк, мг 2,79 1,65 3,1
Медь, мг 0,47 0,26 0,39
Марганец, мг 3,76 1,86 3,45
Селен, мкг 29,05 42,5 79,1
Витамин С, мг 0 0 0
Тиамин (В1), мг 0,44 0,23 0,43
Рибофлавин (В2), мг 0,15 0,16 0,29
Ниацин (РР), мг 5,3 3,09 5,74
Пантотеновая кислота (В5), мг 1,15 0,95 1,77
Пиридоксин (В6), мг 0,53 0,27 0,5
Фолиевая кислота (В9), мкг 37,5 38 70,7
Ниацин (РР), мг 5,3 3,0 5,58
Витамин А, мг 1,0 0,5 0,93
Витамин Е, мг 3,0 0,5 0,93
Пшеница
(зерно)
0,29 0,15 0,28
Витамины, в т.ч.
Пшеница
(зерно)
пророщенная
Пшеница
(зерно) проро-
щенное сухое
53
3.2. Разработка технологии производства пасты из сухого пророщенного зерна пшеницы
При гидротермической обработке зерна процесс распределения
влаги происходит в соответствии с термодинамическими характеристиками влагопереноса основных анатомических частей зерна. Пористое строение плодовой оболочки зерна хорошо приспособлено для
быстрого поглощения влаги. Однако удержать влагу оболочки не могут, этой цели служит семенная оболочка, особенно алейроновый
слой эндосперма и сам зародыш.
Водопоглотительная способность зерна и скорость проникания в
него воды обусловлены рядом факторов, важнейшими из которых являются: стекловидность, качество белков, исходная влажность, выполненность и крупность зерна, сорт и район произрастания. Для всех
пшениц характерно, что зерно вначале интенсивно поглощает воду, а
затем по мере насыщения скорость проникания влаги постепенно
уменьшается. Эндосперм твердой пшеницы плотнее, чем эндосперм
мягкой. Чем ниже стекловидность, тем плотность эндосперма меньше, что обусловливает увеличение скорости поглощения воды. Оболочки твердой пшеницы поглощают воду значительно быстрее, чем
оболочки мягкой пшеницы, причем вода распространяется по оболочкам быстрее, чем в эндосперме. Это объясняется структурой этих частей, в частности наличием в оболочках воздушных каналов, капилляров и пустот, которых значительно меньше в эндосперме [137].
Зерно как капиллярно-пористое коллоидное тело, отличающееся
клеточной структурой и сетью макро- и микропор, обладает сорбцией
(способностью поглощать воду и пары воды) и десорбцией (отдачей
влаги), т.е. гигроскопичностью. Процессе кондиционирования сорбция как сложное явление включает адсорбцию (уплотнение молекул
воды на поверхности зерна), абсорбцию (проникание воды путем
диффузии в зерно), капиллярную конденсацию (поглощение воды с
образованием конденсата в капиллярах зерна) и хемосорбцию (поглощение воды зерном, сопровождающееся реакцией, которая ведет к
химическим изменениям составных частей зерна). Таким образом, в
результате адсорбции и абсорбции влага по указанным путям под
влиянием диффузионно-осмотических сил проникает вглубь зерна и
образует твердые растворы с коллоидами (белковые вещества, крахмал, клетчатка, пентозаны, слизи и другие высокомолекулярные углеводы). Белковые вещества, набухая, могут поглотить воды до 250 % и
более, крахмал – 30-35 %, слизи – до 800 %. Не набухают в воде и не
54
растворяются в ней гидрофобные вещества – жиры и другие липиды,
растворимые в жирах пигменты, каротиноиды, хлорофилл, жирорастворимые витамины и др. Часть веществ зерна растворяется в воде
(сахара, свободные аминокислоты, фосфаты, большинство левулезанов и др.). Вещества, способные к набуханию в воде, составляют в
зерне пшеницы 80-85 % [49, 52].
Тепло, воздействуя на зерно, помогает расширению капилляров оболочек и ускорению проникания воды, что служит как бы катализатором некоторых положительных явлений, обусловливающих
структурные и биохимические изменения зерна и его составных
частей. Замачивание зернового сырья в воде служит основным способом воздействия на его структуру, однако этот процесс ограничивается деструкцией только водорастворимых белков, поэтому для
полного разрыва связей зерен крахмала с другими компонентами
сырья применяются растворы сернистой кислоты и щелочи или их
соли, выбор вида которых зависит от состава белков в зерне. В результате его происходит кислотная денатурация белка, коренным
образом изменяется структура белковых веществ, что способствует
высвобождению крахмальных зерен, делает клеточные структуры
проницаемыми для диффузионного перехода растворимых веществ
в замочную воду [60].
В литературных источниках показано, что при отмывании клейковины фосфатным буфером с величиной рН от 3,7 до 8,5 наибольшая
гидратация ее наблюдается при кислой и щелочной реакции, а наименьшая – при рН около 6,0-6,5 [131].
На рис. 2-10 представлено изменение степени набухания сухого
пророщенного зерна пшеницы в зависимости от времени, температуры, гидромодуля, рН 4,5 и рН 7,0.
В начале процесса гидротермической обработки количество
удержанной зерном влаги изменяется незначительно, несмотря на
различные температуры. Далее проникновение удержанной силами
поверхностного натяжения влаги характеризуется интенсивным поглощением воды. На этом этапе влияние температуры становится более заметным и скорость водопоглащения при 45-75 °С выше, чем при
температуре 25 °С. Известно, что оптимальная температура, обеспечивающая максимальное набухание клейковинных белков, – 30 °С, а
для крахмальных зерен максимальная набухаемость обеспечивается
при температуре 50 °С. Такие различия в температурном оптимуме
набухания белковых веществ и крахмала зерна обусловлены их молекулярной массой и строением молекул [124, 127].
55
60
55
а
50
45
40
35
30
25
20
15
Степень набухания, %
10
а
а
а
а
b
5
6 12182448(час)
b
с
d
b
c
d
b
c
b
c
d
Рис. 2. Изменение степени набухания зерна на протяжении 48 ч при 30 °С,
рН 7,0 (различными буквами обозначены внутригрупповые различия,
множественное сравнение средних, LSD-тест, p<0,05)
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
Степень набухания, %
10
а
b
c
а
а
b
d
e
c
а
c
b
5
612182448(час)
1,0:1,0 1,0:1,5 1,0:2,0 1,0:2,5 1,0:3,0
b
а
b
c
d
e
Рис. 3. Изменение степени набухания зерна на протяжении 48 ч при 30 °С,
рН 4,5 (различными буквами обозначены внутригрупповые различия,
множественное сравнение средних, LSD-тест, p<0,05)
56
195
185
175
165
155
145
135
125
115
105
95
85
75
65
55
Степень набухания, %
45
35
а
а
b
а
b
b
c
612182448(час)
1,0:1,0 1,0:1,5 1,0:2,0 1,0:2,5 1,0:3,0
c
d
c
d
аа
b
b
c
c
d
d
Рис. 4. Изменение степени набухания зерна на протяжении 48 ч при 45 °С,
рН 7,0 (различными буквами обозначены внутригрупповые различия,
множественное сравнение средних, LSD-тест, p<0,05)
200
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
Степень набухания, %
40
а
а
b
c
612182448(час)
1,0:1,0 1,0:1,5 1,0:2,0 1,0:2,5 1,0:3,0
b
c
d
а
b
c
d
аа
b
b
c
c
d
d
Рис. 5. Изменение степени набухания зерна на протяжении 48 ч при 45 °С,
рН 4,5 (различными буквами обозначены внутригрупповые различия,
множественное сравнение средних, LSD-тест, p<0,05)
57
140
130
120
а
а
b
b
а
c
110
100
90
80
70
60
Степень набухания, %
50
40
b
а
а
b
c
d
c
b
c
612182448(час)
1,0:1,0 1,0:1,5 1,0:2,0 1,0:2,5 1,0:3,0
d
c
d
d
Рис. 6. Изменение степени набухания зерна на протяжении 48 ч при 60 °С,
рН 7,0 (различными буквами обозначены внутригрупповые различия,
множественное сравнение средних, LSD-тест, p<0,05)
165
155
145
135
125
115
105
95
85
75
65
55
Степень набухания, %
45
а
b
а
c
d
b
а
а
b
c
c
d
b
c
612182448(час)
d
а
b
c
d
1,0:1,0 1,0:1,5 1,0:2,0 1,0:2,5 1,0:3,0
Рис. 7. Изменение степени набухания зерна на протяжении 48 ч при 60 °С,
рН 4,5 (различными буквами обозначены внутригрупповые различия,
множественное сравнение средних, LSD-тест, p<0,05)
58
а
165
155
145
135
125
115
105
95
85
75
65
Степень набухания, %
55
45
а
b
c
а
а
b
c
612182448(час)
1,0:1,0 1,0:1,5 1,0:2,0 1,0:2,5 1,0:3,0
b
c
d
а
b
b
c
d
c
d
e
Рис. 8. Изменение степени набухания зерна на протяжении 48 ч при 75 °С,
рН 7,0 (различными буквами обозначены внутригрупповые различия,
множественное сравнение средних, LSD-тест, p<0,05)
а
b
c
d
165
155
145
135
125
115
105
95
85
75
65
Степень набухания, %
55
45
а
b
а
c
b
c
а
а
b
b
c
612182448(час)
1,0:1,0 1,0:1,5 1,0:2,0 1,0:2,5 1,0:3,0
c
d
e
d
Рис. 9. Изменение степени набухания зерна на протяжении 48 ч при 75 °С,
рН 4,5 (различными буквами обозначены внутригрупповые различия,
множественное сравнение средних, LSD-тест, p<0,05)
59
200
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
Степень набухания, %
6121824(час)
Тцикл Тпост
Рис. 10. Изменение степени набухания зерна при разных режимах работы
пароконвектомата
Имеет большое технологическое значение то, что в пределах
гигроскопического влагосодержания вся вода в зерне связана физико-химически. Невысокая энергия связи обеспечивает быстрое
смещение динамического равновесия вслед за изменением внешних условий. Особую роль играет повышение температуры: при
этом происходит «плавление связей» адсорбированных молекул
воды, а часть их десорбируется, образуя свободную воду. Однако
вследствие структурных особенностей зерна извлечь эту воду в
окружающую атмосферу трудно; оставаясь в его объеме, слабосвязанная вода влияет на физико-химические свойства биополимеров,
вызывает повышение гибкости и подвижности боковых цепей их
макромолекул. Наряду с расширением межмолекулярных промежутков происходит снижение плотности и твердости зерна,
влияющее на характер
его деформации.
Фактор времени при гидротермической обработке оказывает
большое влияние на все процессы, происходящие в зерне. С течением
времени изменяется интенсивность поступления воды из оболочек в
эндосперм (снижается коэффициент диффузии влаги), что имеет
большое практическое значение для эффективности процесса гидратации [139, 141].
Анализируя полученные данные степени набухания пророщенного зерна пшеницы, определили, что максимальная степень набухания (190 %) наблюдается при следующих параметрах гидратации:
гидромодуль – 1:2,5; температура – 45 °С, продолжительность гидро-
60