Замачивание круп и бобовых

Замачивание и варка относятся к тем процессам, которые способны изменить структуру крупы и бобовых и вызвать размягчение тканей. Структура растительного продукта зависит от состава и строения его клеток и прежде всего от физического состояния полимеров. При взаимодействии крупы и бобовых с водой они набухают. Набухание — поглощение жидкости, сопровождающееся значительным увеличением объема и массы тела (продукта). Механизм набухания заключается во взаимном растворении высокомолекулярного вещества и дисперсной среды. Скорость диффузии молекул воды намного превосходит скорость диффузии молекул полимера. В результате вода односторонне диффундирует в тело, гидратируя полярные участки составляющих его макромолекул. При этом гибкие молекулы тела отодвигаются друг от друга, связь между ними ослабевает, объем тела увеличивается — оно набухает.

Способность крупы и бобовых поглощать воду при замачивании объясняется гидрофильными свойствами содержимого клеток и клеточных стенок: белковых веществ, крахмала, пектиновых веществ, гемицеллюлозы, клетчатки. Для крупы и бобовых характерно ограниченное или предельное набухание, при котором набухшее тело остается в состоянии студня в отличие от неограниченного, когда после набухания тело полностью переходит ^в раствор. Ограниченное набухание сопровождается частичным Растворением полимеров, входящих в состав крупы и бобовых. Так, в процессе промывания крупы в воду частично переходят белки, крахмал, сахара и другие пищевые вещества. Сухой остаток промывных вод может содержать до 41 % крахмала, до 33 % азотистых веществ, до 13 % сахара. При замачивании фасоли в течение 10 ч извлекается 12 % азота главным образом за счет небелковых веществ.

Потери витаминов (В₁ В₂, РР) при замачивании бобовых в мягкой воде больше, чем в жесткой. При промывании крупа поглощает воду и ее первоначальная масса увеличивается в среднем на 15...30 %. Если процесс промывания крупы занимает 10-15 мин, количество поглощенной влаги составляет, %: пшеном — 38...39, рисом — 29...33, овсяной крупой — 28...34, гречневой — 28...31; перловой — 28...29. В большей степени изменяется первоначальная масса при промывании пшена, в меньшей — перловой крупы. Для насыщения влагой в процессе замачивания при температуре 20 °С перловой крупы требуется 7...8 ч, пшена — 30-40 мин, риса — 1 ч. Остальные крупы занимают промежуточное положение.

Поглощение влаги и ее продвижение внутрь зерен крупы в процессе замачивания протекает у разных видов крупы неодинаково.

Распределение влаги в зернах рисовой крупы происходит неравномерно. Перепад влажности между центральными участками и периферийными в первые 10 мин увлажнения составляет 4,5-5 %. Через 20 мин эта разница значительно сокращается и составляет менее 1,5 %. Это свидетельствует о быстром перераспределении влаги по всему объему зерна крупы. Наличие в зерне риса участков, влагосодержание которых способно в разной мере изменяться в процессе увлажнения (мучнистая часть эндосперма, участки, близкие к зародышу), приводит к неравномерному характеру процессов, сопровождающих перенос влаги. Изменения внутренних механических напряжений при крайне тонкой клеточной структуре эндосперма и недостаточном количестве межклеточных связующих веществ, роль которых в перловой крупе выполняют слизистые вещества, приводит к скачкообразному поступлению воды с образованием микро- трещин, способствующих раскалыванию зерна на отдельных участках. Причиной образования трещин при увлажнении риса считают мгновенно возросшее осмотическое давление в сочетании с градиентом концентрации влаги. Влага является основным фактором, вызывающим размягчение зерен крупы. Так, обычное 30-минутное замачивание в воде температурой 20 °С снижает микротвердость зерен рисовой крупы в 3,5 раза, перловой — в 1,5 раза по сравнению с первоначальной.

Объем и масса бобовых, так же как и круп, при замачивании увеличивается в результате поглощения влаги. На рис. 10.3 представлены данные о приращении объема и массы гороха различных сортов при замачивании в воде комнатной температуры. Для бобовых характерно опережающее увеличение массы. Так, 6-часовое замачивание при комнатной температуре увеличивает массу бобовых в среднем, %: гороха — на 90... 110, фасоли — на 70...98, чечевицы — на 80...91. Вода проникает внутрь семян бобовых через семенную оболочку, толщина которой влияет на интенсивность продвижения влаги.

Варка круп и бобовых сопровождается изменением их физико-химических свойств и приводит, прежде всего к размягчению структуры зерен крупы и семядолей бобовых, изменению их консистенции и массы. Повышение температуры ускоряет продвижение влаги внутрь зерен крупы и семядолей бобовых, интенсивнее протекает процесс набухания белковых веществ и углеводов клеточных стенок, а также начавшаяся клейстеризация крахмала. Белки в процессе варки денатурируют, а поглощенная ими влага выпрессовывается и поглощается клейстеризующимся крахмалом. Медленное распределение влаги внутри зерен крупы задерживает процессы физико-коллоидной природы, сопровождающие варку, и тем самым удлиняет продолжительность варки отдельных видов круп. Скорость распределения влаги в зернах перловой крупы в 2...3 раза меньше, чем в зернах.

На длительность варки оказывает влияние толщина клеточных стенок. Способность к сохранению клеточной структуры в процессе варки определяет консистенцию и внешний вид конечного продукта, эластичность и упругость ткани отдельного зерна крупы. Эта особенность перловой крупы обеспечивает хорошую сохраняемость формы ее зерна на протяжении всего периода варки. У крупы с тонкой клеточной структурой, например рисовой, в процессе варки происходит частичный разрыв клеточных стенок под давлением оклейстеризованного крахмала, что приводит к нарушению формы и целостности зерен. Следует также заметить, что начальная температура клейстеризации крахмала у перловой крупы (65 °С) ниже, чем у рисовой (70…85 °С), поэтому начавшийся процесс клейстеризации также может задерживать продвижение влаги к центру зерна крупы. Несмотря на более высокую температуру клейстеризации рисового крахмала, этот процесс в клетках эндосперма рисовой крупы заканчивается быстрее и протекает с большим изменением крахмальных гранул, чем в клетках вареной перловой крупы.

Слизистые вещества в крупах образуют растворы различной относительной вязкости.

Анализ показывает, что из перловой крупы извлекается в 4 раза больше слизей, чем из рисовой. Относительная вязкость 1%-ного раствора перловых слизей при 20 °С составила 19...20, а у риса близка к единице. Повышение температуры до 75 °С снижает вязкость раствора слизей перловой крупы, но она остается высокой. Повышение температуры не отражается на вязкости слизистых веществ рисовой крупы.

Сравнение относительной вязкости 1%-ного раствора слизей и 1%-ного раствора крахмала при температуре 75 °С показало, что вязкость перловых слизей в этих условиях выше вязкости раствора крахмала более чем в 10 раз. Вязкость раствора рисовых слизей меньше вязкости крахмального клейстера в 2 раза. Есть основания предполагать, что роль слизистых веществ риса в процессах внутреннего влагораспределения между основными веществами, входящими в химический состав ядра крупы, незначительна, в то время как в перловой крупе слизистые вещества, входя в состав клеточных стенок, обладая высокой вязкостью растворов и поглощая значительное количество влаги, задерживают продвижение влаги внутрь зерна крупы и удлиняют продолжительность варки. Овсяная крупа в процессе варки ведет себя примерно так же, как перловая.