Лекции по теоретическим основам 2013

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «КУБГТУ»

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКЦИИ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ

Курс лекций для студентов специальности 260501

«Технология продуктов общественного питания»

Краснодар

1

ЧАСТЬ 1

1.1 ОСНОВНЫЕ СТАДИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ

Технологический процесс – это комплекс последовательно выполняемых операций с целью получения из продовольственного сырья и пищевых продуктов высококачественной готовой продукции.

Основными стадиями технологического процесса производства кулинарной продукции являются прием и хранение сырья, производство полуфабрикатов, производство готовой кулинарной продукции и её реализация. Данные стадии сопровождаются различными изменениями физических, химических и органолептических свойств перерабатываемых продуктов.

Продовольственное сырье и пищевые продукты – это сложные многоком-

понентные биологические системы, претерпевающие необратимые изменения на разных стадиях технологического процесса производства продукции общественного питания.

Продукция, вырабатываемая на предприятиях оп, подразделяется на две большие группы:

-кулинарная продукция (кулинарные полуфабрикаты, готовые блюда и закуски, горячие и холодные напитки, мучные кулинарные изделия),

-кондитерские и булочные изделия.

Кулинарная продукция — совокупность блюд, кулинарных изделий и кулинарных полуфабрикатов.

Кулинарные полуфабрикаты – пищевой продукт или сочетание продуктов, прошедшие одну или несколько стадий кулинарной обработки без доведения до готовности. Они являются промежуточными продуктами технологического процесса по приготовлению готовой пищи.

Кулинарное изделие — пищевой продукт или сочетание продуктов, доведенных до кулинарной готовности.

Мучное кулинарное изделие — кулинарное изделие заданной формы из теста, в большинстве случаев с фаршем (пирожки, кулебяки, беляши, пончики, пицца).

Кондитерское изделие — изделие из теста заданной формы, с повышенным содержанием сахара и жира (пирожные, торты, кексы, печенье, вафли).

Блюдо — пищевой продукт или сочетание продуктов и полуфабрикатов, доведенных до кулинарной готовности, порционированных и оформленных.

В технологическом процессе производства кулинарной продукции условно выделяют две стадии – первичную и тепловую обработку продуктов.

Кулинарная обработка — воздействие на пищевые продукты с целью придания им свойств, благодаря которым они становятся пригодны для дальнейшей обработки и (или) употребления и пищу.

Механическая кулинарная обработка — кулинарная обработка пищевых продуктов механическими способами с целью изготовления блюд, кулинарных изделий, полуфабрикатов.

2

Тепловая кулинарная обработка — кулинарная обработка пищевых продуктов, заключающаяся в их нагреве с целью доведения до готовности.

Кулинарная готовность (или готовность) — совокупность заданных физи- ко-химических, структурно-механических, органолептических показателей качества блюда и кулинарного изделия, определяющих их пригодность к употреблению в пищу.

Отходы при кулинарной обработке — пищевые и технические остатки, об-

разующиеся в процессе механической кулинарной обработки.

Технологические потери продуктов — потери основной части продуктов при производстве и потреблении кулинарной продукции: крошки при нарезке хлеба, пристенный слой мясного и рыбного фарша на рабочих органах машин, жидкой пищи на кухонной, столовой посуде и др.

Рецептура — нормированный перечень сырья, продуктов, полуфабрикатов для производства установленного количества кулинарной продукции.

Механические процессы

Конечной целью механической и гидромеханической обработки сырья является получение полуфабрикатов, предназначенных для тепловой обработки и приготовления блюд и кулинарных изделий.

К механической группе относят процессы, основу которых составляет механическое воздействие на сырье или пищевой продукт: сортирование, очистка, измельчение, перемешивание, взбивание, прессование, дозирование, формование, панирование.

Сортирование включает инспекцию и калибровку.

Инспекция необходима для удаления локальных поверхностных загрязнений и примесей. Ее производят путем органолептического осмотра продуктов вручную либо путем просеивания.

Калибрование – это сортирование продуктов по величине (либо по форме). Применяют в процессе первичной обработки сырья с целью уменьшения отходов при механизированной очистке.

Очистка – удаление несъедобных или поврежденных частей продукта. Производится как вручную, так и при помощи специальных машин.

Измельчение – процесс механического деления обрабатываемого продукта на части с целью лучшего его технологического использования. Это необходимо для интенсификации тепловых процессов (увеличение активной поверхности, увеличение дисперсности). Различают дробление и резание. Дроблению подвергаются продукты с незначительной влажностью (сухари, зерна, орехи, пряности и др.). Резанию подвергаются продукты, обладающие высокой влажностью (овощи, плоды, мясо, рыба и др.).

Перемешивание – соединение продуктов в однородную массу. Оно способствует интенсификации тепловых, биохимических и химических процессов вследствие увеличения поверхностного взаимодействия между частицами смеси. При перемешивании необходимо стремиться исключать деформацию и как можно больше уменьшать аэрацию.

3

Взбивание – процесс получения пены различной дисперсности. Является разновидностью перемешивания. В процессе взбивания происходит разрыв массы, в эти места устремляется воздух и происходит взбивание.

Просеивание – фракционное разделение продукта.

Прессование – разделение продуктов на две фазы: твердую и жидкую. В процессе него разрушается клеточная структура продукта, в результате чего выделяется сок. Выход сока зависит от степени сжатия продукта в процессе прессования.

Панирование – нанесение на поверхность полуфабриката панировки (муки, сухарной крошки, нарезанного пшеничного хлеба), уменьшающей вытекание сока и испарение влаги при жарке.

Рыхление – механическая обработка продукта, заключающаяся в частичном разрушении структуры соединительной ткани продуктов животного происхождения для интенсификации процесса тепловой обработки.

Формование – процесс придания изделиям определенной формы. Дозирование – процесс деления продукта на порции.

Фарширование – наполнение фаршем специально подготовленных продук-

тов.

Гидромеханические процессы

К гидромеханической группе относят процессы, основой которых является гидромеханическое воздействие на обрабатываемый продукт (промывание, замачивание, размораживание, осаждение, фильтрование и др.). Гидромеханическое воздействие на продукты состоит в удалении с их поверхности загрязнений и снижении микробиальной обсемененности, а также замачивание некоторых видов продуктов в целях интенсификации процессов тепловой обработки.

Промывание – процесс удаления с поверхности сырья загрязнений и микроорганизмов.

Замачивание способствует гидратации сырья (сухие фрукты, бобовые). Фильтрование – процесс разделения суспензий путем пропускания их через

пористую перегородку, способную задерживать взвешенные частицы и пропускать фильтрат.

Осаждение – процесс выделения твердых или жидких частиц из суспензий и эмульсий под действием силы тяжести.

Эмульгирование – процесс разбивания дисперсной фазы (жидкости) в дисперсной среде.

Пенообразование – интенсивное перемешивание продуктов с целью получения пышной или пенистой массы.

Химические и биохимические процессы

Кхимическим процессам относят процессы воздействия на продукт химических веществ, вызывающих определенные реакции (разрыхление, сульфитация

идр).

Кбиохимическим процессам относят процессы, связанные с гидролизом, окислением, гликолизом и брожением в пищевых продуктах.

4

Химическое разрыхление теста – введение гидрокарбоната натрия, карбоната аммония и специальных пекарских порошков в опару с целью получения мелкопористой структуры теста.

Сульфитация – обработка очищенного картофеля сернистым ангидридом или растворами сернистой кислоты с целью предотвращения потемнения.

Маринование – химическая обработка продукта, заключающаяся в выдерживании продуктов в растворах пищевых кислот с целью придания готовым изделиям специфических вкуса, аромата и консистенции.

Фиксация – выдерживание полуфабрикатов в охлажденном солевом растворе для снижения потерь сока при хранении и транспортировании.

Ферментирование мяса – использование протолетических ферментов, размягчающих соединительную ткань мяса в процессе его нагревания.

Термические процессы

К термической группе относят процессы, движущей силой которых является разность температур взаимодействующих сред (нагревание, охлаждение, замораживание, выпаривание, конденсация).

Нагревание – процесс термического воздействия на продукт, вызывающий изменения его структурно-механических, физико-химических и органолептических свойств, которые в совокупности определяют степень кулинарной готовности изделия. Оно имеет большое санитарно-гигиеническое значение, так как оказывает губительное действие на плесневелые и споровые бактерии.

Все способы нагрева делятся на поверхностный и объемный нагрев.

При поверхностном нагреве продукт непосредственно контактирует с теплопередающей средой или объектом (вода или др. жидкость, додяной пар, жир, разогретая металлическая поверхность и пр.). Поверхностный нагрев основан на переносе тепла от наружной поверхности к внутренним слоям. Подвод тепла осуществляется следующими путями: кондукцией, конвекцией, теплопроводностью и излучением.

При кондукционном способе (непосредственный контакт) тепловая энергия передается от более нагреваемых к менее нагретым телам.

При конвекционном способе тепловая энергия передается посредством молекул газа и жидкости за счет изменения их плотности.

Теплопроводностью – тепло передается вследствие соприкосновения молекул веществ, находящихся в твердом или жидком состоянии от более нагретых к менее нагретым телам (жарочный шкаф).

При объемном нагреве энергия электромагнитных колебаний или электрического тока превращается в тепловую энергию в самом продукте и почти вся масса его нагревается практически одновременно.

Охлаждение – это отдача продуктом тепла в окружающую среду. Охлаждение может осуществляться в естественных и искусственных условиях. Охлаждение способствует замедлению биохимических и микробиологических процессов, снижению интенсивности дыхания, удлинению сроков хранения, созданию режимов, необходимых для осуществления определенных технологических процессов (студнеобразование, взбивание пены и др).

5

Замораживание – процесс охлаждения продуктов с изменением фазового состояния внутри продукта. При медленном способе заморозки происходит лишь незначительное перераспределение влаги внутри продукта (концентрация влаги в клетках и между клетками одинаковая). При быстром способе идет перераспределение влаги и концентрация изменяется. Если при медленном способе, в первую очередь, замораживается вода, то при быстрой – одновременно замораживаются и межклеточное вещество и клеточный сок.

Классификация способов тепловой обработки продуктов

Тепловая обработка продуктов является основным приемом в технологическом процессе производства кулинарной продукции.

Тепловая обработка продуктов осуществляется различными способами: погружением в жидкую среду, обработкой паровоздушной и пароводяной смесями, острым паром, контактным нагревом, нагревом в поле токов СВЧ, инфракрасным облучением, контактным нагревом, а также путем комбинирования перечисленных способов.

Способы тепловой обработки бывают основные, комбинированные и вспомогательные.

Коснованным способам тепловой обработки относятся варка и жаренье.

Ккомбинированным способам тепловой обработки относятся тушение, брезирование, запекание, варка с последующей обжаркой.

Квспомагательным способам относятся пассерование, бланширование, опаливание, термостатирование.

Варка

Варка – процесс гидротермической обработки продукта в жидкой среде или атмосфере водяного пара с целью доведения его до готовности.

Виды варки: основной способ варки, припускание, паровая варка, при повышенном давлении, при пониженном давлении, токами высокой частоты.

1.Варка в жидкой среде с полным погружением продукта в жидкость (основным способом). Гидромодуль (соотношение воды и продукта), начальная температура жидкости и режим кипения при данном виде варки зависят от вида продукта. Например, при варке картофеля или мяса подготовленные продукты заливают водой так, чтобы вода покрывала продукт на 1-2 см (гидромодуль 1-1,5). увеличение гидромодуля нецелесообразно из-за дополнительного расхода тепловой энергии и увеличения количества растворимых веществ, переходящих при варке из продукта в воду.

Для данного вида варки применяют пищеварочные котлы, наплитную посуду и специальные тепловые аппараты (сосисковарки и др.).профессоро

2.Варка в среде влажного насыщенного водяного пара. Варка осуществляется либо в специальных варочных аппаратах, либо в посуде с вкладышами. Варка основана на конденсации пара на поверхности продукта и передаче продукту скрытой теплоты парообразования. При этом способе минимальные потери сухих веществ, минимальные потери массы и отсутствие деформации продукта. Используется для обработки продуктов с высокой влажностью.

6

3. Припускание в пароводяной среде – варка в собственном соку или в небольшом количестве жидкости (10-30 % к массе продукта). При припускании меньшая часть продукта находится в воде, а большая – в среде пара. Температура в варочном пространстве при припускании примерно 100 0С. Используется для обработки продуктов с высокой влажностью. Некоторые продукты припускают в собственном соку, выделяющемся из продукта при его нагревании.

4. Варка при повышенном давлении. Данный вид варки осуществляется в герметическми закрытых сосудах – автоклавах, скороварках - с целью ускорения варки (температура зависит от давления, как правило, 115 – 120 0С).

5. Варка при пониженном давлении. Она осуществляется в ваккумаппаратах. Обычно варят для сохранения пищевой ценности продуктов.

6. Варка в СВЧ-аппаратах – объемный нагрев продукта, вызванный превращениями химической и кинетической энергии в тепловую. Резко снижается время обработки.

Жарка

Жарка – тепловая обработка продуктов с целью доведения до кулинарной готовности при температуре, обеспечивающей образование на их поверхности специфической корочки.

Тонкий наружный слой продукта под действием высокой температуры (120140 0С) обезвоживается. Температура этого слоя повышается, что вызывает термический распад веществ с образованием хим. соединений, обладающих специфическим вкусом и ароматом.

Вида жарки: жарка в небольшом количестве жира, в большом количестве жира, на открытом огне, в замкнутом пространстве, токами высокой частоты. Виды жарки: на нагретых поверхностях с жиром и без него, в большом количестве жира (фритюре), в замкнутом пространстве (жарочном шкафу), на открытом огне, инфракрасными лучами.

1. Жарка с небольшим количеством жира (5-10 % к массе продукта) представляет сухой нагрев продукта. Поверхность продукта контактирует с жиром, разогретым до 150-160 0С. При этом жир не только повышает вкусовые и питательные свойства, но и защищает продукт от местного перегрева и способствует равномерному нагреву всей поверхности. Жарку с небольшим количеством жира проводят на открытой поверхности в функциональных емкостях (сковородах,

противнях), температуру которых в период жарки поддерживают на уровне 220 –

250 0С.

Для доведения до кулинарной готовности полуфабрикатов, полученных жаркой с небольшим количеством жира, используют один из следующих технологических приемов:

-п/ф обжаривают на открытой поверхности с двух сторон, переворачивая

вручную, после чего при необходимости дожаривают в жарочном шкафу 5-7 минут при 250-270 0С;

-функциональные емкости с п/ф помещают в жарочный шкаф и жарят без переворачивания. Пи этом нижняя поверхность изделия нагревается благодаря контакту с жиром и посудой, а верхняя – инфракрасными лучами, исходящими от нагревательных элементов и стенок шкафа.

7

2.Жарка продуктов с полным погружением в жир (во фритюре). соотношение между жиром и продуктом должно быть 4:1 для обеспечения необходимого

температурного режима жарки. При жарке во фритюре жир нагревается до температуры 160-180 0С, а продукт обсушивается либо панируется. Передача тепла от нагреваемой среды к продукту осуществляется за счет теплопроводности. При жарке происходит удаление влаги из поверхностных слоев. При этом образуется уплотненный слой, который приобретает специфический вкус, аромат за счет реакций меланоидинообразования, карамелизации и реакции пиролиза. В качестве фритюрных жиров используют безводные рафинированные жиры, термостойкие к дымообразованию и окислению кислородом воздуха.

3.Жарка продуктов без жира (на открытой поверхности). Данный вид жарки применяется для приготовления мясных порционных изделий (лангета, биф-

штекса, эсколопа…). Температура поверхности жарочного аппарата должна быть разогрета до 160 - 170 0С. плиты, предназначенные для жарки мяса без жира, обычно настольного типа. Жарочная поверхность их выполнена из легированного чегуна.

4.Жарка в аппаратах ИК-нагрева (электрогрили, мангалы, шкафы с ИКобогревом). По характеру близок к жарке на открытом огне.

Комбинированные

1.Тушение применяют для придания продуктам особого вкуса. Продукт вначале обжаривают, а затем припускают в пароводяной среде (при гидромодуле 0,3-0,5). Во время жарки образуется румяная корочка, в результате чего продукт приобретает специфический вкус и аромат. Затем продукт припускают с небольшим количеством соуса и приправ. В результате припускания продукт доводят до кулинарной готовности.

2.Брезирование – процесс жарки продуктов в полуфритюре с последующим дожариванием в жарочном шкафу.

3.Запекание – способ тепловой обработки продуктов в жарочном шкафу. Цель запекания – доведение продукта до кулинарной готовности и образование

румяной корочки на его поверхности. В зависимости от вида продукции температура в шкафах должна поддерживаться в пределах от 220 0С до 280 0С.

При запекании теплота передается продукту одновременно тепловпроводностью от нагретой посуды, от нагретого воздуха или пара, а также ИК-лучами от нагревательных элементов и стенок шкафа.

4.Выпекание – способ тепловой обработки кулинарных и кондитерских из-

делий из теста. В зависимости от вида продукции температура в пекарских шкафах должна поддерживаться в пределах от 220 0С до 250 0С (мелкоштучные изделия выпекаются при 230-240 0С, более крупные изделия – 220-230 0С).

При выпекании теплота передается мучному изделию также как и при запекании.

5.Варка с последующей обжаркой применяется, если продукт имеет очень нежную консистенцию и его нельзя жарить или наоборот, если продукт имеет очень грубую консистенцию и не доходит до готовности при варке. Применяется при диетическом питании (позволяет при варке убрать экстрактивные вещества).

8

Вспомогательные

1.Пассерование – обжарка продукта с жиром или без него при температуре 120-130 С0 с целью экстрагирования ароматических, вкусовых и красящих веществ. Пассеруют лук, коренья, томат, морковь, муку.

2.Бланширование – кратковременное воздействие на продукт кипящей воды или пара с целью инактивации ферментов, а также для облегчения последующей тепловой обработки. Продолжительность – 1-5 минут.

3.Опаливание – процесс удаления с продукта перьев, шерсти и волос, находящихся на его поверхности.

4.Термостатирование готовой продукции – процесс сохранения заданной температуры блюд на раздаче, а также для доставки готовых блюд к месту потребления. Для термостатирования готовой пищи используют водяные и воздуш-

ные мармиты, обеспечивающие поддержание температуры супов и напитков на уровне 85 0С, прочих горячих блюд - 65 0С в течение 2 ч.

1.2ИЗМЕНЕНИЯ БЕЛКОВ И ДРУГИХ АЗОТИСТЫХ ВЕЩЕСТВ

В технологических процессах производства продукции оп белки пищевых

продуктов подвергаются значительным изменениям, которые связаны с их гидратацией, дегидратацией, денатурацией и деструкцией, а низкомолекулярные азотистые вещества – пиролизу (с образованием новых химических веществ). Эти изменения оказывают огромное влияние на структурно-механические и органолептические показатели полуфабрикатов и готовой пищи.

Белки – это высокомолекулярные соединения, играющие решающую роль в обеспечении жизнедеятельности человека.

В молекуле белка карбоксильная группа одной АМК соединяется с аминогруппой другой АМК, образуя пептидную связь. Длинную цепь из АМК, соединеных пептидными связями, называют полипептидом. В молекуле белка последовательность расположения аминокислотных звеньев, связанных пептидными связями, строго определена. Эта последовательность называется первичной структурой белка.

Полипептидная цепь белковой молекулы имеет спиралевидную форму, называемую вторичной. Скручивание полипептидной цепочки в спираль происходит самопроизвольно за счет образования водородных связей между отдельными ее частями (карбоаминовыми группами).

Способ укладки в пространстве полипептидной цепочки, имеющей спиралевидную структуру, называется третичной структурой белка. Пространственное расположение полипептидной цепочки определяет форму белка, которая может быть как глобулярной (шарообразной), так и фибриллярной (нитевидной).

Полипептидная цепь в молекуле белка определенным образом укладывается и фиксируется с помощью различного рода взаимодействий между боковыми группами макромолекулы:

-ионными связями (между положительно и отрицательно заряженными боковыми группами аминокислот),

-водородными связями (между атомами, несущими частично положительные и частично отрицательные заряды),

9

- ковалентными связями (между атомами серы и двух молекул АМК цисти-

на),

- гидрофобными взаимодействиями (возникают между неполярными боковыми цепями аминокислот).

Многим белкам свойственна еще и четвертичная структура, которая объединяет несколько подобных друг другу частей субединицы молекулы.

Третичная и четвертичная структуры белка особенно чувствительны к воздействию температуры, изменениям рН, концентрации солей, механическим воздействиям, ультрафиолетовым излучениям и другим факторам.

Фибриллярные белки отличаются от глобулярных тем, что в их составе содержаться такие АМК как пролин и оксипролин и отсутствуют серосодержащие АМК (цистеин, триптофан, метионин). Поэтому эти белки не образуют глобул, а имеют нитевидное строение.

Например, рассмотрим белок коллагена. Молекула коллагена состоит из трех параллельно расположенных спиралеобразных цепей. Эти цепи скручены в виде шнура вокруг общей оси. Вторичная структура фибриллярных белков такая же как и у глобулярных белков. Однако, пролин и оксипролин в образовании вторичной структуры участия не принимают. Полипептидные цепочки коллагеновой молекулы связаны водородными и ковалентными связями. Водородные мостики обуславливаются аминной (NH) группой в первичной структуре, и в образовании этих водородных мостиков участвуют остатки глицина. Ковалентные связи могут возникать между свободными карбоксильными группами аспарагиновой кислоты и гидроксильной группой оксипролина или оксилизина.

Коллагенновые волокна имеют разветвленную сеть. Это обуславливается свободными аминогруппами остатков лизина, которые образуют пептидные связи с карбоксильными группами другой молекулы лизина и также за счет образования эфирных связей между карбоксильными группами аспарагиновой кислоты и гидроксильными группами оксипролина.

Растворимость и гидратация белков

Молекулы нативного белка на своей поверхности имеют гидрофильные полярно заряженные (NН3+, СООН-) и полярно незаряженные (ОН, NН, СОNН и др) боковые группы аминокислот. Они способны связывать значительное количество диполей воды. Такой процесс как растворимость белков обусловлен наличием именно этих групп.

Полярные группы образуют различные связи, как между собой, так и с другими белковыми молекулами. Кроме того, полярные связи образуют водородные мостики с водой. Молекулы воды также обладают полярностью (их можно представить в виде диполей с разнозаряженными концами). При контакте с белком диполи воды адсорбируются на поверхности белковой молекулы, ориентируясь вокруг полярных групп белка. Эта вода называется адсорбционносвязанная. Адсорбционная вода удерживается белками за счет образования между их молекулами и водой водородных связей, относящихся к разряду наиболее слабых.

Различают два вида адсорбции: ионную и молекулярную. Объясняется это постоянным наличием на поверхности белковой молекулы двух видов полярных групп: связанных и свободных.

10