Физико-химические основы технологии продуктов общественного питания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Кубанский государственный технологический университет

Кафедра технологии и организации питания

Контрольная работа №1 по дисциплине:

Физико-химические основы технологии продуктов общественного питания

Выполнил: студент III курса

Шевелев Олег Геннадьевич

Специальность: 260800

Рецензент: Северина Наталья Александровна

Краснодар 2013

Содержание

Введение

1. Деструкция белков

1.1 Сущность процесса деструкции

1.2 Факторы, вызывающие разрушение белков при кулинарной обработке сырья

2. Изменения жиров при жарке во фритюре

2.1 Меры по сохранению качества фритюрных жиров

3. Каротиноиды и хлорофиллы

3.1 Изменение цвета овощей и плодов с зеленой и желтой окраской в процессе их кулинарной обработки

Список использованных источников

Введение

В настоящее время основным принципом производства продукции общественного питания является создание блюд и изделий, обладающих повышенной пищевой ценностью и отвечающих современным требованиям санитарно-гигиенических нормативов.

Научно-теоретическое обоснование технологических процессов производства продукции общественного питания впервые дал Технологический отдел Института питания РАМН. Первые экспериментальные и теоретические исследования в этой области были выполнены в 1935 - 1960 г. В последующие годы технологическая наука углублялась и расширялась благодаря вкладу многих ученых, как нашей страны, так и зарубежья.

Продовольственное сырье и пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные биологические системы, претерпевающие необратимые изменения на разных стадиях технологического процесса производства продукции на предприятиях общественного питания. Основные изменения происходят при механической, гидромеханической обработке сырья и продуктов, а также при тепловой обработке полуфабрикатов и приготовлении готовой пищи.

Физико-химические процессы, протекающие в пищевых системах при кулинарной обработке сырья растительного и животного происхождения, влияние этих процессов на пищевую ценность и безопасность продукции, изменение структурно-механических характеристик сырья и полуфабрикатов, а также другие вопросы будут рассмотрены в данном курсе.

Изучение и понимание физико-химических процессов, происходящих при производстве продукции, являются необходимым условием при создании высококачественных изделий, так как позволяют усилить положительное и минимизировать отрицательное влияние кулинарной обработки на качество готовых изделий.

1. Деструкция белков

белок кулинарный жир овощ

1.1 Сущность процесса деструкции белков

При тепловой обработке продуктов изменения белков не ограничиваются их денатурацией. Для доведения продукта до полной готовности необходимо нагревать его при температурах, близких к 100? С, более или менее продолжительное время. В этих условиях белки подвергаются дальнейшим изменениям, связанным с разрушением их макромолекул. Это приводит к деструкции белковой молекулы. Деструкция - изменение состава белковых молекул при длительном воздействии. Деструкция характеризуется разрывом пептидных связей и деполимеризацией полипептидных цепей и образованием растворимых и летучих соединений, обуславливающих вкус и запах продуктов.

Различают механическую, ферментативную и тепловую деструкцию.

Примером механической деструкции белка является взбивание яичного белка с целью получения устойчивой пены. Однако в результате длительного механического воздействия белок яйца начинает течь.

Ферментативная деструкция наступает в результате применения различных ферментативных препаратов.

Тепловая деструкция белков сопровождается образованием таких летучих продуктов как аммиак, сероводород, углекислый газ и других веществ.

Исключение составляет белок мясного и рыбного сырья коллаген, деструкция которого приводит к образованию глютина - белка, растворимого в горячей воде. Аминокислотный состав глютина аналогичен составу коллагена. На своей поверхности глютины, как белковые вещества, имеют функциональные группы и участки. Функциональные группы гидрофильные. (Размягчение мясных и рыбных продуктов при тепловой кулинарной обработке связано с деструкцией коллагена соединительной ткани и переходом его в глютин).

1.2 Факторы, вызывающие разрушение белков при кулинарной обработке сырья

На переход коллагена в глютин влияют следующие технологические факторы:

а) температура среды. При жарке мяса, птицы, рыбы, когда температура в толще продукта не превышает 80 - 85°С, переход коллагена в глютин протекает медленно. В связи с этим кулинарная обработка методом жарки возможна только для таких частей туш, в которых коллагена содержится сравнительно мало и морфологическое строение соединительной ткани простое (коллагеновые волокна тонкие, располагаются параллельно направлению мышечных волокон). Коллаген рыб подвергается деструкции значительно легче, чем мяса (говядины), поскольку соединительная ткань рыб имеет сравнительно простое морфологическое строение, в составе коллагена меньше оксипролина, он подвергается денатурации и деструкции при более низких температурах.

б) реакция среды. Подкисление среды пищевыми кислотами или продуктами, содержащими эти кислоты, ускоряет переход коллагена в глютин.

Деструкция коллагена до глютина ускоряется и в щелочной среде. Это используют в мясной промышленности для выработки желатина, который представляет собой высушенный глютин.

в) измельчение. Оно способствует снижению гидротермической устойчивости коллагена. Это объясняется тем, что при измельчении мяса или рыхлении порционных кусков мяса волокна коллагена разрезаются на более мелкие фрагменты, поверхность контакта белка с окружающей средой многократно возрастает.

Поведение белка-глютина в растворе зависит от температуры. При высокой температуре водные растворы глютина обладают свойствами нормальной (ньютоновской) жидкости, молекулы глютина независимо от их молекулярной массы находятся в изолированном друг от друга состоянии. По мере охлаждения раствора, при температуре ниже 40°С, его молекулярно-дисперсное состояние нарушается, появляются свойства упруго-вязкой жидкости, свойственные псевдорастворам. Дальнейшее охлаждение водяного раствора глютина сопровождается постепенным появлением упругих свойств с образованием студня. В растворе идет процесс структурообразования, в ходе которого молекулы глютина образуют трехмерный каркас, соединяясь друг с другом и обеспечивая определенную прочность системы. Стойкость каркаса сетки обеспечивается водородными связями, которые возникают между гидрофильными участками глютина и воды.

Чем более полярными являются молекулы глютина, тем сильнее они притягиваются друг к другу и тем сильнее взаимодействие.

При нагревании студни обратно переходят в жидкое состояние. Под действием тепла молекулы воды приобретают кинетическую энергию. Эта энергия выше энергии водородных связей их взаимных притяжений и поэтому под действием воды молекулы глютина отходят друг от друга и вода выходит наружу.

2. Изменения жиров при жарке во фритюре

Продолжительность жарки продуктов во фритюре небольшая. Так, при температуре фритюра 180°С порционные куски рыбы жарят около 5 мин, пирожки, пончики, чебуреки - 6 мин. Готовность обжариваемого продукта оценивается по образованию на его поверхности специфической корочки. Таким образом, на глубину физико-химических изменений жира оказывает влияние не столько процесс жарки продуктов, сколько продолжительность использования самого фритюра (2 - 3 смены и более).

Важным фактором, влияющим на течение физико-химических процессов в жирах, является температура фритюрного жира. Так, при температуре 200°С гидролиз жира протекает в 2,5 раза быстрее, чем при 180 С. При этом заметно ускоряются процессы полимеризации глицеридов и жирных кислот. Перегрев фритюрного жира возможен по двум причинам:

- в связи с местным перегревом его вблизи нагревательных элементов жарочного аппарата (фритюрницы),

- в период холостого нагрева, когда обжаренный продукт из жира извлечен, а новая партия продукта в жир еще не заложена.

Жарка во фритюре может быть непрерывной и периодической.

При непрерывной фритюрной жарке жир постоянно удаляется из жарочной ванны с готовым продуктом, а его количество пополняется путем долива свежего жира. В результате сменяемости нагреваемого жира степень окисления его быстро достигает стабильного состояния и в дальнейшем мало изменяется. Чем больше коэффициент сменяемости жира, тем медленнее он подвергается, окислительным изменениям.

Наиболее разрушительному воздействию подвергается жир при периодическом фритюрном жаренье. В этом случае жир длительное время нагревается без продукта (холостой нагрев) и периодически используется для жарки различных продуктов. Холостой нагрев бывает и при повторном нагреве. Чередующиеся нагревание и охлаждение действуют на жир более разрушительно, чем непрерывный нагрев в течение того же времени. Это связано с ускорением автоокисления ранее нагретого жира в период его охлаждения.

2.1 Меры по сохранению качества фритюрных жиров

Важным фактором сохранения качества фритюрных жиров в период жарки является степень контакта жира с кислородом воздуха, без доступа которого даже длительное нагревание при 180 - 200°С не вызывает заметных окислительных изменений жира. Увеличению контакта с воздухом способствуют нагревание жира тонким слоем, жарка продуктов пористой структуры, интенсивное вспенивание и перемешивание жира.

Заметное влияние на скорость термического окисления жира оказывает и химический состав обжариваемых продуктов. Так, входящие в состав продуктов белки способны оказывать антиокислительное действие, а некоторые вещества, образующиеся в результате реакций меланоидинообразования, обладают редуцирующим действием и могут прерывать цепь окислительных превращений.

Более заметное окисление фритюрных жиров при холостом нагреве по сравнению с окислением их при обжаривании продуктов можно объяснить анти-окислительным действием других компонентов, входящих в состав обжариваемых продуктов в небольших количествах (аскорбиновая кислота, некоторые аминокислоты, глютатион).

На первом этапе фритюрной жарки продуктов происходят те же физико-химические изменения липидов, что и при обычной жарке: увеличиваются кислотное и перекисное числа, уменьшается йодное число. Последующая жарка продуктов во фритюре сопровождается распадом пероксидов, гидропероксидов и оксикислот и образованием термостабильных продуктов окисления: карбонильных и дикарбонильных соединений, жирных кислот с сопряженными двойными связями, продуктов полимеризации. Соответственно этому повышаются показатель преломления, йодное число жира и оптическая плотность.

Медико-биологические исследования последних лет показали, что наибольшую опасность для человека представляют продукты окисления, пиролиза и полимеризации, которые в природных пищевых жирах отсутствуют.

3. Каротиноиды и хлорофиллы

Каротиноиды - сильно ненасыщенные углеводороды. В их молекулах находится большое число сопряженных двойных связей. Каротиноиды хорошо растворяются в жирах, устойчивы к воздействию тепла. Поэтому, нативная (желтая, оранжевая) окраска пищевых продуктов, подвергнутых тепловой обработке, не исчезает. Обесцвечивание происходит под влиянием кислорода воздуха.

Каротин встречается во многих плодах, овощах, в зеленых листьях вместе с хлорофиллом и ксантофиллом. Каротин находится в виде трех изомеров. Все они способны к аутоокислению.

Окраска ликопина - оранжево-красная, интенсивнее, чем у каротина. Он имеет тринадцать двойных связей и состоит из восьми остатков изопрена.

Ксантофилл и его изомер зеаксантин являются производными каротина. Они имеют желтую окраску и находятся в хлоропластах зеленых листьев.

Хлорофиллы придают зеленую окраску плодам и овощам. В молекуле хлорофилла имеется по четыре пиррольных ядра и атом металла - магния. Существуют хлорофилл и хлорофилл. При тепловой обработке хлорофилл темнеет, так как происходи его разрушение, и он переходит в фиофитин.

3.1 Изменение цвета овощей и плодов с зеленой и желтой окраской в процессе их кулинарной обработки

Зеленый цвет овощей (щавель, шпинат, зеленый горошек, стручки бобовых) и некоторых плодов (крыжовник, виноград, слива ренклод и др.) обусловлен присутствием в них пигмента хлорофилла, в основном б-хлорофилла.

По химической природе а-хлорофилл представляет собой сложный эфир двухосновной кислоты и двух спиртов: метилового и фитола.

Зеленые овощи и плоды при варке и припускании буреют. Происходит это вследствие взаимодействия хлорофилла с органическими кислотами или кислыми солями этих кислот, содержащимися в клеточном соке овощей и плодов, с образованием нового вещества бурого цвета -- феофитина:

В сырых продуктах эта реакция не происходит, так как хлорофилл отделен от органических кислот или их солей, содержащихся в вакуолях, тонопластом.

Кроме того, хлорофилл, находящийся в комплексе с белком и липидами (в хлоропластах), защищен этими веществами от внешних воздействий. Лишь при нарушении целости клеток паренхимной ткани в местах повреждения овощей появляются бурые пятна.

При тепловой кулинарной обработке овощей и плодов белок, связанный с хлорофиллом, в результате денатурации отщепляется, мембраны пластид и тонопласт разрушаются, вследствие чего органические кислоты получают возможность взаимодействовать с хлорофиллом.

Степень изменения зеленой окраски овощей и плодов зависит от продолжительности тепловой обработки и концентрации органических кислот в продукте и варочной среде. Чем дольше варятся зеленые овощи и плоды, тем больше образуется феофитина и тем заметнее их побурение. Окраска овощей с повышенным содержанием органических кислот (например, щавель) изменяется значительно.

Для сохранения цвета зеленые овощи рекомендуется варить в большом количестве воды при открытой крышке и интенсивном кипении строго определенное время, необходимое для доведения их до готовности. В этих условиях часть летучих кислот удаляется с парами воды, концентрация органических кислот в продуктах и варочной среде снижается, образование феофитина замедляется.

Цвет зеленых овощей и плодов лучше сохраняется при варке в жесткой воде: содержащиеся в ней кальциевые и магниевые соли нейтрализуют некоторую часть органических кислот и кислых солей клеточного сока.

При варке и припускании зеленые овощи и плоды кроме бурой окраски могут приобретать и другие оттенки, обусловленные изменением уже образовавшегося феофитина под действием ионов некоторых металлов. Например, если в варочной среде присутствуют ионы железа, овощи могут приобретать коричневую окраску, если ионы алюминия -- сероватую, ионы Си -- ярко-зеленую.

Желто-оранжевая окраска овощей (морковь, томаты, тыква) и некоторых плодов обусловлена присутствием в них каротиноидов.

В процессе кулинарной обработки окраска этих овощей и плодов заметно не изменяется. Считают, что каротиноиды при этом практически не разрушаются. В отварной моркови, наоборот, обнаруживается даже больше каротиноидов, чем в сырой. Увеличение содержания каротиноидов при варке моркови можно объяснить происходящим при этом разрушением белково-каротиноидных комплексов и высвобождением каротиноидов.

При жарке томатов, тыквы и пассеровании моркови каротиноиды частично переходят в жир, вследствие чего интенсивность окраски овощей несколько понижается.

Список использованной литературы

1. Технология продукции общественного питания. В 2т. Т.1. Физико-химические процессы, протекающие в пищевых продуктах при их кулинарной обработке /А.С. Ратушный, В.И. Хлебников, Б.А. Баранов и др./ Под ред. А.С. Ратушного. - М.: Мир, 2003. - 351 с.

2. Технология приготовления пищи / Н.И. Ковалев, М.Н. Куткина, В.А. Кравцова. - М.: Издательский дом «Деловая литература», Изд-во «Омега - Л», 2003. - 480 с.

3. Технологии пищевых производств/ Под ред. А.П. Нечаева. - М.: Изд-во «КолосС», 2005. - 768 с.

4. Могильный М.П. Технология продукции общественного питания: справ. пособие. - М.: ДеЛи принт, 2005. - 320 с.

5. Пищевая химия/ А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова и др./ Под ред. А.П. Нечаева. - СПб.: «ГИОРД», 2012. - 672 с.

Размещено на Allbest.ru