Ковалев Н.И., Куткина М.Н., Кравцова В.А. Технология приготовления пищи
Подождите немного. Документ загружается.
рекомендуется повторять одни и те же блюда чаще, чем раз в две недели. Практически не
меняют свой ассортимент узкоспециализированные предприятия (например, блинные,
шашлычные и др.).
На предприятиях питания ассортимент кулинарной продукции представлен в виде меню.
На заготовочных предприятиях ассортиментом кулинарной продукции является перечень
полуфабрикатов разной степени готовности и представляет собой производственную
программу.
Глава 4. Процессы, формирующие качество продукции
общественного питания
Кулинарная обработка, особенно тепловая, вызывает в продуктах глубокие физико-
химические изменения. Эти изменения могут приводить к потерям питательных веществ,
существенно влиять на усвояемость и пищевую ценность продуктов, изменять их цвет,
приводить к образованию новых вкусовых и ароматических веществ. Без знания сущности
происходящих процессов нельзя сознательно подходить к выбору режимов технологической
обработки, обеспечивать высокое качество готовых блюд, уменьшать потери питательных
веществ. Ниже излагаются только общие вопросы, связанные с изменением пищевых веществ
при кулинарной обработке, более подробно они рассматриваются в соответствующих
разделах.
Диффузия
При промывании, замачивании, варке и припускании продукты соприкасаются с водой и из
них могут извлекаться растворимые вещества. Процесс этот называется диффузией, и
подчиняется закону Фика. Согласно этому закону скорость диффузии зависит от площади
поверхности продукта. Чем она больше, тем быстрее происходит диффузия. Это необходимо
учитывать при хранении очищенных овощей в воде или их промывании, варке. Так, площадь
поверхности клубней (среднего размера) 1 кг картофеля составляет примерно 160—180 см
2
, а
нарезанного брусочками — более 4500 см
2
, т. е. в 25—30 раз больше. Соответственно из
нарезанного картофеля будет извлечено растворимых веществ больше, чем из целых клубней,
за один и тот же период хранения. Поэтому не следует хранить в воде или варить основным
способом предварительно нарезанные овощи.
Скорость диффузии зависит от концентрации растворимых веществ в продукте и
окружающей среде. Концентрация растворимых веществ в продукте может быть очень
значитель-
Глава 4. Процессы, формирующие качество кулинарной продукции 49
ной. Так, концентрация Сахаров в свекле составляет 8—10 %, моркови — 6,5, брюкве — 6%.
При погружении овощей в воду экстракция растворимых веществ идет с большой скоростью
вначале из-за разницы концентраций, а затем постепенно замедляется и при выравнивании
концентраций прекращается. Концентрационное равновесие наступает тем быстрее, чем
меньше объем жидкости. Этим объясняется то, что при припускании и варке продуктов паром
потери растворимых веществ меньше, чем при варке основным способом. Поэтому для
уменьшения потерь питательных веществ при варке продуктов жидкость берут с таким
расчетом, чтобы только покрыть продукт. И наоборот, если надо извлечь как можно больше
растворимых веществ (варка говяжьих почек, отваривание некоторых грибов перед жаркой и
т. д.), то воды для варки должно быть больше.
Диффузия растворимых веществ осложняется особенностями структуры пищевых продуктов.
Растворимые вещества, прежде чем перейти в варочную среду с поверхности продукта,
должны продиффундировать из глубинных слоев. Коэффициент внутренней диффузии
обычно много меньше, чем внешней. Следовательно, скорость перехода растворимых веществ
в варочную среду определяется не только разностью концентраций в продукте и в
окружающей среде, но и скоростью внутренней диффузии.
Таким образом, уменьшить переход питательных веществ из продукта в варочную среду
можно, не только сократив объем жидкости, взятой для варки, но и замедлив внутреннюю
диффузию растворимых веществ в самом продукте. Для этого необходимо создать в продукте
значительный градиент (перепад) температуры, для чего сразу погрузить его в горячую воду.
В этом случае в результате термомассопереноса влага и растворенные в ней вещества
перемещаются из поверхностных слоев вглубь продукта (термическая диффузия).
Термическая диффузия, направленная противоположно потоку концентрационной диффузии,
снижает переход питательных веществ в варочную среду. Если надо извлечь как можно
больше растворимых веществ, продукт при варке закладывают в холодную воду.
Осмос
Осмосом называется диффузия через полупроницаемые перегородки. Причина возникновения
концентрационной диф-
50
фузии и осмоса одна и та же — выравнивание концентрации. Однако способы выравнивания
резко отличаются друг от друга. Диффузия осуществляется перемещением растворенного
вещества, а осмос — перемещением молекул растворителя и возникает при наличии
полупроницаемой перегородки. Этой перегородкой в растительных и животных клетках
служит мембрана. В кулинарной практике явление осмоса наблюдается при замачивании
подвядших корнеплодов, клубней картофеля, корней хрена с целью облегчения очистки,
снижения количества отходов. При замачивании овощей вода поступает внутрь клетки до
наступления концентрационного равновесия, объем раствора в клетке увеличивается,
возникает избыточное давление, называемое осмотическим или тургором. Тургот придает
овощам и другим продуктам прочность, упругость.
Если поместить овощи или фрукты в раствор с высокой концентрацией сахара или соли, то
наблюдается явление, обратное осмосу, — плазмолиз. Оно заключается в обезвоживании
клеток и имеет место при консервировании плодов и овощей, при квашении капусты, солении
огурцов и др. При плазмолизе осмотическое давление внешнего раствора больше, чем
давление внутри клетки. В результате происходит выделение клеточного сока. Потеря его
ведет к уменьшению объема клетки, нарушению нормального протекания физических и
химических процессов в ней. Подбирая концентрацию раствора (например, сахара при варке
фруктов в сиропе), температурный режим варки и ее продолжительность, можно избежать
сморщивания плодов, уменьшения их объема, ухудшения внешнего вида.
Набухание
Некоторые высохшие студни (ксерогели) способны набухать — поглощать жидкость, при
этом их объем значительно увеличивается. Набухание следует отличать от впитывания
жидкости порошкообразными или пористыми телами без увеличения объема, хотя эти два
процесса часто происходят одновременно. Набухание либо является целью обработки
(замачивание сушеных грибов, овощей, круп, бобовых, желатина), либо сопровождает другие
способы обработки (варка крупы, макарон и других продуктов).
Набухание может быть ограниченным (набухшее вещество остается в состоянии геля) и
неограниченным (вещество после
Глава 4. Процессы, формирующие качество кулинарной продукции 51
набухания переходит в раствор). При повышении температуры ограниченное состояние
нередко переходит в неограниченное. Так, желатин при температуре 20—22°С набухает
ограниченно, а при более высокой — неограниченно (растворяется практически полностью).
Замачивание крупы, бобовых, сушеных грибов и овощей обусловливается не только
набуханием белковых и углеводных ксерогелей, но и осмосом, и капиллярным впитыванием.
Замачивание ускоряет последующую тепловую обработку продуктов, способствует
равномерному провариванию их.
Адгезия
Адгезия (от лат. adhaesio) — слипание поверхности двух разнородных тел. В кулинарной
практике явление адгезии довольно широко распространено и часто играет отрицательную
роль. Так, при жарке мясных и рыбных полуфабрикатов прилипание их к жарочной
поверхности крайне нежелательно. Для уменьшения адгезии полуфабрикаты панируют в муке
или сухарях и используют при жарке жир.
Отрицательную роль играет адгезия и при транспортировке мясного фарша по трубам в
поточных линиях при производстве котлет. Трубопроводы засаливаются, на их стенках
нарастает слой жира. Адгезия затрудняет и формовку изделий.
Уменьшение адгезии весьма актуально при выпечке изделий из теста, а также при
изготовлении самого теста (потери в деже, на лопастях тестомесильных машин, на
разделочных столах и т. д.). Одним из способов снижения степени адгезии является
использование муки "на подпыл" при формовке изделий. В этом случае с поверхностью
противней контактирует уже не тесто, а мука, адгезия которой к поверхности инвентаря
значительно меньше. Часть муки при этом прилипает к тесту и попадает в готовые изделия, а
часть теряется.
Для предупреждения прилипания кулинарной продукции в процессе ее тепловой обработки в
последние годы широко используют оборудование и инвентарь со специальным покрытием,
прослойки из полимерных материалов, так называемых антиадгезивов. Использование
антиадгезивов повышает культуру производства и производительность труда. Обязательным
условием применения полимерных материалов являются их безвредность, инертность по
отношению к пищевому продукту
52
Раздел 1. Теоретические основы
и устойчивость при нагревании. Причем термостойкость должна сохраняться длительное время.
Термомассоперенос
/
Как уже отмечалось, поверхностный нагрев создает в продуктах градиент температуры и вызывает
перемещение влаги. Пищевые продукты представляют собой капиллярно-пористые тела. В
капиллярах на влагу действуют силы поверхностного натяжения. Если оба конца капилляра имеют
одинаковую температуру, то влага в нем находится в равновесии. Если же один конец капилляра
нагреть, то поверхностное натяжение его уменьшится, Но поскольку на другом конце капилляра
оно будет прежним, жидкость вместе с растворенными в ней веществами будет передвигаться от
нагретого конца к холодному. Благодаря этому возникает поток влаги от нагретой поверхности
продукта к его холодному центру (термодиффузия). Одновременно часть влаги с поверхности
изделия под действием высокой температуры, испаряется. Поверхностный слой быстро
обезвоживается
1
в нем повышается температура, под действием которой глубокие изменения
претерпевают отдельные пищевые вещества (меланоидинообразование, декстринизация крахмала,
карамелизация Сахаров и др.), в результате чего на продукте образуется румяная корочка.
Образовавшаяся корочка уменьшает потери влаги, а следовательно, и массы изделия за счет
испарения. Чем горячее поверхность при жарке, чем выше градиент температуры, тем быстрее
образуется корочка. По мере образования обезвоженного поверхностного слоя возникает разница
в содержании влаги (градиент влагосодер-жания). В поверхностных слоях влагосодержание
меньше, в глубине — больше, вследствие чего поток влаги направляется к поверхности. При
стационарном тепловом режиме устанавливается равновесие этих двух потоков: направленного к
центру (вызванного термомассопереносом) и направленного к поверхности (вызванного
градиентом влагосодержания).
Изменения белков
Белки относятся к основным химическим компонентам пищи. Они имеют и другое название —
протеины, которое под-
Глава 4. Процессы, формирующие качество кулинарной продукции 53
черкивает первостепенное биологическое значение этой группы веществ (от гр. protos — первый,
важнейший).
Значение белков в кулинарных рецептурах. Белки являются структурными элементами клеток;
служат материалом для образования ферментов, гормонов и др.; влияют на усвояемость жиров,
углеводов, витаминов, минеральных веществ и т. д. Ежесекундно в нашем организме отмирают
миллионы клеток и для восстановления их взрослому человеку требуется 80—100 г белка в сутки,
причем заменить его другими веществами невозможно. Поэтому технологи, занятые организацией
питания постоянного контингента потребителей по дневным рационам (интернаты, санатории,
больницы и т. д.) или скомплектованному меню отдельных приемов пищи, должны обеспечивать
содержание белка в блюдах, соответствующее физиологическим потребностям человека.
Пользуясь таблицами химического состава готовых блюд, можно разработать меню рациона так,
чтобы удовлетворить потребность питающихся в белках, как по количеству, так и по качеству, т. е.
обеспечить биологическую ценность.
Биологическая ценность белков определяется содержанием незаменимых аминокислот (НАК), их
соотношением и пере-вариваемостью. Белки, содержащие все НАК (их восемь: триптофан,
лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин) и в тех соотношениях, в каких
они входят в белки нашего организма, называются полноценными. К ним относятся белки мяса,
рыбы, яиц, молока. В растительных белках, как правило, недостаточно лизина, метионина,
триптофана и некоторых других НАК. Так, в гречневой крупе недостает лейцина, в рисе и пшене
— лизина. Незаменимая аминокислота, которой меньше всего в данном белке, называется
лимитирующей. Остальные аминокислоты усваиваются в адекватных с ней количествах. Один
продукт может дополнять другой по содержанию аминокислот. Однако такое взаимное
обогащение происходит только в том случае, если эти продукты .поступают в организм с
разрывом во времени не более чем 2—3 ч. Поэтому большое значение имеет сбалансированность
по аминокислотному составу не только суточных рационов, но и отдельных приемов пищи и даже
блюд. Это необходимо учитывать при создании рецептур блюд и кулинарных изделий,
сбалансированных по содержанию НАК.
Наиболее удачными комбинациями белковых продуктов являются:
5. Ковалев
54
Раздел I. Теоретические основы
* мука + творог (ватрушки, вареники, пироги с творогом);
* картофель + мясо, рыба или яйцо (картофельная запеканка с мясом, мясное рагу, рыбные
котлеты с картофелем и др.);
* гречневая, овсяная каша + молоко, творог (крупеники, каши с молоком и др.);
* бобовые с яйцом, рыбой или мясом.
Наиболее эффективное взаимное обогащение белков достигается при их определенном
соотношении, например:
* 5 частей мяса + 10 частей картофеля;
* 5 частей молока + 10 частей овощей;
* 5 частей рыбы + 10 частей овощей;
* 2 части яиц + 10 частей овощей (картофеля) и т. д. Усвояемость белков зависит от их физико-
химических
свойств, способов и степени тепловой обработки продуктов. Например, белки многих
растительных продуктов.плохо перевариваются, так как заключены в оболочки из клетчатки и
других веществ, препятствующих действию пищеварительных ферментов (бобовые, крупы из
цельных зерен, орехи и др.). Кроме того, в ряде растительных продуктов содержатся вещества,
тормозящие действие пищеварительных ферментов (фазиолин фасоли).
По скорости переваривания на первом месте находятся белки яиц, молочных продуктов и рыбы,
затем мяса (говядина, свинина, баранина) и, наконец, хлеба и крупы. Из белков животных
продуктов в кишечнике всасывается более 90% аминокислот, из растительных — 60—80%.
Размягчение продуктов при тепловой обработке и протирание их улучшает усвояемость белков,
особенно растительного происхождения. Однако при избыточном нагревании содержание НАК
может уменьшиться. Так, при длительной тепловой обработке в ряде продуктов снижается
количество доступного для усвоения лизина. Этим объясняется меньшая усвояемость белков каш,
сваренных на молоке, по сравнению с белками каш, сваренных на воде, но подаваемых с молоком/
Чтобы повысить усвояемость каш, рекомендуется крупу предварительно замачивать для
сокращения времени варки и добавлять молоко перед окончанием тепловой обработки.
Качество белка оценивается рядом показателей (КЭБ —• коэффициент эффективности белка, ЧУБ
— чистая утилизация белка и др.), которые рассматривает физиология питания.
Химическая природа и строение белков. Белки — это природные полимеры, состоящие из
остатков сотен и тысяч
Глава 4. Процессы, формирующие качество кулинарной продукции 55
аминокислот, соединенных пептидной связью. От набора аминокислот и их порядка в
полипептидных цепях зависят индивидуальные свойства белков.
По форме молекулы все белки можно разделить на глобулярные и фибриллярные. Молекула
глобулярных белков по форме близка к шару, а фибриллярных имеет форму волокна.
По растворимости все белки делятся на следующие группы:
* растворимые в воде — альбумины;
* растворимые в солевых растворах — глобулины;
* растворимые в спирте — проламины;
* растворимые в щелочах — глютелины.
По степени сложности белки делятся на протеины (простые белки), состоящие только из остатков
аминокислот, и протеиды (сложные белки), состоящие из белковой и небелковой частей.
Различают четыре структуры организации белка:
* первичная — последовательное соединение аминокислотных остатков в полипептидной цепи;
* вторичная — закручивание полипептидных цепей в спирали;
* третичная — свертывание полипептидной цепи в глобулу;
* четвертичная — объединение нескольких частиц с третичной структурой в одну более
крупную частицу.
Белки обладают свободными карбоксильными или кислотными и аминогруппами, в результате
чего они амфотер-н ы, т. е. в зависимости от реакции среды проявляют себя как кислоты или как
щелочи. В кислой среде белки проявляют щелочные свойства, и частицы их приобретают
положительные заряды, в щелочной они ведут себя как кислоты, и частицы их становятся
отрицательно заряженными.
При определенном рН среды (изоэлектрическая точка) число положительных и отрицательных
зарядов в молекуле белка одинаково. Белки в этой точке электронейтральны, а их вязкость и
растворимость наименьшие. Для большинства белков изоэлектрическая точка лежит в
слабокислой среде.
Наиболее важными технологическими свойствами белков являются: гидратация (набухание в
воде), денатурация, способность образовывать пены, деструкция и др.
Гидратация и дегидратация белков. Гидратацией называется способность белков прочно
связывать значительное количество влаги.
5*
56
Раздел 1. Теоретические основы
Гидрофильность отдельных белков зависит от их строения. Расположенные на поверхности
белковой глобулы гидрофильные группы (аминные, карбоксильные и др.) притягивают
молекулы воды, строго ориентируя их на поверхности. В изоэлектрической точке (когда заряд
белковой молекулы близок к нулю) способность белка адсорбировать воду наименьшая.
Сдвиг рН в ту или иную сторону от изоэлектрической точки приводит к диссоциации
основных или кислотных групп белка, увеличению заряда белковых молекул и улучшению
гидратации белка. Окружающая белковые глобулы гидратная (водная) оболочка придает
устойчивость растворам белка, мешает отдельным частицам слипаться и выпадать в осадок.
В растворах с малой концентрацией белка (например, молоко) белки полностью
гидратированы и связывать воду не могут. В концентрированных растворах белков при
добавлении воды происходит дополнительная гидратация. Способность белков к
дополнительной гидратации имеет в технологии пищи большое значение. От нее зависят
сочность готовых изделий, способность полуфабрикатов из мяса, птицы, рыбы удерживать
влагу, реологические свойства теста и т. д.
Примерами гидратации в кулинарной практике являются: приготовление омлетов, котлетной
массы из продуктов животного происхождения, различных видов теста, набухание белков
круп, бобовых, макаронных изделий и т. д.
Дегидратацией называется потеря белками связанной воды при сушке, замораживании и
размораживании мяса и рыбы, при тепловой обработке полуфабрикатов и т. д. От степени
дегидратации зависят такие важные показатели, как влажность готовых изделий и их выход.
Денатурация белков. Это сложный процесс, при котором под влиянием внешних факторов
(температуры, механического воздействия, действия кислот, щелочей, ультразвука и др.)
происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структур белковой
макромолекулы, т. е. нативной (естественной) пространственной структуры. Первичная
структура, а следовательно, и химический состав белка не меняются.
При кулинарной обработке денатурацию белков чаще всего вызывает нагревание. Процесс
этот в глобулярных и фибриллярных белках происходит по-разному. В глобулярных белках
при нагревании усиливается тепловое движение полипептидных цепей внутри глобулы;
водородные связи, которые удерживали их в определенном положении, разрываются и
полипептидная цепь развертывается, а затем сворачивается по-
Глава 4. Процессы, формирующие качество кулинарной продукции 57
новому. При этом полярные (заряженные) гидрофильные группы, расположенные на
поверхности глобулы и обеспечивающие ее заряд и устойчивость, перемещаются внутрь
глобулы, а на поверхность ее выходят реакционноспособные гидрофобные группы
(дисульфидные, сульфгидрильные и др.), не способные удерживать воду.
Денатурация сопровождается изменениями важнейших свойств белка:
* потерей индивидуальных свойств (например, изменение окраски мяса при его нагревании
вследствие денатурации миоглобина);
* потерей биологической активности (например, в картофеле, грибах, яблоках и ряде других
растительных продуктов содержатся ферменты, вызывающие их потемнение, при
денатурации белки-ферменты теряют активность);
* повышением атакуемости пищеварительными ферментами (как правило, подвергнутые
тепловой обработке продукты, содержащие белки, перевариваются полнее и легче);
* потерей способности к гидратации (-растворению, набуханию);
* потерей устойчивости белковых глобул, которая сопровождается их агрегированием
(свертыванием, или коагуляцией, белка).
Агрегирование — это взаимодействие денатурированных молекул белка, которое
сопровождается образованием более крупных частиц. Внешне это выражается по-разному в
зависимости от концентрации и коллоидного состояния белков в растворе. Так, в
малоконцентрированных растворах (до 1%) свернувшийся белок образует хлопья (пена на
поверхности бульонов). В более концентрированных белковых растворах (например, белки
яиц) при денатурации образуется сплошной гель, удерживающий всю воду, содержащуюся в
коллоидной системе. Белки, представляющее собой более или менее обводненные гели
(мышечные белки мяса, птицы, рыбы; белки круп, бобовых, муки после гидратации и др.), при
денатурации уплотняются, при этом происходит их дегидратация с отделением жидкости в
окружающую среду. Белковый гель, подвергнутый нагреванию, как правило, имеет меньшие
объем, массу, большие механическую прочность и упругость по сравнению с исходным гелем
нативных (натуральных) белков.
Скорость агрегирования золей белка зависит от рН среды. Менее устойчивы белки вблизи
изоэлектрической точки. Для улучшения качества блюд и кулинарных изделий широко ис-