Изменение цвета продуктов при кулинарной обработке

22

Содержание

Введение

1 Классификация красящих веществ пищевых продуктов

2 Влияние ферментов на изменение цвета продуктов

3 Процессы, влияющие на образование новых красящих веществ при кулинарной обработке

4 Факторы , влияющие на сохранность красящих веществ при кулинарной обработке продуктов

Заключение

Литература

22

Введение

Качество пищевых продуктов в значительной мере связано с их оценкой по вкусу, запаху и цвету. Для сохранения, улучшения или придания продуктам питания определенного цвета и внешнего вида используют пищевые красители.

Издавна для окрашивания пищевых продуктов применяли натуральные растительные пигменты, но в дальнейшем с развитием органической химии естественные пищевые красители в значительной мере уступили место синтетическим . Это связано с их более высокой красящей способностью и сравнительно низкой стоимостью. Однако уже появились доказательства вредного, канцерогенного влияния некоторых искусственных красителей на организм человека. Список допускаемых к применению в пищевой промышленности синтетических красителей с каждым годом сокращается и в настоящее время намечается тенденция замены синтетических красителей естественными.

Природные красящие вещества плодов, ягод, овощей обладают широким спектром окраски - от оранжевой до синей. Кроме того, натуральные пищевые красители содержат в своем составе целый ряд биологически активных компонентов: витамины, гликозиды, органические кислоты, ароматические вещества, антиоксиданты, микроэлементы. Введение таких компонентов в продукты питания обеспечивает не только необходимую окраску, но и способствует обогащению продуктов важными нутриентами и сохранению их качества. Все вышесказанное свидетельствует в пользу применения натуральных красителей в технологии продуктов питания

22

1 Классификация красящих веществ пищевых продуктов

Красящие вещества придают продуктам цвет.  Красящие вещества делят на хлорофиллы, каротиноиды и флавоноиды. Разнообразная окраска плодов, овощей и других растений обусловливается растительными пигментами - красящими веществами. Из зеленых пигментов наибольшее значение имеет хлорофилл, содержащийся в зеленых плодах, ягодах, листьях шпината. Антоцианы и бетацианы окрашивают плоды в красный, фиолетовый и синий цвета.[1]

Хлорофилл (магнийорганическое соединение с белками) - это зеленый пигмент растений. Он играет чрезвычайно важную роль в процессе фотосинтеза. Содержание его в зеленых растениях около 1 %. Хлорофилл зеленых овощей разрушается при созревании плодов (апельсины, лимоны, помидоры) и при тепловой обработке при варке под действием кислот с образованием буроокрашенных веществ.

Каротиноиды - это группа пигментов, придающих плодам и овощам оранжевую или желтую, а иногда и красную окраску. К ним относят каротин, ликопин, ксантофилл, капсантин и др. Они содержатся в моркови, абрикосах, томатах, красном перце, цитрусовых плодах. Эти красящие вещества растворяются в жирах, окрашивая их в желтый цвет. В организме человека они превращаются в витамин А в присутствии жиров.

Флавоноиды относятся к красящим веществам. В состав этой группы входят флавоны, флавонолы и антоцианы, обладающие окраской, а также флаваноны, флаванонолы и лейкоантоцианы - бесцветные соединения. Красящие вещества лука, яблок, чая, винограда, столовой свеклы могут быть использованы при производстве некоторых видов кондитерских изделий, фруктово-ягодных напитков, ликероводочных изделий и др.Антоцианы сливы, вишни, черной смородины, а также каротин моркови и томатов устойчивы к тепловой обработке. Пигменты свеклы приобретают бурый цвет, поэтому для сохранения ее яркого цвета создают, кислую среду и повышенную концентрацию отвара. Мясо меняет окраску с ярко-розовой на серую вследствие изменения гемоглобина[2].

22

2 Влияние ферментов на изменение цвета продуктов

       Ферменты (энзимы) - это биологические катализаторы белковой природы, которые обладают способностью активизировать различные химические реакции, происходящие в живом организме.

Образуются ферменты в любой живой клетке и могут проявлять активность вне ее.

Известно около 1000 ферментов, и каждый из них обладает исключительной специфичностью действия, т.е. катализирует только одну определенную реакцию. Поэтому название их складывается из названия вещества, на которое они действуют, и окончания «аза». Например, фермент, расщепляющий сахарозу, называют сахарозой, фермент, расщепляющий лактозу, - лактозой.

Активность ферментов зависит от влажности среды, повышение которой приводит к ускорению ферментативных процессов, а это влечет за собой порчу продуктов. Она зависит также от реакции среды (рН)[3].

Ферменты играют большую роль в производстве пищевых продуктов, в процессе их хранения и кулинарной обработки. В производстве сыров используют сычужные ферменты, в получении кисло-молочных продуктов, квашеных овощей и брожении теста принимают участие ферменты, выделяемые бактериями и дрожжами.

Большое влияние ферменты оказывают на качество продуктов. В одних случаях это влияние положительное, например, при созревании мяса после убоя животных и при посоле сельди, в других случаях - отрицательное, например, потемнение яблок, картофеля при чистке, нарезке. Для предохранения от потемнения яблоки следует немедленно отправлять в тепловую обработку, а картофель погружать в холодную воду. Ферменты разрушают витамин С, окисляя его при хранении и неправильной варке овощей и фруктов. Последние следует погружать при варке в кипящую воду или бульон, в которых ферменты быстро разрушаются. Под действием ферментов окисляются жиры. Прокисание супов, гниение фруктов, брожение компотов и варенья вызывают ферменты, выделяемые попавшими в пищу микробами. Отрицательное действие ферментов можно прекратить путем повышения или понижения температуры воздуха при хранении продуктов.

В настоящее время учеными проводится большая работа по изучению ферментативных процессов и дальнейшему применению их в пищевой промышленности. Разработаны способы размягчения соединительной ткани мяса с помощью фермента прототерризина, изучаются ферментативные процессы, замедляющие очерствение хлеба[4]

Дисахариды гидролизуются под действием как кислот, так и ферментов.Ферментативному гидролизу подвергаются сахароза и мальтоза при брожении и в начальный период выпечки дрожжевого теста. Сахароза под воздействием фермента сахаразы расщепляется на глюкозу и фруктозу, а мальтоза под действием фермента мальтазы — до двух молекул глюкозы. Оба фермента содержатся в дрожжах. Сахароза добавляется в тесто в соответствии с его рецептурой, мальтоза образуется в процессе гидролиза из крахмала.

При тепловой обработке в начальный период нагревания активизируются ферменты (до (40 – 50)0С) при этом происходит изменение основных пищевых веществ продуктов. При дальнейшем нагревании ферменты инактивируются (50-70)0С, цитоплазма и мембраны разрушаются, компоненты клеточного сока и других структурных элементов клетки смешиваются[5].

Красно-фиолетовая окраска овощей и плодов обусловлена присутствием антоцианов – веществ фенольной природы. При механической и тепловой кулинарной обработке под действием ферментов и при участии кислорода воздуха происходит окисление антоцианов. При этом происходит переход этих веществ в другую группу фенольных соединений с одновременным изменением окраски (цвета). При нагревании плодов и ягод до 500С ферменты, расщепляющие антоцианы активны и разрушают их, а при 700С инактивируются и окраска стабилизируется.

22

3 Процессы, влияющие на образование новых красящих веществ при кулинарной обработке

После тепловой обработки окраски пищевых продуктов может сохраняться или изменяться, причем чаще всего эти изменения нежелательны. Технология обработки продуктов предусматривает сохранение нативного цвета их или придание желаемого оттенка различными способами1.

Примером образования желательной окраски кулинарной продукции может быть серо-коричневый цвет мяса, который оно приобретает при тепловой обработке.

Для колбасных изделий желательна розоватая окраска. Она получается вследствие того, что при предварительном посоле мяса добавляют нитраты и нитриты натрия (или калия), которые, вступая в связь с пигментами мяса, образуют нитрозомиоглобин, сообщающий колбасам стойкий розовато-красный цвет.

Розоватая окраска или отдельные красноватые пятна в готовом кулинарном изделии снижают его органолептическую оценку.

При анализе причин появления аномальной окраски в изделиях из мяса сначала надо исключить нарушение режима термической обработки изделия. Если же термическая обработка проведена тщательно, то аномальная окраска, не соответствующая традиционной, может быть вызвана двумя причинами: сомнительной свежестью мяса или бульона.

В мясе сомнительной свежести (особенно при хранении его упакованным с ограниченным доступом воздуха) накапливаются первичные, вторичные, третичные амины и аммиак. Эти соединения ведут себя подобно нитратам и нитритам при посоле мясопродуктов, так как при тепловой обработке образуют устойчивые розовато-красные гемохромогены.

Вторая причина аномальной окраски — несвежесть бульона, в котором разогревают доброкачественные мясопродукты. Известно, что при хранении бульонов рН среды изменяется в кислую (прокисание) или щелочную (действие гнилостной микрофлоры) сторону. В щелочной среде гем денатурированного миоглобина имеет красную окраску (это легко проверить, сварив кусочек мяса с добавлением питьевой соды)[6].

Следовательно, появление аномальной окраски как при накоплении аминов и аммиака, так и при изменении среды в щелочную сторону является своего рода «индикатором неблагополучия» и требует устранения вызвавших это причин.

Еще чаще встречается так называемое неферментативное потемнение, обусловленное карамелизацией сахаров, меланоидинообразованием, образованием в корочке обжариваемых и запекаемых изделий продуктов пиролиза белков и деструкции крахмала.

К меланоидинам относятся темноокрашенные вещества разной химической природы, образующиеся в результате карбонил-аминных реакций ( реакция  Майяра), протекающих в пищевых продуктах при их хранении и тепловой обработке. На начальном этапе этих реакций происходит взаимодействие низкомолекулярных азотистых веществ, содержащих свободную аминогруппу  ( аминокислот, дипептидов и др.), с веществами, в структуру которых входят химически активные альдегидные группы или карбонильный кислород – С=О ( обычно это редуцирующие сахара- глюкоза, мальтоза, фруктоза). образующиеся при этом сахароаминные комплексы относятся к химически неустойчивым веществам, они распадаются с образованием альдегидов , аммиака, углерода диоксида.

Как известно, альдегиды и аммиак — активные химические вещества, они вступают во взаимодействие с новыми молекулами азотистых веществ и гексоз. Таким образом, протекают накладывающиеся друг на друга процессы: распад аминного и сахарного компонентов и взаимодействие продуктов распада со свежими молекулами. В результате распада азотистого компонента образуются производные пиридина и пиразина, являющиеся предшественниками мутагенных и канцерогенных веществ.

При кулинарной обработке продуктов меланоидины образуются на стадии тепловой обработки: при жарке (в румяной корочке), при длительной варке, тушении, выпечке мучных изделии (в корочке). Меланоидины образуются в продуктах в умеренных количествах (при мягких режимах тепловой обработки), участвуют в формировании вкуса и аромата кулинарно приготовленных изделии и блюд. В то же время высокотемпературный или длительный нагрев может приводить к появлению чрезмерно темной окраски, неприятных вкуса и запаха[7]

Наиболее точно механизм превращения глюкозы. Нагревание глюкозы в слабокислой и нейтральных средах вызывает дегидратацию сахара с выделением одной или двух молекул воды. Ангидриды сахаров могут соединяться друг с другом или с неизменным сахаром и образовывать так называемые продукты реверсии (конденсации). Под продуктами реверсии, образующимися при разложении сахаров, понимают соединения с большим числом глюкозных единиц в молекуле, чем у исходного сахара.

Последующее тепловое воздействие вызывает выделение третьей молекулы воды с образованием оксиметилфурфурола. который при дальнейшем нагревании может распадаться с разрушением углеводного скелета и образованием муравьиной и левулиновой кислот пли образовывать конденсированные (окрашенные) соединения.

По мере нагревания сухой сахарозы отщепляется все больше молекул воды, в результате чего образуется большое количество продуктов разложения, в том числе производных фурфурола, альдегидов, акролеина, углерода диоксида, смеси ангидридов.При отщеплении от молекул сахарозы двух молекул воды образуется карамелан (С12Н18О9) — вещество светло-соломенного цвета, растворяющееся в холодной воде. При отщеплении от трех молекул сахарозы восьми молекул воды образуется карамелен (С36Н50О25) ярко-коричневого цвета с рубиновым оттенком. Карамелен растворяется в холодной и кипящей воде. Более сильное обезвоживание нагреваемой массы приводит к образованию темно-коричневого вещества — карамелина (С24Н30О15), которое растворяется только в кипящей воде. При длительном нагревании образуются гуминовые вещества, растворимые только в щелочах.

Продукты  карамелизации  сахарозы   представляют собой смесь вешеств различной степени полимеризации, поэтому деление их на карамелен. карамелан, карамелин условное; все эти вещества можно получить одновременно. На этом основании состав различных продуктов карамелизации сахарозы выражают формулой С (Н.О) > Под влиянием пиролиза меняется их отио-формулои . Под влиянием пиролиза меняется их отношение : от 1,09 (у сахарозы) до 3.0. По достижении значения 1.3 продукты карамелизации сахаров приобретают темную окраску. Некоторые продукты распада обладают повышенной люминесценцией, а иногда и горьким вкусом. Свойства красящих веществ, образующихся из сахарозы или гексоз. не зависят от вида сахара, из которого они получены.