Технологическая схема производства продукции общественного питания

Молекулы полисахаридов построены из различного числа остатков моноз. Наиболее широко распространены дисахариды мальтоза, сахароза и лактоза (молочный сахар).

Высокомолекулярные полисахариды состоят из большого числа остатков моноз (до 6 — 10 тыс.). Они делятся на гомополисахариды, построенные из остатков моносахаридов одного вида (крахмал, гликоген, клетчатка), и гетерополисахариды, состоящие из остатков различных моносахаридов.

С точки зрения пищевой  ценности углеводы делятся на усвояемые  и неусвояемые. К усвояемым относятся все моно- и дисахариды, крахмал, гликоген, к неусвояемым — клетчатка, гемицеллюлозы, пектиновые вещества, лигнин. Эти полисахариды входят в состав клеточных стенок растений, называются пищевыми волокнами и не усваиваются нашим организмом, так как ферменты желудочно-кишечного тракта человека не расщепляют их.

Физиологическая роль отдельных  углеводов заключается в следующем.

Глюкоза       Является сахаром, в виде которого углеводы циркулируют в крови, а также питательным веществом для мозга.

Фруктоза      Имеет особый путь превращения в печени в гликоген. Для этого не требуется инсулин, поэтому фруктоза может потребляться людьми, страдающими сахарным диабетом.

Лактоза        Подавляет нежелательную микрофлору желудочно-кишечного тракта. Лактоза способствует развитию молочнокислых бактерий, которые подавляют рост патогенных микроорганизмов.

Мальтоза      Сахар для страдающих болезнями желудочно-                              кишечного тракта, так как не сбраживается в кишечнике.

Сахароза       Очень легко усваивается. Не имеет специфических положительных функций. Несет только энергетические функции.

Ощущение сладкого, воспринимаемое рецепторами языка, тонизирует центральную нервную систему. Наиболее сладким сахаром является фруктоза.

 

Таблица 2 - Относительная сладость некоторых сахаров, %

Сахара	Сладость,%
Сахароза	100
Фруктоза	173
Глюкоза	74
Галактоза	32,1
Мальтоза	32,5
Лактоза	16
Инвертный сахар	130

 

Крахмал — полисахарид, являющийся смесью полимеров двух типов, отличающихся пространственным строением — амилозы и амилопектина. Является резервным полисахаридом растений (зерно, картофель). Крахмал в отличие от сахарозы не приводит к быстрому увеличению сахара в крови и является основным источником глюкозы.

В ходе гидролиза постепенно идет деполимеризация крахмала с образованием декстринов, затем мальтозы, а при полном гидролизе — глюкозы.

Крахмальные зерна при  обычной температуре не растворяются в воде, при повышении температуры  набухают, образуя вязкий коллоидный раствор. Этот процесс называется клейстеризацией крахмала.

Гликоген    (животный    крахмал)   —    основной     запасный    углевод, биополимер, состоящий из остатков глюкозы, является компонентом всех тканей животных и человека. Он служит важным источником энергии и резервом углеводов в организме. Кроме того, гликоген участвует в регуляции водного баланса клеток. Значительная часть гликогена связана в клетках с белками.

Наиболее высокое содержание гликогена наблюдается в печени, в среднем (2—6)% массы влажной ткани. Хотя концентрация этого полисахарида в мышцах значительно ниже (0,5 — 1,5) %, однако в норме 2/3 от общего его количества находится в мышцах.

Избыток потребления  усвояемых углеводов приводит к  развитию многих болезней, в первую очередь, ожирения, а также диабета и атеросклероза.

Неусвояемые в организме  человека углеводы: целлюлоза (клетчатка), пектиновые вещества, или пищевые  волокна, обладают рядом полезных свойств, без которых организму человека очень сложно хорошо функционировать. Так, клетчатка создает благоприятные условия для продвижения пищи по желудочно-кишечному тракту, нормализует деятельность полезных микроорганизмов кишечника, способствует выведению из организма холестерина, создает чувство насыщения, чем снижает аппетит. Однако чрезмерное потребление клетчатки приводит к уменьшению усвояемости основных пищевых веществ.

Пектин способствует выведению из организма тяжелых  металлов, участвует в подавлении жизнедеятельности гнилостных микроорганизмов. Он эффективнее, чем клетчатка, способствует снижению холестерина в крови и удалению желчных кислот. Больше всего пектина содержится в вишне, яблоках, абрикосах, черной смородине.

Углеводы при хранении и переработке пищевого сырья  претерпевают разнообразные и сложные превращения. Это в первую очередь кислотный и ферментативный гидролиз ди- и полисахаридов, сбраживание моносахаридов, меланоидинообразование и карамелизация.

Потребность человека в  углеводах связана с его энергетическими  затратами и равна (365 — 500) г/сут, в том числе крахмала (350—400) г/сут, моно- и дисахаридов (50—100) г/сут, пищевых волокон до 25 г/сут.

Физико-химические и биохимические  изменения, происходящие с углеводами в процессе технологической обработки продуктов, существенно влияют на качество готовых изделий.

В процессе технологической обработки пищевых продуктов сахара могут подвергаться кислотному и ферментативному гидролизу, а также глубоким изменениям, связанным с образованием окрашенных веществ (карамелей и меланоидинов).

При нагревании дисахариды под действием кислот или в присутствие ферментов гидролизуются до моносахаридов. Сахароза в водных растворах под влиянием кислот присоединяет молекулу воды и расщепляется на равные количества глюкозы и фруктозы. Полученная смесь глюкозы и фруктозы вращает плоскость поляризации не вправо, как сахароза, а влево. Такое преобразование правовращающей сахарозы в левовращаюшую смесь моносахаридов называется инверсией, а эквимолекулярная смесь глюкозы и фруктозы- инвертным сахаром. Последний имеет более сладкий вкус, чем сахароза. Инвертный сахар образуется, например, при варке киселей, компотов, запекании яблок с сахаром.

Степень инверсии сахарозы зависит от продолжительности тепловой обработки, а также вида и концентрации содержащейся в продукте кислоты.

Карамелизация. Нагревание сахаров при температурах, превышающих 100⁰С, в слабокислой и нейтральной средах приводит к образованию сложной смеси продуктов, свойства и состав которой изменяются в зависимости от степени воздействия среды, вида и концентрации сахара, условий нагревания и т. д.

Нагревание глюкозы в слабокислой и нейтральной средах вызывает дегидратацию сахара с выделением одной или двух молекул воды. Ангидриды сахаров могут соединяться друг с другом или с неизмененным 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 или 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, двуокиси углерода, 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 карамелен (С₃₆Н₅₀О₂₅ ), имеющий ярко – коричневый цвет 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 являются смесью веществ различной степени полимеризации, поэтому деление их на карамелан, карамелен, карамелин условное; все  эти вещества можно получить одновременно.

Меланоидинообразование. При взаимодействии альдегидных групп альдосахаров с аминогруппами белков, аминокислот образуются различные карбонильные соединения и темноокрашенные продукты — меланоидины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  СН₂ – NН – –  СН₂ – NН – –   CН₂           СН₃            СН₃           Восстановление

   │                     │                       │               │                │

    С=О               СОН  - Амин   СОН          С – О         СОН      

   │                     ║                       │               │                │

 НСОН              СОН                  С – О        С  – О         СОН

                                                                                         ║

                                                                                         СОН

1 – Дезокси-     2,3 – Единол                                        

1 – Амино –

2 – кетоза                                                                         +Амин

                                                                                           -Н₂О

                                                                                           

 

 

  НС = О       Н₂ N – – НС = N – –     НС – NН – –                                       + Амин

    │                                 │                     ║

 НСОН                         НСОН               СОН

    │                                 │                      │ 

 НСОН                         НСОН         Н –  СОН

                                                         

 Альдоза+          N – замещенный        1,2 – Енаминол

    амин                гликозиламин

(аминокислота)

– (ОН –) 

 

                                                                           НС=О                                  + Амин

                                        (+)                                 │               

                             СН= NН – –       НС=О          С=О

                              │                           │               │  

                   СОН     +Н₂О       С=О  Н₂О  СН   Н₂О

                    ║                          │                ║              

         СН                       СН₂            СН                   

                                - Амин                          

                                       

                                       3 – Дезоксиозон

 

Рисунок 1 - Основные пути реакции Майара и образование  компонентов, обладающих ароматическими свойствами

 

Реакция впервые была описана в 1912 г. Майаром.

Альдегиды, полученные из аминокислот, являются эффективными ароматообразующими веществами.

Сравнительно простую  структуру имеют другие вещества, образующиеся в процессе покоричневения — пиразины, среди которых преобладают короткоцепочечные соединения.

Продукты реакции меланоидинообразования оказывают различное влияние на органолептические свойства готовых изделий: заметно улучшают качество жареного и тушеного мяса, котлет, но ухудшают вкус, цвет и запах бульонных кубиков, мясных экстрактов и других концентратов.

Продукты реакции Майара обусловливают аромат сыра, свежевыпеченного хлеба, обжаренных орехов. Образование тех или иных ароматических веществ зависит от природы аминокислот, вступающих в реакцию с сахарами, а также от стадии реакции. Каждая аминокислота может образовывать несколько веществ, участвующих в формировании аромата пищевых продуктов.