Технологическая схема производства продукции общественного питания

Следствием меланоидинообразования являются нежелательные потемнение и изменение аромата и вкуса в процессе нагревания плодовых соков, джемов, желе, сухих фруктов и овощей, что обусловливает увеличение содержания альдегидов и потери некоторых аминокислот и сахаров.

Процесс  меланоидинообразования, с одной стороны, снижает пищевую ценность готового продукта вследствие потери ценных пищевых веществ, с другой стороны, улучшает органолептические показатели кулинарных изделий.

3.5.1 Изменения крахмала

Крахмал содержится в  растениях в виде отдельных зерен. В зависимости от типа растительной ткани эти зерна могут иметь различные размеры - от долей до 100 мкм и более.

Крахмальное зерно —  это биологическое образование с хорошо организованными формой и структурой. В центральной части его имеется ядро, называемое зародышем, или «точкой роста» вокруг которого видны ряды концентрических слоев «колец роста». Толщина слоев крахмальных зерен составляет примерно 0,1 мкм.

Амилопектин, который  является одним из самых крупных полимеров, имеет большую молекулярную массу, чем амилоза (обычно выше 10⁷ ). Полисахариды в крахмальном зерне связаны между собой главным образом водородными связями. Молекулы полисахаридов расположены в зерне радиально.

При кулинарной обработке  крахмалосодержащих продуктов крахмал проявляет способность к адсорбции влаги, набуханию и клейстеризации. Кроме того, в нем могут протекать процессы деструкции. Интенсивность всех этих процессов зависит от свойств самого крахмала, а также температуры и продолжительности нагревания, соотношения крахмала и воды, вида и активности ферментов и др.

Растворимость. Нативный крахмал практически не растворим в холодной воде. Однако вследствие гидрофильности он может адсорбировать влагу до 30% собственной массы. Низкомолекулярные полисахариды, в частности амилозы, содержащие до 70 глюкозных остатков, растворимы в холодной воде. При увеличении длины молекулы полисахариды могут растворятся только в горячей воде. Процесс растворения крахмальных полисахаридов протекает медленно вследствие относительно большого размера молекул. Известно, что линейные полимеры перед растворением сильно набухают, поглощая большое количество растворителя, и при этом резко увеличиваются в объеме. Растворению  крахмальных полимеров в воде также предшествует набухание.

Набухание и  клейстеризация. Набухание влияет на консистенцию, форму, объем и выход готовых изделий из крахмалосодержащих продуктов. Степень набухания зависит от температуры среды и соотношения воды и крахмала. При нагревании водной суспензии крахмальных зерен до температуры 55⁰С они медленно поглощают воду (до 50%) и частично набухают. При этом повышение вязкости не наблюдается. При дальнейшем нагревании суспензии (в интервале температур от 60 до 100⁰С) набухание крахмальных зерен ускоряется, причем объем их увеличивается в несколько раз.

Дисперсия, состоящая  из набухших крахмальных зерен и растворенных в воде полисахаридов, называется крахмальным клейстером, а  процесс  его  образования — клейстеризацией. Клейстеризация – это изменение структуры крахмального зерна при нагревании в воде, сопровождающееся набуханием.

Процесс клейстеризации крахмала происходит в определенном интервале температур, обычно от (55 до 80⁰С). Одним из признаков клейстеризации является значительное повышение вязкости крахмальной суспензии. Вязкость клейстера обусловлена не только присутствием набухающих крахмальных зерен, сколько способностью растворенных в воде полисахаридов образовывать трехмерную сетку, удерживающую большое количество воды, чем крахмальные зерна. Этой способностью в наивысшей степени обладает амилоза.

 

Таблица 3 - Физико – химические свойства крахмала,                                 выделенного из различных растений

Виды  крахмала	Количество амилозы, %	Температура клейстериза- ции 0С	Степень набухания,%	Коэффициент замены
Клубневые:         картофельный         маниоковый         бататный Зерновые:         пшеничный         кукурузный         рисовый         кукурузный амилопектиновый         рисовый  амилопектиновый	32,10 22,56 21,84   21,37 19,25 20,02 5,76 2,91	58-62 60-68 58-72   50-90 66-86 58-86 62-70 54-68	1005 775 862   628 752 648 608 405	1,00 2,50 1,70   2,70 2,30 2,20 1,55 2,75

 

 

Отдельные виды крахмала содержат неодинаковое количество амилозы, имеют разные температуру клейстеризации и способность к набуханию.

Крахмальные клейстеры  служат основой многих кулинарных изделий. Клейстеры в киселях, супах - пюре обладают относительно жидкой консистенцией  вследствие невысокой концентрации в них крахмала (2-5%).  Более плотную  консистенцию имеют клейстеры в густых киселях (до 8% крахмала). Еще более плотная консистенция клейстеров в клетках картофеля, подвергнутого  тепловой обработке, кашах, в отварных бобовых и макаронных изделиях, так как соотношение крахмала и воды в них 1:2 – 1:5.

На вязкость клейстеров влияют другие факторы. Сахароза в концентрациях  до 20% увеличивает вязкость клейстеров, хлористый натрий  в очень незначительных концентрациях — снижает.

Уменьшение  вязкости клейстеров наблюдается также  при снижении рН. Причем в интервале рН от 4 до 7, характерном для многих кулинарных изделий, вязкость клейстеров снижается незначительно. При более низких значениях рН (около2,5) она резко падает.

На вязкость клейстеров оказывают влияние поверхностно-активные вещества, в частности глицериды, которые снижают вязкость клейстеров, но являются их стабилизаторами.

Белки оказывают стабилизирующее  действие на крахмальные клейстеры. Например, соусы с мукой более стабильны при хранении, замораживании и оттаивании, чем клейстеры на крахмале, выделенном из муки. В охлажденном состоянии крахмальный клейстер относительно высокой концентрации превращается в студень.

Ретроградация. При охлаждении крахмалосодержащих изделий может происходить ретроградация крахмальных полисахаридов - переход  их из растворимого состояния в нерастворимое вследствие агрегации молекул, обусловленной появлением вновь образующихся водородных связей. 

 Полисахариды в крахмальных студнях высокой концентрации (изделия из теста) быстро ретроградируют, что приводит к увеличению их жесткости — черствению. Объясняется это тем, что физически связанная с полисахаридами вода вытесняется из студня, вследствие чего изделия приобретают более жесткую консистенцию.

Ретроградация полисахаридов  усиливается при замораживании изделий. Ретроградацию полисахаридов можно частично устранить нагреванием.

Деструкция. Под деструкцией крахмала понимают как разрушение крахмального зерна, так и деполимеризацию содержащихся в нем полисахаридов.

При кулинарной обработке крахмалосодержащих продуктов деструкция крахмала происходит при нагревании его в присутствии воды и при сухом нагреве при температуре выше 100⁰С. Кроме того, крахмал может подвергаться деструкции под действием амилолитических ферментов. Изменения крахмала при сухом нагреве называют декстринизацией.

В результате деструкции способность крахмала к набуханию в горячей воде и клейстеризации снижается. Степень деструкции крахмала характеризуется так называемым коэффициентом деструкции, определяемым по формуле:

 

                                     К_v1 – K_v2

                           КД=                      ,

                                          K_v2

 

где К_v1 , степень набухания продукта до обработки, %;

                  K_v2  — степень набухания продукта после обработки, %.

Коэффициенты деструкции крахмала при изготовлении различных кулинарных изделий неодинаковы и зависят от вида продукта и условий его обработки (табл. 3).

Увеличение температуры  предварительного нагрева крахмала до 150⁰С вызывает более глубокую деструкцию полисахаридов. В этом случае амилоза деполимеризуется до такого состояния, что легко вымывается холодной водой, появляется и растворимая фракция амилопектина.

 

Таблица 4 - Коэффициенты деструкции крахмала

Вид  термической  обработки

Коэффициент деструкции

Пассерование муки:         нагрев до 1200С (белая пассеровка)         нагрев до 1500С (красная пассеровка) Обжаривание и подсушивание круп:         гречневой         риса   Варка каш:         гречневой (из обжаренной крупы) Жарка во фритюре полуфабрикатов крекеров Выпечка изделий:         из дрожжевого теста         слоеного (пресного теста)    Обработка под давлением:         риса         пшена          кукурузы

0,05 1,94   0,33-0,49 0,61-1,58   0,39-0,75 1,99   3,0-3,5 4,0-4,5   19 27 20-32

 

При изготовлении соусов используют пшеничную муку, предварительно прогретую в течении нескольких минут  до 120⁰С (так называемая белая пассеровка) или до 150⁰С (красная пассеровка).

Для получения соуса  одинаковой консистенции красной пассеровки расходуется в 2 раза больше, чем белой.

Ферментативная  деструкция наблюдается при изготовлении дрожжевого теста и выпечке изделий из него, варке картофеля и др.

Амилолитические ферменты содержатся в муке, дрожжах, специальных препаратах, добавляемых в тесто для интенсификации процесса брожения. В муке присутствуют в основном два вида амилолитических ферментов — α — и β-амилазы.

α -амилаза вызывает частичную  деполимеризацию крахмала с образованием низкомолекулярных полисахаридов, а продолжительный гидролиз приводит к образованию мальтозы и глюкозы.

β-амилаза гидролизует  амилозу и боковые цепи амилопектина до мальтозы. Конечным продуктом являются высокомолекулярные остаточные декстрины.

  В пшеничной муке  обычно активна β -амилаза, активная α -амилаза встречается в муке из дефектного зерна (проросшего и др.).

Накопление мальтозы в тесте в результате действия β -амилазы интенсифицирует процесс брожения, так как этот сахар является субстратом для жизнедеятельности дрожжей.

Степень деструкции крахмала под действием β -амилазы увеличивается с повышением температуры теста и продолжительности замеса. Кроме того, она зависит от крупности помола муки и степени повреждения крахмальных зерен. Чем больше поврежденных крахмальных зерен в муке, тем быстрее протекает ферментативная деструкция.

Ферментативная деструкция крахмала продолжается и при выпечке  изделий, особенно в начальной ее стадии до момента инактивации фермента. При выпечке этот процесс проходит более интенсивно, чем при приготовлении теста, гак как оклейстеризованный крахмал легче гидролизуется ферментами.

Инактивация β -амилазы  при выпечке происходит при температурах до 65⁰С.

При повышенной активности α - амилазы образуются продукты деструкции, ухудшающие качество изделий из теста — мякиш получается липким, а изделия — непропеченными.

Модификации крахмала. Крахмальные полисахариды являются весьма лабильными, реакционноспособными соединениями. Они активно взаимодействуют с ионами металлов, кислотами, окислителями, поверхностно – активными веществами. Это позволяет модифицировать молекулы крахмала – изменять их гидрофобность, способность к клейстеризации и студнеобразованию, а также механические характеристики студней. Одни виды модификации способствуют повышению растворимости крахмала в воде, а другие ограничивают набухание.

Обширную группу продуктов  из обычных или модифицированных крахмалов путем деструкции с  помощью кислот, щелочей и др., а также в результате действия физических факторов: температуры, механической обработки, замораживания, оттаивания и др.