Изменение физико-химических свойств мяса при тепловой обработке

1.2.5.2 Изменение массы овощей и плодов при тепловой обработке

 
В начальный период варки происходит поглощение воды полисахаридами клеточных  стенок и увеличение массы овощей, при дальнейшей варке и размягчении масса уменьшается. Изменение массы при тепловой обработке происходит за счет потери или поглощении воды, поглощения жира и потери части питательных веществ. При варке в воде происходят потери растворимых веществ и части воды или поглощение воды. Размеры потерь воды и раство-римых веществ зависят от вида овощей, степени обработки и нарезки, от качества овощей. Увядшие овощи при варке могут поглощать воду и увеличивать массу. Основная часть потерь при варке приходится на долю минеральных веществ: теряются калий, натрий, магний, фосфор. При варке в подсоленой воде диффузия минеральных веществ уменьшается, но могут увеличиваться потери кальция и магния за счет замещения их в клетках растительной ткани на натрий. Переходят в отвар азотистые вещества в виде аминокислот, а также до 1/3 от первоначального количества сахаров и продукты гидролиза полисахаридов клеточных стенок. Отвары имеют определенную пищевую ценность и должны использоваться для приготовления соусов и супов.

Варка на пару. Потери массы  увеличиваются по сравнению с  варкой в воде за счет меньшей гидратации клеток. Потери растворимых веществ  меньше чем в воде (2,5 – 3,5) раза. Потери зависят от нарезки, вида овощей и  давления пара при варке. Овощи после  тепловой обработки имеют выраженный аромат.

Припускание и тушение. Изменение  массы аналогично изменению массы  при варке в воде , но растворимые вещества не теряются, а переходят в отвар и используются вместе с овощами.

Жарка, запекание, пассерование. Изменение массы происходит за счет испарения воды, поглощения жира. Масса уменьшается за счет испарения влаги в большей степени, чем при гидротермической обработке. При жарке, запекании и пассеровании потери растворимых веществ незначительны так как нет воды, на поверхности продукта образуется корочка, отсутствует среда для диффузии. Потери зависят от вида овощей, вида полуфабриката и способа жарки. Панирование в муке снижает потери массы, потери массы зависят от длительности тепловой обработки.

1.2.5.3  Изменение цвета овощей и плодов

 
Окраска обусловлена наличием в  растительной ткани пигментов. Цвет зеленых овощей и плодов обусловлен хлорофиллом, в основном хлорофиллом А, который под действием температуры и Н+ переходит в феофитин, овощи буреют после тепловой обработки. Органические кислоты содержатся в клеточном соке и отделены от хлорофилла мембранами. Кроме того хлорофилл находится в комплексе с белками и липидами (в хлоропластах, он защищен этими веществами от внешних воздействий). Взаимодействие органических кислот и хлорофилла в сырых овощах наблюдается лишь при нарушении целостности клеток паренхимной ткани. Изменение окраски зависит от длительности тепловой обработки и количества органических кислот. С целью сохранения зеленой окраски рекомендуется варить овощи в большом количестве воды при открытой крышке, строго определенное время, что способствует удалению органических кислот с парами воды. В жесткой воде окраска сохраняется лучше т. к. кальциевые и магниевые соли связывают органические кислоты.

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 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. Антоцианы устойчивы к воздействию высоких температур. При тепловой обработке и  
хранении продуктов переработки ягод и плодов окраска лучше сохра- 
няется в концентрированных растворах и при низких значениях рН среды.  
Окраска свеклы. В свекле окраска представлена двумя видами пигментов: красные (бетацианины) и желтые (бетаксантины). На долю бетацианинов приходится 95 % всех пигментов. Основной красный пигмент бетанин и желтый вульгоксантин. При тепловой обработке бетанин разруша- 
ется на 50% при хранении частично восстанавливается. Разрушение зависит от температуры, концентрации пигмента, РН среды, контакта с кислородом, ионами металлов. Желтый пигмент свеклы очень неустойчив и быстро разрушается, поэтому на окраску практически не влияет. Бетанин может восстанавливаться при хранении в охлажденном состоянии. 
Овощи с белой окраской. Картофель, капуста белокочанная, лук репчатый, яблоки и т.д. после тепловой обработки приобретают желтоватый оттенок или темнеют, а иногда приобретают коричневую окраску (жарка, запекание). Во всех растительных продуктах содержатся фенольные соединения.

Овощи и плоды с белой  окраской содержат фенольные соединения бесцветные – это флавонолы (флавоновые гликозиды). При тепловой обработке происходит гидролиз флавоновых гликозидов с выделением пигмента агликона разной степени окисленности, имеющего желтый цвет. Потемнение после тепловой обработки овощей и плодов может быть вызвано образованием темноокрашенных веществ, в результате превращения фенольных соединений типа тирозина, при этом в результате нагревания они переходят в хинон. При взаимодействии хинона с сахарами образуется фурфурол, который вступает в реакцию полимеризации или поликонденсации с образованием веществ типа меланинов. 
Желто-оранжевое окрашивание плодов и овощей обуславливают каратиноиды. При тепловой обработке окраска усиливается за счет гидролиза и высвобождения каротина из белково-каротиноидного комплекса. 
Изменении цвета при жарке и запекании объясняется процессами карамелизации, меланоидинообразования, деструкции крахмала.

1.2.5.4   Изменение витаминов в плодах и овощах

 
Каратиноиды устойчивы и при тепловой обработке их количество практически остается неизменным. Витаминов группы В в растительных продуктах очень мало и при гидротермической обработке они переходят в отвар и разрушаются незначительно. Значительным изменениям подвергается витамин С. Аскорбиновая кислота окисляется кислородом воздуха под действием фермента переходит в дегидроаскорбиновую кислоту. При дальнейшем нагревании обе формы разрушаются. Скорость разрушения аскорбиновой кислоты зависит от свойств обрабатываемого полуфабриката, скорости нагревания, длительности обработки, контакта с кислородом воздуха, состава и рН среды. Чем выше содержание витамина С и меньше дегидроаскорбиновой кислоты, тем меньше он разрушается. Чем быстрее нагрев, тем лучше сохраняется витамин С, быстрее инактивируется фермент, окисляющий витамин С. Присутствие в варочной среде кислорода, меди, железа, марганца уменьшает количество витамина С. В кислой среде меньше разрушается витамин С. Вещества содержащиеся в овощах и плодах (аминокислоты, витамин А, Е, тиамин, антоцианы, каратиноиды) предотвращают разрушение витамина С. Варка в бульоне сохраняет витамин С. Хранение продуктов в горячем состоянии, при комнатной температуре разрушается витамин С. Наибольшие потери витамина С при припускании. При жарке он разрушается меньше, чем при гидротермической обработке так как меньше доступ кислорода, быстрый прогрев, маленький период теплового воздействия. При изготовлении изделий из овощной котлетной массы разрушается до 90% витамина С. С целью сохранения витаминов в ходе производства кулинарной продукции из овощей и плодов необходимо соблюдать следующие требования: -обеспечивать быстрый прогрев овощей в процессе тепловой обработки; -варить при умеренном кипении и не допускать выкипания жидкости; -не превышать сроков тепловой обработки предусмотренных для доведения овощей до готовности; - 
использовать отвар из очищенных овощей для приготовления супов и соусов;

-не допускать длительного хранения готовой кулинарной продукции из овощей.

1.2.6  Влияние тепловой обработки на изменение витаминов в мясе при тепловой обработке с использованием растительных добавок.

В настоящее время особую актуальность приобретает создание продуктов  питания нового поколения, что связанно с недостаточной обеспеченностью  населения жизненно важными нутриентами. В их числе- минеральные вещества, аминокислоты, пищевые волокна и.т.д. Их дефицит наблюдается у представителей всех слоев общества как развивающихся, так и развитых стран. Для производства таких продуктов необходимо проведение комплекса физиологических, химических, гигиенических и технологических исследовании. А так же состоит задача сохранить уже имеющиеся витамины и минеральные вещества в продуктах питания. Мясо и изделия из него являются одним из важнейших продуктов питания, так как содержат почти все необходимые для организма человека питательные вещества.

Пищевая ценность мясо характеризуется  количеством и соотношением белков, жиров, витаминов, минеральных веществ  и степенью их усвоения организмом человека; она обусловлена энергетическим содержанием и вкусовыми свойствами мясо. Высокая пищевая ценность мясных продуктов обусловлена так же наличием в них липидов, биологически активных( поленасыщенных жирных кислот, витаминов, микроэлементов) и экстрактивных веществ, которые участвуют в формировании аромата и вкуса мясо и стимулирует секретную деятельность пищеварительной системы.

Тепловая обработка продуктов  животного происхождения при  умеренных температурах( до100) уменьшает содержание в них некоторых витаминов из-за химических изменений, но главным образом в результате потерь во внешнюю среду. В зависимости от способа и условий тепловой обработки мясо теряет ,%: тиамина- 30…60,  пантотеновой кислоты рибофлавина- 15…30,  никотиновой кислоты-10…35, пиридоксина – 30…60 и часть аскорбиновой кислоты.

Таким образом, тепловая обработка  продуктов животного происхождения  даже при умеренных температурах приводит к некоторому снижению их витаминной ценности.

Нагревание при температуре  выше 100 вызывает различное по степени разрушения многих витаминов, содержащихся в мясе. Степень разрушения зависит от природы витаминов, температуры иот продолжительности нагревания.Из жирорастворимых витаминов наиболее устойчив витамин О, который при температуре выше 100  начинает разрушаться.

Рисунок 1. Диаграмма содержания витамина А в мясе при варке.

Рисунок 6. Диаграмма содержание витамина Е при варке

            Сухое нагревание в контакте с воздухом, например при жаренье мясных продуктов, вызывает еще более интенсивное разрушение витаминов, в особенности тех, которые легко окисляются (витамины  А,Е, С).

Витамин А чувствителен к окислению на воздухе. Тепло и световое воздействие ускоряют потерю активности. Акисление жиров может разрушить жирорастворимые витамины, включая витамин А. Присутствие антиоксидантов типа витамина Е способствует защите витамина А.

 Бета- каротин – один из наиболее устойчивых витаминов в овощах. Его потери в процессе приготовления пищи составляет 25%, но  только если в процессе кипения довольно таким продолжительным. Содержание витамина А в отсутствие кислорода мало изменяется при нагревании до 130. Для увеличения пищевой ценности мясо и содержание в нем витаминов, необходимо выбирать щадящий режим тепловой обработки. Способом запекания, позволит сохранить витамин А, так как будет происходить минимальный контакт с воздухом. Для дополнительного увеличения количественного состава витаминов,  пищевых волокон, пектиновых веществ в мясную продукцию обогащают растительными добавками.

Тепловая обработка  мясо, мясных продуктов вызывает разрушение сложной  внутриклеточной коллоидной системы, в составе которой содержится жир. Он  при этом плавится, а затем  коалесцирует, образуя в клетке гомогенную фазу в виде капли Если жировые клетки были разрушены до тепловой обработки или разрушается в ее процессе, расплавленный жир оттекает, сливаясь в единую объемную фазу. В тех случаях, когда нагревание происходит в водяной среде, небольшая часть жира образует с водой эмульсию.

 При достаточно длительном  нагревании с водой жир претерпевает  существенные химические изменения,  при умеренном- они невелики, но легко обнаруживаются.

 Возрастание кислотного числа  свидетельствует о гидролитическом  распаде жира, уменьшение йодного  числа- о насыщении непредельных связи радикалов жирных кислот, увеличение ацетильного числа- о присоединении гидроксильных групп к жирно кислотным  радикалам. На фоне уменьшения йодного числа  увеличение ацетильного числа  можно считать свидетельством  присоединения гидроксильных групп по месту двойных связей в результате взаимодействия триглицеридов с водой.

Если гидролиз жира в больших  масштабах не  ведет к снижению пищевой ценности, то присоединение 100 значительно ускоряются гидролитические процессы, а именно гидролиз триглицеринов и насыщение двойных связей и радикалов жирных кислот  гидроксильными группами.

В условиях сухого нагревания, например при жаренье, на первый план выступают  окислительные  изменения жиров  и процессы полимеризации. При многократном использовании для жаренья  говяжьего  жира  возрастает число омыления, что свидетельствует о накоплении низкомолекулярных кислот, а ацетильного  числа- об образовании оксикислот.

 Окислению полимеризации и  циклизации подвергаются  в первую  очередь линоленовая кислоты.  При этом возможно  образование  шестичленных непредельных  циклических  соединений, окисленных полимеров  и других веществ, вредных для  организма. Эти процессы становятся  заметными  при высоких температурах  нагревания, поэтому при жаренье  температура жира не должна  превышать 170.

Для того что бы сохранить и увеличить  содержание жирных кислот необходимо использовать при тепловой обработке  щадящие режимы, а также использование  растительных компонентов. Так при  запекании мясо говядины предварительно  выдержанного в рассоле с белково- растительной композиции позволило увеличить их  содержание

Суточная потребность в рационе  питания человека должно быть оптимальное  соотношение полиненасыщенных, мононенасыщенных и насыщенных жирных кислот 10:60:30.  Так как это соотношение  в  растительных жирах примерно 65:25:10, а в животных 10:50:40, к сожалению  ни один из  природных жиров не соответствует указанным нормам. Кроме того, животные жиры имеют  высокое содержание холестерина, а  в растительных жирах отсутствуют  витамины А и D.  Таким образом именно сочетание растительных и животных жиров в пищевом рационе оеспечивает их потребность. Использование белково- растительной композиции в мясной промышленности не только поможет обогатить продукцию необходимыми веществами такими как витамины: А; Е; Д, полененасыщенные жирные кислоты, токоферолы, но так же улучшать вкусовые  свойства продукции, что позволит увеличить ассортимент вырабатываемой мясной продукции[9].