Физико-химические свойства продуктов и процессы протекающие в них при хранении и кулинарной обработке

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ФГОУ ВПО  «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

 АГРАРНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра общей  химии.

 

 

 

Реферат.

На тему: «Физико-химические свойства продуктов и процессы протекающие в них при хранении и кулинарной обработке».

 

 

 

Выполнил: студентка 

3 курса гр5110

Кузьмина  А.И 

Проверил: Воранцова Л.А

 

 

Благовещенск 2013 г.

 

План:

1.Физико-химические свойства мяса

2.Изменения в мышечной ткани, возникающие в процессе хранения

3. Тепловая обработка мяса.

4. Кулинарная обработка  овощей и фруктов.

5.Хранение плодов  и овощей.

Список литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Физико-химические свойства мяса

По  физико-химическим свойствам мясо представляет собой полидисперсную систему.

Избытки кислот и солей свертывают белки  мяса, освобождают их частично от своей  среды (воды). Высокая температура  также нарушает коллоидное состояние  белков в клетках мяса: белки съеживаются, коагулируют и выпадают в осадок, а вода при этом вытесняется. Таким  образом, мясо до известной степени  обезвоживается. На этом основано консервирование  мяса, мясопродуктов и технического животного сырья.

Биологические процессы в живом организме протекают  при определенном коллоидном состоянии  клеток. В них происходит обмен (расщепление  и синтез) веществ, благодаря чему образуются кислотные и щелочные продукты обмена. Оптимальной реакцией среды для биологических процессов  в организме является рН 7,36—7,6. Равновесие реакции среды (в пределах оптимума) поддерживается буферной системой, которая обусловливается наличием угольной кислоты, бикарбонатов, первичного и вторичного фосфата и белков, удерживающих водородные (Н) и гидроксильные (ОН) ионы. После смерти животного буферная система в организме нарушается. Происходит энергичное расщепление углеводов под действием ферментов амилазы и мальтазы вплоть до образования молочной кислоты. Накопление молочной кислоты изменяет реакцию среды в мясе (содержание кислоты в мышцах говядины достигает 0,3—0,68% и выше в зависимости от упитанности животного).

Нормальная  реакция активной среды для хорошего мяса через 20— 24 часа (по шкале Михаэлиса) для разных животных разная. Мясо дефектных животных (загнанных, больных, сильно истощенных на почве голодания или болезней) имеет реакцию среды рН 6,4—6,6, даже при отсутствии признаков разложения.

Мясо  здоровых животных, начавшее подвергаться разложению (гниению), изменяет реакцию  среды в сторону нейтральной  реакции. Оно приобретает рН 6,4—6,8 и выше в зависимости от степени накопления продуктов распада (главным образом аммиака).

2.Изменения в мышечной ткани, возникающие в процессе хранения

Однойиз составных частей мышечной ткани является гликоген, количество которого подвержено колебаниям, зависящим от многих факторов. Больше его содержится в мышцах хорошо упитанных животных и надлежащим образом подготовленных к убою.

В нормальных условиях подготовки животных к убою гликогена в мышцах содержится 0,5—2 %. При воздействии тканевых ферментов гликоген расщепляется через  ряд промежуточных стадий гликолиза  до молочной и других кислот, количество которых накапливается в отдельных  мышцах до 0,5—1,2 %. Столь значительное накопление кислот увеличивает концентрацию ионов водорода, что обусловливает  химические, физико- и коллоидно-химические превращения в мышечной ткани.

Расщепление гликогена принято называть гликолизом. Увеличение количества кислот при гликозе изменяет физико-химическое состояние белков. Интенсивность гликолиза зависит от многих условий, но главным образом от количества в мышцах гликогена, активности тканевых ферментов и температуры окружающей среды.

При повышении температуры гликолиз в мышцах протекает более интенсивно, но полностью не заканчивается, так  как повышенные температуры сдерживают активность ферментов и способствуют развитию про-теолитической микрофлоры, продукты жизнедеятельности которой разрушают ферменты. Так, при температуре 1—3 °С расщепление гликогена до молочной кислоты происходит в среднем на 98 %, при 14—16 °С—на 80—85, при 25—27 °С—на 43—50 %. При более высокой температуре хранения мяса значительная часть гликогена оказывается или вовсе нерасщепленной, или расщепляется только до стадии мальтозы, глюкозы и глю-козофосфата.

Значительный  гликоз в мышцах происходит в том случае, если обеспечивается продолжительное действие гликолнтических ферментов. Одним из важнейших факторов этого является холод. Как правило, чем ниже температура хранения, тем выше качество мяса. Однако температура ниже 0 ° приостанавливает деятельность тканевых ферментов, следовательно, расщепления гликогена почти не происходит. Оптимальной температурой гликолиза является 1—3 °С. При оттаивании (дефростации) замороженного мяса гликолиз в мышцах возобновляется.

В мышцах больных и утомленных животных количество гликогена уменьшено  и, кроме того, снижена активность тканевых ферментов, что приводит к  недостаточности гликолиза и  фосфоролнза. В результате качество мяса ухудшается. При заболеваниях, сопровождающихся повышением температуры тела животных, в мясе накапливаются промежуточные и конечные продукты белкового обмена в виде амино-аммиачного азота. Незначительное накопление в мышцах кислот и повышенное содержание продуктов гидролиза белка являются причиной сдвига концентрации водородных ионов в щелочную сторону. В результате создаются благоприятные условия для развития микрофлоры и сокращаются сроки хранения мяса. В мышцах тяжелобольных животных процесс гликолиза нарушается, в результате такое мясо труднее переваривается и хуже усваивается организмом человека, чем мясо от здоровых животных.

3. Тепловая обработка мяса. 

Мясные продукты имеют волокнистую структуру, которую при органолептической оценке консистенции определяют как тонкую, гладкую, нежную, сочную, легко разжевываемую или грубую, шершавую, сухую и т. п. СМС мяса зависят от характера мышечных волокон, соединительной ткани, содержания жира и влаги. Основные изменения СМС мяса при тепловой обработке связаны с денатурацией и уплотнением белков мышечных волокон, с распадом соединительнотканного белка (коллагена) в присутствии влаги. В результате ослабляется механическая прочность прослоек соединительной ткани между пучками мышечных волокон и кулинарном отовое мясо становится мягким.

Количество и состав соединительной ткани, в основном определяющие кулинарное использование мяса различных животных, неодинаковы и зависят от их вида, пола и возраста. Соединительная ткань неравномерно распределена в различных частях туши. Так, содержание коллагена в мясе говядины составляет (в % к массе): вырезка — 0,4-0,5; толстый и тонкий края — 0,7-0,8; плечевая часть лопатки — 1,0-1,2; задняя нога (боковая часть) — 1,2-1,4; голяшки — 14-16. Большое количество внутримышечной соединительной ткани приводит к возрастанию устойчивости мяса к нагреву, что увеличивает время достижения кулинарной готовности и повышает жесткость изделия, затрудняет его переваривание. Механическая прочность мяса старых животных выше, чем у молодых. Этим объясняется и необходимость большего времени тепловой обработки и более жесткая консистенция готовой продукции. Устойчивость к тепловому воздействию баранины и свинины (за исключением шеи и грудинки) меньше, чем у говядины, что связано с меньшей прочностью внутримышечной соединительной ткани. Мясо птиц и кролика тонковолокнистое и содержит меньше соединительнотканных белков, чем мясо убойных животных. Мясо различных видов рыб содержит от 1,5 до 5,5% коллагена (ниже у донных рыб — камбалы и др.), который быстро распадается при тепловой обработке.

Количество соединительной ткани  и особенности ее строения определяют различное кулинарное использование  отдельных отрубов. Длительной варке и тушению подлежат (плечевая, заплечная и подлопаточные, покромка, заднетазовые части, грудинка). Для жарки используют полуфабрикаты с низким содержанием менее прочной соединительной ткани (вырезка, толстый и тонкий края). Шею, пашину, покромку, заплечную часть передней ноги, обрезки от всех частей туши, которые содержат 2,5-3,5% коллагена, относят к котлетному мясу, предназначенному для приготовления фарша и изделий из него.

Мясо птицы и нетощих видов рыб можно жарить.

Для ускорения процессов термического размягчения жестких частей мяса и возможности изготовления из них  жареных натуральных изделий  применяют различные способы, направленные на уменьшение прочности соединительной ткани. С этой целью производят механическую обработку (отбивание, рыхление) порционных и мелкокусковых полуфабрикатов. Размягчение достигается путем  маринования в растворах уксусной и лимонной кислот, так как в  результате набухания коллаген быстрее  распадается под влиянием нагрева. Все возрастающее применение находит  обработка ферментными препаратами  с протеолитической активностью.

Следует иметь в виду, что на консистенцию готовых мясных изделий  влияют также изменения белков мышечных волокон при тепловой обработке. Превышение температуры и времени  варки вызывает сильное уплотнение мышечных волокон, ухудшает консистенцию изделий, особенно приготовленных из печени, сердца и морепродуктов.

Мясопродукты при варке и жарке, в результате уплотнения белков, плавления жира и перехода в окружающую среду влаги и растворимых веществ, теряют 30-40% массы. Наименьшие потери свойственны панированным изделиям из котлетной массы, так как выпрессованная белками влага удерживается наполнителем (хлебом), а слой панировки препятствует испарению влаги с обжариваемой поверхности. Общие потери белка колеблются от 2 до 7%. Однако разрушаются термолабильные аминокислоты, поэтому режимы тепловой обработки влияют на биологическую ценность белка.

Нагрев вызывает вытапливание жира. Кроме того, снижается пищевая  ценность последнего в продукте из-за распада жирных кислот; особенно важное значение имеют потери (20-40%) линолевой и арахидоновой кислот.

При варке до 40% жира переходит в  бульон, часть его эмульгирует и распадается, подвергается окислению. С увеличением продолжительности варки и при сильном кипении, особенно в присутствии натрия хлорида и органических кислот, усиливается эмульгирование жира и его распад, бульон становится мутным и приобретает салистый привкус.

При жарке изменяется жир в продуктах  и используемый на кулинарные цели. Быстрое выделение влаги продуктами вызывает разбрызгивание жира и его  частичный распад. В процессе жарки  имеет место также поглощение продуктами жира, которое уменьшается  при разбрызгивании. Общие потери жира меньше у панированных изделий, так как задерживается выделение  жира из продуктов, снижается разбрызгивание используемого жира и увеличивается  его поглощение. При жарке во фритюре  под влиянием высокой температуры  и продолжительного нагрева могут  происходить глубокие химические изменения  в используемом жире (гидролиз, окисление, полимеризация) и накапливаться  вредные соединения, придающие жиру неприятный запах и прогорклый вкус. Токсические продукты термического окисления жира адсорбируются на поверхности обжариваемых изделий. Для предупреждения их накопления применяют  специальные так называемые фритюрные жиры, устойчивые к высокой температуре, и ограничивают время их использования.

При варке мясных продуктов в  бульон вместе с влагой переходит  часть растворимых в ней экстрактивных  веществ (аминокислоты, дипептиды, пурины, креатин, креатинин, сахара и др.), минеральных элементов и витаминов. Количество и состав их в бульоне неодинаковы при варке мяса из разных частей туши, а также других мясных и рыбных продуктов. Это определяет специфичность аромата и вкуса разных бульонов. Количество перешедших в бульон растворимых веществ повышается при измельчении, увеличении воды и продолжительности варки, поэтому для приготовления отварного мяса или крепкого бульона рекомендуемое соотношение мяса и воды соответственно составляет 1 : 1 или 1 : 5-6. По сравнению с варкой в кипящем бульоне снижение температуры до 90°С после закипания уменьшает на 20% потери растворимых веществ. На 10-15% больше потери экстрактивных веществ при варке мяса куском в количестве 0,5 кг, нежели 1,5-2 кг. В припущенном мясе больше экстрактивных веществ, чем в отварном; еще выше их сохранность при жарке. Максимальные потери минеральных веществ происходят при варке (25-60%). На величину потерь влияет величина нарезки полуфабриката. Потери витаминов, кроме диффузии, вызваны их разрушением, поэтому потери тиамина и пиридоксина выше при комбинированном нагреве (тушении и т. п.). Высокая сохранность витаминов отмечается у жареных котлет: кратковременная тепловая обработка и незначительное количество вытекающего сока.

4. Кулинарная обработка  овощей и фруктов.

У растительных продуктов эти свойства в основном определяются составом клеточных оболочек и их количеством. Клеточные стенки состоят главным образом из не перевариваемых в кишечнике человека полисахаридов — целлюлозы (клетчатка), гемицеллюлозы, пектиновых веществ (протопектина и пектина). Кроме них, в состав стенки входят структурный белок, лигнин, липиды и др. Большим количеством клеточных оболочек отличается мука грубого помола (например, мука ржаная обойная). Она содержит их 11,5%, бобовые (фасоль) — 10%, гречневая, овсяная, пшенная, перловая, ячневая крупа — 3-3,5%, сухофрукты — около 5%, корнеплоды (морковь, свекла, петрушка) — около 3%, многие ягоды — 3-5%. Относительно мало клеточных оболочек в муке пшеничной высшего сорта, манной крупе, рисе, картофеле, помидорах, тыквенных овощах (0,7-1,6%).

У большинства овощей и плодов клетчатка  составляет 30-45% клеточных оболочек, у зернобобовых — 10-20%.

Различные кулинарные приемы неодинаково  влияют на СМС. При первичной обработке  овощей и плодов снижение содержания клеточных оболочек происходит, когда  удаляют зеленые незрелые экземпляры, твердые стебли, у листовых овощей — старые листья, грубые черенки, очищают  от кожицы яблоки и другие семечковые плоды. Под влиянием тепловой обработки  снижаются упругость тканей (за счет уменьшения содержания в них влаги), механическая прочность; они размягчаются, легче разрезаются и протираются. Это происходит в результате набухания  и частичного растворения полисахаридов  и структурных белков клеточных  стенок, расщепления протопектина, что приводит к разрыхлению и  частичному разрушению клеточных стенок, ослаблению связи между клетками. У продуктов, богатых крахмалом, на размягчение влияют набухание  крахмальных зерен и процесс  клейстеризации, приводящий к образованию вязкого клейстера.

От состава клеточных стенок, их механической прочности зависят  кулинарно-технологические свойства, например продолжительность доведения до готовности, сохранение формы, развариваемость, способность к измельчению, протиранию, удержанию влаги измельченными массами, их формовочные свойства и т. п. Так, трудноразваривающиеся овощи (свекла, морковь, брюква, репа) содержат по сравнению с быстро разваривающимися (кабачки, тыква, картофель) больше клеточных стенок. Этим же объясняется то, что продолжительность варки нелущеного гороха в несколько раз больше, чем лущеного. Толщина клеточных стенок у риса в 8-10 раз меньше, чем у перловой крупы, поэтому продолжительность варки рисовой каши значительно короче перловой. Кроме того, у готовой рисовой каши обычно нарушена целостность части ядер из-за разрушения клеточных оболочек, тогда как ядра перловой крупы сохраняют форму. Измельчение овощей и плодов, нарушая структуру тканей, сокращает время их приготовления. Например, продолжительность варки кубиков моркови с ребром 20 мм составляет около 30 мин, а нарезанной ломтиками толщиной 1-2 мм — всего 7-10 мин. В 5-7 раз быстрее готовятся вязкие каши из гречневой муки, нежели из ядрицы.