22. Вплив термічної обробки на склад та властивості продукції.

Внаслідок теплової обробки складові частини сировини піддаються змінам, які можуть впливати на якість готових виробів як позитивно, так і негативно. Наприклад, смак і колір багатьох харчових продуктів обумовлені саме тими змінами, які проходять при дії тепла на сировину. Але при цьому зменшується вміст вуглеводів, білків, жирів та інших поживних речовин. Напрям та глибина змін залежать від багатох факторів:

1. температури,

2. тривалості обробки,

3. наявності та вмісту води,

4. присутності кисню,

5. іонів металів перемінної валентності тощо.

Залежно від температури і вологості продукту всі зміни можна умовно поділити на групи:

— зміни при вологому нагріванні в межах помірних температур (до 100°С);

— зміни при вологому нагріванні до високих температур (вище 100°С);

— зміни при сухому нагріванні.

В процесі гідротермічної обробки сировини в межах помірних температур у тканині відбуваються різні фізико-хімічні зміни. Ці зміни характерні для таких температурних інтервалів:

30—35°С — клітини тканини зберігають цілісність, підвищується активність окремих ферментів;

40—60°С — цитоплазма клітин внаслідок денатурації білків поступово коагулює, зростає активність ферментів;

55—75°С — збільшується швидкість денатурації білків цитоплазми і мембран, порушується вибіркова проникність, починається поступова інактивація ферментів, окремі компоненти клітинного соку і інших структур тканини починають взаємодіяти один з одним;

70— 100°С — відбувається розм'якшення рослинної тканини, інактивація ферментів, починаються окремі процеси розпаду речовин.

Найбільш характерними і важливими змінами, які викликаються помірним гідротермічним нагріванням тканин м'яса, є теплова денатурація розчинних білкових речовин, зварювання і гідротермічний розпад колагену, зміна екстрактивних речовин і вітамінів, відмирання вегетативних форм мікрофлори. Зміни, які викликаються нагріванням при температурі вище 100°С в закритих ємностях, також мають переважно гідролітичний характер.

Відмінність у порівнянні з помірним нагріванням полягає в тому, що значно зростає їхня швидкість і виникають такі процеси, які не виявляються при низьких температурах (наприклад, дезамінування і декарбоксилуван-ня деяких амінокислот).

Нагрівання при температурі вище 100°С в контакті з атмосферою супроводжується зневодненням продукту і взаємодією Поверхневої його частини з киснем повітря. Нагрівання такого роду наближається до сухого у тій частині продукту, яка зневоднюється в достатній мірі (поверхневий шар). Зміни в цій частині продукту мають пірогенний і окислювальний характер і є специфічними для такого роду нагрівання.

23. Вплив термічної обробки на зміни вуглеводів.

У харчових продуктах містяться різні вуглеводи: прості моносахариди, дисахариди, крохмаль, клітковина та інші.

Крохмаль у великій кількості міститься в картоплі, зерні, борошняних виробах, а клітковина — у всіх рослинних продуктах. При нагріванні крохмалю в присутності води (або її пари) проходить його клейстеризація, яка полягає в руйнуванні структури крохмальних зерен та їх набуханні.

Сухе нагрівання вище 120°С приводить до декстринізації крохмалю, котра полягає в розщепленні крохмальних полісахаридів і перетворенні їх в розчинні у воді високомолекулярні речовини — піродекстрини та ряд летких речовин.

Нагрівання крохмалю з водою у кислому середовищі (кислотний гідроліз) або

в присутності ферментів — амілаз приводить до його гідролізу і полягає в розпаді крохмальних полісахаридів з приєднанням води.

Прості цукри, у тому числі й продукти гідролізу крохмалю, при нагріванні можуть гідролізуватися, карамелізуватися, вступати в реакції меланоїдиноутворення.

Дисахариди, гідролізуючись, приєднують воду і перетворюються у прості цукри. Гідроліз проходить під дією ферментів або при нагріванні у кислому середовищі. Якщо цукри нагрівати до температури вище плавлення, то вони втрачають воду і карамелізуються.

У результаті карамелізації утворюються ангідриди, які одночасно полімеризуються, розпадаються, утворюючи різні речовини, у тому числі і альдегіди (фурфурол, піровиноградний альдегід та інші). Вони, в свою чергу, полімеризуються, конденсуються з утворенням темнозабарвлених сполук — караме-лана, карамеліна та інших.

Редуковані цукри через наявність карбонільної групи при нагріванні легко вступають в реакції з амінокислотами, а також білками та пептидами, які містять вільні аміногрупи. Кінцевими продуктами цих реакцій є меланоїдіни — речовини змінного складу і будови, що мають колір від жовтого до тем-нокоричневого.

Активність цукрів в реакціях з амінокислотами та інтенсивність потемніння залежить від температури, рН середовища, концентрації сухих речовин у розчині, природи компонентів, що реагують, та інших факторів. За О.Т. Мархом, найбільше забарвлення викликає гліцин, слабше — аланін та аспарагін і найменше — цистин та тирозин. На реакційну здатність амінокислот впливає віддаленість аміногруп від карбоксильної групи в молекулі, довжина ланцюга амінокислоти. З підвищенням вмісту атомів вуглецю з 2 до 4 інтенсивність забарвлення розчинів глюкози збільшується, в присутності амінокислот з довшим ланцюгом — зменшується.

Із цукрів взаємодіють з амінокислотами тільки відновлювальні цукри. Найактивніше реагують ксилоза, арабіноза, за ними йдуть глюкоза, галактоза і фруктоза.