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.

ТЕМА № 2 Изменения, происходящие в крупах, бобовых и макаронных изделиях при кулинарной обработке

Лекция 1. Структурные особенности продуктов. Основной химический состав. Замачивание круп и бобовых. Деструкция клеточных стенок крупы и бобовых. Изменение содержания растворимых веществ.

Структурные особенности продуктов.

Крупа. Крупу классифицируют по виду зерна, из которого она выработана. Зерно злаковых культур состоит из плодовых и семенных оболочек, эндосперма и зародыша. Клетки, составляющие анатомические части зерна, по своей структуре и анатомическому составу различны. Оболочки представляют собой одревесневшие клетки, состоящие из клетчатки, гемицеллюлоз, пентозанов, лигнина, неусвояемых организмом человека.

Основная часть зерна — эндосперм, который включает толстостенные алейроновые клетки, заполненные алейроновыми зернами, и тонкостенные клетки с находящимися в них крахмальными зернами и белковыми веществами. Алейроновый слой у ячменя, например, многорядный (2 ... 4 ряда), сохраняется при производстве крупы и во многом определяет кулинарные свойства этой крупы при водно-тепловой обработке.

Белковые вещества и крахмальные зерна находятся в клетках эндосперма в определенном морфологическом соотношении. Белковые вещества представляют собой как бы матрицу, в которую включены крупные и мелкие крахмальные зерна, размеры и форма которых характерны для каждой культуры.

В процессе производства крупы плодовые и семенные оболочки удаляют почти полностью, алейроновый слой — частично, зародыш — в значительной степени. Морфологические особенности крупы во многом определяют ее кулинарные свойства: водопоглотительную способность, набухаемость, длительность варки и развариваемость. Так, присутствие остаточных участков оболочек зерна и алейронового слоя задерживает продвижение влаги внутрь зерен крупы, а участки, близкие к зародышу, увлажняются быстрее.

Крупы, полученные из зерен злаковых культур, состоят в осином из эндосперма. На периферии эндосперма у некоторых круп (пшено, рис, перловая) сохраняется часть алейронового слоя, семенных оболочек и зародыша.

По своему химическому составу крупы относятся к крахмалистым продуктам. В состав крупы в разных соотношениях входят: вода — 12...15 %, белки — 8...15, жиры — 1,0...7,0, угливоды — 60...86, минеральные вещества — 0,6...3,0 %. Белки в крупах представлены в основном глобулинами, глютелинами и проламинами, альбуминов очень мало.

Для белков круп характерно пониженное содержание некоторых незаменимых аминокислот, особенно лизина и треонина Белок гречневой крупы отличается уникально сбалансированным набором аминокислот. Высокое содержание цистина и цистеина способствует выведению из организма радионуклидов. Белок пшена богат лейцином, треонином, метионином.

Углеводы крупы не только служат основным энергетическим материалом, но и обусловливают кулинарные свойства крупы и ее усвояемость. Состав углеводов крупы характеризует степень отделения анатомических частей зерновки, а также в той или иной степени свидетельствует о качестве крупы. Например, крупа из сырья с повышенным содержанием недозрелых или проросших зерновых содержит больше моносахаридов; в плохо шлифованной крупе повышено содержание целлюлозы, гемицеллюлозы, а также минеральных веществ, которые концентрируются в оболочках и алейроновом слое.

Липидный состав крупы характеризуется значительным содержанием ненасыщенных жирных кислот. Входящий в состав липидов пшена милиацин обладает лекарственными свойствами, стимулирует рост молодого организма.

Из витаминов в крупах содержатся тиамин (В₁), рибофлавин (В₂) и никотиновая кислота PP. В гречневой крупе обнаружен рутин благодаря наличию в ней зародыша.

Минеральные вещества крупы характеризуются высоким содержанием фосфора и сравнительно малым количеством кальция (их соотношение достигает 5:1 при оптимальном 2:1). Кроме того, значительная часть фосфора входит в состав фитина, затрудняющего усвоение кальция. Многие крупы представляют собой богатый источник калия, магния, железа и микроэлементов. По массовой доле зольных элементов более ценной считается гречневая крупа.

Современный метод ионоэксклюзивной хроматографии позволил определить в крупяных экстрактах достаточно широкий спектр органических кислот и сахаров. Из монокарбоновых кислот обнаружены муравьиная, масляная, валериановая. Из оксикислоткислот — молочная, лимонная, яблочная. В экстрактах овсяной и перловой круп обнаружена щавеловоуксусная кислота, в экстрактах риса, пшена, гречневой ядрицы, овсяной и перловой круп — щавелевая.

Из ароматических кислот найдены галловая, гиппуровая и п- оксибензойная — в экстракте гречневой ядрицы; o-кумаровая — в экстрактах рисовой и овсяной крупы; миндальная — в экстрактах гречневой ядрицы и перловой крупы. Количественное содержание сахаров, %: сахароза — 0,2...0,7; глюкоза — 0,3...0,8; фруктоза — 0,01...0,7, арабиноза — 0,3...0,8. Результаты .новейших исследований по содержанию органических кислот и сахаров в составе экстрактов различных круп позволяют прогнозировать возможный механизм сорбции тяжелых металлов природными сорбентами.

Исследования последних лет показали, что крупяные изделия можно рассматривать как сорбенты экологически вредных веществ. Величина сорбции перловой крупы почти 100 %. Отмечено, что сорбция металлов крупяными изделиями (кашами) происходит преимущественно на целлюлозной матрице, крахмальные фракции не только не сорбируют металлы, но и препятствуют сорбции. В сорбции участвуют и другие водонерастворимые компоненты круп — некоторые белки, гемицеллюлозы.

В настоящее время зерновые культуры и крупы рассматривают как основной источник поступления в организм человека ^пищевых волокон (ПВ). Роль пищевых волокон в питании многообразна. Она состоит не только в частичном снабжении организма человека энергией, выведении из него метаболитов пищи и загрязняющих веществ, но и в регуляции физиологических и биохимических процессов в органах пищеварения. Наибольшее количество ПВ поступает из продуктов зернового происхождения и в меньшей степени — из овощей и фруктов.

Пищевые волокна представляют собой комплекс биополимеров, включающий полисахариды (целлюлозу, гемицеллюлозу пектиновые вещества), а также лигнин и связанные с ним белковые вещества.

Содержание пищевых волокон в некоторых продуктах переработки хлебных злаков составляет, г/100 г сухого вещества: белая мука 72%-ная — 3,5; отруби отработанные — 30,6; овсяная крупа — 7,2; рис — 2,7; рожь — 12,7; кукурузная мезга — 25,0; оболочки гречихи — 75,0; гороха — 60,0; сои — 50,0.

Пищевые волокна обладают следующими свойствами:

• способны связывать ионы свинца, кадмия и других тяжелых металлов, нитраты, нитриты, аммиак, радионуклиды стронция, цезия и многие органические вещества, в том числе фенолы, формальдегид;

• способны снижать в организме накопление радиоактивных веществ, т. е. обладают радиопротекторными свойствами;

• способны сорбировать и выводить из организма холевые (желчные) кислоты и тем самым понижать содержание холестерина в крови и замедлять развитие атеросклероза.

Отличительная особенность химического состава круп — присутствие в них слизистых веществ, или камедей. Камеди — полисахариды, близкие по составу к гемицеллюлозам, но способные набухать, образовывать гели и клейкие растворы с высокой вязкостью «слизи». Они содержат большие гибкие молекулы, у которых водородные связи насыщены молекулами воды. В результате набухания при комнатной температуре слизи могут поглощать до 800 % воды, в то время как крахмал при этих условиях — 30...35 %, а белковые вещества — 200...250 %. Слизистые вещества являются одним из структурных элементов клеточных стенок и играют значительную роль в обеспечении межклеточных связей в эндосперме крупы.

Бобовые. Для структуры бобовых характерно наличие семенной оболочки различной толщины. Семенная оболочка состоит из палисадных клеток в виде трубчатых каналов, прижатых друг к другу, с небольшими пустотами между ними. Исследования микроструктуры фасоли на электронном сканирующем микроскопе показали, что ткань семядоли состоит из крупных толстостенных клеток овальной формы, наименьший диаметр клеток 40...50 мкм, наибольший — 90... 100 мкм, заполнены они крахмальными зернами, зернистыми белковыми образованиями и плотной белковой матрицей. Между клетками находятся пустые пространства (межклетники) в виде слегка деформированного треугольника. Поверхность крахмальных зерен негладкая, визуально шероховатая. Крахмальные зерна округлой удлиненной формы, минимальный диаметр 14...20 мкм, максимальный — 25...30 мкм. Стенки клеток плотные, толщина в пределах 1 мкм. Более толстая и плотная семенная оболочка отмечена у сортов фасоли, требующих длительной варки.

Бобовые отличаются значительным содержанием белка, количество которого достигает в горохе 20...35,7 %, в фасоли —21...28.2, чечевице — 25,3...34,6, сое — 30...40 %. Белок бобовых состоит в основном из водорастворимых и солерастворимых фракций. Бобовые служат хорошим источником таких незаменимых аминокислот, как лизин, валин, лейцин, фенилаланин. Липидов в бобовых содержится 0,5...2,5 %, преобладают непредельные жирные кислоты (60...80 %).

Основную массу сухого вещества бобовых составляют углеводы: сахара, крахмал, гемицеллюлоза, клетчатка, пектиновые вещества. Содержание крахмала 30...55 %, пектиновых веществ —3,5...5, гемйцеллюлозы — 1,2...8,8, клетчатки — 1,2...7,7 %. Минеральные вещества бобовых представлены макроэлементами (калий, фосфор, кальций, магний) и микроэлементами (цинк, железо). В бобовых содержатся почти все витамины группы В, а также ниацин, токоферол, аскорбиновая кислота.

Характерная особенность химического состава бобовых — присутствие в них антипитательных веществ белковой природы — ингибиторов ферментов желудочного тракта. Ингибиторы образуют с ферментами, расщепляющими белки, устойчивые соединения, лишенные ферментативной активности. Они устойчивы к протеолитическому расщеплению, воздействию высокой температуры, обработке щелочами, солями, кислотами. При Употреблении сои пищеварительная система человека значительно угнетается, длительное употребление может привести к Увеличению поджелудочной железы, поэтому сою перед употреблением подвергают обработке при высоких температурах. В семенах бобовых отмечена самая высокая активность ингибиторов трипсина: фасоль — 0,5...4,6 мг/г, горох — 0,2...4,5, чина — 8,8, соя — 11,2...38,0. Для сравнения: в картофеле — 1,3...8,6, капусте — 1,8...2,1, свекле — 0,188 мг/г.

Бобовые, как и крупы, могут быть хорошими адсорбатами тяжелых металлов, в частности свинца. Установлено, что количество свинца, связанного клеточными стенками вареной фасоли может достигать 60...70 % к исходному.

Макаронные изделия. Пищевая ценность макаронных изделий определяется содержанием в них (г на 100 г продукта) белков — 10,4...11,8, жиров — 1,1...2,8, углеводов — 71,8...75,1. Влажность макаронных изделий не должна превышать 13%. Качество макаронных изделий зависит от вида используемой муки (из твердой, высокостекловидной, мучнистой, мягкой пшеницы), различных обогатителей и пищевых добавок. Влажность теста для производства макаронных изделий 28...35 %.

Крахмал муки в этих условиях характеризуется слабой способностью к набуханию. Он связывает воду адсорбционно, в основном благодаря активности гидрофильных групп, и в микрокапиллярах. Тесто для макарон представляет собой гидратированный белковый студень клейковины, обволакивающий и склеивающий между собой зерна увлажненного крахмала. Дальнейшая технология сушки и прессования при производстве макаронных изделий приводит к частичной денатурации белков и нарушению целостности крахмальных зерен.