Білки молока, яєць, овочів, зернобобових

Білки молока. В молоці знаходяться основні три білки; казеїн (2,5— 3%), лактоальбумін (0,5—1 %) і лактоглобулін (0,1 %).

Найбільше в молоці казеїну, який належить до групи фосфоровміс­них білків і має виражений кислотний характер. У молоці він знахо­диться у вигляді кальцієвої солі. Всі білки мають вигляд золю.

При підвищенні кислотності молочна кислота, яка виробляється молочнокислими бактеріями, відокремлює кальцій від солей казеїну, підвищує кислотність молока і утворює драглеподібну масу — гель, який під час кип'ятіння згортається. При дальшому нагріванні він ущіль­нюється і виділяється вода (одержання сиру).

Нагрівання молока викликає денатурацію його білків. Денатуро­ваний альбумін зсідається у вигляді пластівців на дні посуду. Цей про­цес починається при 60°С. Протягом 30 хв. при даній температурі осі­дає близько 1% альбуміну, а за годину — до 5%. При швидкому на­гріванні молока початок випадання пластівців починається при 75°С.

Денатурація казеїну виявляється у появі плівки на поверхні молока і починається вже при температурі 40—50°С.

Білки яєць. Вміст білкових речовин у білку і жовтку курячого яйця різний. В білку їх знаходиться 11 — 12%, у жовтку — 15—16%.

Основну масу їх складають овоальбуміни (60—70%), кональбуміни (10—15%), овоглобуліни.

Важливе значення мають фосфоропротеїни — вітелін, лівотин і фосвітин. Вони знаходяться в жовтку яйця, містять різну кількість фосфору і є добрими емульгаторами, що дозволяє використовувати їх під час виготовлення майонезу.

Яйця містять також білки, які є антиферментами і гальмують хар­чове травлення.

Під час теплової обробки антиферменти руйнуються й яйця засво­юються краще.

І білок і жовток — концентровані золі.

Під час нагрівання білки яєць денатурують, а потім зсідаються. Зсідання яєчного білка починається при температурі 50—55°С. Спо­чатку з'являється поступове помутніння, при 65°Сбілок густішає і при 75°С перетворюється в непрозору білу студнеподібну масу ніжної кон­систенції. При температурі 80°С утворюється гель, що зберігає форму, при дальшому нагріванні він стає все більш щільним.

Жовток починає густішати при вищій температурі (70°С). Ціле роз­мішане яйце густішає при тій самій температурі, що і жовток.

Для деяких кулінарних виробів (омлетів) яйце розводять водою або молоком. Розведене яйце дає при зсіданні гель більш ніжної консис­тенції, ніж натуральне. Додавання цукру до яєць підвищує температу­ру зсідання.

Білки овочів. В овочах білків порівняно небагато. Знаходяться вони в ядрі, протоплазмі і клітинному соці. В сирих овочах з внутрішньої сторо­ни оболонки клітини протоплазма утворює захисну мембрану. Вона за­побігає проникненню речовин, розчинених у клітинному соці, у навко­лишнє середовище під час зберігання овочів у воді. У процесі теплової обробки білки протоплазми зсідаються і це сприяє кращому проникнен­ню. Тому з прогрітих овочів у воду переходить більше поживних речовин.

Білки зернобобових. Зернобобові характеризуються високим вмістом білкових речовин. У горосі, квасолі кількість білків становить 20—23%. Основну масу становлять альбуміни і глобуліни.

Крупи містять від 6 до 16% білків, головним чином це глобуліни, проламіни і глютеліни.

В бобових, крупах, борошні білки знаходяться у вигляді сухих гелів. Під час замочування круп, бобових, а також при замішуванні тіста білки набухають.

Під час варіння зернобобових і випікання тіста білки денатурують і зсідаються, при цьому гелі ущільнюються і виділяється значна кількість вологи, яка в них міститься. Але рідина не виходить в навколишнє се­редовище, як при тепловій обробці м'яса або риби, а залишається в про­дуктах, оскільки вона зразу поглинається крохмалем на його клейстеризацію.

Зміни вуглеводів

Вуглеводи є основною складовою частиною продуктів рослинного походження. В харчових продуктах містяться прості цукри (глюкоза, фруктоза), дисахариди (сахароза, лактоза та ін.), полісахариди (крох­маль, клітковина, пектинові речовини).

Прості цукри містяться в ягодах і фруктах, сахароза — в буряку, моркві, лактоза — в молоці. Крохмалем багаті картопля, крупи і бо­рошняні вироби, а клітковиною — всі рослинні продукти.

В харчуванні людини вуглеводи відіграють роль джерела енергії. Клітковина сприяє кращому перетравленню, але при захворюванні шлунково-кишкового тракту вміст її в раціоні харчування обмежуєть­ся. Крохмаль в органах травлення перетворюється в цукор (мальтозу і глюкозу) і засвоюється організмом.

ЦУКОР

Під час теплової обробки цукор може гідролізуватися, карамелізуватися, вступати в реакцію меланоідиноутворення.

Під час нагрівання з водою цукри розчиняються.

Гідралізуються дисахариди під дією ферментів і кислот з утворен­ням простих цукрів.

Ферментативному гідролізу піддаються сахароза і мальтоза під час бродіння тіста і в початковій стадії його випікання.

Сахароза під дією ферменту дріжджі в — сахарази, а мальтоза під дією ферменту борошна — мальтази гідролізуються до моносахаридів.

Кислотний гідроліз відбувається під час нагрівання дисахаридів з водою в присутності кислот.

У таких технологічних процесах, як варіння плодів і ягід у розчині цукру різної концентрації (приготування компотів, фруктово-ягідних начинок, запікання яблук, приготування помадок для кондитерських виробів), відбувається кислотний гідроліз (інверсія) сахарози. Інвертний цукор, який утворюється, суттєво впливає на смак готових страв, оскільки ступінь солодкості одержаних простих цукрів вищий, ніж ди­сахаридів. Різні кислоти володіють різною гідролізуючою властивістю. Найбільша вона у щавлевої кислоти і значно менша у лимонній, яб­лучній, оцтовій.

Карамелізація — це глибоке розщеплення цукрів під час нагрівання їх вище 100°С. При цьому від молекул цукрів відокремлюється молекула води, а ангідридні залишки, з’єднуючись один з одним, утворюють темнокольорові речовини.

Під час карамелізації сахарози утворюється спочатку кармелан — речовина світло-жовтого кольору, розчинна у холодній воді. Потім ут­ворюється кармелен — речовина коричневого кольору, теж розчинна у воді, і якщо ще довше нагрівати, то утвориться чорна, нерозчинна у воді речовина — кармелін.

Продукти карамелізації використовують як харчові фарби при ви­готовленні компотів, солодких страв, соусів.

Явищем карамелізації значною мірою обумовлене утворення ру­м'яної шкірочки під час смаження рослинних продуктів, випікання кондитерських виробів.

У результаті реакції простих цукрів з азотовмісними речовинами (амінокислотами, амінами) утворюються сполуки — меланоїдини (від грецького кореня «мелано» —темні).

Реакція меланоїдиноутворення має велике значення, її позитивна роль полягає втому, що вона є причиною утворення апетитної рум'я­ної шкірочки на смажених, запечених і випечених виробах з м'яса, риби, сирниках, запіканках та ін.

Побічні продукти цієї реакції беруть участь в утворенні смаку й аро­мату готових страв.

Негативна роль реакції меланоїдиноутворення полягає в тому, що зв'язуючи амінокислоти, вона знижує біологічну цінність білків і вик­ликає небажане потемніння очищених овочів, фруктів і інших про­дуктів.

Під час бродіння тіста глибокому розкладу піддаються моносахари­ди (глюкоза, фруктоза).

Під дією ферментів дріжджів вони перетворюються в етиловий спирт і вуглекислий газ, який розпушує тісто, утворюючи пористу структуру.

Крім того, під дією молочнокислих бактерій цукри в тісті перетво­рюються в молочну кислоту, яка затримує гнильні процеси і сприяє набуханню білків клейковини.

Зміни крохмалю

Крохмалем багаті такі продукти, як картопля, кукурудза, бобові, крупи, борошно.

Зерна крохмалю мають своєрідну, характерну для кожного продукту форму і величину. У більшості крохмалевмісних продуктів крохмальні зерна склада­ються із двох полісахаридів — амілози І амілопектину. Це високомолекулярні сполуки, які відрізняються величиною і будовою молекули. Молекули цих полісахаридів складаються із залишків глюкози, які з'єднані між собою в довгі ланцюжки. Чим довші ланцюжки амілози, тим вона гірше розчиняється. В молекулі амілози таких залишків у се­редньому близько 1000.

В молекулі амінопектину залишків глюкози набагато більше. Крім цього, в молекулах амілози ланцюжки прямі, а в амінопектину більш розгалужені.

Властивості цих полісахаридів різні. Амілоза може давати слабі кон­центровані розчини, з йодом дає синій колір, а амінопектин під час нагрівання з водою не розчиняється, а набухає, з йодом дає червоно-фіолетове забарвлення.

В крохмальному зерні молекули цих полісахариди! розміщені шара­ми. При цьому верхні шари в основному складаються з амінопектину.

Природний крохмаль практично не розчиняється уводі.

Нагрівання крохмалю при наявності води викликає клейстеризацію, тобто руйнування нативної структури крохмальних зерен.

Процес цей проходить трьома стадіями.

1. Під час нагрівання суспензії до температури 50—55°С крохмальні зерна набухають, поглинаючи до 50% води від маси крохмалю, але зберігають форму і шарову будову. Порушення внутрішньої структури незначне.

2. При дальшому нагріванні (до температури 60—80°С) відбуваєть­ся сильне пошкодження нативної структури крохмальних зерен. Зни­кає шарова будова, зерна збільшуються в об'ємі в декілька десятків разів і перетворюються в пухирці, наповнені розчином амілози і амінопек­тину, а в'язкість суспензії різко збільшується і вона перетворюється в клейстер. Тому цей процес називається клейстеризацією. Частина роз­чину переходить у навколишнє середовище. В результаті все більшого набухання крохмальних пухирців кількість води ззовні сильно змен­шується, а клейстер стає більш в'язким.

Для кожного виду крохмалю характерна своя температура клейстеризації, при якій більшість зерен у суспензії поглинає максимальну кількість води.

3. Нагрівання клейстеру вище 80°С надлишком води призводить до розпаду крохмальних зерен — пухирці лопають і в'язкість клейстеру знижується.

Наявність у воді солей, цукрів та інших речовин впливає на темпе­ратуру клейстеризації.

Кухонна сіль навіть у дуже малих концентраціях підвищує темпе­ратуру клейстеризації і зменшує набухання зерен. Цукри і спирти та­кож підвищують температуру клейстеризації.

В залежності від співвідношення крохмалю і води одержують клей­стер у вигляді гелю або золю.

Крохмальні золі різної в'язкості служать основою киселів рідкої і середньої консистенції (вміст крохмалю від 2 до 5%), солодких супів, соусів (вміст крохмалю до 2%).

Рідкі киселі можуть утворитися і внаслідок розпаду крохмальних зерен, коли кисіль вариться довше, ніж потрібно, або після повільного охолодження.

Клейстер у вигляді гелю утворюється, коли крохмальні пухирці тісно скріплені між собою внаслідок майже повного поглинання ними води.

Щільні гелі можуть бути в киселях при наявності в них 6—8% крох­малю, а ще щільніші гелі утворюються в процесі варіння круп, бобо­вих, макаронних виробів, картоплі, коли крохмаль поглинає макси­мальну кількість води.

У тісті (при випіканні кондитерських виробів) води мало, тому крох­маль досягає лише першої стадії клейстеризації.

Крохмаль із картоплі дає прозорий клейстер, а із зернових (куку­рудзи) — непрозорий.

Під час теплової обробки картоплі клейстеризація крохмалю відбу­вається за рахунок вологи, яку виділяють білки клейковини, що зсіли­ся. А під час варіння каш, макаронних виробів крохмаль клейстеризується за рахунок вологи навколишнього середовища. Цим пояснюєть­ся збільшення маси крупи і макаронних виробів під час варіння.

При охолодженні і зберіганні в охолодженому стані крохмалевмісних виробів вміст у них розчиненої амілози зменшується і вироби чер­ствіють (хліб, каші, борошняні вироби), тобто відбувається старіння оклейстеризованого крохмалю.

Декстринізація відбувається під час сухого нагрівання крохмалю при температурі вище 120°С. Вона характеризується розщепленням крох­мальних полісахаридів з утворенням розчинних у воді продуктів — піродекстринів. Декстринізація здійснюється на поверхні виробів з утво­ренням жовтувато-коричневої кірочки підчас смаження картоплі, бо­рошняних виробів, пасерування борошна.

Гідроліз — розпад крохмальних полісахаридів з приєднанням води. Він може відбуватися під час нагрівання з водою в присутності кислот (кислотний гідроліз) або під дією ферментів амілози (ферментативний). Кінцевими продуктами гідролізу крохмалю є глюкоза і фруктоза.

Ферментативний гідроліз відбувається під час варіння картоплі, за­мішування і випікання тіста. При цьому цукри переходять у відвар.

Кислотний гідроліз крохмалю відбувається під час варіння соусів, киселів із ягід.

Вуглеводи клітинних стінок

Розм'якшення рослинних продуктів під час теплової обробки доб­ ре підвищує їх засвоюваність.

Основна причина розм'якшення рослинних продуктів — глибокі фізико-хімічні зміни вуглеводів клітинних стінок. Основний вуглевод клітинних стінок — клітковина, з якої складаються стінки рослинних клітин. Окремі клітини клітковини скріплюються між собою прошар­ком із протопектину.

Під час теплової обробки під дією високої температури протопек­тин переходить у пектин — розчинну речовину. Внаслідок цього про­дукти рослинного походження розм'якшуються і легше засвоюються.

Протопектин — це сполука, яка складається із великої кількості за­лишків молекули полігалактуронових кислот, які з'єднані в довгі лан­цюжки. Ці ланцюжки з'єднані між собою через іони кальцію і магнію. Під час теплової обробки іони кальцію і магнію замінюються однова­лентними іонами натрію, калію та ін.

Схематично це можна відобразити таким способом:

...ГК-ГК-ГК-ГК.... ...ГК-ГК-ГК-ГК....

СОО СООNa

Са+2Na +Са

СОО СООNa

...ГК-ГК-ГК-ГК.... ...ГК-ГК-ГК-ГК....

(ГК — залишок молекули галактуронової кислоти).

Заміна іонів кальцію або магнію одновалентними іонами натрію або калію призводить до розриву зв'язків між ланцюжками полігалактуро­нових кислот і переходу протопектину в пектин.

Реакція ця зворотна. Але цього не відбувається, оскільки іони каль­цію і магнію зв'язуються фітином, який міститься в клітинному соку і виводиться з реакції.

Швидкість переходу протопектину в пектин залежить від власти­востей продукту — в одних протопектин менш стійкий (картопля, фрукти та ін.), в інших більш стійкий (бобові, крупи, буряки), від темпера­тури — чим вища температура, тим швидше протопектин переходить в пектин, від реакції середовища —в кислому середовищі сповільнюється перехід протопектину в пектин (фітин не зв'язує іони кальцію і магнію в кислому середовищі), тому овочі не розварюються.

У твердій воді, яка містить багато солей важких металів, овочі теж варяться погано. Тому під час варіння страв з продуктами, які містять кислоту, їх попередньо тушкують або припускають і додають у страву, коли інші овочі майже готові.

Зміни жирів

Жири містяться в таких продуктах, як м'ясо, риба, птиця, кістки та ін. Крім того, під час приготування страв використовуються жири згідно з рецептурами. Жири відіграють роль гріючого середовища під час сма­ження виробів, запобігають прилипанню продуктів до смажильної поверхні, виступають розчинником каротинів під час пасерування, а та­кож жири є складовою частиною страв, надають їм смаку, підвищують калорійність.

Характер і ступінь змінювання жирів під час приготування страв залежать від температури і часу нагрівання, від дії на жир води і по­вітря, а також від наявності в жирі продуктів, які можуть вступити з ним у хімічні взаємодії.

Жири — це складні ефіри трьохатомного спирту — гліцерину і жир­них кислот.

Якість жирів визначається їх біологічною цінністю, смаком і аро­матом, температурою плавлення, стійкістю під час теплової обробки та іншими властивостями.

З фізіологічної точки зору більш цінні жири, які містять ненасичені кислоти. Багато ненасичених кислот у рослинних жирах, але вони не стійкі до теплової обробки. Тому їх краще використовувати без нагріван­ня, для приготування соусу, майонезу, салатних заправок і вінегретів.

Вершкове масло містить тіаміни, каротин, ароматичні і смакові речовини, але теж не стійке до нагрівання, його краще використовува­ти в натуральному вигляді для приготування бутербродів, кремів для виробів із тіста, для заправлення соусів, каш, молочних супів.

Жир, який міститься в продуктах, в процесі варіння витоплюється. Температура витоплювання різних жирів різна яловичого — 42—-52°С, кісткового — 36—44°С, баранячого — 44—55°С, свинячого — 28—48°С. домашньої птиці — 26—40°С.

По мірі витоплювання жир частково переходить з продукту у воду, в якій париться. Кількість витоплюваного із продукту жиру залежить від кількості його в продукті, строку варіння, величини шматочків та Інших факторів.

М'ясо втрачає під час варіння до 40% жиру, риба під час припускання — 14—50%, а з кісток витоплюється до 25—40% залежно від часу варіння.

Витоплений із продукту жир збирається на поверхні бульйону.

В процесі кипіння (під час варіння бульйонів) у воді жир емуль­гується (розкладається на найдрібніші кульки).

При цьому чим більша кількість води і сильніше кипіння, тим більше утворюється емульгованого жиру, який під дією кислот і солей, які містяться в бульйоні, гідролізується, тобто розкладається на гліце­рин і жирні кислоти, завдяки чому бульйон стає каламутним і набуває неприємного смаку і запаху мила. Варити продукт слід при помірному кипінні, а жир, що збирається на поверхні, періодично знімати.

Підчас смаження використовують різні жири. Висока температура викликає в них ряд змін.

При різних способах смаження температура жиру досягає 130— 180°С. При більш високій температурі жир починає розкладатися з появою диму під час смаження продуктів жир розкладається і утворюються речовини, які різко погіршують смакові якості продукту. Цей процес називається димоутворенням. Тому смажити слід при температурі на _5—10-С нижчій, ніж температура димоутворення жирів.

Температура димоутворення різних жирів різна і залежить від вмісту в них жирних кислот (°С) свинячий жир - 221, вершкове масло - 208, оливкове масло— 170, кухонні жири - 230.

Під час смаження основним способом відбуваються втрати жиру внаслідок його розбризкування. Це пов'язано з швидким випаровуван­ням води при нагріванні рідини більш як до ІОО'С. Втрати при розб­ризкуванні називаються чадом, їх більше у жирів, які містять значну кількість води (маргарин), а також під час смаження продуктів з вели­ким вмістом вологи (сира картопля, м'ясо, риба та ін.)

Нежирні продукти можуть поглинати жир, який використовують для смаження. Особливо добре поглинають жир продукти, багаті крох­малем, а також ті, що мають мало вільної іюди. Колоїдне зв'язана вода {поглинута крохмалем) важче випаровується і менше запобігає погли­нанню жиру. Тому, якщо сира картопля поглинає під час смаження до 5,3% жиру від ваги продукту, то варена —до 7,6%.

Причиною меншого поглинання жиру сирою картоплею є те, що під час смаження частина води у зовнішніх шарах шматочків, перш ніж вона буде поглинута крохмальними зернами, випаровується, що запо­бігає проникненню жиру в продукт.

Низький процент поглинання жиру шматками м'яса, риби під час смаження пояснюється інтенсивним виділенням вологи денатуруючи­ми білками.

Під час смаження у фритюрі жир піддають тривалому нагріванню, при цьому температура становить 160— 180°С. В жир із продукту виді­ляється вода разом з розчиненими в ній поживними речовинами, а та­кож частинки продуктів, які, обвуглюючись, забруднюють його.

Органолептичні показники поступово погіршуються. Жир стає тем­ним, гірким. Відбуваються процеси окислення жиру (гліцерин розкла­дається до акролеїну — сльозоточивої речовини).

Швидше окисляються жири, що містять ненасичені жирні кисло­ти. Утворюються перекиси, які потім перетворюються на окиси.

Щоб запобігти забрудненню фритюрного жиру, потрібно дотриму­ватись таких правил:

• не допускати перегрівання жирів вище 180°С;

• використовувати для фритюру стійкі жири, що містять високу температуру димоутворення;

• не допускати попадання у фритюр і згорання в ньому дрібних частинок продуктів;

• періодично очищати фритюрний жир;

• продукти, призначені для смаження у фритюрі, не панірувати;

• використовувати для смаження у фритюрі фритюрниці з холод­ною зоною.

Продукти окислення жирів під дією високої температури можуть полімеризуватися. При цьому збільшується в'язкість жиру, питома вага, кислотне число.

Повітря, а також волога, яка виділяється з продукту в жир, приско­рюють його окислення і нагромадження в жирі продуктів полімери­зації. При відсутності повітря якість жиру суттєво не змінюється, навіть після 48-годинного нагрівання при 180°С.

Продукти окислення і полімеризації спричиняють подразнення слизової оболонки кишечника і цим викликають посилену перисталь­тику його, що є причиною зменшення засвоюваності кулінарних ви­робів, смажених у фритюрі.

Зміни вітамінів

Повноцінна їжа повинна містити не тільки білки, жири, вуглеводи і мінеральні солі, а й біологічно активні речовини. Серед них особливо важливі вітаміни.

Залежно від розчинності вітаміни поділяють на водо - (С, групи В, РР, Р) і жиророзчинні (А, О, Е, К).

Вітамін С (аскорбінова кислота) добре розчиняється у воді і дуже нестійкий під час теплової обробки і довгого зберігання.

Основною причиною руйнування вітаміну С є окислення. Тому для кращого зберігання вітаміну С необхідно зменшувати контакт про­дуктів з киснем, посуд під час варіння необхідно закривати і зберігати шар жиру на поверхні страв; уникати доливання в їжу води, а якщо це необхідно, то доливати кип'яченою, оскільки у сирій воді міститься розчинений кисень, а в хлорованій воді сильні окислювачі — кисневі сполуки хлору, класти овочі у страви в такій послідовності, щоб вони одночасно доходили до готовності і зайвий раз не піддавались тепловій обробці, не зберігати квашені продукти без розсолу тощо.

Окислення особливо інтенсивно відбувається при високій темпе­ратурі. Тому необхідно скорочувати час теплової обробки і не допуска­ти переварювання продуктів, менше зберігати страви в гарячому стані, уникати повторного розігрівання.

Солі багатьох металів прискорюють окислення вітаміну С. Тому по­трібно уникати взаємодії продукту з окислюючими металами (залізо, мідь) і використовувати котли із нержавіючої сталі, керамічний посуд, для протирання ягід і овочів — волосяні або капронові сита.

Під час смаження жир захищає продукт від зіткнення з повітрям, тому вітамін С менше окислюється.

Борошно, крупа та інші крохмалевмісні продукти теж затримують окислення вітаміну С, тому борошняна пасеровка є добрим стабіліза­тором вітамінної активності.

Вітамін С більш стійкий у кислому середовищі. Не можна використовувати соду для варіння бобових, оскільки від цього значною мірою руйнується вітамін С.

Чим більша концентрація вітаміну С, тим він стійкіший, тому кра­ще використовувати ті прийоми теплової обробки, які потребують мен­ше рідини припускання, тушкування.

Велика кількість вітаміну С може перейти у воду під час зберігання у воді або у відвар під час варіння. Тому не можна довго зберігати овочі у воді, особливо нарізані, а краще під час зберігання покривати їх чистою вологою тканиною. Слід уникати промивання квашеної капусти, особливо у теплій воді.